CN109236521A - 喷油规律可变的蓄压式电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，包括增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分、喷油器体、蓄压腔壁。本发明采用二级电磁阀结构，对三级活塞的增压面积进行控制，能够有效实现不同的增压比，使得喷油规律更加灵活；采用中通式的阀杆，加快了喷油控制阀的响应速度；另外蓄压腔能够减缓燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高，蓄压腔的稳压作用减少了共轨管的尺寸，使得共轨管的使用寿命延长；本发明采用的液力补偿活塞机构，在控制腔泄压时补油，建压时起到两路进油的作用，使得喷油规律实现先缓后急的特性，提高了喷油性能。

Description

喷油规律可变的蓄压式电控喷油器

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机燃油系统。

背景技术

传统机械式喷油器由于喷油定时、喷油压力和喷油速率等喷油特性受到高压供油泵凸轮的制约，存在喷油特性不灵活，响应慢，对喷油量控制精度差等缺点。随着排放法规的日益严格，其很难进一步改善发动机的经济性和排放性能。

应用于柴油机电控燃油喷射系统的电磁控制式喷油器相比于机械式喷油器响应速度更快，喷油特性灵活可控，对喷油量的控制也更加精确。虽然电磁控制式喷油器对柴油机的排放性能有所改善，但也存在一些不足：喷油器通常采用单路进油的形式，其针阀落座响应速度慢，而由于进出油孔孔径的平衡关系，想要进一步提高响应特性较为困难；两位两通阀的形式的动态回油量较大，影响燃油利用率；针阀和控制柱塞之间的轴向间隙造成喷油器存在静态泄漏燃油的问题；在大油量喷射状态下，各缸喷油过程的均匀性和稳定性下降等。

发明内容

本发明的目的在于提供能实现灵活控制增压比以达到不同喷射效果的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在喷嘴紧帽里，紧喷嘴帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；

所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；

所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一-第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；

所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、中间孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和中间孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和中间孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，中间孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；

所述针阀部分包括针阀限位孔板、针阀块，针阀限位孔板和针阀块自上而下设置在中间孔板下方，中间孔板里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀，液力补偿活塞上腔进油路连通高压油路，止回通道连通进油量孔，针阀限位孔板里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的针阀限位孔板上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的针阀限位孔板之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通进油量孔；针阀块里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在针阀限位孔板上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，针阀块里设置盛油槽进油路，针阀和针阀块之间形成盛油槽，针阀块底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽和增压油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞出油路连通控制腔。

本发明还可以包括：

1、无增压模式下，增压控制阀部分不通电，单向阀打开；当喷油控制阀部分通电时，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀向上抬起，喷孔打开；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座。

2、低增压模式下，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，将低压泄油孔打开，直到将菌状套筒上方的锥面密封。一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；随后喷油控制阀部分通电，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔压力与针阀弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔打开；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路重新进入一级增压腔，增压活塞向上回到初始位置，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

3、高增压模式下，首先增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，直到将菌状套筒上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔；此时一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，然后增压控制阀部分的二级电磁铁线圈通电，二级电磁铁吸引二级衔铁，继而二级衔铁带动增压控制阀阀杆脱离一级衔铁继续向上运动到二级衔铁限位处；增压控制阀阀杆脱离菌状套筒继续往上运动，将T型回油通路打开，二级增压腔内的燃油通过二级增压油路再通过菌状套筒中的T型回油通路流回到低压油箱内，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；继而喷油控制阀部分通电，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔压力与针阀弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，先将T型回油通路横向油路关闭，然后在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路和二级增压油路重新进入一级增压腔和二级增压腔，增压活塞向上回到初始位置，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

