CN102102611B - 高压共轨系统直列式供油泵 - Google Patents

Abstract

本发明为一种结构简单、制造容易的双缸直列式供油泵。它包括双缸直列式供油泵，双缸直列式供油泵泵体的凸轮轴上设有带两组相互独立的凸轮机构以及联通凸轮机构的油路组；所述的两组凸轮机构通过偏心轮固定在泵体的凸轮轴上，且两组凸轮机构的偏心圆设置于凸轮轴上的偏心圆径方向相反，在凸轮结构的上方还设有一个进出油球阀共用的阀座。本发明的特点是：两阀公用一个阀座，阀座上端加工出油阀锥面，阀的下端加工进油阀锥面，中间分别有油孔连接。高压燃油不在泵体内集中,而直接用两根高压油管向柴油机高压共轨管供油，大大简化了高压共轨泵的结构，降低了制造成本，便于高压共轨燃油系统在轻型汽车柴油机上的应用。

Description

高压共轨系统直列式供油泵

技术领域

本发明渉及柴油机燃油系统的供油泵，特别是一种高压共轨燃油系统的直列式供油泵。属于柴油机燃油系统领域。

技术背景

随着我国排放法规日趋严格，欧4排放法标准将要实施，高压共轨燃油系统已经为许多柴油机厂接受。目前国内小型轻型汽车4缸柴油机中，高压供油泵大多是BOSCH、DENSO等国外公司的转子式共轨泵，典型的结构如博世公司的三缸供油泵，参看（黄靖雄电控柴油机结构与原理【M】人民交通出版社2008），它的三个柱塞偶件沿偏心圆径向均布，凸轮轴的偏心圆转动时，套在偏心园上的三角套环运动使三个柱塞轮流提供高压燃油。每个柱塞产生的高压燃油通过特制的密封机构，在钢制的泵体内集中到一个高压油道。再送到共轨管中，结构紧凑，但是高压密封复杂，加工困难，制造成本高。

我国大多数轻型汽车柴油机价格很低，昂贵的共轨燃油系统占柴油机成本的一半以上。所以如何降低共轨系统包括供油泵的成本，对推广高压共轨燃油系统很有意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、制造容易的双缸直列式供油泵。

本发明的目的是这样实现的，它包括双缸直列式供油泵，双缸直列式供油泵泵体的凸轮轴上设有带两组相互独立的凸轮机构以及联通凸轮机构的油路组；所述的两组凸轮机构通过偏心轮固定在泵体的凸轮轴上，两组凸轮机构的偏心圆的圆心设置于凸轮轴中心线的两侧，在凸轮结构的上方还设有一个带进油球阀和出油球阀且进油球阀和出油球阀共用的阀座；所述的凸轮机构由偏心圆、滑动轴承A、圆环、柱塞弹簧、柱塞、柱塞法兰套、柱塞偶件、阀座、出油阀紧座构成；泵体中的滑动轴承B中固定有带两组偏心圆的凸轮轴，凸轮轴的另一端由输油泵座支撑；偏心圆外圈上套设有带滑动轴承A的圆环，圆环上表面加工为平面，柱塞通过柱塞外侧的柱塞弹簧压在圆环的平面上，柱塞上方还设有柱塞法兰套，柱塞法兰套由螺栓、螺母紧压在泵体的上端面，柱塞法兰套下方设有柱塞偶件，柱柱塞偶件由柱塞，柱塞外面的柱塞套，以及柱塞套内设有的柱塞腔组成，在柱塞法兰套中、柱塞偶件上方还安装有起固定作用的阀座；所述的阀座上下端面分别设有出油阀锥面和进油阀锥面，柱塞偶件上方设有将阀座和柱塞偶件固定并紧压在泵体上的出油阀紧座；阀座上端的出油阀锥面设有依次联通的出油球阀、出油阀油道和出油阀弹簧，阀座下端进油阀锥面设有进油球阀和进油阀弹簧，出油阀弹簧设置在出油球阀的上方、出油阀紧座下方的内腔内，进油阀弹簧一端套在柱塞上，另一端套在进油球阀下方的球座上，在阀座外周圈还设有环槽，环槽设有贯穿阀座的横孔，横孔与进油球阀上设有的孔接通，斜孔油道连接出油球阀上设有的孔和柱塞腔。

