[发明专利]一种控制阀下置式高压共轨喷油器及其方法

权利要求书

1.一种控制阀下置式高压共轨喷油器，包括喷油器体，设置在喷油器体顶部的接线柱注塑模，位于所述接线柱注塑模上的两接线柱，所述喷油器体腔体内部上段设有电磁铁导线套，位于所述电磁铁导线套底部的所述喷油器体内部分别开设有容纳有电磁铁线圈和电磁铁弹簧的导向腔，所述电磁铁弹簧底部贴合有衔铁，所述衔铁底部设有与其紧密接触的密封半球，其特征在于，自所述密封半球底面，自上而下依次分别设有控制阀上座和控制阀下座，所述控制阀下座的低端设有油针，自所述控制阀下座低端，自上而下依次分别设置围绕所述油针的控制套筒、油针弹簧和油针弹簧垫片；在所述油针底部设置与其连通的油嘴体，所述油嘴体外周设有油嘴紧帽，所述油嘴体底部设有油嘴喷孔；

所述控制阀下置式高压共轨喷油器还包括位于密封半球下方，依次贯穿所述控制阀上座和控制阀下座，且相互连通的控制阀上座出油孔和控制阀下座出油孔，在所述控制阀上座和控制阀下座一侧开设有控制阀上座高压油孔、控制阀上座低压油泄漏孔、控制阀下座高压油孔和控制阀下座低压油泄漏孔，所述控制阀上座高压油孔与所述控制阀下座高压油孔连通，所述控制阀上座低压油泄漏孔与控制阀下座低压油泄漏孔相连通；

所述控制阀上座顶部设有电磁铁；

所述控制阀上座出油孔与所述密封半球底面接触处为与其连通的控制阀上座出油小孔和控制阀下座出油小孔；

所述控制套筒一侧开设有控制套筒进油小孔，所述控制套筒进油小孔与位于所述油针与所述控制阀下座之间的高压控制腔连通；靠近所述控制套筒一侧的所述控制套筒进油小孔上方还设有油嘴端面油槽；

在所述喷油器体上设置分别与所述控制阀上座高压油孔、控制阀上座低压油泄漏孔连通的高压进油口和低压回油口。

2.根据权利要求1所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述控制阀上座，控制阀下座，控制套筒和油针置于喷油器内腔下部，所述控制阀上座和控制阀下座密封连接，控制套筒位于所述控制阀下座下方，油针尾部置于控制套筒内，控制阀下座底部、控制套筒、油针顶部之间形成控制腔，所述控制腔位于喷油器下端位置，所述控制阀为上下分体式结构或者一体式结构。

3.根据权利要求1或2所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述控制阀上座出油孔为竖直设置，位置与控制阀上座上端面直径中心位置偏心，偏心距离为10％-50％；控制阀上座出油孔为倾斜孔，其与和控制阀上座轴线下端夹角为10°-50°；

所述控制套筒进油小孔位于控制套筒上端10％-50％位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述控制阀下座出油孔和控制阀下座出油小孔均为竖直设置，控制阀下座出油小孔位于控制阀下座下部的5％-50％位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述控制阀上座和控制阀下座连接构成上细中粗下细的稳压腔，所述稳压腔的长度是所述控制阀上座和控制阀下座总长度40％-80％，所述稳压腔体积为5-15mm³。

6.根据权利要求1-5任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述油针上段的外圆长度是所述控制套筒总导向长度的50％以内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述控制套筒进油孔位于其上端，其高度在50％-100％位置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，所述控制阀采用电磁控制的衔铁组件密封，陶瓷半球设置的球座与衔铁分开。

9.根据权利要求1-8任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器，其特征在于，容纳所述电磁铁弹簧的导向腔顶部设有电磁铁弹簧垫片。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的控制阀下置式高压共轨喷油器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:高压油分布：高压油泵产生的高压在共轨管内储存，并通过高压油管由高压进油口进入喷油器，依次通过喷油器体，控制阀上座，控制阀下座后进入油嘴体高压腔,通过控制套筒和油嘴体之间设计的间隙通道和油针和油嘴体之间设计的间隙通道，高压油进入油针和油嘴体密封区域，再通过控制套筒进油小孔，高压油进入油针顶部的高压控制腔内；

S2:无喷油关闭状态：高压油在喷油器内部分布完成后，油针的顶部和下部同为高压区，由于油针顶部的高压油受力面积大于下部的受力面积，产生的液压合力方向向下，保证了油针和油嘴体之间的密封，喷油器处于关闭状态；

S3:喷油器开启：当ECU通过接线柱给电磁铁线圈通电后，衔铁由于受到电磁力被电磁铁吸引，产生向上运动，使密封半球和控制阀上座之间失去密封力，分布于油针顶部高压控制腔的高压油在密封半球和控制阀上座密封区域发生大量泄漏，由于控制阀上座出油小孔和控制阀下座出油小孔为连通状态，使油针顶部高压控制腔内压力骤降，而油针下部的高压油压力没有降低，使得油针下部所受的液压力大于油针上部的液压力，油针产生向上运动，油针和油嘴体之间不再密封，形成油道，高压油得以进入油嘴喷孔喷油器实现了喷油；

S4:喷油器关闭：当ECU给电磁铁断电后，衔铁在电磁铁弹簧力的作用下向下运动，密封半球和控制阀上座的再次密封，高压油补充进入油针顶部的高压控制腔，使油针的顶部再次形成高压腔，由于油针顶部的高压油受力面积大于下部的受力面积，产生的液压合力为方向向下，油针向下运动，直至油针有油嘴体之间再次密封，喷油器关闭。