船用低速柴油機(jī)重油高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器,具體涉及一種用于大功率船用雙電磁閥控制的低速柴油機(jī)重油高壓共軌燃油噴射系統(tǒng),屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)共軌燃油噴射系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油定時(shí)、循環(huán)噴油量的精確柔性控制,是大功率船用柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)高燃油經(jīng)濟(jì)性和低有害物排放的有效手段。按照燃油增壓的形式,共軌燃油噴射系統(tǒng)分為中壓共軌和高壓共軌兩種。
[0003]Caterpillar公司研發(fā)的一款蓄壓式中壓共軌燃油噴射系統(tǒng),使用二位三通電磁閥對(duì)增壓活塞的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了燃油噴射壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的相互獨(dú)立,但是燃油增壓過(guò)程和燃油噴射過(guò)程仍然相互關(guān)聯(lián),無(wú)法相互獨(dú)立,因此在一次燃油增壓過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)多次噴射。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN 102392771A采用二位三通電磁閥來(lái)代替中國(guó)專(zhuān)利CN 102022241A上對(duì)增壓活塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的二位二通電磁控制平板閥,不僅實(shí)現(xiàn)了燃油增壓過(guò)程和燃油噴射過(guò)程的相互獨(dú)立,而且解決了采用平板閥帶來(lái)的高壓密封性差的問(wèn)題。但其不足之處在于,該專(zhuān)利同專(zhuān)利CN 102022241A、CN 102705121A—樣,都是通過(guò)對(duì)增壓活塞小頭下方控制腔內(nèi)燃油泄油、充油的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓活塞運(yùn)動(dòng)的控制,從而完成燃油增壓過(guò)程和吸油過(guò)程,然而這種對(duì)增壓活塞運(yùn)動(dòng)的控制方式需要對(duì)控制腔上的進(jìn)油節(jié)流孔和泄油節(jié)流孔進(jìn)行精確匹配,這必然造成加工成本上升,制造難度增大,而且由于增壓活塞大頭上部始終有高壓燃油作用,當(dāng)增壓活塞向上復(fù)位時(shí),由于高壓燃油產(chǎn)生向下的作用力,增壓活塞很難快速?gòu)?fù)位,這將明顯減少有效充油時(shí)間,限制了柴油機(jī)功率的覆蓋范圍。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種船用低速柴油機(jī)重油高壓共軌燃油噴射系統(tǒng),通過(guò)對(duì)增壓活塞控制電磁閥和燃油噴射控制電磁閥的精確柔性控制,實(shí)現(xiàn)燃油增壓過(guò)程和燃油噴射過(guò)程的完全獨(dú)立,同時(shí)減少燃油噴射過(guò)程中的動(dòng)態(tài)泄油量,滿足柴油機(jī)全工況下理想噴油規(guī)律的要求,以提高柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害物的排放。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種船用低速柴油機(jī)重油高壓共軌燃油噴射系統(tǒng),其包括伺服油供給部分、共軌噴油器和燃油供給部分;
[0008]所述伺服油供給部分連接所述共軌噴油器且向該共軌噴油器供給伺服油;
[0009]所述燃油供給部分連接所述共軌噴油器且向該共軌噴油器供給燃油;
[0010]所述共軌噴油器包括增壓活塞控制閥、增壓活塞、增壓活塞大頭復(fù)位彈簧、增壓活塞體、燃油進(jìn)油油路、豎直油腔、噴油控制電磁閥、第一高壓油路、第二高壓油路、控制腔體、控制腔、噴油器體、針閥、針閥座和針閥復(fù)位彈簧;其中,
