共軌高壓泵的泵油系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種共軌高壓泵的泵油系，包括柱塞套及壓緊配合于柱塞套上部腔體中的出油閥接頭，柱塞滑動配合于柱塞套的中孔中，所述出油閥接頭下部腔體中依次設(shè)置出油閥座、進(jìn)油閥座，進(jìn)油閥座下端壓緊于柱塞套中孔頂面上，進(jìn)油閥座設(shè)有進(jìn)油孔，進(jìn)油閥座中孔連通所述進(jìn)油孔，進(jìn)油閥座中孔部位設(shè)置用于控制座面通斷的進(jìn)油閥芯，其特征在于：所述進(jìn)油閥座的座面向下朝向柱塞，所述進(jìn)油閥座中孔頂部為封閉結(jié)構(gòu)；進(jìn)油閥彈簧底端支撐于柱塞套中孔臺階上，上端頂緊于進(jìn)油閥芯下端。本發(fā)明的泵油系制造成本低、容積效率高，能夠滿足柱塞高頻工作的要求。
【專利說明】
共軌高壓泵的泵油系
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種共軌高壓栗的栗油系。
【背景技術(shù)】
[0002]共軌高壓栗的脈動高壓供油在軌中產(chǎn)生同步的壓力波，為了保證柴油機(jī)每缸噴油壓力一致，共軌高壓栗的供油頻率通常與噴油頻率相等，現(xiàn)有技術(shù)用兩柱塞或者三柱塞共軌高壓栗實(shí)現(xiàn)此供油頻率。依據(jù)本發(fā)明人專利CN101113707B在中國大批量生產(chǎn)的CB18共軌高壓栗和依據(jù)日本博世株式會社專利CN101094983A在中國大批量生產(chǎn)的CPN2.2共軌高壓栗都采用兩柱塞直列式，德國博世公司生產(chǎn)并在全球大批量應(yīng)用的共軌高壓栗CPlH和CP3.3采用三柱塞轉(zhuǎn)子式。按照供油頻率與噴油頻率相等的原則，發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)每個柱塞工作頻率為:兩柱塞油栗用于四缸柴油機(jī)=1次;兩柱塞油栗用于六缸柴油機(jī)=1.5次;三柱塞油栗用于四缸柴油機(jī)=2/3次;三柱塞油栗用于六缸柴油機(jī)=1次。
[0003]理論上只要將單個柱塞工作頻率提高，一個柱塞就能滿足供油頻率與噴油頻率相等的要求，可以省去多余的柱塞以及與每個柱塞配成組的所有其他零件，共軌高壓栗中零件價值最高的栗體和凸輪軸也簡單而降低成本，從而大幅度降低產(chǎn)品成本，減少重量和體積。
[0004]現(xiàn)有專利CNlOl113707B公布的結(jié)構(gòu)，如果提高柱塞工作頻率會出現(xiàn)的問題:燃油相對于進(jìn)油閥鋼球的反向流動妨礙進(jìn)油閥鋼球迅速關(guān)閉，增加了流出進(jìn)油閥座面的倒流。這種節(jié)流和倒流效果隨工作頻率的上升而增強(qiáng)，造成容積效率大幅度下降，導(dǎo)致油栗提供的高壓流量不夠而使共軌系統(tǒng)不能正常工作，所以這種進(jìn)油閥座面背對柱塞的結(jié)構(gòu)僅適用于工作頻率不高的柱塞。
[0005]專利CN101094983A的栗油系結(jié)構(gòu)與專利CN101113707B公布的結(jié)構(gòu)的不同就是用進(jìn)油閥芯和出油閥芯代替進(jìn)油閥鋼球和出油閥鋼球，在柱塞開始上行和開始下行的時刻，進(jìn)油閥芯與燃油的反向運(yùn)動與專利CN101113707B公布的燃油運(yùn)動方向一致，所以同樣存在隨工作頻率的上升容積效率大幅度下降的缺陷。
[0006]以上兩種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品實(shí)際使用工作頻率不超過4000次/分鐘，可以滿足現(xiàn)有兩柱塞或者三柱塞共軌高壓栗的使用范圍。
