電磁式可變凸輪機構及小脈動變流量供油裝置的制造方法
【專利說明】電磁式可變凸輪機構及小脈動變流量供油裝置
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及發(fā)動機的供油裝置，具體涉及電磁式可變凸輪機構及小脈動變流量供油裝置。
【背景技術】
[0003]隨著能源短缺和環(huán)境污染日趨嚴重，對發(fā)動機燃油供給技術的要求也越來越高。傳統(tǒng)發(fā)動機的供油裝置一般由油箱、燃油濾清器、油泵和油管等部件組成。發(fā)動機運轉時，發(fā)動機曲軸驅動油泵的凸輪軸旋轉，油泵活塞在泵體的活塞腔內作上下往復運動。通過油泵活塞的往復運動，實現(xiàn)泵內部的密封腔容積增大與縮小，將燃油從油箱內吸出，克服燃油濾清器的阻力，對燃油加壓，將具有一定壓力和流量的燃油供給發(fā)動機。由于油泵的供油壓力和流量受到發(fā)動機轉速的影響，發(fā)動機低速、中速和高速運行時，輸油泵的供油壓力和流量均不同；特別是發(fā)動機起動時和低速運行時，凸輪軸的旋轉轉速較低，導致油泵的供油壓力、供油速率和流量都較低，供油脈動較大，而傳統(tǒng)油泵的結構是固定不可變的，其供油能力無法根據(jù)不同的發(fā)動機轉速進行自適應調節(jié)，因此無法滿足各種發(fā)動機復雜工況對燃油供給的要求。此外研宄發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動機噴油瞬間，由于電控噴油器突然開啟和關閉造成供油系統(tǒng)內部的壓力脈動和液壓沖擊問題，傳統(tǒng)供油系統(tǒng)內并沒有吸收油液壓力脈動的裝置。即使安裝一般的吸收裝置，當發(fā)動機低速、中速和高速運轉時，工況發(fā)生變化，油液壓力或流量脈動頻率也發(fā)生變化，吸收油液壓力脈動的效果也不會理想。
[0004]經(jīng)過對現(xiàn)有技術文獻和專利的檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請公布號CN102102553 A，專利名稱組合式凸輪軸，該專利技術提供了一種單缸柴油機組合式凸輪軸，該組合式凸輪軸的噴油泵供油凸輪的中心孔是滑套在凸輪軸上，并與驅動盤連接，驅動盤通過鍵和螺母緊固在凸輪軸上。該發(fā)明雖然可以隨意調節(jié)油泵凸輪的噴油角度，但采用該凸輪軸的油泵無法根據(jù)發(fā)動機的工況調節(jié)油泵的供油能力，供油能力仍然受凸輪軸轉速的影響，無法解決低速運行時供油壓力低、流量小、供油壓力脈動大的問題以及噴油瞬間，電控噴油器突然開啟和關閉造成對供油系統(tǒng)的壓力脈動和沖擊問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題:針對上述現(xiàn)有技術的不足，設計一種設計獨特、能夠實時調節(jié)供油壓力和流量，并且根據(jù)系統(tǒng)壓力自動調節(jié)穩(wěn)壓裝置的固有頻率，始終保持供油系統(tǒng)油壓脈動較小的電磁式可變凸輪機構及變流量供油裝置。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:
一種電磁式可變凸輪機構，包括凸輪軸，所述凸輪軸上設置有單作用凸輪和多作用凸輪，所述單作用凸輪和多作用凸輪固裝在一起，并且能夠沿著凸輪軸軸向往復滑動，所述凸輪軸上套裝有電磁線圈，所述電磁線圈和單作用凸輪之間沿圓周方向均布有復位彈簧，所述電磁線圈中的活動鐵芯與所述單作用凸輪的側壁連接。
[0007]所述凸輪軸的一端設置有角度編碼器，所述角度編碼器和電磁線圈分別與控制器連接。
[0008]所述凸輪軸上間隔設置有軸向定位條，該軸向定位條與所述單作用凸輪和多作用凸輪上的直線定位槽相對應，所述單作用凸輪和多作用凸輪既能沿所述凸輪軸做軸向滑動，又能隨所述凸輪軸一起轉動。
