一種柴油機(jī)及其機(jī)械噴油泵的限油量裝置和限油量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)機(jī)械噴油泵的限油量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柴油機(jī)及其機(jī)械噴油泵的限油量裝置和限油量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于采用渦輪增壓技術(shù)的高原柴油機(jī)，隨著海拔的升高，大氣壓力的降低，增壓器會(huì)出現(xiàn)渦端膨脹比增大、增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高的現(xiàn)象，當(dāng)海拔達(dá)到一定高度，增壓器可能會(huì)出現(xiàn)超速的問題，影響到柴油機(jī)的使用可靠性。
[0003]為保證柴油機(jī)的可靠性，柴油機(jī)都有一個(gè)使用的海拔范圍，當(dāng)超出安全的最高海拔，增壓器就有超速的危險(xiǎn)。在實(shí)際柴油機(jī)配套使用中，很多柴油機(jī)并不是在固定的海拔上進(jìn)行工作，因此必須保證柴油機(jī)使用的海拔范圍要小于柴油機(jī)的配套范圍。
[0004]為提高柴油機(jī)的海拔配套范圍，通常的想法是優(yōu)化渦輪增壓器，但是對(duì)于同一結(jié)構(gòu)類型的渦輪增壓器會(huì)遇到一個(gè)海拔瓶頸，如果再提高海拔要求，渦輪增壓器只能改變結(jié)構(gòu)，這樣可能會(huì)很大的增加成本。
[0005]對(duì)于目前采用機(jī)械噴油泵的柴油機(jī)，通常采用定油量的方法進(jìn)行定型，其最大油量為一個(gè)設(shè)定值，并不能根據(jù)具體海拔或增壓器轉(zhuǎn)速來改變。在同一系列柴油機(jī)的實(shí)際配套中，如果柴油機(jī)在實(shí)際使用中有超過其可使用的海拔范圍，即增壓器有超速風(fēng)險(xiǎn)，此柴油機(jī)就不能配套。如果不更改柴油機(jī)配置，為保證高海拔增壓器轉(zhuǎn)速不超限值，只能減小柴油機(jī)的最大油量，即只能配套一個(gè)較小功率的機(jī)型。這樣不僅影響了整車在動(dòng)力性上的競(jìng)爭(zhēng)力，也影響到了柴油機(jī)的實(shí)用性。但是如果配套大功率的機(jī)型，增壓器沒有超速危險(xiǎn)的工況點(diǎn)還是占絕大多數(shù)的。比如柴油機(jī)在低海拔、高海拔的中低轉(zhuǎn)速等工況運(yùn)行，增壓器并沒有超速的危險(xiǎn)，如果導(dǎo)致配套一個(gè)較小功率的機(jī)型，就犧牲了柴油機(jī)這些工況的動(dòng)力性。
[0006]有鑒于此，防止高海拔下柴油機(jī)的增壓器超速問題，提高柴油機(jī)的海拔配套范圍，同時(shí)保證柴油機(jī)在增壓器無超速問題的工況下的動(dòng)力性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種柴油機(jī)機(jī)械噴油泵的限油量裝置和限油量方法，以防止高海拔下柴油機(jī)的增壓器超速問題，提高柴油機(jī)的海拔配套范圍，同時(shí)保證柴油機(jī)在增壓器無超速問題的工況下的動(dòng)力性。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種包括該限油量裝置的柴油機(jī)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的一種柴油機(jī)噴油泵的限油量裝置，包括安裝于所噴油泵內(nèi)的大氣壓力感應(yīng)元件和鉸接于噴油泵內(nèi)的杠桿機(jī)構(gòu)噴增加限位結(jié)構(gòu)的油泵供油拉桿；
[0009]當(dāng)所述柴油機(jī)運(yùn)行的環(huán)境大氣壓力小于大氣壓力感應(yīng)元件的標(biāo)定值時(shí)，大氣壓力感應(yīng)元件膨脹增長(zhǎng)，當(dāng)柴油機(jī)進(jìn)氣壓力不斷增大，噴油泵的增壓補(bǔ)償器的增壓補(bǔ)償器刀頭向大氣壓力感應(yīng)元件移動(dòng)，并與大氣壓力感應(yīng)元件一端接觸，大氣壓力感應(yīng)元件另一端推動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)相對(duì)于噴油泵轉(zhuǎn)動(dòng)至與其噴噴油泵供油拉桿相抵，限定所述噴油泵供油拉桿沿增加供油方向的位移。
[0010]當(dāng)柴油機(jī)在高海拔地區(qū)運(yùn)行，大氣壓力感應(yīng)元件獲取環(huán)境大氣壓力，并通過環(huán)境大氣壓力與其壓力標(biāo)定值間壓差產(chǎn)生一定膨脹量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力增大到一定值，增壓器存在超速風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，增壓補(bǔ)償器刀頭與大氣壓力感應(yīng)元件一端相抵，在增壓補(bǔ)償器刀頭與大氣壓力感應(yīng)元件的合力作用下，杠桿機(jī)構(gòu)繞鉸點(diǎn)由初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)至與噴油泵供油拉桿相抵，以限定其沿增加供油方向的位移，繼而限制總供油量，即出現(xiàn)限油量現(xiàn)象，并且隨海拔升高，限制的位移量越大。
