CN114738153A - 带分配器的高压共轨系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带分配器的高压共轨系统，包括燃油箱、燃油滤清器、两低压泵、第一高压油泵、第二高压油泵、分配器、第一高压共轨管、第二高压共轨管、喷油器和电子控制单元；燃油箱通过燃油滤清器分别连接两低压泵；两低压泵分别连接第一高压油泵和第二高压油泵；分配器连接第一高压油泵、第二高压油泵、燃油箱、第一高压共轨管和第二高压共轨管；第一高压共轨管和第二高压共轨管分别连接多个喷油器；第一高压共轨管连接电控PCV阀；电子控制单元与第一高压油泵、第二高压油泵、喷油器和电控PCV阀通信连接。本发明的一种带分配器的高压共轨系统，可实现两台供油泵与两根高压共轨管的连接，缩短管路内压力和目标油轨压力的跟随时间。

Description

带分配器的高压共轨系统

技术领域

本发明涉及高压共轨燃油喷射系统技术领域，尤其涉及一种带分配器的高压共轨系统。

背景技术

目前，排放法规不断升级，高压共轨系统在提高柴油机的经济性能、动力性能、减小排放和降低污染方面有独特的优势而广泛运用于柴油机中。

在高压共轨系统的管路中，由于柴油机在连续运行过程会导致燃油的压力和流量发生瞬时变化，压力振荡是不可避免的。共轨管在高压共轨系统中利用自身具有一定容积来储存高压燃油，用来抑制源于高压油泵循环供油和喷油器高速喷射过程引起的整个高压共轨系统压力波动，使各缸喷油器在喷射时能够保证喷射压力基本稳定。

对于大型柴油机而言，由于共轨管的长度较长，柴油机的安装空间有限，以及加工工艺的复杂程度，常采用多根共轨管组合。同时，随着柴油机所需要的喷油压力和供油量的增加，单供油泵的高压共轨系统已不能满足大型柴油机的需求，传统的方法是增加另一个高压油泵，并利用双供油泵的高压共轨系统来改善系统的燃油供应。

专利“V型多缸柴油机的高压共轨系统”，其申请号为201821846203.2，授权公告号为CN 208996854 U，该发明提供了两套相互独立的高压共轨系统，采用两台高压油泵、多根共轨管串联且左右共轨管相互独立布置。但是，该发明技术未能够有效抑制因两台高压油泵的供油相位和循环供油量差异引发的压力波动，导致两根共轨管的轨压不一致，进而影响各缸喷油器喷油的一致性。

对于大型柴油机而言，双供油泵的高压共轨系统结构布局相对分散，供油泵的安装位置一般是固定的，受到安装空间的限制，导致管路复杂连接困难。当一台高压油泵对应连接到一根共轨管时，每台高压油泵对共轨管压力波动影响都是独立的，为保证喷油器高速喷射一致性，共轨管之间往往需要通过高压油管相连，但如果连接两根共轨管的高压油管长度较长，会影响其对两共轨管之间压力的平衡稳定作用，难以有效地抑制因高压油泵供油差异引发的压力波动，使得各缸喷油器喷油时由于系统压力波动而难以保证循环喷油量的稳定性、一致性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种带分配器的高压共轨系统，可实现两台供油泵与两根高压共轨管的连接，缩短管路内压力和目标油轨压力的跟随时间；并能够有效地抑制由高压油泵循环供油和喷油器高速喷射引发的压力波动，以提高在喷油器开启、喷射过程中油轨压力的稳定性，从而确保柴油机各缸喷油器喷射特性一致。