本发明采用双缸直列式供油泵，凸轮机构是简单的偏心圆和加工容易的圆环，采用滑动轴承，进出油阀用球阀，它的特点是：两阀共用一个阀座，阀座上端加工出油阀锥面，阀的下端加工进油阀锥面，中间分别有油孔连接。柱塞偶件结构简单，制造容易，由出油阀紧座直接紧压在油泵体上，输油泵与调压阀直接用大量生产的VE分配泵的相应零件，油泵用进油比例电磁阀调节油量，高压燃油不在泵体内集中,而直接用两根高压油管向柴油机高压共轨管供油，大大简化了高压共轨泵的结构，降低了制造成本，便于高压共轨燃油系统在轻型汽车柴油机上的应用。

附图说明

图1为本发明的供油泵的纵向剖面图。

图2为本发明图1中的B-B剖面图。

图3为本发明图中的C向视图。

图4为本发明图1中D-D剖面图。

图5为本发明图3中A-A剖面图。

标号说明

1凸轮轴、1.2偏心圆、2泵体、2.1油道C、2.3进油电磁阀孔、2.4斜油道、2.5油道D、2.6回油接头孔、2.7油道G、2.8油道F、2.9油道E、3滑动轴承A、4圆环、4.1平面、5柱塞偶件、5.1柱塞、5.2柱塞套、5.3柱塞腔、6柱塞弹簧、7进油阀弹簧、8球座、9阀座、9.1斜孔油道、9.2出油阀锥面、9.3进油阀锥面、9.4环槽、9.5横孔、10进油球阀、11出油球阀、12出油阀紧座、12.1油道、13出油阀弹簧、14电磁阀、15输油泵座、15.1油道A、15.2油道B、15.3第二油路油道、15.4节流孔、15.5第二环槽、16调压阀、17输油泵、18右止推垫片、19调节垫片、20左止推垫片、21滑动轴承B、22螺栓、23螺母、24柱塞法兰套、24.1通道A、24.2通道B、25回油螺钉、26进油螺钉、27偏心距、28输油泵盖。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明供油泵的结构和工作原理。

如图1～4所示：本发明它包括双缸直列式供油泵，双缸直列式供油泵泵体的凸轮轴1上设有带两组相互独立的凸轮机构以及联通凸轮机构的油路组；所述的两组凸轮机构通过偏心轮固定在泵体的凸轮轴上，且两组凸轮机构的偏心圆的圆心设置于凸轮轴中心线的两侧，在凸轮结构的上方还设有一个带进油球阀10和出油球阀11且进油球阀和出油球阀共用的阀座9。

所述的凸轮机构由偏心圆1.2、滑动轴承A3、圆环4、柱塞弹簧6、柱塞法兰套24、柱塞偶件5、阀座9、出油阀紧座12构成；泵体2中的滑动轴承B21中固定有带两组偏心圆1.2的凸轮轴1，凸轮轴1的另一端由输油泵座15支撑；偏心圆1.2外圈上套设有带滑动轴承A的圆环4，圆环上表面加工为平面4.1，柱塞5.1通过柱塞外侧的柱塞弹簧6压在圆环的平面4.1上，柱塞上方还设有柱塞法兰套24，柱塞法兰套24由螺栓22、螺母23紧压在泵体2的上端面，柱塞法兰套下方设有柱塞偶件，柱塞偶件由柱塞5.1，柱塞外面的柱塞套5.2，以及柱塞套内设有的柱塞腔5.3组成。在柱塞法兰套24中、柱塞偶件5上方还安装有起固定作用的阀座9；所述的阀座9上下端面分别设有出油阀锥面9.2和进油阀锥面9.3，柱塞偶件5上方设有将阀座和柱塞偶件固定并紧压在泵体2上的出油阀紧座12；阀座9上端的出油阀锥面9.2设有依次联通的出油球阀11、出油阀油道和出油阀弹簧13，阀座9下端进油阀锥面9.3设有进油球阀11和进油阀弹簧7，出油阀弹簧设置在出油球阀11的上方、出油阀紧座12下方的内腔内，进油阀弹簧7一端套在柱塞5.1上，另一端套在进油球阀11下方的球座8上，在阀座9外周圈还设有环槽9.4，环槽设有贯穿阀座9的横孔9.5，横孔9.5与进油球阀10上设有的孔接通，斜孔油道9.1连接出油球阀11上设有的孔和柱塞腔5.3。所述的斜孔油道（9.1）沿圆周方向布设有2或4条。

