喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统，包括共轨管、高压油管、高压油泵、滤器、油箱、回油管以及喷油器。本发明专利技术采用二级电磁阀结构，对三级活塞的增压面积进行控制，能够有效实现不同的增压比，使得喷油规律更加灵活；蓄压腔能够减缓燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高，蓄压腔的稳压作用减少了共轨管的尺寸，使得共轨管的使用寿命延长；同时蓄压腔中设置有孔板结构，在孔板上钻有不同孔径的节流孔，对从蓄压腔流向喷油器高压油管的燃油起到节流和滤波的作用，从而减少喷油器中燃油的压力波动，减少循环喷油量波动，更准确的控制高压共轨燃油系统多次喷射过程。

【技术实现步骤摘要】
喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统
本专利技术涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机燃油系统。
技术介绍
柴油机燃油喷射系统是柴油机的核心部件，柴油机燃烧过程质量的好坏很大程度上取决于燃油喷射系统的性能。组织柴油机理想燃烧过程的指导原则为抑制初期燃烧，加速中期燃烧，减少后燃，这就要求电控喷油器的喷油速率要先低后高，结束喷油快捷，喷油持续期适中，但是对于现有的电控燃油喷射系统而言，实现上述喷射过程会大大增加控制难度。应用于柴油机电控燃油喷射系统的电磁控制式喷油器相比于机械式喷油器响应速度更快，喷油特性灵活可控，对喷油量的控制也更加精确。虽然电磁控制式喷油器对柴油机的排放性能有所改善，但也存在一些不足：喷油器通常采用单路进油的形式，其针阀落座响应速度慢，而由于进出油孔孔径的平衡关系，想要进一步提高响应特性较为困难；两位两通阀的形式的动态回油量较大，影响燃油利用率；针阀和控制柱塞之间的轴向间隙造成喷油器存在静态泄漏燃油的问题；在大油量喷射状态下，各缸喷油过程的均匀性和稳定性下降等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能实现灵活控制增压比以达到不同喷射效果的喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统，其特征是：包括喷油器、共轨管、高压油管、油箱、高压油泵、回油管；所述喷油器包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在喷嘴紧帽里，紧喷嘴帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一-第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、中间孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和中间孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和中间孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，中间孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；所述针阀部分包括针阀限位孔板、喷嘴，针阀限位孔板和喷嘴自上而下设置在中间孔板下方，中间孔板里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀，液力补偿活塞上腔进油路连通高压油路，止回通道连通进油量孔，针阀限位孔板里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的针阀限位孔板上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的针阀限位孔板之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通进油量孔；喷嘴里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在针阀限位孔板上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，喷嘴里设置盛油槽进油路，针阀和喷嘴之间形成盛油槽，喷嘴底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽和增压油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞出油路连通控制腔；喷油器的蓄压腔壁上方的燃油进口通过高压油管连通共轨管的液压油出口，油箱通过滤器、高压油泵连通共轨管的液压油进口，喷油器的低压回油口连通油箱，喷油器的数量与柴油机的气缸数一致。本专利技术还可以包括：1、所述喷油器，无增压模式下，增压控制阀部分不通电，单向阀打开；当喷油控制阀部分通电时，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀向上抬起，喷孔打开；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座。2、所述喷油器，低增压模式下，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，将低压泄油孔打开，直到将菌状套筒上方的锥面密封。一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；随后喷油控制阀部分通电，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统，其特征是：包括喷油器、共轨管、高压油管、油箱、高压油泵、回油管；所述喷油器包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在喷嘴紧帽里，紧喷嘴帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一‑第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、中间孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和中间孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和中间孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，中间孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；所述针阀部分包括针阀限位孔板、喷嘴，针阀限位孔板和喷嘴自上而下设置在中间孔板下方，中间孔板里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀，液力补偿活塞上腔进油路连通高压油路，止回通道连通进油量孔，针阀限位孔板里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的针阀限位孔板上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的针阀限位孔板之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通进油量孔；喷嘴里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在针阀限位孔板上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，喷嘴里设置盛油槽进油路，针阀和喷嘴之间形成盛油槽，喷嘴底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽和增压油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞出油路连通控制腔；喷油器的蓄压腔壁上方的燃油进口通过高压油管连通共轨管的液压油出口，油箱通过滤器、高压油泵连通共轨管的液压油进口，喷油器的低压回油口连通油箱，喷油器的数量与柴油机的气缸数一致。...

【技术特征摘要】
1.喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统，其特征是：包括喷油器、共轨管、高压油管、油箱、高压油泵、回油管；所述喷油器包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在喷嘴紧帽里，紧喷嘴帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一-第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、中间孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和中间孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和中间孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，中间孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；所述针阀部分包括针阀限位孔板、喷嘴，针阀限位孔板和喷嘴自上而下设置在中间孔板下方，中间孔板里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀，液力补偿活塞上腔进油路连通高压油路，止回通道连通进油量孔，针阀限位孔板里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的针阀限位孔板上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的针阀限位孔板之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通进油量孔；喷嘴里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在针阀限位孔板上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，喷嘴里设置盛油槽进油路，针阀和喷嘴之间形成盛油槽，喷嘴底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽和增压油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞出油路连通控制腔；喷油器的蓄压腔壁上方的燃油进口通过高压油管连通共轨管的液压油出口，油箱通过滤器、高压油泵连通共轨管的液压油进口，喷油器的低压回油口连通油箱，喷油器的数量与柴油机的气缸数一致。2.根据权利要求1所述的喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统，其特征是：所述喷油器，无增压模式下，增压控制阀部分不通电，单向阀打开；当喷油控制阀部分通电时，电磁铁吸引衔铁，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内，液力补偿活塞向下运动，止回阀关闭，液力补偿活塞通过液力补偿活塞出油路向控制腔补油，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀向上抬起，喷孔打开；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，止回阀打开，控制腔通过进油量孔和液力补偿活塞下腔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座。3.根据权利要求1或2所述的喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统，其特征是：所述喷油器，低增压模式下，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级电磁铁吸引一级衔铁，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动到一级电磁铁限位处；菌状套筒在菌状套筒弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，将低压泄油孔打开，直到将菌状套筒上方的锥面密封。一级增压腔内的燃油通过一级增压...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立云，白云，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23