CN202001162U - 进油计量阀控制式共轨供油泵 - Google Patents

Abstract

一种柴油机电控高压共轨式燃油喷射系统的供油泵，其主要特征是：该供油泵采用一个位于油泵前侧中间的进油计量阀来控制供油量大小，其好处是从输油泵出油口到各缸柱塞腔的低压油路长度一致，可以提高各缸供油量的均匀性；在进油计量阀前安装有溢流阀，可以稳定从进油计量阀到柱塞腔的燃油压力；在泵体前侧设有微小量孔以连通进油计量阀出油量孔前后油腔，其功能是稳定柱塞腔压力波动和减少柱塞的吸真空及穴蚀作用；该供油泵的进油阀采用球阀结构，出油阀采用锥阀结构，两阀共用一个阀座，使结构紧凑且形状规则，便于加工和装配。本实用新型可以简化结构、提高供油效率和共轨压力的稳定性，并降低了关键零件的加工难度，适合大批量生产。

Description

进油计量阀控制式共轨供油泵

技术领域

本实用新型涉及柴油机共轨系统高压供油泵，具体地说是一种柴油机进油计量阀控制式共轨供油泵(以下简称“供油泵”)。

背景技术

共轨系统可以实时可控地提供柴油机喷射压力为0～180MPa的燃油，以供燃烧并产生动力，而供油泵是产生共轨系统燃油高压力的动力源。为了适应这一需求，供油泵必须具有良好的高压密封性、容积效率和高压承载能力，以及满足车用多变工况的快速响应能力。现有技术中，许多供油泵产品采用开关电磁阀控制进油的方式。如日本电装公司产品HP0系列供油泵(参见中国发明专利申请公开说明书200510136173.7)及无锡油泵油嘴研究所产品EP1AA供油泵(参见中国发明专利申请公开说明书200610159422.9)。它们存在几个不利之处：其一：供油泵采用开关电磁阀的进油控制方式，发动机每循环时间内单个电磁阀通断三次，且为了达到车用柴油机的转速及油量需求，其电磁阀体积相对较大，不利于供油泵的高压密封性及结构紧凑性，而且电流的快速变化也不利于共轨系统控制芯片的设计与冷却；其二：供油泵的进油阀与出油阀距离较远，因此柱塞腔的“死容积”相对较高，特别是EP1AA供油泵的进油阀横置，不利于高压密封和柱塞套的加工，会带来供油效率下降的缺陷。

近年来国内外已有多家公司生产了采用进油计量控制方式的供油泵，如德国博世公司的专利DE10237586(中国发明专利CN1675463A)提出的一种燃料配量装置是一个电控制的比例阀，也就是进油计量，其产品是CP2.2型共轨高压泵、辽宁新风集团吉尔公司的共轨系统直列式高压泵(实用新型ZL200820014040.1)、威孚高科公司的球阀型共轨喷油泵(实用新型ZL200620075584.X)、和日本电装公司的柴油机共轨供油泵(JP2004332645)。其中电装公司的柴油机共轨泵为转子泵结构型式，而其它几个都为与本实用新型类似的直列泵结构型式，这些直列泵的进油计量阀都布置在油泵的一侧，因此从输油泵到各缸柱塞腔的油道长度不一致，由此可能造成低压腔燃油压力波动较 大和各缸供油不均匀等现象；另外，从稳定低压腔压力波动等方面考虑，各公司的进油计量阀式直列泵内都设计和布置有零供油节流通道，以连通进油计量阀前后油腔，由于进油计量阀布置在一侧位置，只能通过单独的外接油管来实现零供油节流通道的功能，结构比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种新的进油计量阀控制式共轨供油泵，通过合理布置进油计量阀部件的安装位置以提高供油效率和两缸供油一致性，独特的进出油阀结构也提高了供油泵的使用可靠性。

按照本实用新型提供的技术方案，进油计量阀部件位于油泵的前侧中间位置，在阀体和泵体前侧对应位置加工有互通的进油孔，在泵体内加工有内油道与各缸柱塞腔相通，从进油计量阀出油量孔到两缸柱塞腔的低压油道长度基本一致。在泵体前侧加工有最小孔径为0.3～0.5毫米的微小量孔，以连通进油计量阀出油量孔的前后油腔。在进油计量阀前安装有进油螺钉部件和可以稳定低压燃油腔压力的溢流阀部件，溢流阀部件、进油螺钉部件与进油计量阀都设置在同一个阀体内，形成结构紧凑的机构。在供油泵泵体内安装有柱塞偶件、进油阀偶件、出油阀偶件，其中柱塞套与出油阀接头之间纵向布置进油阀与出油阀，其中进油阀为球阀，出油阀为锥阀，两阀共用一个出油阀座，进油阀弹簧的一部分位于出油阀内，在出油阀座内设置有环形进油腔，分别与进油腔与柱塞腔相连。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：(a)进油计量阀布置在泵体前侧中间位置，从进油计量阀出油量孔到各缸柱塞腔的油道较短且油道长度一致，因此油量分配均匀，提高了供油效率，并改善了各缸的供油一致性；(b)在泵体的前侧与计量阀体对应位置还加工了微小量孔，其作用是连通进油计量阀出油量孔的前后油腔，可以减少柱塞腔的压力波动，并能在进油计量阀出油量孔完全关闭后提供少量燃油到柱塞腔，以减少柱塞吸真空及穴蚀作用；(c)进出油阀采用了球阀加锥阀的结构，其中锥阀的加工工艺成熟，具有良好的高压密封效果，而球阀的优点是结构简单，采用普通钢球即可满足此处低压密封的要求，另外出油阀座内加工有用于安装进油阀弹簧的内腔，该结构具有弹簧稳定性好和便于安装的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明