它还包括油路组，油路组包括第一油路、第二油路、第三油路，第一油路依次排列连接的带输油泵盖28的进油螺钉26、输油泵17、调压阀16、油道A15.1、油道B15.2、第二环槽15.5、带斜油道2.4的泵体2、带进油电磁阀孔2.3的比例电磁阀14、泵体2上的油道C2.1、油道D2.5、柱塞法兰套24上的通道A24.1、通道B24.2、第二环槽15.5、柱塞腔5.3、油道E2.9、油道F2.8、油道G2.7、油道D2.5、回油螺钉25、滤清器或油箱；其中油道G2.7连接于回油接头孔2.6孔与油道D2.5之间，第二油路由依次连接的油道15.3、输油泵构成，输油泵安装在输油泵座15中；第三油路由依次连接的节流孔15.4、泵体2内腔构成。

其中，凸轮轴1的中心与柱塞5.1中心线设有偏心距27，以减少柱塞5.1上升时对柱塞套5.2的侧压力和对平面4.1的作用力，偏心距为0-3毫米。

它还包括用于调节油泵的输出油量的电控单元ECU及调整进油比例的电磁阀14，所述的电控单元ECU位于发动机机体上；所述的电磁阀设置在泵体左端或右端的侧壁上。

其中本发明中输油泵借用VE分配泵用的叶片泵，也可用摆线泵，凸轮轴与泵体左侧壁接触面设有左止推垫片20，凸轮轴与泵体右侧壁接触面设有右止推垫片18，泵体与右止推垫片18之间设有调整垫片19。

工作原理

如图1、2所示，当凸轮轴1转动时，柱塞5.1在柱塞弹簧6作用随圆环4上的平面4.1向下移动，燃油从进油螺钉26通过输油泵盖28进入输油泵17和调压阀16中，燃油经输油泵17增压到1.5-5MPa的低压燃油，一路经油道A15.1、油道B15.2和第二环槽15.5,再经泵体2中的斜油道2.4进入比例电磁阀14的进油电磁阀孔2.3，经比例电磁阀14和ECU根据柴油机要求调节后，燃油经泵体2上的油道C2.1、油道D2.5和柱塞法兰套24上的通道A24.1、通道B24.2、第二环槽15.5，克服进油球阀10上的进油弹簧7的压力进入柱塞腔5.3。低压燃油另一路通过油道15.3到输油泵叶片底部使输油泵正常工作，低压燃油的另外一路通过节流孔15.4降压进入泵体2内腔，以冷却油泵和润滑轴承。当凸轮轴1的偏心圆1.2转动，圆环4的平面4.1带柱塞5.1上升，压缩柱塞腔5.3中的燃油，同时进油阀弹簧7和球座8使进油球阀10压在阀座9的锥面9.3上，高压燃油通过油道9.1推开出油球阀11，经出油阀紧座12上的油道12.1直接经高压油管送到高压共轨管中。由于本发明是双缸泵，用两根高压油管，每隔180度向共轨管供一次高压油。进入高压共轨管的油量大小由进油比例电磁阀14及电控单元ECU根据柴油机的要求调节。泵体2中减压后的燃油经泵体2中的油道E2.9、油道F2.8、油道G2.7、油道D2.5到回油螺钉25回到滤清器或油箱中。

凸轮轴1的中心与柱塞5.1中心线设有偏心距27，以减少柱塞5.1上升时对柱塞套5.2的侧压力和对平面4.1的作用力，偏心距为0-3毫米，根据共轨泵左右不同转向，分设在中心线左右两侧。

本发明虽然为两缸直列供油泵,但用同样的柱塞及进出油阀等部件也可以设计成三缸以上的多缸供油泵。

Claims (6)

