柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统.pdf

本发明公开了柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，包括由曲轴自由端齿轮驱动或电力驱动的动力泵，该动力泵输出端总管与每缸液压缸之间的支管上各安装有高速电磁换向阀，高速电磁换向阀经支管连接有能控制柴油机燃油喷油器工作的油缸组件；高速电磁换向阀连接有能控制该高速电磁换向阀工作的控制器；油缸组件连接有能与控制器相电连接的压力继电器；通过可调控的高速换向电磁阀将高压润滑油采用液压控制方式进入每缸液压缸内，使每缸液压缸的活塞上行，通过活塞顶杆推动柴油机高压油泵喷射燃油。通过ECU控制器，实现液压换向的准确性，并能根据柴油机不同的转速和负荷改变喷油定时，达到柴油机在各种转速和负荷都能做到完善的匹配。

1、  柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，包括由曲轴自由端齿轮驱动或电力驱动的动力泵(1)，其特征是：所述的动力泵(1)输出端总管(8)与每缸液压缸之间的支管上各安装有高速电磁换向阀(2)，所述的高速电磁换向阀(2)经支管连接有能控制柴油机燃油喷油器工作的油缸组件(3)；所述的高速电磁换向阀(2)连接有能控制该高速电磁换向阀(2)工作的控制器(4)；所述的油缸组件(3)连接有能与控制器(4)相电连接的压力继电器(5)；通过可调控的高速换向电磁阀(2)将高压润滑油采用液压控制方式进入每缸液压缸内，使每缸液压缸的活塞上行，通过活塞顶杆推动柴油机高压油泵喷射燃油。

2、  根据权利要求1所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述的油缸组件(3)包括缸壳体(31)，缸壳体(31)内嵌套有缸本体(32)，所述的缸本体(32)上端面压合有缸盖体(33)，并且该缸盖体(3)与缸壳体(31)相固定连接；所述的缸本体(32)内腔滑配有活塞体(34)，并且该活塞体(34)的顶杆伸出于缸盖体(33)外。

3、  根据权利要求2所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述的缸壳体(31)上下分别制有第一油孔(31a)和第二油孔(31b)；所述的第一油孔(31a)与缸本体(32)的有杆腔相连通；所述的第二油孔(31b)与缸本体(32)的无杆腔相连通。

4、  根据权利要求3所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述的缸本体(32)上端部制有至少一个与第一油孔(31a)相接通的第三油孔(32a)，并且该第三油孔(32a)连通于缸本体(32)的有杆腔。

5、  根据权利要求4所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述的第三油孔(32a)为二个，所述的缸本体(32)上端部还制有至少一组位于第三油孔(32a)上方的毛细孔(32c)。

6、  根据权利要求5所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述毛细孔(32c)为两组，并且每组所述的毛细孔(32c)的两端均与缸本体(32)的有杆腔和相对应的第三油孔(32a)相连通。

7、  根据权利要求6所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述的缸本体(32)上端部还制有与该缸本体(32)的有杆腔相连通的第四油孔(32b)；所述的缸壳体(31)侧壁制有能与压力继电器(5)相连接的测压孔(31c)，并且该测压孔(31c)与所述的第四油孔(32b)相管路接通。

8、  根据权利要求7所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述缸壳体(31)制有的第二油孔(31b)与所述高速电磁换向阀(2)制有的总油口相管路连接；所述缸壳体(31)制有的第一油孔(31a)为二个。

9、  根据权利要求8所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述高速电磁换向阀(2)制有的压力口管路连接有进油支管(7)，该进油支管(7)经进油总管(8)与动力泵(1)的输出端相管路连接；所述动力泵(1)的输入端管路连接有贮油箱(9)，并且该贮油箱(9)经回油总管(11)管路连通有回油支管(6)，所述的回油支管(6)与高速电磁换向阀(2)制有的泄油口相管路连接。

10、  根据权利要求9所述的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，其特征是：所述的进油总管(8)上还连接有蓄能器(10)。

柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统
技术领域
本发明涉及内燃机中燃油喷射的技术领域，特别涉及一种柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统。
背景技术
柴油机的燃油喷射系统，一般采用两种结构：1、采用凸轮顶杆机构，即通过凸轮的转动，推动顶杆的滚轮带动顶杆上下运动，使高压油泵喷射燃油；2、采用高压共轨喷射系统，即将燃油通过高压油泵产生高压，进入高压燃油总管，高压燃油通过高速电磁阀控制进行喷射。
就目前所使用的状况，采用凸轮顶杆机构的结构主要存在以下几个缺点：1、凸轮顶杆的滚轮属于线接触，由于受到金属表面承压能力的限制，滚轮的升速不能太大，从而使高压油泵的喷射速度难以提高；2、凸轮顶杆式喷射系统属机械结构，在各种工况下时，难以改变喷油角度，不利于降低部分负荷下时燃油消耗率；3、凸轮顶杆机构由于受到喷射速率的限制，无法将高压油泵的启喷压力继续提高，也就是不能使燃油雾化状况进一步完善，难以降低NOx排放。
采用高压共轨喷射系统的结构，就目前使用情况还没有成熟，由于受到电磁换向阀所承受压力的限制，还不能将燃油压力提高到150MPa以上，也就是说，喷油器的启喷压力还难以达到45MPa，燃油的雾化没有得到进一步改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种油耗更低、操作安全、压力稳定及启喷油压高的柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，包括由曲轴自由端齿轮驱动或电力驱动的动力泵，该动力泵输出端总管与每缸液压缸之间的支管上各安装有高速电磁换向阀，高速电磁换向阀经支管连接有能控制柴油机燃油喷油器工作的油缸组件；高速电磁换向阀连接有能控制该高速电磁换向阀工作的控制器；油缸组件的液压缸上安装有压力继电器与控制器连接；通过可调控的高速换向电磁阀将高压润滑油采用液压控制方式进入每缸液压缸内，使每缸液压缸的活塞上行，通过活塞顶杆推动柴油机高压油泵喷射燃油。
采取的措施还包括：
上述的油缸组件包括缸壳体，该缸壳体内嵌套有缸本体，缸本体上端面压合有缸盖体，并且该缸盖体与缸壳体相固定连接；缸本体内腔滑配有活塞体，并且该活塞体的顶杆伸出于缸盖体外。
上述的缸壳体上下分别制有第一油孔和第二油孔；第一油孔与缸本体的有杆腔相连通；第二油孔与缸本体的无杆腔相连通。
上述的缸本体上端部制有至少一个与第一油孔相接通的第三油孔，并且该第三油孔连通于缸本体的有杆腔。
上述的第三油孔为二个，上述的缸本体上端部还制有至少一组位于第三油孔上方的毛细孔。
上述毛细孔为两组，并且每组毛细孔的两端均与缸本体的有杆腔和相对应的第三油孔相连通。
上述的缸本体上端部还制有与该缸本体的有杆腔相连通的第四油孔；上述的缸壳体侧壁制有能与压力继电器相连接的测压孔，并且该测压孔与所述的第四油孔相管路接通。
上述缸壳体制有的第二油孔与高速电磁换向阀制有的总油口相管路连接；缸壳体制有的第一油孔为二个。回油支管与高速电磁换向阀制有的泄油口相管路连接。
上述高速电磁换向阀制有的压力口管路连接有进油支管，该进油支管经进油总管与动力泵的输出端相管路连接；上述动力泵的输入端管路连接有贮油箱，并且该贮油箱经回油总管管路连通有回油支管，该回油支管与高速电磁换向阀制有的泄油口相管路连接。
上述的进油总管上还连接有蓄能器。
与现有技术相比，本发明包括由曲轴自由端齿轮驱动或电力驱动的动力泵，该动力泵输出端总管与每缸液压缸之间的支管上各安装有高速电磁换向阀，高速电磁换向阀经支管连接有能控制柴油机燃油喷油器工作的油缸组件；高速电磁换向阀连接有能控制该高速电磁换向阀工作的控制器；油缸组件连接有能与控制器相电连接的压力继电器；通过可调控的高速换向电磁阀(2)将高压润滑油采用液压控制方式进入每缸液压缸内，使每缸液压缸的活塞上行，通过活塞顶杆推动柴油机高压油泵喷射燃油。本发明的优点在于：采用油缸实现对燃油喷射泵进行控制，保证了柴油机喷油在任何工况下都可以保持恒定的压力，使燃油雾化保持稳定；喷油器启喷压力大幅度的提高，从而使燃油雾化更加完善，燃烧更加充分；通过控制器，实现液压换向的准确性，并可以根据柴油机不同的转速和负荷改变喷油定时，达到柴油机在各种转速和负荷都能做到完善的匹配。
附图说明
图1是本发明实施例的应用示意图；
图2是本发明实施例的装配连接示意图；
图3是图2中油缸组件的纵向剖视示意图；
