CN1616812A - 液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置。它具有燃料箱、燃料过滤器、燃料输送泵、在燃料输送泵上依次串接有第一单向阀、第二单向阀、压力传感器、第三单向阀、第四单向阀，第一单向阀与第二单向阀的连接点与燃料压力增压装置A缸上端相接，第三单向阀与第四单向阀的连接点与燃料压力增压装置B缸上端相接；在燃料压力增压装置A缸的a2腔内装有燃料压缩缸位置传感器，在燃料压力增压装置B缸的b2腔内装有燃料压缩缸位置传感器。本发明容易实现燃料的高压增压；无高速运动部件，提高了系统可靠性；适应多种液体及气体燃料的增压；采用两个燃料压缩缸交替工作，能够保证喷油压力稳定，所以不需要蓄压装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置。
背景技术
发动机缸内直接喷射技术越来越多的被应用到各类中高档轿车上，它已经成为今后汽车技术发展的一个主要方向。而燃料高压产生装置是发动机缸内直接喷射燃料供给系统中的关键部分，传统的缸内直喷式发动机压力产生装置一般采用由发动机带动柱塞式油泵压油的方式来产生高压燃油，采用这种高压产生装置存在诸多缺点：由于柱塞式油泵中的柱塞偶合件采用的是高精度配合，而柱塞式油泵工作时它们处于高速运动状态，这就要求柱塞偶合件之间有良好的润滑以防止部件磨损，但对于使用汽油、液化石油气这类燃料的发动机缸内直接喷射系统来说，由于汽油、特别是液化石油气燃料具有粘度低、润滑性差的特点，如果采用传统的缸内直喷式发动机压力产生装置，势必会带来部件快速磨损导致装置失效的严重后果，更有甚者，由于某些燃料的腐蚀作用，采用柱塞泵增压时会因为燃料的腐蚀使柱塞偶合件的配合精度降低，从而使传统的缸内直喷式发动机压力产生装置产生增压困难、密封性能差等问题，严重影响系统使用的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置。
它具有燃料箱、燃料过滤器、燃料输送泵、在燃料输送泵上依次串接有第一单向阀、第二单向阀、压力传感器、第三单向阀、第四单向阀，第一单向阀与第二单向阀的连接点与燃料压力增压装置A缸上端相接，第三单向阀与第四单向阀的连接点与燃料压力增压装置B缸上端相接；在燃料压力增压装置A缸的a2腔内装有燃料压缩缸位置传感器，在燃料压力增压装置B缸的b2腔内装有燃料压缩缸位置传感器。
本发明的优点：
1)容易实现燃料的高压增压；
2)无高速运动部件，提高了系统可靠性；
3)解决了低粘度、低润滑燃料的密封问题；
4)适应多种液体及气体燃料的增压；
5)采用两个燃料压缩缸交替工作，能够保证喷油压力稳定，所以不需要蓄压装置。
附图说明
图1是LPG/汽油发动机缸内直接喷射的燃料高压产生装置示意图；
图2是燃料增压装置A缸结构示意图(B缸与A缸结构相同)。
具体实施方式
如图1所示，LPG(液化石油气)/汽油发动机缸内直接喷射供油系统的燃料高压产生装置，燃料过滤器9、燃料输送泵5、在燃料输送泵5上依次串接有第一单向阀2、第二单向阀1、压力传感器8、第三单向阀4、第四单向阀3，第一单向阀2与第二单向阀1的连接点与燃料压力增压装置A缸上端a1腔相接，第三单向阀4与第四单向阀3的连接点与燃料压力增压装置B缸上端b1腔相接；在燃料压力增压装置A缸的a2腔内装有燃料压缩缸位置传感器6，在燃料压力增压装置B缸的b2腔内装有燃料压缩缸位置传感器7。燃料压力增压装置B缸与燃料压力增压装置A缸相同。
