CN101936243B - 一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，包括滤清器和电动输油泵；其特点是：还包括一滤清器底座和一单向阀组件；滤清器底座包括座体和安装部主体，安装部主体上设有电动输油泵容置腔和单向阀容置腔，电动输油泵和单向阀组件分别设置在各自的容置腔中；还包括设置在安装部主体上的入油管段、出油管段、以及连接部；其中：入油管段的内部出油口与滤清器内部贯通连接；出油管段的内部进油口与单向阀容置腔贯通连接，并通过一连接管与电动输油泵容置腔贯通连接；连接部设有分别与所述电动输油泵容置腔和单向阀容置腔贯通连接的中心油孔；滤清器的底部与连接部连接，中心油孔置于滤清器内。具有结构合理、使用简单、安装简便、排空效果好的功能。

Description

一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置。

背景技术

随着温室效应的加强和人类环保意识的增强，全世界越来越关注汽车尾气排放对大气乃至人类生存环境的影响，不同国家依据各国的实际情况制定了不同的汽车尾气排放法规。我国在2008年实现国Ⅲ排放法规以来，不断提高了汽车尾气排放标准。而目前国际上比较流行和极易推广的是采用燃油高压共轨系统，提高燃油喷射压力，使燃油达到充分雾化效果，使其在发动机缸体内充分燃烧，降低了燃油尾气有害物质的排放。

而高压共轨系统在提高燃油喷射压力的同时，在发动机低速启动状态下或是低温条件下，低压油路往往不能自动排空，造成发动机启动不稳、启动困难或突然熄火，降低了车辆驾乘人员操作舒适性。因此需要一个在发动机低速启动状态下具有自动排空功能的装置。

目前，国内外主要排空装置是在柴油发动机粗滤清器上安装一个手油泵或是在高压共轨系统和粗滤清器之间增加一个电动输油泵。从两种结构比较看：手油泵设计简单，但是操作时必须打开车盖用手工按动手油泵来排气，这种排气方法对于中重型的客车和卡车是非常的费时和费力。对于部分驾驶员不清楚有手油泵的情况下，可能会采用接连不断的给发动机点火启动，造成启动电机的过温损坏或启动电机碳刷异常磨损而降低工作寿命。所以目前国内柴油发动机的厂家，大部份只能选择外资品牌的启动电机，从而提高了发动机乃至整车的制造成本。在高压共轨系统和粗滤清器之间增加一个电动输油泵，是目前大多数柴油发动机厂家的选择，但该结构比较复杂，同时电动输油泵需要安装支架用于固定在发动机汽缸壁上，占用了汽车发动机安装空间。

基于上述的观点，柴油发动机厂家希望减少制造费用和结构简单化，通用性好，可以通过调整用于不同的发动机上的低压油路燃油自动排空装置。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的上述缺点，而提供的一种结构紧凑、安装空间小、使用可靠、实现排空效果好的柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，可解决汽车柴油发动机低速启动无法排空和油压无法建立的问题。

本发明采取的技术方案是，一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，包括滤清器和电动输油泵；其特点是：还包括一滤清器底座和一单向阀组件；所述滤清器底座包括座体和设置在该座体上的安装部主体，所述的安装部主体上设有电动输油泵容置腔和单向阀容置腔，所述的电动输油泵和单向阀组件分别设置在各自的容置腔中；所述的电动输油泵容置腔的口部设有端盖；所述的单向阀容置腔的口部设有油塞； 

还包括设置在所述安装部主体上的入油管段、出油管段、以及连接部；其中：所述的入油管段设有至少一个入油口和一个内部出油口，所述内部出油口与滤清器内部贯通连接，所述入油口与发动机燃油箱的低压油管连接；所述的出油管段设有至少一个出油口和一个内部进油口，所述的内部进油口与单向阀容置腔贯通连接，该内部进油口还通过一连接管与所述电动输油泵容置腔贯通连接，所述出油口与发动机共轨系统的低压齿轮泵的入油口或发动机粗滤清器的入油口连接；所述的连接部设有中心油孔，所述中心油孔分别与所述电动输油泵容置腔和所述单向阀容置腔贯通连接；所述的滤清器的底部与连接部连接，所述中心油孔置于所述滤清器内。

上述一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其中，所述的入油管段和出油管段各有两个入油口和两个出油口，其中一个入油口和一个出油口上各设有一密封油塞。

上述一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其中，所述的出油管段上还设有一备用油孔，其上设有油塞。

上述一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其中，所述的安装部的外壁还包括电子控制器设置部，电子控制器通过螺钉可拆卸的固定在所述电子控制器设置部上。

上述一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其中，还包括接线柱设置部，设置在所述电动输油泵容置腔口部的端盖上。

上述一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其中，所述的滤清器底座上设有多个安装孔。

上述一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其中，所述的单向阀组件包括顺序设置在单向阀容置腔内的第一密封圈、阀芯、弹簧、底座、卡簧、第二密封圈。

