CN2570491Y - 顶隙式柱塞偶件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柴油发动机的喷油泵，尤其是指一种具有顶隙的柱塞偶件。其主要技术方案包括柱塞套及其柱塞，在柱塞的顶部设置凹槽，在柱塞的顶部与柱塞套之间留下间隙；所述凹槽为一种上螺旋槽结构，该螺旋槽结构位于柱塞顶部边缘，其螺旋升角为α1，在主斜槽的法线方向H－H上的长度为L1，在正投影上的宽度为δ1。利用这种柱塞偶件后，可根据各种不同类型发动机的需求灵活调整供油始点随负荷、转速变化的特点，纠正供油速度特性，实现先缓后急供油，减少供油柱塞顶部的有害容积，避免机械式提前器所存在的问题，提高汽车发动机的综合性能。

Description

顶隙式柱塞偶件

技术领域

本实用新型涉及一种柴油发动机的喷油泵，尤其是指一种具有顶隙的柱塞偶件。

背景技术

柱塞偶件的工作过程是通过它的一对偶合零件——柱塞与柱塞套之间的反复运动，将喷油泵高压腔内的燃油，经出油阀偶件与高压油管，挤入喷油器，从而实现喷油泵的定时、定值、定量供油。普通柱塞可以实现上述一般的工作过程，但无法根据汽车发动机负荷、转速变化的需要来动态调整供油始点提前或者滞后的程度，当需要调整时，通常利用机械式提前器来实现转速提前的功能。

随着我国对汽车柴油机降排放、降油耗、降振动与降噪音要求的日趋严格，以及燃油喷射系统的高压直喷强化趋势，原有的普通型柱塞偶件与机械式提前器，由于结构设计的柔性程度低，不能满足新形势下发动机降排放、降油耗、降振动与降噪音的要求；而且，对于中型与重型汽车发动机所用的机械式提前器，其设计、制造、安装、成本及质量等方面存在越来越严重的问题。

发明内容

本实用新型的目的是设计顶隙式柱塞偶件，利用这种柱塞偶件后，可根据各种不同类型发动机的需求灵活调整供油始点随负荷、转速变化的特点，纠正供油速度特性，实现先缓后急供油，减少供油柱塞顶部的有害容积，避免机械式提前器所存在的问题，提高汽车发动机的综合性能。

其主要技术方案包括柱塞套及其柱塞，在柱塞的顶部设置凹槽，在柱塞的顶部与柱塞套之间留下间隙。

所述凹槽为一种上螺旋槽结构，该螺旋槽结构位于柱塞顶部边缘，其螺旋升角为α1，在主斜槽的法线方向H-H上的长度为L1，在正投影上的宽度为δ1。

所述也可以凹槽是一种头部漏虚结构，该头部漏虚结构位于柱塞顶部的边缘，其轴向长度为L3，在正投影上的宽度为δ2。

所述凹槽还可以是一种上斜槽结构，该上斜槽结构位于柱塞顶部边缘，其倾斜角为α2，在主斜槽的法线方向H-H上的长度为L4。

或者，所述凹槽是一种V形槽结构，该V形槽结构位于柱塞的顶部边缘，V形槽两条斜边的倾斜角为α3，V形槽底边至柱塞顶部的距离为L2与L5之差。

在柱塞上设置主斜槽与直槽，其中主斜槽的倾斜角为β。

本实用新型的优点是利用这种柱塞偶件后，可根据各种不同类型发动机的需求灵活调整供油始点随负荷、转速变化的特点，纠正供油速度特性，实现先缓后急供油，减少供油柱塞顶部的有害容积，避免机械式提前器所存在的问题，提高汽车发动机的综合性能。本实用新型提供了4种类型的顶隙结构，在设计时可根据优化性能及汽车发动机的实际需要加以灵活调整、优化组合与应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为柱塞顶部的凹槽呈螺旋槽状的结构图。

