一种柴油机高压共轨系统技术方案

本发明专利技术涉及一种柴油机高压共轨系统，适合在V型柴油机上应用，为柴油机国Ⅱ升国Ⅲ提供支持；其结构包括：机械系统和电控系统；机械系统包括：油箱、高压共轨喷油泵、高压共轨管和喷油器；高压共轨管包括：第一共轨管和第二共轨管，第一共轨管和第二共轨管的主油路通过共轨油管串联连接；喷油器的设置数量为多个，喷油器通过第二高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；电控系统包括：电控单元、传感器和执行器；电控单元包含2块ECU。本发明专利技术具有在寿命范围内任何工况下都能保证输油量相比双柱塞共轨喷油泵成倍增长，输油泵输出油量、燃油计量阀流量及高压泵输出油量大幅增加，共轨压力最大可达2000bar，持续工作压力能保持在1600bar的技术优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柴油机高压共轨
，具体涉及一种柴油机高压共轨系统。
技术介绍
共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。高压共轨电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。其中，“电控”是指喷油系统由电脑控制，ECU(俗称电脑)对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴油机则是由机械控制，控制精度无法得以保障。“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出3倍，最高能达到200MPa(而传统柴油机喷油压力在60—70MPa)，压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达到省油的目的。“共轨”是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴，喷油量经过ECU精确的计算，同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油，使发动机运转更加平顺，从而优化柴油机综合性能。而传统柴油发动机由各缸各自喷油，喷油量和压力不一致，运转不均匀，造成燃烧不平稳，噪音大，油耗高。现有技术中柴油机高压共轨系统通常采用机械式喷油泵，喷油泵的结构通常由高压泵1和齿轮泵2集成后形成，图1所示，油箱中的燃油经柴油预滤装置3过滤后进入齿轮泵2，从齿轮泵2泵送出的燃油经精滤器4过滤后，进一步被输送至高压泵1，从高压泵泵送出的燃油经柱塞喷出后进入高压共轨管5分流后经喷油器6喷入柴油机燃烧室；其中，ECU通过获取高压泵反馈的数据信息精确控制喷油器的喷油量。由于泵柱塞周期性的输出的高压油，现有技术中的柴油机通常只设置一根高压共轨管，起到缓冲脉冲、恒轨压及储存高压油的作用，为喷油器喷出油后轨压不至于突然降低提供结构支持。由于现有技术中的柴油机通常设置多个汽缸，故高压共轨管的长度通常需要做的很长，对于缸数较多的发动机，高压共轨管的结构尺寸会对柴油发动机的结构布局造成影像，进一步的，现有技术中的国产高压共轨管由于结构尺寸过长，受加工精度限制，难以承受足够高的油压，在使用中还易产生压力波动，进而对柴油机的工作性能造成不良影像，同时亦制约了大型柴油机国产化的发展；此外，现有技术中的高压共轨系统的结构设置受喷油泵、喷油器及高压共轨管的结构问题影像对于现有技术中柴油机由国Ⅱ升国Ⅲ也会造成一定的影像，增加了柴油机结构优化时所需的改造成本。因此研发一款柴油机高压共轨系统以克服上述技术缺陷中的至少一种成为一种必需。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种柴油机高压共轨系统，具有在寿命范围内任何工况下都能保证输油量相比双柱塞共轨喷油泵成倍增长，输油泵输出油量、燃油计量阀流量及高压泵输出油量大幅增加，共轨压力最大可达到2000bar，持续工作压力能保持在1600bar的技术优点，更适合在V型柴油机上应用，为柴油机国Ⅱ升国Ⅲ提供结构支持。