一種汽液分離裝置及含汽液分離裝置的電子液體噴射單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電動(dòng)液體噴射設(shè)備，尤其涉及一種應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)電子液體噴射系統(tǒng)的汽液分尚裝置和包含汽液分尚裝置的電子噴射單兀。
【背景技術(shù)】
[0002]電子控制的液體噴射技術(shù)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作以及廢氣排放的控制都至關(guān)重要?，F(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)通常需要電子控制的液體噴射系統(tǒng)提供液體，需要電子控制的液體噴射系統(tǒng)，例如:將燃油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的供油方式稱之為進(jìn)氣口噴射PI (port inject1n)，將燃油直接噴入缸內(nèi)的供油方式稱之為缸內(nèi)直噴DI (direct inject1n),減少氧化氮排放的SCR (Selective Catalytic Reduct1n)系統(tǒng)需要噴射尿素水溶液(add-blue)進(jìn)入排氣管，柴油機(jī)微粒撲捉器DPF(diesel particulate filter)系統(tǒng)的再生需要噴射燃油進(jìn)入排氣管等。
[0003]然而，無(wú)論是液體燃料還是尿素水溶液，在噴射系統(tǒng)中都會(huì)產(chǎn)生蒸汽，也會(huì)有影響噴射裝置的雜質(zhì)存在。
[0004]中國(guó)專利《一種濾清式汽液分離裝置》(專利號(hào):200810059700.2)公開(kāi)了一種汽液分離裝置，其特征在于，液體的入口位于油箱之中，液體濾清器被封閉在具有汽液分離的交換容積之中。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于不需要一個(gè)污物儲(chǔ)存室，油箱本身具備這個(gè)功能，但其缺點(diǎn)也十分明顯:部分結(jié)構(gòu)必須安裝的液體箱之中，安裝受到限制，液體濾清器的更換也不方便。
[0005]對(duì)于液體噴射系統(tǒng)而言，汽液分離器之功能是為電子噴射裝置提供無(wú)汽相液體干擾的單相液體，在已經(jīng)公開(kāi)的方案中，汽液分離器與電子噴射裝置都是分別布置和安裝的，雖然這樣布置比較靈活，但制造成本高，使用和安裝成本也比較高，甚至使用繁瑣且不便于維修。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，之目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝，便于維修汽液分離裝置和包含汽液分離裝置的液體噴射單元。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:即一種汽液分離裝置，包括一個(gè)含汽液分尚室的主體，與汽液分尚室聯(lián)通的排氣道，與汽液分尚室聯(lián)通的出液道和回液道，包括一個(gè)可與主體連接和分離的杯體，杯體與主體連接形成污物儲(chǔ)存室，一個(gè)連接汽液分離室與污物儲(chǔ)存室的進(jìn)液道，一個(gè)位于污物儲(chǔ)存室且遮蓋進(jìn)液道入口的過(guò)濾器，一個(gè)通向污物儲(chǔ)存室的供液通道，所述排氣道和供液通道按照能夠有效進(jìn)行汽液雙向流動(dòng)的方式設(shè)計(jì)和布置。
[0008]能夠有效進(jìn)行汽液雙向流動(dòng)是指在液相流動(dòng)的反方向，汽相能夠同時(shí)流動(dòng)。實(shí)現(xiàn)汽液雙向流動(dòng)的基本條件主要是流通面積和流道的走向需要滿足一定的要求，流通面積越大，越有利于汽液雙向流動(dòng)，流道布置越接近垂直方向，越有利于汽液雙向流動(dòng)，流道轉(zhuǎn)彎越少，轉(zhuǎn)彎角度越小，越有利于實(shí)現(xiàn)汽液雙向流動(dòng)。
[0009]實(shí)現(xiàn)汽液雙向流動(dòng)具體的參數(shù)大小與液體的物性相關(guān)，對(duì)于表面張力的液體，需要的流通面積較大，例如水要比汽油實(shí)現(xiàn)汽液雙向流動(dòng)的流通面積要大。
[0010]對(duì)于供液通道，流通面積不小于20平方毫米；對(duì)于排氣道，流通面積不小于10平方毫米。
[0011]一種含上述汽液分離器的電子液體噴射單元，包括一個(gè)含電磁驅(qū)動(dòng)裝置和柱塞泵的泵體，柱塞泵包括柱塞套和柱塞，一個(gè)進(jìn)液室，一個(gè)出液閥，一個(gè)位于出液閥和柱塞之間的高壓腔，一個(gè)位于出液閥下游的高壓室，一個(gè)連接高壓室的壓力開(kāi)啟式噴嘴，泵體包括汽液分離裝置，一個(gè)位于泵體上部的返液孔，一個(gè)位于泵體下部的進(jìn)液孔，進(jìn)液孔連接汽液分離裝置之出液道，返液孔連接汽液分離裝置之回液道。
[0012]進(jìn)一步，上述含汽液分離器的電子液體噴射單元，包括一個(gè)高壓輸液管，高壓輸液管連接聞壓室與壓力開(kāi)啟式噴嘴。
[0013]上述汽液分離裝置在應(yīng)用時(shí)一邊需要連接液體儲(chǔ)存箱，另一邊需要連接某種電子控制的執(zhí)行器，其功能是通過(guò)出液道向所述電子控制的執(zhí)行器提供不含汽相成分的工作液體，例如燃油或者add-blue，執(zhí)行器將未使用的剩余液體通過(guò)回液道返回到汽液分離室,汽液分離室中的氣體成分排向液體儲(chǔ)存箱的上部，液體儲(chǔ)存箱不斷向汽液分離補(bǔ)充被消耗掉的液體。所述汽液分離裝置的正常安裝姿態(tài)是:排氣道和回液道與汽液分離室連接必須位于汽液分離室之上部或者接近上部的位置，排氣道要通向液體儲(chǔ)存箱的上部，一方面是為了防止污染物直接進(jìn)入油汽分離室，另一方面有利于形成與供液通道入口的落差，從而有利于氣體及時(shí)排出汽液分離室；另外，出液道的入口位于汽液分離室之相對(duì)回液道下部的位置。
