CN107165754B - 一种高压供油系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压供油系统及发动机，涉及汽车动力设备技术领域。一种高压供油系统，旨在解决上述现有问题中的回油管路设计粗糙，回油量不好控制以及进油计量阀为断电常闭阀而产生截流的问题。其包括输油泵、进油计量阀、限流阀；其中进油计量阀为常开式电磁阀，舍弃了原有的球阀结构，集成在泵盖上，极大的节省了安装空间，通过电磁力控制进油阀的开关，可以给油泵提供最大流量的燃油，不会产生截流，提升供油效率。该油路设计极大的优化了回油油路，通过上述结构设置，高压供油系统形成一套较之现有的全新的回油油路，具有多个截流孔和单向阀，平稳油泵压力，增加排气效率，提升油泵性能。

Description

一种高压供油系统及发动机

技术领域

本发明涉及汽车动力设备技术领域，具体而言，涉及一种高压供油系统及发动机。

背景技术

高压油泵属于柴油机燃油喷射系统里的供油总成，肩负着将低压柴油加压输送到喷油器总成的职责。为了适应更严格排放标准的市场需求，提供更高的供油效率、提供给喷油器更高压力的燃油、提供给高压油泵本身更稳定的工作状态，都对高压油泵提出来更高的要求，而高压油泵的核心原理在于油路的设计规划。

现有技术中的油路至少存在以下不足：

1.回油管路设计粗糙，回油仅靠缝隙进行，回油量不好控制一致性，不同油泵差异较大；

2.进油计量阀为断电常闭阀，进口零件，成本较高，最大流量有上限，可能产生截流。

发明内容

本发明的实施例的目的之一在于提供一种高压供油系统，旨在解决上述现有问题中的回油管路设计粗糙，回油量不好控制以及进油计量阀为断电常闭阀而产生截流的问题。

本发明的实施例的目的之二在于提供一种发动机，具有上述的高压供油系统，具备上述的高压供油系统的特点。

本发明的实施例是这样实现的：

一种高压供油系统，具备泵体，包括输油泵、进油计量阀、限流阀、柱塞组件、出油阀与共轨管；泵体包括泵体下腔与泵体腹腔，柱塞组件包括柱塞腔；进油计量阀包括依次连通的进油阀前平衡腔、进油阀腔和进油阀后腔；进油阀腔包括进口、第一出口和第二出口；输油泵的进口与输油泵进口管路连接，输油泵的出口与输油泵出口管路的一端连接，输油泵出口管路的另一端与进油阀前平衡腔的进口连接；进油阀前平衡腔的出口通过第一管路与进油阀腔的进口连接；进油阀腔的第一出口通过柱塞腔管路与柱塞腔的进口连通，柱塞腔的出口通过出油阀管路与出油阀的进口连通，出油阀的出口与共轨管的进口连接；进油阀腔的第二出口通过第二管路与进油阀后腔的进口连接；进油阀后腔包括第三出口与第四出口，进油阀后腔的第三出口通过第三管路与输油泵进口管路连接，进油阀后腔的第四出口与泵体腹腔的进口连接，泵体腹腔的出口通过第四管路与泵体下腔连接；限流阀管路的进口与输油泵出口管路连接，限流阀管路的出口与泵体下腔连接；限流阀设置在限流阀管路上；第五管路的进口与泵体下腔连接，第五管路的出口与输油泵进口管路连接；限流阀为具有第一截流孔的滑阀结构；进油计量阀为常开式电磁阀。

发明人发现：现有技术中的油路至少存在以下不足：回油管路设计粗糙，回油仅靠缝隙进行，回油量不好控制一致性，不同油泵差异较大。进油计量阀为断电常闭阀，进口零件，成本较高，最大流量有上限，可能产生截流。

针对解决上述的情况，发明人设计了一种高压供油系统，旨在解决上述现有问题中的回油管路设计粗糙，回油量不好控制以及进油计量阀为断电常闭阀而产生截流的问题。该高压供油系统，包括输油泵、进油计量阀、限流阀；其中进油计量阀为常开式电磁阀，舍弃了原有的球阀结构，集成在泵盖上，极大的节省了安装空间，通过电磁力控制进油阀的开关，可以给油泵提供最大流量的燃油，不会产生截流，提升供油效率。限流阀带有截流孔并有多级开启压力装置，压力控制更加平稳，有截流孔确保在没开启的情况下提供润滑油量，压力变化波动小，稳压能力更强。通过上述构成，这样的高压泵油路具有良好的回油性能，具有多个截流孔和单向阀，联通各个油腔，平稳油泵压力，增加排气效率，提升油泵性能。

