CN103244329A

CN103244329A - 电控单体泵式高压共轨燃油系统

Info

Publication number: CN103244329A
Application number: CN2013101558063A
Authority: CN
Inventors: 范立云; 陈超; 田丙奇; 白云; 张建宇; 连历; 王天阳; 欧阳斌; 赵文圣
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明的目的在于提供电控单体泵式高压共轨燃油系统，包括供油部分、蓄压部分和电控喷油器，供油部分包括电控单体泵、电磁阀组件，电控单体泵包括泵体、柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、挺柱部件；电磁阀组件固定在电控单体泵的上方并水平安装；蓄压部分包括相互连通的高压油管和共轨管，供油部分通过单向阀连通高压油管，共轨管连通电控喷油器。本发明利用电控单体泵直接向共轨管内提供高压燃油，通过高速电磁阀控制供油始点避免了高压燃油泄放引起的压缩功损失，可根据柴油机的功率范围大小以及系统对共轨管内轨压波动率的调节要求，灵活的选择电控单体泵的匹配数量，能够更灵活地实现与柴油机的匹配一致性。

Description

电控单体泵式高压共轨燃油系统

技术领域

本发明涉及的是一种发动机，具体地说是发动机的喷油系统。

背景技术

高压共轨喷油技术是目前最为先进的燃油喷射技术之一，在世界范围内得到了广泛的应用。高压共轨系统是一种典型的时间-压力控制式的燃油系统，实现供油和喷油的独立控制，具有喷油压力高、控制自由度大、易实现多次喷射等优点。目前共轨系统所采用的高压供油泵主要有直列柱塞式供油泵和径向三柱塞式供油泵，直列柱塞式供油泵通过直接泄放高压燃油实现对共轨管内燃油压力的调节，存在高压燃油的压缩功损失，且单一型号的柱塞式供油泵的循环供油能力有限，很难在大功率范围内实现与柴油机的匹配；而径向三柱塞式供油泵结构复杂，可靠性低，导致共轨系统的工作稳定性和可靠性降低。因此有必要提高共轨系统的可靠性和轨压的稳定性，并提高共轨系统与柴油机大功率范围的匹配能力。而电控单体泵具有供油压力高、结构简单、可靠性高等特点，且易实现与不同功率范围柴油机的灵活匹配，目前在船用柴油机上已经得到了广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供可适应柴油机的功率范围大小以及系统对共轨管内轨压波动率的调节要求的电控单体泵式高压共轨燃油系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明电控单体泵式高压共轨燃油系统，其特征是：包括供油部分、蓄压部分和电控喷油器，供油部分包括电控单体泵、电磁阀组件，电控单体泵包括泵体、柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、挺柱部件，柱塞弹簧安装在柱塞上，柱塞弹簧的两端分别位于柱塞套和泵体上，柱塞上方安装在柱塞套里并与柱塞套形成柱塞腔，挺柱部件安装在泵体的下方并与凸轮相配合，柱塞套里设置有低压油道，低压油道连通柱塞腔，电控单体泵上端安装单向阀，柱塞腔通过管道连通单向阀；电磁阀组件固定在电控单体泵的上方并水平安装，电磁阀组件包括衔铁、阀芯、回位弹簧，阀芯连接衔铁，回位弹簧安装在衔铁上，从而使电磁阀组件不通电时，阀芯处于右侧位置，阀芯处于右侧位置时将柱塞腔和单向阀断开；蓄压部分包括相互连通的高压油管和共轨管，供油部分通过单向阀连通高压油管，共轨管连通电控喷油器。

本发明还可以包括：

1、共轨管上安装限压阀。

2、供油部分与电控喷油器的数目比为1:1或1:2，当供油部分的数目在两个或两个以上时，供油部分之间并联连通共轨管。

本发明的优势在于：

1、在电控单体泵上方安装了单向阀，通过高速电磁阀控制供油始点，避免了当电磁阀打开后高压燃油泄放引起的压缩功损失。

2、电控单体泵与径向三柱塞式供油泵相比具有结构简单、供油压力高、可靠性高等特点，有利于保持共轨管内轨压的稳定性，进而提高共轨系统的可靠性。

3、电控单体泵式高压共轨系统可以根据柴油机的功率范围大小以及系统对共轨管内轨压波动率的调节要求，灵活的选择电控单体泵数量（电控单体泵与电控喷油器的数目比为1:1、1:2等），实现共轨系统与柴油机的匹配。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明供油部分的结构示意图；

