CN103233839A - 一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统 - Google Patents

Abstract

一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统是在传统喷油器的下端加装内有位移滑块的位移控制器，位移滑块可在位移控制器内密封级滑动且将位移控制器的内部分隔成互不连通的上腔和下腔；并借助左、右两端的三通阀B、C控制喷油器的位移量，用以改变喷油嘴在不同的喷油阶段伸入气缸内的长度；其中，三通阀B、C均受电控装置控制；且三通阀B与共轨管和位移控制器的上、下腔室相连；三通阀C与燃油箱和位移控制腔的上、下腔室相连。其有益效果在于：能在燃烧初期接近非直喷式燃烧，中后期为空间燃烧，使燃烧初期比较温和，并且能增强空气运动强度，而使接下来的燃烧混合更加充分，燃烧效率更高，降低燃油消耗、排放和噪声。

Description

一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统

技术领域

本发明涉及的是一种具有可变位移喷油器的柴油机电控喷油系统，属于动力机械喷油装置领域。

背景技术

喷油器的作用是将来自喷油泵的燃油喷入汽缸，并与缸内空气混合，形成可燃混合气进行燃烧。喷油器应该根据燃烧室形状和燃烧方式所提出的要求，将燃油雾化成适当大小的油滴，并以一定的方向和贯穿距离喷入汽缸。

传统的机械式喷油器，是由凸轮轴控制，只能根据负荷和转速的变化，简单的调节喷油量，并且喷射压力不稳定，二次喷射等缺点。近几年来，电子控制技术的不断发展和对柴油机的性能的深入研究，解决了传统机械式喷油器的大部分问题，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。但是，目前，各种喷油器的喷孔距离缸盖的位置是固定的，导致了在喷射的中、后期大量的燃油都喷在高燃空比或者已燃区域内，使得碳烟生成。同时，由于燃烧初期压力升高比过大，导致噪声大的问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统，在喷油器的下端加装位移控制器，并借助左右两端的三通阀B、三通阀C控制位移滑块上下移动的位移量，即改变喷油器在不同的喷油阶段伸入气缸内的长度；进而能在燃烧初期接近非直喷式燃烧室的燃烧特性，中后期为直喷式燃烧室的燃烧特性，使燃烧初期比较温和，噪声较低；并且能增强空气运动强度，使接下来的燃烧混合更加充分，燃烧效率更高，从而降低燃油消耗率和排放。该结构可以有效控制柴油机运行时的噪声并降低排放。

传统柴油机喷油器包括：电控装置、喷油泵出口、燃油压力传感器、共轨管、三通阀A、控制室、液压活塞、喷油器、喷油嘴、燃油箱、供油管、信号源；本发明是在喷油器的下端加装内部带有位移滑块的位移控制器，位移滑块可在位移控制器内密封级滑动且将位移控制器的内部分隔成互不连通的上腔和下腔；上腔的左端与三通阀B的一个口相连，右端与三通阀C的一个口相连；而下腔的左端与三通阀B的另一个口相连，右端与三通阀C的另一个口相连；三通阀B的第三个口与共轨管相连，三通阀C的第三个口与燃油箱相连；B、C两个三通阀都受电控装置控制。

位移控制器和位移滑块的加装方法如下。

位移控制器的壳体由上盖和下壳体组成，其中，下壳体固装在汽缸盖上的凹座内，喷油器穿过上盖的中心孔后，与位移滑块螺纹连接，而喷油嘴再穿过下壳体的中心孔和汽缸盖上的预留孔伸入燃烧室；上盖与下壳体则借助法兰和螺栓密封连接。位移滑块的外圆周上加装密封环后与位移控制器的内壁紧密接触，确保位移控制器的上、下两腔不连通。所述上盖的中心孔与喷油器接触处以及位移控制下壳体与喷油嘴接触处都为精加工，以保证在喷油器在位移滑块的带动下移动时两个接触处即能平稳滑动又能严格密封。汽缸盖上加工出两条孔道以便于三通阀B、C管路的连接。

所有器件和零部件的连接方法如下：三通阀A的一个口端与共轨管相连，另一个口与控制室相连，而第三个口与燃油箱13相连；三通阀B的一个口与共轨管相连，另两个口分别与位移控制器的上、下腔相连；三通阀C的两个口分别与位移控制器的上、下腔相连，而第三个口与燃油箱相连；三个三通阀A、B、C皆受电控装置控制。喷油嘴上端与供油管和液压活塞相连且位置受到液压活塞的控制，下端伸入燃烧室。共轨管左端与油泵出口相连，一个燃油压力传感器安在其中，为电控装置提供信号。液压活塞下端与喷油嘴相连，上端与控制室相连。

系统的工作原理如下：气缸内压缩冲程后期，喷油前，共轨管内的燃油压力达到一定值。此时电控装置根据从信号源得到的曲轴转角信号、缸内检测信号和附加信号等，向三通阀A、B、C输出控制信号；对三通阀A的控制，确定喷油规律和喷油持续期；通过电控装置对三通阀B、C的控制，调节位移控制器的上、下腔内的燃油压力，使喷油器下端保持在燃烧室凹坑内且与活塞上表面距离较近的位置；喷油前期喷出的燃油一部分与空气混合，另一部分在燃烧室表面形成一层极薄的油膜；持续一段时间后，通过对三通阀B、C的控制，调节位移控制器的上、下腔内的燃油压力，喷油器上移到合适位置，并完成后续喷射，在此喷油器上移时间内的燃油雾化空间范围接近圆柱体，增大了物化空间的体积。