图1为实施本实用新型的供油泵的轴测图。

图2为供油泵的纵剖视图。

图3为供油泵泵体的轴测图

具体实施方式

图中：1.出油阀座；2.出油阀上座；3.出油阀弹簧；4.出油阀；5.进油阀弹簧；6.钢球；7.进出油阀座；8.进出油阀内油道；9.柱塞套进油孔；10.柱塞套；11.柱塞；12.弹簧上座；13.柱塞弹簧；14.弹簧下座；15.挺柱体部件；16.凸轮轴；17.进油计量阀体；18.进油螺钉部件；20.泵体；21.进油计量阀部件；22.左侧缸进油油道；23.右侧缸进油油道；24.进油油道；25.微小量孔；26.进油主油道。

如图所示，在泵体20的前侧中间位置连接有进油计量阀体17，在进油计量阀体17的右侧连接进油计量阀部件21，在左侧上下方分别连接了进油螺钉部件18和溢流阀部件19，此处18与19的位置可以互换；在泵体20与进油计量阀体17的对应位置加工有互通的进油油道24，在泵体内还加工了主油道26、与柱塞腔21想通的油道22与23。通过以上油道燃油可以从进油螺钉部件经由计量阀体、进油计量阀部件和泵体被引入柱塞腔；在泵体20的前侧与计量阀体对应位置还加工了微小量孔25，其最小孔径在0.3～0.5毫米之间。

泵体20的内腔布置有凸轮轴部件16、挺柱体部件15、弹簧下座14、柱塞弹簧13、弹簧上座12，以上零部件的原理与结构和传统脉动式机械泵相似；在挺柱体部件15的上方为泵油系部件，由柱塞11、柱塞套10、进出油阀座7、钢球6、进油阀弹簧5、出油阀弹簧3、出油阀4、出油阀上座2与出油阀紧座1等组成，钢球6与出油阀4垂直布置，并分别与进出油阀座7配合形成两个单向阀，进出油阀座7内加工有一个横向进油油道、一个环形油道和多个竖向油道，在钢球6以下的油道为低压进油油道并与泵体的主油道26相通，竖向油道、环形油道与柱塞头部以上空腔相通形成封闭的柱塞腔。

进油计量阀控制式高压共轨供油泵的工作原理是：燃油经过输油泵加压后经由进油螺钉部件18进入进油计量阀体17，由于不同工况的需要，进入油泵的燃油需要柔性调节其供油量大小，该功能是由进油计量阀部件所完成的，共轨系统的电控单元通过接收外部传感器的信息并根据标定数据产生了实时的控制电流信号，并传送到进油计量阀部件，使之产生不同的电磁力并推动进油计量阀部件内的驱动机构，最终实现出油量孔面积可调的效果，以达到进油量可调的目的，经过进油计量后的燃油由泵体进油道24被分配到两缸柱塞的低压腔，而多余的燃油则由溢流阀部件流回燃油油箱。凸轮轴16旋转带动柱塞11下行，球阀6以上的柱塞高压腔内产生负压将球阀打开，燃油经由油道8被吸入柱塞腔，直到柱塞下行到最低点，吸油结束；柱塞上行，柱塞高压腔内燃油压力增大使球阀6关闭；柱塞继续上行，燃油压力增大到克服出油阀弹簧3与出油阀紧座1内燃油的油压时，出油阀5开启，高压燃油经由出油阀紧座与高压油管进入共轨管，直到柱塞上升到上止点后，供油结束，进入下一个吸油过程。

Claims (4)

1.一种进油计量阀控制式高压共轨供油泵，它具有泵体、凸轮轴、挺柱体部件、柱塞弹簧、柱塞偶件、进油阀、出油阀、进油计量阀部件和输油泵部件；其中进油计量阀部件由阀体和进油计量阀组成；其特征在于：

其中所叙的进油计量阀部件位于油泵的前侧中间位置，在阀体和泵体前侧对应位置加工有互通的进油孔，在泵体内加工有内油道与各缸柱塞腔相通，从进油计量阀出油量孔到两缸柱塞腔的低压油道长度基本一致。

2.根据权利要求1所述的高压共轨供油泵，其特征是：在泵体前侧的合适位置设有微小量孔，最小孔径为0.3～0.5毫米，以连通进油计量阀出油量孔前后油腔。

3.根据权利要求1所述的高压共轨供油泵，其特征是：在进油计量阀前安装有进油螺钉部件和可以稳定低压燃油腔压力的溢流阀部件，溢流阀部件、进油螺钉部件与进油计量阀都设置在同一个阀体内，形成结构紧凑的机构。

4.根据权利要求1所述的高压共轨供油泵，其特征是：柱塞套与出油阀接头之间纵向布置进油阀与出油阀，其中进油阀为球阀，出油阀为锥阀，两阀共用一个出油阀座，进油阀弹簧的一部分位于出油阀内，在出油阀座内设置有环形进油腔，分别与进油腔与柱塞腔相连。 

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