[0007]專利CN105026753A展示了德國博世公司大批量生產(chǎn)的新一代共軌高壓栗CP4采用的座面向下朝向柱塞的倒置式進(jìn)油閥，專利CN103470416A和CN104265531A也采用了這種倒置式進(jìn)油閥。這種結(jié)構(gòu)改善節(jié)流和倒流問題的原理如下:柱塞下行時，進(jìn)油閥芯向下打開進(jìn)油閥座面，四周的燃油向下流入柱塞腔。柱塞上行時，進(jìn)油閥芯向上關(guān)閉進(jìn)油閥座面，柱塞推動燃油向上壓向進(jìn)油閥芯的底面，幫助其迅速關(guān)閉，柱塞腔壓力上升，燃油推開出油閥鋼球打開出油閥座面流出去。進(jìn)油閥芯的運(yùn)動方向與四周燃油的流動方向一致，節(jié)流和倒流效果較小，在柱塞高頻工作區(qū)能夠取得比CN101113707B和CN101094983A的結(jié)構(gòu)更高的容積效率，所以CP4有單柱塞和雙柱塞兩種可選型號，如果柴油機(jī)可以將對油栗的傳動比由傳統(tǒng)的1:2改為1:1，使油栗轉(zhuǎn)速翻倍，就可以使用價格較低的單柱塞CP4。此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，由于進(jìn)油閥芯頂部不能承受高壓，不能像專利CN101113707B那樣在進(jìn)油閥座上面安裝出油閥座，而要像專利CN105026753A那樣在柱塞套上橫向磨削出油閥座面，磨削時工件回轉(zhuǎn)中心與幾何中心不一致，通用的內(nèi)圓磨床無法加工，需要昂貴的專用磨床，而且加工時工件有離心力而影響精度和效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對上述問題，提供一種共軌高壓栗的栗油系，該栗油系能夠減少柱塞高頻工作時容積效率的下降，又能避免在柱塞套上進(jìn)行橫向磨削加工的困難。
[0009]按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種共軌高壓栗的栗油系，包括柱塞套及壓緊配合于柱塞套上部腔體中的出油閥接頭，柱塞滑動配合于柱塞套的中孔中，所述出油閥接頭下部腔體中依次設(shè)置出油閥座、進(jìn)油閥座，進(jìn)油閥座下端壓緊于柱塞套中孔頂面上，進(jìn)油閥座設(shè)有進(jìn)油孔，進(jìn)油閥座中孔連通所述進(jìn)油孔，進(jìn)油閥座中孔部位設(shè)置用于控制座面通斷的進(jìn)油閥芯，其特征在于:所述進(jìn)油閥座的座面向下朝向柱塞，所述進(jìn)油閥座中孔頂部為封閉結(jié)構(gòu);進(jìn)油閥彈簧底端支撐于柱塞套中孔臺階上，上端頂緊于進(jìn)油閥芯下端。
[0010]所述進(jìn)油閥芯的圓柱部表面設(shè)有油槽。
[0011 ]所述油槽為螺栓槽或平面槽。
[0012]所述進(jìn)油閥彈簧包括一體連接的圓錐彈簧、圓柱彈簧，其中圓柱彈簧下端支撐于柱塞套中孔臺階上，圓錐彈簧上端頂緊于進(jìn)油閥芯底部。
[0013]所述進(jìn)油閥芯為鋼球，鋼球置于進(jìn)油閥座中孔端面，并通過進(jìn)油閥彈簧壓緊。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明的栗油系制造成本低、容積效率高，能夠滿足柱塞高頻工作的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0018]圖1、2中，包括柱塞1、柱塞套2、柱塞腔2.1、低壓區(qū)2.2、柱塞套中孔頂面2.3、柱塞套中孔臺階2.4、凸脊2.5、注油孔2.6、進(jìn)油閥彈簧3、圓柱彈簧3.1、圓錐彈簧3.2、進(jìn)油閥芯4、油槽4.1、進(jìn)油閥座5、座面5.1、進(jìn)油閥座中孔5.2、下凸起5.3、出油孔5.4、進(jìn)油孔5.5、出油閥座6、出油閥座底部區(qū)域6.1、出油閥鋼球7、出油閥彈簧8、彈簧座9、出油閥接頭10、高壓區(qū)1.1、柱塞偶件11、進(jìn)油閥組件12、出油閥組件13、鋼球14等。
