[发明专利]一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵及其控制方法

说明书

本发明公开一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵及其控制方法，包括驱动部分、柱塞部分与喷嘴部分；驱动部分为由永磁体和线圈构成的音圈电机，为燃油加压提供动力。柱塞部分中，柱塞和音圈电机采用整体设计，同时增加高压油腔供油通道数目，保证燃油流量的充足。喷嘴部分中，喷嘴采用旋流油道设计，加强燃油雾化性能，改善发动机燃烧品质。音圈电机采用正反向电流控制策略，并将驱动电压经DC‑DC升压变换电路提升至48V，缩短喷油周期，保证发动机高速运转时供油充足可靠。本发明电磁脉冲喷射泵由发动机ECU通过控制电路控制喷射泵的行为。本发明可以显著改善发动机的燃烧品质，尤其是二冲程重油发动机燃烧品质，提高发动机性能。

技术领域

本发明属于发动机喷油系统相关领域，涉及发动机喷油系统中的喷油泵及其驱动电路，可用于发动机进气道喷射也可用于发动机缸内直喷系统，尤其适用于两冲程缸内直喷重油发动机喷油系统。

背景技术

发动机喷油系统直接决定发动机油气混合过程，从而直接影响发动机的燃烧品质，属于发动机核心部件。当前发动机喷油系统一般由包括燃油供给系统、高压油泵、高压油轨、喷油器、控制电路和回油通路，燃油经燃油供给系统输送到高压油泵，经过高压油泵加压后，由高压油轨输送至喷油器，由控制器的控制电路控制喷油器行为，按一定规律给发动机各缸喷入合适的燃油。上述喷油系统结构复杂，体积庞大，且高压油轨由于冷却不足常出现气阻现象，影响喷油质量，从而恶化发动机燃烧过程，使发动机的动力性能和排放性能大大降低。二冲程重油发动机以其体积小，质量轻的特点，广泛应用于航空领域。重油粘度较大，传统的喷油系统很难满足其雾化要求，喷油系统的喷油品质成为限制二冲程重油发动机性能的关键技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种高度集成的基于电磁脉冲喷射泵的一体化喷油系统，减少结构体积的同时，提高燃油雾化性能，同时缩短喷油循环周期，改善发动机燃烧品质，提高发动机性能。

本发明用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，包括驱动部分、柱塞部分与喷嘴部分；驱动部分、柱塞部分与喷嘴部分的壳体由后至前同轴固定，内部相通。驱动部分的壳体内部为低压油腔，驱动部分的壳体后端侧壁上开有与低压油腔相通的回油通道；柱塞部分壳体侧壁上开有供油通道，燃油经过供油通道进入，经过高压油腔供油通道进入高压油腔，经过回油通道流出，构成油路循环回路。

所述驱动部分内部同轴设置有铁芯，铁芯上套有可沿铁芯轴向往复运动的螺线管；螺线管上绕有螺线管绕组线圈，同时螺线管外设置有同轴相套的永磁体。

所述柱塞部分内部具有柱塞，柱塞与螺线管固定，可随螺线管一同运动。柱塞与柱塞部分的壳体前端设计的柱塞通道配合，沿柱塞通道移动；柱塞通过柱塞回位弹簧回位；柱塞前端端面上沿柱塞轴向设计有高压油腔供油通道。高压油腔供油通道包括柱塞前端面上沿柱塞轴向设计有轴向油道，与柱塞前端周向上设计的径向油道，径向油道与轴向油道连通。

当螺线管绕组线圈通正向电流时，螺线管受电磁场力的作用向下运动，克服柱塞回位弹簧的弹性力，带动柱塞下行，完成燃油的加压。

所述喷嘴部分内部设计有针阀通道，针阀通道内同轴设置有针阀；针阀由针阀回位弹簧控制回位；当喷嘴部分内部油压达到针阀开启值时，针阀下行，喷油开始。上述喷嘴部分的壳体前端周向上设计有旋流油道，同时在针阀前端设计有环形油槽；且在未喷油时，旋流油道与环形油槽连通，且与环形油槽相切燃油。

本发明用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，通过驱动控制电路控制一号与二号功率开关的通断时间控制喷油量；驱动控制电路具有由驾驶员启动的驱动控制电路开关；在螺线管绕组线圈断电时起续流作用的二极管，同时为电容器充电；分别保护一号与二号功率开关的保护电阻；以及接受ECU控制信号的控制信号输入通CH1和CH2，分别控制两个功率开关的通断。