4、增压控制阀阀杆与菌状套筒配合处成三棱型部分，菌状套筒内壁长度长于三棱型部分长度。

本发明的优势在于：1、本发明的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器采用三级台阶圆台式的增压活塞，通过改变压力作用面积的方式来改变增压比，使盛油槽内的燃油压力能够根据实际工况来进行调整，有效的改善了喷油的灵活性，使柴油机能够更好的满足严格的排放法规要求，有效的提高柴油机的经济性和动力性；2、本发明采用的增压控制阀能够实现多级定位，实现多条增压油路的通断可控，从而调整增压活塞的高压油作用面积，保证电控喷油器增压比的灵活控制；3、喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔与电磁阀腔相连通，控制腔内的燃油通过低压泄油孔回油，同时也起到了冷却电磁阀的作用，能够增加电磁阀工作的稳定性，另外控制阀阀杆中的低压泄油孔减小了喷油控制阀阀杆的质量，使喷油控制阀响应加快；4、蓄压腔能够减缓燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高。同时有利于降低共轨管对材料的要求，提高其使用寿命；蓄压腔中设置有孔板结构，对从蓄压腔流向喷油器高压油管的燃油起到节流和滤波的作用，从而减少喷油器中燃油的压力波动，减少循环喷油量波动，进一步更准确的控制高压共轨燃油系统多次喷射过程。5、液力补偿活塞能够在控制腔回油的过程中能起到向控制腔内补油的作用，减缓控制腔油压下降速度，在控制腔建压过程中起到旁通油路的作用，加快控制腔建压速度，使得喷油规律曲线呈现先缓后急的规律。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为增压控制阀部分示意图；

图3为三级活塞组件示意图；

图4为喷油控制阀部分示意图；

图5为针阀部分示意图；

图6为液力补偿活塞部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-6，本发明喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，它由紧固帽1、蓄压腔壁2、增压控制阀部分3、三级活塞组件4、喷油控制阀部分5、针阀部分6、喷油器体8、蓄压腔9和滤波孔板10组成。增压控制阀部分3主要由二级电磁铁线圈12与二级衔铁13、一级电磁铁线圈14与一级衔铁15、增压活塞限位孔板19、菌状套筒22、菌状套筒弹簧21、双电磁阀限位孔板25、增压控制阀阀杆27、一级衔铁固定弹簧26以及增压控制阀阀杆复位弹簧28组成，增压控制阀阀杆27头部开有T型回油通路17，菌状套筒22套在增压控制阀阀杆27头部，通过相对运动切断和打开T型回油通路17横向油路，T型回油通路17纵向油路与低压泄油孔20相连通，增压控制阀阀腔23与一级增压油路18、二级增压油路16和增压节流孔24相通，菌状套筒22位于增压控制阀阀腔23内。三级活塞组件4主要包括增压活塞35、活塞回位弹簧32和单向阀34，增压活塞35为三级台阶式圆台结构，增压活塞35与喷油器体8构成一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31，一级增压腔29与一级增压油路18相连通，二级增压腔30与二级增压油路16相连通，三级增压腔31与盛油槽51相连通，并通过单向阀34与高压油路相连通。喷油控制阀阀杆38内加工有低压泄油孔39，与电磁阀腔相连通，电磁阀腔与低压油箱相连通。针阀部分6包括止回阀54、液力补偿活塞55、液力补偿活塞弹簧59、控制腔46、盛油槽51、喷孔50、针阀48和针阀复位弹簧47。液力补偿活塞部分53安装在针阀部分6的上部，针阀限位孔板52内设有液力补偿活塞上腔61、液力补偿活塞下腔60和液力补偿活塞泄油腔58，液力补偿活塞上腔61顶端设置有与高压油路连通，液力补偿活塞下腔60分别与液力补偿活塞进油路56和液力补偿活塞出油路57连通，液力补偿活塞进油路56内安装有止回阀54。

图1为本发明喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的整体结构示意图，主要由紧固帽1、蓄压腔壁2、增压控制阀部分3、三级活塞组件4、喷油控制阀部分5、针阀部分6、喷油器体8以及滤波孔板10组成。紧固帽1通过螺纹将增压控制阀部分3紧扣固定在喷油器体8上，蓄压腔壁2通过螺纹将喷油控制阀部分5与针阀部分6压合在一起并紧扣固定在喷油器体8上，紧固帽1通过螺纹将蓄压腔9封闭，同时紧固帽1上加工有进油孔14用于将高压油引入到蓄压腔9。喷嘴紧帽7通过螺纹将喷油控制阀部分5与针阀部分6压合在一起并紧扣固定在喷油器体8上。

