CN100378323C - 自由活塞型数字控制燃料喷射泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自由活塞型数字控制燃料喷射泵，包括控制该喷射泵工作和接收计算机信号的控制电路，喷射泵包括泵体、进口端盖、出口端盖、活塞缸、工作线圈、上止弹簧、一级活塞、下止弹簧、出油阀、进油阀、活塞套和二级活塞。活塞缸设置在泵体内腔的中间，工作线圈设置在活塞缸的外围并与控制电路电连接。上止弹簧、一级活塞和下止弹簧顺序相连设置在活塞缸内。出油阀设置在进口端盖的出油口上。进油阀设置在进口端盖的进油口上。活塞套安装在进口端盖内，二级活塞设置在活塞套内。本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵可按计算机指令要求的节奏喷射出一定高压的不同流量的燃油，来满足发动机各工况的需求。

Description

自由活塞型数字控制燃料喷射泵
技术领域
本发明涉及一种泵，特别涉及一种自由活塞型数字控制燃料喷射泵。
背景技术
在现代电喷汽车及相关机组中，为使燃料充分燃烧，必须具有能够提供足够高压的喷射泵，以满足日趋严厉的环保法规。传统的喷油泵一般采用电机驱动带动滚珠挤压产生燃料流量及压力的工作方法。由于其电机换向电刷易产生火花而存在安全隐患以及由于其工作原理为滚珠挤压式，所以该泵无负压力(吸程)，为了解决这两个问题，传统电机喷油泵必须另加吊蓝式安装架，将油泵放入油箱内，由于油箱内汽油浓度超高，电刷火花不会引起火情，另外进油口直接在油里，无需吸程。但由此带来的是必须要有专用油箱及安装架，成本大幅提高并使安装维修不便。另外传统喷油泵由电机驱动，所以必须加上中间继电器接口驱动电路，从而又增加了成本及维修率。
发明内容
本发明的目的，是为了提供一种自由活塞型数字控制燃料喷射泵，可根据计算机指令控制燃油喷射量来满足发动机各工况的需求。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种自由活塞型数字控制燃料喷射泵，包括控制该喷射泵工作和接收计算机信号的控制电路，其特点是，所述的喷射泵包括泵体、进口端盖、出口端盖、活塞缸、工作线圈、上止弹簧、一级活塞、下止弹簧、出油阀、进油阀、活塞套和二级活塞；所述的进口端盖和出口端盖分别连接在泵体两端并分别与泵体内腔连通；所述的活塞缸设置在泵体内腔的中间，其上端与进口端盖密封相连，下端自体封闭；所述的工作线圈设置在活塞缸的外围并与控制电路电连接；所述的上止弹簧、一级活塞和下止弹簧顺序相连设置在活塞缸内，其中下止弹簧的另一端与活塞缸的下端相连；所述的进口端盖设有油腔以及与该油腔连通的进油口和出油口，其中出油口与泵体内腔连通；所述的出油阀设置在进口端盖的出油口上；所述的进油阀设置在进口端盖的进油口上；所述的活塞套安装在进口端盖内，其上端与油腔连通；所述的二级活塞设置在活塞套内，其下端伸入活塞缸内并与上止弹簧相连。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，所述的进口端盖上连接有进油接管，该进油接管与进口端盖的进油口连通；所述的出口端盖上连接有出油接管，该出油接管直接与泵体内腔连通。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，所述的工作线圈的位置对应于一级活塞的运动范围，该工作线圈通电时产生强磁场。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，所述的二级活塞的下端设有一端板，该端板的直径大于二级活塞本体的直径，所述的上止弹簧的上端连接在该端板上。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，所述的进口端盖内设的活塞套的安装座，所述的活塞套嵌装在该安装座内。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，还包括设置在活塞缸外围的一圈工作线圈安装架，所述的工作线圈绕制在该安装架内且为单组线圈。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，还包括一驱动功率管，该驱动功率管设置在出口端盖内侧。
上述自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其中，还包括一插座，该插座安装在出口端盖上并与控制电路电连接。
本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵的机械部分采用二级活塞驱动。第一级活塞产生推力，第二级活塞产生负压(吸程)及流量和出口压力。由于它具有较高的负压吸程，又不采用电机，所以没有换向电刷引出的火花，可以安装在车辆或者机组的任何方便安装的部位。大大减少了油泵装置的成本以及带来安装维修的方便。
本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵的电子驱动和控制部分采用抗汽车干扰电路(汽油机)及抗车辆抛负载浪涌电路。以确保燃料喷射泵工作的稳定性和高可靠性。可根据用户需求直接受汽车ECU单元控制(毫安级信号)，省却了车辆中的喷油泵专用继电器驱动电路接口，减少了车辆的成本和故障率。
另外由于本发明的喷射泵采用电子控制电路和无电机驱动型式，加上采用自由活塞型结构，所以协调优化了机械结构。大大的提高了泵的工作效率，耗电仅为传统电机式喷油泵的40％，大大节省了车辆的电能耗。
本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵的主要技术参数如表1所示。
表1
  参数名称   单位   参数值
  额定电压   (V)伏特   12
  使用电压范围   (V)伏特   10～18
  额定电流   (A)安培   2.3
  油泵额定压力   (Mpa)兆帕   0.3
  油泵封闭压力   (Mpa)兆帕   0.45～1.2
  油泵流量范围   (L/H)升/小时   60～100
  吸程   (Mpa)兆帕   ＜-0.05(垂直高度)
  计算机接口信号电压   (V)伏特   动作电平3～18截止电平＜0.5
  计算机接口信号吸收电流   (MA)毫安   ＜10
  使用温度范围   (℃)度   -40～+85
  噪音   (DB)分贝   55(距离声源1米)
  使用寿命   (H)小时   ＞3000
附图说明
图1是本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵处于出油工作位的结构示意图；
图2是本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵处于进油工作位的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，配合参见图2，本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵，包括泵体1、进口端盖2、出口端盖3、活塞缸4、控制电路5、工作线圈6、上止弹簧7、一级活塞8、下止弹簧9、出油阀10、进油阀11，活塞套12、二级活塞1 3、功率管1 8和插座19。进口端盖2和出口端盖3分别连接在泵体1的两端并分别与泵体1的内腔连通。活塞缸4、控制电路5、工作线圈6、上止弹簧7、一级活塞8、下止弹簧9和出油阀10都设置在泵体1内。其中，活塞缸4设置在泵体1内腔的中间，其上端与进口端盖2通过密封圈20密封相连，下端自体封闭。控制电路5和工作线圈6电连接并设置在活塞缸4的外围。在活塞缸4的外围设有一圈工作线圈安装架17，工作线圈6绕制在安装架17内并且为单组线圈。工作线圈6的位置对应于一级活塞8的运动范围，该工作线圈通电时产生强磁场可推动-级活塞运动。上止弹簧7、一级活塞8和下止弹簧9顺序相连设置在活塞缸4内，其中下止弹簧9的另一端与活塞缸的下端相连。进口端盖2设有油腔21以及与油腔连通的进油口、出油口，还设有用于安装活塞套12的安装座22。其中出油口与泵体1的内腔连通，出油阀10设置在该出油口上。进油阀11设置在进油口上。活塞套12嵌装在安装座21内，其上端与油腔连通。二级活塞13嵌套在活塞套12内，其下端伸入活塞缸4内并与上止弹簧7相连；在二级活塞13的下端设有一端板，该端板的直径大于二级活塞本体的直径，上止弹簧7的一端连接在该端板上。在进口端盖2上连接有进油接管15，该进油接管15与油腔的进油口连通；在出口端盖3上连接有出油接管16，该出油接管16直接与泵体1的内腔连通。驱动功率管18设置在出口端盖内侧。插座19安装在出口端盖上并与控制电路电连接。
本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵的工作原理可结合图1、图2说明如下：
当自由活塞型数字控制燃料喷射泵的控制电路5接到汽车的计算机出油指令后，即驱动工作线圈6，由工作线圈6产生强磁场推动一级活塞8向上运动，通过压缩上止弹簧7并通过弹簧力推动二级活塞13向上运动，从而使进口端盖2内的油腔21容积缩小，产生油压打开出油阀10，喷出一定量的高压燃油。当一级活塞8到达上止点即图1所示的位置时，控制电路5失电，工作线圈6的磁场力消失，一级活塞8失去推动力，而此时由于油腔内的油压尚高，故二级活塞13受油压后向下运动，推动上止弹簧7，并通过上止弹簧7推动一级活塞8住向下运动，直到下止点即图2所示的位置。此时，油腔的容积变大，产生瞬间负压将进油阀11打开，吸入燃油为下次燃油喷射做好准备。如此往复，使喷射泵在出口端盖的出油口形成一定流量的高压燃油，经压力调节喷头喷射进入发动机燃烧室。
本发明自由活塞型数字控制燃料喷射泵可按计算机指令要求的节奏喷射出一定高压的不同流量的燃油。如计算机指令为50％占空比的数字脉冲信号，则喷射泵将喷出不受控工作状态下50％的流量。如此类推，来产生额定压力条件下与计算机指令的占空比数字信号成正比的喷射流量来满足发动机各工况的需求。

