CN112377344A - 一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统及其工作方法 - Google Patents

一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统，包括提供高压燃油的高压供油泵、分配块、高压输油总管、分段轨和电控喷油器；分配块的高压燃油进口与所述高压供油泵的燃油出口相连通，分配块的高压燃油出口与所述高压输油总管连通以将高压燃油分配至所述高压输油总管中；所述高压输油总管上排布连接有多个所述分段轨，每一所述分段轨的进油口通过一个三通管与所述高压输油总管连接；每一所述分段轨的出油口上连接有一个所述电控喷油器。上述分段式高压共轨系统可有效避免大循环喷油量引起的压力波动和有剧烈液力冲击引起的压力波动叠加在一起，高压燃油压力的不稳定对相邻电控喷油器产生影响，可有效提高高压共轨系统燃油喷射的一致性。

Description

一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及柴油机高压燃油供给技术领域，特别是涉及一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统及其工作方法。
背景技术
大功率柴油机从其性能需求出发，要求其高压共轨系统中电控喷油器大的每循环喷油量，而大的每循环喷油量会引起高压共轨管中明显的压力下降；同时，大功率柴油机用高压共轨系统中存在更加剧烈的液力冲击，也会造成强烈的压力的波动。由大循环喷油量引起的压力波动和有剧烈液力冲击引起的压力波动叠加在一起，造成高压共轨管中燃油压力的不稳定。高压共轨管中燃油压力的不稳定，会引起高压共轨系统燃油喷油的一致性和稳定性较差，给高压共轨系统与柴油机的性能匹配带来困难。
其次，大功率柴油机一般整体体积较大，因此要求高压共轨系统中高压共轨管的长度较长，较长的高压共轨管加工比较困难，精度也难以保证，从而造成其制造成本也较高。
发明内容
本发明的目的是针对大功率柴油机用高压共轨系统中燃油喷射一致性和稳定性差，以及长高压共轨管制造难度大、成本昂贵的问题，而提供一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统。
本发明的另一目的，是提供上述一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统的工作方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统，包括高压供油泵、分配块、高压输油总管、分段轨和电控喷油器；
所述高压供油泵用于提供高压燃油；
所述分配块的高压燃油进口与所述高压供油泵的燃油出口相连通，所述分配块的高压燃油出口与所述高压输油总管连通以将高压燃油分配至所述高压输油总管中；
所述高压输油总管上排布连接有多个所述分段轨，每一所述分段轨的进油口通过一个三通管与所述高压输油总管连接；每一所述分段轨的出油口上连接有一个所述电控喷油器。
在上述技术方案中，所述分配块包括分配块本体以及分别安装在所述分配块本体上的多个高压转换接口和控压组件；
所述高压转换接口两两互通，在所述分配块本体内部形成高压油路网，所述高压转换接口中的一个或多个作为高压燃油入口，其余所述高压转换接口作为高压燃油出口，高压燃油在所述高压油路网内进行分配；
所述控压组件包括分别与所述高压油路网连通的压力传感器和压力控制阀；所述压力传感器感知所述高压油路网内压力大小并传输至ECU；
所述压力控制阀在ECU的控制下开启或闭合，当所述压力控制阀开启时，所述高压油路网内的高压燃油经所述压力控制阀进入低压油路转换为低压燃油然后从低压燃油出口流出所述分配块。
在上述技术方案中，所述分配块本体为立方体结构，所述高压转换接口的数量为4个，其中两个所述高压转换接口安装在所述分配块本体的下方作为高压燃油进油口分别与所述高压供油泵的一个燃油出口相连通，其余两个所述高压转换接口分别安装在所述分配块本体的两侧作为高压燃油出油口与所述高压输油总管连通；
所述压力传感器和压力控制阀分别安装在所述分配块本体的上方；