图2为喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的增压控制阀部分3，增压控制阀部分3主要包括二级电磁铁线圈12、二级电磁阀13、一级电磁铁线圈14、一级衔铁15、增压活塞限位孔板19、菌状套筒22、菌状套筒弹簧21、双电磁阀限位孔板25、增压控制阀阀杆27、一级衔铁固定弹簧26以及增压控制阀阀杆复位弹簧28。一级电磁铁线圈14与二级电磁铁线圈12叠加放置，其中二级电磁铁线圈12位于一级电磁铁线圈14的上方。双电磁阀限位孔板25与增压活塞限位孔板19形成增压控制阀阀腔23，双电磁阀限位孔板25上加工有增压节流孔24和二级增压油路16，增压节流孔24和二级增压油路16的一端都与增压控制阀阀腔23相连通，增压节流孔24另一端与高压油路相连通，将高压油引入增压控制阀阀腔23。增压活塞限位孔板25上加工有低压泄油孔20和一级增压油路18，低压泄油孔20和一级增压油路18都与增压控制阀阀腔23相连通，低压泄油孔20与低压油箱连通。菌状套筒22放置在增压控制阀阀腔23内，菌状套筒22通过菌状套筒弹簧21压套在增压控制阀阀杆27的头部，增压控制阀阀杆27可以在菌状套筒22中上下滑动。增压控制阀阀杆27头部加工有T型回油通路17，T型回油通路17的竖直通路与菌状套筒22的通路相连，在菌状套筒22被紧压在增压控制阀阀杆27上时，T型回油通路17的横向通路是关闭的，当增压控制阀阀杆27相对菌状套筒22向上移动时，T型回油通路17打开。增压控制阀阀杆复位弹簧28将增压控制阀阀杆27与菌状套筒22压紧在增压活塞限位孔板19上，并将低压泄油孔20关闭。增压控制阀阀杆27穿过一级电磁铁线圈14中间的孔洞和双电磁阀限位孔板25，在一级电磁铁线圈14和双电磁阀限位孔板25之间放置有一级衔铁15，增压控制阀阀杆27穿过一级衔铁15中心，一级衔铁弹簧26将一级衔铁15固定在增压控制阀阀杆27上，一级衔铁15受到一级电磁铁线圈14的磁力作用，当一级衔铁15被吸合时，增压控制阀阀杆27可以脱离一级衔铁15向上运动。二级衔铁13放置于增压控制阀阀杆27顶端，并与增压控制阀阀杆27连接，二级衔铁13可以受到二级电磁铁线圈12的电磁力作用。

图3所示为喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的三级活塞组件4的结构示意图，包括增压活塞35、喷油器体8、活塞回位弹簧32和单向阀34。增压活塞35是一个三级台阶柱体结构，与增压活塞限位孔板19共同构成活塞腔36，高压油通过活塞限位孔板19上开的孔通入活塞腔36。增压活塞35与喷油器体8共同构成一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31，其中一级增压腔29和二级增压腔30分别与一级增压油路18和二级增压油路16相连通，增压控制阀阀腔23内的高压油通过一级增压油路18和二级增压油路16分别进入一级增压腔27和二级增压腔28。三级增压腔31通过单向阀34与高压油路相连通，三级增压腔31内放置有活塞回位弹簧32，同时三级增压腔31下部还开有增压油路33，增压油路33将三级增压腔31内的油引入到盛油槽51。

图4所示为喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的喷油控制阀部分5的结构示意图，包括电磁铁34、喷油控制阀阀杆38、衔铁43、喷油控制阀阀杆回位弹簧45和喷油控制阀限位孔板44。喷油控制阀限位孔板44和中间孔板4641共同构成喷油控制阀阀腔40，喷油控制阀阀杆38下端是一个菌状结构，位于喷油控制阀阀腔40内。喷油控制阀阀杆38中间加工有低压泄油孔39，喷油控制阀阀杆回位弹簧45将喷油控制阀阀杆38紧压在中间孔板41上，将低压泄油孔39关闭。喷油控制阀限位孔板44中开有高压油路通往喷油控制阀阀腔40，同时针阀限位孔板上也开有进油量孔42，进油量孔42一端与喷油控制阀阀腔40连通，另一端与控制腔46连通，将高压油引入到控制腔46中。

图5所示为喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的针阀部分6的结构示意图，包括针阀48、针阀弹簧47、液力补偿活塞部分53和喷嘴49。液力补偿活塞部分53如图6所示，包括液力补偿活塞55和液力补偿活塞弹簧59。液力补偿活塞部分53位于针阀限位孔板52内，与针阀限位孔板52形成液力补偿活塞下腔60和液力补偿活塞泄油腔58，同时与中间孔板41形成液力补偿活塞上腔61，针阀弹簧47位于液力补偿活塞下腔60中。液力补偿活塞上腔61与高压油路相连通，而液力补偿活塞下腔60分别通过液力补偿活塞进油路56和液力补偿活塞出油路57与喷油控制阀阀腔40和控制腔46相连通，其中液力补偿活塞进油路56中设置有止回阀54。喷嘴49与针阀限位孔板52构成控制腔46和盛油槽51，针阀弹簧47位于控制腔46内。喷嘴49下端开有喷孔50，当针阀弹簧47弹力和控制腔46内的压力形成的合力大于盛油槽51对针阀48施加的压力时，针阀48落座将喷孔50关闭；当针阀48抬起时，喷孔50与盛油槽51连通，开始喷油。

