一種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌泵的制作方法
【專利摘要】一種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌泵,包括單缸共軌蓄能器和單缸共軌泵,單缸共軌蓄能器和單缸共軌泵密封地固定連接成一體,它將油泵和共軌的一體化,油泵與柴油機的安裝方式不變,能在現(xiàn)有柴油機上直接安裝使用,不需要對柴油機的機體的安裝孔系進(jìn)行另外加工,同時取消連接共軌與油泵的共軌管,還能最大化地減小單缸柴油機高壓共軌泵的體積,采用高速電磁閥取代已有技術(shù)中比例電磁閥,成本可以降低50~60元/臺;它能對現(xiàn)有柴油機直接進(jìn)行共軌電噴提升改造,使用本發(fā)明能使單缸柴油機達(dá)到國四排放標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
一種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及單缸柴油機的燃燒系統(tǒng),尤其涉及單缸柴油機的高壓共軌系統(tǒng)中共軌栗總成。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來單缸柴油機因其價格低廉、輕便等原因,廣泛應(yīng)用于備用電源、農(nóng)業(yè)機械、抽水機械、工程機械、船用等各行業(yè),近年來由于單缸柴油機的排放水平落后,國家環(huán)保排放要求的提高,國內(nèi)市場份額逐步被壓縮;據(jù)中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2015年我國單缸柴油機產(chǎn)量在400萬臺左右,峰值時在800萬臺左右,單缸機保有量在2000萬臺左右;一方面、單缸柴油機產(chǎn)業(yè)整體排放水平落后,導(dǎo)致其每年向大氣中排放大量的有害氣體;另一方面,落后排放水平使得其逐漸被市場所排斥,急需技術(shù)的更新?lián)Q代。
[0003]中國將于2016年底全面實行非道路國三排放標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計2018年將實施非道路國4排放標(biāo)準(zhǔn),其中單缸柴油機正在該法規(guī)的限制范圍之內(nèi)。
[0004]排放法規(guī)升級后,單缸柴油機的共軌系統(tǒng)將成為單缸柴油機排放技術(shù)升級的根本性解決方案;在已公開的單缸柴油機共軌系統(tǒng)技術(shù)方案中,機械部分包含共軌栗、共軌管、噴油器三大部件,這三大部件之間采用高壓油管連接。雖然這種替代的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)單缸柴油機的高壓共軌電噴化,但是,現(xiàn)有單缸柴油機的共軌系統(tǒng)成本太高,體積太大,無法在現(xiàn)有單缸柴油機上直接應(yīng)用。
[0005]在發(fā)明專利201610025226.6中公開了“集成式柴油機高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)用高壓油栗總成”,其仍然延續(xù)常規(guī)技術(shù)思路,將系統(tǒng)機械部分分為三大部件,彼此之間使用高壓油管連接;在該發(fā)明中,所述高壓油栗總成中的挺柱體導(dǎo)向依賴柴油機,即柴油機的機體必須重新設(shè)計,需要機體上留有特殊的導(dǎo)向孔,柴油機的機體需要重新設(shè)計加工,整個加工生產(chǎn)線必須重新投入,投入很大;同時,這種高壓油栗總成的油量控制方式采用比例電磁閥進(jìn)油計量控制,這種電磁閥的價格較高。
[0006]在實用新型專利ZL201120052744.X中公開了 “栗軌一體的共軌高壓栗”,所述油栗應(yīng)用于多缸柴油機供油系統(tǒng);其油栗的驅(qū)動由自身凸輪軸執(zhí)行,油栗體積龐大,在單缸柴油機上無法直接應(yīng)用,也不能引用,在該實用新型中高壓原件柱塞套采用內(nèi)凹端面結(jié)構(gòu)設(shè)計,工藝性極差,既提高了加工、裝配的技術(shù)難度,增大了成本,又不能與現(xiàn)有單缸柴油機的機體配套使用,對現(xiàn)有單缸柴油機的噴油栗的替代性極差。現(xiàn)行的單缸柴油機生產(chǎn)商都不認(rèn)可,更不接受。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明的目的是提供一種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,它是根據(jù)現(xiàn)有單缸柴油機的特點設(shè)計,具有適應(yīng)性強、結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、成本低、技術(shù)潛力深特點。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案:
