一种集成式超高压燃油喷射装置

1.本实用新型涉及柴油机燃油供给系统的喷油方面，具体是一种集成式超高压燃油喷射装置，属于柴油机燃油喷射技术。


背景技术：

2.随着柴油机高功率密度、低排放的要求提高，柴油机的燃烧要求燃油雾化良好和喷油精确，多年来研究者不断地创新燃油喷射方法，提高喷射压力被认为是柴油机节能减排的有效途径。在过去的几十年中，柴油机燃油喷射从机械泵系统发展到高压共轨系统，喷油压力从几十多兆帕提高到二百兆帕以上，国外试验阶段的燃油喷射压力更是高达350兆帕(mpa)，在柴油机燃油喷射方面，喷射压力超过200兆帕被称为超高压喷射。超高压喷射不仅能提高油束的动能，使油气混合更均匀，而且能缩短喷油持续期，能很好地解决柴油机燃油经济性和烟度排放的问题，大幅度降低微粒，有利于实现柴油机的高效清洁燃烧，超高压喷射将是燃油喷射系统未来的发展趋势。因此超高压燃油喷射装置装置能提高现有喷油压力和喷油质量，是柴油机燃油喷射技术的发展方向。
3.在现行的超高压喷油技术中，其技术途径有两种：一种是采用多个部件协同串行实行压力升高，高压油泵提供初始压力，共轨管提供基准压力，升压器成倍升高基准压力，喷油装置实现超高压燃油喷射，这种技术途径不足是高压部件多、燃油超高压力给各部件的密封带来难度；另一种是共轨管只提供基准压力，喷油装置实现压力升高和燃油喷射，这种技术途径的优点是部件数量减少、超高压管路的长度缩短，缺点是喷油装置的结构复杂性增加、设计制造难度加大。第二种技术途径在超高压燃油喷射中优势明显，成为超高压燃油喷射中的研究热点，寻找合理结构设计、优化升压方式是超高压燃油喷油装置创新的关键所在。
4.超高压燃油装置一般是由升压模块和喷油模块组成，这两个模块分别由两个电执行器控制，这种设计使得超高压喷油装置存在两个不足：一是内部结构复杂、外部体积增大，对布置空间要求较大；二是双执行器控制，增加控制硬件和软件数量，不利于喷油快速控制。优化升压模块和喷油模块布置、集中化控制是新型超高压燃油喷射装置的创新之处。
5.要实现升压模块和喷油模块的结构和布置优化，需要重新改变升压模块、喷油模块的位置、部件结构，增加电执行器的驱动阀件，以分体集成方式构成超高压燃油喷射装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是解决以上技术问题，提高柴油机超高压燃油喷射的技术性能，本实用新型是这样实现的：一种集成式超高压燃油喷射装置由升压模块、两位三通滑阀、喷油模块、锁紧螺帽件、装置本体和电磁执行器组成，喷油模块布置在装置本体中心孔内，通过锁紧螺帽与装置本体连成一体，两位三通滑阀通过螺栓安装在装置本体的顶面上，两位三通滑阀与电磁执行器连接，升压模块通过螺栓紧固在两位三通滑阀的顶面；升压模
块、两位三通滑阀与喷油装置体分体设计，能适应柴油机机体空间布置，便于拆装和和维修。
附图说明
7.图1为集成式超高压燃油喷射装置
8.图2为升压模块
9.图3为两位三通滑阀
10.图4为喷油模块
11.图5为装置本体
具体实施方式
12.一种集成式超高压燃油喷射装置由升压模块1、两位三通滑阀2、喷油模块3、锁紧螺帽4、装置本体5和电磁执行器6组成，如附图1所示。喷油模块3布置在装置本体5中心孔内，通过锁紧螺帽4与装置本体5连成一体，两位三通滑阀2通过螺栓安装在装置本体5的顶面上，两位三通滑阀2与电磁执行器6连接，升压模块1通过螺栓安装在两位三通滑阀2的顶面上。
13.升压模块1是由升压模块体11、升压活塞12、单向阀座13、小球14、弹簧15、复位弹簧16、弹簧座板17和盖板18组成，如附图2所示。升压模块体11为长方体结构，升压模块体11长度中心上设有左中心孔111和右中心孔112，进油道113、泄油道114布置在左中心孔111 下部，盖板18通过螺栓安装在升压模块体11的左侧面；升压活塞12为大小圆柱结构，由上圆柱端面121、节流孔122、上圆柱端面中心孔123、下圆柱端面中心孔124组成，升压活塞12设有上圆柱端面中心孔123，下圆柱端面中心孔124，两个中心孔相互贯通，上圆柱端面121在直径方向布置两个节流孔122；弹簧15位于上圆柱端面中心孔123内，一端与小球14紧靠，另一端与上圆柱端面中心孔123的端面接触；单向阀座13为中空圆柱形，上端面131设有十字凹槽结构，外圆柱面设置螺纹132，下端面设有密封圆锥面133，单向阀座13旋入上圆柱端面中心孔123的螺纹中，下端面的密封圆锥面133与小球14接触。升压活塞12装在升压模块体11的左中心孔111和右中心孔112，复位弹簧16位于升压模块体11的右中心孔112内，弹簧座板17通过螺栓安装在升压模块体11的右侧面。