作为优选，所述低压燃油出口设置有用于连接系统低压油路的低压转换接口；
作为优选，所述高压转换接口与所述分配块本体通过螺纹连接；
作为优选，所述压力传感器与所述分配块本体通过螺纹连接；所述压力传感器下端设置有压力传感器环面，所述高压油路网端部的分配块本体上设置有传感器配合平面，所述压力传感器环面与所述传感器配合平面形成高压密封；
作为优选，所述压力控制阀与所述分配块本体通过螺纹连接；所述压力控制阀下端设置有压力控制阀环面，所述高压油路网端部的分配块本体上设置有控制阀配合平面，所述压力控制阀环面与所述控制阀配合平面形成高压密封。
在上述技术方案中，所述控压组件还包括泄压阀，所述泄压阀分别与所述高压油路网和低压油路连通；
当所述高压油路网内压力超过警戒压力时，所述泄压阀开启，所述高压油路网内的高压燃油经所述泄压阀进入所述低压油路转换为低压燃油，然后从低压燃油出口流出所述分配块；
作为优选，所述高压油路网包括第一高压油路、第二高压油路、第三高压油路和第四高压油路；所述第一高压油路的两端分别与位于所述分配块本体的底部的一个所述高压转换接口和压力控制阀连接；所述第二高压油路的两端分别与位于所述分配块本体的底部的另一个所述高压转换接口和压力传感器连接；所述第三高压油路穿过所述第一高压油路和第二高压油路，两端分别与一个位于所述分配块本体的两侧的高压转换接口连接；所述第四高压油路一端与所述第三高压油路连接，另一端与泄压阀连接，所述低压油路的一端连接至所述泄压阀，另一端连接至所述低压燃油出口；
作为优选，所述泄压阀与所述分配块本体通过螺纹连接；所述泄压阀下端设置有泄压阀环面，所述高压油路网端部的分配块本体上设置有泄压阀配合平面，所述泄压阀环面与所述泄压阀配合平面形成高压密封。
在上述技术方案中，所述高压输油总管包括一个左双弯油管、一个右双弯油管和多个长直管；
其中，所述左双弯油管的一端与所述分配块本体左侧的高压转换接口相连，另一端依次与多个所述长直管相连组成左列油路；
所述右双弯油管的一端与所述分配块本体右侧的高压转换接口相连，另一端依次与多个所述长直管相连组成右列油路；
所述左双弯油管与相邻的长直管之间、所述右双弯油管与相邻的长直管之间以及相邻两个长直管之间均通过一个三通管连接。
在上述技术方案中，所述高压输油总管还包括一个长双弯管；所述长双弯管的两端分别与所述左列油路和所述右列油路的端部相连以平衡所述左列油路和所述右列油路内的压力波动；
作为优选，所述左双弯油管、右双弯油管、长直管和长双弯管的两端均设置有高压油管头，所述高压油管头上安装有中空六角螺母，所述中空六角螺母上设置有内螺纹。
在上述技术方案中，所述分段轨包括分段轨体以及密封安装在所述分段轨体上的转换接口和单向阀；
所述分段轨体中空形成有用于容纳高压燃油的蓄压容积腔；
所述单向阀与所述蓄压容积腔连通，所述高压输油总管内的高压燃油经三通管分支后通过所述单向阀单向进入所述蓄压容积腔；所述蓄压容积腔与所述转换接口连通，所述蓄压容积腔内的高压燃油经所述转换接口流出所述分段轨；
作为优选，所述分段轨体包括一体连接的轨体本体和用于安装所述单向阀的单向阀连接体；所述蓄压容积腔位于所述轨体本体内，所述轨体本体上开设有用于安装所述转换接口的安装口；所述安装口由下至上依次包括螺纹区、锥面和平面，所述转换接口与所述螺纹区螺纹连接，并与所述锥面压紧形成密封；
作为优选，所述轨体本体两端开口并与所述蓄压容积腔贯通，所述轨体本体两端的开口处分别与分段轨体堵头密封连接以使所述蓄压容积腔两端密封；所述分段轨体堵头与所述轨体本体螺纹连接，所述轨体本体的端部设置有环形小面，所述分段轨体堵头与所述环形小面形成高压密封；
作为优选，所述单向阀包括单向阀帽、位于所述单向阀帽内部且相互配合形成高压密封的球阀以及位于所述单向阀帽内部用于驱动所述球阀与所述单向阀帽接触密封的弹簧；所述单向阀帽中部贯穿依次形成有供高压燃油进入的进口、密封腔和用于套装在所述单向阀连接体上的连接腔，所述球阀位于所述密封腔内，并与所述密封腔的锥面形成高压密封；
作为优选，所述单向阀连接体为阶梯轴结构，包括阶梯大轴和阶梯小轴，所述阶梯大轴和阶梯小轴连接处形成结构面；所述密封腔螺纹套装在所述阶梯小轴外，所述密封腔端部形成有环面，所述环面与所述结构面接触形成高压密封；单向阀连接体的内部通孔内设置有滤芯以对高压燃油进行过滤。