本发明由于采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的： 

1.本发明将电动输油泵与滤清器底座集成安装确保和原柴油滤清器座互换性的前提下，缩小了整体安装体积，使安装后有更多的剩余空间，实现了结构的小型化，防止了产品安装后不必要的干涉；

2.本发明将电动输油泵安装在滤清器座内，取代原滤清器座带手油泵的结构，实现低压油路自动排空的功能；

3.本发明在滤清器底座上集成了单向阀结构，取消了单向阀阀体，简化了单向阀外部结构，有效防止了系统在排空时的内部循环，提高了排空效率，保证高压共轨系统能获得预定压力在柴油发动机低速启动状态下。该单向阀改变了原有的滤清器底座和电动输油泵燃油流向，使其燃油先经过燃油滤清器在经过电动输油泵，保证流经电动输油泵的燃油清洁，提高了电动输油泵及该发明装置的使用寿命；

4．为满足不同发动机安装的要求，本发明可通过改变滤清器底座座体形状和安装孔位置，即可在不更改产品总体结构的前提下实现和满足汽车柴油发动机整机厂的功能要求；

5.考虑到不同发动机和车型对电动输油泵电源输入方式不同，本发明设计了带有可拆卸式电子控制器，若是发动机带有ECU(电子控制单元)、或是ECM（电子控制模块）可以直接控制电动输油泵开启或是关闭，电子控制器就可以被拆卸，而不安装；若是发动机ECU(电子控制单元)、或是ECM（电子控制模块）不能控制电动输油泵开启或是关闭，则依靠本发明本身带有的电子控制器控制开启或是关闭。 

附图说明

图1是本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置总体结构的一个视角的立体示意图。

图2是本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置总体结构的另一个视角的立体示意图。

图3是本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置的爆炸图。

图4是本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置在安装部的外壁设置电子控制器设置部和在电动输油泵容置腔口部的端盖上设置接线柱设置部的结构示意图。

图5是本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置的剖视图，同时显示了电动输油泵启动时燃油的流向示意。

图6是本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置的剖视图，同时显示了电动输油泵停止时燃油的流向示意。

具体实施方式

下面通过实施例进一步对本发明进行描述。

请参阅图1～图4。本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，包括滤清器1和电动输油泵2；还包括一滤清器底座3和一单向阀组件4。所述滤清器底座3包括座体31和设置在该座体上的安装部主体32，所述的安装部主体上设有电动输油泵容置腔321和单向阀容置腔322（请配合参阅图5），所述的电动输油泵2和单向阀组件4分别设置在各自的容置腔中。其中，所述的电动输油泵2的里端套有第一O型密封圈21，在电动输油泵2的壳体上套有第一O型密封圈22。所述的电动输油泵容置腔321的口部设有端盖3211，通过自攻螺钉3212与所述电动输油泵容置腔连接，在端盖与口部之间并设有金属橡胶密封垫圈3213。所述的单向阀组件4包括顺序设置在单向阀容置腔内的第一密封圈41、阀芯42、弹簧43、底座44、卡簧45、第二密封圈46。该单向阀容置腔322的口部设有油塞3221。

本发明还包括设置在所述安装部主体上的入油管段5、出油管段6、以及连接部7；其中：所述的入油管段5设有至少一个入油口51和一个内部出油口50（请配合参阅图5），所述内部出油口50与滤清器内部贯通连接，所述入油口51与发动机燃油箱的低压油管连接；所述的出油管段6设有至少一个出油口61和一个内部进油口60（请配合参阅图5），所述的内部进油口60与单向阀容置腔贯通连接，该内部进油口还通过一连接管323（请配合参阅图5）与所述电动输油泵容置腔贯通连接。所述出油口61与发动机共轨系统的低压齿轮泵的入油口或发动机粗滤清器的入油口连接；所述的连接部设有中心油孔71，该中心油孔分别与所述电动输油泵容置腔和所述单向阀容置腔贯通连接；所述的滤清器的底部与连接部连接，所述中心油孔置于所述滤清器内。

本实施例中，所述的入油管段设有两个入油口51、52，出油管段设有两个出油口61、62，其中一个入油口52和一个出油口62为备用，该两个备用的入油口52和出油口62上各设有一密封油塞521、621。在所述的出油管段6上还设有一备用油孔63，其上设有油塞631，油塞与备用油孔之间并设有密封圈632。

如图4所示，为拓展本发明一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置的使用功能，本发明所述的安装部的外壁还包括设有电子控制器设置部8，在所述电动输油泵容置腔口部的端盖上还包括设有接线柱设置部9。本实施例中，所述的电子控制器设置部7由在所述安装部的外壁设置的一对带内螺纹的安装孔81、82构成，根据需要将电子控制器100通过螺钉83可拆卸的固定在所述电子控制器设置部上。所述的接线柱设置部设有两个接线柱91、92，两个接线柱的里端各设有一密封圈93、94。