[0011]而，在柴油機(jī)在低海拔(增壓器無超速風(fēng)險(xiǎn))時(shí)，即使柴油機(jī)進(jìn)氣壓力等于最大標(biāo)定值，大氣壓力感應(yīng)元件處于初始或收縮狀態(tài)，增壓補(bǔ)償器刀頭與大氣壓力感應(yīng)元件不接觸或者是無法推動(dòng)杠桿元件繞鉸點(diǎn)由初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)至限定噴油泵供油拉桿沿供油方向的位移，即該裝置無法產(chǎn)生限油量作用處于失效狀態(tài)。
[0012]因此，該限油量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低，且可防止高海拔下柴油機(jī)進(jìn)氣壓力等于最大標(biāo)定值時(shí)的增壓器超速，同時(shí)還保證柴油機(jī)在其他工況下的動(dòng)力性。
[0013]優(yōu)選地，所述大氣壓力感應(yīng)元件包括固定套、設(shè)置于所述固定套內(nèi)的大氣壓力感應(yīng)膜片組，以及分別設(shè)置于所述大氣壓力感應(yīng)膜片組兩端部的兩個(gè)滑塊；
[0014]所述固定套固定連接于所述噴油泵內(nèi)，兩個(gè)所述滑塊中一者用于與所述增壓補(bǔ)償器刀頭相抵，另一者用于推動(dòng)所述杠桿機(jī)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選地，所述大氣壓力感應(yīng)元件還包括分別固定連接于所述固定套兩端并開設(shè)有通氣孔的兩個(gè)擋塊，以限定所述大氣壓力感應(yīng)膜片組相對(duì)于所述固定套的膨脹量，每個(gè)所述滑塊穿過相應(yīng)所述擋塊并相對(duì)于所述固定套伸出。
[0016]優(yōu)選地，兩個(gè)所述擋塊均與所述固定套通過螺紋聯(lián)接。
[0017]優(yōu)選地，還包括復(fù)位機(jī)構(gòu)，以驅(qū)動(dòng)所述杠桿機(jī)構(gòu)繞鉸點(diǎn)由與所述噴油泵供油拉桿相抵位置轉(zhuǎn)動(dòng)至與所述噴油泵的內(nèi)壁相抵。
[0018]優(yōu)選地，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)包括可活動(dòng)地安裝于所述噴油泵殼體上導(dǎo)向孔內(nèi)的推桿，設(shè)置于所述導(dǎo)向孔內(nèi)并預(yù)壓緊于所述殼體和所述推桿間的壓縮彈簧，所述推桿在所述壓縮彈簧預(yù)緊力作用下與所述大氣壓力感應(yīng)元件相抵；所述推桿與所述杠桿機(jī)構(gòu)連接，以帶動(dòng)所述杠桿機(jī)構(gòu)隨其移動(dòng)。
[0019]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向孔的一端口封堵有堵頭，所述壓縮彈簧預(yù)壓緊于堵頭和所述推桿之間，所述堵頭和所述導(dǎo)向孔螺紋聯(lián)接。
[0020]優(yōu)選地，所述杠桿機(jī)構(gòu)包括連接桿和杠桿，所述連接桿的一端固定連接于所述噴油泵上，另一端與所述杠桿的中部鉸接。
[0021]除上述限油量裝置外，本發(fā)明還提供一種柴油機(jī)，包括機(jī)械噴油泵，還包括如上所述的限油量裝置。
[0022]由于上述限油量裝置具有上述技術(shù)效果，可以理解，包括該限油量裝置的柴油機(jī)同樣具有上述技術(shù)效果，故而本文在此不再贅述。
[0023]另外，本發(fā)明還提供一種柴油機(jī)機(jī)械噴油泵的限油量方法，該限油量方法包括以下步驟:
[0024]S00、獲取環(huán)境大氣壓力值并判斷環(huán)境大氣壓力值是否小于大氣壓力標(biāo)定值；若是，則進(jìn)入步驟S10;
[0025]S10、評(píng)估此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器是否有超速風(fēng)險(xiǎn)；若有，則進(jìn)入步驟S20 ；
[0026]S20、限制所述柴油機(jī)機(jī)械噴油泵的噴油泵供油拉桿沿增加供油方向的位移；
【附圖說明】
[0027]圖1示出了本發(fā)明所提供的限油量裝置【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2示出了圖1中所示限油量裝置的大氣壓力感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3示出了圖2中所示限油量裝置的杠桿機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4示出了本發(fā)明所提供的限油量方法的控制原理流程圖。
[0031]圖1至圖3中附圖標(biāo)記與各個(gè)部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
