汽油直噴噴油器的製作方法
2023-05-26 22:23:31
專利名稱：汽油直噴噴油器的製作方法
技術領域：
本 實用新型涉及一種汽油發動機燃油噴射系統技術領域，特別適用於缸內汽油直 噴發動機(GDI)燃油供應的汽油直噴噴油器。
背景技術：
目前，奧迪、奔馳、福特、大眾、日產、馬自達、三菱、豐田、本田、雷諾等許多國外公 司和研究機構都開發了缸內汽油直噴機(GDI)產品和樣機，有資料表明，部分GDI發動機， 與傳統的進氣道噴射(PFI)相比，混合氣體不需要經過節氣閥，因此能減小節氣閥對混合 氣體產生的氣阻，燃油經濟性可以提高15%左右，動力輸出也增加10%左右。汽油直噴機在歐洲及日本得到一定規模的使用，美國也正在積極推廣。在我國，汽 油直噴機的研發和推廣處於起步階段，目前沒有自主研發的產品和樣機推出，在能源不斷 稀缺的今天，具備減少耗能的同時又發揮更強的動力的汽油直噴機將會主導我國的汽車市 場。傳統的缸外噴射發動機，其燃油是被噴射到進氣管當中的，燃燒室與噴射點相距 一段距離，在後續的吸入過程中得以與空氣混合，再被引入到汽缸當中燃燒，這種傳統的設 計，勢必會造成空氣與汽油混合不均勻，並且由於燃燒點與噴射點有一段距離，噴射量不便 實現精確控制，進而影響發動機的經濟性、動力性。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對現有缸外噴射發動機所使用的噴油器 不足而提供一種適用於缸內汽油直噴發動機(GDI)燃油供應的汽油直噴噴油器。該汽油直 噴噴油器直接安裝在燃燒室上方，根據需要由吸入空氣量由電子精確控制燃油的噴注量， 燃油與空氣充分霧化混合，實現發動機理想的均質燃燒和分層燃燒模式，極大地提高燃燒 效率。同時，由於燃燒充分，可以大幅度減少未燃燒的氣體從發動機裡排出，從而獲得更低 的排放，同比其它發動機在相同時間內可以保證完全燃燒更加徹底，在降低油耗的同時提 供了迅猛動力。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是—種汽油直噴噴油器，其直接安裝在燃燒室內，包括噴油器總成、針閥部件、油嘴 偶件，所述噴油器總成包括濾油部件和電磁閥部件，針閥部件安裝在油嘴偶件中，其特徵在 於，所述電磁閥部件包括一上部與濾油部件連接、下部與油嘴偶件連接的鐵芯和從油嘴偶 件小端插入與濾油部件連接的電磁鐵以及彈簧、彈簧上座，在所述鐵芯內設置有一兼做油 道的軸向內孔，所述彈簧上座和彈簧安裝在所述的軸向內孔中，所述彈簧的上端抵住所述 的彈簧上座，彈簧的下端抵住所述針閥部件；在所述油嘴偶件與所述鐵芯之間設置有調節 針閥部件行程的調整墊塊。本實用新型的汽油直噴噴油器還包括一包圍於電磁鐵外圍的外殼，該外殼的下部 與所述油嘴偶件連接。[0009]本實用新型各部件還可以做如下改進所述濾油部件包括一濾油網支架和濾油網構件，所述濾油網支架內設置有一軸向 進油孔，濾油網支架的外壁上設置有用以限制電磁鐵軸向位置的臺階面，所述電磁鐵與所 述臺階面焊接連接；所述濾油網構件過盈配合壓入濾油網支架的軸向進油孔中。所述針閥部件包括一針閥閥芯、針閥連接杆、鋼球、銜鐵、針閥擋塊、針閥連接套、 針閥彈簧，針閥閥芯包括一頭部和連於頭部下方的杆部，所述頭部插入到所述鐵芯內的軸 向內孔下部中，在所述頭部內設置有一軸向的彈簧承納孔，所述彈簧的下端插入該彈簧承 納孔中，所述杆部內設置有軸向的閥孔，該閥孔與所述彈簧承納孔相貫通；所述針閥連接杆 的上部由所述閥孔的下部插入到所述的閥孔中並與所述杆部固定連接，所述鋼球焊接在所 述針閥連接杆的底部；所述針閥連接套套在所述杆部的上部並與所述杆部固定連接，所述 針閥擋塊套在所述針閥連接杆上且固定在杆部上，所述銜鐵套在所述杆部上，該銜鐵受所 述針閥擋塊承託，通過調整針閥擋塊的位置即可調節所述銜鐵的頂面與所述頭部的底面之 間的間隙；所述針閥彈簧安裝在所述針閥連接套內且位於所述針閥擋塊與針閥連接套內底 面之間；所述針閥連接套套在所述針閥連接杆的上並與所述銜鐵固定連接；在所述杆部上 設置有與所述閥孔溝通的出油孔。所述油嘴偶件包括一上部與所述鐵芯固定連接的噴油器體和固定安裝在噴油器 體底部的油嘴，油嘴內設置有臺階孔，所述調整墊塊設置在噴油器體頂部與鐵芯之間。所述油嘴偶件還包括一安裝在噴油器體下部上的矩形密封圈。所述矩形密封圈為 聚四氟乙烯矩形密封圈。本實用新型的汽油直噴噴油器採用電子控制和高速響應的電磁閥，能在火花塞點 火之前把汽油直接噴射到高壓的燃燒室，使混合氣體分層燃燒。可以讓靠近火花塞處的混 合氣相對較濃，遠離火花塞的混合氣相對較稀，從而更有效的實現「稀薄」點火和分層燃燒， 能夠實現噴油量、噴油正時和噴油壓力的精確、柔性控制，改善發動機缸內燃燒，從而降低 發動機的有害排放物，提高發動機的經濟性、動力性和可駕駛性。此汽油直噴噴油器霧化性 能好，精確控制噴油量、結夠簡單，裝配方便，加工難度低。
