利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统技术方案

本发明专利技术创造的利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，包括活塞、进气道、气缸盖、进气门、进油单向阀、燃油箱、燃油低压泵、电控喷油器进油通道、电控喷油器、排气门、排气道、燃烧室，所述的气缸盖上安装有燃油增压器，燃油增压器由燃油增压器增压活塞和燃油增压器单向阀组成，燃油增压器增压活塞通过燃油增压器单向阀进油孔与燃油增压器单向阀连接，燃油增压器单向阀通过电控喷油器进油通道与电控喷油器连通；燃油箱通过燃油低压泵与进油单向阀连接，进油单向阀通过燃油增压器进油通道与燃油增压器增压活塞连接。本发明专利技术结构简单紧凑，体积小，能源利用效率高，工作稳定可靠。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统
本专利技术创造涉及一种内燃机柴油喷射系统，具体涉及一种利用气缸燃烧压力驱动 的柴油喷射系统。
技术介绍
内燃机自问世以来，已经有一百多年的历史。作为动力机械，其热效率高、结构简 单、比质量轻、移动方便，被广泛用于交通运输、农业机械、工程机械和发电等领域，对人类 的发展具有十分重要的意义。目前，内燃机作为热效率最高的发动机，所发出的功率占全世 界所有动力装置总功率的90%。在今后相当长的时期内，内燃机因其特有的优点，仍将处于 不可替代的地位。在现有的内燃机中，由于柴油机具有热效率高、功率范围广和耐久性好等 优点，其应用广泛，在发电、工程机械、农业机械和大中功率的船舶等领域并占据着统治地 位。柴油机主要使用柴油。柴油是石油提炼后的一种油质的产物。它由不同的碳氢化 合物混合组成，主要成分是含10到22个碳原子的链烷、环烷或芳烃。它的化学和物理特性 位于汽油和重油之间，沸点在170°C至390°C间。由于柴油与内燃机另一种主要燃料汽油相 比，具有黏度大，十六烷值高，因此常规柴油机的燃烧主要是通过高压喷射系统，将柴油高 压喷入柴油机气缸中，燃料经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和 化学的准备过程，最终燃烧，它是一种扩散燃烧。与汽油机相比，柴油机具有热效率较高，扭矩大，最大功率时的转速低，但是柴油 机由于工作压力大，要求零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较 大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；升功率指标不如汽油机；噪 声、振动较高；颗粒(PM)和氮氧化物(NOX)排放比较严重。随着近年来柴油机技术的进步， 电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等一批先进的技术得以在柴油机上应用，使原来柴油发动 机存在的缺点得到了 一定的改善。燃油喷射系统是柴油机非常重要的部件，它关系到柴油机油耗和排放。由于能源 紧张和环境保护的要求，柴油机油耗和排放要求越来越高。目前柴油机燃油喷射系统主要 有三种系统机械泵燃油喷射系统、单体泵燃油喷射系统和高压共轨燃油喷射系统。机械泵燃油喷射系统可以采用不同出油阀(等压阀、阻尼阀等)、更改凸轮轴的型 线等来提高性能。单体泵燃油喷射系统在每个气缸装配I个高压泵，最高喷射压力可达 200MPa。机械泵燃油喷射系统和单体泵燃油喷射系统具有结构相对简单、性能可靠、故障率 低、寿命长且维修方便。上述两种燃油喷射系统与高压共轨燃油喷射系统相比，制造工艺相 对简单，成本较低，产品价格也低，对油品的清洁度(即杂质和芳香烃类)不太敏感。高压共轨燃油喷射系统采用高压供油泵，将高压燃油储存在轨道内并保持高压， 依靠喷油器电磁阀的开闭控制喷油时间和喷油量。