燃油从燃油进口11进入到蓄压腔9，在蓄压腔9内横向设置有滤波孔板10，蓄压腔9位于喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的最上方，分别与燃油进口11和下方高压油路相连，高压油路在双电磁阀限位孔板25处引出一条支路，通过增压节流孔24进入到增压控制阀阀腔23中，再经过增压控制阀阀腔23分成两路，一路通过一级增压油路18进入一级增压腔29，另一路通过二级增压油路16进入到二级增压腔30。燃油继续往下在增压活塞限位孔板19处引出一条支路，这条支路通往活塞腔36。燃油在喷油器体8继续往下并在其中分成两路：一路继续往下通过喷油控制阀限位孔板44中的高压油路进入到喷油控制阀阀腔40，再通过进油量孔42进入控制腔46；另一路通过单向阀34进入到三级增压腔31中，再向下经过增压油路33进入到盛油槽51内。此时活塞腔36内的液压力小于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的液压力以及活塞回位弹簧32的弹力形成的合力，增压活塞35处于最高位置，因此三级增压腔31内的燃油不被增压。同时盛油槽51内的压力与针阀弹簧47形成的合力大于控制腔46内的压力，此时针阀48落座。根据喷油过程的不同，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器可分为三种不同的工作模式：无增压模式、低增压模式和高增压模式。

当喷油规律可变的蓄压式电控喷油器在无增压模式下工作时，增压控制阀部分3不通电，由于此时三级活塞各个作用面的压力平衡，单向阀34打开，因此三级增压腔31内的燃油压力并不增加，盛油槽51内的燃油压力等于单向阀另一边的压力。当喷油控制阀部分5通电时，电磁铁37吸引衔铁43，衔铁43带动喷油控制阀阀杆38向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔39，控制腔46内的燃油通过喷油控制阀阀杆38中的低压泄油孔39进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内，从而控制腔46内的压力降低，同时液力补偿活塞部分53中液力补偿活塞下腔60的压力随之降低，液力补偿活塞上腔61的压力大于液力补偿活塞下腔60压力与液力补偿活塞弹簧58的弹力形成的合力，此时液力补偿活塞55向下运动，止回阀54关闭，液力补偿活塞55通过液力补偿活塞出油路57向控制腔46补油，使控制腔46压力下降速度减缓。当控制腔46内的压力和针阀弹簧47的弹力形成的合力小于盛油槽51内燃油向上的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔50打开，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器开始喷油。当喷油控制阀部分5断电时，喷油控制阀阀杆38在喷油控制阀阀杆回位弹簧45的弹力作用下落座，在将低压泄油孔39关闭的同时打开高压油路，止回阀54打开，控制腔46通过进油量孔42和液力补偿活塞下腔60重新建压，当控制腔46内的压力和针阀弹簧47的弹力形成的合力大于盛油槽51内燃油向上的液压力时，针阀48重新落座，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器停止喷油。

当喷油规律可变的蓄压式电控喷油器在低增压模式下工作时，增压控制阀部分3的一级电磁铁线圈14通电，一级电磁铁吸引一级衔铁15，一级衔铁15带动增压控制阀阀杆27向上运动到一级电磁铁限位处。菌状套筒22在菌状套筒弹簧21弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆27向上抬起，将低压泄油孔20打开，直到将菌状套筒22上方的锥面密封。一级增压腔29内的燃油通过一级增压油路18流经低压泄油孔20回到低压油箱内，此时一级增压腔29内的压力降低，活塞腔36内的压力大于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与活塞回位弹簧32的弹力之和，增压活塞35向下运动，三级增压腔31的进油口处的单向阀34关闭，三级增压腔31内的燃油压力受压升高，进而导致盛油槽51内的燃油压力升高。随后喷油控制阀3部分通电，电磁铁37吸引衔铁43，衔铁43带动喷油控制阀阀杆38向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔39，控制腔46内的燃油通过低压泄油孔39流回低压油箱内。此时控制腔46内的压力降低，同时液力补偿活塞部分53中液力补偿活塞下腔60的压力随之降低，液力补偿活塞上腔61的压力大于液力补偿活塞下腔60压力与液力补偿活塞弹簧58的弹力形成的合力，此时液力补偿活塞55向下运动，止回阀54关闭，液力补偿活塞55通过液力补偿活塞出油路57向控制腔46补油，使控制腔46压力下降速度减缓。当其压力与针阀弹簧47的合力小于盛油槽51内燃油对针阀48的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔50打开，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器开始喷油。当喷油控制阀部分5断电时，喷油控制阀阀杆38在喷油控制阀阀杆回位弹簧45的弹力作用下落座，在将低压泄油孔39关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔46通过进油量孔42和液力补偿活塞下腔60重新建压，当控制腔46内的压力和针阀弹簧47的弹力形成的合力大于盛油槽51内燃油向上的液压力时，针阀48重新落座，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器停止喷油。当增压控制阀部分3断电时，增压控制阀阀杆27在增压控制阀复位弹簧28的弹簧力作用下带动菌状套筒22一起落座，在将低压泄油孔20关闭的同时打开菌状套筒22上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路18重新进入一级增压腔29，此时活塞腔36内的压力小于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与活塞回位弹簧32的弹力之和，增压活塞35向上回到初始位置。三级增压腔31内的压力降低，单向阀34再次打开，燃油通过单向阀34进入到三级增压腔32内再进入到盛油槽51。

