[实用新型]一种共轨系统用控制阀

说明书

技术领域

本实用新型属于内燃机技术领域，主要用于各种高压共轨系统电控喷油器。

背景技术

随着排放法规的日益严格和能源危机的日益加剧，内燃机对燃油系统的要求日益提高。为满足内燃机的排放性、经济性、可靠性等性能指标，其燃油系统越来越普遍采用电控高压共轨燃油系统。电控喷油器作为共轨系统最核心部件之一，其性能直接决定了柴油机的排放、油耗、振动、噪声等各项性能指标。

目前，现有的高压共轨电控喷油器的控制阀，其回位弹簧均采用上置式结构。回位弹簧的上置，导致高速电磁阀必须在其中部打孔，以便于安装弹簧。弹簧越大，其安装孔越大，高速电磁阀的有效磁极面积就越小。高速电磁阀的有效磁极面积减小，将导致电磁力的下降和电控喷油器的响应速度下降。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种共轨系统用控制阀，采用回位弹簧下置式结构，可提高高速电磁阀的有效磁极面积，从而提高电控喷油器的响应速度，有利于多次喷射，降低柴油机的油耗和改善柴油机的排放。另一方面，采用回位弹簧下置式设计，可在电磁力不变的情况下，减小高速电磁阀的外径尺寸，有利于电控喷油器的小型化，特别适用于结构经凑的高集成度柴油机使用。另外，通过创新的三通道节流孔设计，该控制阀可以使电控喷油器实现理想的先缓后急喷油规律，改善柴油机的燃烧。

本实用新型的技术方案如下：

一种共轨系统用控制阀，所述控制阀装在电控喷油器上体和下体之间，包括高速电磁阀、衔铁、调整圈、导向座、卡圈、回位弹簧、弹簧下座、钢球、阀套、控制活塞。

所述阀套装在电控喷油器下体中，采用中部外圆定位，端面密封结构，阀套下部的外圆面与电控喷油器下体的内壁之间围成喷油器高压腔。

所述控制活塞安装在阀套的下部中孔，控制活塞顶面与阀套之间形成控制腔。阀套上设有两个进油节流孔和一个出油节流孔。其中，进油节流孔将喷油器高压腔和控制腔连通；进油节流孔将喷油器高压腔和出油节流孔中部连通；出油节流孔将控制腔和阀套上的回油腔相连通。阀套的大端外圆开有径向回油孔。该控制阀采用三通道设计，可通过匹配通道参数优化喷油器的喷油特性，实现理想的先缓后急喷油规律。

所述回位弹簧采用下置式安装，安装在衔铁下端，弹簧下座与卡圈之间。弹簧下座安装在阀套上部中孔，弹簧下座下端面与阀套的上部中孔的底面之间形成所述回油腔，弹簧下座的下端面有沉孔，沉孔孔径比钢球略大，用以补偿零件加工误差。沉孔内装钢球，钢球下部与阀套中出油节流孔的孔口锥面配合，开启或切断控制腔至回油腔的油路通道。卡圈作为回位弹簧的上座，其小端伸进阀套上部中孔，并以此作为安装定位，其大端压在阀套的上端面，采用平面密封。所述导向座从上端旋进电控喷油器下体，并将卡圈及阀套压紧。该控制阀所采用的回位弹簧下置式设计，可大幅提高高速电磁阀的有效磁极面积，进而提高电控喷油器的电磁力，加快电控喷油器的响应速度，有利于多次喷射；也可用于更高压力的高压共轨系统；还可在保证电磁力不变的情况下有效减小电磁阀的外径，从而使喷油器的外径得以减小，提高喷油器的紧凑性。因此，该控制阀特别适用于结构紧凑、系统压力高及电磁力需求大的紧凑型高压共轨电控喷油器。该控制阀采用端面密封，密封效果好，且便于加工制造。

所述衔铁采用一体式，从导向座中孔装入，穿过卡圈与弹簧下座通过螺纹相连接。衔铁的上端的大圆面与高速电磁阀相对，在高速电磁阀的下端面与螺套上端面之间装有调整圈，调节衔铁的气隙。衔铁行程由卡圈控制，以有效减小衔铁运动过程中的冲击力对螺纹连接的影响，提高系统的可靠性。

所述回油孔采用双通道、大直径回油孔，直径为3～4mm。这种结构回油流通面积大，可有效降低电控喷油器工作时回油背压对衔铁快速落座的影响。

所述卡圈与衔铁的相互配合部位设置有限制衔铁行程的限位结构。

可见，通过采用创新设计的下置式弹簧设计可有效增加电控喷油器的电磁力，使其在相同条件下获得更大的电磁力，加快电控喷油器的响应速度，有利于实现多次喷射，在提高高压共轨系统喷射压力的同时满足了柴油机高紧凑性的要求。

通过创新的三通道节流孔设计，该控制阀可以使电控喷油器实现理想的先缓后急喷油规律，改善柴油机的燃烧。

另外，该控制阀结构简单，加工、调试方便，可有效降低高压共轨系统的运营成本，可用于各种高压共轨系统电控喷油器，特别是尺寸小、压力高（可达220MPa以上）及电磁力要求大的电控喷油器，调节共轨电控喷油器的喷油特性，优化柴油机的燃耗，降低油耗和排放。