CN102943726A - 一种设有分配泵的燃油喷射系统及包括该系统的柴油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有分配泵的燃油喷射系统，包括分配泵，所述分配泵与燃油供给装置连接，所述分配泵与多个燃油喷射阀连接，其中，所述燃油喷射阀包括喷嘴阀，所述喷嘴阀的一端可移动设置在所述喷射口处；所述喷嘴阀的另一端与移动装置相连接，所述移动装置移动所述喷嘴阀。还包括导管系统，所述导管系统排列在所述喷射阀中，所述导管系统的出油口与所述喷嘴阀竖向排列设置在所述喷射口处；增压器，所述增压器与所述分配泵以及所述导管系统连接，通过所述增压器增大所述分配泵中的油压压力传输至所述导管系统中。本发明实现的燃油喷射系统所需的燃油泵只需要产生中等压力，同时可以处理更多的燃油，从而可以保证更加精确的进油调节。

Description

一种设有分配泵的燃油喷射系统及包括该系统的柴油机

技术领域

本发明涉及柴油机燃油领域，尤其涉及一种设有分配泵的燃油喷射系统及包括该燃油喷射系统的柴油机。

背景技术

传统的柴油机燃油喷射系统相对复杂且很难保证其满足柴油机的要求。特殊的困难是环境问题，即相对较小的燃油量以相对较高的压力注入内燃机的燃烧室中。为了产生高燃油压力，通常需要连续排列的两个泵（一个输送泵和一个高压泵）。此外，注入的燃油量的精确调节（此精确调整对于在任何运行条件下的内燃机的免打扰运转是必要的）是非常困难的，因为高压力、低燃油量和迄今为止只能通过非常大的代价获得、同时涉及非常小的制造公差的严格控制。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种设有分配泵的燃油喷射系统及柴油机。该系统克服了需要设置多个泵以提高油压压力以及喷射的较小的燃油量等技术问题。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种设有分配泵的燃油喷射系统，包括分配泵，所述分配泵与燃油供给装置连接，所述分配泵与多个燃油喷射阀连接，其中，

所述燃油喷射阀包括喷嘴阀，所述喷嘴阀的一端可移动设置在所述喷射口处；所述喷嘴阀的另一端与移动装置相连接，所述移动装置移动所述喷嘴阀；

还包括导管系统，所述导管系统排列在所述喷射阀中，所述导管系统的出油口与所述喷嘴阀竖向排列设置在所喷射口处；

增压器，所述增压器与所述分配泵以及所述导管系统连接，通过所述增压器增大所述分配泵中的油压压力传输至所述导管系统中。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述增压器包括梯级活塞，所述梯级活塞的两个端面的面积不相等，所述梯级活塞与第一弹力装置连接，所述第一弹力装置和所述移动装置连接。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，在所述梯级活塞设置一贯穿孔，所述贯穿孔贯穿所述面积较大的端面和所述面积较小的端面，所述贯穿孔分别与所述燃油分配泵以及所述导管系统连接；在所述贯穿孔中设置有止回阀。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述梯级活塞为一T形活塞，所述活塞的上端面为面积较大的端面，所述活塞的下端面为面积较小的端面，所述下端面与所述导管系统连接；所述下端面的底部连接有第一弹性装置。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述燃油喷射阀包括喷嘴阀组件和喷嘴座组件，所述喷嘴阀组件安装在所述喷嘴座组件上，所述喷嘴阀设置在所述喷嘴阀组件的底端，所述增压器设置在所述喷嘴座组件中，所述导管系统从所述喷嘴座组件延伸至所述喷嘴阀组件。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述移动装置为第二弹性装置，所述第二弹性装置一端与所述喷嘴阀连接，所述第二弹性装置的另一端通过隔块与所述第一弹性装置连接。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述燃油喷射系统还包括中间组件，所述第二弹性装置与所述喷嘴阀连接的一端设置于所述中间组件的腔室中，所述中间组件与所述喷嘴组件安装在所述喷嘴座组件上。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述喷嘴座组件上有燃油供给通道，所述分配泵通过所述燃油供给通道与所述导管系统连接。

