高压共轨系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高压共轨系统，其特征是：包括喷油器、燃油蓄压装置、高压油泵和油箱；所述燃油蓄压装置中设置第一高压容腔和第二高压容腔，第一高压容腔和第二高压容腔的进油口与高压油泵的出油口连通，第一高压容腔的出油口与两位三通切换阀的第一高压入口连通，第二高压容腔的出油口与两位三通切换阀的第二高压入口连通；所述两位三通切换阀包括阀芯和阀体，高压进油阀座上开有第一进油口，阀体上开有第二高压入口、出油口和回油出口，孔板和阀体之间存有一处平衡控制腔，该腔通过孔板进油孔和阀体内油道与第一高压入口连通，通过电磁阀和球阀控制平衡腔的压力和阀芯两端的受力状态，实现阀芯的左右移动和高低压通道的切换。

High pressure common rail system

The invention relates to a high pressure common rail system, which includes an injector, a fuel oil storage device, a high pressure oil pump and an oil tank. The fuel storage device is provided with a first high pressure chamber and a second high pressure chamber, the first high pressure chamber and the second high pressure chamber are connected with the oil outlet of the high pressure oil pump, and the first high pressure capacity is used. The oil outlet of the cavity is connected with the first high pressure inlet of the two three switch valves, the oil outlet of the second high pressure chamber is connected with the second high pressure inlet of the two three pass switching valve, and the two bit three pass valve includes the valve core and valve body, the high pressure inlet valve seat has the first inlet port, and the valve body has second high pressure inlet, the oil outlet and the valve body. There is a balance control cavity between the hole plate and the valve body. Through the hole board into the oil hole and the oil channel in the valve body, the cavity is connected with the first high pressure inlet, and the pressure of the balance cavity and the force state of the valve core are controlled by the solenoid valve and the ball valve to realize the left and right movement of the valve core and the switching of the high and low pressure channels.

【技术实现步骤摘要】
高压共轨系统
本专利技术涉及一种高压共轨系统，尤其是一种可变喷油速率的高压共轨系统，通过两位三通切换阀实现第一高压和第二高压喷射的切换。
技术介绍
目前柴油机对燃油系统的油耗和排放要求越来越高，如何利用可变喷油速率技术来提高柴油机的热效率具有重要意义。目前可变喷油速率中双油路技术中主要通过电磁高低压切换阀或者高压开关与节流稳压装置共同实现高低轨压切换。现有双油路技术方案主要通过喷油器低压喷射时开启高压部分管路来增大喷油器的喷射速率，进而实现可变喷油速率喷油速率，其高低轨压之间需要高的响应速度和稳定可控的高低压切换。主要存在以下缺陷：（1）目前双油路技术中高压部分能够通过节流对低压部分产生干扰，影响低压部分的压力控制；（2）目前两位三通切换阀所需电磁力与密封问题大，限制了高压部分的可控范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高压共轨系统，通过两位三通切换阀的阀芯液力平衡实现电磁铁对更高压力的控制，能够减小高压部分对低压部分的干扰，有益于喷油器进油腔压力和喷油量稳定。