CN114635817B - 一种基于两级活塞弹簧系统的压力波动抑制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种基于两级活塞弹簧系统的压力波动抑制装置，包括活塞套筒、进油接头、出油接头、第一连接件、第二连接件，进油接头与活塞套筒通过第一连接件相连，出油接头与活塞套筒通过第二连接件相连，活塞套筒里设置内活塞和外活塞，外活塞位于内活塞外部，外活塞的外壁贴于活塞套筒内壁，外活塞里设置外活塞节流孔，内活塞里设置内活塞节流孔。本发明通过内活塞和外活塞的配合，实现高压共轨系统喷油过程中压力波动的有效降低，提高喷油的稳定性。

Description

一种基于两级活塞弹簧系统的压力波动抑制装置

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机的高压共轨系统。

背景技术

高压共轨燃油喷射系统具有精确控制喷油规律、喷油定时、循环喷油量和更易实现多次喷射等优点，从而使得高压共轨燃油系统可以根据柴油机的具体工况实现任意灵活的喷油特性，实现降低柴油机氮氧化物和颗粒排放的同时达到最佳的燃油经济性。

在喷油过程中，高压共轨喷射系统共轨管内的燃油压力在间断的泵油、喷油的作用下产生压力波动，该压力波动直接导致共轨喷油器喷油压力的不稳定，从而影响高压共轨系统多循环喷油下循环喷油量、喷油规律的不稳定，在严重的情况下会导致柴油机无法正常工作。采用在共轨系统中匹配大容积的蓄压腔在一定程度上可以降低喷油导致的压力波动，但蓄压腔的容积通常是根据具体工况匹配的，对于特定工况是可以降低压力波动，但在其他工况下则无法实现压力波动的有效抑制。因此，降低喷油产生的压力波动、提高喷油的稳定性是目前高压共轨系统需要解决的技术难点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供能实现高压共轨系统中燃油压力波动的有效降低，从而提高系统喷油稳定性的一种基于两级活塞弹簧系统的压力波动抑制装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于两级活塞弹簧系统的压力波动抑制装置，其特征是：包括活塞套筒、进油接头、出油接头、第一连接件、第二连接件，进油接头与活塞套筒通过第一连接件相连，出油接头与活塞套筒通过第二连接件相连，活塞套筒里设置内活塞和外活塞，外活塞位于内活塞外部，外活塞的外壁贴于活塞套筒内壁，外活塞里设置外活塞节流孔，内活塞里设置内活塞节流孔。

本发明还可以包括：

1、还包括活塞滑杆，第一连接件里分别设置进油油道、活塞固定凹槽、滑杆固定凹槽，内活塞的端部位于活塞固定凹槽里，活塞滑杆的一端伸入内活塞并位于滑杆固定凹槽里，活塞滑杆的另一端通过固定垫片连接第二连接件，活塞滑杆上套有复位弹簧，复位弹簧的两端分别为内活塞和固定垫片。

2、进油接头里设置相互连通的进油口和进油缓冲腔，进油缓冲腔连通进油油道。

3、出油接头里设置相互连通的出油口和出油缓冲腔。

4、内活塞里设置“T”形容腔，内活塞“T”形容腔的直径大于滑杆的直径。

5、内活塞节流孔的直径大于外活塞节流孔的直径。

6、第一连接件、外活塞以及内活塞之间形成第一可变容腔，活塞套筒、固定垫片、内活塞以及外活塞之间形成第二可变容腔。

7、在外活塞到达上部限位前，燃油通过外活塞上的外活塞节流孔流入第二可变容腔，在外活塞节流孔的阻尼作用以及内活塞、外活塞的缓冲作用下，燃油的压力波动被吸收，在外活塞运动到上部限位后，外活塞节流孔油路被封堵，燃油经内活塞容腔和内活塞节流孔流入第二可变容腔，通过内活塞节流孔的阻尼作用和内活塞自身的缓冲作用，燃油的压力波动被吸收，在位于第二可变容腔中的燃油通过出油节流孔时，燃油的压力波动再次被吸收。

本发明的优势在于：本发明通过带有节流孔的内活塞和外活塞的相互配合，实现当外活塞到达上部限位前，燃油通过外活塞上的外活塞节流孔流入第二可变容腔，在外活塞节流孔的阻尼作用和内外活塞的缓冲作用下燃油的压力波动被吸收，当外活塞运动到上部限位后，外活塞节流孔油路被封堵，燃油经内活塞容腔和内活塞节流孔流入第二可变容腔，通过内活塞节流孔的阻尼作用和内活塞自身的缓冲作用对燃油的压力波动进行吸收，在位于第二可变容腔中的燃油通过出油节流孔燃油的压力波动再次被吸收，这样通过对燃油压力的多次降低，有效提高燃油压力的稳定性，使得高压共轨系统喷油的一致性和稳定性得到提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为第一连接件的结构示意图；