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种柴油机高压共轨系统，包括：机械系统和电控系统；所述机械系统包括：高压共轨喷油泵、高压共轨管和喷油器；所述高压共轨喷油泵包括：高压泵和输油泵；所述输油泵设置在所述高压泵的一端，所述高压泵的另一端与所述柴油机的齿轮箱内的柴油机凸轮轴传动连接；所述输油泵的连接端口包括：输油泵燃油低压进油阀和输油泵燃油低压出油阀；所述高压泵的连接端口包括：高压泵燃油低压进油阀、高压泵燃油低压出油阀和高压泵高压出油阀；所述输油泵燃油低压进油阀通过输油油管与柴油机油箱连接；所述高压共轨管包括：第一共轨管和第二共轨管，所述第一共轨管和第二共轨管的主油路通过共轨油管串联连接；所述高压泵上设置有多个高压泵高压出油阀，每个高压泵高压出油阀上均设置有喷油泵柱塞，所述喷油泵柱塞通过第一高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；所述高压共轨管设置有共轨溢油阀，所述高压泵燃油低压出油阀和共轨溢油阀均通过溢油管路与所述油箱连通；所述喷油器上设置有溢油接口，所述溢油接口通过喷油器回油管路与所述柴油机油箱连通；所述喷油器的设置数量为多个，所述喷油器通过第二高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；所述电控系统包括：电控单元、传感器和执行器；所述传感器和执行器分别与所述电控单元连接；所述电控单元包含2块ECU；所述传感器包括：冷却液温度传感器、曲轴转速传感器、进气压力温度传感器和机油压力温度传感器、设置在高压共轨喷油泵上的凸轮轴转动位置检测装置和设置在所述高压共轨管上的轨压传感器；所述执行器包括：设置在所述高压共轨喷油泵上的燃油计量阀和设置在所述喷油器上的喷油器电磁阀。在优选的实施方案中，所述柴油机高压共轨系统还包括：油水分离器和柴油滤清器；所述油箱、油水分离器、输油泵、柴油滤清器和高压泵燃油低压进油阀通过油管依次串联连接。在优选的实施方案中，所述电控单元还设置有OBD故障诊断接口。在优选的实施方案中，所述高压共轨喷油泵设置有半径为50-60mm的半圆弧状的装配基座；所述高压泵上喷油泵柱塞的设置数量不少于三个。在优选的实施方案中，所述凸轮轴转动位置检测装置包括：喷油泵凸轮轴相位传感器和凸轮轴相位齿轮；所述凸轮轴相位齿轮固定设置在高压泵凸轮轴上，所述喷油泵凸轮轴相位传感器的设定位置与所述凸轮轴相位齿轮的设置位置相匹配；所述凸轮轴相位齿轮上均布设置有多个凸轮轴相位齿；当多个所述凸轮轴相位齿分别经过所述喷油泵凸轮轴相位传感器的探测区域时，所述喷油泵凸轮轴相位传感器反馈检测信号。在优选的实施方案中，所述凸轮轴相位齿轮上的其中一个凸轮轴相位齿的外形区别于其余凸轮轴相位齿，作为凸轮轴相位齿轮上的判缸定位齿；当所述判缸定位齿触发所述喷油泵凸轮轴相位传感器时，所述柴油机第一缸的活塞位于一缸上止点位置；所述喷油泵凸轮轴相位传感器同步反馈所述凸轮轴的转速信息。在优选的实施方案中，所述判缸定位齿的外形为：在原有轮齿外形的基础上，在轮齿上进一步设置与高压泵凸轮轴轴线平行的凹槽。在优选的实施方案中，所述喷油器为螺纹压装式喷油器；所述螺纹压装式喷油器包括：喷油器外壳，所述螺纹压装式喷油器上设置有定位销；所述喷油器外壳的中部套接有外螺套；所述外螺套与所述喷油器外壳间隙配合，所述外螺套的两端分别通过设置在所述喷油器外壳中部的轴肩，和与所述喷油器外壳螺纹连接的固定螺母限位，所述外螺套具备围绕所述喷油器外壳轴线回转的自由度；所述外螺套的下部设有外螺纹，所述喷油器外壳上设置的螺纹与所述外螺纹反向；所述外螺套的外壁设置有与扳手卡口外形相适配的卡肩或卡槽。在优选的实施方案中，垂直于所述喷油器外壳轴线，所述卡肩或卡槽的截面图形为正多边形中的一种。在优选的实施方案中，所述螺纹压装式喷油器上设有进油口和回油口。