[0009]—種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:包括單缸共軌蓄能器和單缸共軌栗,單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端和單缸共軌栗的出油端對接后密封地固定連接成一體。
[0010]進(jìn)一步,所述單缸共軌蓄能器包括共軌體、定壓出油道、蓄壓容腔、定壓進(jìn)油道、壓力傳感器和單向出油腔,蓄壓容腔設(shè)置在共軌體內(nèi),定壓出油道、定壓進(jìn)油道、壓力傳感器和單向出油腔均與蓄壓容腔相連通,其中,定壓出油道、定壓進(jìn)油道和單向出油腔同軸設(shè)置;所述單缸共軌栗包括栗體、挺柱體、柱塞彈簧下座、柱塞彈簧、柱塞、柱塞導(dǎo)向套、徑向密封圈、高壓腔、油道分配器、鋼珠、進(jìn)油閥彈簧、出油閥座、出油閥芯、出油閥彈簧、出油閥彈簧座和高速電磁閥,在出油閥座的中心設(shè)有出油孔,在出油閥座的下端面設(shè)有鋼珠容腔,在出油閥座的側(cè)面設(shè)有上側(cè)進(jìn)油道;在油道分配器的中心設(shè)有上端開口的進(jìn)油盲孔、在油道分配器的側(cè)面設(shè)有下側(cè)進(jìn)油道,在油道分配器的下側(cè)進(jìn)油道下端設(shè)有水平進(jìn)油道,在油道分配器的上端面與下端面之間設(shè)有垂直油道,在油道分配器的下端面設(shè)有進(jìn)油凹油坑,垂直油道與進(jìn)油凹油坑相連通;
[0011]進(jìn)一步,所述栗體包括對接孔、螺紋連接孔、配合孔、過渡孔、下導(dǎo)向孔、電磁閥安裝孔和轉(zhuǎn)向進(jìn)油道,對接孔、螺紋連接孔、配合孔、過渡孔、下導(dǎo)向孔從上到下依次同軸分布;柱塞導(dǎo)向套旋固在栗體的螺紋連接孔中,油道分配器和出油閥座設(shè)置在對接孔中,且出油閥座位于油道分配器的上方,鋼珠設(shè)置在出油閥座與油道分配器之間,出油閥芯套裝在出油閥座的出油孔中,進(jìn)油閥彈簧設(shè)置在出油閥芯下端與鋼珠之間,出油閥彈簧的下端套裝在出油閥芯的上段,出油閥彈簧座套裝在出油閥彈簧的上端的內(nèi)孔中,柱塞彈簧下座套裝在柱塞上且位于柱塞的下端,柱塞套裝在柱塞導(dǎo)向套的導(dǎo)向孔中,柱塞彈簧設(shè)置在柱塞導(dǎo)向套與柱塞彈簧下座之間,挺柱體套裝在栗體的下導(dǎo)向孔中,并由限位銷對挺柱體的升降行程進(jìn)行限位,柱塞的下端與挺柱體接觸。
[0012]進(jìn)一步,在柱塞導(dǎo)向套與栗體的配合孔之間設(shè)有徑向密封圈。
[0013]更進(jìn)一步,在柱塞導(dǎo)向套與栗體的配合孔之間間隔地設(shè)有二個徑向密封圈。
[0014]進(jìn)一步,單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端和單缸共軌栗的出油端對接結(jié)構(gòu)為,單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端套裝在栗體的對接孔中。
[0015]更進(jìn)一步,單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端和單缸共軌栗的出油端密封對接結(jié)構(gòu)為,單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端套裝在栗體的對接孔中,在共軌體與栗體的對接處設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。
[0016]更進(jìn)一步,共軌體與栗體在對接處設(shè)有的密封結(jié)構(gòu)為,在共軌體與栗體在對接面之間設(shè)有端面密封圈。
[0017]更進(jìn)一步,共軌體與栗體在對接處設(shè)有的密封結(jié)構(gòu)為,在單缸共軌蓄能器的進(jìn)油端外圓與栗體的對接孔之間設(shè)有徑向密封圈。
[0018]其工作過程如下:
