帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥的製作方法
2023-10-08 20:25:34
專利名稱：帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽油發動機、柴油發動機、摩託車發動機電噴系統的控油部分 的主要動作機構，具體是一種帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥。
背景技術：
隨著排放法規日益嚴格，作為滿足歐II和歐III、歐IV排放法規的主要技術手段
之一，摩託車電噴化將是今後一段時間摩託車行業發展的必然趨勢，也是我國摩託 車企業參與國際、國內市場竟爭必須掌握的一項核心技術，採用電噴技術的關鍵是 降低電噴系統的成本。
電噴系統是通過不同的傳感器感知各種工況和環境的變化以及騎乘者的意圖， 以數位化的精確方式向發動機提供最佳的燃油量和點火提前角。此前採用單孔或多
孔噴油則燃油直接噴射到進氣閥杆上，由於粒度較大極易因缺氧產生C0、 CH化合 物，因此增加了油耗和排放汙染。所以，在應用於中小排量發動機的不少嘗試中一 直存在技術和成本較高的難題。成本高的問題是因為旋轉式油泵、調壓器、噴油器、 以及供電要求等很難解決；而技術方面因為進氣管壓力波動等而導致噴油精度不 高。
發明內容
本實用新型的目的就是提供一種帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴岡，以解決 現有技術存在的成本高、燃料消耗和汙染高，以及噴油精度不高的問題。
本實用新型的技術方案是包括外殼、驅動線圈、驅動柱塞、闊體和離心噴嘴 組件，圓筒形的外殼內側裝有驅動線圏，在該驅動線圏的中心孔內裝有閥體，該閥
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體的前端延伸出外殼的前端並在延伸端設有安裝板，在該閥體的前部、中部和後部 分別設有前空腔、中空腔和後空腔，在該前空腔內裝有離心噴嘴組件，在該中空腔 的側壁設有與外面相通的排氣孔和與外殼側面的進油管相通的單向進油閥，所述的 後空腔的直徑大於中空腔，並位於所述的驅動線圏的中心孔內，在該後空腔內裝有 驅動柱塞，該驅動柱塞的前端滑動密封地插入所述的中空腔，該驅動柱塞的後端設有徑向外凸緣，在該外凸緣前側與後空腔的前端之間裝有復位彈簧；在所述的後空 腔的後端設有回油口並通過回油管引出外殼；在所述的閥體外側與驅動線圏內側之 間留有冷卻回油隔熱腔，該冷卻回油隔熱腔的一端與所述的單向進油閥和排氣孔相 通，另一端與所述的回油管相通。
本實用新型具有以下優點由於採用進氣道離心式噴射方式，因此有效降低了 油耗和排放汙染；在電噴系統的電控單元ECU確定一個噴油量後，然後計算出PWM波 的寬度，再驅動燃油單元噴射燃油，而這些油量足夠充分的混合與燃燒，使每一個 工作循環的空燃比都達到所要求的值，解決了噴油精度不高的問題；在距離噴嘴前 最短的位置上設置了細油濾，為保證噴嘴不堵塞提供了保障，延長了使用壽命；由 於泵管嘴一體化及小型化，不但降低了成本便於在摩託車上的安裝，也使高壓油處 於泵體內而提高了使用的安全性。
圖l是本實用新型的總體結構示意圖2是本實用新型的離心噴嘴組件的放大圖3是本實用新型的離心噴嘴的主視圖(圖l中離心噴嘴的左視圖)；
圖4是圖3的右^L圖5是圖3的A-A剖視圖6是本實用新型的多孔紫銅分級調整墊的後側的視圖； 圖7是圖6的B-B剖視圖。