一种柴油机，其中，所述柴油机包括上述任一方案中所述的设有分配泵的燃油喷射系统。

上述的设有分配泵的燃油喷射系统，其中，所述喷嘴阀为针阀式喷嘴。

与已有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的一种设有分配泵的燃油喷射系统及包括有该燃油喷射系统的柴油机，设置分配泵用来产生中等输送压力，此外，每个燃油喷射阀连接到一个增压器用来增加压力到燃油喷射需要的大小，通过燃油喷嘴。根据此结构，在燃油喷射系统中，燃油喷射所需的高燃油压力不再直接由泵产生，而是通过增压器，其和每个燃油喷射阀连接。每个增压器增压中等泵压至理想的喷射高压水平，同时，燃油输送量成反比例变化。本发明实现的燃油喷射系统所需的燃油泵只需要产生中等压力，同时可以处理更多的燃油；在这两种情况下都可以保证更加精确的进油调节。

另外，通过本发明可以实现利用简单的结构测量燃油，其中该结构对制造公差的要求更低。

附图说明

图1是本发明中的一种设有分配泵的燃油喷射系统的剖面结构示意图；

具体实施方式

下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。

一种设有分配泵的燃油喷射系统，包括分配泵1，所述分配泵1与燃油供给装置（图中未标示）连接，分配泵1与多个燃油喷射阀2连接，其中，燃油喷射阀2包括喷嘴阀31，喷嘴阀31的一端可移动设置在喷射口32处；喷嘴阀31的另一端与移动装置4相连接，利用移动装置4可以移动喷嘴阀31，使得喷嘴阀31从喷射口32移开和回复至喷射口32上。

进一步地，还包括导管系统5，导管系统5排列在喷射阀2中，该导管系统5的出油口50与喷嘴阀31竖向排列设置在喷射口32处；

增压器6，增压器6与分配泵1以及导管系统5连接，通过增压器6增大分配泵1中的油压压力传输至导管系统5中。

在本发明的一个实施例中，设有分配泵的燃油喷射系统的包括分配泵1，该分配泵通过燃油管11接收燃油供给装置供给的燃油并且通过输送管路12将燃油输送至独立的燃油喷射阀2中，具体地，该燃油喷射阀2中设置有燃油供给通道20，燃油通过燃油供给通道20传送至燃油喷射阀2中，增压器6包括梯级活塞，梯级活塞的两个端面的面积不相等，该梯级活塞为一T形活塞60，上端面61为面积较大的端面，下端面62为面积较小的端面，该下端面62与导管系统2连接，在上端面61底端的两个活塞肩部位置分别与第一弹力装置63连接；

另外，第二弹力装置64还包括底座641，第二弹力装置64通过隔块65与第一弹力装置63连接，该底座641与喷嘴阀31连接。

与上述方案基础上，每个燃油喷射阀2都有一个喷嘴组件21，连同一个中间组件22，通过套筒螺母23紧密连接到喷嘴座组件24。喷嘴阀31轴向可移位密封安装在喷嘴组件21的轴孔210内并且连接到位于喷嘴座组件24的圆柱形空间240内其中的底座641上。第二弹力装置64排列在圆柱形空间7中，第二弹力装置64的一端与隔块65的一个端面连接。其中，该隔块65置于喷嘴座组件24内，中间组件2用于限制喷嘴阀31的冲程。

在喷嘴座组件24中设置一T形活塞60，该T形活塞60为差压活塞，其上端面61在喷嘴座组件24的第一空间240内滑动，该上端面61通过连接的第一弹力装置63连接在隔块65的一端，下端面62在喷嘴座组件24中的第二空间241内滑动。

进一步地，该T形活塞60还包括一个贯穿孔66，在该贯穿孔66中设置一个止回阀67，通过止回阀67，燃油供给通道20、分配泵1的输送管路12和导管系统5连接，导管系统5分成几部分分别在隔块65、喷嘴座组件24、中间组件22和喷嘴组件21内。导管系统5的出油口50插入喷嘴阀31顶端区域的压力舱211中，紧接着并入喷嘴组件21中的喷射口32的上游。本发明还包括端口25，该端口25设置在喷嘴座组件24上，并且与圆柱形空间7连接，用于清除漏油。

实施中，每个燃油喷射阀2的喷嘴座组件24中安装了T形活塞60，在相对较低的供给压力下操作分配泵1是可行的。因而，在分配泵1的选择上，可以使用结构相对简单的泵，例如叶片腔泵或者是配有适当分配系统的齿轮泵等。分配泵1输送的压力通过T形活塞60的影响增加至需要的喷射压力，增加压力是关于上端面61和下端面62的面积之比的函数。与此同时，会对输送的燃油量产生影响，因此，这样分配泵1运转时不仅压力相对较低，也有大量的输送量，从技术角度来看，相对于在高压和低油量环境下运转更简单。例如，在燃油喷射阀中的喷射压力在200到1000帕之间，喷射分配泵输送的压力可能大约分别在20到100帕之间。