当喷油规律可变的蓄压式电控喷油器在高增压模式下工作时，首先增压控制阀部分3的一级电磁铁线圈14通电，一级电磁铁吸引一级衔铁15，一级衔铁15带动增压控制阀阀杆27向上运动到一级电磁铁限位处。菌状套筒22在菌状套筒弹簧21弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆27向上抬起，直到将菌状套筒22上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔20。此时一级增压腔29内的燃油通过一级增压油路18流经低压泄油孔20回到低压油箱内，一级增压腔29压力降低。然后增压控制阀部分3的二级电磁铁线圈12通电，二级电磁铁吸引二级衔铁13，继而二级衔铁13带动增压控制阀阀杆27脱离一级衔铁15继续向上运动到二级衔铁限位处。此时增压控制阀阀杆27脱离菌状套筒22继续往上运动，将T型回油通路17打开，二级增压腔30内的燃油通过二级增压油路16再通过菌状套筒22中的T型回油通路17流回到低压油箱内，二级增压腔30压力也发生下降。此时活塞腔36内的压力大于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与增压活塞回位弹簧32的弹力形成的合力，增压活塞35向下运动，三级增压腔31的进油口处的单向阀34关闭，三级增压腔31内的燃油压力升高，进而导致盛油槽51内的燃油压力升高。继而喷油控制阀部分5通电，电磁铁37吸引衔铁43，衔铁43带动喷油控制阀杆38向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔39，控制腔46内的燃油通过低压泄油孔39流回低压油箱内。此时控制腔46内的压力降低，同时液力补偿活塞部分53中液力补偿活塞下腔60的压力随之降低，液力补偿活塞上腔61的压力大于液力补偿活塞下腔60压力与液力补偿活塞弹簧58的弹力形成的合力，此时液力补偿活塞55向下运动，止回阀54关闭，液力补偿活塞55通过液力补偿活塞出油路57向控制腔46补油，使控制腔46压力下降速度减缓。当其压力与针阀弹簧47的合力小于盛油槽51内燃油对针48阀的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔50打开，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器开始喷油。当喷油控制阀部分5断电时，喷油控制阀阀杆38在喷油控制阀阀杆回位弹簧45的弹力作用下落座，在将低压泄油孔39关闭的同时打开高压油路，止回阀54打开，控制腔46通过进油量孔42和液力补偿活塞下腔60重新建压重新建压，当控制腔46内的压力和针阀弹簧47的弹力形成的合力大于盛油槽51内燃油向上的液压力时，针阀48重新落座，喷油规律可变的蓄压式电控喷油器停止喷油。当增压控制阀部分3断电时，增压控制阀阀杆27在增压控制阀复位弹簧28的弹簧力作用下带动菌状套筒21一起落座，先将T型回油通路17横向油路关闭，然后在将低压泄油孔20关闭的同时打开菌状套筒22上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路18和二级增压油路16重新进入一级增压腔29和二级增压腔30，此时活塞腔36内的压力小于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与增压活塞回位弹簧32的弹力之和，增压活塞35向上回到初始位置。三级增压腔31内的压力降低，单向阀34再次打开，燃油通过单向阀34进入到三级增压腔内31再进入到盛油槽51。