圖1為本實用新型汽油直噴噴油器的結構示意圖。圖2為本實用新型汽油直噴噴油器的針閥部件的結構示意圖。圖3為本實用新型汽油直噴噴油器油嘴偶件的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，但並不因此將本實用新型限制 在所述的實施例範圍內。參見圖1，圖中所示的汽油直噴噴油器，可直接插入發動機缸蓋中，伸入到燃燒室 內。該汽油直噴噴油器包括噴油器總成、針閥部件、油嘴偶件，噴油器總成包括濾油部件和 電磁閥部件，其中濾油部件包括一濾油網支架Iio和濾油網構件120，在濾油網支架110內 設置有一軸向進油孔111，濾油網支架Iio的外壁上設置有臺階面112，濾油網構件120採 用過盈配合方式壓入到濾油網支架110的軸向進油孔111中。在濾油網構件120上還設置有0型密封圈130和擋圈140，以方便該汽油直噴噴油器與油路連接。鐵芯210內設置有一兼做油道的軸向內孔211，該鐵芯210的上部與濾油網支架 110的下部焊接，在鐵芯210的軸向內孔211內通過過盈配合安裝方式安裝有一彈簧上座 220，這樣彈簧上座220可以在軸向內孔211中處於一個規定的位置。在軸向內孔211內還 安裝有彈簧230。結合參看圖3，油嘴偶件包括噴油器體310和油嘴320，噴油器體310的上部套在 鐵芯210的下部並於鐵芯之間焊接。在噴油器體310的頂部與鐵芯210之間設置有一調整 墊塊330，通過該調整墊塊330能更精確、更方便的調整針閥部件的行程與氣隙。油嘴320 和噴油器體310的底部過盈配合後通過雷射焊接而連接。油嘴320內設置有臺階孔321，以 防止油嘴320表面的積碳。在噴油器體310的下部套有矩形密封圈330，以起到本實用新型 汽油直噴噴油器與缸體之間的密封，該矩形密封圈330為聚四氟乙烯矩形密封圈。電磁鐵240從油嘴偶件中的噴油器體310小端插入，該電磁鐵240的上部被濾油 網支架110的臺階面112限制並與臺階面112焊接連接，同時在電磁鐵240外套有外殼250， 該外殼250與噴油器體310焊接連接。結合參見圖2，針閥部件安裝在油嘴偶件的噴油器體310內，其包括一針閥閥芯 410、針閥連接杆420、鋼球430、銜鐵440、針閥擋塊450、針閥連接套460、針閥彈簧470。針 閥閥芯410包括一頭部411和連於頭部下方的杆部412，頭部411插入到鐵芯210內的軸向 內孔211下部中，在頭部411內設置有一軸向的彈簧承納孔411a，這樣彈簧230的下端就可 以插入該彈簧承納孔411a中。針閥閥芯410的杆部412內設置有軸向的閥孔412a，該閥孔412a與彈簧承納孔 411a相貫通，這樣汽油就能通過濾油網構件120過濾後，通過濾油網支架110內的軸向進油 孔111、鐵芯210的軸向內孔211、彈簧承納孔411a進入到閥孔412a中。針閥連接杆420的上部由閥孔412a的下部插入到閥孔412a中並與杆部412過渡 配合通過雷射焊接連接，鋼球430通過雷射焊接連接在針閥連接杆420的底部。針閥連接套460套在杆部412的上部並與杆部412通過雷射焊接連接，針閥擋塊 450套在針閥連接杆420且固定在杆部412上，銜鐵440套在杆部412上，該銜鐵440受針 閥擋塊450承託，通過調整針閥擋塊450的位置即可調節銜鐵440的頂面與頭部411的底 面之間的間隙。針閥彈簧470安裝在針閥連接套460內且位於針閥擋塊450與針閥連接套 460內底面之間，針閥連接套460套在針閥連接杆420的上並與銜鐵440固定連接；在杆部 412上設置有與閥孔412a溝通的出油孔412b，汽油則由閥孔412a進入油嘴偶件內腔待噴 射。