1.一种高压共轨系统直列式供油泵，它包括双缸直列式供油泵，其特征在于：双缸直列式供油泵泵体的凸轮轴（1）上设有带两组相互独立的凸轮机构以及联通凸轮机构的油路组；所述的两组凸轮机构通过偏心轮固定在泵体的凸轮轴上，两组凸轮机构的偏心圆的圆心设置于凸轮轴中心线的两侧，在凸轮结构的上方还设有一个带进油球阀（10）和出油球阀（11）且进油球阀和出油球阀共用的阀座（9）；所述的凸轮机构由偏心圆（1.2）、滑动轴承A（3）、圆环（4）、柱塞弹簧（6）、柱塞（5.1）、柱塞法兰套（24）、柱塞偶件（5）、阀座（9）、出油阀紧座（12）构成；泵体（2）中的滑动轴承B（21）中固定有带两组偏心圆（1.2）的凸轮轴（1），凸轮轴（1）的另一端由输油泵座（15）支撑；偏心圆（1.2）外圈上套设有带滑动轴承A（3）的圆环（4），圆环上表面加工为平面（4.1），柱塞（5.1）通过柱塞外侧的柱塞弹簧（6）压在圆环的平面（4.1）上，柱塞上方还设有柱塞法兰套（24），柱塞法兰套（24）由螺栓（22）、螺母（23）紧压在泵体（2）的上端面，柱塞法兰套下方设有柱塞偶件，柱塞偶件由柱塞（5.1），柱塞外面的柱塞套（5.2），以及柱塞套内设有的柱塞腔（5.3）组成，在柱塞法兰套（24）中、柱塞偶件（5）上方还安装有起固定作用的阀座（9）；所述的阀座（9）上下端面分别设有出油阀锥面（9.2）和进油阀锥面（9.3），柱塞偶件（5）上方设有将阀座和柱塞偶件固定并紧压在泵体（2）上的出油阀紧座（12）；阀座（9）上端的出油阀锥面（9.2）设有依次联通的出油球阀（11）、出油阀油道和出油阀弹簧（13），阀座（9）下端进油阀锥面（9.3）设有进油球阀（11）和进油阀弹簧（7），出油阀弹簧设置在出油球阀（11）的上方、出油阀紧座（12）下方的内腔内，进油阀弹簧（7）一端套在柱塞（5.1）上，另一端套在进油球阀（11）下方的球座（8）上，在阀座（9）外周圈还设有环槽（9.4），环槽设有贯穿阀座（9）的横孔（9.5），横孔（9.5）与进油球阀（10）上设有的孔接通，斜孔油道（9.1）连接出油球阀（11）上设有的孔和柱塞腔（5.3）。

2.根据权利要求1所述的高压共轨系统直列式供油泵，其特征在于：它还包括油路组，油路组包括第一油路、第二油路、第三油路，第一油路依次排列连接的带输油泵盖（28）的进油螺钉（26）、输油泵（17）、调压阀（16）、油道A（15.1）、油道B（15.2）、第二环槽（15.5）、带斜油道（2.4）的泵体（2）、带进油电磁阀孔（2.3）的比例电磁阀（14）、泵体（2）上的油道C（2.1）、油道D（2.5）、柱塞法兰套（24）上的通道A（24.1）、通道B（24.2）、第二环槽（15.5）、柱塞腔（5.3）、油道E（2.9）、F油道（2.8）、油道G（2.7）、油道D（2.5）、回油螺钉（25）、滤清器或油箱；第二油路由依次连接的油道（15.3）、输油泵构成，输油泵安装在输油泵座（15）中；第三油路由依次连接的节流孔（15.4）、泵体（2）内腔构成。

3.根据权利要求1所述的高压共轨系统直列式供油泵，其特征在于：所述的凸轮轴（1）的中心与柱塞（5.1）中心线设有偏心距（27），偏心距为0-3毫米。

4.根据权利要求1所述的高压共轨系统直列式供油泵，其特征在于：它还包括用于调节油泵的输出油量的电控单元ECU及调整进油比例的电磁阀（14），所述的电控单元ECU位于发动机机体上；所述的电磁阀设置在泵体左端或右端的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的高压共轨系统直列式供油泵，其特征在于：凸轮轴与泵体左侧壁接触面设有左止推垫片（20），凸轮轴与泵体右侧壁接触面设有右止推垫片（18），泵体与右止推垫片（18）之间设有调整垫片（19）。

6.根据权利要求1所述的高压共轨系统直列式供油泵，其特征在于：所述的斜孔油道（9.1）沿圆周方向布设有2或4条。

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