[0009]所述直線定位槽中設置有滾動鋼球，所述滾動鋼珠的數(shù)量至少為兩個，所述復位彈簧的數(shù)量為四個以上。
[0010]所述單作用凸輪上設置有一個凸輪凸起，所述多作用凸輪上至少設置兩個凸輪凸起，每一個凸輪凸起轉動一周，驅動活塞完成一次供油。
[0011]一種含有所述電磁式可變凸輪機構的小脈動變流量供油裝置，還包括油箱和油泵，所述油泵由缸體和活塞構成，所述缸體的進油口通過進油閥與所述油箱連通，所述缸體的出油口通過出油閥和進油壓力傳感器與電控噴油器的進油口連通，向所述電控噴油器提供一定壓力和流量的燃油，電控噴油器的出油口向發(fā)動機氣缸內噴射一定壓力和流量的燃油，所述電控噴油器的回油口經(jīng)和回油控制閥與所述油箱的回油口相連，將所述電控噴油器提供的多余的油液流回所述油箱，所述活塞的下端與所述單作用凸輪或多作用凸輪相接觸，所述進油壓力傳感器和電磁線圈分別與電源和控制器連接。
[0012]所述出油閥和進油壓力傳感器之間設置有可調節(jié)穩(wěn)壓裝置，所述可調節(jié)穩(wěn)壓裝置下部安裝有調節(jié)閥，所述調節(jié)閥與所述控制器連接。所述油箱和進油閥之間設置有濾清器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明根據(jù)壓力傳感器的壓力信號判斷發(fā)動機運轉過程中油泵供油壓力的大小，進而根據(jù)發(fā)動機的高低轉速工況和高低負荷工況，實時選擇使用單作用凸輪或多作用凸輪，改變油泵的供油能力，通過回油控制閥控制回油量，減少油泵的回油量，提高燃油供給效率。
[0014]2、本發(fā)明單作用凸輪與多作用凸輪固裝在一起，內部開有溝槽，滑套在凸輪軸上均布的凸起中，導向性好，既可以沿凸輪軸作軸向運動，又可以隨凸輪軸一起作圓周轉動。
[0015]3、本發(fā)明電磁線圈固定于凸輪軸上，其右側沿圓周方向均布有復位彈簧，提高了凸輪受力的均勻性，保證了單作用凸輪與多作用凸輪的準確復位。
[0016]4、本發(fā)明可調節(jié)穩(wěn)壓裝置，可以根據(jù)壓力傳感器的壓力信號實時調節(jié)穩(wěn)壓裝置的固有頻率，從而減少供油壓力脈動以及壓力脈動對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性和排放的影響。
[0017]5、本發(fā)明結構和調節(jié)方法簡單，工作可靠，充分滿足了各種工況下發(fā)動機的供油要求，適用范圍廣，推廣后具有良好的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例:參見圖1，圖中，1-油箱，2-濾清器，3-進油閥，4-油泵，5-出油閥，6_可調節(jié)穩(wěn)壓裝置，7-調節(jié)閥，8-壓力傳感器，9-電控噴油器，10-回油控制閥，11-活塞，12-推桿，13-凸輪軸，14-電磁線圈，15-復位彈簧，16-活動鐵芯，17-單作用凸輪，18-多作用凸輪，19-控制器，20-角度編碼器。圖中箭頭所示為燃油輸送方向，虛線是控制線路。
[0020]油泵4包括缸體、活塞11、推桿12、凸輪軸13，凸輪軸13上安裝有電磁線圈14、活動鐵芯16，活動鐵芯16與右側的單作用凸輪17連接，單作用凸輪17與多作用凸輪18連接為一體，單作用凸輪17 (—個凸輪上有一個壓油凸輪凸起，凸輪軸每轉一周，驅動活塞完成一次供油)，多作用凸輪18 (—個凸輪上均布多個壓油凸輪凸起，凸輪軸每轉一周，驅動活塞完成多次供油)，電磁線圈14和單作用凸輪17之間沿圓周方向均設置有復位彈簧15，復位彈簧15數(shù)量為四個以上，提高了凸輪受力的均勻性，保證了單作用凸輪17和多作用凸輪18的準確復位。單作用凸輪17、多作用凸輪18內部開有溝槽，安裝在凸輪軸13上均布的凸起中，既可以沿著凸輪軸13作左、右軸向運動，也可以與凸輪軸13 —起作圓周運動，可以采用花鍵軸的結構形式，還可以采用鍵和鍵槽的結構形式；角度編碼器20檢測凸輪軸的旋轉角