專利名稱：進(jìn)油計(jì)量閥控制式共軌供油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)共軌系統(tǒng)高壓供油泵，具體地說是一種柴油機(jī)進(jìn)油計(jì)量閥控制式共軌供油泵(以下簡稱“供油泵”)。
背景技術(shù)：
共軌系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)可控地提供柴油機(jī)噴射壓力為0 ISOMPa的燃油，以供燃燒并產(chǎn)生動力，而供油泵是產(chǎn)生共軌系統(tǒng)燃油高壓力的動力源。為了適應(yīng)這一需求，供油泵必須具有良好的高壓密封性、容積效率和高壓承載能力，以及滿足車用多變工況的快速響應(yīng)能力。現(xiàn)有技術(shù)中，許多供油泵產(chǎn)品采用開關(guān)電磁閥控制進(jìn)油的方式。如日本電裝公司產(chǎn)品 HPO系列供油泵(參見中國發(fā)明專利申請公開說明書200510136173. 7)及無錫油泵油嘴研究所產(chǎn)品EPlAA供油泵(參見中國發(fā)明專利申請公開說明書200610159422. 9)。它們存在幾個不利之處其一供油泵采用開關(guān)電磁閥的進(jìn)油控制方式，發(fā)動機(jī)每循環(huán)時(shí)間內(nèi)單個電磁閥通斷三次，且為了達(dá)到車用柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速及油量需求，其電磁閥體積相對較大，不利于供油泵的高壓密封性及結(jié)構(gòu)緊湊性，而且電流的快速變化也不利于共軌系統(tǒng)控制芯片的設(shè)計(jì)與冷卻；其二 供油泵的進(jìn)油閥與出油閥距離較遠(yuǎn)，因此柱塞腔的“死容積”相對較高， 特別是EPlAA供油泵的進(jìn)油閥橫置，不利于高壓密封和柱塞套的加工，會帶來供油效率下降的缺陷。近年來國內(nèi)外已有多家公司生產(chǎn)了采用進(jìn)油計(jì)量控制方式的供油泵，如德國博世公司的專利DE10237586(中國發(fā)明專利CN1675463A)提出的一種燃料配量裝置是一個電控制的比例閥，也就是進(jìn)油計(jì)量，其產(chǎn)品是CP2. 2型共軌高壓泵、遼寧新風(fēng)集團(tuán)吉爾公司的共軌系統(tǒng)直列式高壓泵(實(shí)用新型ZL200820014040. 1)、威孚高科公司的球閥型共軌噴油泵 (實(shí)用新型ZL200620075584. X)、和日本電裝公司的柴油機(jī)共軌供油泵(JP200433^45)。其中電裝公司的柴油機(jī)共軌泵為轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)型式，而其它幾個都為與本實(shí)用新型類似的直列泵結(jié)構(gòu)型式，這些直列泵的進(jìn)油計(jì)量閥都布置在油泵的一側(cè)，因此從輸油泵到各缸柱塞腔的油道長度不一致，由此可能造成低壓腔燃油壓力波動較大和各缸供油不均勻等現(xiàn)象；另外，從穩(wěn)定低壓腔壓力波動等方面考慮，各公司的進(jìn)油計(jì)量閥式直列泵內(nèi)都設(shè)計(jì)和布置有零供油節(jié)流通道，以連通進(jìn)油計(jì)量閥前后油腔，由于進(jìn)油計(jì)量閥布置在一側(cè)位置，只能通過單獨(dú)的外接油管來實(shí)現(xiàn)零供油節(jié)流通道的功能，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種新的進(jìn)油計(jì)量閥控制式共軌供油泵，通過合理布置進(jìn)油計(jì)量閥部件的安裝位置以提高供油效率和兩缸供油一致性，獨(dú)特的進(jìn)出油閥結(jié)構(gòu)也提高了供油泵的使用可靠性。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，進(jìn)油計(jì)量閥部件位于油泵的前側(cè)中間位置，在閥體和泵體前側(cè)對應(yīng)位置加工有互通的進(jìn)油孔，在泵體內(nèi)加工有內(nèi)油道與各缸柱塞腔相通，從進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔到兩缸柱塞腔的低壓油道長度基本一致。在泵體前側(cè)加工有最小孔徑為0. 3 0. 5毫米的微小量孔，以連通進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔的前后油腔。在進(jìn)油計(jì)量閥前安裝有進(jìn)油螺釘部件和可以穩(wěn)定低壓燃油腔壓力的溢流閥部件，溢流閥部件、進(jìn)油螺釘部件與進(jìn)油計(jì)量閥都設(shè)置在同一個閥體內(nèi)，形成結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)構(gòu)。