[0019]吸油過程:凸輪軸處于下降段時,柱塞彈簧帶動挺柱體和柱塞彈簧下座、柱塞同步下行,此時高壓腔容積增大而形成負(fù)壓,油道分配器下端的進(jìn)油凹油坑通過垂直油道與鋼珠的容腔相連通,此時高速電磁閥通電處于打開狀態(tài),燃油通過轉(zhuǎn)向進(jìn)油道、高速電磁閥進(jìn)入栗體的對接孔中,然后通過出油閥座的上側(cè)進(jìn)油道和油道分配器的下側(cè)進(jìn)油道進(jìn)入水平進(jìn)油道和進(jìn)油盲孔推開鋼珠,再進(jìn)入鋼珠容腔從垂直油道吸入高壓腔;
[0020]壓油過程:凸輪軸處于上升階段時,挺柱體推動柱塞下端上移,柱塞彈簧在柱塞彈簧下座的作用下被壓縮,此時,高壓腔容積縮小,油壓升高,高壓腔中吸儲的燃油則從進(jìn)油凹油坑、垂直油道進(jìn)入鋼珠容腔中,鋼珠在壓力燃油的作用下密封地壓合在進(jìn)油盲孔的開口處,關(guān)閉進(jìn)油盲孔,壓力燃油推動出油閥芯上移,從而使出油閥芯處于開啟狀態(tài),壓力燃油通過單缸共軌蓄能器的定壓進(jìn)油道進(jìn)入蓄壓容腔中,壓力傳感器對蓄壓容腔中油壓進(jìn)行測控,當(dāng)油壓達(dá)到預(yù)定值時,從定壓出油道輸入噴油裝置,完成壓油過程。
[0021]本發(fā)明將油栗和共軌的一體化,油栗與柴油機的安裝方式不變,能在現(xiàn)有柴油機上直接安裝使用,不需要對柴油機的機體的安裝孔系進(jìn)行另外加工,同時取消連接共軌與油栗的共軌管,還能最大化地減小單缸柴油機高壓共軌栗的體積,采用高速電磁閥取代已有技術(shù)中比例電磁閥,成本可以降低1 %?15 % ;在本發(fā)明中,挺柱體的升降移動導(dǎo)向和定位結(jié)構(gòu)均設(shè)置在栗體內(nèi)孔中,對柴油機機體無特殊設(shè)計要求;它能對現(xiàn)有柴油機直接進(jìn)行共軌電噴提升改造,對于現(xiàn)有單缸柴油機進(jìn)行國三標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保排放是十分經(jīng)濟可行的技術(shù)方案,使用本發(fā)明能使單缸柴油機達(dá)到國四排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0022]在本發(fā)明中將高壓元件柱塞導(dǎo)向套與栗體進(jìn)行分離設(shè)計成為多級圓柱狀結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)周向均質(zhì)對稱,有利于后期柱塞套中孔的高精度加工;相比較現(xiàn)有技術(shù)中的異形結(jié)構(gòu),需要做配重處理,工藝難度大大降低;挺柱體、柱塞彈簧等運動件,內(nèi)包結(jié)構(gòu)設(shè)計,避免了與柴油機零部件產(chǎn)生碰撞、干涉、影響的可能性。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊、低成本,工藝性好、性能穩(wěn)定、適用于單缸柴油機使用的高壓共軌系統(tǒng)供油栗總成。
【附圖說明】
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[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0024]圖2為本發(fā)明中單缸共軌蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖3為單缸共軌栗的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖4為栗體的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖5為出油閥座的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖6為油道分配器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029]圖中:1-單缸共軌蓄能器;2-單缸共軌栗;3-端面密封圈;11-共軌體;12-定壓出油道;13-蓄壓容腔;14-定壓進(jìn)油道;15-壓力傳感器;16-單向出油腔;17-進(jìn)油端;21-栗體;22-挺柱體;23-柱塞彈簧下座;24-柱塞彈簧;25-柱塞;26-柱塞導(dǎo)向套;27-徑向密封圈;28-高壓腔;29-油道分配器;30-鋼珠;31-進(jìn)油閥彈簧;32-出油閥座;33-出油閥芯;34-出油閥彈簧;35-出油閥彈簧座;36-高速電磁閥;37-限位銷;38-限位卡簧;211-對接孔;212-螺紋連接孔;213-配合孔;214-過渡孔;215-下導(dǎo)向孔;216-電磁閥安裝孔;217-轉(zhuǎn)向進(jìn)油道;291-進(jìn)油盲孔;292-下側(cè)進(jìn)油道;293-水平進(jìn)油道;294-垂直油道;295-進(jìn)油凹油坑;321-出油孔;322-鋼珠容腔;323-上側(cè)進(jìn)油道。