在本实施例的一种实施方式中：

进油计量阀与出油阀设于泵盖上。

在本实施例的一种实施方式中：

出油阀管路上设置有第一单向阀，第一单向阀被构造成使油液从柱塞腔向共轨管的方向的流动。

在本实施例的一种实施方式中：

第三管路上设置有第二单向阀，第二单向阀被构造成使油液从进油阀后腔向输油泵的方向流动。

在本实施例的一种实施方式中：

高压供油系统还包括燃油滤清器，燃油滤清器设于输油泵进口管路上，且位于第三管路与输油泵进口管路的节点与油箱之间。

在本实施例的一种实施方式中：

高压供油系统还包括滤网，滤网设置在输油泵进口管路上，且位于第三管路与输油泵进口管路的节点、第五管路与输油泵进口管路的节点之间。

在本实施例的一种实施方式中：

进油阀后腔的第四出口与泵体腹腔的进口之间的管道上还设有第二截流孔。

在本实施例的一种实施方式中：

第四管路上还设有第三截流孔，第三截流孔靠近泵体下腔。

在本实施例的一种实施方式中：

高压供油系统还包括驱动轴与挺柱，柱塞组件包括柱塞腔和设置在柱塞腔中的柱塞；驱动轴为凸轮轴；驱动轴通过挺柱带动柱塞在柱塞腔中往复运动。

一种发动机，包括控制机构和上述的高压供油系统；控制机构与电磁阀电连接，用于控制从进油阀腔的第一出口进入柱塞腔的油量大小。

本发明的实施例具有以下有益效果：

本发明的实施例提供的一种高压供油系统，旨在解决上述现有问题中的回油管路设计粗糙，回油量不好控制以及进油计量阀为断电常闭阀而产生截流的问题。该高压供油系统，包括输油泵、进油计量阀、限流阀；其中进油计量阀为常开式电磁阀，舍弃了原有的球阀结构，集成在泵盖上，极大的节省了安装空间，通过电磁力控制进油阀的开关，可以给油泵提供最大流量的燃油，不会产生截流，提升供油效率。限流阀带有截流孔并有多级开启压力装置，压力控制更加平稳，有截流孔确保在没开启的情况下提供润滑油量，压力变化波动小，稳压能力更强。通过上述构成，这样的高压泵油路具有良好的回油性能，具有多个截流孔和单向阀，联通各个油腔，平稳油泵压力，增加排气效率，提升油泵性能。

本发明的实施例提供的一种发动机，包括控制机构和上述的高压供油系统；控制机构与电磁阀电连接，用于控制进油计量阀使得从进油阀腔的第一出口进入柱塞腔的油量增大或减小，极大的优化了回油油路，使泵体润滑更流畅，泵腔压力更稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中高压供油系统的油路结构示意图；

图2为本发明实施例中限流阀部分的油路结构示意图；

图3为本发明实施例中高压供油系统的回油油路结构示意图；

图4为本发明实施例中柱塞组件部分的油路结构示意图；

图5为本发明实施例中限流阀的剖视图；

图6为本发明实施例中出油阀的剖视图。

图标：100-高压供油系统；1-输油泵；101-输油泵进口管路；102-输油泵出口管路；2-进油计量阀；201-进油阀前平衡腔；202-进油阀腔；2021-进口；2022-第一出口；2023-第二出口；203-进油阀后腔；2031-第三出口；2032-第四出口；3-出油阀；301-柱塞腔；302-柱塞；303-驱动轴；304-挺柱；4-限流阀；401-第一截流孔；402-第二截流孔；403-第三截流孔；404-第一单向阀；405-第二单向阀；501-共轨管；502-泵体下腔；503-泵体腹腔；504-滤网；505-燃油滤清器；506-回油口；I-第一管路；II-第二管路；III-第三管路；IV-第四管路；V-第五管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1示出了本实施例提供的一种高压供油系统100的油路图，高压供油系统100具备泵体，其包括输油泵1、进油计量阀2、限流阀4、柱塞组件、出油阀3与共轨管501。