图3为图2中柱塞顶部的展开图。

图4为柱塞顶部的凹槽呈头部漏虚状的结构图。

图5为图4中柱塞顶部的展开图。

图6为柱塞顶部的凹槽呈上斜槽状的结构图。

图7为图6中柱塞顶部的展开图。

图8为柱塞顶部的凹槽呈V形槽的结构图。

图9为图8中柱塞顶部的展开图。

具体实施方式

如图1所示：柱塞1位于柱塞套2内，在柱塞1上设置主斜槽5与直槽3，其中主斜槽5的倾斜角为β。在柱塞1的顶部设置凹槽，以便在柱塞1的顶部与柱塞套2之间留下间隙。

所述凹槽可以是一种上螺旋槽结构4，见图2、3，该螺旋槽结构4位于柱塞1的顶部边缘，其螺旋升角为α1，在主斜槽5的法线方向H-H上的长度为L1，在正投影上的宽度为δ1。对应的柱塞主配油槽可以是斜槽或螺旋槽，顶部间隙δ的大小决定供油始点随转速增加而提前的程度。0.12毫米以内的小间隙用于实现液力提前、取代机械式提前器的情况；0.12～0.13毫米之间的间隙与上螺旋槽相结合，主要调整供油始点随负荷的变化，也可用于调整上止点柱塞头部的容积。

图4、5所示的凹槽为一种头部漏虚结构6，该头部漏虚结构6位于柱塞顶部的边缘，其轴向长度为L3，在正投影上的宽度为δ2。顶部间隙δ2的大小决定供油始点随转速增加而提前的程度，较小的间隙用于实现液力提前取代机械式提前器的作用；此外，L3在0.5mm范围内的小间隙还可用于调整纠正供油速度特性(尤其是等压出油阀偶件)，改进喷油泵与调速器的匹配。间隙δ2大于0.5毫米时，L3尺寸可用于调整上止点柱塞顶部容积，凑预行程调整范围，增强柱塞套设计的通用性。

图6、7所示的凹槽为一种上斜槽结构7，该上斜槽结构7位于柱塞顶部边缘，其倾斜角为α2，在主斜槽5的法线方向H-H上的长度为L4。另外还有两个设计参数是γ角与深度尺寸L6。这种间隙是一种工艺性很好的中、小负荷供油提前的结构，降低发动机部分负荷工况燃油消耗；大负荷滞后可降低发动机噪音、振动、氮氧化合物排放。α2为负值时，可以根据具体发动机的需要实现大负荷提前，降低汽车燃油消耗。

图8、9所示的凹槽为一种V形槽结构8，该V形槽结构8位于柱塞1的顶部边缘，V形槽两条斜边的倾斜角为α3，V形槽底边至柱塞顶部的距离为L2与L5之差。其中的γ角为V形槽的对称中心线K-K与主斜槽5的法线方向H-H间的夹角。V形槽可以用于大负荷、启动提前，减少负校正行程。α3为90度时，该结构演变为一种专用于启动提前的顶隙式柱塞偶件。

上述图中的L2用于确定主斜槽的轴向位置，β为主斜槽的倾斜角。

Claims (6)

1、顶隙式柱塞偶件，包括柱塞套(2)及其柱塞(1)，其特征是在柱塞(1)的顶部设置凹槽，在柱塞(1)的顶部与柱塞套(2)之间留下间隙。

2、根据权利要求1所述的偶件，其特征是凹槽为一种上螺旋槽结构(4)，该螺旋槽结构(4)位于柱塞顶部边缘，其螺旋升角为α1，在主斜槽(5)的法线方向H-H上的长度为L1，在正投影上的宽度为δ1。

3、根据权利要求1所述的偶件，其特征是凹槽为一种头部漏虚结构(6)，该头部漏虚结构(6)位于柱塞顶部的边缘，其轴向长度为L3，在正投影上的宽度为δ2。

4、根据权利要求1所述的偶件，其特征是凹槽为一种上斜槽结构(7)，该上斜槽结构(7)位于柱塞顶部边缘，其倾斜角为α2，在主斜槽(5)的法线方向H-H上的长度为L4。

5、根据权利要求1所述的偶件，其特征是凹槽为一种V形槽结构(8)，该V形槽结构(8)位于柱塞(1)的顶部边缘，V形槽两条斜边的倾斜角为α3，V形槽底边至柱塞顶部的距离为L2与L5之差。

6、根据权利要求1所述的偶件，其特征是在柱塞(1)上设置主斜槽(5)与直槽(3)，其中主斜槽(5)的倾斜角为β。

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