一种涡流喷射器[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206600224 U(45)授权公告日 2017.10.31

(21)申请号 201720167973.3(22)申请日 2017.02.24

(73)专利权人 中国第一汽车股份有限公司

地址 130011 吉林春市西新经济技术

开发区东风大街2259号(72)发明人 尹燕升　陈绍炎　戈非　邢喜春　

朱宏志　李冠霖　贾昭远　马立　张亮　(74)专利代理机构 长春吉大专利代理有限责任

公司 22201

代理人 张岩(51)Int.Cl.

F02M 61/04(2006.01)F02M 61/16(2006.01)F01N 3/20(2006.01)

权利要求书2页 说明书4页 附图3页

F16K 13/00(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

CN 206600224 U()实用新型名称

一种涡流喷射器(57)摘要

本实用新型涉及一种涡流喷射器，包括管状外壳、喷射开关阀、球阀、阀杆、电磁阀总成和主弹簧；外壳由涡流喷射器壳上体、固定铁芯、涡流喷射器壳下体和调整垫片焊接成，管内设有球阀、阀杆、主弹簧和阻尼组件；喷射开关阀由阀座和导向部件构成，阀座与球阀配合，且外端面与涡流喷射器壳下体一体焊接，导向部件与涡流喷射器下体过盈配合，其内设有导向孔；电磁阀总成能够驱动喷射开关阀控制流经阀座的液体通断，电磁阀总称包括固定铁芯、缠绕线圈和衔铁，主弹簧固定在固定铁芯内部；阀杆能够相对于固定铁芯沿轴线滑动。本实用新型所述涡流喷射器具有价格便宜、结构简单、加工工艺简单，电磁阀与喷射阀分体组装的优势，其喷射精确、喷雾雾化质量好。

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1.一种涡流喷射器，其特征在于：主要由管状外壳、喷射开关阀(21)、球阀(14)、阀杆(12)、电磁阀总成(5)和主弹簧(9)构成；

所述外壳由涡流喷射器壳上体(4)、固定铁芯(11)、涡流喷射器壳下体(15)和调整垫片(13)焊接而成，管内液体通道中设有球阀(14)、阀杆(12)、主弹簧(9)和阻尼组件；

所述喷射开关阀(21)由阀座(3)和导向部件(16)构成，所述阀座(3)与球阀(14)配合，且外端面与涡流喷射器壳下体(15)焊接为一体，所述导向部件(16)与涡流喷射器壳下体(15)过盈配合，其内设有可容纳球阀(14)和阀杆(12)并且与球阀(14)配合的导向孔(16.2)；

所述电磁阀总成(5)设置在喷射开关阀(21)上部与外壳过盈配合，其能够驱动喷射开关阀(21)控制流经阀座(3)的液体通断，电磁阀总成(5)包括固定铁芯(11)、缠绕线圈(10)和衔铁(8)，所述固定铁芯(11)固定在涡流喷射器壳上体(4)和涡流喷射器壳下体(15)之间，衔铁(8)位于固定铁芯(11)下部且开有多个通孔，衔铁(8)与固定铁芯(11)之间形成涡流喷射器升程(28)；

所述主弹簧(9)固定在固定铁芯(11)内部；

所述阀杆(12)能够相对于固定铁芯(11)沿轴线(2)滑动。2.根据权利要求1所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述阻尼组件由固定环(22)、阻尼弹簧(23)和支撑体(24)构成，所述固定环(22)焊接在阀杆(12)上，阻尼弹簧(23)压缩在支撑体(24)与固定环(22)之间，其上端与支撑体(24)的下壁固定，下端与固定环(22)的上端面固定，支撑体(24)的底部端面环形焊接在衔铁(8)的下端面上。

3.根据权利要求2所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述支撑体(24)壁面开有多个允许燃料流向阀座(3)的外围通孔(25)。

