專利名稱：燃油噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種非共軌型燃油噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于低端車輛市場，有兩個方面的重要要求，即排放要求和低價格要求。現(xiàn)有的共軌系統(tǒng)的特點是可以完美地控制噴油壓力、噴油時間、噴油量和多點噴射，因此適合于越來越嚴格的排放標準。然而，典型的共軌系統(tǒng)包含電控噴油器，因此共軌系統(tǒng)的價格也較高。另一方面，現(xiàn)有的NHA(噴油器)系統(tǒng)成本低，但存在一些缺點。例如，高壓的產(chǎn)生取決于噴油量和發(fā)動機速度。在低發(fā)動機速度和低負荷下，不可能實現(xiàn)高壓噴油。此外，噴油控制的精度和靈活性不高。這些因素都決定了現(xiàn)有的NHA系統(tǒng)不能滿足越來越嚴格的排放標準。因此需要尋求一種解決方案，以便同時滿足排放標準和低價格要求。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種低成本的燃油噴射系統(tǒng)，其至少滿足現(xiàn)行的排放標準。為此，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種燃油噴射系統(tǒng)，其包括高壓泵； 油軌，其連接著所述高壓泵，以被高壓泵供應高壓燃油；燃油分配頭，其具有一個進油口和適于依次與所述進油口連通的多個(即至少兩個)排油口，所述進油口通過供油管線與所述油軌連通，所述供油管線中裝有電磁閥；多個噴油器，它們每個分別通過管線與相應排油口連通；中央控制單元，其與所述高壓泵、油軌、電磁閥和燃油分配頭相連接以便對它們進行控制。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述燃油分配頭包括套筒，其具有周壁和封閉端壁，所述進油口開設在所述周壁中，并且所述周壁中還在一個與進油口不同的軸向位置上開設有多個沿圓周方向分布的排油口 ；以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在所述套筒中的柱塞， 所述柱塞設有內(nèi)部通道，所述內(nèi)部通道在所述柱塞的旋轉(zhuǎn)過程中將所述進油口依次與所述多個排油口連通。在這種情況下，優(yōu)選地，所述柱塞沿其外周表面在與所述進油口對應的軸向位置上開設有沿圓周方向延伸的環(huán)形油槽，柱塞上設有與環(huán)形油槽連通的輸入孔，所述內(nèi)部通道通過所述輸入孔與所述環(huán)形油槽連通。根據(jù)本實用新型的另一個替代性優(yōu)選實施方式，所述燃油分配頭包括套筒，其具有周壁和封閉端壁，所述進油口開設在所述周壁中，并且所述周壁上設有多個沿著一條軸向直線分布的排油口 ；布置在所述套筒中的軸向移動柱塞，所述柱塞設有在所述柱塞的軸向移動過程中將所述進油口依次與所述多個排油口連通的內(nèi)部通道。在這種情況下，優(yōu)選地，所述柱塞沿其外周表面在與所述進油口對應的圓周方向位置上開設有軸向延伸的油槽，柱塞上設有與所述油槽連通的輸入孔，所述內(nèi)部通道通過所述輸入孔與所述油槽連通。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述多個排油口是沿圓周方向或沿軸向均布的。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述內(nèi)部通道通過一個形成在所述柱塞中的徑向輸出孔而與所述排油口連通。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述徑向輸出孔在所示柱塞的外周表面上形成有加大的排出端口。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述燃油分配頭還包括殼體，所述套筒固定安裝在所述殼體中，并且所述殼體中設有與所述進油口連通的進油通道以及分別與相應的所述排油口連通的多個排油通道。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述電磁閥是在所述進油口與所述多個排油口之一連通的狀態(tài)內(nèi)被所述中央控制單元控制著開啟的常閉型電磁閥。