本发明在所述的滤清器座体上还设有多个安装孔311，便于与各种型号的发动机配合安装。

本发明的工作原理：将本发明柴油发动机低压油路燃油自动排空装置安装在汽车柴油发动机汽缸壁上或是汽车底盘车架上，当驾乘人员开启汽车点火开关时，由发动机的 ECU（或是ECM）或是车用蓄电池提供输入电源给本发明柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，排空动作开启，发动机燃油管道油压升高，开始排空，电动输油泵2工作产生一个压力差（例如大于34.5KPa）。柴油液体随着压力差移动，直至进入滤清器和燃油管道，保证高压共轨系统可以获得预定压力。该工作顺序如图5所示，柴油液体在压力的作用下通过入油口51进到入油管段，再通过入油管段的内部出油口50进油到滤清器，经滤清器滤清的燃油通过滤清器底座3的中心油孔传送到电动输油泵容置腔321内部，通过电动输油泵，接着经过滤清器底座的连接管从出油管段的内部进油口60进到出油管段，通过出油口61被输送给发动机高压共轨系统。此时装在滤清器底座中的单向阀容置腔中的单向阀组件4起到了单向截流作用，防止柴油在滤清器底座和滤清器之间内循环，起到燃油截流作用。图中曲线和箭头是燃油经过的路径。

当发动机正常启动后，电动输油泵2停止工作，工作顺序如图6所示，燃油直接从滤清器底座的入油口51进到入油管段，再从入油管段的内部出油口进油到滤清器，再经过单向阀组件4从滤清器底座出油口61被输送给高压共轨系统。此时单向阀组件4起到燃油导通作用。图中曲线和箭头是燃油经过的路径。

本发明实现了与柴油发动机设计时相同的安装尺寸和原柴油滤清器底座互换性的前提下，原滤清器座和柴油发动机安装位置不变而将电动输油泵安装在燃油滤清器座内的要求。电动输油泵可带有电子控制器，由点火开关的电源触发电动泵工作，工作设定时间后自动关闭，实现低压油路燃油自动排空功能，取代原滤清器座带手油泵的结构；在滤清器底座间增加了单向阀结构，防止本发明启动状态下燃油形成内部回路，保证燃油系统获得预定燃油压力和排空效率；在燃油流向方面，取代了原先燃油先经过电动输油泵再经过燃油滤清器的结构设计，从而，确保燃油先流经燃油滤清器再经过电动输油泵，提高了电动输油泵和本发明的整体使用寿命。安装方式方面，本发明可以安装在发动机缸体上或是汽车底盘的车架上，采用螺栓来固定，可以保证本发明总体结构不变的情况下改变滤清器底座结构来适应不同发动机需求，通用性较好。在滤清器匹配方面可以装单独的滤清器或是带有在滤清器集水杯上带有加热器的滤清器，还可以考虑装配在滤清器和底座之间带有圆盘式加热器的滤清器。

Claims (7)

1.一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，包括滤清器和电动输油泵；其特征在于：还包括一滤清器底座和一单向阀组件；所述滤清器底座包括座体和设置在该座体上的安装部主体，所述的安装部主体上设有电动输油泵容置腔和单向阀容置腔，所述的电动输油泵和单向阀组件分别设置在各自的容置腔中；所述的电动输油泵容置腔的口部设有端盖；所述的单向阀容置腔的口部设有油塞；

还包括设置在所述安装部主体上的入油管段、出油管段、以及连接部；其中：所述的入油管段设有一个内部出油口和至少一个入油口，所述内部出油口与滤清器内部贯通连接，所述入油口与发动机燃油箱的低压油管连接；所述的出油管段设有一个内部进油口和至少一个出油口，所述的内部进油口与单向阀容置腔贯通连接，该内部进油口还通过一连接管与所述电动输油泵容置腔贯通连接，所述出油口与发动机共轨系统的低压齿轮泵的入油口或发动机粗滤清器的入油口连接；所述的连接部设有中心油孔，所述中心油孔分别与所述电动输油泵容置腔和所述单向阀容置腔贯通连接；所述的滤清器的底部与连接部连接，所述中心油孔置于所述滤清器内。

2.根据权利要求1所述的一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其特征在于，所述的入油管段和出油管段各有两个入油口和两个出油口，其中一个入油口和一个出油口上各设有一密封油塞。

3.根据权利要求1所述的一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其特征在于，所述的出油管段上还设有一备用油孔，其上设有油塞。

4.根据权利要求1所述的一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其特征在于，所述的安装部的外壁还包括电子控制器设置部，电子控制器通过螺钉可拆卸的固定在所述电子控制器设置部上。

5.根据权利要求1所述的一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其特征在于，还包括接线柱设置部，设置在所述电动输油泵容置腔口部端盖上。

6.根据权利要求1所述的一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其特征在于，所述的滤清器底座上设有多个安装孔。

7.根据权利要求1所述的一种柴油发动机低压油路燃油自动排空装置，其特征在于，所述的单向阀组件包括顺序设置在单向阀容置腔内的第一密封圈、阀芯、弹簧、底座、卡簧、第二密封圈。

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