[发明专利]直接控制式压电喷油器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机的喷油器。

背景技术

由于压电晶体具有响应快速、能耗少等优点，已经将其广泛的应用到了柴油机的电控喷油器当中。当前应用的压电控制喷油器中，是通过压电执行器控制液压放大机构，间接控制针阀的抬起和落座：压电执行器未通电时，控制腔的泄油油路关闭，控制腔中建立高压，将针阀压向喷油嘴针阀底座；当压电执行器通电时，控制腔泄油油路开启，高压燃油泄放到低压油路中，使控制腔内的压力降低，针阀在盛油槽内高压燃油的作用下抬起，进行喷油。尽管传统技术中的压电控制喷油器得到了广泛的应用，但其还存在不足之处：1、由于压电执行器是通过液压放大机构间接驱动针阀动作的，因此，需要建压和卸压过程，使针阀的响应相对于控制信号有较大延迟，不利于对喷油量和喷油规律的精确控制；2、喷油器的喷射过程会引起喷油器内部的压力波动，影响针阀的抬起和落座，这将导致多次喷射之间产生相互影响，造成喷油过程稳定性和喷油效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供由压电执行器直接驱动针阀、能够有效地消除多次喷射之间的相互影响的直接控制式压电喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明直接控制式压电喷油器，包括喷油器体、压电元件、针阀、针阀底座，压电元件设置在喷油器体里，针阀安装在针阀底座里并与针阀底座形成盛油槽，喷油器体上开设进油油路，盛油槽连通进油油路，其特征是：还包括控制阀杆、缓冲弹簧，压电元件与控制阀杆直接相连构成压电执行器，控制阀杆连接针阀、并可在压电元件作用下将针阀压向针阀底座，缓冲弹簧安装在控制阀杆上。

本发明还可以包括：

1、还包括导向块，导向块设置在控制阀杆和缓冲弹簧的外部，使得控制阀杆、压电元件、针阀同轴。

2、还包括紧帽，紧帽安装在喷油器体和针阀底座的连接部，使喷油器体和针阀底座固定在一起。

本发明的优势在于：1、通过压电执行器直接驱动针阀，提高了喷油器的响应速度，有利于对喷油量和喷油规律的精确控制；2、相邻喷射之间引起的喷油器内部的压力波动不会影响针阀的抬起和落座，使多次喷射过程更加稳定；3、通过改变脉冲信号的大小，可以调节针阀的最大升程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为未喷油时控制阀杆和针阀部分结构示意图；

图3为本发明的喷油时控制阀杆和针阀部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明的直接控制式压电喷油器主要包括压电元件1、控制阀杆2、导向块3、缓冲弹簧4、针阀5、喷油嘴针阀底座7、紧帽8和喷油器体9等结构。其中压电元件1和控制阀杆2构成压电执行器，压电元件1与控制阀杆2直接相连，通过控制阀杆2将针阀5压向喷油嘴针阀底座7。缓冲弹簧4位于控制阀杆2和导向块3之间，与控制阀杆2同轴，导向块3的作用是保证控制阀杆2与压电元件1和针阀5的同轴度。喷油嘴针阀底座7通过紧帽8固定在喷油器体9上，喷油嘴针阀底座7和针阀5之间形成盛油槽6，分别与进油油路和喷油孔连通。

当压电执行器的压电元件1处于伸长状态并接收到反向控制信号时，压电元件1将向上收缩，针阀5受到盛油槽6向上的压力而抬起，喷油器进行喷油。由于缓冲弹簧4的作用，在压电元件1向上收缩的过程中，控制阀杆2跟随压电元件1一起运动，避免了针阀5抬起时造成二者之间的机械碰撞，提高了喷油器工作的稳定性，延长了其使用寿命。当喷油器喷油过程中压电执行器接收到正向控制信号时，压电元件1由于逆压电效应再次伸长，通过控制阀杆2将针阀5压向喷油嘴针阀底座7，喷油器喷油结束。通过改变脉冲信号的大小，可以调节压电元件1的形变长度，进而改变控制阀杆2的升程，又由于控制阀杆2和针阀5直接相连并对针阀5起限位作用，因此，针阀5的最大升程也随着脉冲信号大小的变化可调。

由直接控制式压电喷油器的工作原理可以看出，针阀5的动作受到压电执行器的直接驱动，提高了喷油器针阀的动作响应，有利于对喷油量和喷油规律的精确控制。同时，消除了因多次喷射引起的压力波动对针阀5开启和落座的影响，使多次喷射过程更加稳定，实现对喷油过程的优化，进而满足严格的排放法规要求，有效的提高柴油机的动力性和经济性。