[发明专利]一种液力辅助快速启闭柴油机电控喷油器及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及柴油机电控燃油喷射系统，具体为用于柴油机电控燃油喷射系统的一种液力辅助快速启闭电控喷油器及其方法。

背景技术

随着柴油机排放法规的日益严格及人们对其燃油经济性要求的逐步提高，凭借着能够对喷油压力、喷油正时和喷油量的精确控制及瞬态喷油速率的柔性调节，高压共轨燃油喷射系统在柴油机领域得到了广泛应用。电控喷油器是高压共轨燃油喷射系统的终端部件，其结构及参数的选择，对于喷油过程、雾化质量、油束与燃烧室的配合乃至整个混合气的形成与燃烧，都具有非常重要的影响。因此，在一定程度上，电控喷油器对高压共轨柴油机的性能起着决定性作用。

喷油器的快速开启，能够增加针阀打开过程中的喷油量，可以通过其对针阀开启过程中喷孔内空化效应及液流紊乱的强化来改善此过程中燃油的喷射及雾化。喷油器的快速关闭，不仅可以提高有效喷射压力、缩短扩散燃烧期，还可以通过喷射终点处燃油雾化质量的提高来减少碳烟和微粒的排放并提高柴油机的燃油经济性。除此之外，喷油器的快速开启及快速关闭，还是实现多次燃油喷射策略的基础。专利申请号为201010534762.1的中国发明公开了一种在常规压电式高压共轨喷油器工作原理及结构基础上改进的结构简单、零件少、密封性能更好、喷射压力更高、响应速度更快的压电式高压共轨喷油器。专利申请号为201110158732.X的中国发明公开了一种柴油机高压共轨喷油器的平面启闭结构，是通过将德国博世公司柴油机用高压共轨喷油器的出油量孔的出口结构及其出流控制阀偶件中密封钢球的改进来实现的，此发明具有快速泄压及高频启闭密封性能可靠的特点。专利申请号为201110373098.1的中国发明公开了一种多级节流稳压电控喷油器，其主要是通过在常规电控喷油器进油量孔及出油量孔上增设一个或多个稳压腔来实现的，此发明不仅可提高喷油量的稳定性，还可提高针阀动作的响应速度。

压电式高压共轨喷油器虽具有响应速度快的优点，但由于制造及使用成本的限制，当前还不能广泛普及。已有的为数较少的几种结构，虽一定程度上可提高柴油机电控喷油器的响应速度，但其主要是通过对当前电控喷油器某一细微结构的改进来实现的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种液力辅助快速启闭柴油机电控喷油器，通过增加出油量孔截面积，增设辅助进油量孔，依靠电子控制单元对出油量孔电磁阀密封组件及辅助进油量孔电磁阀密封组件的协调控制，来实现柴油机电控喷油器的快速开启及快速关闭。

本发明的技术方案是：

一种液力辅助快速启闭柴油机电控喷油器，包括进油管、进油量孔、控制腔、出油量孔、电磁阀密封组件、蓄压腔、针阀、控制柱塞及电子控制单元，还包括至少一套快速启闭液力辅助装置，所述快速启闭液力辅助装置包括旁通油路、辅助储油腔、辅助电磁阀密封组件及辅助进油量孔，所述辅助电磁阀密封组件位于辅助储油腔的内部，辅助储油腔通过旁通油路与进油管相连，电子控制单元通过信号线分别于电磁阀密封组件及辅助电磁阀密封组件相连。

作为本发明的进一步改进，出油量孔的截面积大于进油量孔的截面积，出油量孔的截面积小于进油量孔和辅助进油量孔的截面积之和。

作为本发明的进一步改进，辅助电磁阀密封组件为常闭型电磁阀密封组件。

作为本发明的进一步改进，辅助电磁阀密封组件为常开型电磁阀密封组件。

一种液力辅助快速启闭柴油机电控喷油器的电控喷油方法，具体步骤如下：

当电子控制单元发出喷油信号时，辅助电磁阀密封组件处于关闭状态或此时快速关闭，电磁阀密封组件快速开启，通过蓄压腔和控制腔之间快速建立的油压差，使针阀快速开启；

当喷油信号结束时，辅助电磁阀密封组件快速开启，电磁阀密封组件快速关闭，通过控制腔和蓄压腔之间快速建立的油压差，使针阀快速关闭。

作为本发明的进一步改进，所述辅助电磁阀密封组件为常闭型电磁阀密封组件：

当电子控制单元发出喷油信号时，辅助电磁阀密封组件已处于关闭状态，电磁阀密封组件的快速开启，使控制腔内的燃油通过截面积较进油量孔大的出油量孔快速流出，控制腔内的燃油压力快速降低，在蓄压腔和控制腔之间快速建立的油压差作用下使针阀快速开启；

当喷油信号结束时，辅助电磁阀密封组件快速开启，电磁阀密封组件快速关闭，通过控制腔和蓄压腔之间快速建立的油压差，使针阀快速关闭，在电子控制单元的控制下，辅助电磁阀密封组件随后关闭。

作为本发明的进一步改进，所述辅助电磁阀密封组件为常开型电磁阀密封组件：