在供油泵泵體內(nèi)安裝有柱塞偶件、進(jìn)油閥偶件、出油閥偶件，其中柱塞套與出油閥接頭之間縱向布置進(jìn)油閥與出油閥，其中進(jìn)油閥為球閥，出油閥為錐閥，兩閥共用一個出油閥座，進(jìn)油閥彈簧的一部分位于出油閥內(nèi)，在出油閥座內(nèi)設(shè)置有環(huán)形進(jìn)油腔，分別與進(jìn)油腔與柱塞腔相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是(a)進(jìn)油計(jì)量閥布置在泵體前側(cè)中間位置，從進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔到各缸柱塞腔的油道較短且油道長度一致，因此油量分配均勻，提高了供油效率，并改善了各缸的供油一致性；(b)在泵體的前側(cè)與計(jì)量閥體對應(yīng)位置還加工了微小量孔，其作用是連通進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔的前后油腔，可以減少柱塞腔的壓力波動，并能在進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔完全關(guān)閉后提供少量燃油到柱塞腔，以減少柱塞吸真空及穴蝕作用；(c)進(jìn)出油閥采用了球閥加錐閥的結(jié)構(gòu)，其中錐閥的加工工藝成熟，具有良好的高壓密封效果，而球閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，采用普通鋼球即可滿足此處低壓密封的要求，另外出油閥座內(nèi)加工有用于安裝進(jìn)油閥彈簧的內(nèi)腔，該結(jié)構(gòu)具有彈簧穩(wěn)定性好和便于安裝的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1為實(shí)施本實(shí)用新型的供油泵的軸測圖。圖2為供油泵的縱剖視圖。圖3為供油泵泵體的軸測圖具體實(shí)施方式
圖中1.出油閥座；2.出油閥上座；3.出油閥彈簧；4.出油閥；5.進(jìn)油閥彈簧； 6.鋼球；7.進(jìn)出油閥座；8.進(jìn)出油閥內(nèi)油道；9.柱塞套進(jìn)油孔；10.柱塞套；11.柱塞； 12.彈簧上座；13.柱塞彈簧；14.彈簧下座；15.挺柱體部件；16.凸輪軸；17.進(jìn)油計(jì)量閥體；18.進(jìn)油螺釘部件；20.泵體；21.進(jìn)油計(jì)量閥部件；22.左側(cè)缸進(jìn)油油道；23.右側(cè)缸進(jìn)油油道；24.進(jìn)油油道；25.微小量孔；26.進(jìn)油主油道。如圖所示，在泵體20的前側(cè)中間位置連接有進(jìn)油計(jì)量閥體17，在進(jìn)油計(jì)量閥體17 的右側(cè)連接進(jìn)油計(jì)量閥部件21，在左側(cè)上下方分別連接了進(jìn)油螺釘部件18和溢流閥部件 19，此處18與19的位置可以互換；在泵體20與進(jìn)油計(jì)量閥體17的對應(yīng)位置加工有互通的進(jìn)油油道對，在泵體內(nèi)還加工了主油道沈、與柱塞腔21想通的油道22與23。通過以上油道燃油可以從進(jìn)油螺釘部件經(jīng)由計(jì)量閥體、進(jìn)油計(jì)量閥部件和泵體被引入柱塞腔；在泵體 20的前側(cè)與計(jì)量閥體對應(yīng)位置還加工了微小量孔25，其最小孔徑在0. 3 0. 5毫米之間。泵體20的內(nèi)腔布置有凸輪軸部件16、挺柱體部件15、彈簧下座14、柱塞彈簧13、 彈簧上座12，以上零部件的原理與結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)脈動式機(jī)械泵相似；在挺柱體部件15的上方為泵油系部件，由柱塞11、柱塞套10、進(jìn)出油閥座7、鋼球6、進(jìn)油閥彈簧5、出油閥彈簧3、出油閥4、出油閥上座2與出油閥緊座1等組成，鋼球6與出油閥4垂直布置，并分別與進(jìn)出油閥座7配合形成兩個單向閥，進(jìn)出油閥座7內(nèi)加工有一個橫向進(jìn)油油道、一個環(huán)形油道和多個豎向油道，在鋼球6以下的油道為低壓進(jìn)油油道并與泵體的主油道沈相通，豎向油道、環(huán)形油道與柱塞頭部以上空腔相通形成封閉的柱塞腔。 