電磁閥的開啟對應于燃油傳輸時段。燃油傳輸時段優(yōu)選發(fā)生在發(fā)動機的每個汽缸的160度曲軸角度左右。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述高壓泵包含至少兩個高壓組件，每個高壓組件分別通過泵管線連接著所述油軌。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述燃油分配頭組合在所述高壓泵上。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，所述燃油噴射系統(tǒng)還包括油箱，所述高壓泵從油箱抽取燃油。所述燃油可以是柴油、汽油或其它類型的燃油。本實用新型利用單一的燃油分配頭為多個NHA供油，因此可以避免使用昂貴的共軌系統(tǒng)，從而降低燃油噴射系統(tǒng)的成本。本實用新型的燃油噴射系統(tǒng)配備有機械式NHA，以取代共軌噴油器，因此可極大地降低成本。并且，本實用新型利用分配頭來將燃油順序分配到每個NHA。此外，僅利用一個電磁閥來控制燃油從油軌供應到分配頭。因此，同標準共軌系統(tǒng)相比，可以降低燃油噴射系統(tǒng)的成本，并且容易對系統(tǒng)進行控制和檢測。此外，由于NHA的噴射是由E⑶控制的，類似于共軌系統(tǒng)中的噴油器，因此可以精確地控制噴油壓力、噴油時間、噴油量和多點噴射。這意味著本實用新型的系統(tǒng)能以低成本實現(xiàn)共軌系統(tǒng)的功能和排放結(jié)果。此外，由于燃油傳輸時間和傳輸量、油軌壓力的控制與發(fā)動機的負荷和速度無關。 因此，即使是在低發(fā)動機速度和低負荷下，也能實現(xiàn)高壓噴油，并且可以提高噴油控制的精度和靈活性。本實用新型的系統(tǒng)適用于各種車輛，能夠以低成本滿足現(xiàn)有的排放標準，例如歐 IV標準。因此，本實用新型至少是在低端車輛市場有很大的應用前景。

圖1是根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式的燃油噴射系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖1中的燃油噴射系統(tǒng)中所用的分配頭的一個實施例處在非接通狀態(tài)時的縱向剖視圖；圖3是該分配頭的沿圖2中的B-B方向所作的橫向剖視圖；圖4是該分配頭的沿圖2中的A-A方向所作的橫向剖視圖；[0029]圖5是該分配頭處在接通狀態(tài)時的縱向剖視圖；圖6是圖5中的分配頭的沿B-B方向所作的橫向剖視圖。
具體實施方式下面參照附圖描述本實用新型的優(yōu)選實施方式。如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式的燃油噴射系統(tǒng)主要包括油箱1、高壓泵2、油軌3、燃油分配頭4、NHA(噴油器)5、ECU(中央控制單元)6、電磁閥7。下面對它們進行詳細介紹。油箱1中存儲著燃油。本實用新型的燃油噴射系統(tǒng)既可以用于柴油車輛中，也可以用于汽油車輛或其它燃油車輛中。因此，這里術(shù)語“燃油”是指汽油、柴油等各種燃油。高壓泵2通過進油管線Ll和回油管線L2連接著油箱1，以便從油箱1抽取燃油， 以及將高壓泵中的一部分燃油回流到油箱1。此外，高壓泵2通過泵管線L3連接著油軌3，以便向油軌3供應高壓燃油。為了使得油軌3中維持所需的壓力級別，并且抑制壓力波動，高壓泵2通常具有兩個高壓組件，每個高壓組件的出口通過一根相應的泵管線L3連接著油軌3。然而，根據(jù)需要，高壓泵2可以具有不同數(shù)量的高壓組件，甚至只具有一個高壓組件。因此，泵管線L3可以有一或多根。油軌3通過一根供油管線L4連接著燃油分配頭4，以便受控地向燃油分配頭4供應高壓燃油。—個電磁閥7布置在供油管線L4中，用于控制燃油向燃油分配頭4中的供應。電磁閥7可以以計量的方式控制向燃油分配頭4中供應的燃油量，以及調(diào)節(jié)噴油時間。電磁閥7處在常閉狀態(tài)。根據(jù)發(fā)動機中的缸數(shù)，設有相應數(shù)量的(例如4個，6個等等)NHA5。每個NHA 5 通過相應的管線L5連接著燃油分配頭4，以便依次由燃油分配頭4供應高壓燃油。E⑶6電連接著泵2、油軌3、燃油分配頭4、電磁閥7等，以便控制它們的操作和/ 或從它們獲取所需的操作和狀態(tài)參數(shù)。