[0011]增壓活塞位于共軌噴油器的上部并設(shè)置于增壓活塞體的內(nèi)腔中,該增壓活塞由上下連接為一體的增壓活塞大頭和增壓活塞小頭組成,該增壓活塞大頭與增壓活塞體之間形成增壓活塞上腔,該增壓活塞小頭與增壓活塞體之間形成增壓活塞下腔,增壓活塞大頭復(fù)位彈簧設(shè)于增壓活塞體的內(nèi)腔中且使得增壓活塞大頭在所述增壓活塞上腔不充油的情況下始終位于上部;
[0012]增壓活塞控制閥布置在共軌噴油器的上部且與伺服油供給部分連接,該增壓活塞控制閥的工作腔與所述增壓活塞上腔相連,該增壓活塞控制閥控制伺服油供給部分與該增壓活塞上腔的連通或是切斷,以實(shí)現(xiàn)燃油的增壓或是燃油的吸油;
[0013]設(shè)置于增壓活塞體內(nèi)的燃油進(jìn)油油路分別連通所述增壓活塞下腔和燃油供給部分,該燃油供給部分通過(guò)燃油進(jìn)油油路向該增壓活塞下腔內(nèi)充油以完成燃油的吸油;
[0014]噴油控制電磁閥位于豎直油腔的下方,對(duì)噴油定時(shí)和循環(huán)噴油量進(jìn)行全工況的精確柔性控制;
[0015]控制腔體位于噴油控制電磁閥的下側(cè),控制腔設(shè)置于該控制腔體內(nèi);
[0016]噴油器體位于控制腔體的下側(cè),針閥安裝于該噴油器體的內(nèi)腔中,在針閥復(fù)位彈簧的作用下,該針閥與安裝在噴油器體上的針閥座緊密貼合,針閥與噴油器體之間形成有盛油槽;
[0017]豎直油腔向上連通所述增壓活塞下腔,向下連通第一高壓油路和第二高壓油路,該第一高壓油路始終連通噴油器體內(nèi)的盛油槽,第二高壓油路通過(guò)噴油控制電磁閥與控制腔體內(nèi)的控制腔實(shí)現(xiàn)連通或者斷開(kāi),所述增壓活塞下腔內(nèi)的經(jīng)增壓的高壓燃油通過(guò)豎直油腔后分為兩路,一路進(jìn)入到控制腔內(nèi),另一路進(jìn)入到所述盛油槽內(nèi)。
[0018]作為進(jìn)一步改進(jìn),所述的增壓活塞大頭的直徑大于所述增壓活塞小頭的直徑,形成一定的增壓比。
[0019]作為進(jìn)一步改進(jìn),所述的增壓活塞控制閥為二位三通電磁閥;所述噴油控制電磁閥為二位三通液力平衡式電磁閥。
[0020]作為進(jìn)一步改進(jìn),所述的伺服油供給部分包括伺服油箱、伺服油過(guò)濾器、伺服油輸油泵、伺服油進(jìn)油管和伺服油回油管;所述伺服油過(guò)濾器位于所述伺服油箱內(nèi),并且依次通過(guò)所述伺服油輸油泵和所述伺服油進(jìn)油管連接所述增壓活塞控制閥,所述伺服油回油管連接所述增壓活塞控制閥且通入所述伺服油箱內(nèi);所述增壓活塞控制閥控制所述伺服油進(jìn)油管與該增壓活塞上腔連通,或是與所述伺服油回油管連通。
[0021]作為進(jìn)一步改進(jìn),所述的燃油供給部分包括依次連接的燃油箱、過(guò)濾器、輸油泵、單向閥和燃油進(jìn)油管,該燃油進(jìn)油管連接所述共軌噴油器的燃油進(jìn)油油路,所述燃油由燃油箱依次通過(guò)所述過(guò)濾器、輸油泵、單向閥、燃油進(jìn)油管和燃油進(jìn)油油路進(jìn)入到所述增壓活塞下腔內(nèi),實(shí)現(xiàn)燃油的供給。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
[0023]1、本發(fā)明的燃油增壓過(guò)程是通過(guò)內(nèi)置的增壓活塞實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓燃油的增壓,通過(guò)改變進(jìn)入增壓活塞上腔內(nèi)的伺服油油壓,能夠靈活地調(diào)節(jié)所需要的燃油噴射壓力;
[0024]2、在該共軌燃油噴射系統(tǒng)中使用二位三通電磁閥作為燃油噴射控制電磁閥,在燃油噴射過(guò)程中,避免了在控制上使用二位二通電磁閥引起的較大動(dòng)態(tài)泄漏量的缺點(diǎn);
[0025]3、由于所述噴油器內(nèi)置增壓活塞,系統(tǒng)只在增壓階段才有高壓燃油的存在,其他階段均為低壓燃油,因此提高了整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性和安全性;