[0019]如圖1、2所示，本發(fā)明是一種共軌高壓栗的栗油系，包括柱塞套2及壓緊配合于柱塞套2上部腔體中的出油閥接頭10，柱塞I滑動配合于柱塞套2的中孔中，所述出油閥接頭10下部腔體中依次設(shè)置出油閥座6、進(jìn)油閥座5，進(jìn)油閥座5下端壓緊于柱塞套中孔頂面2.3上，進(jìn)油閥座5設(shè)有進(jìn)油孔5.5，進(jìn)油閥座中孔5.2連通所述進(jìn)油孔5.5，進(jìn)油閥座中孔5.2部位設(shè)置用于控制座面5.1通斷的進(jìn)油閥芯4，所述進(jìn)油閥座5的座面5.1向下朝向柱塞I，所述進(jìn)油閥座中孔5.2頂部為封閉結(jié)構(gòu);進(jìn)油閥彈簧3底端支撐于柱塞套中孔臺階2.4上，上端頂緊于進(jìn)油閥芯4下端。
[0020]進(jìn)油閥芯4的圓柱部表面設(shè)有油槽4.1，油槽4.1為螺栓槽或平面槽。
[0021]進(jìn)油閥彈簧3包括一體連接的圓錐彈簧3.2、圓柱彈簧3.1，其中圓柱彈簧3.1下端支撐于柱塞套中孔臺階2.4上，圓錐彈簧3.2上端頂緊于進(jìn)油閥芯4底部。
[0022 ]出油閥座6的出油口設(shè)置控制通斷的出油閥鋼球7，出油閥接頭1的出油通道上端形成收口部，彈簧座9置于所述出油通道中，且彈簧座9上端與收口部下端相配合，彈簧座9上設(shè)置出油閥彈簧8，所述出油閥彈簧8下端壓緊于出油閥鋼球7上。
[0023]進(jìn)油閥座5上貫穿設(shè)置出油孔5.4，出油孔5.4連通柱塞腔2.1與出油閥座底部區(qū)域6.1，所述出油閥座底部區(qū)域6.1為圓錐臺形腔體。
[0024]柱塞套中孔頂面2.3形成凸脊2.5，進(jìn)油閥座5底面形成下凸起5.3，所述下凸起5.3壓緊配合于凸脊2.5上。
[0025]出油閥接頭10下端與柱塞套中孔頂面2.3之間形成低壓區(qū)2.2，低壓區(qū)2.2連通進(jìn)油閥座5的進(jìn)油孔5.5及柱塞套2的注油孔2.6。
[0026]出油閥接頭10的出口端形成高壓區(qū)，出油閥接頭10與柱塞套2之間設(shè)置密封圈。
[0027]本發(fā)明產(chǎn)品中的柱塞套2與柱塞I構(gòu)成柱塞偶件11，進(jìn)油閥座5、進(jìn)油閥芯4及進(jìn)油閥彈簧3構(gòu)成進(jìn)油閥組件12，出油閥座6、出油閥鋼球7、出油閥彈簧8、彈簧座9及出油閥接頭10構(gòu)成出油閥組件13。
[0028]圖1示出本發(fā)明的第一種實(shí)施方式，工作時，高壓區(qū)10.1連接到軌的35Mpa以上的高壓，低壓區(qū)2.2連接到輸油栗出口的0.6Mpa以下的低壓。進(jìn)油閥彈簧3是圓柱彈簧3.1和圓錐彈簧3.2組成的復(fù)合彈簧，圓柱彈簧3.1底面支撐在柱塞套中孔臺階2.4上，圓柱內(nèi)徑可以避開到達(dá)上止點(diǎn)位置的柱塞I，圓錐彈簧3.2小頭直徑縮小以便能頂住進(jìn)油閥芯4的底面，進(jìn)油閥座中孔5.2對進(jìn)油閥芯4導(dǎo)向，進(jìn)油閥座中孔5.2上端封閉以隔開柱塞I壓油時出油閥座底部區(qū)域6.1的高壓。進(jìn)油閥芯4圓柱面上加工出螺旋槽或者平面，以便進(jìn)油閥芯4運(yùn)動時補(bǔ)充和排出進(jìn)油閥座中孔5.2內(nèi)的燃油。
