CN2773334Y - 柴油机电控燃油喷射单体泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油机电控燃油喷射单体泵，主要包括单体泵泵体、电磁阀组件、管销和高压柱塞偶件。所述泵体阀杆孔的一端端面制有与阀杆端面密封的锥面；泵体的中部开有燃油进油孔F，泵体上左右两端还开有与进油孔F相通的D孔和E孔，D孔和E孔之间除阀杆孔外，还开有与D孔和E相通的小孔，用于连通燃油回路，所述阀杆心部的小孔联通所述阀杆两端的低压回路，阀杆的工作行程由尾部堵头和泵体密封锥面之间的距离决定。本实用新型电磁阀组件以电子控制单元ECU程序中的控制逻辑结构代替机械传递控制结构，解决了传统电控机械喷射装置极为复杂的机械结构。克服了传统电控机械喷射装置响应慢、压力低、只能兼顾几个主要工况点，不能全方位兼顾的问题。

Description

柴油机电控燃油喷射单体泵

技术领域

本实用新型涉及一种柴油发动机电控燃油喷射单体泵装置。

背景技术

目前，现有技术中的柴油发动机燃油喷射泵装置，主要由凸轮驱动机构、弹簧柱塞机构和用调速器拉动齿条带动柱塞转动改变柱塞螺旋槽与回油孔相对位置控制油量的机构构成。比如德国博世公司生产的P型直列泵燃油喷射装置，其油量控制也是用这种比较复杂的机械惯性机构来改变燃油机曲轴与油泵凸轮轴之间的相对位置的。机械惯性控制匹配发动机工况的系统可靠性不高，精度较低，兼顾的工况点不仅少，而且响应较慢，不能兼顾发动机所有工况的最优控制和选择最佳的喷油量和喷油定时。在我国国产柴油机普遍使用的机械式喷射装置中，阀杆两端的低压回路燃油泄压造成的两端液力不平衡，高低压燃油回路走向曲折，流向阻力大，密封不可靠。挺杆组件导向不规范，阀杆密封可靠差，燃油与润滑机油容易相窜，无法达到欧III排放法规的要求。

发明内容

本实用新型的的目的是针对上述现有技术中存在的不足之处，提供一种油路流畅，密封可靠，响应快，喷油压力高，油耗低，能够满足欧III排放标准要求的柴油机电控燃油喷射单体泵。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案予以实现。本实用新型提供的一种柴油机电控燃油喷射单体泵，主要包括开有阀杆孔、柱塞孔、高压油孔的单体泵泵体、电磁阀组件、管销、以及由柱塞、大弹簧和挺杆组件构成的高压柱塞偶件，其特征在于：所述泵体阀杆孔的一端端面制有与阀杆端面密封的锥面；泵体的中部开有燃油进油孔F，泵体上左右两端还开有与进油孔F相通的D孔和E孔，D孔和E孔为进回油公用油路通道孔，D孔和E孔之间除阀杆孔外，还开有与D孔和E相通的小孔，用于连通燃油回路；所述的阀杆心部开有小孔，连通所述阀杆两端的低压回路，所述阀杆的另一端安装有由后盖固定的堵头，阀杆的工作行程由堵头和泵体密封锥面之间的距离决定。

本实用新型所述的柴油机电控燃油喷射单体泵装置，可直接插入在发动机缸体或专用凸轮箱中，安装极为方便。该装置独立成为一个单元，可以根据柴油发动机的气缸数量灵活地确定所需要的电控单体泵装置的数量。

本实用新型所述电磁阀组件的电磁铁与单体泵泵体之间通过螺栓联接，中间由不导磁的环状电磁铁垫块隔开，电磁铁垫块与泵体和电磁铁之间安装有密封圈；中间挖空，用于安装衔铁。

本实用新型所述泵体上开有防止燃油与润滑机油相窜的泄压环槽和泄压孔。泵体上还设有用于密封润滑机油和燃油的上密封圈7和下密封圈22。

本实用新型所述泵体固联有导向挺杆组件上下运动的挺柱筒。泵体与所述挺柱筒之间的联接和固定是通过过盈联接来实现，挺柱筒的功能是：安装挺杆组件，并为挺杆组件的上下运动导向。

本实用新型的挺杆组件与挺柱筒之间是通过卡键来联接的，卡键外面安装有卡簧，卡簧的作用是防止卡键掉落；挺杆组件上开有连接润滑油通道的小孔，作为润滑油的通道。

本实用新型所述挺杆组件由挺杆、滚轮和销组成；挺杆与销之间通过过盈联接来实现；滚轮和销之间为间隙配合。

本实用新型所述挺杆组件内安装有大弹簧座、大弹簧和柱塞，安装在发动机上的油泵凸轮轴转动时，带动挺杆组件和安装在挺杆组件内的柱塞向上运动，电磁阀关闭时，建立高压；挺杆组件和安装在挺杆组件内的柱塞向下运动是通过弹簧复位来实现的。

