[发明专利]具有二次增压的柴油机燃油喷射装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种柴油机燃油喷射装置，其通过第二次增压使燃油能够达到一个很高的喷射压力，通常大于100Mpa.

背景技术

目前，所公知的柴油机喷油装置通常由柱塞偶件、出油阀副、泵体、凸轮、泵油机构、油量控制机构、传动机构等零件构成，再通过高压油管与喷油器连接。此类装置通过柱塞在柱塞套中做往复运动进行吸油和压油，由于柴油的可压缩性、油管的弹性、以及油管中余油的压力使高压柴油在超过20Mpa时很容易在油管中形成压力波动而造成二次或多次喷射，使燃烧恶化。

发明内容

为了解决现有柴油机喷油装置喷射压力难以再提高的问题，本发明提供一种具有二次增压的柴油机燃油喷射装置，该装置能使燃油通过二级柱塞的增压提高至大于100MPa而不至产生二次喷射，从而使燃烧及排放更趋理想。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：燃油由输油泵泵入油泵内的低压油腔；喷油泵中，一级柱塞套通过紧固螺塞紧固在泵体上，并由定位螺钉定位，该柱塞套上设有进油孔，紧固螺塞上设有出油管接头。一级柱塞上洗有斜槽和直槽，该柱塞在柱塞弹簧的作用下紧贴着滚轮体，凸轮通过驱动滚轮上下运动，从而带动一级柱塞往复运动以完成吸油和压油，供油时刻及供油量均由一级柱塞控制，调速器通过供油拉杆带动调节叉使之拨动调节臂，从而改变一级柱塞和一级柱塞套的相对位置，实现泵油量调节的目的。喷油器中喷油器螺套将喷油嘴、出油阀偶件、二级柱塞套紧固于喷油器体的下端，喷油嘴的头部设有数个直径为0.18mm左右的喷油孔，该喷油孔的个数及直径控制着喷油压力，出油阀弹簧将出油阀上部圆锥面压紧在出油阀座上，使二级柱塞顶部空间与喷油嘴隔断，锥面上部设有一圆柱形减压环带，它与出油阀座的内孔精密配合。二级柱塞套上设有进油道和与之相通的环形油槽以及与回油道相通的节流油道。紧固螺帽将活塞套紧固于喷油器体的上端。活塞套上设有进油道和回油道和卸压油道，喷油器体上也设有进油道、回油道和回油管接头。回位弹簧对二级柱塞向活塞方向施加一个弹簧力，使之紧贴着活塞并使活塞靠紧紧固螺帽，该紧固螺帽上所设有的进油管接头通过高压油管与喷油泵体上的出油管接头连接。活塞的直径大于二级柱塞，这样一级柱塞便能以一个较底的油压驱动活塞，诸如25MPa，假设活塞的直径为二级柱塞的二倍，那么在二级柱塞的顶部将可获得约100Mpa的压力，加上出油阀在复位过程中可允许少量空气进入喷油嘴内腔并与腔内燃油预混和，这样燃油将获得非常理想的雾化效果，进而使燃烧和排放都更为理想，以达到节能环保的目的.该装置还同时具有结构简单，工作可靠等优点.

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明.

图1是一级柱塞泵的纵剖面图.

图2是喷油器的纵剖面图.

图1中：1.出油管接头、2.紧固螺塞、3.密封垫片、4.泵体、5.定位螺钉、6.垫片、7.一级柱塞套、8.一级柱塞、9.柱塞弹簧、10.调节叉、11.夹紧螺钉、12.供油拉杆、13.O???型密封圈、14.底压油腔、15.进油孔、16.柱塞弹簧座圈、17.调节臂、18.滚轮体、19.滚轮、20.凸轮、45.斜槽、46.直槽。

图二中：21.活塞、22.密封垫圈、23.定位销、24.回位弹簧座圈、25.二级柱塞、26.进油道、27.二级柱塞套、28.出油阀座、29.进油管接头、30.紧固螺帽、31.活塞套、32.卸压油道、33.回油管接头、34.喷油器体、35.回油道、36.回位弹簧、37.定位销、38.喷油器螺套、39.环形油槽、40.出油阀、41.出油阀弹簧、42.喷油嘴、43.垫圈、44.节流油道。