4.根据权利要求1所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述阀座(3)包括喷射孔(3.1)、涡流腔(3.2)、供液体流通的外圆凹槽(3.3)和涡流槽(3.4)，所述涡流槽(3.4)的燃油流通路径与圆台收缩端平面相切。

5.根据权利要求1所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述导向部件(16)外壁上开有3-4个油槽。

6.根据权利要求5所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述导向部件(16)的导向孔(16.2)的尺寸满足液体不在球阀(14)处泄露的同时球阀(14)能够在导向孔(16.2)中自由运动。

7.根据权利要求1所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述衔铁(8)为圆柱形结构，衔铁(8)和固定体(27)中部均开有可容纳阀杆(12)的通孔(29)，通孔(29)周围开有多个可允许燃料流向所述阀座(3)的通孔(26)。

8.根据权利要求7所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述衔铁(8)下表面与固定铁芯(11)限位面涂有增加表面硬度的涂层。

9.根据权利要求1所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述主弹簧(9)的上下两端分别以涨销(6)和固定体(27)固定，所述固定体(27)下部端面环形焊接为一体，上部与阀杆(12)环形焊接为一体。

10.根据权利要求1所述的一种涡流喷射器，其特征在于：所述涡流喷射器壳下体15下部设有矩形密封环(20)，所述涡流喷射器壳上体(4)内部装有过滤部件(19)，外部装有O形

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圈(18)和挡圈(17)。

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技术领域

[0001]本实用新型汽车零部件技术领域，涉及一种涡流喷射器，适用于执行国Ⅳ及以后排放法规的柴油发动机的尿素水溶液或柴油喷射系统。

背景技术

[0002]随着汽车的柴油化和国家排放法规的日趋严格，解决柴油机的排放问题显得极为迫切。目前，全球广泛采用选择性催化还原(SCR)技术与柴油微粒捕集器(DPF)技术来应对重型柴油机排放问题。对于SCR技术而言目前存在的问题是现有尿素喷射器的雾化粒径较大，与排气管中废气混合较差，从而降低尿素水溶液的利用率；并且现有尿素喷射器上的阀杆体与喷射孔体周围容易形成尿素结晶造成喷孔堵塞，因此对汽车尾气的还原处理效果较差。

发明内容

[0003]本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种涡流喷射器，其结构简单、制造成本低，且雾化效果显著。

[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，现结合附图说明如下：[0005]一种涡流喷射器，其特征在于：主要由管状外壳、喷射开关阀21、球阀14、阀杆12、电磁阀总成5和主弹簧9构成；

[0006]所述外壳由涡流喷射器壳上体4、固定铁芯11、涡流喷射器壳下体15和调整垫片13焊接而成，管内液体通道中设有球阀14、阀杆12、主弹簧9和阻尼组件；[0007]所述喷射开关阀21由阀座3和导向部件16构成，所述阀座3与球阀14配合，且外端面与涡流喷射器壳下体15焊接为一体，所述导向部件16与涡流喷射器壳下体15过盈配合，其内设有可容纳球阀14和阀杆12并且与球阀14配合的导向孔16.2；

[0008]所述电磁阀总成5设置在喷射开关阀21上部与外壳过盈配合，其能够驱动喷射开关阀21控制流经阀座3的液体通断，电磁阀总成5包括固定铁芯11、缠绕线圈10和衔铁8，所述固定铁芯11固定在涡流喷射器壳上体4和涡流喷射器壳下体15之间，衔铁8位于固定铁芯11下部且开有多个通孔，衔铁8与固定铁芯11之间形成涡流喷射器升程28；[0009]所述主弹簧9固定在固定铁芯11内部；

[0010]所述阀杆12能够相对于固定铁芯11沿轴线2滑动。[0011]所述阻尼组件由固定环22、阻尼弹簧23和支撑体24构成，所述固定环22焊接在阀杆12上，阻尼弹簧23压缩在支撑体24与固定环22之间，其上端与支撑体24的下壁固定，下端与固定环22的上端面固定，支撑体24的底部端面环形焊接在衔铁8的下端面上。[0012]所述支撑体24壁面开有多个允许燃料流向阀座3的外围通孔25。[0013]所述阀座3包括喷射孔3.1、涡流腔3.2、供液体流通的外圆凹槽3.3和涡流槽3.4，所述涡流槽3.4的燃油流通路径与圆台收缩端平面相切。[0014]所述导向部件16外壁上开有3-4个油槽。

