CN203702417U - 高压共轨系统干涉型管式滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压共轨系统干涉型管式滤波器，目的在于对柴油机高压共轨系统喷射产生的水击压力波动进行消振和滤波。在原有高压共轨系统基础上，将喷油器入口设计为一个三通结构，在两个相邻喷油器A、B之间增加一根与原系统喷油器高压供油管LA、LB相同的高压供油管L1。新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管组成喷油器的旁通管路。喷油器高压供油管与旁通管路并联组成高压共轨系统干涉型管式滤波器结构。当喷油器产生水击压力波动时，压力波沿两并联管路向共轨传播和反射。根据波的干涉原理，通过并联管间波的相互干涉，消除和衰减共轨系统的流量和压力的波动。具有结构简单，滤波效果好的优点。

Description

高压共轨系统干涉型管式滤波器

技术领域：

本实用新型涉及液压技术，具体用于柴油机高压共轨系统。

背景技术：

柴油机高压共轨系统多次喷射过程中，喷油器关闭产生的水击压力波动影响多次喷射喷油量精确控制，进而影响共轨柴油机燃烧噪声和排放。现有的高压共轨发动机一般通过设计基于模型的压力波动修正策略，编写ECU软件进行对喷油器喷油脉宽的调整，实现多次喷射的喷油量精确控制。但软件编写非常复杂，且不能消除系统内的压力波动，因此有必要采取硬件措施对高压共轨系统水击压力波动进行消振和滤波。

目前已有利用孔板式消振器进行高压共轨系统消振和滤波，安装于共轨和高压供油管的连接处的孔板消振器对压力波动起到了阻尼作用，使主预喷射的最大油量波动率降低约10％。但孔板消振器降低了喷射系统的流动效率，使共轨系统喷油量减小。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服上述不足，根据高压共轨系统的结构特点提供一种结构简单，压力损失小，水击压力波动衰减效果好的新型高压共轨系统结构。

一种高压共轨系统干涉型管式滤波器，用于包括共轨、高压供油管和喷油器的高压共轨系统中，其特征在于：在原有高压共轨系统基础上，将所有喷油器入口设计为一个三通结构，在两个相邻喷油器A、B之间增加一根高压供油管L1，新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管LB组成喷油器A的旁通管路，新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管LA组成喷油器B的旁通管路；根据波的干涉原理，原系统喷油器高压供油管与旁通管路组成干涉型管式滤波器，当一个喷油器产生水击压力波动时，压力波沿两路向共轨传播，原系统喷油器高压供油管是旁通管路路程的1／2，当旁路压力波从共轨返回到喷油器入口时，压力波与初始压力波反相，此时，原系统喷油器高压供油管内压力波往返两次，完成一个周期的传播，喷油器入口压力波与初始压力波同相，两路压力波相位相反，相互抵消，达到滤波效果。

进一步地，将喷油器入口由原来的单入口直通结构设计为一个双入口的三通结构，喷油入口A1、B1为原喷油器入口，喷油器新增入口A2、B2与喷油器入口A1、B1垂直，指向相邻喷油器，结构、大小与原喷油器入口相同。

进一步地，新增高压供油管L1与原系统喷油器高压供油管LA、LB的内径大小、长度相同，连接于相邻两个喷油器新增入口A2、B2之间，新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管组成喷油器的旁通管路，旁通管路的长度为原系统喷油器高压供油管长度的2倍。

附图说明：

图1Quincke管滤波器原理图；

图2高压共轨系统干涉型管式滤波器结构图。

其中，A.喷油器，B.喷油器，LA.原系统喷油器A高压供油管，LB.原系统喷油器B高压供油管，L1.新增高压供油管，A1.原A喷油器的入口，A2.A喷油器新增入口，B1.原B喷油器的入口，B2.B喷油器新增入口。

具体实施方式：

干涉型滤波器是一种并联式的滤波器，通过并联管间波的相互干涉，达到消除和衰减流量和压力的波动。采用干涉型滤波器后，在管路中只有波的干涉引起的能量再分配，对振动源的影响较小。本实用新型在高压共轨系统中使用Quincke管式滤波器原理，进行高压共轨系统水击压力波动的消振和滤波。