泵体包括泵体下腔502与泵体腹腔503，柱塞组件包括柱塞腔301；进油计量阀2包括依次连通的进油阀前平衡腔201、进油阀腔202和进油阀后腔203；进油阀腔202包括进口2021、第一出口2022和第二出口2023。在图1中，为了清楚明了，泵体下腔502用图标A表示，进油阀前平衡腔201用图标B表示，进油阀腔202用图标C表示，进油阀后腔203用图标D表示，泵体腹腔503用图标E表示。

输油泵1的进口与输油泵进口管路101连接，输油泵1的出口与输油泵出口管路102的一端连接，输油泵出口管路102的另一端与进油阀前平衡腔201的进口连接。

进油阀前平衡腔201的出口通过第一管路I与进油阀腔202的进口连接；进油阀腔202的第一出口2022通过柱塞腔管路与柱塞腔301的进口连通，柱塞腔301的出口通过出油阀3管路与出油阀3的进口连通，出油阀3的出口与共轨管501的进口连接；进油阀腔202的第二出口2023通过第二管路II与进油阀后腔203的进口连接。

进油阀后腔203包括第三出口2031与第四出口2032，进油阀后腔203的第三出口2031通过第三管路III与输油泵进口管路101连接，进油阀后腔203的第四出口2032与泵体腹腔503的进口连接，泵体腹腔503的出口通过第四管路IV与泵体下腔502连接。

限流管路的进口与输油泵出口管路102连接，限流管路的出口与泵体下腔502连接；限流阀4设置在限流管路上；第五管路V的进口与泵体下腔502连接，第五管路V的出口与输油泵进口管路101连接。

通过上述结构设置就构成了一种布局合理、运行可靠、成本低廉的高压供油系统100。在实际运用中，请参照图2并结合图5所示，图5为限流阀4的具体结构。限流阀4为具有第一截流孔402的滑阀结构；较球阀来说，压力控制更加平稳，有第一截流孔402确保在没开启的情况下提供润滑油量，限流阀4采用多级别压力开启设置，压力变化波动小，稳压能力更强；增大输油泵1到进油阀前的油路总体积，起到更好的稳压效果。值得注意的是，限流阀4也可以如图1所示不需要设置第一截流孔402。

请参照图1，高压供油系统100还包括燃油滤清器505，燃油滤清器505设于输油泵进口管路101上，且位于第三管路III与输油泵进口管路101的节点与油箱之间。高压供油系统100还包括滤网504，滤网504设置在输油泵进口管路101上，且位于第三管路III与输油泵进口管路101的节点、第五管路V与输油泵进口管路101的节点之间。

而且进油计量阀2为常开式电磁阀，舍弃了原有的球阀结构，集成在泵盖上，极大的节省了安装空间，节省了原有的油阀部件，降低成本；具有更加全面的回油油路。通过电磁力控制进油阀的开关，燃油计量阀在控制线圈没有通电时，燃油计量比例阀是导通的，可以给油泵提供最大流量的燃油。相反，通电时会使得电磁阀处于零供油位置位置，使得通往油泵的供油量为零，较之现有技术，不会产生截流，极大地提升供油效率。

请进一步参照图3，图3示出了高压供油系统100的回油油路。具体的，柴油从进油阀腔202流到进油阀后腔203后，一部分柴油通过第二截流孔402流到泵体腹腔503用于润滑，另一部分通过第二单向阀405流到输油泵1前端用于供油。流入泵体腹腔503中的油一部分通过第三截流孔403流到法兰中提供润滑作用，并通过泵体下腔502的油路流回输油泵1，另一部分油向上流动，于回油孔流出。

该油路设计极大的优化了回油油路，通过上述结构设置，高压供油系统100形成一套较之现有的全新的回油油路，具有多个截流孔和单向阀，平稳油泵压力，增加排气效率，提升油泵性能。

请参照图4并结合图6所示，图4为本实施例中柱塞组件的示意图；高压供油系统100还包括驱动轴303与挺柱304，柱塞组件包括柱塞腔301和设置在柱塞腔301中的柱塞302；驱动轴303为凸轮轴；驱动轴303通过挺柱304带动柱塞302在柱塞腔301中往复运动。

在本实施例中，请再次参照图4并结合图3，出油阀3管路上设置有第一单向阀404，第一单向阀404被构造成使油液从柱塞腔301向共轨管501的方向的流动。第三管路III上设置有第二单向阀405，第二单向阀405被构造成使油液从进油阀后腔203向输油泵1的方向流动。进油阀后腔203的第四出口2032与泵体腹腔503的进口之间的管道上还设有第二截流孔402；第四管路IV上还设有第三截流孔403，第三截流孔403靠近泵体下腔502；截流孔的作用在于，流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，比采用调节阀要简单，安全可靠。

