CN113357065A - V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式 - Google Patents

V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，包括有共轨喷油泵、燃油滤清器、第一共轨管、第二共轨管、第一喷油器和第二喷油器，共轨喷油泵的低压进油口与燃油箱连通、低压出油口与燃油滤清器连通、高压进油口与燃油滤清器连通、高压出油口分别与第一共轨管和第二共轨管连通，第一共轨管与第二共轨管连通，第一喷油器分别与第一共轨管和第二共轨管连通，第二喷油器分别与第一共轨管和第二共轨管连通。如此设置，通过一台高压喷油泵和两个共轨管对多个喷油器进行供油，在保证燃油供给量和喷射压力的同时，通过连接管的连通保证第一共轨管和第二共轨管的管内压力的稳定性，并提高了各缸喷射油量的一致性和均匀性。

Description

V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式
技术领域
本申请涉及柴油机技术领域，更具体地说，涉及一种V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式。
背景技术
随着柴油机功率指标的不断强化以及排放法规要求的日益严苛，柴油机燃油喷射系统经历了由蓄压式到机械式再到电控式的发展历程，电控高压共轨燃油喷射技术以其良好的结构特点和应用前景得到了广泛的应用。电控高压共轨喷射技术，是通过高压油泵、共轨腔、压力传感器、喷油器和ECU组成闭环系统，使得喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开，可以根据发动机工况变化柔性地控制喷油量、喷油正时、喷油时间和喷油压力，并且可以实现1500～2200bar的高燃油压力，从而提高燃油雾化质量改善缸内燃烧过程，使柴油机具有良好的动力性和经济性，并有效降低了HC、颗粒物等污染物排放。
对于高速大功率柴油机，电控高压共轨喷射技术的应用起步较晚。由于高速大功率V型柴油机具有气缸数多，结构复杂，单缸功率高，喷射流量大，振动剧烈且可靠性要求高等特点。现有技术中的高压共轨系统，是通过两个喷油泵分别连通两个共轨管，再由两个共轨管分别连通两列喷油器，但是，系统结构分散，各缸喷射一致性和均匀性差。
因此，如何解决现有的高压共轨系统布置系统结构分散，各缸喷射一致性和均匀性差的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其能够解决现有的高压共轨系统布置系统结构分散，各缸喷射一致性和均匀性差的问题。本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
本申请提供了一种V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，包括有共轨喷油泵、燃油滤清器、第一共轨管、第二共轨管、第一喷油器和第二喷油器，所述共轨喷油泵的低压进油口通过低压进油管与燃油箱连通、低压出油口通过燃滤进油管与燃油滤清器连通，所述共轨喷油泵的高压进油口通过燃滤出油管与燃油滤清器连通、高压出油口分别与第一共轨管和所述第二共轨管连通，所述第一共轨管通过连接管与所述第二共轨管连通，所述第一喷油器设置有两组、且分别通过第一高压油管与第一共轨管和所述第二共轨管连通，所述第二喷油器设置有两组、且分别通过第二高压油管与第一共轨管和所述第二共轨管连通。
优选地，所述共轨喷油器设置在柴油机V型夹角内，所述第一喷油器和所述第二喷油器分别设置在所述柴油机V型夹角的两侧、并构成对称的两列。
优选地，所述第一共轨管和所述第二共轨管分别设置有第一泄压阀和第二泄压阀。
优选地，所述第一共轨管和所述第二共轨管分别设置有第一轨压传感器和第二轨压传感器。
优选地，所述第一共轨管与所述第一高压油管之间、所述第一共轨管与所述第二高压油管之间、所述第二共轨管与所述第一高压油管之间、以及所述第二共轨管与所述第二高压油管之间设置有与报警装置连接的燃油泄漏保护块。
优选地，所述第一喷油器与柴油机气缸盖罩之间设置有内设燃油通道的第一集油盘，且多个第一集油盘通过第一回油管连通；所述第二喷油器与柴油机气缸盖罩之间设置有内设燃油通道的第二集油盘，且多个第二集油盘通过第二回油管连通；所述第一回油管和所述第二回油管通过集油块与回油总管连通。
优选地，所述低压进油管和所述燃滤进油管之间连通有手动预供泵。