具体实施方式

在图1中，出油管接头(1)设在紧固螺塞(2)上，该紧固螺塞将一级柱塞套(7)紧固于泵体(4)上，并由定位螺钉(5)定位.密封垫片(3)密封，垫片(6)起密封作用，O型密封圈(13)装在紧固螺塞(2)的上端，进油孔(15)与底压油腔(14)相通，柱塞弹簧(9)安装在泵体(4)和柱塞弹簧座圈(16)之间，并对一级柱塞(8)向凸轮(20)方向施加一个弹簧力，一级柱塞(8)和凸轮(20)之间还安装有滚轮体(18)和滚轮(19)，调节臂(17)连接在一级柱塞(8)上并由调节叉(10)拨动，该调节叉由夹紧螺钉(11)固定在供油拉杆(12)上，一级柱塞(8)上洗有斜槽(45)和直槽(46)，这样油泵调速器便可通过供油拉杆(12)改变一级柱塞(8)和一级柱塞套(7)的相对位置，从而达到调节一级柱塞(8)供油量的目的。

在图2中：进油管接头(29)设在紧固螺帽(30)上，该紧固螺帽将活塞套(31)紧固在喷油器体(34)上部，中间由垫圈(43)密封，喷油器体(34)和紧固螺帽(30)之间由密封垫圈(22)密封。喷油器螺套(38)将喷油嘴(42)、出油阀座(28)、二级柱塞套(27)依次紧固在喷油器体(34)的下端，喷油嘴(42)和出油阀座(28)之间的出油阀弹簧(41)将出油阀(40)的锥面压紧在出油阀座(28)上，锥面的上方设有圆柱形减压环带，它与出油阀座(28)的内孔精密配合。二级柱塞套(27)和回位弹簧座圈(24)之间的回位弹簧(36)向活塞(21)方向对二级柱塞(25)施加一个弹簧力，喷油嘴(42)上设有数个直径在0.18mm左右约的喷油孔，二级柱塞套(27)上设有环形油槽(39)，它通过进油道(26)与活塞(21)的顶部连通，还设有孔径较小的节流油道(44)它的一端与回油道(35)相通，另一端位于二级柱塞(27)上始点与环形油槽(39)之间，并与二级柱塞偶件(25、27)油腔相通。活塞套(31)上设有的卸压油道(32)和喷油器体(34)上设有的回油道(35)与喷油器体上的回油管接头(33)连通。(23)、(37)为喷油器体(34)和活塞套(31)、二级柱塞套(27)之间的定位销。活塞(21)的直径大于二级柱塞(25)的直径。一级柱塞泵上的出油管接头(1)通过高压油管与喷油器上的进油管接头(29)连通，凸轮(20)驱动一级柱塞(8)上行的初期，一部分燃油被挤压倒流入底压油腔(14)中，这一过程一直延续到一级柱塞(8)的顶面越过进油孔(15)的上缘为止，此后燃油通过高压油管被泵入喷油器中，因为被泵入喷油器中的油量远大于节流油道的流量，因此活塞(21)被推动克服回位弹簧(36)的弹力下行，从而驱动二级柱塞(25)下行并关闭节流道(44)，此时的燃油压力并不足以推开出油阀(40)所以并不喷油，二级柱塞(25)的顶面下行并越过环形油槽(39)的下缘后，二级柱塞(25)油腔内的压力便急剧升高，此时出油阀(40)被推开，喷油开始，这一过程一直延续到一级柱塞(8)的斜槽刃缘到达进油孔(15)的下缘为止，此后燃油经一级柱塞(8)上的直槽和进油孔(15)回流至底压油腔(14)，随着油压的急剧下降，以及回位弹簧(36)有足够的弹力使二级柱塞(25)连同活塞(21)上行，并将活塞(21)顶部油腔内的燃油压回底压油腔(14)，同时出油阀(40)也在出油阀弹簧(41)的作用下关闭，出油阀(40)上的减压环带在关闭过程中为其内腔让出了一部分容积，因此少量空气会经喷油嘴(42)流入，并同这里的柴油预混合。当二级柱塞(25)的顶面上行至越过环行油槽(39)的下缘后，活塞(21)顶部油腔内的燃油便经过进油道(26)和环行油槽(39)重新注入二级柱塞(25)油腔。活塞(21)上行至压紧紧固螺帽(30)后停止。一级柱塞(8)在越过上始点后在柱塞弹簧(9)的作用下下行，当下行至其顶面越过进油孔(15)的上缘后燃油重新注入柱塞(8)油腔。活塞(21)和二级柱塞(25)泄漏的燃油经回油道(35)、回油管接头(33)流入回油管。卸压油道(32)在活塞(21)到达下始点附近时开启，其作用是由于某种故障造成一级柱塞(8)泵出的燃油量超过活塞(21)的排量或活塞(21)由于某种故障而不能正常复位时泄掉多余的燃油。当节流油道(44)处于开启的位置时便会有少量柴油经由该油道流入回油道(35)，有利于油路中空气的排出，并冷却喷油器，并且由于节流油道(44)的流量与时间成正比，因此该装置随着发动机转速的增加会呈现出供油时间提前的趋势。