燃油分配頭4可以與泵2集成在一起，如圖1中所示，也可以分開設置。燃油分配頭4用于向多個NHA 5供應高壓燃油。下面將參照圖2_6描述燃油分配頭4的一個實施例的結(jié)構(gòu)和操作。在本例中，描述的是用于向四缸發(fā)動機中的四個NHA 5供油的燃油分配頭4的例子。本領域技術(shù)人員容易在此基礎上構(gòu)想出用于向其它數(shù)量的NHA 5供油的燃油分配頭4。如圖2所示，燃油分配頭4包括殼體10，在殼體內(nèi)固定安裝著的套筒20，以及在套筒內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地布置著的柱塞30。在圖1所示燃油分配頭4與泵2集成在一起的情況下，殼體10可以被組裝在泵2 的殼體上。柱塞30呈大致圓柱體形狀，至少其主體部分插入套筒20中。柱塞30可由驅(qū)動裝置(例如馬達)驅(qū)動著沿圖3中的箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。柱塞30限定出軸向和徑向。在圖2所示的例子中，柱塞30的左端從套筒20露出，作為驅(qū)動端?？梢岳斫?，整個柱塞30可以位于套筒20中，同樣可以實現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。套筒20是一端敞開、另一端封閉的筒體形狀，具有筒狀周壁21和一個封閉端壁22。套筒20中限定出圓柱形內(nèi)腔，用于接納柱塞30。在圖3、4所示的例子中，套筒20的外周表面也是圓柱形的，然而，可以理解，套筒 20的外周表面可以具有其它形狀，例如棱柱形狀等。套筒20中形成有一個穿通其周壁21的進油口 23，該進油口 23與形成在殼體10 中的進油通道12對正且連通，該進油通道12連接著前述供油管線L4。來自油軌3的高壓燃油通過供油管線L4進入進油通道12，然后進入進油口 23中。在從進油口 23向外(圖2中向左，即向著周壁21的敞開端)軸向錯開的一個軸向位置上，穿通周壁21開設有四個排油口 M。各排油口 M沿著周壁21均布，即沿圓周方向彼此偏移相等的角度(在四個排油口 M的情況下，彼此偏移90° )。這些排油口 M分別與形成在殼體10中的四個排油通道13—一對正且連通，每個排油通道13分別連接著一個排油連接器，該排油連接器上連接著相應的一根管線L5，以便向相應的NHA 5供油。在柱塞30插入套筒20中后，柱塞30的內(nèi)端(圖2中的右端)可以與套筒20的端壁22相隔一段距離(如圖2所示)或相互接觸。一個環(huán)形油槽32在與進油口 23對應的軸向位置上開設在柱塞30的外周表面上。 環(huán)形油槽32總是與進油口 23保持連通。進油口 23可以具有從周壁21的外表面到周壁21的內(nèi)表面階梯式縮小或漸變縮小的直徑。進油口 23的位于周壁21內(nèi)表面上的內(nèi)端的直徑小于環(huán)形油槽32的軸向?qū)挾取Ｖ?0內(nèi)設有一個軸向延伸的內(nèi)部通道34，其一方面通過一或多個徑向輸入孔 33與環(huán)形油槽32連通，另一方面通過一個位于與各排油口 M相同軸向位置上的徑向輸出孔36而通向柱塞30的外周表面，以便在柱塞30的特定轉(zhuǎn)動位置與排油口 M之一連通。圖4中顯示了四個輸入孔33，可以使油槽32中的燃油更容易進入到內(nèi)部通道34 中。然而，其它數(shù)量的輸入孔33也是可行的。輸出孔36的徑向外端可以被加大而形成排出端口 38，這樣，在排出端口 38隨著柱塞的旋轉(zhuǎn)而依次與各排油口 M相對時，可以增加輸出孔36與排油口 M之間的連通時間， 從而提供充裕的時間來進行供油控制。除了油槽32、排出端口 38處以外，柱塞30外周表面的其余部位與套筒20的周壁 21的內(nèi)表面之間是密封的。為了確保密封，可以在從排出端口 38軸向向外偏移的位置上， 在柱塞30的外周表面與套筒20的周壁21的內(nèi)表面之間布置密封件。下面描述根據(jù)本實用新型的燃油噴射系統(tǒng)的操作。如圖1所示，首先，ECU 6啟動泵2，以便從油箱1抽取燃油，并將燃油加壓后供應到油軌3中，從而油軌3中總是具有高壓燃油。此時，電磁閥7是關閉的。隨后，E⑶6啟動燃油分配頭4，以使得其柱塞30沿著圖3中的箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。