本實用新型汽油直噴噴油器的工作原理如下電子控制單元驅動模塊在適當的時刻給電磁鐵240通電，電磁鐵240通過銜鐵440 帶動針閥閥芯410上行，而針閥閥芯410通過針閥連接杆420帶動鋼球430離開油嘴320 中臺階孔321的錐面，從而油嘴320的噴油孔開啟，燃油噴入發動機氣缸中，這時彈簧230 被壓縮，針閥彈簧470被壓縮。當符合要求的燃油數量噴入氣缸後，電子控制單元驅動模塊 停止給電磁鐵通電，在彈簧230作用下，通過針閥閥芯410、針閥連接杆420推動鋼球430與 油嘴320中臺階孔321的錐面貼合，噴油器關閉，噴油結束，這時彈簧230被釋放，針閥彈簧 470被釋放。[0029] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型 要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種汽油直噴噴油器，其直接安裝在燃燒室內，包括噴油器總成、針閥部件、油嘴偶 件，所述噴油器總成包括濾油部件和電磁閥部件，針閥部件安裝在油嘴偶件中，其特徵在 於，所述電磁閥部件包括一上部與濾油部件連接、下部與油嘴偶件連接的鐵芯和從油嘴偶 件小端插入與濾油部件連接的電磁鐵以及彈簧、彈簧上座，在所述鐵芯內設置有一兼做油 道的軸向內孔，所述彈簧上座和彈簧安裝在所述的軸向內孔中，所述彈簧的上端抵住所述 的彈簧上座，彈簧的下端抵住所述針閥部件；在所述油嘴偶件與所述鐵芯之間設置有調節 針閥部件行程的調整墊塊。
2.如權利要求1所述的汽油直噴噴油器，其特徵在於，所述的汽油直噴噴油器還包括 一包圍於電磁鐵外圍的外殼，該外殼的下部與所述油嘴偶件連接。
3.如權利要求1或2所述的汽油直噴噴油器，其特徵在於，所述濾油部件包括一濾油網 支架和濾油網構件，所述濾油網支架內設置有一軸向進油孔，濾油網支架的外壁上設置有 用以限制電磁鐵軸向位置的臺階面，所述電磁鐵與所述臺階面用膠水密封；所述濾油網構 件過盈配合壓入濾油網支架的軸向進油孔中。
4.如權利要求1或2所述的汽油直噴噴油器，其特徵在於，所述針閥部件包括一針閥閥 芯、針閥連接杆、鋼球、銜鐵、針閥擋塊、針閥連接套、針閥彈簧，針閥閥芯包括一頭部和連於 頭部下方的杆部，所述頭部插入到所述鐵芯內的軸向內孔下部中，在所述頭部內設置有一 軸向的彈簧承納孔，所述彈簧的下端插入該彈簧承納孔中，所述杆部內設置有軸向的閥孔， 該閥孔與所述彈簧承納孔相貫通；所述針閥連接杆的上部由所述閥孔的下部插入到所述的 閥孔中並與所述杆部固定連接，所述鋼球焊接在所述針閥連接杆的底部；所述針閥擋塊套 在所述針閥連接杆上且固定在杆部上，所述銜鐵套在所述杆部上，該銜鐵受所述針閥擋塊 承託，通過調整針閥擋塊的位置即可調節所述銜鐵的頂面與所述頭部的底面之間的間隙； 所述針閥彈簧安裝在所述針閥連接套內且位於所述針閥擋塊與針閥連接套內底面之間；所 述針閥連接套套在所述針閥連接杆的上並與所述銜鐵固定連接；在所述杆部上設置有與所 述閥孔溝通的出油孔。
5.如權利要求1或2所述的汽油直噴噴油器，其特徵在於，所述油嘴偶件包括一上部與 所述鐵芯固定連接的噴油器體和固定安裝在噴油器體底部的油嘴，油嘴內設置有臺階孔， 所述調整墊塊設置在噴油器體頂部與鐵芯之間。
6.如權利要求5所述的汽油直噴噴油器，其特徵在於，所述油嘴偶件還包括一安裝在 噴油器體下部上的矩形密封圈。
7.如權利要求6所述的汽油直噴噴油器，其特徵在於，所述矩形密封圈為聚四氟乙烯 矩形密封圈。
專利摘要本實用新型公開的一種汽油直噴噴油器，其直接安裝在燃燒室內，包括噴油器總成、針閥部件、油嘴偶件，噴油器總成包括濾油部件和電磁閥部件，針閥部件安裝在油嘴偶件中，其電磁閥部件包括一上部與濾油部件連接、下部與油嘴偶件連接的鐵芯和從油嘴偶件小端插入與濾油部件連接的電磁鐵以及彈簧、彈簧上座，在鐵芯內設置有一兼做油道的軸向內孔，彈簧上座和彈簧安裝在軸向內孔中，彈簧的上端抵住彈簧上座，下端抵住針閥部件；在油嘴偶件與鐵芯之間設置有調節針閥部件行程的調整墊塊。本實用新型汽油直噴噴油器霧化性能好，精確控制噴油量、結夠簡單，裝配方便，加工難度低。
文檔編號F02M51/06GK201851245SQ20102060986
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者周文華, 李成校, 歐陽玲湘, 塗選舉, 黃民備, 龍美彪 申請人:亞新科南嶽(衡陽)有限公司