本专利技术的有益效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油机高压共轨系统，其特征在于，包括：机械系统和电控系统；所述机械系统包括：高压共轨喷油泵、高压共轨管和喷油器；所述高压共轨喷油泵包括：高压泵和输油泵；所述输油泵设置在所述高压泵的一端，所述高压泵的另一端与所述柴油机的齿轮箱内的柴油机凸轮轴传动连接；所述输油泵的连接端口包括：输油泵燃油低压进油阀和输油泵燃油低压出油阀；所述高压泵的连接端口包括：高压泵燃油低压进油阀、高压泵燃油低压出油阀和高压泵高压出油阀；所述输油泵燃油低压进油阀通过输油油管与柴油机油箱连接；所述高压共轨管包括：第一共轨管和第二共轨管，所述第一共轨管和第二共轨管的主油路通过共轨油管串联连接；所述高压泵上设置有多个高压泵高压出油阀，每个高压泵高压出油阀上均设置有喷油泵柱塞，所述喷油泵柱塞通过第一高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；所述高压共轨管设置有共轨溢油阀，所述高压泵燃油低压出油阀和共轨溢油阀均通过溢油管路与所述油箱连通；所述喷油器上设置有溢油接口，所述溢油接口通过喷油器回油管路与所述柴油机油箱连通；所述喷油器的设置数量为多个，所述喷油器通过第二高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；所述电控系统包括：电控单元、传感器和执行器；所述传感器和执行器分别与所述电控单元连接；所述电控单元包含2块ECU；所述传感器包括：冷却液温度传感器、曲轴转速传感器、进气压力温度传感器和机油压力温度传感器、设置在高压共轨喷油泵上的凸轮轴转动位置检测装置和设置在所述高压共轨管上的轨压传感器；所述执行器包括：设置在所述高压共轨喷油泵上的燃油计量阀和设置在所述喷油器上的电磁阀。...

【技术特征摘要】
1.一种柴油机高压共轨系统，其特征在于，包括：机械系统和电控系统；所述机械系统包括：高压共轨喷油泵、高压共轨管和喷油器；所述高压共轨喷油泵包括：高压泵和输油泵；所述输油泵设置在所述高压泵的一端，所述高压泵的另一端与所述柴油机的齿轮箱内的柴油机凸轮轴传动连接；所述输油泵的连接端口包括：输油泵燃油低压进油阀和输油泵燃油低压出油阀；所述高压泵的连接端口包括：高压泵燃油低压进油阀、高压泵燃油低压出油阀和高压泵高压出油阀；所述输油泵燃油低压进油阀通过输油油管与柴油机油箱连接；所述高压共轨管包括：第一共轨管和第二共轨管，所述第一共轨管和第二共轨管的主油路通过共轨油管串联连接；所述高压泵上设置有多个高压泵高压出油阀，每个高压泵高压出油阀上均设置有喷油泵柱塞，所述喷油泵柱塞通过第一高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；所述高压共轨管设置有共轨溢油阀，所述高压泵燃油低压出油阀和共轨溢油阀均通过溢油管路与所述油箱连通；所述喷油器上设置有溢油接口，所述溢油接口通过喷油器回油管路与所述柴油机油箱连通；所述喷油器的设置数量为多个，所述喷油器通过第二高压油管与所述第一共轨管或第二共轨管的主油路连接；所述电控系统包括：电控单元、传感器和执行器；所述传感器和执行器分别与所述电控单元连接；所述电控单元包含2块ECU；所述传感器包括：冷却液温度传感器、曲轴转速传感器、进气压力温度传感器和机油压力温度传感器、设置在高压共轨喷油泵上的凸轮轴转动位置检测装置和设置在所述高压共轨管上的轨压传感器；所述执行器包括：设置在所述高压共轨喷油泵上的燃油计量阀和设置在所述喷油器上的电磁阀。2.根据权利要求1所述的柴油机高压共轨系统，其特征在于：所述柴油机高压共轨系统还包括：油水分离器和柴油滤清器；所述油箱、油水分离器、输油泵、柴油滤清器和高压泵燃油低压进油阀通过油管依次串联连接。3.根据权利要求1所述的柴油机高压共轨系统，其特征在于：所述电控单元还设置有OBD故障诊断接口。4.根据权利要求1所述的柴油机高压共轨系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：练兵，
申请(专利权)人：上海扬发动力有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31