在上述技术方案中，所述蓄压容积腔的容积大于或等于一个电控喷油器最大每循环喷油量的40倍。
在上述技术方案中，所述高压供油泵、分配块和高压输油总管内的容积总和大于所述分段式高压共轨系统中所有电控喷油器最大每循环喷油量的45倍。
本发明的另一方面，上述分段式高压共轨系统的工作方法，所述高压供油泵提供高压燃油，经分配块稳定分配至高压输油总管中，所述高压输油总管上通过多个三通管将高压燃油分流至多个分段轨中，高压燃油经所述分段轨稳压后由多个电控喷油器喷出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提出的一种分段式高压共轨系统，包括高压供油泵、分配块、高压输油总管、分段轨和电控喷油器；高压输油总管上排布连接有多个所述分段轨，每一分段轨的进油口通过一个三通管与高压输油总管连接；每一分段轨的出油口上连接有一个电控喷油器。模块化的设计方便高压共轨系统根据柴油机气缸数的要求进行匹配和安装，易于高压共轨系统的性能扩展。
2.本发明提出的一种分段式高压共轨系统，其中分段轨与三通管之间设计了单向阀结构，可有效避免大循环喷油量引起的压力波动和有剧烈液力冲击引起的压力波动叠加在一起，高压燃油压力的不稳定对相邻电控喷油器产生影响，可有效提高高压共轨系统燃油喷射的一致性；同时，每一个电控喷油器匹配一分段轨，可有效避免由于电控喷油器喷油而引起的大的高压燃油压力降，提高电控喷油器燃油喷射的稳定性和喷油速率。
3.本发明提出的一种分段式高压共轨系统，高压输油总管包括一个左双弯油管、一个右双弯油管、多个长直管和一个长双弯管；其中左双弯油管或右双弯油管的一端与分配块本体左侧的高压转换接口相连，另一端依次通过多个三通管依次和多个长直管相连组成左列油路或右列油路。其可以有效避免长共轨管加工难度大，制造成本高的问题，可大大降低使用成本。
附图说明
图1所示为分段式高压共轨系统的结构示意图；
图2所示为高压供油泵的结构示意图；
图3所示为高压输油总管的结构示意图；
图4所示为分配块的结构示意图；
图5所示为分配块的剖面图；
图6所示为分段轨的结构示意图；
图7所示为分段轨的剖面图；
图8所示为分段轨体的结构示意图；
图9所示为单向阀的结构示意图；
图10所示为连接管结构示意图；
图11所示为电控喷油器结构示意图。
图中：1-高压供油泵，1-1-燃油出口，1-2-供油计量阀；2-分配块，3-高压输油总管，4-分段轨，5-电控喷油器，6-三通管，7-曲管，8-连接管，9-短直管，10-高压油管头，11-中空六角螺母；
2-1-分配块本体，2-2-高压转换接口，2-3-高压油路网，2-3-1-第一高压油路，2-3-2-第二高压油路，2-3-3-第三高压油路，2-3-4-第四高压油路，2-4-压力传感器，2-5-压力控制阀，2-6-泄压阀，2-7-低压油路，2-7-1-低压燃油出口，2-8-低压转换接口；
3-1-左双弯油管，3-2-右双弯油管，3-3-长直管，3-4-长双弯管；
4-1-分段轨体，4-1-1-轨体本体，4-1-2-单向阀连接体，4-1-3-安装口，4-1-4环形小面，4-2-高压转换接口，4-3-单向阀，4-3-1-单向阀帽，4-3-2-球阀，4-3-3-弹簧，4-4-蓄压容积腔，4-5-分段轨体堵头，4-6-滤芯；
5-1-电控喷油器进油口。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种分段式高压共轨系统，如图1所示，包括提供高压燃油的高压供油泵1、分配块2、高压输油总管3、分段轨4和电控喷油器5；
其中所述高压供油泵1如图2所示，包含两个燃油出口1-1和一个供油计量阀1-2；
所述分配块2的高压燃油进口与所述高压供油泵1的燃油出口1-1之间通过连接管8相连通，所述分配块2的高压燃油出口与所述高压输油总管3连通以将高压燃油分配至所述高压输油总管3中；
所述高压输油总管3上排布连接有多个所述分段轨4，每一所述分段轨4的进油口通过一个三通管6与所述高压输油总管3连接；三通管6与分段轨4之间通过短直管9连接，每一所述分段轨4的出油口上连接有一个所述电控喷油器5。如图11所示，所述电控喷油器5的电控喷油器进油口5-1与通过曲管7和分段轨4的出油口相连通。
