[发明专利]自适应补偿偶件配合间隙环缝变形的活塞组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于电控高压喷射系统，具有自适应膨胀特点的活塞组件。

技术背景

在如图2所示的现有技术的活塞组件中，包括了一个具有同心圆孔的圆柱体活塞筒1，在活塞筒1的顶部制出的一个与活塞筒1的活塞腔相连通的旁路斜插进油孔5和直径比旁路斜插进油孔5大的出油孔4，一个阀球3同心坐落在活塞筒1上端制出的单向阀活门开口上，一个密封力F1作用在阀球3的顶部，在出油孔4上端制有可以使阀球封住活塞筒1上端制出的单向阀活门开口，同心装配在的活塞筒1的活塞腔内的圆柱形的活塞杆2，在活塞杆2的上部与活塞筒1活塞腔之间形成容纳高压燃油的控制室6，高压燃油可以通过旁路斜插进油孔5进入控制室6中，一个向上的反向作用力F2作用在活塞杆2的底部，活塞杆2底部的下方有一个止挡7用以限制活塞杆2向下运动的距离。

当图中密封力F1作用在阀球3将活塞筒1的顶部的单向阀活门开口堵住，高压燃油不能从控制室6通过出油孔4流出，此时控制室6内燃油压力与旁路斜插进油孔5处的压力相等，即等于进油压力P，当该压力P足够大时，作用在活塞杆2的头部所形成的向下的作用力可以克服活塞杆2底部的反向作用力F2向下运动，直到活塞杆2的底部接触到止挡7时活塞杆2运动到下止点。活塞杆2运动到下止点后运动停止，处于等待状态。当作用在阀球3顶部的密封力F1＝0时，阀球3被控制室6内高压燃油冲开，通过旁路斜插进油孔5进入到控制室6的燃油经由出油孔4、阀球3与活塞筒1的顶部的单向阀活门开口流出，由于旁路斜插进油孔5的直径比出油孔4的直径小，通过旁路斜插进油孔5的进油比出油孔4流出的燃油少，使控制室6内燃油压力开始下降，当控制室6的燃油压力对活塞的作用力小于活塞杆2底部的反向作用力F2时，活塞杆2又开始向上运动，直到活塞杆2顶部与活塞筒1活塞腔的顶部接触时活塞杆2运动到上止点。活塞杆2运动到上止点后运动停止，又处于等待状态。当图中密封力F1作用在阀球3将活塞筒1的顶部的单向阀活门开口堵住，高压燃油不能从控制室6通过出油孔4流出，此时控制室6内燃油压力与旁路斜插进油孔5处的压力相等，即等于进油压力P，当该压力P足够大时，作用在活塞杆2的头部所形成的向下的作用力可以克服活塞杆2底部的反向作用力F2又开始向下运动，直到活塞杆2的底部接触到止挡7时活塞杆2运动到下止点。活塞杆2运动到下止点后运动停止，又处于等待状态，如此周而复始。

由此可见，活塞杆2停止在上止点、再由上止点向下止点运动、到达下止点后并停止在下止点、再由下止点向上止点运动、到达上止点并停止在上死点，何时开始运动，在上死点和下死点停留多长时间，完全取决于作用在阀球3上密封力F1的变化。

当很大的密封力F1作用在阀球3上将活塞筒1的顶部的单向阀活门开口堵住，控制室内的燃油压力增加，压迫活塞杆2向下死点运动直至停止在下死点，如果作用在阀球3上密封力F1仍然很大，活塞杆2就一直停止在下死点；当密封力F1＝0,阀球3将脱离活塞筒1的顶部的单向阀活门开口，控制室内的燃油压力下降，在反向作用力的作用下F2活塞杆2又向上止点运动直至停止在上止点，如果一直保持F1＝0，活塞杆2就一直停止在上止点。

活塞杆2的状态转换完全取决于阀球3上所受的密封力F1的转变，而密封力F1的转变又取决于电信号的转变。上述活塞杆是用于对电控共轨喷油器先导阀信号的一种推力的放大元件。电控喷油器的关闭状态和喷射状态之间的转换是通过该活塞杆的运动来实现的，在实现这个功能的同时也带来了高压燃油的泄漏，高压燃油的泄漏对喷射系统实现稳定的喷射压力和喷射开始时刻的准确性会产生很大的影响，因而在电控高压喷射系统中，减少高压燃油的泄漏是保证系统具有稳定的喷射压力和喷射开始时刻的关键技术之一。图2所示的现有结构由于在高压燃油的作用下，活塞头部直径缩小，而活塞筒相应位置的孔径因膨胀而增大，导致二者之间的间隙环缝变大，大大的消弱了两个偶件之间的密封作用，从而导致泄漏量增加，以至于影响喷射压力的稳定性和开始喷射时刻的准确性。

如上所述，塞杆2在工作时共有四个状态：

活塞筒1的顶部的单向阀活门开口被阀球3堵住时，使塞杆2向下止点运动；

使塞杆2运动到下止点后，活塞筒1的顶部的单向阀活门开口仍被阀球3堵住期间，塞杆2停止在下死点不动；

塞杆2到下死点停止后，阀球3松开活塞筒1的顶部的单向阀活门开口，使塞杆2由下死点向上死点方向运动；

使塞杆2运动到上死点后，阀球3仍处于松开活塞筒1的顶部的单向阀活门开口的状态下，塞杆2停止在上死点不动；