优选地，所述高压出油口设置有四个、且两两分别与所述第一共轨管和所述第二共轨管连通。
优选地，所述第一喷油器设置有四个、且两两分别与第一共轨管和所述第二共轨管连通；所述第二喷油器设置有四个、且两两分别与第一共轨管和所述第二共轨管连通。
优选地，所述共轨喷油泵包括有高压泵和输油泵，所述高压泵设置有所述高压进油口和所述高压出油口，所述输油泵设置有所述低压进油口和所述低压出油口。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过一台高压喷油泵和两个共轨管对多个喷油器进行供油，在保证燃油供给量和喷射压力的同时，通过连接管的连通保证第一共轨管和第二共轨管的管内压力的稳定性，并提高了各缸喷射油量的一致性和均匀性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是根据一些示例性实施例示出的本V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式的立体图；
图2是根据一些示例性实施例示出的本V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式的主视图；
图3是根据一些示例性实施例示出的本V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式的俯视图；
图4是根据一些示例性实施例示出的共轨喷油泵的结构图。
图中：1、第一喷油器；2、第一集油盘；3、第一回油管；4、第一高压油管；5、第二泄压阀；6、燃油泄漏保护块；7、第一泄压阀；8、连接管；9、第一高压出油管；10、第二高压出油管；11、第一共轨管；12、第一轨压传感器；13、集油块；14、低压进油管；15、回油总管；16、第二回油管；17、第二轨压传感器；18、第三高压出油管；19、第二高压油管；20、第二共轨管；21、第二喷油器；22、第四高压出油管；23、共轨喷油泵；23a、高压泵；23b、输油泵；24、低压进油口；25、低压出油口；26、燃滤出油管；27、手动预供泵；28、滤筒；29、滤座；30、燃滤进油管。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参考图1-4，本具体实施方式提供了一种V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，包括有共轨喷油泵23、燃油滤清器、第一共轨管11、第二共轨管20、第一喷油器1和第二喷油器21，其中，在共轨喷油泵23上设置有连通的低压进油口24和低压出油口25、以及连通的高压进油口和高压出油口，
共轨喷油泵23的低压进油口24通过低压进油管14与燃油箱连通，共轨喷油泵23的低压出油口25通过燃滤进油管30与燃油滤清器连通，在共轨喷油泵23的作用下，燃油从燃油箱抽吸到低压进油管14、并通过低压进油口24进入到共轨喷油泵23，经过初次加压后的燃油经过低压出油口25和燃滤进油管30进入燃油滤清器中，燃油滤清器对燃油进行过滤和油水分离。
具体地，燃油滤清器包括有滤筒28和滤座29。
共轨喷油泵23的高压进油口通过燃滤出油管26与燃油滤清器连通，共轨喷油泵23的高压出油口分别与第一共轨管11和第二共轨管20连通，在共轨喷油泵23的作用下，过滤后的燃油通过燃滤出油管26流入共轨喷油泵23，燃油在共轨喷油泵23中加压至500～2000bar，加压后的燃油通过高压出油口分别流入到第一共轨管11和第二共轨管20中，以使得第一共轨管11和第二共轨管20内的高压燃油平衡。
第一共轨管11通过连接管8与第二共轨管20连通，可以保证第一共轨管11和第二共轨管20的管内压力的平衡性；第一喷油器1设置有两组、且分别通过第一高压油管4与第一共轨管11和第二共轨管20连通，第二喷油器21设置有两组、且分别通过第二高压油管19与第一共轨管11和第二共轨管20连通，第一共轨管11和第二共轨管20均能够给第一喷油器1和第二喷油器21进行供油，可以保证各个喷油器的喷油一致性。
如此设置，通过一台高压喷油泵和两个共轨管对多个喷油器进行供油，在保证燃油供给量和喷射压力的同时，通过连接管8的连通保证第一共轨管11和第二共轨管20的管内压力的稳定性，并提高了各缸喷射油量的一致性和均匀性。