为了实现上述目的，本发明提供一种带分配器的高压共轨系统，包括一燃油箱、一燃油滤清器、两低压泵、一第一高压油泵、一第二高压油泵、一分配器、一第一高压共轨管、一第二高压共轨管、一电控PCV阀、多个喷油器、一电子控制单元和一显示器；所述燃油箱连接所述燃油滤清器；所述燃油滤清器分别连接两所述低压泵；两所述低压泵分别连接所述第一高压油泵和所述第二高压油泵；所述分配器连接所述第一高压油泵、所述第二高压油泵、所述燃油箱、所述第一高压共轨管和所述第二高压共轨管；所述第一高压共轨管和所述第二高压共轨管分别连接多个所述喷油器；所述第一高压共轨管连接所述电控PCV阀；所述分配器安装有一轨压传感器，所述显示器连接所述轨压传感器；所述电子控制单元与所述第一高压油泵、所述第二高压油泵、所述喷油器、所述电控PCV阀和所述显示器通信连接。

优选地，所述分配器包括一器身、四进出油接口、两安装架、一分配器主油道、一节流通道、所述轨压传感器、一机械PCV阀和一回油接头；所述器身的内部形成所述分配器主油道，所述分配器主油道的中部向内收缩形成所述节流通道；所述器身设置有所述进出油接口，所述进出油接口连通所述分配器主油道；所述器身外侧设置有所述安装架；所述分配器主油道的一端连接所述轨压传感器，所述分配器主油道的另一端通过所述机械PCV阀和所述回油接头连通所述燃油箱；四所述进出油接口分别连接所述第一高压油泵、所述第二高压油泵、所述第一高压共轨管和所述第二高压共轨管。

优选地，所述节流通道直径为1mm，长度为10mm。

优选地，所述显示器包括有相连的若干LED灯和一控制器。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

分配器设置有多个进出油接口，可实现两台供油泵与两根高压共轨管的连接，缩短管路内压力和目标油轨压力的跟随时间。同时，分配器具有一定的容积且中部位置设有节流通道，能够有效地抑制由高压油泵循环供油和喷油器高速喷射引发的压力波动，以提高在喷油器开启、喷射过程中油轨压力的稳定性，从而确保柴油机各缸喷油器喷射特性一致。

另外，本发明提供的一种带分配器的高压共轨系统，可进一步简化高压共轨系统，降低加工难度；使得共轨系统的结构更加紧凑，占用空间更小；便于装配调试、维修及更换。

本发明提供的一种带分配器的高压共轨系统，通过两台高压油泵和两根高压共轨管向多个喷油器提供高压燃油，以满足大型柴油机燃油供给量的需求。通过分配器主油道中间位置设置的节流通道可以确保系统中燃油压力的稳定性，该节流通道一方面有效地抑制来自第一高压共轨管、一第二高压共轨管之间因供油相位和供油量的差异引发的压力波动，另一方面能够减弱因喷油器高速喷射过程引发的压力波动，使得各缸喷油器喷射的稳定性以及一致性有了很大地提高。

本发明提供的一种带分配器的高压共轨系统，在传统高压共轨系统功能基础上增加了预警功能，可提醒技术人员根据显示器上的LED灯状态迅速判断系统运行安全性。如果LED红灯亮起，提醒技术人员及时检查设备，查找故障源，防止因设备故障引发安全事故，威胁技术人员的安全。

本发明提供的一种带分配器的高压共轨系统，通过机械PCV阀和电控PCV阀的协同作用，有利于改善高压共轨系统运行的可靠性和安全性。并且能够有效提升高压共轨系统的响应速度，进一步提高柴油机的整体性能。

附图说明

图1为本发明实施例的带分配器的高压共轨系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的分配器的截面图；

图3为图2的A-A截面图；

图4为图2的B-B截面图；

图5为本发明实施例的分配器的外观图。

具体实施方式

下面根据附图1～图5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1～图5，本发明实施例的一种带分配器的高压共轨系统，包括一燃油箱101、一燃油滤清器102、两低压泵103、一第一高压油泵21、一第二高压油泵22、一分配器3、一第一高压共轨管401、一第二高压共轨管402、一电控PCV阀41、多个喷油器5、一电子控制单元6和一显示器341；燃油箱101连接燃油滤清器102；燃油滤清器102分别连接两低压泵103；两低压泵103分别连接第一高压油泵21和第二高压油泵22；分配器3连接第一高压油泵21、第二高压油泵22、燃油箱101、第一高压共轨管401和第二高压共轨管402；第一高压共轨管401和第二高压共轨管402分别连接多个喷油器5；第一高压共轨管401连接电控PCV阀41；分配器3安装有一轨压传感器340，显示器341连接轨压传感器340；电子控制单元6与第一高压油泵21、第二高压油泵22、喷油器5、电控PCV阀41和所述显示器341通信连接。