【具體實施方式】
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[0030]下面結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】:
[0031]實施例1:一種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,如圖1?圖6所示,它由單缸共軌蓄能器I和單缸共軌栗2組成,單缸共軌蓄能器I和單缸共軌栗2通過緊固件和端面密封圈3固定連接成一體;所述單缸共軌蓄能器I包括共軌體11、定壓出油道12、蓄壓容腔13、定壓進(jìn)油道14、壓力傳感器15和單向出油腔16,蓄壓容腔13設(shè)置在共軌體11內(nèi),定壓出油道12、定壓進(jìn)油道14、壓力傳感器15和單向出油腔16均與蓄壓容腔13相連通,其中,定壓出油道12、定壓進(jìn)油道14和單向出油腔16同軸設(shè)置;所述單缸共軌栗2包括栗體21、挺柱體22、柱塞彈簧下座23、柱塞彈簧24、柱塞25、柱塞導(dǎo)向套26、徑向密封圈27、高壓腔28、油道分配器29、鋼珠30、進(jìn)油閥彈簧31、出油閥座32、出油閥芯33、出油閥彈簧34、出油閥彈簧座35和高速電磁閥36,在出油閥座32的中心設(shè)有出油孔321,在出油閥座32的下端面設(shè)有鋼珠容腔322,在出油閥座32的側(cè)面設(shè)有上側(cè)進(jìn)油道323;在油道分配器29的中心設(shè)有上端開口的進(jìn)油盲孔291、在油道分配器29的側(cè)面設(shè)有下側(cè)進(jìn)油道292,在油道分配器29的下側(cè)進(jìn)油道292下端設(shè)有水平進(jìn)油道293,在油道分配器29的上端面與下端面之間設(shè)有垂直油道294,在油道分配器29的下端面設(shè)有進(jìn)油凹油坑295,垂直油道294與進(jìn)油凹油坑295相連通;所述栗體21包括對接孔211、螺紋連接孔212、配合孔213、過渡孔214、下導(dǎo)向孔215、電磁閥安裝孔216和轉(zhuǎn)向進(jìn)油道217,對接孔211、螺紋連接孔212、配合孔213、過渡孔214和下導(dǎo)向孔215從上到下依次同軸分布;柱塞導(dǎo)向套26旋固在栗體21的螺紋連接孔212中,油道分配器29和出油閥座32設(shè)置在對接孔211中,且出油閥座32位于油道分配器29的上方,鋼珠30設(shè)置在出油閥座32與油道分配器29之間,出油閥芯33套裝在出油閥座32的出油孔321中,進(jìn)油閥彈簧31設(shè)置在出油閥芯33下端與鋼珠30之間,出油閥彈簧34的下端套裝在出油閥芯33的上段,出油閥彈簧座35套裝在出油閥彈簧34的上端的內(nèi)孔中,柱塞彈簧下座23套裝在柱塞25上且位于柱塞25的下端,柱塞25套裝在柱塞導(dǎo)向套26的導(dǎo)向孔中,柱塞彈簧24設(shè)置在柱塞導(dǎo)向套26與柱塞彈簧下座23之間,挺柱體22套裝在栗體21的下導(dǎo)向孔215中,并由限位銷37對挺柱體22的升降行程進(jìn)行限位,限位銷37由限位卡簧38限位,柱塞25的下端與挺柱體22接觸;在柱塞導(dǎo)向套26與栗體21的配合孔213之間設(shè)有二個徑向密封圈27。
[0032]本發(fā)明的實施方式很多,只要采用與本發(fā)明相同原理的其它等功能代換的一切方案均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:包括單缸共軌蓄能器(I)和單缸共軌栗(2),單缸共軌蓄能器(I)的進(jìn)油端和單缸共軌栗(2)的出油端對接后密封地固定連接成一體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:所述單缸共軌蓄能器(I)包括共軌體(11)、定壓出油道(12)、蓄壓容腔(13)、定壓進(jìn)油道(14)、壓力傳感器(15)和單向出油腔(16),蓄壓容腔(13)設(shè)置在共軌體(11)內(nèi),定壓出油道(12)、定壓進(jìn)油道(14)、壓力傳感器(15)和單向出油腔(16)均與蓄壓容腔(13)相連通,其中,定壓出油道(12)、定壓進(jìn)油道(14)和單向出油腔(16)同軸設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:所述單缸共軌栗(2)包括栗體(21)、挺柱體(22)、柱塞彈簧下座(23)、柱