由喷油规律可变的蓄压式电控喷油器的工作过程可知，本发明在工作过程中通过改变增压控制阀的动作响应，可实现不同的增压比以达到不同的喷油压力，使喷油器能够实现更为灵活的喷油特性。同时本发明采用了电磁式的喷油控制阀，这进一步提高了喷油器的响应速度以及控制精度，使多次喷射工作方式的实现成为可能。有效提高了柴油机的动力性和燃油的经济性。在喷油控制阀阀杆中设置回油通路，将回油油路设置在喷油控制阀中，起到了冷却电磁阀的作用，提高了本发明在工作中的可靠性。蓄压腔能够有效缓减燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，蓄压腔的稳压作用能够使柴油机共轨管的尺寸减小，这有利于降低共轨管对材料的要求，提高其使用寿命。同时，蓄压腔中设置有孔板结构，在孔板上钻有不同孔径的节流孔，对从蓄压腔流向喷油器高压油管的燃油起到节流和滤波的作用，从而减少喷油器中燃油的压力波动，减少循环喷油量波动，进一步更准确的控制高压共轨燃油系统多次喷射过程。采用的液力补偿活塞结构在控制腔泄压时补油，建压时起到两路进油的作用，使得喷油规律实现先缓后急的特性，提高了喷油性能。

Claims (9)

1.喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在喷嘴紧帽里，紧喷嘴帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；

所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；

所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一-第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；

所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、中间孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和中间孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和中间孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，中间孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；

所述针阀部分包括针阀限位孔板、针阀块，针阀限位孔板和针阀块自上而下设置在中间孔板下方，中间孔板里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀，液力补偿活塞上腔进油路连通高压油路，止回通道连通进油量孔，针阀限位孔板里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的针阀限位孔板上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的针阀限位孔板之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通进油量孔；针阀块里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在针阀限位孔板上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，针阀块里设置盛油槽进油路，针阀和针阀块之间形成盛油槽，针阀块底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽和增压油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞出油路连通控制腔。

2.根据权利要求1所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：无增压模式下，增压控制阀部分不通电，单向阀打开；当喷油控制阀部分通电时，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀向上抬起，喷孔打开；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座。

3.根据权利要求1或2所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：低增压模式下，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，将低压泄油孔打开，直到将菌状套筒上方的锥面密封。一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；随后喷油控制阀部分通电，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔压力与针阀弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔打开；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路重新进入一级增压腔，增压活塞向上回到初始位置，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

4.根据权利要求1或2所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：高增压模式下，首先增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，直到将菌状套筒上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔；此时一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，然后增压控制阀部分的二级电磁铁线圈通电，二级电磁铁吸引二级衔铁，继而二级衔铁带动增压控制阀阀杆脱离一级衔铁继续向上运动到二级衔铁限位处；增压控制阀阀杆脱离菌状套筒继续往上运动，将T型回油通路打开，二级增压腔内的燃油通过二级增压油路再通过菌状套筒中的T型回油通路流回到低压油箱内，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；继而喷油控制阀部分通电，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔压力与针阀弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，先将T型回油通路横向油路关闭，然后在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路和二级增压油路重新进入一级增压腔和二级增压腔，增压活塞向上回到初始位置，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

5.根据权利要求3所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：高增压模式下，首先增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，直到将菌状套筒上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔；此时一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，然后增压控制阀部分的二级电磁铁线圈通电，二级电磁铁吸引二级衔铁，继而二级衔铁带动增压控制阀阀杆脱离一级衔铁继续向上运动到二级衔铁限位处；增压控制阀阀杆脱离菌状套筒继续往上运动，将T型回油通路打开，二级增压腔内的燃油通过二级增压油路再通过菌状套筒中的T型回油通路流回到低压油箱内，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；继而喷油控制阀部分通电，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔压力与针阀弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，先将T型回油通路横向油路关闭，然后在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路和二级增压油路重新进入一级增压腔和二级增压腔，增压活塞向上回到初始位置，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

6.根据权利要求1或2所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：增压控制阀阀杆与菌状套筒配合处成三棱型部分，菌状套筒内壁长度长于三棱型部分长度。

7.根据权利要求3所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：增压控制阀阀杆与菌状套筒配合处成三棱型部分，菌状套筒内壁长度长于三棱型部分长度。

8.根据权利要求4所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：增压控制阀阀杆与菌状套筒配合处成三棱型部分，菌状套筒内壁长度长于三棱型部分长度。

9.根据权利要求5所述的喷油规律可变的蓄压式电控喷油器，其特征是：增压控制阀阀杆与菌状套筒配合处成三棱型部分，菌状套筒内壁长度长于三棱型部分长度。