本实施例中，分配器3包括一器身、四进出油接口31、两安装架32、一分配器主油道350、一节流通道351、所述轨压传感器340、一机械PCV阀330和一回油接头331；器身的内部形成分配器主油道350，分配器主油道350的中部向内收缩形成节流通道351；器身设置有进出油接口31，进出油接口31连通分配器主油道350；器身外侧设置有安装架32；分配器主油道350的一端连接轨压传感器340，分配器主油道350的另一端通过机械PCV阀330和回油接头331连通燃油箱101；四进出油接口31分别连接第一高压油泵21、第二高压油泵22、第一高压共轨管401和第二高压共轨管402。

节流通道351直径为1mm，长度为10mm。

显示器341包括有相连的若干LED灯3411和一控制器3412。

分配器3的器身外侧还设置有一铭牌型号标识区36。

本发明实施例的一种带分配器的高压共轨系统，在分配器3的一侧设置轨压传感器340，轨压传感器340实时检测分配器3中的高压燃油压力。同时，在轨压传感器340后面连接一个显示器341，显示器341上安装了两个LED灯3411和控制器3412。控制器3412控制两个LED灯3411的打开和关闭，其中两个LED灯3411分别为红灯和绿灯。

安装在分配器3上的机械PCV阀330和第一高压共轨管401上的电控PCV阀41对高压燃油进行协同作用，共同实现对轨压的控制。电控PCV阀41根据电控信号调整阀门开度大小，机械PCV阀330在分配器3内的燃油压力超过预设极限值时开启，防止轨压过限，导致共轨系统出现故障。

本发明实施例的一种带分配器的高压共轨系统，工作原理如下：

1、燃油箱101中的燃油经过燃油滤清器102进行过滤，由低压泵103吸入使之转化为低压燃油，运输给第一高压油泵21、第二高压油泵22进行增压，为系统提供高压、高能量的燃油，然后高压燃油从第一高压油泵21、第二高压油泵22出口分别流出，通过高压油管运输至分配器3进行燃油的混合。高压燃油在分配器3中经过滤波和稳压，以抑制因第一高压油泵21、第二高压油泵22的供油相位和供油量差异引发的压力波动，然后将稳定后的燃油输送到第一高压共轨管401、第二高压共轨管402，然后通过高压油管连接到每个气缸的喷油器5。

分配器3的四个进出油接口31通过高压油管分别与第一高压油泵21、第二高压油泵22、第一高压共轨管401、第二高压共轨管402相连。

分配器3本体中部设置水平的主油道，在主油道中间位置设有直径为1mm、长度为10mm的节流通道351。该节流通道351一方面可以有效地抑制因第一高压油泵21、第二高压油泵22的供油相位和供油量差异引发的压力波动，另一方面能够减少喷油器5在高速喷射过程引起的压力波动，以确保分配器3中的压力稳定。

在分配器3的一侧设置轨压传感器340，轨压传感器340实时检测分配器3中的高压燃油压力。同时，在轨压传感器340后面连接一个显示器341，显示器341上安装了两个LED灯3411和控制器3412。控制器3412控制两个LED灯3411的打开和关闭，其中两个LED灯3411分别为红灯和绿灯。当轨压传感器340测得的燃油压力低于预设限值时，控制器3412控制绿灯亮起，红灯处于熄灭状态；反之，当高于预设限值时，红灯亮起，提醒技术人员检查设备，找出故障根源，为系统工作安全提供更进一步的保障。