附圖標記說明1、進油管，2、細油濾，3、單向進油閥，4、驅動線圈，5、 柱塞，6、外殼，7、密封定位套，8、回油管，9、接線柱，10、插座，11、冷卻回 油隔熱腔，12、復位彈簧，13、絕緣墊，14、排氣孔，15、絕緣支撐套，16、噴嘴 進油回止岡，17、進油定壓彈簧，18、安裝版，19、離心噴嘴，191、切向槽；192、 噴射口； 19 3、圓錐孔；20、鎖緊螺母，21、多孔紫銅分級調整墊；211、調整墊過 油孔；212、用於嵌入彈簧套管一端的凹槽；22、閥體；221、前空腔；222、中空 腔；223、後空腔；23、離心噴嘴組件；24、回油口； 25、噴嘴進油回止閥的閥座； 26、彈簧套管。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括外殼6、.驅動線圏4、驅動柱塞5、閥體22和離心噴嘴組件23,圓筒形的外殼6內側裝有驅動線圈4,在該驅動線圏4的中心孔內 裝有閥體22，該閥體22的前端(注以下的前和後分別對應圖1中的右和左)延 伸出外殼6的前端並在延伸端設有安裝板18。在該閥體22的前部、中部和後部分 別設有前空腔221、中空腔222和後空腔223，在該前空腔221內裝有離心噴嘴組 件23，在該中空腔222的側壁設有與外面相通的排氣孔14和與外殼側面的進油管 l相通的單向進油閥3。所述的後空腔223的直徑大於中空腔222,並位於所述的驅 動線圏4的中心孔內，在該後空腔223內裝有驅動柱塞5,該驅動柱塞5的前端滑 動密封地插入所述的中空腔222,該驅動柱塞5的後端設有徑向外凸緣，在該外凸 緣前側與後空腔223的前端之間裝有復位彈簧12。在所述的後空腔223的後端設有 回油口 24並通過回油管8引出外殼6。在所述的閥體22外側與驅動線圈4內側之 間留有冷卻回油隔熱腔11,該冷卻回油隔熱腔11的右端與所述的單向進油閥3和 排氣孔14相通，左端與所述的回油管8和回油口 24相通。所述的單向進油閥3的 下端的閥頂為半圓形，閥座上有限位凸臺。
在所述的外殼內的驅動線圈4的前端裝有絕緣支撐套15,在該驅動線圈4與絕 緣支撐套15之間設有絕緣墊13;所述的進油管1穿過該絕緣支撐套15並與單向進 油閥3相通。
在所述的進油管1內裝有細油濾2，以防止細微雜質進入閥體，延長本實用新 型的使用壽命。
在所述的驅動線圏4的一端設有插座10並引出外殼，在該插座10內設有與驅 動線圈連接的接線柱9，用於連接驅動電信號。
參見圖2,所述的離心噴嘴組件23包括噴嘴進油止回閥16及其閥座25、進油 定壓彈簧17、離心噴嘴19和多孔紫銅分級調整墊21，噴嘴進油止回閥16為圓頭 釘的形狀，前端滑動穿過閥座25的中心孔後與進油定壓彈簧17的後端相抵，噴嘴 進油止回閥16後端的半球形閥頂在進油定壓彈簧17的擠壓下定位頂在所述的前空 腔221與中空腔222之間的通孔的前端(右端)，該進油定壓彈簧17安裝在彈簧套 管26內。離心噴嘴19通過鎖緊螺母20緊固在閥體22前端的口內，在該離心噴嘴
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19與進油定壓彈簧17之間設有多孔紫銅分級調整墊21,可根據需要選配不同厚度 的多孔紫銅分級調整墊21。在該多孔紫銅分級調整墊21的邊緣均勻分布有多個過 油孔(槽)211,作為燃油的流通管路。在該多孔紫銅分級調整墊21的後側中央設 有用於嵌入彈簧套管一端的凹槽212 (參見圖6和圖7)。多孔紫銅分級調整塾21 的使用可以降低離心噴嘴組件23的各零件加工公差，並保證零件的軸向的緊度定位。