具体来说，如图3所示，所述高压输油总管3包括一个左双弯油管3-1、一个右双弯油管3-2、多个长直管3-3；
其中，所述左双弯油管3-1的一端与所述分配块2的高压燃油出口相连，另一端依次与多个所述长直管3-3相连组成左列油路，两个所述长直管3-3之间以及所述左双弯油管3-1与所述长直管3-3之间均通过一个三通管6连接；
所述右双弯油管3-2的一端与分配块2的高压燃油出口相连，另一端依次与多个所述长直管3-3相连组成右列油路，两个所述长直管3-3之间以及所述右双弯油管3-2与所述长直管3-3之间均通过一个三通管6连接。
作为优选，所述高压输油总管3还包括一个长双弯管3-4；所述长双弯管3-4的两端分别与所述左列油路和所述右列油路相连以平衡所述左列油路和所述右列油路内的压力波动。
作为优选，所述高压供油泵1、分配块2和高压输油总管3内的容积总和大于所述分段式高压共轨系统中所有电控喷油器5最大每循环喷油量的45倍，以满足系统压力快速响应的需求。
上述分段式高压共轨系统中，各种形状的高压油管，如图10所示，两端均为高压油管头10，所述高压油管头10上安装有中空六角螺母11，所述中空六角螺母11上设置有内螺纹，各种形状的高压油管与被连接件连接时，均通过中空六角螺母11旋进，使高压油管头10与被连接件形成锥面密封。
其中，各种形状的高压油管包括长直管3-3、短直管9、曲管7、左双弯油管3-1、右双弯油管3-2、长双弯管3-4和连接管8。被连接件包括高压转换接口2-2、燃油出口1-1、三通管6、电控喷油器5和单向阀4-3。
上述分段式高压共轨系统的工作方法：
所述高压供油泵1提供高压燃油，经分配块2分配至高压输油总管3中，所述高压输油总管3上通过多个三通管6将高压燃油分流至多个分段轨4中，高压燃油经所述分段轨4稳压后由多个电控喷油器5喷出。
实施例2
一种高压共轨系统用的分配块，如图4所示，包括分配块本体2-1以及分别安装在所述分配块本体2-1上的多个高压转换接口2-2和控压组件；
所述高压转换接口2-2两两互通，在所述分配块本体2-1内部形成高压油路网2-3，如图4和图5所示；所述高压转换接口2-2中的一个或多个作为高压燃油入口，其余所述高压转换接口2-2作为高压燃油出口，高压燃油在所述高压油路网2-3内进行分配；
所述控压组件包括分别与所述高压油路网2-3连通的压力传感器2-4和压力控制阀2-5；所述压力传感器2-4感知所述高压油路网2-3内压力大小并传输至ECU；
所述压力控制阀2-5在ECU的控制下开启或闭合，当所述压力控制阀2-5开启时，所述高压油路网2-3内的高压燃油经所述压力控制阀2-5进入低压油路2-7转换为低压燃油然后从低压燃油出口2-7-1流出高压共轨系统用分配块。
上述高压共轨系统用分配块的分配方法：
所述高压转换接口2-2中的一个或多个作为高压燃油入口，其余所述高压转换接口2-2作为高压燃油出口；高压燃油经所述高压燃油入口进入所述分配块本体2-1，在所述高压油路网2-3内进行分配后经所述高压燃油出口流出；
上述高压共轨系统用分配块的压力控制方法如下：
压力传感器2-4感知所述高压油路网2-3内压力大小并传输至ECU；
ECU接收压力传感器2-4感知到的所述高压油路网2-3内压力大小，并控制压力控制阀2-5开启或闭合；
当所述高压油路网2-3内压力超过控制目标压力时，ECU控制压力控制阀2-5开启，所述高压油路网2-3内的高压燃油经所述压力控制阀2-5进入低压油路2-7转换为低压燃油然后从低压燃油出口2-7-1流出高压共轨系统用分配块，同时，ECU控制所述高压供油泵1上的供油计量阀1-2减小低压燃油的流通面积，以降低所述高压燃油入口进入所述分配块本体2-1的高压燃油流量，实现所述高压油路网2-3内燃油压力的降低；当所述高压油路网2-3内压力低于控制目标压力时，ECU控制压力控制阀2-5关闭，同时ECU控制所述高压供油泵1上的供油计量阀1-2增加低压燃油的流通面积，以提高所述高压燃油入口进入所述分配块本体2-1的高压燃油流量，实现所述高压油路网2-3内燃油压力的提高。