在分配器3的另一侧设置机械PCV阀330，机械PCV阀330上设有回油接头331。当分配器3中的燃油压力超过预设极限值时，机械PCV阀330开启，燃油依次通过回油接头331和回油管回流泄压，从而提高系统运行的安全性能。

分配器3本体前部的铭牌型号标识区36安装有型号铭牌，标明零件号、零件名称、容积、出厂日期、推荐使用寿命等。

分配器3上端设置两个安装架32子。

2、第一高压共轨管401、第二高压共轨管402的结构相同，第一高压共轨管401、第二高压共轨管402的进油口与分配器3出油口相连通，第一高压共轨管401、第二高压共轨管402的出油口与喷油器5相连通。电控PCV阀41安装在第一高压共轨管401的一侧。

3、安装在分配器3上的机械PCV阀330与第一高压共轨管401上的电控PCV阀41对高压燃油进行协同作用，共同实现对轨压的控制。电控PCV阀41根据电控信号调整阀门开度大小，机械PCV阀330在分配器3内的燃油压力超过预设极限值时开启，起到及时泄压作用，防止燃油压力长时间高于设备所能承受的压力，进而威胁到设备安全。通过电控PCV阀41和机械PCV阀330协同作用，大大提高了高压共轨系统工作的安全性。

4、本发明不限于高压油泵的单出口布置，也适用于高压油泵的双出口布置，只需增加分配器3进、出油口接口数量即可。

5、本发明分配器3内部节流通道351形状以及大小不会被本文所限制，其他节流通道351形状以及大小均属于本专利保护范围之内。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种带分配器的高压共轨系统，其特征在于，包括一燃油箱(101)、一燃油滤清器(102)、两低压泵(103)、一第一高压油泵(21)、一第二高压油泵(22)、一分配器(3)、一第一高压共轨管(401)、一第二高压共轨管(402)、一电控PCV阀(41)、多个喷油器(5)、一电子控制单元(6)和一显示器(341)；所述燃油箱(101)连接所述燃油滤清器(102)；所述燃油滤清器(102)分别连接两所述低压泵(103)；两所述低压泵(103)分别连接所述第一高压油泵(21)和所述第二高压油泵(22)；所述分配器(3)连接所述第一高压油泵(21)、所述第二高压油泵(22)、所述燃油箱(101)、所述第一高压共轨管(401)和所述第二高压共轨管(402)；所述第一高压共轨管(401)和所述第二高压共轨管(402)分别连接多个所述喷油器(5)；所述第一高压共轨管(401)连接所述电控PCV阀(41)；所述分配器(3)安装有一轨压传感器(340)，所述显示器(341)连接所述轨压传感器(340)；所述电子控制单元(6)与所述第一高压油泵(21)、所述第二高压油泵(22)、所述喷油器(5)、所述电控PCV阀(41)和所述显示器(341)通信连接。

2.根据权利要求1所述的带分配器的高压共轨系统，其特征在于，所述分配器(3)包括一器身、四进出油接口(31)、两安装架(32)、一分配器主油道(350)、一节流通道(351)、所述轨压传感器(340)、一机械PCV阀(330)和一回油接头(331)；所述器身的内部形成所述分配器主油道(350)，所述分配器主油道(350)的中部向内收缩形成所述节流通道(351)；所述器身设置有所述进出油接口(31)，所述进出油接口(31)连通所述分配器主油道(350)；所述器身外侧设置有所述安装架(32)；所述分配器主油道(350)的一端连接所述轨压传感器(340)，所述分配器主油道(350)的另一端通过所述机械PCV阀(330)和所述回油接头(331)连通所述燃油箱(101)；四所述进出油接口(31)分别连接所述第一高压油泵(21)、所述第二高压油泵(22)、所述第一高压共轨管(401)和所述第二高压共轨管(402)。

3.根据权利要求2所述的带分配器的高压共轨系统，其特征在于，所述节流通道(351)直径为1mm，长度为10mm。

4.根据权利要求2或3所述的带分配器的高压共轨系统，其特征在于，所述显示器(341)包括有相连的若干LED灯(3411)和一控制器(3412)。

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