[發明專利]增壓活塞外置式船用低速柴油機共軌燃油噴射系統

在審

• 申請號: 201410842617.8
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104533678A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 趙建輝;文李明;張志勇;吳朝暉
• 申請（專利權）人: 滬東重機有限公司;哈爾濱工程大學;中船動力研究院有限公司
• 主分類號: F02M51/00
• 分類號: F02M51/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

技術領域

本發明涉及一種發動機噴油器，具體涉及一種用于大功率船用低速柴油機的增壓活塞外置式共軌燃油噴射系統，屬于柴油機技術領域。

背景技術

機械式噴油器無法實現噴油定時、噴油規律和循環噴油量的精確柔性控制，并且由于脈動供油的存在，在低速小負荷工況下燃油噴射壓力較低，燃油霧化質量較差，這降低了柴油機燃油經濟性，惡化了柴油機的排放性，因此機械式噴油器已無法滿足日益嚴格的排放法規的要求。

柴油機共軌燃油噴射系統可以實現對噴油定時、循環噴油量的精確柔性控制，是大功率船用柴油機實現高燃油經濟性和低有害物排放的有效手段。按照燃油增壓的形式，共軌燃油噴射系統分為中壓共軌和高壓共軌兩種。

Caterpillar公司研發的一款蓄壓式中壓共軌燃油噴射系統，使用二位三通電磁閥對增壓活塞的運動進行控制，實現了燃油噴射壓力和發動機轉速的相互獨立，但是燃油增壓過程和燃油噴射過程仍然相互關聯，無法相互獨立，因此在一次燃油增壓過程中無法實現多次噴射。

為了實現燃油噴射過程的完全獨立，中國專利CN?102022241A采用在共軌管和共軌噴油器之間加裝電控二次增壓器的方式，通過對相互獨立的雙電磁閥相對開啟時間的調整，實現了燃油加壓和燃油噴射的相互獨立，獲得了理想的噴油規律。其不足之處在于，該專利使用了高壓條件下密封性較差的平板閥對控制腔上的出油節流孔進行密封，特別是，當控制腔內的燃油壓力較高或為超高壓時，平板閥的密封性能急劇惡化，燃油泄漏量迅速增加，從而嚴重影響了共軌噴油器的工作特性。

中國專利CN?102392771A采用二位三通電磁閥來代替中國專利CN?102022241A上對增壓活塞運動進行控制的二位二通電磁控制平板閥，解決了采用平板閥帶來的高壓密封性差的問題。但其不足之處在于，該專利同專利CN?102022241A、CN?102705121A一樣，都是通過對增壓活塞小頭下方控制腔內燃油泄油、充油的控制，實現對增壓活塞運動的控制，從而完成燃油增壓過程和吸油過程，然而這種對增壓活塞運動的控制方式需要對控制腔上的進油節流孔和泄油節流孔進行精確匹配，這必然造成加工成本上升，制造難度增大，而且由于增壓活塞大頭上部始終有高壓燃油作用，當增壓活塞向上復位時，由于高壓燃油產生向下的作用力，增壓活塞很難快速復位，這將明顯減少有效充油時間，限制了柴油機功率的覆蓋范圍。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種增壓活塞外置式船用低速柴油機共軌燃油噴射系統，通過對增壓活塞控制電磁閥和燃油噴射控制電磁閥的精確柔性控制，實現燃油增壓過程和燃油噴射過程的完全獨立，同時允許在一次循環中實現多次噴射，滿足柴油機全工況下理想噴油規律的要求，以提高柴油機的燃油經濟性和降低有害物的排放。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種增壓活塞外置式船用低速柴油機共軌燃油噴射系統，其包括伺服油供給部分、液力增壓部分、共軌噴油器和燃油供給部分；

所述伺服油供給部分連接所述液力增壓部分且向該液力增壓部分供給伺服油；

所述燃油供給部分連接所述液力增壓部分且向該液力增壓部分供給燃油；

所述液力增壓部分包括增壓活塞控制閥、增壓活塞、增壓活塞體、增壓活塞大頭復位彈簧、燃油進油油路和豎直油腔；其中，

增壓活塞設置于增壓活塞體的內腔中，該增壓活塞由上下連接為一體的增壓活塞大頭和增壓活塞小頭組成，該增壓活塞大頭與增壓活塞體之間形成增壓活塞上腔，該增壓活塞小頭與增壓活塞體之間形成增壓活塞下腔，增壓活塞大頭復位彈簧設于增壓活塞體的內腔中且使得增壓活塞大頭在所述增壓活塞上腔不充油的情況下始終位于上部；

增壓活塞控制閥與伺服油供給部分連接，該增壓活塞控制閥的工作腔與所述增壓活塞上腔相連，該增壓活塞控制閥控制伺服油供給部分與該增壓活塞上腔連通或是切斷，以實現燃油的增壓或是燃油的吸油；

設置于增壓活塞體內的燃油進油油路分別連通所述增壓活塞下腔和燃油供給部分，該燃油供給部分通過燃油進油油路向該增壓活塞下腔內充油以完成燃油的吸油；

豎直油腔與所述增壓活塞下腔連通且位于該增壓活塞下腔之下，該豎直油腔與所述共軌噴油器相連；

所述共軌噴油器與所述液力增壓部分連接，包括噴油器體、燃油噴射控制電磁閥、泄油油路、控制腔體、控制腔、進油節流孔、泄油節流孔、噴油嘴、針閥、針閥座、針閥復位彈簧和高壓燃油油路；其中，