14.两位三通滑阀2由两位三通滑阀体21、阀芯22、复位弹簧23、密封盖板24、喷油盖板25组成，如附图3所示。两位三通滑阀体21为长方体结构，中心孔211位于长方体长度中心线上，两位三通滑阀体21设有喷油放油道212、升压进油道213、进油孔214、泄油孔215、泄油油道216和超高压油道217，喷油放油道212布置在长方体的下部左侧，与中心孔211相通，升压进油道213、泄油油道216布置在长方体的上部中间位置，与中心孔211相通，进油孔214、泄油孔 215布置长方体的后部中间位置，与中心孔211相通；阀芯22为自平衡三圆柱结构，由钢球221、连接细圆柱222、左圆柱223、中间小圆柱224、右圆柱225和连接杆226组成，阀芯22安装在两位三通滑阀体21的中心孔211内，阀芯22一个端面与复位弹簧23接触，连接杆226与电磁执行器6的动铁芯连接，密封盖板24通过螺栓安装在两位三通滑阀体21的右侧面；喷油盖板25设有小孔251、外端面252和锥面253，小孔251布置在喷油盖板25的中心，小孔251内侧口上布置锥面253，锥面253与钢球221接触，喷油盖板25通过螺栓安装在两位三通滑阀
体21的左侧面。
15.喷油模块3由压紧螺母31、控制柱塞套32、控制柱塞33、针阀弹簧34、针阀35和针阀体36、针阀腔37组成，如附图4所示。压紧螺母31为中空圆柱结构，由上端面311、中孔 312、下端面313、内六角凹槽314、外螺纹315组成，压紧螺母31上端面311设有内六角凹槽314，外螺纹315布置在外圆柱面上，中孔312布置在圆柱中心；控制柱塞套32为中空的双圆柱结构，由上出油孔321、短圆柱322、、内进油道323、短圆柱下端面324、中心孔325、长圆柱326组成，短圆柱322位于装置本体上的上中心孔52中，短圆柱下端面324位于装置本体的上中心孔座54上，控制柱塞33为长圆柱结构，控制柱塞33安装在控制柱塞套32的中心孔325内；密封凹槽331、332间隔一定距离布置在圆柱面下部，压紧螺母31旋入装置本体5的内螺纹513中，压紧螺母31 的下端面313压紧短圆柱322的上端面；针阀弹簧34一端紧靠在装置本体5的底部中心孔50端面，另一端压在针阀35上，针阀35装在针阀体36的中心孔中，构成针阀腔37，针阀体36上设有短进油道361和喷孔362。
16.装置本体5是中空的双圆柱结构，由上圆柱51、上中心孔52、外进油道53、上中心孔座面54、下圆柱55、下中心孔56、主进油道57、外部连接螺纹58、连接孔59、底部中心孔50 组成，如附图5所示。上圆柱51设有上端面511、上中孔512、内螺纹513，上中孔512位于上圆柱51的中心，内螺纹513布置在上中孔512上部，下圆柱55设有下中心孔56，底部中心孔50位于底部端面，通过连接孔59与下中心孔56相通，外连接螺纹58布置在下圆柱55的外圆柱面下部，主进油道57从上端面511贯穿装置本体5，一直通到底部端面，外进油道53布置在下圆柱55的上部，自外圆柱面斜向内与上中心孔52、主进油道57相通。
17.当电磁执行器6断电时，阀芯22在复位弹簧23的作用下向左移动，使得钢球221 紧靠在锥面253上，使进油孔214与升压进油道213相通，泄油孔215与泄油油道216不通，燃油从两位三通滑阀2的进油孔214、升压进油道213，进入升压模块11的左中心孔111内，一部分燃油经过升压活塞的单向阀座1、小球14和下圆柱端面中心孔124，进入右中心孔112内，另一部分燃油经过两个节流孔122进入阀芯下腔内，随着燃油不断进入右中心孔112和阀芯下腔，阀芯 22快速向左移动，直到关闭升压进油道213，完成进油过程；当电磁执行器6得电时，阀芯22在电磁执行器6的动铁心的带动下向右移动，一方面使进油孔214与升压进油道213不通，泄油孔 215与泄油油道216相通，阀芯下腔的燃油迅速经泄油油道216和泄油孔215漏流，升压活塞12 在压力差的作用下向右移动，右中心孔112内燃油压力升高至原来1倍，超高燃油经出油道115、超高压油道217进入主进油道57，一部分燃油经外进油道53进入控制柱塞套32上腔内，使得控制柱塞33下移，另一部分燃油经短进油道361进入针阀腔37内；阀芯22右移另一方面使钢球221 离开锥面253，控制柱塞套32上腔内超高压燃油迅速经过中孔312、喷油放油道212流走，使得控制柱塞33在上下压力差的作用下，迅速上移关闭中孔312，此时针阀腔37的超高压燃油顶起针阀 35，进入针阀体36的喷孔362喷出，实现喷油过程。