高压共轨喷油系统的轨道压力始终保持 在设定值，便于实现喷射的灵活控制，容易实现单循环多次喷射。共轨喷油器高速电磁阀一 次喷射最多可进行多次脉动，要求响应速度更快，对电子控制要求较高。共轨轨道压力较高(一般为150-180 MPa)，焊接和铆接工艺水平要求高。轨道和高压油管始终处在高压环境 下，对密封材料和金属材质的要求高。高压共轨燃油喷射系统各组成部分的精度都非常高， 偶件间隙控制严格，部分直线度在O. 8微米以下，偶件间隙在1. 5-3. 7微米之间，所以对柴 油清洁度提出了很高的要求，杂质会加速运动副磨损甚至使其卡死。油品中的芳香烃使橡 胶失去弹性从而影响密封。与汽油机燃料喷射系统相比，柴油机三种燃油喷射系统都需要较高压力的油泵， 制造技术较高，结构复杂，这也增加了发动机的故障。同时，柴油机燃料喷射系统成本高。另 外这三种燃油喷射系统是由曲轴的动能来驱动，而曲轴的动能由气缸内的燃烧压力转换而 来，需要消耗较多发动机功率。
技术实现思路
本专利技术创造的目的就是克服上述现有技术的缺陷，设计一种利用气缸燃烧压力驱 动的柴油喷射系统，具体技术方案如下—种利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，包括活塞、进气道、气缸盖、进气门、 进油单向阀、燃油箱、燃油低压泵、电控喷油器进油通道、电控喷油器、排气门、排气道、燃烧 室，进气道和排气道对应设置在气缸盖上，进气道和排气道上对应安装有进气门和排气门， 进气门、排气门、活塞和气缸盖之间形成的空间为燃烧室，电控喷油器安装在气缸盖上，所 述的气缸盖上安装有燃油增压器，燃油增压器由燃油增压器增压活塞和燃油增压器单向阀 组成，燃油增压器增压活塞通过燃油增压器单向阀进油孔与燃油增压器单向阀连接，燃油 增压器单向阀通过电控喷油器进油通道与电控喷油器连通；燃油箱通过燃油低压泵与进油 单向阀连接，进油单向阀通过燃油增压器进油通道与燃油增压器增压活塞连接。所述的燃油增压器增压活塞包括燃油增压器下活塞、燃油增压器活塞连杆、燃油 增压器增压活塞下腔、燃油增压器中间孔、燃油增压器中间腔、燃油增压器增压活塞上腔、 燃油增压器上活塞、燃油增压器增压活塞弹簧，燃油增压器增压活塞下腔设置在燃烧室内 的气缸盖上，燃油增压器下活塞位于燃油增压器增压活塞下腔内，燃油增压器上活塞位于 燃油增压器增压活塞上腔内，燃油增压器下活塞通过燃油增压器活塞连杆与燃油增压器上 活塞连接，燃油增压器活塞连杆位于燃油增压器中间孔内，燃油增压器增压活塞弹簧套设 在燃油增压器活塞连杆上并位于燃油增压器上活塞的下面。所述的燃油增压器增压活塞下腔通过燃油增压器通孔与进气道连通。以便泄露 在燃油增压器增压活塞下腔内的燃油通过燃油增压器通孔进入进气道，最终进入燃烧室燃Jyti ο所述的燃油增压器单向阀包括燃油增压器单向阀弹簧、燃油增压器单向阀阀腔、 燃油增压器单向阀阀球，燃油增压器单向阀弹簧和燃油增压器单向阀阀球依次安装在燃油 增压器单向阀阀腔上，燃油增压器单向阀阀球与燃油增压器单向阀进油孔相配合。所述的进油单向阀包括进油单向阀阀球、进油单向阀阀腔、进油单向阀弹簧，进油 单向阀阀球和进油单向阀弹簧依次安装在进油单向阀阀腔上，进油单向阀阀球与进油单向 阀进油孔相配合。所述的燃油增压器安装在进气门侧的气缸盖上。燃油增压器靠近进气门，可以利 用在进气冲程时进入燃烧室内温度较低的新鲜空气对燃油增压器下活塞进行冷却，降低燃油增压器下活塞的热负荷。本专利技术创造所述的利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，其有益效果体现在1.本专利技术创造直接安装在气缸盖上，体积小，结构紧凑。2.本专利技术创造结构简单，降低柴油机喷射系统的故障。3.本专利技术创造提高了能源利用效率。常规柴油机高压油泵是由曲轴来驱动，而曲 轴的动能由气缸内的燃烧压力转换而来，降低了能源利用效率。