[发明专利]高压共轨喷油器二位三通控制阀

说明书

本发明涉及一种高压共轨喷油器二位三通控制阀，高压共轨喷油器包括电磁铁、储油室、控制室和低压油区，二位三通控制阀包括新控制杆、阀座和新控制套；阀座的内部中空，新控制杆插入阀座的中空孔内；新控制杆上部分的外圆面与阀座的中空孔上部分的孔壁面贴合形成密封；阀座的下端面与新控制套的上端面贴合形成密封；新控制杆上设有凹槽，阀座上设有油槽，新控制套上设有中心泄油孔；凹槽与储油室连通，油槽与控制室连通，中心泄油孔与低压油区连通；电磁铁通断电驱动新控制杆在上下两个密封位置运动，形成凹槽、油槽和中心泄油孔三个区域燃油的连通，为两位三通阀。本发明降低了对电磁力要求，提高了针阀的开启和关闭响应，降低了喷油器的回油量。

技术领域

本发明属于内燃机燃油喷射系统领域，特别是一种高压共轨喷油器压力平衡阀的二位三通控制阀。

背景技术

目前高压共轨喷油器采用二位二通控制阀，例如球阀，见图1，它由高速电磁铁1、控制杆2、钢球3、控制套4、长阀杆5、喷油器体6、喷油嘴偶件7、压紧螺母9和衔铁11等零部件组成。压紧螺母9将控制套4紧压在喷油器体6的台肩61上。

高压燃油从喷油器体6上的高压油进油孔62进入，向上经过进油道63，进入高压储油室8，再经过进油节流孔14到达控制室45。进入进油道63的高压燃油，向下到喷油嘴偶件7的盛油槽71，再聚集在喷油嘴锥面72处。

当电磁铁1断电时，电磁铁回位弹簧13将控制杆2和钢球3紧压在控制套4的锥面上，封死出油节流孔15的外泄油路，使从进油节流孔14进入控制室45的高压燃油，停留在控制室45中，高压燃油的压力将长阀杆5和喷油器针阀锥面压在喷油嘴阀座锥面上，切断高压燃油通向喷油孔73的油路，喷油嘴不喷油。

电磁铁1通电时，电磁铁1吸动衔铁11，使控制杆2上升，钢球3脱离控制套4上的锥面，控制室45内的高压燃油经出油节流孔15流到钢球3外的低压区，再经过回油道64回到油箱。由于出油节流孔15的孔径比进油节流孔14稍大，从控制室45经出油节流孔15流出的高压燃油，比从储油室8经进油节流孔14流入的高压燃油多，所以控制室45中的燃油压力下降。当燃油压力作用在长阀杆5上的液压力和回位弹簧的合力，低于喷油嘴盛油槽71中的高压燃油作用在长阀杆5向上的液压力时，长阀杆5上升，喷油嘴针阀的锥面脱离阀座锥面，高压燃油从二个锥面的间隙中经过喷油孔73，喷射到柴油机燃烧室中。

电磁铁1不断地断电和通电，重复上述过程。由于在供油时高压燃油一直从出油节流孔15流到低压区，高压燃油压力高达160～250MPa，而低压燃油压力不足0.1MPa。所以，目前共轨喷油器的高压燃油在喷射过程中控制阀泄油孔处的燃油不断流出到低压燃油区域形成回油，因此损失了机械能转化的高压势能；另一方面，高压燃油泄漏到低压区域势能损失时会产生大量的热能，从而会使喷油器中的燃油和喷油器体温度升高到100度以上。另外，由伯努利原理可知，在节流孔处压力降低并将提高流动速度，但当节流处燃油在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时，将在固体表面附近形成气泡，溶解在燃油中的气体也可能析出而形成气泡。随后，当气泡流动到燃油压力超过气泡压力的地方时，气泡就会溃灭，在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。固体表面经受这种冲击力的多次反复作用，材料发生疲劳脱落从而形成气蚀造成疲劳破坏，降低喷油器的寿命。同时，进油节流孔和出油节流孔的孔径较小，压差形成需要一定的时间，因此降低了针阀的开启和关闭速度，从而影响了喷油速率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种高压共轨喷油器二位三通控制阀。因为现有技术的共轨喷油器常用二位二通阀，供油时高压燃油一直从出油节流孔流到低压区，造成能量损失，所以本发明采用二位三通阀取代原来共轨喷油器中的二位二通阀，用它来切断喷油时从出油节流孔流到低压油区的油路，减少能量损失和降低喷油器油温，并且提高供油速率。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：