一些实施例中，共轨喷油器设置在柴油机V型夹角内，第一喷油器1和第二喷油器21分别设置在柴油机V型夹角的两侧、并构成对称的两列，如图1所示，第一喷油器1设置为A列，第二喷油器21设置为B列，以使得本V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式布置在柴油机V型夹角及其上部空间中，结构紧凑，整体性好，高压油管的长度短，提高了系统管路的液力刚度和维修性。
一些实施例中，第一共轨管11和第二共轨管20分别设置有第一泄压阀7和第二泄压阀5。其中，第一泄压阀7用于限制第一共轨管11内的最高燃油压力，第二泄压阀5用于限制第二共轨管20内的最高燃油压力，可以防止柴油机突然停车、失控以及燃油系统故障等引起的轨压急剧升高，起到安全保护作用，避免人员伤害及设备损失。
而且，第一共轨管11和第二共轨管20分别设置有第一轨压传感器12和第二轨压传感器17，第一共轨压传感器用于监控第一共轨管11内的高压燃油压力，第二共轨压传感器用于监控第二共轨管20内的高压燃油压力，以将高压燃油压力传递给ECU，以便于告警以及实时控制。
一些实施例中，第一共轨管11与第一高压油管4之间、第一共轨管11与第二高压油管19之间、第二共轨管20与第一高压油管4之间、以及第二共轨管20与第二高压油管19之间设置有燃油泄漏保护块6，两个高压油管与两个共轨管的连接处设置燃油泄漏保护块6、并与燃油泄漏报警装置连接，防止泄漏的高压燃油喷溅到高温源而着火燃烧。
进一步地，第一喷油器1与柴油机气缸盖罩之间设置有内设燃油通道的第一集油盘2，且多个第一集油盘2通过第一回油管3连通；第二喷油器21与柴油机气缸盖罩之间设置有内设燃油通道的第二集油盘，且多个第二集油盘通过第二回油管16连通；第一回油管3和第二回油管16通过集油块13与回油总管15连通。其中，集油盘用于汇集喷油器的回油，并且还用于收集高压油管与喷油器连接处泄漏的燃油，而且各缸集油盘通过回油管连接，回油管通过集油块13与回油总管15连接，起到收集回油和漏油的目的。
一些优选方案中，低压进油管14和燃滤进油管30之间连通有手动预供泵27，在柴油机长时间未起动或燃油系统排空时，持续按动手动预供泵27，使得燃油经过低压进油管14和燃滤进油管30被抽吸到燃油滤清器中。
一些优选方案中，高压出油口设置有四个、且两两分别与第一共轨管11和第二共轨管20连通。具体地，高压出油口设置为四个高压出油阀、并分别连接第一高压出油管9、第二高压出油管10、第三高压出油管18和第四高压出油管22，第一高压出油管9和第二高压出油管10与第一共轨管11连通，第三高压出油管18和第四高压出油管22与第二共轨管20连通，如此，有利于保证第一共轨管11和第二共轨管20的承压平衡。
如图1所示，第一喷油器1设置有四个、且两两分别与第一共轨管11和第二共轨管20连通；第二喷油器21设置有四个、且两两分别与第一共轨管11和第二共轨管20连通，这样，第一喷油管和第二喷油管两两对称设置，并通过第一喷油管和第二喷油管对称供油，进一步提升各缸喷射油量的一致性和均匀性。
一些优选方案中，共轨喷油泵23包括有高压泵23a和输油泵23b，高压泵23a设置有高压进油口和高压出油口，输油泵23b设置有低压进油口24和低压出油口25，以将共轨喷油泵23分成高压部分和低压部分，有利于对初次加压和二次高压独立设置，保证结构稳定性。
具体地，高压共轨喷油泵23采用一台EP型直列4缸高压油泵，布置在柴油机V型夹角中由柴油机前端齿轮系驱动，输油泵23b集成在共轨喷油泵23的自由端，第一共轨管11和第二共轨管20分别布置在柴油机V型夹角上端。共轨喷油泵23的高压出油阀Ⅱ和高压出油阀Ⅲ通过第一高压出油管9和第二高压出油管10与第一共轨管11连接，所述第一共轨管11分别通过高压油管与喷油器连接，为柴油机A1、A2、B1、B2缸提供高压燃油；共轨喷油泵23的高压出油阀Ⅰ和高压出油阀Ⅳ通过第三高压出油管18和第四高压出油管22与第二共轨管20连接，所述第二共轨管20为柴油机A3、A4、B3、B4缸提供高压燃油。所述第一共轨管11和第二共轨管20通过连接管8相连，提高了管内燃油压力的均匀性和稳定性。