图3为多个供油部分匹配不同功率的柴油机的示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明的技术方案：主要由供油部分、蓄压部分和电控喷油器组成。其中供油部分为电控单体泵系统，供油部分主要由柱塞加压部分、高速电磁阀组件、单向阀等组成。柱塞加压部分由凸轮1、挺柱部件2、柱塞弹簧3、柱塞5、柱塞套6组成，高速电磁阀组件7由阀芯16、阀座17、衔铁18、回位弹簧19、紧帽20、定位环21组成；蓄压部分为共轨管13和限压阀15。其特征是：电控单体泵系统4的柱塞腔正上方安装高速电磁阀组件7，并利用四根螺栓将高速电磁阀组件7水平固定在电控单体泵的泵体8上，高速电磁阀组件7的正上方安装单向阀11，电控单体泵系统4的柱塞腔通过单向阀11、高压油管12与共轨管13相连接，共轨管13通过高压油管与电控喷油器14相连接。通过电控单体泵上的高速电磁阀的关闭时刻和闭合时间控制柱塞腔内燃油的加压开始时刻以及单体泵向共轨管的供油量，通过电控喷油器上高速电磁阀的关闭时刻和闭合时间实现对喷油定时和喷油脉宽的控制。

图1所示为电控单体泵式高压共轨燃油系统，由供油部分和蓄压部分组成。其中供油部分为电控单体泵系统，蓄压部分为共轨管和限压阀，电控单体泵系统的单向阀通过高压油管与共轨管相连通，将柱塞腔内的高压燃油输送到共轨管内，共轨管上并联着电控喷油器。

图2为电控单体泵的结构示意图，电控单体泵系统主要由凸轮1、挺柱部件2、柱塞弹簧3、柱塞5、柱塞套6、电磁阀组件7（阀芯16、阀座17、衔铁18、回位弹簧19、紧帽20、定位环21），单向阀11电磁阀布置在单体泵柱塞腔的上方，并水平安装，利用四个螺栓将电磁阀固定在单体泵的泵体8上，出油阀11安装在单体泵的正上方。

工作原理：当凸轮1作用于挺柱部件2时，柱塞5受到柱塞弹簧3的作用力开始向下移动，此时高速电磁阀组件7的线圈不通电，阀芯16受到回位弹簧19的作用力而开始向右运动，高速电磁阀组件7处于打开状态，低压燃油通过低压油道9进入柱塞5上方的腔室内，当柱塞5运动到下止点时，柱塞腔内充满燃油。凸轮1继续旋转并驱动柱塞5开始向上移动，此时高速电磁阀组件7的线圈仍然处于断电状态，高速电磁阀组件7处于打开状态，部分燃油通过低压油道9回流，当高速电磁阀组件7的线圈通电以后，衔铁18在电磁力的作用下开始左移，并带动阀芯16向左移动，高速电磁阀组件7关闭。柱塞上表面、单向阀11以及阀芯16和泵体8间的密封面组成封闭空间，柱塞5继续上行，柱塞上方腔室内的燃油开始加压，当燃油压力达到单向阀11的开启压力时，高压燃油流过单向阀11，并流经高压油管12进入共轨管13内，共轨管13内的高压燃油通过高压油管进入电控喷油器14内，电控喷油器上的电磁阀控制高压燃油的喷射。其中通过电控单体泵上的高速电磁阀组件7的关闭时刻和闭合时间控制柱塞腔内燃油的加压开始时刻以及单体泵向共轨管内的供油量。

Claims

1.电控单体泵式高压共轨燃油系统，其特征是：包括供油部分、蓄压部分和电控喷油器，供油部分包括电控单体泵、电磁阀组件，电控单体泵包括泵体、柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、挺柱部件，柱塞弹簧安装在柱塞上，柱塞弹簧的两端分别位于柱塞套和泵体上，柱塞上方安装在柱塞套里并与柱塞套形成柱塞腔，挺柱部件安装在泵体的下方并与凸轮相配合，柱塞套里设置有低压油道，低压油道连通柱塞腔，电控单体泵上端安装单向阀，柱塞腔通过管道连通单向阀；电磁阀组件固定在电控单体泵的上方并水平安装，电磁阀组件包括衔铁、阀芯、回位弹簧，阀芯连接衔铁，回位弹簧安装在衔铁上，从而使电磁阀组件不通电时，阀芯处于右侧位置，阀芯处于右侧位置时将柱塞腔和单向阀断开；蓄压部分包括相互连通的高压油管和共轨管，供油部分通过单向阀连通高压油管，共轨管连通电控喷油器。

2.根据权利要求1所述的电控单体泵式高压共轨燃油系统，其特征是：共轨管上安装限压阀。

3.根据权利要求1或2所述的电控单体泵式高压共轨燃油系统，其特征是：供油部分与电控喷油器的数目比为1:1或1:2，当供油部分的数目在两个或两个以上时，供油部分之间并联连通共轨管。