图4是图3中缸壳体剖视示意图；
图5是图3中缸本体剖视示意图；
图6是图2中油缸组件放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图6所示的实施例，图标号说明：动力泵1，高速电磁换向阀2，油缸组件3，缸壳体31，第一油孔31a，第二油孔31b，测压孔31c，缸本体32，第三油孔32a，第四油孔32b，毛细孔32c，缸盖体33，活塞体34，控制器4，压力继电器5，回油支管6，进油支管7，进油总管8，贮油箱9，蓄能器10，回油总管11。
本发明实施例，柴油机燃油喷射的反向共轨液压控制系统，包括由曲轴自由端齿轮驱动或电力驱动的动力泵1，该动力泵1输出端总管与每缸液压缸之间的支管上各安装有高速电磁换向阀2，高速电磁换向阀2经支管连接有能控制柴油机燃油喷油器工作的油缸组件3；高速电磁换向阀2连接有能控制该高速电磁换向阀2工作的控制器4，控制器4选择为ECU型号的为佳；油缸组件3连接有能与ECU控制器4相电连接的压力继电器5；通过可调控的高速换向电磁阀2将高压润滑油采用液压控制方式进入每缸液压缸内，使每缸液压缸的活塞上行，通过活塞顶杆推动柴油机高压油泵喷射燃油。
本实施例是这样实现的：油缸组件3包括缸壳体31，缸壳体31内嵌套有缸本体32，缸本体32上端面压合有缸盖体33，并且该缸盖体3与缸壳体31相固定连接；缸本体32内腔滑配有活塞体34，并且该活塞体34的顶杆伸出于缸盖体33外。缸壳体31上下分别制有第一油孔31a和第二油孔31b；第一油孔31a与缸本体32的有杆腔相连通；第二油孔31b与缸本体32的无杆腔相连通。
缸本体32上端部制有至少一个与第一油孔31a相接通的第三油孔32a，并且该第三油孔32a连通于缸本体32的有杆腔。一般的第三油孔32a为二个，缸本体32上端部还制有至少一组位于第三油孔32a上方的毛细孔32c。
一般的毛细孔32c为两组，并且每组毛细孔32c的两端均与缸本体32的有杆腔和相对应的第三油孔32a相连通。缸本体32上端部还制有与该缸本体32的有杆腔相连通的第四油孔32b；缸壳体31侧壁制有能与压力继电器5相连接的测压孔31c，并且该测压孔31c与第四油孔32b相管路接通。
缸壳体31制有的第二油孔31b与高速电磁换向阀2制有的总油口相管路连接；缸壳体31制有的第一油孔31a为二个；高速电磁换向阀2制有的压力口管路连接有进油支管7，该进油支管7经进油总管8与动力泵1的输出端相管路连接；动力泵1的输入端管路连接有贮油箱9，并且该贮油箱9经回油总管11管路连通有回油支管6，该回油支管6与高速电磁换向阀2制有的泄油口相管路连接。进油总管8上还连接有蓄能器10。动力泵1一般为高压柱塞泵，采用润滑油作为运行介质。
本发明的设计原理如下：
在柴油机前端安装动力泵1，通过曲轴前端齿轮传动，在动力泵1旋转时产生的高压润滑油，一般其输出的压力达70至80MPa，进入进油总管8，高压滑油通过ECU控制器4的控制，开启高速电磁换向阀2，高压滑油通过进油支管7进入油缸组件3，高压滑油推动油缸组件3中的活塞体34向上运行，从而推动控制燃油喷油的高压油泵形成高压燃油进入喷油器喷射。
当活塞体34上行到顶部时，遮蔽住第三油孔32a，在活塞体34上部形成高压腔，高压滑油通过缸本体32上部制有的毛细孔32c回流到第三油孔32a油道，并使压力缓慢降低，同时使活塞体34在行程顶部时降低上行速度，避免产生金属撞击。同时安装在缸壳体31上的压力继电器5产生压力信号后，将压力信号传输给ECU控制器4，ECU控制器4接到压力信号后立即关闭高速电磁换向阀2，缸本体32无杆腔内的高压滑油通过高速电磁换向阀2回流到回油总管11，活塞体34随之下行，完成一个工作循环。
本发明实施例的使用效果如下：
1、可以降低燃油消耗率，特别是在部分负荷工况时降低的更加明显；
2、可以降低NOx排放，达到IMO欧11的排放标准。
3、由于采用的是液压动力结构，使燃油喷射系统工作更加安全、可靠。
本发明的优点在于：采用油缸实现对燃油喷射泵进行控制，保证了柴油机喷油在任何工况下都可以保持恒定的压力，使燃油雾化保持稳定；喷油器启喷压力大幅度的提高，从而使燃油雾化更加完善，燃烧更加充分；通过ECU控制器，实现液压换向的准确性，并可以根据柴油机不同的转速和负荷改变喷油定时，达到柴油机在各种转速和负荷都能做到完善的匹配。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。