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所述导向部件16的导向孔16.2的尺寸满足液体不在球阀14处泄露的同时球阀14

能够在导向孔16.2中自由运动。[0016]所述衔铁8为圆柱形结构，衔铁8和固定体27中部均开有可容纳阀杆12的通孔29，通孔29周围开有多个可允许燃料流向所述阀座3的通孔26。

[0017]所述衔铁8下表面与固定铁芯11限位面涂有增加表面硬度的涂层。[0018]所述主弹簧9的上下两端分别以涨销6和固定体27固定，所述固定体27下部端面环形焊接为一体，上部与阀杆12环形焊接为一体。

[0019]所述涡流喷射器壳下体15下部设有矩形密封环20，所述涡流喷射器壳上体4内部装有过滤部件19，外部装有O形圈18和挡圈17。[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：涡流喷射器具有价格便宜、结构简单、加工工艺简单，电磁阀与喷射阀分体组装的优势，其喷射精确、喷雾雾化质量好。附图说明

[0021]图1是本实用新型涡流喷射器的剖视图；

[0022]图2是涡流喷射器的电磁阀总成的放大剖视图；[0023]图3是涡流喷射器喷射开关阀的放大图；[0024]图4是涡流喷射器的阀座的放大图；[0025]图5是涡流喷射器的导向部件的放大图。[0026]图中，1.涡流喷射器 2.轴线 3.阀座 4.涡流喷射器壳上体 5.电磁阀总成 6.涨销 7.电磁铁 8.衔铁 9.主弹簧 10.缠绕线圈 11.固定铁芯 12.阀杆 13.调整垫片 14.球阀 15.涡流喷射器壳下体 16.导向部件 17.挡圈 18.O形圈 19.过滤部件 20.矩形密封环 21.喷射开关阀 22.固定环 23.阻尼弹簧 24.支撑体 25.外围通孔 26.通孔 27.固定体 28.涡流喷射器升程 29.通孔 3.1.喷射孔 3.2.涡流腔 3.3.外圆凹槽 3.4.涡流槽 16.1.外圆切边 16.2.导向孔 16.3外圆。具体实施方式

[0027]下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。[0028]一种涡流喷射器，其特征在于：主要由管状外壳、喷射开关阀21、球阀14、阀杆12、电磁阀总成5和主弹簧9构成。[0029]如图1所示：1代表整个涡流喷射器，轴线2为其对称轴线。阀座3可以将液体喷出形成中空喷雾。涡流喷射器壳上体4、固定铁芯11、涡流喷射器壳下体15和调整垫片13环形焊接在一起共同组成了涡流喷射器1的外壳，管内液体通道中设有球阀14、阀杆12、主弹簧9和防止阀杆反跳的阻尼组件。涡流喷射器1的上部装配一个与外壳过盈配合的电磁阀总成5，涡流喷射器1的下部焊接一个喷射开关阀21，喷射开关阀21由电磁阀总成5驱动，来控制流经阀座3的液体通断。所述喷射开关阀21由阀座3和导向部件16构成，所述阀座3与球阀14配合，且外端面与涡流喷射器壳下体15焊接为一体，所述导向部件16与涡流喷射器壳下体15过盈配合，其内设有可容纳球阀14和阀杆12并且与球阀14配合的导向孔16.2。[0030]如图1所示：电磁阀总成5包括一个由缠绕线圈10和固定铁芯11构成的螺线管式电磁铁7以及位于固定铁芯11下部且开有多个通孔的衔铁8，电磁铁7固定在涡流喷射器1的外

