喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，高压油泵分别连接油箱和共轨管，共轨管通过高压油管连接电控喷油器，电控喷油器通过回油管连接油箱；所述电控喷油器包括增压控制阀模块、增压模块、紧固模块、压电驱动模块、喷油控制模块、喷嘴模块，增压控制阀模块位于增压模块上方，增压模块、压电驱动模块安装在紧固模块里，紧固模块的下部位于喷嘴模块里，喷油控制模块位于喷嘴模块里。本发明专利技术的柱塞套在起到增压作用的同时，还起到了控制油路开闭的功能，降低了系统结构的复杂性。控制腔与共轨管保持常连通，使得系统具备实现先缓后急喷油规律形式的能力，有利于改善柴油机的整体工作质量。

【技术实现步骤摘要】
喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统
本专利技术涉及的是一种喷油系统，具体地说是柴油机共轨系统。
技术介绍
燃油系统是柴油机的“心脏”，是改善柴油机排放水平、提高燃油经济性及动力性的核心技术，理想的柴油机燃油系统应具有喷油压力高，喷油规律、喷油压力及喷射定时可以进行柔性控制等特点。传统机械式燃油系统难以兼顾不同工况对喷油定时、喷油量及喷油规律的控制，且存在控制精度低和动态响应慢的缺点，难以实现柴油机瞬态过程的最优控制，限制了柴油机排放和燃油经济性的进一步优化。燃油系统电控化已然成为现代柴油机发展的必然趋势，电控燃油系统作为柴油机的中枢调节装置，对柴油机综合性能的优化和提高至关重要，已成为柴油机行业竞相研究的核心课题。高压共轨燃油系统是集机、电、磁、液于一体的多物理场耦合非线性复杂系统，工作过程中伴随着电磁转换、机械运动、高压燃油压力波动、燃油在密封锥面处的高速泄流及在喷孔处的高速射流等过程。然而，尽管共轨系统在改善柴油机整机性能方面表现出了杰出的优势，但是仍然在喷射压力、喷油规律以及响应速度等方面存在着很大的改善空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可靠性高、响应速度快、可实现先缓后急喷油规律的喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：包括电控喷油器、共轨管、高压油泵、油箱，高压油泵分别连接油箱和共轨管，共轨管通过高压油管连接电控喷油器，电控喷油器通过回油管连接油箱；所述电控喷油器包括增压控制阀模块、增压模块、紧固模块、压电驱动模块、喷油控制模块、喷嘴模块，增压控制阀模块位于增压模块上方，增压模块、压电驱动模块安装在紧固模块里，紧固模块的下部位于喷嘴模块里，喷油控制模块位于喷嘴模块里。本专利技术还可以包括：1、所述增压模块包括增压模块上壳体、增压模块下壳体，增压模块上壳体、增压模块下壳体固定在一起，增压模块上壳体、增压模块下壳体组成的空间里设置增压柱塞和柱塞套，柱塞套的下部套于增压柱塞外部，二者形成柱塞腔，增压柱塞、柱塞套以及增压模块下壳体形成环形泄油腔，柱塞套与增压模块上壳体之间形成驱动腔，增压模块上壳体上开设主进油口，主进油口连接增压控制阀模块的A口，增压模块下壳体侧面设置供油口，增压模块下壳体下方设置泄油孔，泄油孔连通环形泄油腔，增压控制阀模块的P口连接共轨管，增压控制阀模块的T口连接油箱。2、所述紧固模块包括紧固模块外壳，紧固模块外壳上设置进油量孔和供油管，进油量孔与增压控制阀模块的A口以及驱动腔保持常连通，供油管与供油口保持常连通，供油口端部设置堵头。3、压电驱动模块包括压电堆安装套，压电堆安装套设置压电堆和旋转阀驱动块，压电堆的末端与旋转阀驱动块接触，旋转阀驱动块外部套有压电堆复位弹簧，旋转阀驱动块的末端设置两个斜面销，两个销的斜面角度相反，压电堆安装套上开设低压油接口，低压油接口与泄油孔保持常连通。4、喷油控制模块包括过渡块、旋转阀、旋转阀套，旋转阀安装在旋转阀套里，旋转阀套安装在过渡块里，过渡块左侧设置进油节流孔，下端设置过渡油槽，上端设置环形油槽，环形油槽通过过渡油管与过渡油槽连通，过渡块的右上方还设置有主回油路，旋转阀套底端开有回油节流孔，回油节流孔的直径大于进油节流孔直径，旋转阀左右两端分别开有左油槽和右油槽，右油槽与主回油路在同一个平面上，旋转阀中心设置有过渡油孔，与左油槽和回油节流孔连通，当旋转阀产生周向运动时，回油节流孔、过渡油孔、右油槽、主回油路可以形成通路，旋转阀上半部分的左右两端分别开有斜面阀槽，两个阀槽的斜面角度相反，且分别与旋转阀驱动块末端的两个斜面销相配合安装，旋转阀上端中心还开有圆槽，其内部安装扭簧。