一種共軌噴油器及其密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機燃油噴射系統，特別是涉及一種共軌噴油器及其密封裝置。
【背景技術】
[0002]為滿足發動機節能環保的迫切需求，共軌燃油噴射系統的噴射壓力在急劇提高。在超高壓的驅動下，如何有效防止燃油向低壓的泄漏即實現可靠的密封已成為共軌噴油器開發所面臨的一大挑戰。
[0003]常見的共軌噴油器控制閥座區域的剖面圖如圖1、2所示。基于加工、裝配工藝的考慮，控制閥座3的外圓面3A與噴油器體5的內圓面5A及內柱面5C采用間隙配合，配合間隙常在100微米以內。該配合面上部為高壓油腔6、下部為低壓回油腔4，為防高壓燃油向低壓腔的泄漏，在配合間隙中安裝密封單元。而為滿足共軌噴油器高溫、高壓的工作環境，密封單元必須同時具備如下基本條件:密封單元與配合密封面間具有足夠大的接觸壓力、密封單元本身必須具有足夠的抗壓強度、能夠耐高溫、防擠出、抗蠕變。
[0004]目前，針對共軌噴油器控制閥座裙部密封單元的工作成果與專利文獻很多。如專利文獻CN100412353C中提到采用聚四氟乙烯的楔形密封圈。聚四氟乙烯在密封領域很常見，但聚四氟乙烯抗高溫、抗蠕變能力差，聚四氟乙烯密封材料沿填充縫隙中擠出失效非常常見。為增強聚四氟乙烯的密封性能，常在聚四氟乙烯中填充一定比例的銅粉，因受聚四氟乙烯本體特性所限，填充銅粉很難顯著提高材料的耐高溫、抗蠕變性能;并且銅粉的添加使密封材料的脆性增加，抗拉性能下降，易于斷裂。根據現有文獻資料，受現有塑性材料的局限性，共軌噴油器裙部的超高壓密封中沒有塑性密封圈單獨使用的情況介紹。為解決密封單元在高溫、超高壓下的擠出失效，一般需要增加輔助結構，如專利文獻CN201206522Y與CN103899462A分別提出了輔助密封單元支撐的支撐環結構，如圖1、2中所示，密封單元包括密封圈I和支撐環2，密封圈I的上、下、左、右端面分別為1A、1D、1B、1C，支撐環2安裝在噴油器體5的臺階面5B上，密封圈I的下端面ID與支撐環2的上端面接觸，該支撐環2與密封圈I配合使用，密封的可靠性有所提高。但支撐環2在設計時需要保證已滲入密封圈I的微量燃油的泄漏通道，需加工多個卸油槽。由于噴油器支撐環2尺寸本身很小，同時保證支撐與卸油的功能使得加工工藝復雜，如專利文獻US6845756B2所述因支撐環2在噴油器上的裝配工藝復雜，成品率低、可靠性差、給批量生產帶來困難。
[0005]由此可見，上述現有的密封結構在實際應用中，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種加工工藝簡單，易于裝配，密封效果可靠，使用壽命長久的新的共軌噴油器用密封裝置，成為當前業界極需改進的目標。

【發明內容】

[0006]本發明的一個目的是提供一種共軌噴油器的密封裝置，使其加工工藝簡單，易于裝配，密封效果可靠，使用壽命長久，從而克服上述現有密封裝置的不足。
[0007]本發明的又一個目的是提供一種應用所述密封裝置的共軌噴油器，耐久性好，使用壽命長。
[0008]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0009]—種共軌噴油器的密封裝置，包括用于安裝在噴油器體與控制閥座之間的環形腔內的密封圈，所述密封圈采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環形腔內。
[0010]作為進一步地改進，所述密封圈的內側面和外側面均為圓柱面，所述密封圈的上、下端面為環形平面、V型面或斜面。
[0011 ]所述密封圈裝配的過盈量為50微米至300微米。
[0012]所述密封圈的高度為2mm。
[0013]所述密封圈通過注塑成型工藝加工而成。
[0014]所述密封圈的下端面為平面且直接與所述噴油器體臺階面接觸。
[0015]所述密封圈底部還設有支撐環，所述支撐環設于所述環形腔體底部、噴油器體臺階面上。
[0016]一種共軌噴油器，具有所述的密封裝置。
[0017]由于采用上述技術方案，本發明至少具有以下優點:
[0018](I)密封圈用于共軌噴油器控制閥座裙部徑向密封，材料優異、結構簡單，其所采用的聚醚醚酮非常適合于噴油器中的高溫、高壓的密封環境，如具有很好的化學穩定性，適用于燃油環境，具有很好的彈性，適用于過盈配合。
[0019](2)結構上密封圈同被密封件配合的內側面1B、外側面IC為圓柱面可保障密封效果，簡化加工工藝和裝配操作;密封圈的頂面IA與底面ID可做成平面、V型面或斜面。
[0020](3)密封圈可采用注塑成型，工藝簡單，產品公差可控制在0.05%以內。
[0021](4)密封圈尺寸小，密封用料少，且工藝簡單，綜合成本低。
[0022](5)密封圈本身具有自支撐能力，可以獨立使用，也可以與各種支撐環配合使用，加強密封效果。
【附圖說明】
[0023]上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0024]圖1是共軌噴油器控制閥套局部區域剖面圖。
[0025]圖2是共軌噴油器控制閥套裙部密封區域剖面圖。
[0026]圖3是應用本發明密封裝置的共軌噴油器控制閥套局部區域剖面圖。