本实用新型所述管销与所述泵体之间的联接为过盈联接，管销上安装有小密封圈，管销是燃油进油的通道。

本实用新型所述电磁铁上端有防护盖，用于防止杂物或水进入电磁铁接线柱，造成电磁铁短路。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

相比于传统的机械式喷射装置所能提供的不超过100MPa喷射压力，本实用新型最高供油压力可达200MPa以上，不仅能提供足够高的喷射压力，而且可控性好，成本较低。在高压喷射下，燃油雾化效果好，燃油利用率高，油耗低，尾气排放少，可达到欧III排放标准的要求。本装置采用整体直插方式装入发动机缸体或专用凸轮箱中；泵体的阀杆孔端面与阀杆端面之间采用锥面密封，其密封可靠；阀杆心部为空心结构，所述结构减轻了阀杆的质量，加快电磁阀的响应速度，同时整个喷油过程是受高速响应的电磁阀控制，因此能提供较为理想的喷油规律，即较低的初始喷油率，高主喷射率，泄压迅速；且生产继承性好，移植方便。衔铁与心部为空心结构的阀杆之间通过螺栓联接；同时，阀杆心部的小孔连通阀杆两端的低压回路，方便了燃油的泄压，消除了由于燃油泄压造成的两端液力不平衡。油路流畅，密封可靠，响应快。

机械结构简化，本实用新型通过由电子控制单元ECU程序对电磁阀的控制来控制喷油过程，取代了由调整器和提前器拉动齿条带动柱塞转动改变柱塞螺旋槽与回油孔相对位置的复杂机械结构和喷射装置中的出油阀。柱塞上省去了螺旋斜槽，不仅提高了泵油部分的刚度和强度，而且避免了泄漏，提高了系统可靠性。

硬件成本降低。受控于电子控制单元ECU程序指令工作并由电磁铁、小弹簧和衔铁组成的电磁阀组件以程序中的控制逻辑结构代替机械传递控制结构，解决了传统电控机械喷射装置极为复杂的机械结构。克服了传统电控机械喷射装置只能兼顾几个主要工况点，不能全方位兼顾和实现喷油压力对喷油规律的优化的问题。实现了对发动机全工况的最优控制和选择最佳的喷油量和喷油定时。整个喷油过程由电子控制单元ECU程序和电磁阀组件根据发动机的工作状况及外部条件实时修正喷油控制，对喷油过程的所有参数如喷油定时、喷油持续时间等进行直接的发出合适的信号给电磁铁，电磁铁根据电子控制单元ECU程序的指令进行工作，提高了控制的自由度，减少了控制的中间环节，控制更直接、迅速和可靠，能够满足欧III排放标准要求。

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

附图说明

图1为本实用新型的构造关系主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的C-C剖视图示意图。

附图中：1.大弹簧座，2.大弹簧，3.柱塞，4.挺柱筒，5.泄压环槽，6.泄压孔，7.上密封圈，8.后盖，9.堵头，10.堵头密封圈，11.阀杆，12.泵体，13.小弹簧座，14.小弹簧，15.上弹簧座，16.密封圈，17.衔铁，18.螺栓，19.电磁铁，20.螺钉，21.电磁铁垫块，22.下密封圈，23.油孔，24.销，25.滚轮，26.挺杆组件，27.卡簧，28.润滑油孔，29.管销密封圈，30.管销，31.卡键。

具体实施例

图1描述了主要由电磁铁19、泵体12、阀杆11、挺柱筒4、挺杆组件26、塞柱3、大弹簧2、小弹簧14、小弹簧座13、及其它一些诸如上密封圈7、下密封圈22、润滑油孔28等构成的单体泵。泵体12在阀杆孔的一端端面制有与阀杆11端面密封的锥面；泵体的中部开有与D孔和E孔相通的燃油进油孔F，此外还开有与D孔和E相通的用于连通燃油回路的小孔(图中未示出)。阀杆心部的小孔连通阀杆11两端的低压回路。阀杆11的另一端装有由后盖8固定的堵头9，并由堵头密封圈10密封。

为了防止燃油与润滑机油相窜，泵体12上开有泄压环槽5和泄压孔6。导向挺杆组件26上下运动的挺柱筒4与泵体12之间的联接和固定是通过过盈联接来实现。挺杆组件26与挺柱筒4之间通过卡键31联接，卡键31外面安装有防止卡键掉落的卡簧27。润滑油经过润滑油孔28对挺杆组件26进行润滑。挺杆组件26由挺杆11、滚轮25和销24组成，其中挺杆11与销24之间为过盈配合，滚轮25和销24之间为间隙配合。挺杆组件26内安装有大弹簧座1、大弹簧2和柱塞3，安装在发动机上的油泵凸轮轴转动时，带动挺杆组件26和安装在挺杆组件内的柱塞3向上运动。电磁阀关闭时，建立高压；挺杆组件和安装在挺杆组件内的柱塞向下运动是通过弹簧复位来实现的。管销30安装有管销密封圈29，管销是燃油进油的通道。

