[发明专利]双通道低压油内循环油路电控单体泵

说明书

技术领域

本发明型涉及一种用于高压燃油喷射的无需输油泵提供低压供油的电控单体泵系统。

背景技术

采用单体泵式电控燃油喷射系统的发动机来说，单体泵一般作为整体部件装在柴油机的气缸体上,由配气凸轮轴上的油喷喷射凸轮驱动。电控单体泵系统是一种电磁阀溢流时间控制式的高压燃油喷射系统，不但具有喷油量和喷油正时灵活可控的工作特性，而且具有较高的喷射压力和良好的工作可靠性。电控单体泵工作时，首先柱塞下行使柱塞腔的容积增大，此时电磁阀处于开启状态，有输油泵提供的0.3Mpa以上的低压油从电磁阀的开口间隙进入柱塞腔内，直至柱塞下行到下止点进油过程终止，这个过程称为进油过程。紧接着在燃油喷射凸轮驱动下柱塞开始上行，使柱塞腔的容积减少，柱塞腔内的部分燃油经由电磁阀阀杆的开口间隙被柱塞挤出到低压腔的。一旦电磁阀通电，阀杆关闭，柱塞腔内的燃油流入低压腔的通道立即被切断，柱塞腔内剩余的燃油将被快速压缩，压力迅速升高。当柱塞腔内的燃油压力达到喷油器的喷射压力时，喷油器即开始喷油。高压油管连接在单体泵和喷油器之间，喷油器的喷射量和喷油规律受高压油管燃油压力的影响，高压油管内燃油压力波动则是由柱塞腔在吸油过程中形成的气穴在柱塞上行时压缩破裂所导致的，而气穴的形成与低压油路的供油能力存在很大关系。电控单体泵本身是集机、电、磁、液多种过程的复杂系统，柱塞腔内燃油压力是低压油路的输油泵、高压油路的单体泵、高压油管三者的耦合作用结果，若与单体泵相连的低压输油泵、高压油路二者匹配不当，会影响整个单体泵燃油喷射系统稳定可靠的运转。但由于电控单体泵的电磁阀阀杆的开度较小，要保证燃油通过电磁阀阀杆的间隙流动时的压力不能低于空气分离压，以保证柱塞腔内的燃油不产生气穴。现有技术电控单体泵结构，它是燃油供给系统的关键部件。主要由单体泵泵体、挺柱、电磁阀组件、挺柱销、柱塞、泵体的柱塞腔、弹簧座、回位弹簧、出油阀、出油阀弹簧、出油阀座、出油阀压紧螺帽等零件组成。电控单体泵安装在发动机缸体上，由发动机的配气凸轮轴上的燃油喷射凸轮驱动，凸轮上行时，驱动挺柱压缩柱塞弹簧使柱塞向上死点运动。凸轮下行时，柱塞弹簧释放，由柱塞弹簧柱塞向下死点运动。凸轮连续旋转使柱塞作往复直线运动。在不通电的情况下，电磁阀是打开的。其工作原理如下：凸轮从上止点向基园旋转的过程中由输油泵将燃油经由电磁阀阀杆的开口间隙输送到柱塞腔内，旋转至基圆位置时，柱塞位于下止点，进油过程终止。凸轮轴继续旋转，当凸轮从基圆向上止点旋转的过程中，凸轮通过挺柱使柱塞向上运动，使柱塞腔的容积减少，柱塞腔内的燃油受到压缩，柱塞腔内的部分燃油经由电磁阀阀杆的开口间隙被柱塞挤出到低压腔的。在电磁阀通电并关闭以后，高压腔中的燃油在柱塞压缩下产生高压。高压燃油在高压油管中传递并在到达喷油器，当压力达到喷油器的开启压力时，喷油器开始喷油。当电磁阀再次开启，高压燃油通过电磁阀的间隙溢出，流向低压腔，喷油器停止喷射，完成一个循环。柱塞腔内燃油压力可以反映出低压油路的供油特性，不难看出，在一个完整的工作循环中，输油泵对柱塞腔的供油是关键所在，输油泵在发动机额定转速下的出油压力一般为0.3-1MPa左右，如果没有输油泵，柱塞腔的供油就不会充足，柱塞腔内必然会产生气穴现象，因而就会使柱塞腔内的燃油气泡在压缩过程中出现爆裂，进而导致泵端燃油压力抖动剧烈,燃油系统工作不稳定。现有技术的不足在于，因为电磁阀阀杆的开口很小,只有0.15mm左右，如果单靠阀杆与泵体（1）之间的0.15mm的间隙不能够满足燃油的压力高于空气分离压力的要求，必然会在柱塞腔内产生气泡，从而使喷射过程燃油压力发生强烈的抖动，导致发动机工作稳定性大大降低，甚至不能工作。如果没有输油泵供油，柱塞腔内必然形成很高的真空度，致使燃油流经电磁阀阀杆的间隙时和在柱塞腔内的压力低于空气分离压力，使得溶解在燃油中的空气大量析出。使发动机工作不稳定。因此在油箱和单体泵之间需要加装一个输油泵。由于现有技术发动机在使用机械高压油泵时没有输油泵，也没有驱动输油泵的接口和部件。

发动机的升级改造又必须采用电控单体泵来取代传统的机械高压油泵。如果没有输油泵就不能采用电控单体泵，如果加装一个输油泵不仅增加了发动机的成本，同时还需要改变发动机的原有结构，并且要增加比输油泵还要贵的输油泵的驱动装置和接口，由此大大的增加了成本，同时使可靠性降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种进油流量更充分，压缩后的压力更高，并能降低成本，可靠性更高，不需加装输油泵的电控单体泵。