如图2所示，燃料压力增压装置A缸上依次具有燃料压缩缸套A-1、流体动力缸套法兰A-9、流体动力缸套A-12、在燃料压缩缸套A-1内设有燃料压缩活塞A-2、在燃料压缩活塞A-2上设有活塞杆A-4并用锁紧螺母A-5固定、燃料压缩缸套A-1与燃料压缩活塞A-2间设有密封活塞环A-3；在流体动力缸套A-12内设有流体动力活塞A-13，在流体动力活塞A-13上设有活塞杆A-4并用锁紧螺母A-14固定、流体动力活塞A-13与流体动力缸套A-12之间设有密封活塞环A-11；在燃料压缩缸套A-1与流体动力缸套法兰A-9之间设有密封圈A-7，在流体动力缸套法兰A-9与在流体动力缸套A-12之间设有密封圈A-10；燃料压缩缸套A-1、流体动力缸套法兰A-9与流体动力缸套A-12通过紧固螺栓A-6连接在一起。在燃料压缩缸套A-1上开有一个与a1腔相连的燃料进出孔A-15和一个与a2腔相连的燃料泄露搜集孔A-16，在流体动力缸套A-12上开有一个与a3腔相连的动力缸流体进出孔A-17和一个与a4腔相连的动力缸流体进出孔A-18。
本发明工作时：
工作流体通过燃料增压装置A缸的流体动力缸套A-12上的动力缸流体进出孔A-18进入a4腔，同时a3腔中的工作流体通过流体动力缸套A-12上的动力缸流体进出孔A-17流出，a4腔和a3腔间的压力差使得流体动力活塞A-12向着燃料压缩缸a1腔的方向移动，同时带动与流体动力活塞A-12固定在一起的活塞杆A-4、以及固定在活塞杆A-4上的燃料压缩活塞A-2向着同一方向移动。此时燃料压缩缸套A-1内a1腔中原有的燃料被压缩，达到预先设定的燃料压力(0.5～100MPa)。这些在燃料压缩缸套A-1内a1腔中形成的高压燃料则经过第二单向阀1供给接在出口O处的喷油嘴。
在燃料增压装置A缸开始供应燃油的同时，燃料增压装置B缸的燃料压缩活塞B-2行至行程终点，燃料压缩缸位置传感器7向控制器发送信号，在控制器的控制下，工作流体通过燃料增压装置B缸的流体动力缸套B-12上的动力缸流体进出孔B-17进入b3腔，同b4腔中的工作流体通过流体动力缸套B-12上的动力缸流体进出孔B-18流出，b3腔和b4腔间的压力差使得流体动力活塞B-12向着燃料压缩缸b2腔的方向移动，同时带动与流体动力活塞B-12固定在一起的活塞杆B-4、以及固定在活塞杆B-4上的燃料压缩活塞B-2向着同一方向移动。此时燃料罐(箱)来的燃料经过燃料过滤器9和燃料输送泵5初级增压后，通过第四单向阀3进入燃料压缩缸套B-1内的b1腔。
此时，燃料增压装置A缸仍然在供应燃油，而燃料增压装置B缸的流体动力活塞B-12接近行程终点，燃料压缩缸位置传感器7发出信号，通过控制器的控制，工作流体通过燃料增压装置B缸的流体动力缸套B-12上的动力缸流体进出孔B-18进入b4腔，同时b3腔中的工作流体通过流体动力缸套B-12上的动力缸流体进出孔B-17流出，b4腔和b3腔间的压力差使得流体动力活塞B-12向着燃料压缩缸b1腔的方向移动，同时带动与流体动力活塞B-12固定在一起的活塞杆B-4、以及固定在活塞杆B-4上的燃料压缩活塞B-2向着同一方向移动。此时燃料压缩缸套B-1内b1腔中原有的燃料被压缩，达到预先设定的燃料压力(0.5～100MPa)。这些在燃料压缩缸套B-1内b1腔中形成的高压燃料则经过第三单向阀4供给接在出口O处的喷油嘴。
在燃料增压装置B缸开始供应燃油的同时，燃料增压装置A缸的燃料压缩活塞A-2行至行程终点，燃料压缩缸位置传感器6向控制器发送信号，在控制器的控制下，工作流体通过燃料增压装置B缸的流体动力缸套A-12上的动力缸流体进出孔A-17进入a3腔，同a4腔中的工作流体通过流体动力缸套A-12上的动力缸流体进出孔A-18流出，a3腔和a4腔间的压力差使得流体动力活塞A-12向着燃料压缩缸a2腔的方向移动，同时带动与流体动力活塞A-12固定在一起的活塞杆A-4、以及固定在活塞杆A-4上的燃料压缩活塞A-2向着同一方向移动。此时燃料罐(箱)来的燃料经过燃料过滤器9和燃料输送泵5初级增压后，通过第一单向阀2进入燃料压缩缸套A-1内的a1腔。