上述高压共轨系统用分配块也可以用于传统高压共轨系统。
具体来说，本实施例中的分配块应用于实施例1中时，
所述分配块本体2-1为立方体结构，所述压力传感器2-4、压力控制阀2-5和泄压阀2-6分别安装在所述分配块本体2-1的上方。
具体来说，所述高压转换接口2-2的数量为4个，其中两个所述高压转换接口2-2安装在所述分配块本体2-1的下方，其余两个分别安装在所述分配块本体2-1的两侧，其中位于所述分配块本体2-1的下方的两个所述高压转换接口2-2为高压燃油入口分别与所述高压供油泵1的两个燃油出口1-1连接，位于所述分配块本体2-1的两侧的两个所述高压转换接口2-2为高压燃油出口，其中左侧的高压转换接口2-2与左双弯油管3-1连通，右侧的高压转换接口2-2与右双弯油管3-2连通。
具体来说，如图5所示，所述高压油路网2-3包括第一高压油路2-3-1、第二高压油路2-3-2、第三高压油路2-3-3和第四高压油路2-3-4；所述第一高压油路2-3-1的两端分别与位于所述分配块本体2-1的底部的一个所述高压转换接口2-2和压力控制阀2-5连接；所述第二高压油路2-3-2的两端分别与位于所述分配块本体2-1的底部的另一个所述高压转换接口2-2和压力传感器2-4连接；所述第三高压油路2-3-3穿过所述第一高压油路2-3-1和第二高压油路2-3-2，两端分别与一个位于所述分配块本体2-1的两侧的高压转换接口2-2连接；所述第四高压油路2-3-4一端与所述第三高压油路2-3-3连接，另一端与泄压阀2-6连接，所述低压油路2-7的一端连接至所述泄压阀2-6，另一端连接至所述低压燃油出口2-7-1。
具体来说，所述高压转换接口2-2与所述分配块本体2-1通过螺纹连接。
具体来说，所述压力传感器2-4与所述分配块本体2-1通过螺纹连接；所述压力传感器2-4下端设置有压力传感器环面，所述高压油路网2-3端部的分配块本体2-1上设置有传感器配合平面，所述压力传感器环面与所述传感器配合平面形成高压密封。
具体来说，所述压力控制阀2-5与所述分配块本体2-1通过螺纹连接；所述压力控制阀2-5下端设置有压力控制阀环面，所述高压油路网2-3端部的分配块本体2-1上设置有控制阀配合平面，所述压力控制阀环面与所述控制阀配合平面形成高压密封。
作为优选，所述控压组件还包括泄压阀2-6，所述泄压阀2-6分别与所述高压油路网2-3和低压油路2-7连通；
当所述高压油路网2-3内压力超过警戒压力时，所述泄压阀2-6开启，所述高压油路网2-3内的高压燃油经所述泄压阀2-6进入所述低压油路2-7转换为低压燃油然后从低压燃油出口2-7-1流出高压共轨系统用分配块。
具体来说，所述泄压阀2-6与所述分配块本体2-1通过螺纹连接；所述泄压阀2-6下端设置有泄压阀环面，所述高压油路网2-3端部的分配块本体2-1上设置有泄压阀配合平面，所述泄压阀环面与所述泄压阀配合平面形成高压密封。
作为优选，所述低压燃油出口2-7-1设置有用于连接系统低压油路的低压转换接口2-8。
实施例3
一种高压共轨系统用分段轨，如图6和图7所示，包括分段轨体4-1以及密封安装在所述分段轨体4-1上的转换接口4-2和单向阀4-3；
所述分段轨体4-1中空形成有用于容纳高压燃油的蓄压容积腔4-4，所述蓄压容积腔4-4的容积大于或等于一个电控喷油器5最大每循环喷油量的40倍；
所述单向阀4-3与所述蓄压容积腔4-4连通，高压燃油经所述单向阀4-3单向进入所述蓄压容积腔4-4；所述蓄压容积腔4-4与所述转换接口4-2连通，所述蓄压容积腔4-4内的高压燃油经所述转换接口4-2流出进入电控喷油器。
由于蓄压容积腔4-4的容积大于或等于一个电控喷油器5最大每循环喷油量的40倍，可有效减少由于每次喷油而造成的高压燃油压力下降，可提高燃油喷射的稳定性，提高燃油喷射速率。同时，由于每一个电控喷油器5匹配安装一个高压共轨系统用分段轨，由于单向阀4-3的作用，蓄压容积腔4-4内的燃油压力变化不会对相邻高压共轨系统用分段轨中蓄压容积腔4-4内的燃油压力产生影响，有效提高高压共轨系统中燃油喷射的一致性。