附图说明图1为本专利技术创造的的结构示意图。图中I为活塞、2为燃油增压器下活塞、3为燃油增压器活塞连杆、4为燃油增压器 增压活塞下腔、5为燃油增压器通孔、6为进气道、7为燃油增压器中间孔、8为燃油增压器中 间腔、9为气缸盖、10为进气门、11为燃油增压器进油通道、12为进油单向阀阀腔、13为进油 单向阀弹簧、14为进油单向阀、15为燃油箱、16为燃油低压泵、17为进油单向阀阀球、18为 燃油增压器单向阀、19为燃油增压器、20为电控喷油器进油通道、21为燃油增压器单向阀 弹簧、22为燃油增压器单向阀阀腔、23为燃油增压器单向阀阀球、24为燃油增压器单向阀 进油孔、25为燃油增压器增压活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，包括活塞（1）、进气道（6）、气缸盖（9）、进气门（10）、进油单向阀（14）、燃油箱（15）、燃油低压泵（16）、电控喷油器进油通道（20）、电控喷油器（29）、排气门（30）、排气道（31）、燃烧室（32），进气道（6）和排气道（31）对应设置在气缸盖（9）上，进气道（6）和排气道（31）上对应安装有进气门（10）和排气门（30），进气门（10）、排气门（30）、活塞（1）和气缸盖（9）之间形成的空间为燃烧室（32），电控喷油器（29）安装在气缸盖（9）上，其特征是：所述的气缸盖（9）上安装有燃油增压器（19），燃油增压器（19）由燃油增压器增压活塞（28）和燃油增压器单向阀（18）组成，燃油增压器增压活塞（28）通过燃油增压器单向阀进油孔（24）与燃油增压器单向阀（18）连接，燃油增压器单向阀（18）通过电控喷油器进油通道（20）与电控喷油器（29）连通；燃油箱（15）通过燃油低压泵（16）与进油单向阀（14）连接，进油单向阀（14）通过燃油增压器进油通道（11）与燃油增压器增压活塞（28）连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，包括活塞(I)、进气道(6)、气缸盖(9)、进气门(10)、进油单向阀(14)、燃油箱(15)、燃油低压泵(16)、电控喷油器进油通道(20)、电控喷油器(29)、排气门(30)、排气道(31)、燃烧室(32)，进气道(6)和排气道(31)对应设置在气缸盖(9)上，进气道(6)和排气道(31)上对应安装有进气门(10)和排气门(30)，进气门(10)、排气门(30)、活塞(I)和气缸盖(9)之间形成的空间为燃烧室(32)，电控喷油器(29)安装在气缸盖(9)上，其特征是所述的气缸盖(9)上安装有燃油增压器(19)，燃油增压器(19)由燃油增压器增压活塞(28)和燃油增压器单向阀(18)组成，燃油增压器增压活塞(28 )通过燃油增压器单向阀进油孔(24)与燃油增压器单向阀(18 )连接，燃油增压器单向阀(18)通过电控喷油器进油通道(20)与电控喷油器(29)连通；燃油箱(15)通过燃油低压泵(16)与进油单向阀(14)连接，进油单向阀(14)通过燃油增压器进油通道(11)与燃油增压器增压活塞(28)连接。2.根据权利要求1所述的利用气缸燃烧压力驱动的柴油喷射系统，其特征是所述的燃油增压器增压活塞(28)包括燃油增压器下活塞(2)、燃油增压器活塞连杆(3)、燃油增压器增压活塞下腔(4)、燃油增压器中间孔(7)、燃油增压器中间腔(8)、燃油增压器增压活塞上腔(25)、燃油增压器上活塞(26)、燃油增压器增压活塞弹簧(27)，燃油增压器增压活塞下腔(4)设置在燃烧室(32)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚强，李孝禄，李迎，胡分恬，张新源，戚雪珍，
申请(专利权)人：金华三人科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：