5、喷嘴模块包括针阀、针阀套，针阀安装在针阀套里并与其形成盛油槽，针阀外部套有针阀复位弹簧，针阀与喷油控制阀块的圆槽形成控制腔，针阀套里设置输油管、高压油接口、油箱接口，输油管一端与盛油槽保持常连通，另一端与过渡油槽保持常连通，高压油接口与高压油管和进油节流孔保持常连通，油箱接口与主回油路常连通。6、当增压控制阀模块不通电时，增压控制阀模块的A口与T口连通，油箱中的低压燃油依次通过进油量孔、主进油口进入到柱塞套上方设置的凹槽内，并推动柱塞套产生位移，并使得低压燃油进入到驱动腔以及柱塞腔内；当增压控制阀模块通电后，A口与P口连通而不再与T口连通，此时共轨管中的高压燃油通过进油量孔和主进油口进入到驱动腔内，柱塞套在高压油的驱动下向下运动，柱塞套向下运动泄漏的燃油通过环形泄油腔、泄油孔和低压油接口流入油箱，随着柱塞套向下运动的进行，柱塞腔逐渐被增压模块下壳体密封，柱塞腔与供油口连通，此时柱塞内的超高压燃油依次通过供油口、供油管进入到环形油槽内，进入到环形油槽内的超高压燃油一部分经左油槽、过渡油孔和回油节流孔进入控制腔内，另一部分通过过渡油管、过渡油槽以及输油管进入盛油槽内，此时针阀在针阀复位弹簧预紧力和控制腔内液压力的共同作用下静止于初始位置。7、当柴油机有喷油的需求时，压电堆通电，压电堆通电后伸长并推动旋转阀驱动块产生竖直方向的位移，旋转阀驱动块的竖直方向的位移转化为旋转阀的周向位移，左油槽与过渡油孔不在同一平面上，超高压燃油无法通过旋转阀进入到控制腔内，控制腔、回油节流孔、过渡油孔、右油槽、主回油路、油箱接口以及油箱形成通路，当控制腔所受液压力与针阀复位弹簧预紧力的合力小于针阀末端所受液压力时，针阀向上抬起打开喷孔开始喷油；当压电堆断电后，在压电堆复位弹簧弹力以及扭簧弹力的共同作用下，旋转阀、旋转阀驱动块以及压电堆恢复到初始状态，旋转阀复位后，超高压燃油再度通过旋转阀进入到控制腔内，当控制腔内压力达到使针阀开始向下运动的阈值时，针阀开始复位直至落座关闭喷孔，喷油过程至此结束；随后增压控制阀模块断电，A口再次与T口相连通，柱塞套向上运动，当柱塞套运动到柱塞腔与驱动腔连通时，柱塞腔内部的燃油压力下降，至此一个工作循环结束。本专利技术的优势在于：本专利技术的喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统的模块化设计使得系统通用性更强，易于拆装；增压模块中包含的柱塞套在起到增压作用的同时，还起到了控制油路开闭的功能，降低了系统结构的复杂性。此外，控制腔与共轨管保持常连通，使得系统具备实现先缓后急喷油规律形式的能力，有利于改善柴油机的整体工作质量。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2所示为电控喷油器示意图；图3所示为增压模块示意图；图4所示为紧固模块示意图；图5所示为压电驱动模块示意图；图6所示为旋转阀驱动块示意图；图7所示为喷油控制模块示意图；图8所示为旋转阀示意图；图9所示为喷嘴模块示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1-9，本专利技术喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统由油箱1、滤清器2、高压油泵3、共轨管4、高压油管5、电控喷油器6组成。共轨管4通过高压油管5与电控喷油器6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：包括电控喷油器、共轨管、高压油泵、油箱，高压油泵分别连接油箱和共轨管，共轨管通过高压油管连接电控喷油器，电控喷油器通过回油管连接油箱；所述电控喷油器包括增压控制阀模块、增压模块、紧固模块、压电驱动模块、喷油控制模块、喷嘴模块，增压控制阀模块位于增压模块上方，增压模块、压电驱动模块安装在紧固模块里，紧固模块的下部位于喷嘴模块里，喷油控制模块位于喷嘴模块里。/n