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壳的固定位置(电磁力最大位置)，当电磁铁7通电时，电磁铁7产生的电磁力来克服主弹簧9的弹簧力将球阀14从关闭位置移动到打开位置。该衔铁8由所述固定铁芯11产生的磁力吸引运动到固定铁芯11的上表面。缠绕线圈10由外部控制单元供电并塑封在电磁铁7内部，固定铁芯11固定在涡流喷射器壳上体4和涡流喷射器壳下体15中间，且中部均开有可容纳阀杆12的通孔29，通孔29周围开有多个可允许燃料流向所述喷油嘴3的通孔26。[0031]如图1所示：涡流喷射器壳上体4、涡流喷射器壳下体15、调整垫片13环形焊接在一起共同组成了涡流喷射器1的外壳，电磁阀总成5作为一个的总成与外壳采用过盈配合的方式组合在一起。[0032]如图1所示：衔铁8是移动组件的一部分，该移动组件还包括阀杆12和球阀14。从而按照已知的工作方式精确控制流经阀座3的喷射量。[0033]如图2所示：所述衔铁8为圆柱形结构，衔铁8和固定体27中部均开有可容纳阀杆12的通孔29，其限定阀杆12的轴线与涡流喷射器1轴线同轴，通孔29周围开有多个可允许燃料流向所述阀座3的通孔26，通孔26总流通面积要大于涡流喷射器1的流通面积。所述主弹簧9的上下两端分别以涨销6和固定体27固定，固定体27下部端面环形焊接在一体，固定体27与阀杆12上部焊接为一体，固定体27直径与通孔29内径相同。因此，当电磁阀7驱动衔铁8向下运动时，衔铁8能够通过固定体27的传递带动阀杆12向下运动，从而使得喷射开关阀开启。

[0034]所述衔铁8下表面与固定铁芯11限位面涂有增加表面硬度的涂层,其目的为增加涡流喷射器1的使用寿命。[0035]如图2所示：固定铁芯11上端面与衔铁8下表面之间存在的间隙距离为涡流喷射器升程28。固定铁芯11内部涨销6使得主弹簧9在固定铁芯11内部固定并保持定位。阀杆12可相对于固定铁芯11沿着轴线2滑动，因此固定铁芯11还起到阀杆12的顶部导向的作用。[0036]如图2所示：所述主弹簧9的一端固定装配在涨销6上，另一端固定装配在固定体27上。喷射开关阀21关闭时，衔铁8下表面与固定铁芯11上表面之间存在的间隙距离为涡流喷射器升程28。在衔铁8装配时，可以根据涡流喷射器1的静态流量不同选择相应的调整垫片13来调整涡流喷射器升程28。此种装配可以使得涡流喷射器1能够适应各种排量发动机需求而不增加额外成本。

[0037]所述阻尼组件由固定环22、阻尼弹簧23和支撑体24构成，所述固定环22套入阀杆12，与衔铁8下表面留有一定距离后将其环形焊接在阀杆12上，其目的为缓冲球阀14落座时的反跳。阻尼弹簧23压缩在支撑体24与固定环22之间，其上端与支撑体24的下壁固定，下端与固定环22的上端面固定，支撑体24压紧贴实后将其环形焊接在衔铁8的下端面上，支撑体24壁面开有多个允许燃料流向阀座3的外围通孔25。阻尼弹簧23的作用为缓冲涡流喷射器1的球阀14落座时的反跳。当涡流喷射器1开启或关闭时，阻尼弹簧23能够降低衔铁8与固定铁芯11、阀座3与球阀14的碰撞反弹。从而降低涡流喷射器1的二次喷射。[0038]如图2所示：当电磁阀总成5通电带动球阀14与阀座3分离，加压液体将流经通孔26。支撑体24壁面开有多个可允许燃料流向所述阀座3的外围通孔25。液体经支撑体24壁面上的外围通孔25流向阀座3上喷射孔3.1，从而喷射形成一个中空锥形的喷雾。电磁阀总成5产生的电磁力驱动球阀14从喷射开关阀21的关闭位置移动到开启位置。[0039]如图3所示：阀座3与球阀14配合密封，该阀座3外端面与涡流喷射器壳下体15焊接