進(jìn)油計(jì)量閥控制式高壓共軌供油泵的工作原理是燃油經(jīng)過輸油泵加壓后經(jīng)由進(jìn)油螺釘部件18進(jìn)入進(jìn)油計(jì)量閥體17，由于不同工況的需要，進(jìn)入油泵的燃油需要柔性調(diào)節(jié)其供油量大小，該功能是由進(jìn)油計(jì)量閥部件所完成的，共軌系統(tǒng)的電控單元通過接收外部傳感器的信息并根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生了實(shí)時(shí)的控制電流信號，并傳送到進(jìn)油計(jì)量閥部件，使之產(chǎn)生不同的電磁力并推動進(jìn)油計(jì)量閥部件內(nèi)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)出油量孔面積可調(diào)的效果，以達(dá)到進(jìn)油量可調(diào)的目的，經(jīng)過進(jìn)油計(jì)量后的燃油由泵體進(jìn)油道M被分配到兩缸柱塞的低壓腔，而多余的燃油則由溢流閥部件流回燃油油箱。凸輪軸16旋轉(zhuǎn)帶動柱塞11下行，球閥6以上的柱塞高壓腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓將球閥打開，燃油經(jīng)由油道8被吸入柱塞腔，直到柱塞下行到最低點(diǎn)，吸油結(jié)束；柱塞上行，柱塞高壓腔內(nèi)燃油壓力增大使球閥6關(guān)閉；柱塞繼續(xù)上行，燃油壓力增大到克服出油閥彈簧3與出油閥緊座1內(nèi)燃油的油壓時(shí)，出油閥5 開啟，高壓燃油經(jīng)由出油閥緊座與高壓油管進(jìn)入共軌管，直到柱塞上升到上止點(diǎn)后，供油結(jié)束，進(jìn)入下一個吸油過程。
權(quán)利要求1.一種進(jìn)油計(jì)量閥控制式高壓共軌供油泵，它具有泵體、凸輪軸、挺柱體部件、柱塞彈簧、柱塞偶件、進(jìn)油閥、出油閥、進(jìn)油計(jì)量閥部件和輸油泵部件；其中進(jìn)油計(jì)量閥部件由閥體和進(jìn)油計(jì)量閥組成；其特征在于其中所敘的進(jìn)油計(jì)量閥部件位于油泵的前側(cè)中間位置，在閥體和泵體前側(cè)對應(yīng)位置加工有互通的進(jìn)油孔，在泵體內(nèi)加工有內(nèi)油道與各缸柱塞腔相通，從進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔到兩缸柱塞腔的低壓油道長度基本一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓共軌供油泵，其特征是在泵體前側(cè)的合適位置設(shè)有微小量孔，最小孔徑為0. 3 0. 5毫米，以連通進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔前后油腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓共軌供油泵，其特征是在進(jìn)油計(jì)量閥前安裝有進(jìn)油螺釘部件和可以穩(wěn)定低壓燃油腔壓力的溢流閥部件，溢流閥部件、進(jìn)油螺釘部件與進(jìn)油計(jì)量閥都設(shè)置在同一個閥體內(nèi)，形成結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓共軌供油泵，其特征是柱塞套與出油閥接頭之間縱向布置進(jìn)油閥與出油閥，其中進(jìn)油閥為球閥，出油閥為錐閥，兩閥共用一個出油閥座，進(jìn)油閥彈簧的一部分位于出油閥內(nèi)，在出油閥座內(nèi)設(shè)置有環(huán)形進(jìn)油腔，分別與進(jìn)油腔與柱塞腔相連。
專利摘要一種柴油機(jī)電控高壓共軌式燃油噴射系統(tǒng)的供油泵，其主要特征是該供油泵采用一個位于油泵前側(cè)中間的進(jìn)油計(jì)量閥來控制供油量大小，其好處是從輸油泵出油口到各缸柱塞腔的低壓油路長度一致，可以提高各缸供油量的均勻性；在進(jìn)油計(jì)量閥前安裝有溢流閥，可以穩(wěn)定從進(jìn)油計(jì)量閥到柱塞腔的燃油壓力；在泵體前側(cè)設(shè)有微小量孔以連通進(jìn)油計(jì)量閥出油量孔前后油腔，其功能是穩(wěn)定柱塞腔壓力波動和減少柱塞的吸真空及穴蝕作用；該供油泵的進(jìn)油閥采用球閥結(jié)構(gòu)，出油閥采用錐閥結(jié)構(gòu)，兩閥共用一個閥座，使結(jié)構(gòu)緊湊且形狀規(guī)則，便于加工和裝配。本實(shí)用新型可以簡化結(jié)構(gòu)、提高供油效率和共軌壓力的穩(wěn)定性，并降低了關(guān)鍵零件的加工難度，適合大批量生產(chǎn)。
文檔編號F02M59/46GK202001162SQ20102066510
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者莊福如, 李駿, 胡林峰, 黃見 申請人:中國第一汽車集團(tuán)公司無錫油泵油嘴研究所