Quincke管滤波器又称管式滤波器，其结构为两个不同长度管道的并联，如图1所示。根据波的干涉原理，如果两个波的频率相同，相位相同，则两个波合成后它们的振幅互相叠加；而如果频率相同，相位相反，则合成后的振幅为两个波的振幅之差。如图1中，管2和管3的长度不等。从管1来的压力波分别经管2和管3传到管4汇合时，汇合处经管2和管3来的两个波频率仍相同，但因管长不等，两个波之间将存在一路程差Δl=l2-l3。若Δ1等于半波长λ/2的偶数倍，即

$\mathrm{\Δl}=\left(2n\right)\frac{\mathrm{\λ}}{2}(n=\mathrm{1,2,3},\·\·\·)---\left(1\right)$

则两个波为同相，其波动幅值叠加。若Δl等于半波长λ/2的奇数倍，即

$\mathrm{\Δl}=(2n+1)\frac{\mathrm{\λ}}{2}(n=\mathrm{1,2,3},\·\·\·)---\left(2\right)$

则两个波反相，波动幅值相减。即在汇合点，

ΔQ=Q₂-Q₃

Δp＝p₂-p₃   (3)

若Q₂＝Q₃，则汇合点ΔQ=0；若p₂＝p₃，则Δp=0。

因此，式(2)为Quincke管滤波器的设计原理。根据共轨系统水击压力波动的特点，水击压力波动的波长为4倍的喷油器供油管和喷油器供油道长度之和。

在原有高压共轨系统基础上，将所有喷油器入口由原来的单入口直通结构设计为一个双入口的三通结构，喷油器入口A1、B1为原喷油器入口，喷油器新增入口A2、B2与喷油器入口A1、B1垂直，指向相邻喷油器，结构、大小与原喷油器入口相同，如图2所示。

按传统安装方式将喷油器安装在共轨系统中，在两个相邻喷油器A、B之间增加一根高压供油管L1，连接相邻两个喷油器的新增喷油器入口A2、B2，形成高压共轨系统干涉型管式滤波器结构。实验证明，高压共轨系统加入干涉型管式滤波器后在较大的脉宽范围内取得了较好的消振和滤波效果，水击压力波动和多次喷射油量波动周期变小，波动幅度显著减小。高压共轨系统干涉型管式滤波器具有结构简单、实用，滤波效果明显的特点。

Claims (3)

1.一种高压共轨系统干涉型管式滤波器，用于包括共轨、高压供油管和喷油器的高压共轨系统中，其特征在于：在原有高压共轨系统基础上，将所有喷油器入口设计为一个三通结构，在两个相邻喷油器A、B之间增加一根高压供油管L1，新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管LB组成喷油器A的旁通管路，新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管LA组成喷油器B的旁通管路；根据波的干涉原理，原系统喷油器高压供油管与旁通管路组成干涉型管式滤波器，当一个喷油器产生水击压力波动时，压力波沿两路向共轨传播，原系统喷油器高压供油管是旁通管路路程的1/2，当旁路压力波从共轨返回到喷油器入口时，压力波与初始压力波反相，此时，原系统喷油器高压供油管内压力波往返两次，完成一个周期的传播，喷油器入口压力波与初始压力波同相，两路压力波相位相反，相互抵消，达到滤波效果。 

2.如权利要求1所述的高压共轨系统干涉型管式滤波器，其特征在于：将喷油器入口由原来的单入口直通结构设计为一个双入口的三通结构，喷油器入口A1、B1为原喷油器入口，喷油器新增入口A2、B2与喷油器入口A1、B1垂直，指向相邻喷油器，结构、大小与原喷油器入口相同。 

3.如权利要求1所述的高压共轨系统干涉型管式滤波器，其特征在于：新增高压供油管L1与原系统喷油器高压供油管LA、LB的内径大小、长度相同，连接于相邻两个喷油器新增入口A2、B2之间，新增高压供油管L1与相邻喷油器高压供油管组成喷油器的旁通管路，旁通管路的长度为原系统喷油器高压供油管长度的2倍。