[0026]4、該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了燃油增壓過(guò)程和燃油噴射過(guò)程的相互獨(dú)立,通過(guò)控制增壓活塞控制閥和燃油噴射控制電磁閥,對(duì)燃油增壓壓力和噴油定時(shí)、噴油規(guī)律、循環(huán)噴油量進(jìn)行了全工況精確柔性控制,因而有效地提高了船用大功率柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性并改善了柴油機(jī)的排放性。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中,
[0029]A伺服油供給部分,B共軌噴油器,C燃油供給部分,I伺服油箱,2伺服油過(guò)濾器,3伺服油輸油泵,4伺服油進(jìn)油管,5伺服油回油管,6增壓活塞控制閥,7增壓活塞大頭,8增壓活塞小頭,9增壓活塞上腔,10增壓活塞下腔,11增壓活塞體,12增壓活塞大頭復(fù)位彈簧,13燃油進(jìn)油油路,14豎直油腔,15噴油控制電磁閥,16第一高壓油路,17第二高壓油路,18泄油油路,19控制腔體,20控制腔,21噴油器體,22針閥,23針閥復(fù)位彈簧,24針閥座,25盛油槽,26燃油箱,27過(guò)濾器,28輸油泵,29單向閥,30燃油進(jìn)油管。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明,以求更為清楚地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和使用過(guò)程,但不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明所述的船用低速柴油機(jī)重油高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)包括伺服油供給部分A、共軌噴油器B和燃油供給部分C。
[0032]所述伺服油供給部分A包括伺服油箱1、伺服油過(guò)濾器2、伺服油輸油泵3、伺服油進(jìn)油管4和伺服油回油管5 ;所述伺服油過(guò)濾器2位于所述伺服油箱I內(nèi),所述伺服油輸油泵3 —端連接所述伺服油過(guò)濾器2,另一端連接所述伺服油進(jìn)油管4,所述伺服油回油管5通入所述伺服油箱I內(nèi)。
[0033]請(qǐng)參閱圖1,所述共軌噴油器B包括增壓活塞控制閥6、增壓活塞、增壓活塞上腔9、增壓活塞下腔10、增壓活塞體11、增壓活塞大頭復(fù)位彈簧12、燃油進(jìn)油油路13、豎直油腔14、噴油控制電磁閥15、第一高壓油路16、第二高壓油路17、泄油油路18、控制腔體19、控制腔20、噴油器體21、針閥22、針閥復(fù)位彈簧23、針閥座24和盛油槽25。
[0034]所述增壓活塞位于所述共軌噴油器B的上部并設(shè)置于所述增壓活塞體11的內(nèi)腔中,該增壓活塞由上下連接為一體的增壓活塞大頭7和增壓活塞小頭8組成,該增壓活塞大頭7的直徑大于所述增壓活塞小頭8的直徑,形成一定的增壓比;所述增壓活塞大頭7與增壓活塞體11之間形成增壓活塞上腔9,該增壓活塞小頭8與增壓活塞體11之間形成增壓活塞下腔10,所述增壓活塞大頭復(fù)位彈簧12設(shè)于所述增壓活塞體11的內(nèi)腔中,且使得所述增壓活塞大頭7在增壓活塞上腔9不充油的情況下始終位于上部。所述增壓活塞控制閥6為二位三通電磁閥,布置在共軌噴油器B的上部,增壓活塞控制閥6的工作腔與增壓活塞上腔9相連,所述伺服油進(jìn)油管4和伺服油回油管5連接所述增壓活塞控制閥6,并且該增壓活塞控制閥6根據(jù)外部控制單元的指令控制所述伺服油進(jìn)油管4與所述增壓活塞上腔9連通,或是與所述伺服油回油管5連通,從而實(shí)現(xiàn)燃油的增壓或是燃油的吸油。所述燃油進(jìn)油油路13設(shè)置于所述增壓活塞體11內(nèi),并且一端連通所述增壓活塞下腔10,另一端連接所述燃油供給部分C,該燃油供給部分C通過(guò)所述燃油進(jìn)油油路13向所述增壓活塞下腔10內(nèi)充油以完成燃油的吸油。
[0035]所述豎直油腔14位于所述增壓活塞下腔10的下面且連通該增壓活塞下腔10 ;所述噴油控制電磁閥15為二位三通液力平衡式電磁閥,位于所述豎直油腔14的下方;所述泄油油路18與所述噴油控制電磁閥15連接且與外部連接。所述控制腔體19位于所述噴油控制電磁閥15的下面,該控制腔體19內(nèi)設(shè)有控制腔20。所述噴油器體2