參見圖3 圖5，在所述的離心噴嘴19的軸心設有噴油孔，在該噴油孔的周圍 ^!有三個切向槽191，在該噴油孔的前端設有圓錐孔193,在該圓錐孔193的頂端 設有噴射口 192。燃油沿切向槽191進入錐形孔193，由於切向槽191的作用，燃 油在錐形孔193被離心旋轉並被加速，由噴射口192噴出，形成錐形油膜。在離心 力大於燃油的表面張力時，燃油被撕裂形成霧狀。
下面以應用在摩託車電噴系統中的 一 個工作過程說明本實用新型的工作原理 本裝置在接受了電控計算裝置發出的電脈衝指令後，在驅動線圏4產生磁場的 作用下，驅動柱塞5將燃油注入離心式噴嘴組件23,達到定量噴油並霧化燃油。具 體過程如下
在沒有電脈衝信號時，.驅動柱塞5在復位彈簧12的作用下處於最左端。燃油 在摩託車的低壓泵作用下，由進油管1，經細油濾2過濾後推開單向進油閥3進入 中空腔(工作儲藏腔)222,噴嘴進油止回閥16在進油定壓彈簧17的作用下處於 關閉狀態，燃油經排氣孔14流經驅動線圈4內側的冷卻回油隔熱腔11,帶走燃油 氣泡及驅動線圏4和驅動柱塞5因運動產生的熱量。
在接收到脈衝信號時，驅動柱塞5在驅動線圈4磁場的作用下向右運動，壓縮 到指定的燃油位置(燃油量)，此時單向進油閥3被油壓關閉。由於驅動柱塞5右 移將排氣孔14關閉，噴嘴進油止回閥16被打開進入離心式噴嘴組件23,燃油經旋 轉和加速後從離心式噴嘴19排出時，燃油的薄膜被撕裂霧化和與空氣的碰撞霧化， 並旋轉進入發動機汽缸，與空氣形成均勻的混合。由於燃油被本實用新型細化和旋 轉，從而加大了在汽缸中的流程而被進一步蒸發成更小的霧狀顆粒，極大地增加了 與氧氣的接觸燃燒面積，燃燒效率會極大的提高，因此相應地減少了因缺氧而形成 的C0、 CH及C粒等不允許的化合物由於油氣的混合均勻，避免了由於局部燃燒 溫度過高產生的有害的氮氧化合物降，從而低了排放汙染。多餘的燃油也經冷卻回 油隔熱腔11冷卻並由回油管8回流到回油箱。
本實用新型與以往的一體化的泵管嘴相比，具有霧化粒度更細、燃油空氣混合
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更均勻，燃燒更充分的優點。可進一步的降低燃油耗量，降低排i丈汙染；在進入柱 塞泵前加裝細燃油濾會進一步提高噴嘴的工作可靠性，提高驅動柱塞5乃至整個裝 置的使用壽命。
本實用新型採用泵管嘴一體化電磁燃料噴射裝置，其噴射能量源於由驅動線圏 4、驅動柱塞5、閥體22和離心噴嘴組件23組成的電磁驅動的直線脈衝泵，脈沖電信號(P聰電壓波)加給驅動線圈4產生的電磁能量，通過電樞和驅動柱塞5脈沖式壓 縮燃油，產生需要的瞬態壓力，經過離心噴嘴組件23將燃料霧化噴出。因為本實用 新型將汽車電噴系統的"油泵一調壓器一噴油嘴"功能高度集成，通過調節驅動脈 寬，可以調節輸入系統的能量，從而準確控制噴油量。正是這個特點，使電噴系統 非常簡單可靠，尤其適合於摩託車等單缸發動機，可以做到與化油器互換安裝。遠 高於汽車電噴系統的噴射壓力，使燃油霧化非常好，也將進氣管壓力波動對噴油量 的影響降為最低。
由於電噴系統對摩託車的供電系統電量平衡很小，設計時基本不用特別顧及。 噴油嘴部分採用離心式噴嘴19,使其霧化能力得到極大地提高，其抗焦結和堵塞能 力遠高於傳統孔式噴嘴。由於電噴系統中燃油通道中產生的燃油蒸氣會嚴重幹擾正 常供油，因此本實用新型設計了主動抑制燃油蒸氣產生並能夠產生排除蒸氣動力的 結構一一排氣孔14，克服了上述不利因素。足夠流量的經冷卻回油隔熱腔ll可以帶 走驅動線圈工作和運動柱塞5運動產生的熱量，同時冷卻燃料噴射裝置可以減少蒸 氣和氣泡的產生。回油帶走熱量和燃油蒸氣，蒸氣通過上部的排氣泡管排出到燃油 箱並放熱凝結為液態燃油。這個排氣泡系統保證了本實用新型在高溫大負荷工況的 工作穩定，也保證了摩託車的熱車再起動性能。
