[实用新型]利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种内燃机柴油喷射系统，具体涉及一种利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统。

背景技术

内燃机自问世以来，已经有一百多年的历史。作为动力机械，其热效率高、结构简单、比质量轻、移动方便，被广泛用于交通运输、农业机械、工程机械和发电等领域，对人类的发展具有十分重要的意义。目前，内燃机作为热效率最高的发动机，所发出的功率占全世界所有动力装置总功率的90%。在今后相当长的时期内，内燃机因其特有的优点，仍将处于不可替代的地位。在现有的内燃机中，由于柴油机具有热效率高、功率范围广和耐久性好等优点，其应用广泛，在发电、工程机械、农业机械和大中功率的船舶等领域并占据着统治地位。

柴油机主要使用柴油。柴油是石油提炼后的一种油质的产物。它由不同的碳氢化合物混合组成，主要成分是含10到22个碳原子的链烷、环烷或芳烃。它的化学和物理特性位于汽油和重油之间，沸点在170℃至390℃间。由于柴油与内燃机另一种主要燃料汽油相比，具有黏度大，十六烷值高，因此常规柴油机的燃烧主要是通过高压喷射系统，将柴油高压喷入柴油机气缸中，燃料经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程，最终燃烧，它是一种扩散燃烧。

与汽油机相比，柴油机具有热效率较高，扭矩大，最大功率时的转速低，但是柴油机由于工作压力大，要求零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；升功率指标不如汽油机；噪声、振动较高；颗粒(PM)和氮氧化物（NOX）排放比较严重。随着近年来柴油机技术的进步，电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等一批先进的技术得以在柴油机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了一定的改善。

燃油喷射系统是柴油机非常重要的部件，它关系到柴油机油耗和排放。由于能源紧张和环境保护的要求，柴油机油耗和排放要求越来越高。目前柴油机燃油喷射系统主要有三种系统：机械泵燃油喷射系统、单体泵燃油喷射系统和高压共轨燃油喷射系统。

机械泵燃油喷射系统可以采用不同出油阀（等压阀、阻尼阀等）、更改凸轮轴的型线等来提高性能。单体泵燃油喷射系统在每个气缸装配1个高压泵，最高喷射压力可达200MPa。机械泵燃油喷射系统和单体泵燃油喷射系统具有结构相对简单、性能可靠、故障率低、寿命长且维修方便。上述两种燃油喷射系统与高压共轨燃油喷射系统相比，制造工艺相对简单，成本较低，产品价格也低，对油品的清洁度(即杂质和芳香烃类)不太敏感。

高压共轨燃油喷射系统采用高压供油泵，将高压燃油储存在轨道内并保持高压，依靠喷油器电磁阀的开闭控制喷油时间和喷油量。高压共轨喷油系统的轨道压力始终保持在设定值，便于实现喷射的灵活控制，容易实现单循环多次喷射。共轨喷油器高速电磁阀一次喷射最多可进行多次脉动，要求响应速度更快，对电子控制要求较高。共轨轨道压力较高(一般为150-180 MPa)，焊接和铆接工艺水平要求高。轨道和高压油管始终处在高压环境下，对密封材料和金属材质的要求高。高压共轨燃油喷射系统各组成部分的精度都非常高，偶件间隙控制严格，部分直线度在0.8微米以下，偶件间隙在1.5-3.7微米之间，所以对柴油清洁度提出了很高的要求，杂质会加速运动副磨损甚至使其卡死。油品中的芳香烃使橡胶失去弹性从而影响密封。

与汽油机燃料喷射系统相比，柴油机三种燃油喷射系统都需要较高压力的油泵，制造技术较高，结构复杂，这也增加了发动机的故障。同时，柴油机燃料喷射系统成本高。另外这三种燃油喷射系统是由曲轴的动能来驱动，而曲轴的动能由气缸内的燃烧压力转换而来，需要消耗较多发动机功率。

发明内容

本发明创造的目的就是克服上述现有技术的缺陷，设计一种利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，具体技术方案如下：

一种利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，包括活塞、进气道、气缸盖、进气门、进油单向阀、燃油箱、燃油低压泵、电控喷油器进油通道、电控喷油器、排气门、排气道、燃烧室，进气道和排气道对应设置在气缸盖上，进气道和排气道上对应安装有进气门和排气门，进气门、排气门、活塞和气缸盖之间形成的空间为燃烧室，电控喷油器安装在气缸盖上，所述的气缸盖上安装有燃油增压器，燃油增压器由燃油增压器增压活塞和燃油增压器单向阀组成，燃油增压器增压活塞通过燃油增压器单向阀进油孔与燃油增压器单向阀连接，燃油增压器单向阀通过电控喷油器进油通道与电控喷油器连通；燃油箱通过燃油低压泵与进油单向阀连接，进油单向阀通过燃油增压器进油通道与燃油增压器增压活塞连接。