图3为外活塞的结构示意图；

图4为内活塞的结构示意图。

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1-4，图1为本发明的整体结构示意图，包括进油接头1、第一连接件2、活塞套筒7、活塞滑杆3、外活塞4、内活塞5、复位弹簧6、固定垫片8、第二连接件9和出油接头10。进油接头1和出油接头10内对应设有进油口22、进油缓冲腔21、出油缓冲腔12和出油口11，第一连接件2内设置有进油油道20、滑杆固定凹槽23和活塞固定凹槽24，进油油道20用于连接进油缓冲腔21和第一可变容腔18，滑杆固定凹槽23用于固定活塞滑杆3的位置，活塞固定凹槽24用于固定内活塞5凸起的初始位置，使得初始位置时的内活塞容腔19与第一可变容腔18油路相隔绝，外活塞4内设置有外活塞节流孔17和活塞通道26，外活塞节流孔17用于连接两侧的第一可变容腔18和第二可变容腔15，活塞通道26用于套外活塞凸起，内活塞5内设置有内活塞容腔19、内活塞节流孔16和滑杆通道27，内活塞节流孔16和内活塞容腔19相连通，并且分别与第二可变容腔15和第一可变容腔18相连通，滑杆通道27的径向大小与活塞滑杆3一致，使得燃油无法从滑杆通道27流出，只能由内活塞节流孔16流出。固定垫片8内设置有垫片油道14和垫片凹槽25，垫片油道14用于连通第二可变容腔15和位于第二连接件9内的出油节流孔13，垫片凹槽25用于固定活塞滑杆3的位置，进油接头1、第一连接件2、活塞套筒7、第二连接件9和出油接头10依次通过螺纹进行连接密封。

内活塞头部的外径与外活塞上活塞通道的直径相等。活塞通道直径与内活塞的头部直径相等。内活塞容腔为“T”形容腔，内活塞容腔的直径大于滑杆的直径。内活塞节流孔的直径大于外活塞节流孔的直径。

结合图1～4，本发明的工作原理为，当波动的燃油通过进油接头1内的进油口22和进油缓冲腔21流到第一可变容腔18时，由于初始时刻外活塞4完全套在内活塞5上，进入第一可变容腔18的燃油在推动外活塞4运动的同时，也间接推动内活塞5的运动，内活塞5和外活塞4通过将燃油的波动能转换为自身运动的动能，来实现燃油压力波动的降低，内活塞5和外活塞4之间没有产生相对位移，在第一可变腔18内的燃油将通过外活塞4内的外活塞节流孔17流入第二可变容腔15，在外活塞节流孔17的阻尼作用下，燃油的压力波动将会被进一步吸收，当外活塞4移动到上部限位时，内活塞5内的内活塞容腔19刚好移动到与第一可变容腔18相连通的位置，波动的燃油从第一可变容腔18流入内活塞容腔19内，并带动内活塞5继续运动，外活塞4到达上部限位后保持不动，仅内活塞5通过将燃油的波动能转化为自身运动的动能来实现对燃油压力波动的消耗，与此同时流入内活塞容腔19内的燃油，将通过内活塞5内的内活塞节流孔16流到第二可变容腔15，由于内活塞节流孔16的阻尼作用，在波动的燃油流经内活塞节流孔时燃油的压力波动得到进一步的降低，流入第二可变容腔15内的燃油，通过固定垫片8的垫片油道14和第二连接件9的出油节流孔13流往出油缓冲腔12，当燃油流经出油节流孔13时，由于出油节流孔13的阻尼作用，将会对燃油的压力波动进行消耗吸收，使得燃油的压力波动再次降低，最后燃油从出油接头10内的出油口11流出，实现燃油压力波动高效的吸收。

Claims (1)

1.一种基于两级活塞弹簧系统的压力波动抑制装置，其特征是：包括活塞套筒、进油接头、出油接头、第一连接件、第二连接件、活塞滑杆，进油接头与活塞套筒通过第一连接件相连，出油接头与活塞套筒通过第二连接件相连，活塞套筒里设置内活塞和外活塞，外活塞位于内活塞外部，外活塞的外壁贴于活塞套筒内壁，外活塞里设置外活塞节流孔，内活塞里设置内活塞节流孔；

第一连接件里分别设置进油油道、活塞固定凹槽、滑杆固定凹槽，内活塞的端部位于活塞固定凹槽里，活塞滑杆的一端伸入内活塞并位于滑杆固定凹槽里，活塞滑杆的另一端通过固定垫片连接第二连接件，活塞滑杆上套有复位弹簧，复位弹簧的两端分别为内活塞和固定垫片；

进油接头里设置相互连通的进油口和进油缓冲腔，进油缓冲腔连通进油油道；

出油接头里设置相互连通的出油口和出油缓冲腔；

内活塞里设置“T”形容腔，内活塞“T”形容腔的直径大于滑杆的直径；

内活塞节流孔的直径大于外活塞节流孔的直径；

第一连接件、外活塞以及内活塞之间形成第一可变容腔，活塞套筒、固定垫片、内活塞以及外活塞之间形成第二可变容腔；

在外活塞到达上部限位前，燃油通过外活塞上的外活塞节流孔流入第二可变容腔，在外活塞节流孔的阻尼作用以及内活塞、外活塞的缓冲作用下，燃油的压力波动被吸收，在外活塞运动到上部限位后，外活塞节流孔油路被封堵，燃油经内活塞容腔和内活塞节流孔流入第二可变容腔，通过内活塞节流孔的阻尼作用和内活塞自身的缓冲作用，燃油的压力波动被吸收，在位于第二可变容腔中的燃油通过出油节流孔时，燃油的压力波动再次被吸收。

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