[0027]圖4是應用本發明密封裝置的共軌噴油器控制閥套裙部密封區域剖面圖。
[0028]圖5是本發明中密封圈的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]請參閱圖3所示，為解決共軌噴油器控制閥座3裙部與噴油器體5間的高壓密封問題，本發明提出一種性能可靠、工藝性好的密封裝置。該裝置包括用于安裝在噴油器體5與控制閥座3之間的環形腔內的密封圈I，所述密封圈I采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環形腔內，從而有效防止上部高壓油腔6中的高壓燃油向下部低壓回油腔4泄漏。
[0030]請配合參閱圖4、5所示，上述應用于共軌噴油器控制閥座3裙部密封的聚醚醚酮密封圈1，其內側面IB和外側面IC均設為圓柱面，分別與被密封的控制閥座3外圓3A、噴油器體5內柱面5C通過過盈裝配，所述密封圈I的上端面1A、下端面ID則可設為環形平面、V型面或斜面等，優選地，所述密封圈I的上端面1A、下端面ID均為環形平面，易于加工及裝配。
[0031]上述結構主要利用聚醚醚酮密封圈I的塑性變形與裝配的過盈量實現密封配合面間裝配壓緊。應用上述密封圈I的噴油器工作過程中，作用于密封圈I上端面IA的燃油壓力向密封配合面傳遞，密封面接觸壓力隨被密封的燃油壓力的增加而增加，由此實現噴油器裙部的高壓密封。利用聚醚醚酮材料優異的材料特性與耐高溫性能，密封圈I下端面ID可以直接與噴油器體5臺階面5B直接接觸，實現不帶支撐環的自支撐，即單獨使用。若出現被密封件間隙較大的情況，也可在密封圈I下端面ID下方設置各種支撐環以互相配合使用。
[0032]應用于共軌噴油器控制閥座裙部密封時，本發明的上述密封裝置實施簡單。具體地，請參閱圖2、3所示，按照如下步驟實施:
[0033](I)根據控制閥座3的外圓3A、噴油器體5的內柱面5C的結構尺寸確定密封圈I的基準尺寸。
[0034](2)基于I中所得基準尺寸，考慮密封圈內、外圈過盈量，該直徑過盈量常為50微米至300微米，求得密封圈I配合面的自由尺寸。密封圈I的高度方向通常2_。
[0035](3)基于上步中所得的結構尺寸，采用聚醚醚酮材料，以注塑成型工藝加工成密封圈I。
[0036](4)在噴油器中裝配所述密封圈I，利用聚醚醚酮密封圈I的塑性變形與裝配的過盈量實現密封配合面間裝配壓緊。其中，密封圈I的內側面1B，外側面IC均為圓柱面，分別與被密封的控制閥座3外圓3A、噴油器體5內柱面5C通過過盈裝配。
[0037](5)利用聚醚醚酮材料優異的材料特性與耐高溫性能，密封圈I下端面ID可以直接與噴油器體5臺階面5B直接接觸，實現不帶支撐環的自支撐。密封圈I下端面ID與噴油器體5臺階面5B直接接觸時，優選平面接觸，即密封圈I下端面ID為環形平面，但也可以做成斜面結構。若出現被密封件間隙較大的情況，密封圈I下端面ID可與各種支撐環配合使用。
[0038]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種共軌噴油器的密封裝置，包括用于安裝在噴油器體與控制閥座之間的環形腔內的密封圈，其特征在于，所述密封圈采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環形腔內。2.根據權利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈的內側面和外側面均為圓柱面，所述密封圈的上、下端面為環形平面、V型面或斜面。3.根據權利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈裝配的過盈量為50微米至300微米。4.根據權利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈的高度為 2mm。5.根據權利要求1所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈通過注塑成型工藝加工而成。6.根據權利要求1-5任一項所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈的下端面為平面且直接與所述噴油器體臺階面接觸。7.根據權利要求1-5任一項所述的一種共軌噴油器的密封裝置，其特征在于，所述密封圈底部還設有支撐環，所述支撐環設于所述環形腔體底部、噴油器體臺階面上。8.—種共軌噴油器，其特征在于，具有權利要求1-7中任一項所述的密封裝置。
【專利摘要】本發明公開了一種共軌噴油器及其密封裝置，所述密封裝置包括用于安裝在噴油器體與控制閥座之間的環形腔內的密封圈，所述密封圈采用聚醚醚酮材料制成，并用于過盈裝配在所述環形腔內。所述密封圈還可進一步地與支撐環配合使用。本發明的密封裝置加工工藝簡單，易于裝配，密封效果可靠，應用所述密封裝置的共軌噴油器，耐久性好，使用壽命長。
【IPC分類】F02M61/16
【公開號】CN105508110
【申請號】CN201610045039
【發明人】張建明, 丁鐵新, 尚偉, 秦淑英
【申請人】北京亞新科天緯油泵油嘴股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月22日