实施中，参照附图1具体描述一个燃油喷射阀2的一个运行周期，其中该图中的各部件状态标示的是燃油喷射阀2的起始的状态。

由于燃油供给通道20承受来分配泵1的压力，T形活塞60被下压，受到第一弹力装置63的压力，所以在导管系统5中产生增加的燃油压力，该增加压力是T形活塞60的对置上端面61和下端面62的面积之比的函数。压力油升高使喷嘴阀31压缩第二弹力装置64，于是根据发动机的瞬时操作条件，通过喷射口32，一定量的燃油被注入每个发动机气缸的燃烧室中。这样受到燃油喷射阀2上游影响的燃油计量，可以通过本发明完成，即相对较低的压力和较高的燃油量（上端面61和下端面62的面积之比的函数）。这使得利用技术上更简单的结构测量燃油成为可能，该结构对制造公差的要求更低。与此同时，高喷射压力局限于插进燃油喷射阀2的零件中相对较短的通道内；这样，导管弹性的影响将有实质性的降低。

预定的燃油量通过喷射口32注入各自的发动机气缸后，导管系统5和压力舱211中的压力再一次下降，这样第二弹力装置64推动喷嘴阀31至其关闭的位置，此时喷射口32被堵住。

此后，燃油供给通道20内的压力降低，T形活塞60被第一弹力装置63推回到图1中所示的位置。在T形活塞60的回复运动期间，在关闭状态的止回阀67将开启，因为贯穿孔66中的压力高于止回阀67中的弹簧的力。结果，燃油可能再次从燃油供给通道20供应到导管系统5中。燃油喷射阀2重新回到图中的初始位置，并准备完成喷射循环。

另外，本发明还包括一种柴油机，该柴油机中的燃油喷射系统采用上述实施例公开的燃油喷射系统。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种设有分配泵的燃油喷射系统，包括分配泵，所述分配泵与燃油供给装置连接，所述分配泵与多个燃油喷射阀连接，其特征在于，

所述燃油喷射阀包括喷嘴阀，所述喷嘴阀的一端可移动设置在所述喷射口处；所述喷嘴阀的另一端与移动装置相连接，所述移动装置移动所述喷嘴阀；

还包括导管系统，所述导管系统排列在所述喷射阀中，所述导管系统的出油口与所述喷嘴阀竖向排列设置在所喷射口处；

增压器，所述增压器与所述分配泵以及所述导管系统连接，通过所述增压器增大所述分配泵中的油压压力传输至所述导管系统中。

2.根据权利要求1所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述增压器包括梯级活塞，所述梯级活塞的两个端面的面积不相等，所述梯级活塞与第一弹力装置连接，所述第一弹力装置和所述移动装置连接。

3.根据权利要求2所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，在所述梯级活塞设置一贯穿孔，所述贯穿孔贯穿所述面积较大的端面和所述面积较小的端面，所述贯穿孔分别与所述燃油分配泵以及所述导管系统连接；在所述贯穿孔中设置有止回阀。

4..根据权利要求2所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述梯级活塞为一T形活塞，所述活塞的上端面为面积较大的端面，所述活塞的下端面为面积较小的端面，在所述下端面与所述导管系统连接；所述下端面的底部连接有第一弹力装置。

5.根据权利要求1所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射阀包括喷嘴阀组件和喷嘴座组件，所述喷嘴阀组件安装在所述喷嘴座组件上，所述喷嘴阀设置在所述喷嘴阀组件的底端，所述增压器设置在所述喷嘴座组件中，所述导管系统从所述喷嘴座组件延伸至所述喷嘴阀组件。

6.根据权利要求1所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述移动装置为第二弹力装置，所述第二弹力装置一端与所述喷嘴阀连接，所述第二弹力装置的另一端通过隔块与所述第一弹力装置连接。

7.根据权利要求6所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统还包括中间组件，所述第二弹力装置与所述喷嘴阀连接的一端设置于所述中间组件的腔室中，所述中间组件与所述喷嘴组件安装在所述喷嘴座组件上。

8.根据权利要求1所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述喷嘴座组件上有燃油供给通道，所述分配泵通过所述燃油供给通道与所述导管系统连接。

9.根据权利要求1所述的设有分配泵的燃油喷射系统，其特征在于，所述喷嘴阀为针阀式喷嘴。

10.一种柴油机，其特征在于，所述燃油机包括上述权利要求1-9任一所述的设有分配泵的燃油喷射系统。