电磁喷油器的结构与原理

电磁喷油器的功用是根据Ecu指令，控制燃油喷射量。单点喷射系统的电磁喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在进气歧管。电磁喷油器的结构由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成。

基本工作原理是：当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出；当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷泊。 电磁喷油器是加工精度非常高的精密器件，要求其动态流量范围大、抗堵塞抗污染能力强以及雾化性能好。为了满足这些性能要求，先后开发研制了各种不同结构型式的电磁喷油器，主要有轴针式、球阀式和片阀式等。电磁喷泊器的磁化线圈可按任何特性值绕制，但典型的一种是低电阻型喷泊器，阻值为2-3欧姆另一种是高电阻型喷泊器，其阻值为13—171欧姆。

1、   轴针式电磁喷油器

图所示为轴针式电磁喷泊器的结构图。它主要由喷油器外壳、喷油嘴、针阀、套在针阀上的衔铁以及根据喷油脉冲信号产生电磁吸力的电磁线圈组成。电磁线圈无电流时，喷油器内的针阀被螺旋弹簧压在喷油器出口处的密封锥形阀座上。电磁线圈通电时，产生磁场吸动衔铁上移，衔铁带动针阎从其座面上升约0.1mm，汽油从精密环形间隙中流出。为使汽油充分雾化，针阀前端磨出一段喷油轴针。喷油器吸动及下降时间约为1-1.5ms。

喷油器用专门的支座安装，支座为橡胶成型件，从而形成隔热作用，防止喷油器中的汽油产生气泡，有助于提高发动机的高温起动性能。另外，橡胶成形件可保护喷油器不受过高振动应力的作用。视发动机结构型式的不同，喷油器或是经汽油管或经带保险夹头的连接插座[(如图）与汽油分配管连接。



2、球闯式电磁喷油器

由于现代轿车发动机具有较低的汽油消耗率和较高的功率，各种型号发动机的进气空气流量范围扩大，因此，喷油器的动态流量范围必须随之增大。减轻阀针质量并提高弹簧预紧力，对获得宽广的动态流量范围十分有效。同时，用球阀简化计量部位的结构，有助于提高喷油量精度。此外，喷油器体和盖用导磁不锈钢制成，提高了耐蚀性。

球阀式电磁喷油器的结构如图所示。它与轴针式电磁喷油器的主要区别在于阀针的结构。球阀式的阀针是由钢球、导杆和衔铁用激光束焊接成整体制成的，其质量减轻到只有普通轴针式阀针的一半，这是采用短的空心导杆实现的。为了保证密封，轴针式阀针必须有饺长的导向杆，而球阀具有自动定心作用，无需饺长的导向杆，因此，球阀式的阀针质量轻，且具有较高的密封能力，明显优于轴针式针阀。图2．27所示为同等级的球阀式阀针与轴针式阀针的比较。



当喷油脉冲输入电磁线圈时，产生电磁吸力，固定在阀针上的衔铁被向上吸起，阀针拾离阀座，汽油开始通过计量孔喷出。当喷油脉冲终止时，吸力消失，阀针在弹簧力作用下返问阀座，于是喷油结束。因此，每次脉冲的喷油量取决于输入磁化线圈的工作脉冲的宽度。

3、片阀式电磁喷油器

片阀式电磁喷油器最早是英国卢卡斯公司(1此ss)研制开发的，其内部结构的主要特点是质量轻的阀片和孔式阀座，它们与磁性优化的喷油器总成结合起来，使喷油器不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力较强。汽油从喷油顶部注入，图所示是片阀式电磁喷油器的纵向剖面图。当喷油器处于未激励状态(阀关闭)时，阀片被螺旋弹簧力和液压力压紧在阀班上。

当来自Ecu的喷油脉冲通过喷油线圈时，即产生磁场，在电磁力足以克服弹簧力和液压力的合力之前，阀片仍将压紧在阀座上，如图所示。一旦电磁力超过两者的合力，阀片f即开始脱离阀应上的密封环，被铁芯吸住，于是具有压力的汽油进入阀座密封环中的计量孔。反之，一旦来自删的喷油脉冲结束，电磁力开始衰减，但是阀片仍瞬时保持阀开启状态，直到喷泊器弹簧力克服衰减的电磁力为止。当弹簧力大于衰减的电磁力时，阀片将脱离挡圈返回到阀座上，切断汽油喷射，如图所示。



4、单点喷射系统用电磁喷油器

前面所述的电磁喷油器用于多点电控汽油喷射系统中，安装于各气缸进气门前的进气歧管上，分别供给各气缸工作所需的适量汽油。而对于单点电控汽油喷射系统而言，单点式电磁喷油器的结构勺多点式电磁喷油器结构略有不同，它是将一只或两只电磁喷油器、压力调节器和传感器等安装在节气门体上，其总成被称之为中央喷射单元。

电磁喷油器是中央喷射单元中最重要的一个部件，其功能是在发动机各种工况下，向气缸提供计量精确的雾化汽油。图所示是德国BoMh公司的单点式电磁喷油器的结构。它由一个扁平衔铁和一个球阀用激光熔焊在一起，球阀歹方有阀座，通过六个径向布置的计量喷孔喷出汽油。在球阀的卜方设有一个压缩弹簧和一个磁化线圈，当喷油脉冲电流通过磁化线踢时，产生的电磁力克服弹簧压力将球阀吸离阀座，使汽油喷出。当喷油脉冲电流消失时，在弹簧压力的作用下，球阀将落座而停止喷泊。这种喷油器与普通高压型的多点喷油器相比，其特点是喷油器头部采用球阀结构，使馆加工量减少，易于成批生产，而且球阀形的结构，即使工作条件严酷，工作可靠性也较好。

由于采用扁平形的衔铁，它的质量惯性很小，使阀门的开闭时间可以降低到1毗左右，而且还有较好的重复性，从而改善了喷油器在小流量区工作的线性度，使发动机怠速性能有所提高。由于采用六个倾斜的径向布置的计量喷孔和一个锥形体的喷腔，在有汽油通过喷孔时，就产生呈450。的锥形旋流，该旋流与喷腔壁面碰撞后，进入进气流中，促使汽油能更好地雾化。另外，它被设计成汽油通流式，当发动机工作时汽油连续不断地流过喷油器，使它得到冷却，并保证使偶然形成的蒸气泡返回汽油箱，有效地解决了高温起动时防止气泡形成的问题，提高了汽油供给系统的热传输性能。