凸轮(图中未示出)驱动挺杆组件26的滚轮25克服光杆柱塞3的复位弹簧2的阻力，推动泵体内柱塞3向上运动，同时电控单体泵装置受控于电子控制单元ECU(图中未示出)指令工作。

由电磁铁19、小弹簧14、小弹簧座13、阀杆11和衔铁17组成电磁阀组件。阀杆11与衔铁17之间通过螺钉20连接。电磁铁19与单体泵泵体12之间通过螺栓18联接，两者之间由不导磁材料的环状电磁铁垫块21隔开，电磁铁垫块21与泵体12和电磁铁19之间安装有密封圈16。电磁铁垫块21中间挖空，用于安装衔铁17。电磁铁19的铁芯为E型。当电磁阀控制衔铁17打开阀杆11锥面时，泵体12的柱塞3的上方高压油路与低压供油系统相通，泄压；当电磁阀控制衔铁17关闭阀杆11锥面时，泵体12的柱塞3的上方高压油路连通带有密封锥面的阀杆11的外环槽，形成高压油路。

整个喷射装置直接插入泵室中，并用螺栓进行联接。本装置柱塞腔中对入油加压的柱塞3的顶部为平头，圆柱面是没有斜槽或螺旋槽的光杆。泵体上方的高压油孔上设有高速响应的电磁阀装置，该装置能在电子控制单元ECU的指令下进行工作，目的是在合适的时刻关闭和打开电磁阀，以实现喷油定时和对喷油持续时间的控制。整个装置能在电磁铁的控制下协调稳定地工作。

本实用新型的工作原理是：发动机工作时，通过一组轮系将曲轴运动传递到凸轮轴上(图中未示出)，凸轮轴上的凸轮带动柱塞下面的滚轮向上运动，克服大弹簧2的阻力推动柱塞向上运动，电子控制单元ECU根据凸轮及曲轴的转动位置信号，在柱塞3向上运动的某一合适位置发出指令让电磁铁19通电，使阀杆11关闭，隔断低压油路与高压油路，此后柱塞3继续向上运动，从而使柱塞腔中的燃油压力迅速升高，当达到喷油器的开启压力时，喷油器开始向燃烧室喷射高压燃油。当曲轴和凸轮轴继续转动到某一位置时，在电子控制单元ECU的控制下，电磁铁19断电，阀杆11在小弹簧14及高压燃油的推力下向远离电磁铁的方向运动，阀杆被打开，高压腔中的燃油压力迅速下降，当压力低于喷油器的开启压力时，喷油器停止喷油，整个喷油过程结束。柱塞在大弹簧的作用下复位，整个喷射装置准备下一周期的喷油工作。

Claims (9)

1.一种柴油机电控燃油喷射单体泵，主要包括开有阀杆孔、柱塞孔、高压油孔的单体泵泵体、电磁阀组件、管销、以及由柱塞、大弹簧和挺杆组件构成的高压柱塞偶件，其特征在于所述泵体阀杆孔的一端端面制有与阀杆端面密封的锥面；泵体的中部开有燃油进油孔(F)，泵体上左右两端开有与进油孔F相通的(D)孔和(E)孔，(D)孔和(E)孔之间除阀杆孔外，还开有与(D)孔和(E)相通的小孔，所述的阀杆心部开有小孔，连通所述阀杆两端的低压回路，所述阀杆的另一端安装有由后盖固定的堵头。

2.根据权利要求1所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：所述电磁阀组件的电磁铁与单体泵泵体之间通过螺栓联接，中间由不导磁的环状电磁铁垫块隔开，电磁铁垫块与泵体和电磁铁之间安装有密封圈；它的衔铁与心部为空心结构的阀杆之间通过螺栓联接。

3.根据权利要求1或2所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：所述泵体上开有防止燃油与润滑机油相窜的泄压环槽和泄压孔。

4.根据权利要求1所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：所述泵体固联有导向挺杆组件上下运动的挺柱筒。

5.根据权利要求4所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：所述挺杆组件与所述挺柱筒之间是通过卡键来联接的，卡键外面安装有卡簧，挺杆组件上开有连接润滑油通道的小孔。

6.根据权利要求5所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：挺杆组件由挺杆、滚轮和销组成，挺杆与销之间为过盈联接，滚轮和销之间为间隙配合。

7.根据权利要求1所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：挺杆组件内安装有大弹簧座、大弹簧和柱塞。

8.根据权利要求7所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：所述的柱塞的顶部为平头，园柱面是没有斜槽或螺旋槽的光杆。

9.根据权利要求1所述电控燃油喷射单体泵，其特征在于：管销与泵体之间的联接为过盈联接，管销上安装有小密封圈，管销是燃油进油的通道。

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