CN112555077A - 一种共轨管及柴油机高压供油系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共轨管及柴油机高压供油系统，涉及柴油机供油技术领域。该共轨管包括本体管、出油管及节流孔，所述本体管内设置有环状的弧形凹槽；所述出油管设置于所述本体管的管壁上，且与所述弧形凹槽对应设置；所述节流孔与出油管对应设置，并连通所述出油管与所述本体管，所述节流孔的径向截面为椭圆形，且椭圆形的长轴方向与所述本体管的轴向垂直，所述节流孔的径向截面小于与其连通的所述出油管的径向截面。该共轨管能够降低本体管与节流孔的连接处的应力集中，提高共轨管疲劳寿命。

Description

一种共轨管及柴油机高压供油系统

技术领域

本发明涉及柴油机供油技术领域，尤其涉及一种共轨管及柴油机高压供油系统。

背景技术

柴油机供油系统在为柴油机供油时，需要用高压泵将油液从油箱中抽出，并输送到喷嘴处，但是当油液被喷出后，系统中油压会大幅降低，导致整个供油系统不稳定。为解决这个问题，需要在供油系统中增加一个共轨管，共轨管包括本体管和多个出油管，利用本体管对高压油液进行储存，并根据需要打开对应出油管的阀门进行供油。为了使出油管中的油压降低，可以在出油管中设置节流孔，油液从本体管中通过节流孔进入出油管，由于节流孔的孔径小于出油管，使得出油管中油液的油压大大降低，该共轨管能够起到缓冲的作用；其次为了喷油器喷出油后轨压不至于突然降低，还起到恒轨压的作用。但设置节流阀不但结构复杂，而且会使成本升高。

高压油液通过管道的端部和直径剧烈变化的部位容易使管壁产生应力集中，且流体的压力变动越大，应力集中越严重，长时间使用会产生的疲劳破坏。而由于本体管中的油液的油压较高，且本体管与节流孔的连接处的剖面为直线与直线相交，具有较大的应力集中，容易使本体管和节流孔的连接处发生疲劳破坏。目前一般采用通过使用高强度的钢材而提高共轨的疲劳强度，但所产生的问题是：因基材的高强度化引起的成形性和加工性的降低、以及伴随着高性能化的成本增大。

针对上述问题，需要开发一种共轨管及柴油机高压供油系统，以解决本体管与节流孔的连接处容易因应力集中导致疲劳破坏的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种共轨管及柴油机高压供油系统，能够降低本体管与节流孔的连接处的应力集中，提高共轨管疲劳寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种共轨管，用于为柴油机提供油液，包括：

本体管，所述本体管内设置有环状的弧形凹槽；

出油管，所述出油管设置于所述本体管的管壁上，且与所述弧形凹槽对应设置；

节流孔，所述节流孔与出油管对应设置，并连通所述出油管与所述本体管，所述节流孔的径向截面为椭圆形，且椭圆形的长轴方向与所述本体管的轴向垂直，所述节流孔的径向截面小于与其连通的所述出油管的径向截面。

优选地，所述弧形凹槽的边缘设置有圆形倒角。

优选地，多个所述节流孔与所述本体管的连接处设有圆形倒角。

优选地，所述本体管的管壁上间隔设置有多个所述出油管，每个所述出油管均对应设置有所述节流孔。

优选地，本体管上设置有安装部，所述共轨管能够通过所述安装部安装于所述柴油机的机仓中

优选地，所述共轨管还包括回油管，所述回油管设置于所述本体管的一端，所述回油管与油箱连通。

优选地，所述共轨管还包括限压阀，所述限压阀设置于所述回油管与所述本体管之间，所述本体管中的所述油液能够通过所述限压阀进入所述回油管。

优选地，所述共轨管还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述本体管远离所述回油管的一端，且与所述本体管连通，能够检测所述本体管中油压的大小。