按照本专利技术提供的技术方案，所述高压共轨系统，其特征是：包括喷油器、两位三通切换阀、燃油蓄压装置、高压油泵和油箱，燃油蓄压装置内部设置第一高压容腔和第二高压容腔，高压油泵的进口端连接油箱，高压油泵的第一出口端连接第一高压容腔的进口端，高压油泵的第二出口端连接第二高压容腔的进口端，两位三通切换阀装配在燃油蓄压装置内部，第一高压容腔的出口端连接两位三通切换阀的第一高压入口，第二高压容腔的出口端连接两位三通切换阀的第二高压入口，两位三通切换阀的出油口连接喷油器的进口端，喷油器的回油出口端连接油箱，两位三通切换阀的回油出口连接油箱；所述两位三通切换阀包括节流孔板、滑动套、阀芯、回位弹簧、调整垫片、阀体和高压油座，阀芯设置于阀体的内部；其特征是：所述阀体的左端设置节流孔板，阀体的右端固定安装高压进油阀座，在高压进油阀座上开有第一高压入口，第一高压入口与阀体的内腔连通；所述阀芯的左端与靠近节流孔板一侧的阀体的内表面耦合密封，阀芯的右端具有能够密封第一高压入口的右密封锥段，阀芯的中部具有能够与阀体中部内表面密封配合的左密封锥段，在阀芯上设有回位弹簧和调整垫片，回位弹簧的左端顶住阀体，回位弹簧的右端顶住阀芯；在所述阀体上开有第二高压入口、出油口和回油出口，第二高压入口和出油口位于阀体中部密封面的左右两侧；所述回油出口与节流孔板左侧出油孔连通，节流孔板右侧和滑动套的左端之间存在平衡控制腔，该平衡控制腔通过节流孔板上的进油孔和阀体内的油道与第一高压入口连通；在所述节流孔板的左侧安装用于打开和关断节流孔板左侧出油孔的球阀和驱动球阀移动的驱动件。进一步的，所述驱动件包括设置于阀体左侧的电磁阀和球阀，球阀包括球阀座和密封球，所述球座和密封球能够左右移动。进一步的，所述两位三通切换阀与所述燃油蓄压装置通过螺纹进行连接，第一高压容腔出口与两位三通切换阀的第一高压入口形成第一高压密封，所述第二高压容腔出口与两位三通切换阀的第二高压入口形成第二高压密封。进一步的，所述阀芯从左至右依次为尾杆段、带扁位圆柱导向段、左密封锥段、弹簧安装段、过渡段和右密封锥段。进一步的，所述阀芯的尾杆段端部设置滑动套，滑动套与靠近节流孔板一侧的阀体的内表面耦合密封。进一步的，所述阀芯的带扁位圆柱导向段与阀体中部的圆柱面耦合导向。进一步的，所述阀芯的左密封锥段与阀体中间部分的圆锥面采用锥面或圆弧锥面密封，阀芯的右密封锥段与高压进油阀座的第一第一高压入口之间采用锥面或圆弧锥面密封。进一步的，在所述节流孔板和阀体之间以及阀体和高压进油阀座之间均安装有定位销，保证中心线重合。进一步的，所述高压油泵的进口端通过第三低压油管连接油箱，高压油泵的出口端通过第一高压油路连接第一高压容腔的进口端，高压油泵的第二出口端通过第二高压油路连接第二高压容腔的进口端；两位三通切换阀的出油口通过喷油器进油管连接喷油器的进口端，喷油器的出口端通过第一低压油管连接油箱，两位三通切换阀的回油出口通过第二低压油管连接油箱。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：（1）本专利技术的电控部分采用球阀控制形式，只需要较小的力即可快速打开和关闭阀芯左端液压力，能够较大压差下快速响应，且提高了零部件高压下的可靠性。（2）本专利技术的阀芯设计为一段扁位导向加两段密封锥面结构，这样就不但可以降低质量，并且通过其左右移动分别与阀体和高压进油阀座之间构成锥阀密封形式，如果采用弧锥面密封结构，有利于保证密封更加安全有效。（3）本专利技术的阀芯尾端采用滑动套耦合，提高了平衡腔的密封精度，进而增大了压力调控范围，同时降低了阀体阀芯的配合要求、阀芯加工难度和成本，有助于防止阀芯出现卡滞现象。附图说明图1为本专利技术所述高压共轨系统示意图。图2为本专利技术所述耐高压两位三通电磁切换阀的结构示意图。图3为本专利技术所述耐高压两位三通电磁切换阀阀芯的结构示意图。附图标记说明：100-喷油器、200-两位三通切换阀、300-燃油蓄压装置、301-一高压容腔、302-第二高压容腔、400-高压油泵、501-第二高压油路、502-第一高压油路、503-第三低压油管、504-第二低压油管、505-第一低压油管、600-油箱、1-电磁阀、2-球座、3-密封球、4-节流孔板、5-滑动套、6-阀芯、7-复位弹簧、8-调整垫片、9-切换阀体、10-高压油座、11-紧帽、12-高压进油阀座、13-紧帽、14-平衡控制腔、61-尾杆段、62-带扁位圆柱导向段、63-左密封锥段、64-弹簧安装段、65-过渡段、66-右密封锥段。具体实施方式下面结合具体附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术所述高压共轨系统通过一个耐高压的两位三通切换阀实现双油路技术中所需的快速稳定高低压切换；该两位三通切换阀采用阀芯两侧液力平衡设计，并与燃油蓄压装置通过螺纹连接装配，能够在更高压力下保证阀座密封，同时对阀芯密封面结构优化以减少泄漏；它通过减小发生的电控位移量来减小高压部分与低压部分之间的影响，从而提高喷油器进油腔的轨压稳定性。如图1所示，本专利技术所述高压共轨系统包括喷油器100、两位三通切换阀200、燃油蓄压装置300和高压油泵400，燃油蓄压装置300内部设置第一高压容腔301和第二高压容腔302，高压油泵400的进口端连接油箱600，高压油泵400的出口端连接第一高压容腔301的进口端，高压油泵400的出口端连接第二高压容腔302的进口端，两位三通切换阀200装配在燃油蓄压装置300内部，第一高压容腔301的出口端连接两位三通切换阀200的第一第一高压入口A，第二高压容腔302的出口端连接两位三通切换阀200的第二第一高压入口B，两位三通切换阀200的出油口C连接喷油器100的进口端，喷油器100的出口端连接油箱600，两位三通切换阀200的回油出口D连接油箱600。