在燃料增压装置A缸的流体动力活塞A-12接近行程终点，燃料压缩缸位置传感器6向控制器发送信号，在控制器的控制下，燃料压力增压装置将重复第1步的过程，在燃料压缩缸套A-1内a1腔中的燃料被压缩形成高压燃料。由此周而复始的循环工作，就可以形成稳定高压燃料供给接在出口O处的喷油嘴了。
在燃料压缩缸A、B，当其中一个燃料压缩缸A中的高压燃料还没有用完时，另一个燃料压缩缸B中的燃料已经被压缩到要求的压力，准备供应燃料。这时当燃料压缩缸A中燃料压缩活塞A-2行至行程终点，开始由燃料压缩缸B供应燃油。而在燃料压缩缸B中的高压燃料还没有用完时，燃料压缩缸A中的燃料已经被压缩到要求的压力，准备供应燃料。如此周而复始，油路中的燃油压力可以保持稳定，避免了燃油的压力波动，所以本装置无需蓄压装置，即可保证整个装置输出的高压燃料压力保持不变。
压力传感器8的作用是收集高压油路中的压力信息，反馈给控制器，并以此为基础控制动力缸的动作。在燃料压缩缸套A-1上与a2腔相接的燃料泄漏搜集孔A-16的作用是当燃料压缩时，将由燃料压缩缸套A-1与燃料压缩活塞A-2间泄漏出来的燃料搜集起来送回燃料罐(箱)；在燃料压缩缸套B-1上与b2腔相接的燃料泄漏搜集孔B-16的作用是当燃料压缩时，将由燃料压缩缸套B-1与燃料压缩活塞B-2间泄漏出来的燃料搜集起来送回燃料罐(箱)。
Claims (3)
1.一种液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置，其特征在于：它具有燃料输送泵(5)、在燃料输送泵(5)上依次串接有第一单向阀(2)、第二单向阀(1)、压力传感器(8)、第三单向阀(4)、第四单向阀(3)，第一单向阀(2)与第二单向阀(1)的连接点与燃料压力增压装置A缸上端a1腔相接，第三单向阀(4)与第四单向阀(3)的连接点与燃料压力增压装置B缸上端b1腔相接；在燃料压力增压装置A缸的a2腔内装有燃料压缩缸位置传感器(6)，在燃料压力增压装置B缸的b2腔内装有燃料压缩缸位置传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置，其特征在于：所说的燃料压力增压装置B缸与燃料压力增压装置A缸相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种液化石油气/汽油缸内直喷供油系统的燃料高压产生装置，其特征在于：所说的燃料压力增压装置A缸上依次具有燃料压缩缸套(A-1)、流体动力缸套法兰(A-9)、流体动力缸套(A-12)、在燃料压缩缸套(A-1)内设有燃料压缩活塞(A-2)、在燃料压缩活塞(A-2)上设有活塞杆(A-4)并用锁紧螺母(A-5)固定、燃料压缩缸套(A-1)与燃料压缩活塞(A-2)间设有密封活塞环(A-3)；在流体动力缸套(A-12)内设有流体动力活塞(A-13)，在流体动力活塞(A-13)上设有活塞杆(A-4)并用锁紧螺母(A-14)固定、流体动力活塞(A-13)与流体动力缸套(A-12)之间设有密封活塞环(A-11)；在燃料压缩缸套(A-1)与流体动力缸套法兰(A-9)之间设有密封圈(A-7)，在流体动力缸套法兰(A-9)与在流体动力缸套(A-12)之间设有密封圈(A-10)；燃料压缩缸套(A-1)、流体动力缸套法兰(A-9)与流体动力缸套(A-12)通过紧固螺栓(A-6)连接在一起。在燃料压缩缸套(A-1)上开有一个与a1腔相连的燃料进出孔(A-15)和一个与a2腔相连的燃料泄露搜集孔(A-16)，在流体动力缸套(A-12)上开有一个与a3腔相连的动力缸流体进出孔(A-17)和一个与a4腔相连的动力缸流体进出孔(A-18)。
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