【技术特征摘要】
1.喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：包括电控喷油器、共轨管、高压油泵、油箱，高压油泵分别连接油箱和共轨管，共轨管通过高压油管连接电控喷油器，电控喷油器通过回油管连接油箱；所述电控喷油器包括增压控制阀模块、增压模块、紧固模块、压电驱动模块、喷油控制模块、喷嘴模块，增压控制阀模块位于增压模块上方，增压模块、压电驱动模块安装在紧固模块里，紧固模块的下部位于喷嘴模块里，喷油控制模块位于喷嘴模块里。


2.根据权利要求1所述的喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：所述增压模块包括增压模块上壳体、增压模块下壳体，增压模块上壳体、增压模块下壳体固定在一起，增压模块上壳体、增压模块下壳体组成的空间里设置增压柱塞和柱塞套，柱塞套的下部套于增压柱塞外部，二者形成柱塞腔，增压柱塞、柱塞套以及增压模块下壳体形成环形泄油腔，柱塞套与增压模块上壳体之间形成驱动腔，增压模块上壳体上开设主进油口，主进油口连接增压控制阀模块的A口，增压模块下壳体侧面设置供油口，增压模块下壳体下方设置泄油孔，泄油孔连通环形泄油腔，增压控制阀模块的P口连接共轨管，增压控制阀模块的T口连接油箱。


3.根据权利要求2所述的喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：所述紧固模块包括紧固模块外壳，紧固模块外壳上设置进油量孔和供油管，进油量孔与增压控制阀模块的A口以及驱动腔保持常连通，供油管与供油口保持常连通，供油口端部设置堵头。


4.根据权利要求3所述的喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：压电驱动模块包括压电堆安装套，压电堆安装套设置压电堆和旋转阀驱动块，压电堆的末端与旋转阀驱动块接触，旋转阀驱动块外部套有压电堆复位弹簧，旋转阀驱动块的末端设置两个斜面销，两个销的斜面角度相反，压电堆安装套上开设低压油接口，低压油接口与泄油孔保持常连通。


5.根据权利要求4所述的喷油规律柔性可调的模块化柴油机双阀共轨系统，其特征是：喷油控制模块包括过渡块、旋转阀、旋转阀套，旋转阀安装在旋转阀套里，旋转阀套安装在过渡块里，过渡块左侧设置进油节流孔，下端设置过渡油槽，上端设置环形油槽，环形油槽通过过渡油管与过渡油槽连通，过渡块的右上方还设置有主回油路，旋转阀套底端开有回油节流孔，回油节流孔的直径大于进油节流孔直径，旋转阀左右两端分别开有左油槽和右油槽，右油槽与主回油路在同一个平面上，旋转阀中心设置有过渡油孔，与左油槽和回油节流孔连通，当旋转阀产生周向运动时，回油节流孔、过渡油孔、右油槽、主回油路可以形成通路，旋转阀上半部分的左右两端分别开有斜面阀槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云，兰奇，范立云，文李明，马修真，许菁，顾远琪，陈希，
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