如圖2、3所示，燃油分配頭4處在非接通狀態(tài)，其中，輸出孔36未與任何一個排油口 M連通。如圖4所示，環(huán)形油槽32總是與進油口 23保持連通。接下來，隨著柱塞30旋轉(zhuǎn)，如圖5、6所示，輸出孔36通過排出端口 38與一個(圖中所示為最下方的)排油口 24連通，燃油分配頭4達到接通狀態(tài)。此時，進油通道12、進油口 23、環(huán)形油槽32、輸入孔33、內(nèi)部通道34、輸出孔36、排出端口 38、最下方排油口 M、相應的排油通道13是連通的。E⑶6判斷或檢測出燃油分配頭4的接通狀態(tài)。這可以通過各種已知的手段實現(xiàn)， 例如借助于位置傳感器等。在E⑶6檢測出燃油分配頭4的接通狀態(tài)后，在預定的時刻，E⑶6控制電磁閥7 開啟。這樣，油軌3中的高壓燃油經(jīng)過供油管線L4進入燃油分配頭4，并且經(jīng)過處在接通狀態(tài)的燃油分配頭4以及相應的一根管線L5被供應到相應的一個NHA 5。在經(jīng)歷了預定的時段后，E⑶6控制電磁閥7關閉，這樣，油軌3中的高壓燃油不能再流經(jīng)供油管線L4。接下來，隨著柱塞30繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，排出端口 38離開最下方排油口 M，輸出孔36不再與該排油口 M連通，燃油分配頭4又達到非接通狀態(tài)。之后，隨著柱塞30繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，輸出孔36與下一個(圖3、4中的右側(cè))排油口 M 連通，燃油分配頭4又達到接通狀態(tài)，從而通過下一根管線L5向相應的下一個NHA 5供油。最終，通過柱塞30旋轉(zhuǎn)一周，油軌3中燃油通過電磁閥7和燃油分配頭4的聯(lián)合動作而依次向四個NHA 5傳輸燃油?？梢钥吹?，電磁閥7控制的燃油傳輸時段位于燃油分配頭4的接通狀態(tài)內(nèi)。對于發(fā)動機而言，電磁閥7控制的燃油傳輸時段優(yōu)選發(fā)生在每個汽缸運轉(zhuǎn)過程中的160度曲軸
角度左右。燃油傳輸時間和傳輸量、油軌壓力都是由ECU 6控制的，而與發(fā)動機的負荷和速
度無關。圖2-6中示出燃油分配頭4的一個具體例子，然而，本實用新型并不局限于此，其它形式的燃油分配頭也是可行的。例如，柱塞可以在套筒中往復軸向移動而不能旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，可以在柱塞的外周表面上開設軸向延伸的油槽，該油槽在柱塞的軸向移動過程中總是與套筒中的進油口連通。套筒中的多個排油口沿一條軸向直線排布。隨著柱塞軸向移動，柱塞中的輸出孔依次與各排油孔連通。這種構(gòu)造的燃油分配頭的其它方面可與圖2-6中描述的相似。其它結(jié)構(gòu)的燃油分配頭也容易構(gòu)想出來。根據(jù)本實用新型，NHA 5為機械式噴油器，而非共軌系統(tǒng)中采用的電控噴油器。因此，可以降低設備的成本。此外，根據(jù)本實用新型，利用單一的電磁閥7以及燃油分配頭4來控制全部NHA 5 的燃油噴射，因此，同共軌噴射系統(tǒng)相比，可以極大地降低成本。此外，根據(jù)本實用新型，NHA 5的燃油噴射是由E⑶6控制的，因此可以精確地控制噴油壓力、噴油時間、噴油量和多點噴射。這意味著本實用新型的系統(tǒng)能以低成本實現(xiàn)共軌系統(tǒng)的功能和排放結(jié)果。此外，根據(jù)本實用新型，燃油傳輸時間和傳輸量、油軌壓力都是由ECU 6控制的， 而與發(fā)動機的負荷和速度無關。因此，即使是在低發(fā)動機速度和低負荷下，也能實現(xiàn)高壓噴油，并且噴油控制可以具有較高的精度和靈活性。雖然基于特定的實施例顯示和描述了本實用新型，但本實用新型并不限制于所示出的細節(jié)。相反地，在權(quán)利要求及其等同替換的范圍內(nèi)，本實用新型的各種細節(jié)可以被改造。