Claims (8)

1.一种自由活塞型数字控制燃料喷射泵，包括控制该喷射泵工作和接收计算机信号的控制电路，其特征在于：所述的喷射泵包括泵体、进口端盖、出口端盖、活塞缸、工作线圈、上止弹簧、一级活塞、下止弹簧、出油阀、进油阀、活塞套和二级活塞；所述的进口端盖和出口端盖分别连接在泵体两端并分别与泵体内腔连通；所述的活塞缸设置在泵体内腔的中间，其上端与进口端盖密封相连，下端自体封闭；所述的工作线圈设置在活塞缸的外围并与控制电路电连接；所述的上止弹簧、一级活塞和下止弹簧顺序相连设置在活塞缸内，其中下止弹簧的另一端与活塞缸的下端相连；所述的进口端盖设有油腔以及与该油腔连通的进油口和出油口，其中出油口与泵体内腔连通；所述的出油阀设置在进口端盖的出油口上；所述的进油阀设置在进口端盖的进油口上；所述的活塞套安装在进口端盖内，其上端与油腔连通；所述的二级活塞设置在活塞套内，其下端伸入活塞缸内并与上止弹簧相连。
2.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：所述的进口端盖上连接有进油接管，该进油接管与进口端盖的进油口连通；所述的出口端盖上连接有出油接管，该出油接管直接与泵体内腔连通。
3.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：所述的工作线圈的位置对应于一级活塞的运动范围，该工作线圈通电时可产生推动一级活塞运动的强磁场。
4.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：所述的二级活塞的下端设有一端板，该端板的直径大于二级活塞本体的直径，所述的上止弹簧的上端连接在该端板上。
5.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：所述的进口端盖内设的活塞套的安装座，所述的活塞套嵌装在该安装座内。
6.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：还包括设置在活塞缸外围的一圈工作线圈安装架，所述的工作线圈绕制在该安装架内且为单组线圈。
7.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：还包括一驱动功率管，该驱动功率管设置在出口端盖内侧。
8.如权利要求1所述的自由活塞型数字控制燃料喷射泵，其特征在于：还包括一插座，该插座安装在出口端盖上并与控制电路电连接。
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