具体来说，如图8所示，所述分段轨体4-1为“T”形结构，包括一体连接的轨体本体4-1-1和用于安装所述单向阀4-3的单向阀连接体4-1-2；所述蓄压容积腔4-4位于所述轨体本体4-1-1内，所述轨体本体4-1-1上开设有用于安装所述转换接口4-2的安装口4-1-3。
具体来说，所述安装口4-1-3由下至上依次包括螺纹区、锥面和平面，所述转换接口4-2与所述螺纹区螺纹连接，并与所述锥面压紧形成密封，平面是为了便于与转换接口4-2紧密安装。
作为优选，所述轨体本体4-1-1两端开口并与所述蓄压容积腔4-4贯通，所述轨体本体4-1-1两端的开口处分别与分段轨体堵头4-5密封连接以使所述蓄压容积腔4-4两端密封。
所述分段轨体堵头4-5与所述轨体本体4-1-1螺纹连接，所述轨体本体4-1-1的端部设置有环形小面4-1-4，所述分段轨体堵头4-5与所述环形小面4-1-4形成高压密封。
具体来说，如图9所示，所述单向阀4-3包括单向阀帽4-3-1、位于所述单向阀帽4-3-1内部且相互配合形成高压密封的球阀4-3-2以及位于所述单向阀帽4-3-1内部用于驱动所述球阀4-3-2与所述单向阀帽4-3-1接触密封的弹簧4-3-3；
所述单向阀帽4-3-1中部贯穿依次形成有供高压燃油进入的进口、密封腔和用于套装在所述单向阀连接体4-1-2上的连接腔，所述球阀4-3-2位于所述密封腔内，并与所述密封腔的锥面形成高压密封。
具体来说，如图8所示，所述单向阀连接体4-1-2为阶梯轴结构，包括阶梯大轴和阶梯小轴，所述阶梯大轴和阶梯小轴连接处形成结构面；
所述密封腔螺纹套装在所述阶梯小轴外，所述密封腔端部形成有环面，所述环面与所述结构面接触形成高压密封。
作为优选，所述单向阀连接体4-1-2的内部通孔内设置有滤芯4-6以对高压燃油进行过滤，去除高压燃油中的杂质，保障电控喷油器不会出现堵塞、卡死等故障，提高了高压共轨系统的运行稳定性和可靠性。
上述高压共轨系统用分段轨的控制方法，当单向阀4-3外部燃油作用于球阀4-3-2作用力F1大于蓄压容积腔4-4内的作用于球阀4-3-2作用力F2时，所述单向阀4-3开启，高压燃油经所述单向阀4-3单向进入所述蓄压容积腔4-4进行高压燃油补充；
当单向阀4-3外部作用于球阀4-3-2作用力F1小于或等于蓄压容积腔4-4内的作用于球阀4-3-2作用力F2时，所述单向阀4-3关闭，不影响相邻电控喷油器的燃油压力。
具体来说，单向阀4-3外部的作用于球阀4-3-2作用力F1，是指单向阀帽4-3-1进口处的高压燃油作用于球阀4-3-2上的压力。
蓄压容积腔4-4内的作用于球阀4-3-2作用力F2是指蓄压容积腔4-4内的高压燃油作用于球阀4-3-2上的压力和弹簧4-3-3作用于球阀4-3-2上的弹力之和。
当F1>F2时，球阀4-3-2与密封腔的锥面分离，单向阀4-3开启，高压燃油经进口、球阀4-3-2、弹簧4-3-3和单向阀连接体4-1-2的内部通孔，经滤芯4-6过滤后进入蓄压容积腔4-4进行高压燃油补充；
当F1≤F2时，球阀4-3-2与密封腔的锥面接触形成密封，单向阀4-3关闭，高压燃油不能进入蓄压容积腔4-4，从而蓄压容积腔7内高压燃油压力的变化对相邻电控喷油器燃油压力不会产生影响，从而提高高压共轨系统燃油喷射的一致性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大功率柴油机用的分段式高压共轨系统，其特征在于：包括高压供油泵(1)、分配块(2)、高压输油总管(3)、分段轨(4)和电控喷油器(5)；
所述高压供油泵(1)用于提供高压燃油；
所述分配块(2)的高压燃油进口与所述高压供油泵(1)的燃油出口相连通，所述分配块(2)的高压燃油出口与所述高压输油总管(3)连通以将高压燃油分配至所述高压输油总管(3)中；
所述高压输油总管(3)上排布连接有多个所述分段轨(4)，每一所述分段轨(4)的进油口通过一个三通管(6)与所述高压输油总管(3)连接；每一所述分段轨(4)的出油口上连接有一个所述电控喷油器(5)。
2.如权利要求1所述的分段式高压共轨系统，其特征在于：所述分配块(2)包括分配块本体(2-1)以及分别安装在所述分配块本体(2-1)上的多个高压转换接口(2-2)和控压组件；