[0029]柱塞I下行時，柱塞腔2.1壓力下降，出油閥鋼球7在高壓區(qū)10.1的壓力作用下關(guān)閉，進(jìn)油閥芯4在低壓區(qū)2.2壓力作用下打開，燃油進(jìn)入柱塞腔2.1。柱塞I上行時，柱塞腔2.1壓力上升，推動進(jìn)油閥芯4關(guān)閉，壓力繼續(xù)上升到超過高壓區(qū)10.1的軌壓，推開出油閥鋼球7，燃油流出出油閥接頭1進(jìn)入軌。
[0030]圖2示出本發(fā)明的第二種實(shí)施方式，與第一種實(shí)施方式的區(qū)別在于，進(jìn)油閥芯4采用鋼球14，鋼球14置于進(jìn)油閥座中孔5.2端面，并通過進(jìn)油閥彈簧3壓緊，優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)油閥座中孔5.2由于不必導(dǎo)向，精度要求低，熱處理后不必精加工，同時鋼球14的成本也比第一種實(shí)施方式中進(jìn)油閥芯的成本低。缺點(diǎn)是鋼球14在柱塞腔2.1中占據(jù)較大的空間，柱塞I到達(dá)上止點(diǎn)時柱塞腔2.1的死容積較大，容積效率隨壓力上升而下降的幅度略大于圖1的結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種共軌高壓栗的栗油系，包括柱塞套(2)及壓緊配合于柱塞套(2)上部腔體中的出油閥接頭(10)，柱塞(I)滑動配合于柱塞套(2)的中孔中，所述出油閥接頭(10)下部腔體中依次設(shè)置出油閥座(6)、進(jìn)油閥座(5)，進(jìn)油閥座(5)下端壓緊于柱塞套中孔頂面(2.3)上，進(jìn)油閥座(5)設(shè)有進(jìn)油孔(5.5)，進(jìn)油閥座中孔(5.2)連通所述進(jìn)油孔(5.5)，進(jìn)油閥座中孔(5.2)部位設(shè)置用于控制座面(5.1)通斷的進(jìn)油閥芯(4)，其特征在于:所述進(jìn)油閥座(5)的座面(5.1)向下朝向柱塞(I)，所述進(jìn)油閥座中孔(5.2)頂部為封閉結(jié)構(gòu);進(jìn)油閥彈簧(3)底端支撐于柱塞套中孔臺階(2.4)上，上端頂緊于進(jìn)油閥芯(4)下端。2.如權(quán)利要求1所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述進(jìn)油閥芯(4)的圓柱部表面設(shè)有油槽(4.1)。3.如權(quán)利要求2所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述油槽(4.1)為螺栓槽或平面槽。4.如權(quán)利要求1所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述進(jìn)油閥彈簧(3)包括一體連接的圓錐彈簧(3.2)、圓柱彈簧(3.1)，其中圓柱彈簧(3.1)下端支撐于柱塞套中孔臺階(2.4)上，圓錐彈簧(3.2)上端頂緊于進(jìn)油閥芯(4)底部。5.如權(quán)利要求1所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述進(jìn)油閥芯(4)為鋼球(14)，鋼球(14)置于進(jìn)油閥座中孔(5.2)端面，并通過進(jìn)油閥彈簧(3)壓緊。
【文檔編號】F02M59/46GK106089529SQ201610770607
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月29日
【發(fā)明人】王亞偉
【申請人】無錫威孚高科技集團(tuán)股份有限公司