[发明专利]补容式出油阀

说明书

本发明涉及发动机的高压油泵，尤其是指一种可消除高压油管道内的多余高压燃油的出油阀。

柴油机上的高压油泵在柴油机工作时，担负着定时、定量向柴油机的汽缸内提供高压燃油的任务，这种供油是周期性的而不是连续的。在供油时，高压油通过出油阀进入高压油管经喷油器而喷入汽缸，见图1，在不供油时，高压油管里的高压油由于出油阀的单向作用而不能回至油泵内。

然而由于高压油泵的供油是高压、高速、瞬时的，所以当第一次喷油器喷油结束，出油阀迅速关闭的极短时间内，已近喷油器入口处的高压油被挡回，形成反射波冲向出油阀，但因出油阀已关闭而反射波又被折回冲向喷油器入口处，虽然这次折回的反射波压力已大大降低，但它仍有可能冲击喷油器而试图进入发动机汽缸，这种进去的或者没有进去的或者微量进去的燃油是多余的或者有害的，因为它不能完全燃烧作功。

在柴油机燃油系统的设计中，为了使汽缸避免这些多余有害燃料的进入，工程师们想了好多办法，设计了多种结构的出油阀，以图阻止这种多余燃油进入发动机的汽缸产生不良影响，而事实上也收到了良好的效果，但这些方法多少存在一些不足之处，从上面的叙述可知，产生多余燃油的关键问题是正常喷油以后的反射波，为了遏制这种反射波的形成。现有的方法是在喷油后将油管高压容腔增加一个固定的容积，俗称等容出油阀，以降低供油后高压油管的压力，使反射波压力降低一个数值，这是一种方式；第二种方式是喷油后，因为油管内的压力还比较高，当压力高于一定值时，它会打开溢油阀，将油管内的燃油溢流一部分至油泵内而降低了油管内的剩余高压力，这种方式称之为等压出油阀；第三种原理是在高压油管的油道内增设一个阻尼装置，以缓冲高压油管内的压力波俗称阻尼出油阀。这些方式都存在一些不足之处：其中，等容出油阀的容积不变，因而不能有效地解决压力波动的问题；等压出油阀能解决压力的波动，但因采用泄流的方式，因此会改变原容腔的高压燃油量，影响系统的供油速度特性；阻尼出油阀仅仅延误了系统内压力波的时间，不能从根本上解决问题。

本发明的目的在于设计一种补容式出油阀，该阀能随着高压油管内剩余压力的变化而增加一个相应变化的容器，以彻底避免高压油管内高压反射波的形成，

本发明的主要技术方案包括一个阀座及一个安装在阀座内的单向阀，所述单向阀下部的圆柱体位于活套中部的轴向通孔内，该通孔的上部有一段自下而上向外扩张的锥形面，锥形面与单向阀上部的锥形面配合，活套位于阀座内，并可在阀座内上下移动；在阀座的底部连接弹簧座，该弹簧座的中部为中空的向上的筒形体，在弹簧座与活套之间有弹簧；

在活套的下部有扩展部，弹簧套在筒形体的外面，弹簧的一端与扩展部的端面接触，另一端与弹簧座接触。

在供油时，由于弹簧力和供油压力的共同作用，活套被定位在阀座与出油阀接头的接触面a0处，单向阀在阀座内的位置相对固定，不影响正常供油，在供油后，单向阀受高压油管内压力的影响，迫使活套下移，使其上端面位于ai处，在高压油的油路上，产生一增加的容积ai-a0，使高压油管内的高余压力得到降低，消除了高压油管内的高压反射波，其增加的容积受高压油管内压力的影响，压力大，增加的容积大，压力小，增加的容积小。

由于本结构彻底地平息了高压油管内的高余压力，有效地改善了高压油泵的供油性能，提高了发动机的动力性，经济性，降低了废气排放，改善了环境。同时，由于它良好的高压供油速度态性，可以使与油泵相配套的调整器结构简化，降低高压油泵的制造成本，改善了油泵总成作为产品的使用性能。

图1为柴油机燃油系统示意图。

图2为现有的出油阀结构图。

图3为本发明处于供油时的状态图。

图4为本发明处于供油后的状态图。

如图所示：1为高压油泵，2为出油阀接头，3为高压油管，4为喷油器，5为油箱，6为滤清器。

本发明的结构如图3、4所示，阀座11的底部用螺栓连接中部为筒形体13的弹簧座12，上部用外螺纹联接出油阀接头7，一高压油通道15位于出油阀接头7的中间，在阀座11的内部放置可在阀座内上、下移动的活套9，一单向阀8下部的圆柱体19位于活套9中部的轴向通孔16内，该通孔16的上部有一段自下而上向外扩张的维形面17，锥形面与单向阀上部的锥面18配合，起关闭与打开高压油路的作用，单向阀下部的柱体19与活套通孔的内壁间有进油间隙，活套9的下部有一内径比其上部的通孔16大的扩展部14，在活套的通孔与扩展部之间有径向扩展的环形端面，一弹簧10套在弹簧座12中部的筒形体13外面，其两端分别与活套内的环形面与弹簧座的径向平面接触。

图中20为增加的容积ai-a0。