[0014]汽液分離室之容積必須大于能夠?qū)崿F(xiàn)汽液分離的最小容積，所述汽液分離室的最小容積與蒸汽的產(chǎn)生率相關(guān)，蒸汽產(chǎn)生率越高，需要預(yù)備的汽液分離室的容積越大，蒸汽產(chǎn)生率與工作液體的物性，環(huán)境溫度和電子執(zhí)行器的熱量耗散率相關(guān)。
[0015]本發(fā)明敘述所提及的汽相工作液體和氣體成分等相對(duì)液相工作物質(zhì)的概念沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。
[0016]上述發(fā)明思想可以通過(guò)以下具體實(shí)施例和應(yīng)用實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
圖1為本發(fā)明提供的汽液分離裝置的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明提供的汽液分離裝置的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明提供的含汽液分離裝置的電子液體噴射單元第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明提供的含汽液分離裝置的電子液體噴射單元第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明提供的汽液分離裝置第二實(shí)施例之應(yīng)用實(shí)例示意圖；
圖6為本發(fā)明提供的汽液分離裝置第一實(shí)施例之應(yīng)用實(shí)例示意圖；
圖7為本發(fā)明提供的含汽液分離裝置的電子液體噴射單元第一實(shí)施例之應(yīng)用實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，在第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖中，本發(fā)明所提供的汽液分離裝置包括:一個(gè)主體10，主體10與端蓋1a共同形成汽液分離室11，一個(gè)與汽液分離室11上部聯(lián)通的排氣道12，與汽液分離室11聯(lián)通的出液道13和回液道14，一個(gè)杯體15，杯體15與主體10之間可以通過(guò)螺紋連接，連接后形成污物儲(chǔ)存室16，一個(gè)連接汽液分離室11與污物儲(chǔ)存室16的進(jìn)液道17,—個(gè)位于污物儲(chǔ)存室16且遮蓋進(jìn)液道入口 17a的過(guò)濾器18,—個(gè)通向污物儲(chǔ)存室16的供液通道19，杯體15包括一個(gè)限位塊15a，用于限制過(guò)濾器18軸向移動(dòng)，以防止其從進(jìn)液道入口 17a上脫落。
[0019]上述零部件可以由塑料通過(guò)模壓的方式制成，主體10與端蓋1a可以通過(guò)螺紋連接，也可以用膠粘采或者焊接的方式連接。
[0020]當(dāng)工作介質(zhì)為汽油時(shí)，所述排氣道12和供液通道19的流通面積皆大于36平方毫米，且供液通道19從垂直轉(zhuǎn)向水平方向聯(lián)通污物儲(chǔ)存室16，這樣的設(shè)計(jì)可以保證環(huán)境溫度小于80攝氏度時(shí)使用。相同的設(shè)計(jì)也適應(yīng)于尿素水溶液add-blue。
[0021]汽液分離室11是一個(gè)具有一定容積的空間。當(dāng)汽相和液相物質(zhì)同時(shí)占有汽液分離室11的空間時(shí)，在靜止?fàn)顟B(tài)下，汽相物質(zhì)將占據(jù)其上部空間，而液相物質(zhì)則占據(jù)其下部空間，因此從出液道輸出的工作物質(zhì)為單純的液相。但是，在正常工作條件下，工作物質(zhì)處于流動(dòng)狀態(tài)，流體從汽液分離室流11向出液道13，當(dāng)所述流動(dòng)的速度大于一定值時(shí)，汽相工作物質(zhì)有可能出現(xiàn)反向運(yùn)動(dòng)，即從汽液分離室11的上部運(yùn)動(dòng)到下部，有可能從出液道13輸出。汽相物質(zhì)的反向運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)與流體在汽液分離室11垂直方向的平均速度相關(guān)，降低流體在汽液分離室11垂直方向的平均速度，將會(huì)有效制止汽相反向流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)汽液分離的功能。降低流體在汽液分離室11垂直方向的平均速度的有效途徑是增加汽液分離室11的容積，尤其是通過(guò)增加水平方向的截面積來(lái)增加汽液分離室11的容積。例如，對(duì)于熱量耗散為20W的執(zhí)行器，工作物質(zhì)為汽油，工作環(huán)境溫度約為80攝氏度時(shí)，汽液分離室11在水平方向的截面積需要大于600平方毫米，能夠有效阻止汽相反向流動(dòng)。
[0022]汽液分離裝置工作過(guò)程:
液體由供液通道19進(jìn)入污物儲(chǔ)存室16，經(jīng)過(guò)濾器18過(guò)濾后進(jìn)入進(jìn)液道17，然后到達(dá)汽液分離室11，干凈的液體由出液道13流出供某種執(zhí)行器使用，例如電子燃油噴射裝置，部分液體被消耗后