[0032]11噴油泵殼體、12噴油泵調(diào)速器后蓋、13噴油泵供油拉桿、2增壓補(bǔ)償器、21增壓補(bǔ)償器刀頭、3大氣壓力感應(yīng)元件、31固定套、32大氣壓力感應(yīng)膜片組、33左滑塊、34右滑塊、35左擋塊、36右擋塊、S通氣孔、4杠桿機(jī)構(gòu)、41連接桿、42杠桿、5復(fù)位機(jī)構(gòu)、51推桿、52壓縮彈簧、53堵頭。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本發(fā)明提供一種柴油機(jī)的限油量裝置，當(dāng)柴油機(jī)在高海拔、高轉(zhuǎn)速及高負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，可適當(dāng)降低噴油泵的供油量，以防止發(fā)生增壓器超速危險(xiǎn)，這樣即可保證了柴油機(jī)的工作可靠性，又可保證柴油機(jī)在其他工況下具有較好的動(dòng)力性。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種包括該限油量裝置的柴油機(jī)以及該柴油機(jī)的限油量方法。
[0034]需要說明的是，本文中所述的柴油機(jī)及其噴油泵和增壓補(bǔ)償器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)及工作原理與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)，故而本文在此僅對(duì)其改進(jìn)點(diǎn)-限油量裝置的具體結(jié)構(gòu)及工作原理加以詳述。
[0035]另外，由于每臺(tái)柴油機(jī)都有其使用的海拔范圍，本文中大氣壓力感應(yīng)元件的標(biāo)定壓力值為此柴油機(jī)不采用此限油量裝置的最高海拔高度的大氣壓力，大氣壓力感應(yīng)元件的初始狀態(tài)為處在此環(huán)境壓力下增壓器出現(xiàn)超速風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)然，依據(jù)不同區(qū)域氣候條件等各種自然因素差異，大氣感應(yīng)模片組的設(shè)定壓力值并不局限于上述數(shù)值，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同區(qū)域自然因素加以調(diào)整。
[0036]請(qǐng)參見圖1，該圖示出了本發(fā)明所提供的限油量裝置【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]如圖1所示，柴油機(jī)的限油量裝置包括大氣壓力感應(yīng)元件3和杠桿機(jī)構(gòu)4，其中，大氣壓力感應(yīng)元件3安裝于噴油泵內(nèi)，杠桿機(jī)構(gòu)4鉸接于噴油泵內(nèi)，當(dāng)環(huán)境大氣壓力小于大氣壓力感應(yīng)元件3的標(biāo)定壓力值時(shí)，大氣壓力感應(yīng)元件3在壓差作用下膨脹增大，當(dāng)柴油機(jī)進(jìn)氣壓力增大，增壓補(bǔ)償器2的增壓補(bǔ)償器刀頭21向大氣壓力感應(yīng)元件3移動(dòng)，并與大氣壓力感應(yīng)元件3相抵，大氣壓力感應(yīng)元件3的另一端推動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)4繞交點(diǎn)相對(duì)于噴油泵轉(zhuǎn)動(dòng)至與其噴油泵供油拉桿13相抵，以限定噴油泵供油拉桿13沿供油方向的位移。
[0038]具體地，如圖2所示，該圖示出了圖1中所示限油量裝置的大氣壓力感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)示意圖。大氣感應(yīng)元件包括固定套31、大氣壓力感應(yīng)膜片組32、左滑塊33和右滑塊34。其中，固定套31位于噴油泵內(nèi)并通過螺栓組件固定連接于噴油泵調(diào)速器后蓋12上，大氣壓力感應(yīng)膜片組32安裝于固定套31內(nèi)并其兩端部分別固定連接有左滑塊33和右滑塊34，隨著環(huán)境大氣壓力值與大氣壓力感應(yīng)元件3壓差的變化，大氣壓力感應(yīng)膜片組32膨脹或收縮以帶動(dòng)左滑塊33和右滑塊34在固定套31內(nèi)相對(duì)于固定套31往復(fù)移動(dòng)。
[0039]需要說明的是，大氣壓力感應(yīng)膜片組32為成熟現(xiàn)有技術(shù)，其具體工作原理為:當(dāng)環(huán)境大氣壓力值等于大氣壓力感應(yīng)膜片組32的標(biāo)定壓力值時(shí)，其處于壓力平衡狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境大氣壓力值小于大氣壓力感應(yīng)膜片組32內(nèi)的標(biāo)定壓力值時(shí)，大氣壓力感應(yīng)膜片組32在壓差作用下膨脹至其內(nèi)外壓力再次達(dá)到平衡；當(dāng)環(huán)境大氣壓力值大于大氣壓力感應(yīng)膜片組32內(nèi)的標(biāo)定壓力值時(shí)，大氣壓力感應(yīng)膜片組32收縮至其內(nèi)外壓力再次達(dá)到平衡。
[0040]當(dāng)然，在滿足通過膨脹或收縮來