權(quán)利要求1.一種燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，包括高壓泵；連接著所述高壓泵以被高壓泵供應高壓燃油的油軌；燃油分配頭，其具有一個進油口和適于依次與所述進油口連通的多個排油口，所述進油口通過供油管線與所述油軌連通，所述供油管線中裝有電磁閥；多個噴油器，它們每個分別通過管線與相應排油口連通；與所述高壓泵、油軌、電磁閥和燃油分配頭相連接以便對它們進行控制的中央控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述燃油分配頭包括套筒，其具有周壁和封閉端壁，所述進油口開設在所述周壁中，并且所述周壁中還在一個與進油口不同的軸向位置上開設有多個沿圓周方向分布的排油口；布置在所述套筒中的旋轉(zhuǎn)柱塞，所述柱塞設有在所述柱塞的旋轉(zhuǎn)過程中將所述進油口依次與所述多個排油口連通的內(nèi)部通道。
3.如權(quán)利要求2所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述柱塞沿其外周表面在與所述進油口對應的軸向位置上開設有沿圓周方向延伸的環(huán)形油槽，柱塞上設有與環(huán)形油槽連通的輸入孔，所述內(nèi)部通道通過所述輸入孔與所述環(huán)形油槽連通。
4.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述燃油分配頭包括套筒，其具有周壁和封閉端壁，所述進油口開設在所述周壁中，并且所述周壁上設有多個沿著一條軸向直線分布的排油口；布置在所述套筒中的軸向移動柱塞，所述柱塞設有在所述柱塞的軸向移動過程中將所述進油口依次與所述多個排油口連通的內(nèi)部通道。
5.如權(quán)利要求4所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述柱塞沿其外周表面在與所述進油口對應的圓周方向位置上開設有軸向延伸的油槽，柱塞上設有與所述油槽連通的輸入孔，所述內(nèi)部通道通過所述輸入孔與所述油槽連通。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述多個排油口是均布的。
7.如權(quán)利要求2至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部通道通過一個形成在所述柱塞中的徑向輸出孔而與所述排油口連通。
8.如權(quán)利要求7所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述徑向輸出孔在所示柱塞的外周表面上形成有加大的排出端口。
9.如權(quán)利要求2至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述燃油分配頭還包括殼體，所述套筒固定安裝在所述殼體中，并且所述殼體中設有與所述進油口連通的進油通道以及分別與相應的所述排油口連通的多個排油通道。
10.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥是在所述進油口與所述多個排油口之一連通的狀態(tài)內(nèi)被所述中央控制單元控制著開啟的常閉型電磁閥。
11.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓泵包含至少兩個高壓組件，每個高壓組件分別通過泵管線連接著所述油軌。
12.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述燃油分配頭組合在所述高壓泵上。
13.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于，還包括油箱，所述高壓泵從油箱抽取燃油。
專利摘要公開了一種燃油噴射系統(tǒng)，其包括高壓泵；油軌，其連接著所述高壓泵，以被高壓泵供應高壓燃油；燃油分配頭，其具有一個進油口和適于依次與所述進油口連通的多個排油口，所述進油口通過供油管線與所述油軌連通，所述供油管線中裝有電磁閥；多個噴油器，它們每個分別通過管線與相應排油口連通；中央控制單元，其與所述高壓泵、油軌、電磁閥和燃油分配頭相連接以便對它們進行控制。本實用新型的燃油噴射系統(tǒng)同時滿足排放標準和低價格要求。
文檔編號F02M55/02GK201963445SQ20112002255
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者徐剛 申請人:博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司