所述高压转换接口(2-2)两两互通，在所述分配块本体(2-1)内部形成高压油路网(2-3)，所述高压转换接口(2-2)中的一个或多个作为高压燃油入口，其余所述高压转换接口(2-2)作为高压燃油出口，高压燃油在所述高压油路网(2-3)内进行分配；
所述控压组件包括分别与所述高压油路网(2-3)连通的压力传感器(2-4)和压力控制阀(2-5)；所述压力传感器(2-4)感知所述高压油路网(2-3)内压力大小并传输至ECU；
所述压力控制阀(2-5)在ECU的控制下开启或闭合，当所述压力控制阀(2-5)开启时，所述高压油路网(2-3)内的高压燃油经所述压力控制阀(2-5)进入低压油路(2-7)转换为低压燃油然后从低压燃油出口(2-7-1)流出所述分配块(2)。
3.如权利要求2所述的分段式高压共轨系统，其特征在于：所述分配块本体(2-1)为立方体结构，所述高压转换接口(2-2)的数量为4个，其中两个所述高压转换接口(2-2)安装在所述分配块本体(2-1)的下方作为高压燃油进油口分别与所述高压供油泵(1)的一个燃油出口(1-1)相连通，其余两个所述高压转换接口(2-2)分别安装在所述分配块本体(2-1)的两侧作为高压燃油出油口与所述高压输油总管(3)连通；
所述压力传感器(4)和压力控制阀(5)分别安装在所述分配块本体(2-1)的上方；
作为优选，所述低压燃油出口(2-7-1)设置有用于连接系统低压油路的低压转换接口(2-8)；
作为优选，所述高压转换接口(2-2)与所述分配块本体(2-1)通过螺纹连接；
作为优选，所述压力传感器(2-4)与所述分配块本体(2-1)通过螺纹连接；所述压力传感器(2-4)下端设置有压力传感器环面，所述高压油路网(2-3)端部的分配块本体(2-1)上设置有传感器配合平面，所述压力传感器环面与所述传感器配合平面形成高压密封；
作为优选，所述压力控制阀(2-5)与所述分配块本体(2-1)通过螺纹连接；所述压力控制阀(2-5)下端设置有压力控制阀环面，所述高压油路网(2-3)端部的分配块本体(2-1)上设置有控制阀配合平面，所述压力控制阀环面与所述控制阀配合平面形成高压密封。
4.如权利要求2所述的分段式高压共轨系统，其特征在于：所述控压组件还包括泄压阀(2-6)，所述泄压阀(2-6)分别与所述高压油路网(2-3)和低压油路(2-7)连通；
当所述高压油路网(2-3)内压力超过警戒压力时，所述泄压阀(2-6)开启，所述高压油路网(2-3)内的高压燃油经所述泄压阀(2-6)进入所述低压油路(2-7)转换为低压燃油然后从低压燃油出口(2-7-1)流出所述分配块(2)；
作为优选，所述高压油路网(2-3)包括第一高压油路(2-3-1)、第二高压油路(2-3-2)、第三高压油路(2-3-3)和第四高压油路(2-3-4)；所述第一高压油路(2-3-1)的两端分别与位于所述分配块本体(2-1)的底部的一个所述高压转换接口(2-2)和压力控制阀(2-5)连接；所述第二高压油路(2-3-2)的两端分别与位于所述分配块本体(2-1)的底部的另一个所述高压转换接口(2-2)和压力传感器(2-4)连接；所述第三高压油路(2-3-3)穿过所述第一高压油路(2-3-1)和第二高压油路(2-3-2)，两端分别与一个位于所述分配块本体(2-1)的两侧的高压转换接口(2-2)连接；所述第四高压油路(2-3-4)一端与所述第三高压油路(2-3-3)连接，另一端与泄压阀(2-6)连接，所述低压油路(2-7)的一端连接至所述泄压阀(2-6)，另一端连接至所述低压燃油出口(2-7-1)；
作为优选，所述泄压阀(2-6)与所述分配块本体(2-1)通过螺纹连接；所述泄压阀(2-6)下端设置有泄压阀环面，所述高压油路网(2-3)端部的分配块本体(2-1)上设置有泄压阀配合平面，所述泄压阀环面与所述泄压阀配合平面形成高压密封。
5.如权利要求3所述的分段式高压共轨系统，其特征在于，所述高压输油总管(3)包括一个左双弯油管(3-1)、一个右双弯油管(3-2)和多个长直管(3-3)；
其中，所述左双弯油管(3-1)的一端与所述分配块本体(2-1)左侧的高压转换接口(2-2)相连，另一端依次与多个所述长直管(3-3)相连组成左列油路；