如图2所示，所述两位三通切换阀200包括电磁阀1、阀体9和阀芯6，阀芯6设置于阀体9的内部，电磁阀1设置于阀体9的左端，阀体9和电磁阀1之间设置节流孔板4，阀体9的右端通过紧帽11和定位销固定安装高压进油阀座10，在节流孔板4和阀体9之间以及阀体9和高压进油阀座10之间均安装有定位销，节流孔板4和电磁阀1通过螺纹和定位销一起固定在阀体9上；在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压共轨系统，其特征是：包括喷油器（100）、两位三通切换阀（200）、燃油蓄压装置（300）、高压油泵（400）和油箱（600），燃油蓄压装置（300）内部设置第一高压容腔（301）和第二高压容腔（302），高压油泵（400）的进口端连接油箱（600），高压油泵（400）的第一出口端连接第一高压容腔（301）的进口端，高压油泵（400）的第二出口端连接第二高压容腔（302）的进口端，两位三通切换阀（200）装配在燃油蓄压装置（300）内部，第一高压容腔（301）的出口端连接两位三通切换阀（200）的第一高压入口（A），第二高压容腔（302）的出口端连接两位三通切换阀（200）的第二高压入口（B），两位三通切换阀（200）的出油口（C）连接喷油器（100）的进口端，喷油器（100）的回油出口端连接油箱（600），两位三通切换阀（200）的回油出口（D）连接油箱（600）；所述两位三通切换阀（200）包括节流孔板（4）、滑动套（5）、阀芯（6）、回位弹簧（7）、调整垫片（8）、阀体（9）和高压油座（10），阀芯（6）设置于阀体（9）的内部；其特征是：所述阀体（9）的左端设置节流孔板（4），阀体（9）的右端固定安装高压进油阀座（10），在高压进油阀座（10）上开有第一高压入口（A），第一高压入口（A）与阀体（9）的内腔连通；所述阀芯（6）的左端与靠近节流孔板（4）一侧的阀体（9）的内表面耦合密封，阀芯（6）的右端具有能够密封第一高压入口（A）的右密封锥段（66），阀芯（6）的中部具有能够与阀体（9）中部内表面密封配合的左密封锥段（63），在阀芯（6）上设有回位弹簧（7）和调整垫片（8），回位弹簧（7）的左端顶住阀体（9），回位弹簧（7）的右端顶住阀芯（6）；在所述阀体（9）上开有第二高压入口（B）、出油口（C）和回油出口（D），第二高压入口（B）和出油口（C）位于阀体（9）中部密封面的左右两侧；所述回油出口（D）与节流孔板（6）左侧出油孔连通，节流孔板（4）右侧和滑动套（5）的左端之间存在平衡控制腔（12），该平衡控制腔（12）通过节流孔板（4）上的进油孔和阀体（9）内的油道与第一高压入口（A）连通；在所述节流孔板（4）的左侧安装用于打开和关断节流孔板（4）左侧出油孔的球阀和驱动球阀移动的驱动件。...

【技术特征摘要】
1.一种高压共轨系统，其特征是：包括喷油器（100）、两位三通切换阀（200）、燃油蓄压装置（300）、高压油泵（400）和油箱（600），燃油蓄压装置（300）内部设置第一高压容腔（301）和第二高压容腔（302），高压油泵（400）的进口端连接油箱（600），高压油泵（400）的第一出口端连接第一高压容腔（301）的进口端，高压油泵（400）的第二出口端连接第二高压容腔（302）的进口端，两位三通切换阀（200）装配在燃油蓄压装置（300）内部，第一高压容腔（301）的出口端连接两位三通切换阀（200）的第一高压入口（A），第二高压容腔（302）的出口端连接两位三通切换阀（200）的第二高压入口（B），两位三通切换阀（200）的出油口（C）连接喷油器（100）的进口端，喷油器（100）的回油出口端连接油箱（600），两位三通切换阀（200）的回油出口（D）连接油箱（600）；所述两位三通切换阀（200）包括节流孔板（4）、滑动套（5）、阀芯（6）、回位弹簧（7）、调整垫片（8）、阀体（9）和高压油座（10），阀芯（6）设置于阀体（9）的内部；其特征是：所述阀体（9）的左端设置节流孔板（4），阀体（9）的右端固定安装高压进油阀座（10），在高压进油阀座（10）上开有第一高压入口（A），第一高压入口（A）与阀体（9）的内腔连通；所述阀芯（6）的左端与靠近节流孔板（4）一侧的阀体（9）的内表面耦合密封，阀芯（6）的右端具有能够密封第一高压入口（A）的右密封锥段（66），阀芯（6）的中部具有能够与阀体（9）中部内表面密封配合的左密封锥段（63），在阀芯（6）上设有回位弹簧（7）和调整垫片（8），回位弹簧（7）的左端顶住阀体（9），回位弹簧（7）的右端顶住阀芯（6）；在所述阀体（9）上开有第二高压入口（B）、出油口（C）和回油出口（D），第二高压入口（B）和出油口（C）位于阀体（9）中部密封面的左右两侧；所述回油出口（D）与节流孔板（6）左侧出油孔连通，节流孔板（4）右侧和滑动套（5）的左端之间存在平衡控制腔（12），该平衡控制腔（12）通过节流孔板（4）上的进油孔和阀体（9）内的油道与第一高压入口（A）连通；在所述节流孔板（4）的左侧安装用于打开和关断节流孔板（4）左侧出油孔的球阀和驱动球阀移动的驱动件。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，俞建达，董庆远，雷超，徐广兰，杨翔宇，汪祥本，常青，胡凯耀，刘文超，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32