本实施例还提供一种发动机，包括控制机构和上述的高压供油系统100。控制机构为行车电脑(ECU)，ECU通过脉冲信号控制进油计量阀2的电磁通断，从而控制从进油阀腔202进入柱塞腔301的油量。具体地，进油计量阀2在控制线圈没有通电时是导通的，可以给油泵提供最大流量的燃油。相反，通电时会使得电磁阀处于零供油位置位置，使得通往油泵的供油量为零，较之现有技术，不会产生截流，可以更好地输出稳定和平稳的油压。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压供油系统，具备泵体，其特征在于：

包括输油泵、进油计量阀、限流阀、柱塞组件、出油阀与共轨管；

所述泵体包括泵体下腔与泵体腹腔，所述柱塞组件包括柱塞腔；所述进油计量阀包括依次连通的进油阀前平衡腔、进油阀腔和进油阀后腔；所述进油阀腔包括进口、第一出口和第二出口；

所述输油泵的进口与输油泵进口管路连接，所述输油泵的出口与输油泵出口管路的一端连接，所述输油泵出口管路的另一端与所述进油阀前平衡腔的进口连接；

所述进油阀前平衡腔的出口通过第一管路与所述进油阀腔的进口连接；所述进油阀腔的第一出口通过柱塞腔管路与所述柱塞腔的进口连通，所述柱塞腔的出口通过出油阀管路与所述出油阀的进口连通，所述出油阀的出口与所述共轨管的进口连接；所述进油阀腔的第二出口通过第二管路与所述进油阀后腔的进口连接；所述进油阀后腔包括第三出口与第四出口，所述进油阀后腔的第三出口通过第三管路与所述输油泵进口管路连接，所述进油阀后腔的第四出口与所述泵体腹腔的进口连接，所述泵体腹腔的出口通过第四管路与所述泵体下腔连接；

限流阀管路的进口与输油泵出口管路连接，所述限流阀管路的出口与所述泵体下腔连接；所述限流阀设置在所述限流阀管路上；第五管路的进口与所述泵体下腔连接，所述第五管路的出口与所述输油泵进口管路连接；

所述限流阀为具有第一截流孔的滑阀结构，所述限流阀采用多级别压力开启设置；所述进油计量阀为常开式电磁阀。

2.根据权利要求1所述的高压供油系统，其特征在于：

所述进油计量阀与所述出油阀设于泵盖上。

3.根据权利要求1所述的高压供油系统，其特征在于：

所述出油阀管路上设置有第一单向阀，所述第一单向阀被构造成使油液从所述柱塞腔向共轨管的方向的流动。

4.根据权利要求1所述的高压供油系统，其特征在于：

所述第三管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀被构造成使油液从所述进油阀后腔向所述输油泵的方向流动。

5.根据权利要求1所述的高压供油系统，其特征在于：

所述高压供油系统还包括燃油滤清器，所述燃油滤清器设于所述输油泵进口管路上，且位于所述第三管路与所述输油泵进口管路的节点与油箱之间。

6.根据权利要求5所述的高压供油系统，其特征在于：

所述高压供油系统还包括滤网，所述滤网设置在所述输油泵进口管路上，且位于所述第三管路与所述输油泵进口管路的节点、所述第五管路与所述输油泵进口管路的节点之间。

7.根据权利要求1所述的高压供油系统，其特征在于：

所述进油阀后腔的第四出口与所述泵体腹腔的进口之间的管道上还设有第二截流孔。

8.根据权利要求7所述的高压供油系统，其特征在于：

所述第四管路上还设有第三截流孔，所述第三截流孔靠近所述泵体下腔。

9.根据权利要求1所述的高压供油系统，其特征在于：

所述高压供油系统还包括驱动轴与挺柱，所述柱塞组件包括柱塞腔和设置在所述柱塞腔中的柱塞；所述驱动轴为凸轮轴；所述驱动轴通过所述挺柱带动所述柱塞在所述柱塞腔中往复运动。

10.一种发动机，其特征在于：

所述发动机包括控制机构和上述权利要求1-9中任意一项所述的高压供油系统；

所述控制机构与所述电磁阀电连接，用于控制从所述进油阀腔的第一出口进入所述所述柱塞腔的油量大小。