本實用新型由於是直噴結構，故可以用於將四衝程發動機改制為兩衝程發動機。
權利要求1、一種帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥，其特徵在於包括外殼、驅動線圈、驅動柱塞、閥體和離心噴嘴組件，圓筒形的外殼內側裝有驅動線圈，在該驅動線圈的中心孔內裝有閥體，該閥體的前端延伸出外殼的前端並在延伸端設有安裝板，在該閥體的前部、中部和後部分別設有前空腔、中空腔和後空腔，在該前空腔內裝有離心噴嘴組件，在該中空腔的側壁設有與外面相通的排氣孔和與外殼側面的進油管相通的單向進油閥，所述的後空腔的直徑大於中空腔，並位於所述的驅動線圈的中心孔內，在該後空腔內裝有驅動柱塞，該驅動柱塞的前端滑動密封地插入所述的中空腔，該驅動柱塞的後端設有徑向外凸緣，在該外凸緣前側與後空腔的前端之間裝有復位彈簧；在所述的後空腔的後端設有回油口並通過回油管引出外殼；在所述的閥體外側與驅動線圈內側之間留有冷卻回油隔熱腔，該冷卻回油隔熱腔的一端與所述的單向進油閥和排氣孔相通，另一端與所述的回油管相通。
2、 根據權利要求l所述的帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥，其特徵在於所述的離心噴嘴組件包括噴嘴進油止回閥及其閥座、進油定壓彈簧、離心噴嘴和多 孔紫銅分級調整墊，噴嘴進油止回閥後端的閥頂為半球形，並在該進油定壓彈簧的擠壓下頂在所述的前空腔與中空腔之間的通孔的前端；該噴嘴進油止回閥前端滑動 穿過閥座的中央孔並與安裝在一彈簧套管內的進油定壓彈簧的後端相抵；該離心噴 嘴通過鎖緊螺母緊固在閥體前端的口內，在該離心噴嘴與進油定壓彈簧之間設有多 孔紫銅分級調整墊；在所述的離心噴嘴的軸心設有噴油孔，在該噴油孔的周圍設有 數個切向槽，在該噴油孔的前端設有圓錐孔，在該圓錐孔的頂端設有噴射口；在所 述的多孔紫銅分級調整墊的邊緣設有多個過油孔。
3、 根據權利要求l所述的帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥，其特徵在於 在所述的進油管內裝有細油濾。
4、 根據權利要求l所述的帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥，其特徵在於 在所述的外殼內的驅動線圏的前端裝有絕緣支撐套，在該驅動線圈與絕緣支撐套之 間設有絕緣墊；，述的進油管穿過該絕緣支撐套並與單向進油閥辨通。
專利摘要一種帶有離心噴嘴的泵嘴管一體化電噴閥，包括外殼、驅動線圈、驅動柱塞、閥體和離心噴嘴組件，圓筒形的外殼內側裝有驅動線圈，在該驅動線圈的中心孔內裝有閥體，在該閥體內裝有驅動柱塞，在該閥體前端裝有離心噴嘴組件。本實用新型由於燃油經旋轉和加速後再排出離心式噴嘴組件時，燃油薄膜被撕裂霧化和與空氣的碰撞霧化，並旋轉進入汽缸，與空氣形成均勻的混合。由於燃油被霧化和因旋轉從而加大了在汽缸中的流程而被進一步蒸發成更小的霧狀顆粒，極大地增加了與氧氣的接觸燃燒面積。燃燒效率會極大的提高，並可減少積炭與有害物質的形成。
文檔編號F02M51/00GK201310429SQ20082018991
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月10日 優先權日2008年12月10日
發明者李明喜 申請人:李明喜;哈爾濱安龍迪環保科技有限公司