一种柴油机高压供油系统，包括：

上述的共轨管；

高压泵，所述高压泵能够驱动所述油液进入所述共轨管。

还包括喷油器，所述喷油器与所述出油管连接，用于控制所述油液的喷射。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种共轨管及柴油机高压供油系统。该共轨管中，本体管用于储存高压油液，并向出油管中输送油液。在油液流向出油管时需要流经节流孔，由于油液是从较粗的本体管流向较细的节流孔，由于本体管管壁的局部阻力使得油液的压力降低，能量损耗，节流孔能够使出油管中的油压维持一个稳定值。本体管上的弧形凹槽使得节流孔处的本体管管径较其他位置大，此处的油压会小于没有弧形凹槽的位置的油压，通过降低节流孔与本体管连接处的油压以缓解应力集中，节流孔的椭圆形结构将正对油液流动方向的圆弧做平缓，能够降低应力集中，大大提高了共轨管的疲劳寿命。

附图说明

图1是本发明提供的共轨管的俯视图；

图2是本发明图1中B处的局部放大图；

图3是本发明图1中A-A处的剖视图；

图4是本发明图3中C处的局部放大图。

1、本体管；11、弧形凹槽；2、出油管；3、节流孔；4、回油管；5、限压阀；6、压力传感器；7、安装部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种柴油机高压供油系统。该柴油机高压供油系统包括共轨管及高压泵。如图1所示，共轨管包括本体管1及出油管2，高压泵从油箱抽取油液输送到共轨管中，共轨管的本体管1用于储存这部分高压油液，当本体管1中布满高压油液后，即可通过出油管2将高压油液喷射出去，具有共轨管的供油系统能够将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开，即油液被喷射出去，本体管1内的油压依然处于一个较高的数值，保证了油液的连续喷射。

优选地，该柴油机高压供油系统还包括喷油器，喷油器与出油管2连接，通过控制喷油器的开闭即可控制油液的喷射，能够灵活地根据需要进行供油，减少不必要的供油导致的浪费。其中，喷油器可以是电磁阀，当电磁线圈通电时，针阀被吸起，即可喷射油液。由电磁阀控制喷油，控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。

如图2和图4所示，在本实施例中，共轨管还包括节流孔3，本体管1内设置有环状的弧形凹槽11，出油管2设置于本体管1的管壁上，且与弧形凹槽11对应设置，节流孔3与出油管2对应设置，并连通出油管2与本体管1，节流孔3的径向截面为椭圆形，且椭圆形的长轴方向与所述本体管1的轴向垂直，节流孔3的径向截面小于与其连通的出油管2的径向截面。

共轨管内部过渡不够圆润的部位容易使管壁产生应力集中，尤其是出油管2与本体管1的连接处。由于环状的弧形凹槽11处的本体管1的径向截面积大于其余位置本体管1的径向截面积，也就使得弧形凹槽11处的油压小于其余位置的油压，有利于降低此处的应力集中程度，延长疲劳寿命。节流孔3的设置，能够有效降低进入出油管2的油液的油压，使出油管2中的油压维持一个稳定值，进一步减小高压泵产生的高压对出油管2中油液的影响。而高压油液在本体管1中流动时，对节流孔3位于本体管1轴向上的前后侧壁冲击较大，裂纹也大多使沿本体管1轴向产生并延伸。而该节流孔3相当于将本体管1轴向上前后侧壁的弧线变缓，能够缓解此处的应力集中现象，也就防止了疲劳裂纹的产生与扩展。

而弧形凹槽11的边缘以及节流孔3与本体管1的连接处均存在棱线结构，两处的剖面为直线与直线相交，受到高压油液的影响，同样容易产生应力集中，引起疲劳破坏。为了解决这个问题，弧形凹槽11的边缘以及节流孔3与本体管1的连接处均设置圆形倒角，从结构上消除尖锐结构，能够大大提高共轨管的疲劳寿命。

优选地，本体管1的管壁上间隔设置有多个出油管2，每个出油管2均对应设置有节流孔3。可以理解的是，每个出油管2均有与其对应的喷油器，通过单独控制每个喷油器的开闭，即可使多个出油管2依次喷油，对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，使其根据柴油机各缸的需油量进行供油，能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。