塞彈簧(24)、柱塞(25)、柱塞導(dǎo)向套(26)、徑向密封圈(27)、高壓腔(28)、油道分配器(29)、鋼珠(30)、進(jìn)油閥彈簧(31)、出油閥座(32)、出油閥芯(33)、出油閥彈簧(34)、出油閥彈簧座(35)和高速電磁閥(36),在出油閥座(32)的中心設(shè)有出油孔(321),在出油閥座(32)的下端面設(shè)有鋼珠容腔(322),在出油閥座(32)的側(cè)面設(shè)有上側(cè)進(jìn)油道(323);在油道分配器(29)的中心設(shè)有上端開口的進(jìn)油盲孔(291)、在油道分配器(29)的側(cè)面設(shè)有下側(cè)進(jìn)油道(292),在油道分配器(29)的下側(cè)進(jìn)油道(292)下端設(shè)有水平進(jìn)油道(293),在油道分配器(29)的上端面與下端面之間設(shè)有垂直油道(294),在油道分配器(29)的下端面設(shè)有進(jìn)油凹油坑(295),垂直油道(294)與進(jìn)油凹油坑(295)相連通;所述栗體(21)包括對接孔(211)、螺紋連接孔(212)、配合孔(213)、過渡孔(214)、下導(dǎo)向孔(215)、電磁閥安裝孔(216)和轉(zhuǎn)向進(jìn)油道(217),對接孔(211)、螺紋連接孔(212)、配合孔(213)、過渡孔(214)、下導(dǎo)向孔(215)從上到下依次同軸分布;柱塞導(dǎo)向套(26)旋固在栗體(21)的螺紋連接孔(212)中,油道分配器(29)和出油閥座(32)設(shè)置在對接孔(211)中,且出油閥座(32)位于油道分配器(29)的上方,鋼珠(30)設(shè)置在出油閥座(32)與油道分配器(29)之間,出油閥芯(33)套裝在出油閥座(32)的出油孔(321)中,進(jìn)油閥彈簧(31)設(shè)置在出油閥芯(33)下端與鋼珠(30)之間,出油閥彈簧(34)的下端套裝在出油閥芯(33)的上段,出油閥彈簧座(35)套裝在出油閥彈簧(34)的上端的內(nèi)孔中,柱塞彈簧下座(23)套裝在柱塞(25)上且位于柱塞(25)的下端,柱塞(25)套裝在柱塞導(dǎo)向套(26)的導(dǎo)向孔中,柱塞彈簧(24)設(shè)置在柱塞導(dǎo)向套(26)與柱塞彈簧下座(23)之間,挺柱體(22)套裝在栗體(21)的下導(dǎo)向孔(215)中,并由限位銷(37)對挺柱體(22)的升降行程進(jìn)行限位,柱塞(25)的下端與挺柱體(22)接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:在柱塞導(dǎo)向套(26)與栗體(21)的配合孔(213)之間設(shè)有徑向密封圈(27)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:在柱塞導(dǎo)向套(26)與栗體(21)的配合孔(213)之間沿軸向間隔地設(shè)有二個徑向密封圈(27)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:單缸共軌蓄能器(I)的進(jìn)油端(17)和單缸共軌栗(2)的出油端對接結(jié)構(gòu)為:單缸共軌蓄能器(I)的進(jìn)油端(17)套裝在栗體(21)的對接孔(211)中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:單缸共軌蓄能器(I)的進(jìn)油端(17)和單缸共軌栗(2)的出油端密封對接結(jié)構(gòu)為,單缸共軌蓄能器(I)的進(jìn)油端(17)套裝在栗體(21)的對接孔(211)中,在共軌體11與栗體21的對接處設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:共軌體(II)與栗體(21)在對接處的密封結(jié)構(gòu)為,在共軌體(11)與栗體(21)在對接面之間設(shè)有端面密封圈(3)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述單缸柴油機用復(fù)合式高壓共軌栗,其特征是:共軌體(II)與栗體(21)在對接處設(shè)有的密封結(jié)構(gòu)為,在單缸共軌蓄能器(I)的進(jìn)油端(17)外圓與栗體(21)的對接孔(211)之間設(shè)有徑向密封件。
【文檔編號】F02M59/46GK105952562SQ201610440921
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月18日
【發(fā)明人】莊福如, 沙有勝, 王進(jìn), 華超
【申請人】常州博瑞油泵油嘴有限公司