前期喷入的燃油一部分雾化与空气混合形成可燃气，一部分形成油膜吸热蒸发。在燃烧初期，大部分的可燃混气在凹坑内燃烧，压力增大，已燃气体带着未燃的混气冲出燃烧室凹坑，增大了整个燃烧室内的气体流动，为后面的油气混合做准备。同时，凹坑顶的油膜边燃烧边蒸发，实现了近似油膜燃烧，降低了燃烧初期的压力升高率，实现柔和燃烧。随着喷油器的上移，燃油喷到了一圆柱空间，使雾化范围更大，同时减少了喷入已燃区域的燃油量，减少了碳烟的生成。

本发明的有益效果在于：由于增加了三通阀B、C和位移控制器，使得缸内雾化更加合理，燃烧柔和且降低碳烟的排放。

附图说明

图1一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统的原理图

图2位移控制器的结构和安装示意图

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施方式并结合附图加以说明。

传统柴油机电子喷油系统包括电控装置1、喷油泵出口2、燃油压力传感器3、共轨管4、三通阀A01、控制室7、液压活塞8、喷油器9、喷油嘴12、燃油箱13、供油管14、信号源15；本发明是在喷油器9的下端加装内部带有位移滑块11的位移控制器19，位移滑块11可在位移控制器19滑动且将位移控制器19内部分隔成互不连通的上腔和下腔；其中，上腔的左端与三通阀B02的一个口相连，右端与三通阀C03的一个口相连；而所述下腔的左端与三通阀B02的另一个口相连，右端与三通阀C03的另一个口相连。三通阀B02的第三个口与共轨管4相连，三通阀C03的第三个口与燃油箱相连；三通阀B02和三通阀C03都受电控装置1控制。

位移控制器19和位移滑块11的加装方法如下。

位移控制器的壳体19由上盖和下壳体组成，其中，下壳体固装在汽缸盖上的凹座内，喷油器9穿过上盖的中心孔后，与圆环状的位移滑块11螺纹连接，而喷油嘴12再穿过下壳体的中心孔和汽缸盖上的预留孔伸入燃烧室16；所述的上盖与下壳体则借助螺栓密封连接。位移滑块11的外圆周上加装密封环后与位移控制器19的内壁紧密接触，确保位移控制器19内的上、下两腔不连通。所述上盖的中心孔与喷油器9接触处以及所述下壳体的中心孔与喷油嘴12接触处均具有密封级的精加工表面，以确保喷油器9在位移滑块11的带动下移动时两个所述的接触处即能平稳滑动又能严格密封；汽缸盖18上加工出两条孔道以便于三通阀B02、三通阀C03管路的连接。

本发明的有益效果在于增加了位移控制器19，使得缸内雾化更加合理，燃烧柔和且降低碳烟的排放。

Claims (2)

1.一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统，包括电控装置（1）、喷油泵出口（2）、燃油压力传感器（3）、共轨管（4）、三通阀A（01）、控制室（7）、液压活塞（8）、喷油器（9）、喷油嘴（12）、燃油箱（13）、供油管（14）、信号源（15）；其特征在于：喷油器（9）的下端加装内部带有位移滑块（11）的位移控制器（19），位移滑块（11）与喷油器（9）螺纹连接且能在位移控制器（19）内滑动并将位移控制器（19）的内腔分隔成互不连通的上腔和下腔；其中，上腔的左端与三通阀B（02）的一个口相连，右端与三通阀C（03）的一个口相连；而所述下腔的左端与三通阀B（02）的另一个口相连，右端与三通阀C（03）的另一个口相连；三通阀B（02）的第三个口与共轨管（4）相连，三通阀C（03）的第三个口与燃油箱（13）相连；三通阀B（02）和三通阀C（03）均受电控装置（1）控制。

2.如权利要求1所述的一种具有可变位移喷油器的柴油机电子喷油系统，其特征在于：所述的位移控制器（19）由上盖、下壳体和内部的位移滑块（11）组成；其中，下壳体固装在汽缸盖（18）上的凹座内，喷油器（9）穿过所述上盖的中心孔后，与圆环状的位移滑块（11）螺纹连接；而喷油嘴（12）再穿过所述下壳体的中心孔和汽缸盖（18）上的预留孔伸入燃烧室（16）；所述的上盖与下壳体则借助螺栓密封连接；位移滑块（11）的外圆周上加装密封环后与位移控制器（19）的内壁紧密接触，确保位移控制器（19）内的上、下两腔不连通；所述上盖的中心孔与喷油器（9）的接触处以及所述下壳体的中心孔与喷油嘴（12）的接触处均具有密封级的精加工表面；汽缸盖（18）上加工出两条孔道，用于与三通阀B（02）、三通阀C（03）的管路连接。

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