需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”“第三”“第四”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。所阐述的“水平”“竖直”“上”“下”“左”“右”是在该V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式处于如图1摆放状态时之所指。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，包括有共轨喷油泵(23)、燃油滤清器、第一共轨管(11)、第二共轨管(20)、第一喷油器(1)和第二喷油器(21)，所述共轨喷油泵(23)的低压进油口(24)通过低压进油管(14)与燃油箱连通、低压出油口(25)通过燃滤进油管(30)与燃油滤清器连通，所述共轨喷油泵(23)的高压进油口通过燃滤出油管(26)与燃油滤清器连通、高压出油口分别与第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)连通，所述第一共轨管(11)通过连接管(8)与所述第二共轨管(20)连通，所述第一喷油器(1)设置有两组、且分别通过第一高压油管(4)与第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)连通，所述第二喷油器(21)设置有两组、且分别通过第二高压油管(19)与第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)连通。
2.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述共轨喷油器设置在柴油机V型夹角内，所述第一喷油器(1)和所述第二喷油器(21)分别设置在所述柴油机V型夹角的两侧、并构成对称的两列。
3.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)分别设置有第一泄压阀(7)和第二泄压阀(5)。
4.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)分别设置有第一轨压传感器(12)和第二轨压传感器(17)。
5.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述第一共轨管(11)与所述第一高压油管(4)之间、所述第一共轨管(11)与所述第二高压油管(19)之间、所述第二共轨管(20)与所述第一高压油管(4)之间、以及所述第二共轨管(20)与所述第二高压油管(19)之间设置有与报警装置连接的燃油泄漏保护块(6)。
6.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述第一喷油器(1)与柴油机气缸盖罩之间设置有内设燃油通道的第一集油盘(2)，且多个第一集油盘(2)通过第一回油管(3)连通；所述第二喷油器(21)与柴油机气缸盖罩之间设置有内设燃油通道的第二集油盘，且多个第二集油盘通过第二回油管(16)连通；所述第一回油管(3)和所述第二回油管(16)通过集油块(13)与回油总管(15)连通。
7.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述低压进油管(14)和所述燃滤进油管(30)之间连通有手动预供泵(27)。
8.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述高压出油口设置有四个、且两两分别与所述第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)连通。
9.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述第一喷油器(1)设置有四个、且两两分别与第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)连通；所述第二喷油器(21)设置有四个、且两两分别与第一共轨管(11)和所述第二共轨管(20)连通。
10.根据权利要求1所述的V型柴油机高压共轨燃油喷射系统结构型式，其特征在于，所述共轨喷油泵(23)包括有高压泵(23a)和输油泵(23b)，所述高压泵(23a)设置有所述高压进油口和所述高压出油口，所述输油泵(23b)设置有所述低压进油口(24)和所述低压出油口(25)。
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US20040200454A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-14 Caterpillar Inc. Fuel system for an internal combustion engine
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