优选地，本体管1上设置有多个安装部7，用于将共轨管安装到柴油机的机仓中。其中，安装部7上设置有通孔，共轨管利用螺钉通过通孔将自身固定到机仓中，结构简单且固定牢固。

本体管1内部油压过高，存在安全隐患，为了降低风险，共轨管还包括回油管4，如图3所示。回油管4设置于本体管1的一端，回油管4与油箱连通，当共轨管中油压过高，而喷油器喷油不足以释放压力时，高压油液即可通过回油管4流回油箱，既保证了安全，又节约了燃油。

优选地，该共轨管还包括限压阀5，限压阀5设置于回油管4与本体管1之间，本体管1中油液的油压超过限压阀5的阈值时，限压阀5打开，本体管1中的油液能够通过限压阀5进入回油管4流回油箱。限压阀5的存在，使得本体管1中的油压人为可控，不会因油压过小导致减小喷油量，又不会因油压过大造成安全隐患。

优选地，共轨管还包括压力传感器6，压力传感器6设置于本体管1远离回油管4的一端，且与本体管1连通，能够检测本体管1中油压的大小。操作人员可通过压力传感器6得到本体管1中油压的大小，对于共轨管的工作情况进行了解。

在其他实施例中，该柴油机高压供油系统还包括控制器，限压阀5为电磁限压阀5，电磁限压阀5包括电磁铁和阀针，控制器与电磁限压阀5及压力传感器6通讯连接。

控制器能够根据压力传感器6检测到的油压数据对电磁限压阀5进行控制，可以改变通过电磁铁的电流以控制阀针的打开程度，进而改变本体管1中的油液流入回油管4的速度，更加智能地调节本体管1中的油压。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种共轨管，用于为柴油机提供油液，其特征在于，包括：

本体管(1)，所述本体管(1)内设置有环状的弧形凹槽(11)；

出油管(2)，所述出油管(2)设置于所述本体管(1)的管壁上，且与所述弧形凹槽(11)对应设置；

节流孔(3)，所述节流孔(3)与出油管(2)对应设置，并连通所述出油管(2)与所述本体管(1)，所述节流孔(3)的径向截面为椭圆形，且椭圆形的长轴方向与所述本体管(1)的轴向垂直，所述节流孔(3)的径向截面小于与其连通的所述出油管(2)的径向截面。

2.根据权利要求1所述的共轨管，其特征在于，所述弧形凹槽(11)的边缘设置有圆形倒角。

3.根据权利要求1所述的共轨管，其特征在于，多个所述节流孔(3)与所述本体管(1)的连接处设有圆形倒角。

4.根据权利要求1所述的共轨管，其特征在于，所述本体管(1)的管壁上间隔设置有多个所述出油管(2)，每个所述出油管(2)均对应设置有所述节流孔(3)。

5.根据权利要求1所述的共轨管，其特征在于，所述本体管上设置有安装部(7)，所述共轨管能够通过所述安装部(7)安装于所述柴油机的机仓中。

6.根据权利要求1所述的共轨管，其特征在于，所述共轨管还包括回油管(4)，所述回油管(4)设置于所述本体管(1)的一端，所述回油管(4)与油箱连通。

7.根据权利要求6所述的共轨管，其特征在于，所述共轨管还包括限压阀(5)，所述限压阀(5)设置于所述回油管(4)与所述本体管(1)之间，所述本体管(1)中的所述油液能够通过所述限压阀(5)进入所述回油管(4)。

8.根据权利要求6所述的共轨管，其特征在于，所述共轨管还包括压力传感器(6)，所述压力传感器(6)设置于所述本体管(1)远离所述回油管(4)的一端，且与所述本体管(1)连通，能够检测所述本体管(1)中油压的大小。

9.一种柴油机高压供油系统，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任一项所述的共轨管；

高压泵，所述高压泵能够驱动所述油液进入所述共轨管。

10.根据权利要求9所述的柴油机高压供油系统，其特征在于，还包括喷油器，所述喷油器与所述出油管(2)连接，用于控制所述油液的喷射。

Images