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为一体来保证涡流喷射器1的底部密封。阀座3与球阀14一起控制燃油的喷射与终止。[0040]如图3所示：球阀14与喷射开关阀21配合形成密封环带。其沿着与燃油喷射方向由主弹簧9的弹簧预紧力推动贴合阀座3从而实现燃油的密封。所述阀座3贴合面为圆锥形且与所述球阀14形状互补配合。阀座3包括喷射孔3.1、涡流腔3.2、供液体流通的外圆凹槽3.3和涡流槽3.4，所述涡流槽3.4的燃油流通路径与圆台收缩端平面相切。所述圆台是指球阀14在阀座3上平面切出的外圆相切。在喷射开关阀21的打开位置，球阀14与阀座3分离，经过阀座3上涡流槽3.4的液体流入涡流腔3.2形成旋转涡流，最终通过阀座3上的喷射孔3.1形成一个中空锥形的喷雾。[0041]如图4所示：阀座3的外圆凹槽3.3形成为液体流通的流道，涡流槽3.4形成于该外圆凹槽3.3的内部。涡流槽3.4形成为与涡流腔3.2壁面的圆锥相切。涡流槽3.4的路径可在与该圆锥壁面相切的方向形成，形成涡流的强度以及从喷射孔3.1喷射形成的燃油喷射角度根据涡流槽3.4的宽度，横截面面积，油路倾斜角度以及其组合的至少一个而发生变化。形成涡流的强度以及从喷射孔3.1喷射形成的燃油喷射角度根据倾斜部分的倾角而改变。[0042]如图4所示：通过涡流槽3.4的液体根据所述路径在涡流腔3.2壁面的圆锥的切线方向运动。当尿素进入涡流腔3.2时通过切线方向速度产生旋转，最终在涡流腔3.2内形成涡流。在实际应用时，涡流槽3.4可以形成多个。当形成多个涡流槽3.4时，这些涡流槽3.4可以等距、对称的形成于涡流腔3.2壁面的圆周方向。当涡流喷射器的电磁阀7断电时，电磁力消失，衔铁8不受电磁力只受主弹簧9的弹簧力。弹簧力向下推动衔铁8，衔铁8带动阀杆12向下运动，球阀14与阀座3贴合形成密封面，涡流喷射器1停止喷射。当电磁阀7通电时，衔铁8受到电磁力的吸引而克服主弹簧9的弹力，衔铁8带动阀杆12向上运动，球阀14脱离喷射开关阀21的阀座3，经过加压的液体流经阀座3上的喷射孔3.1喷出形成中空锥形喷雾。[0043]如图5所示：由导向孔16.2限定所述阀杆12的轴线与涡流喷射器1轴线2同轴，导向孔16.2内可容纳阀杆12和球阀14从而形成导向，内孔16.2与球阀14配合尺寸须保证液体不能够从球阀处泄漏且球阀14能自由运动；外圆16.3与涡流喷射器壳下体15采用过盈配合装配为一体来固定导向部件16；外圆切边16.1为液体流通的通道。所述导向部件16外壁开有3-4个油槽21以便燃油能够到达阀座3处。[0044]如前所述，一个矩形密封环20安装在涡流喷射器壳下体15，其作用为通过与适配器(未标注)配合来形成密封；一个过滤部件19装配在涡流喷射器壳上体4内部，该过滤部件19能够过滤通过涡流喷射器1的液体中的小颗粒杂质；一个O形圈18和一个挡圈17装配在涡流喷射器壳上体4外部用于保证高压油轨与涡流喷射器1的连接密封。[0045]上述涡流喷射器具有结构简单且加工成本低，电磁阀与喷射阀单独设计，组合装配降低装配工艺的复杂性的优势，并且在喷射时能实现很高的喷射精度和稳定性，喷雾雾化质量高。

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