所述右双弯油管(3-2)的一端与所述分配块本体(2-1)右侧的高压转换接口(2-2)相连，另一端依次与多个所述长直管(3-3)相连组成右列油路；
所述左双弯油管(3-1)与相邻的长直管(3-3)之间、所述右双弯油管(3-2)与相邻的长直管(3-3)之间以及相邻两个长直管(3-3)之间均通过一个三通管(6)连接。
6.如权利要求5所述的分段式高压共轨系统，其特征在于，所述高压输油总管(3)还包括一个长双弯管(3-4)；所述长双弯管(3-4)的两端分别与所述左列油路和所述右列油路的端部相连以平衡所述左列油路和所述右列油路内的压力波动；
作为优选，所述左双弯油管(3-1)、右双弯油管(3-2)、长直管(3-3)和长双弯管(3-4)的两端均设置有高压油管头(10)，所述高压油管头(10)上安装有中空六角螺母(11)，所述中空六角螺母(11)上设置有内螺纹。
7.如权利要求1所述的分段式高压共轨系统，其特征在于，所述分段轨(4)包括分段轨体(4-1)以及密封安装在所述分段轨体(4-1)上的转换接口(4-2)和单向阀(4-3)；
所述分段轨体(4-1)中空形成有用于容纳高压燃油的蓄压容积腔(4-4)；
所述单向阀(4-3)与所述蓄压容积腔(4-4)连通，所述高压输油总管(3)内的高压燃油经三通管(6)分支后通过所述单向阀(4-3)单向进入所述蓄压容积腔(4-4)；所述蓄压容积腔(4-4)与所述转换接口(4-2)连通，所述蓄压容积腔(4-4)内的高压燃油经所述转换接口(4-2)流出所述分段轨(4)；
作为优选，所述分段轨体(4-1)包括一体连接的轨体本体(4-1-1)和用于安装所述单向阀(4-3)的单向阀连接体(4-1-2)；所述蓄压容积腔(4-4)位于所述轨体本体(4-1-1)内，所述轨体本体(4-1-1)上开设有用于安装所述转换接口(4-2)的安装口(4-1-3)；所述安装口(4-1-3)由下至上依次包括螺纹区、锥面和平面，所述转换接口(4-2)与所述螺纹区螺纹连接，并与所述锥面压紧形成密封；
作为优选，所述轨体本体(4-1-1)两端开口并与所述蓄压容积腔(4-4)贯通，所述轨体本体(4-1-1)两端的开口处分别与分段轨体堵头(4-5)密封连接以使所述蓄压容积腔(4-4)两端密封；所述分段轨体堵头(4-5)与所述轨体本体(4-1-1)螺纹连接，所述轨体本体(4-1-1)的端部设置有环形小面(4-1-4)，所述分段轨体堵头(4-5)与所述环形小面(4-1-4)形成高压密封；
作为优选，所述单向阀(4-3)包括单向阀帽(4-3-1)、位于所述单向阀帽(4-3-1)内部且相互配合形成高压密封的球阀(4-3-2)以及位于所述单向阀帽(4-3-1)内部用于驱动所述球阀(4-3-2)与所述单向阀帽(4-3-1)接触密封的弹簧(4-3-3)；所述单向阀帽(4-3-1)中部贯穿依次形成有供高压燃油进入的进口、密封腔和用于套装在所述单向阀连接体(4-1-2)上的连接腔，所述球阀(4-3-2)位于所述密封腔内，并与所述密封腔的锥面形成高压密封；
作为优选，所述单向阀连接体(4-1-2)为阶梯轴结构，包括阶梯大轴和阶梯小轴，所述阶梯大轴和阶梯小轴连接处形成结构面；所述密封腔螺纹套装在所述阶梯小轴外，所述密封腔端部形成有环面，所述环面与所述结构面接触形成高压密封；单向阀连接体(4-1-2)的内部通孔内设置有滤芯(4-6)以对高压燃油进行过滤。
8.如权利要求7所述的分段式高压共轨系统，其特征在于，所述蓄压容积腔(4-4)的容积大于或等于一个电控喷油器(5)最大每循环喷油量的40倍。
9.如权利要求8所述的分段式高压共轨系统，其特征在于，所述高压供油泵(1)、分配块(2)和高压输油总管(3)内的容积总和大于所述分段式高压共轨系统中所有电控喷油器(5)最大每循环喷油量的45倍。
10.如权利要求1-9任一项所述的分段式高压共轨系统的工作方法，其特征在于，所述高压供油泵(1)提供高压燃油，经分配块(2)稳定分配至高压输油总管(3)中，所述高压输油总管(3)上通过多个三通管(6)将高压燃油分流至多个分段轨(4)中，高压燃油经所述分段轨(4)稳压后由多个电控喷油器(5)喷出。
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