[發(fā)明專(zhuān)利]船用低速柴油機(jī)增壓式共軌燃油噴射系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410856810.7
• 申請(qǐng)日: 2014-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104564460A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李帆;戎志祥;趙建輝;文李明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 滬東重機(jī)有限公司;上海滬東造船油嘴油泵有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02M51/00
• 分類(lèi)號(hào): F02M51/00
• 代理公司: 上海新天專(zhuān)利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器，具體涉及一種用于大功率船用低速柴油機(jī)的增壓式共軌燃油噴射系統(tǒng)，屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機(jī)械式噴油器無(wú)法實(shí)現(xiàn)噴油定時(shí)、噴油規(guī)律和循環(huán)噴油量的精確柔性控制，并且由于脈動(dòng)供油的存在，在低速小負(fù)荷工況下燃油噴射壓力較低，燃油霧化質(zhì)量較差，這降低了柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性，惡化了柴油機(jī)的排放性，因此機(jī)械式噴油器已無(wú)法滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求。

柴油機(jī)共軌燃油噴射系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油定時(shí)、循環(huán)噴油量的精確柔性控制，是大功率船用柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)高燃油經(jīng)濟(jì)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(tǒng)分為中壓共軌和高壓共軌兩種。

Caterpillar公司研發(fā)的一款蓄壓式中壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，使用二位三通電磁閥對(duì)增壓活塞的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了燃油噴射壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的相互獨(dú)立，但是燃油增壓過(guò)程和燃油噴射過(guò)程仍然相互關(guān)聯(lián)，無(wú)法相互獨(dú)立，因此在一次燃油增壓過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)多次噴射。

為了實(shí)現(xiàn)燃油噴射過(guò)程的完全獨(dú)立，中國(guó)專(zhuān)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(guò)對(duì)相互獨(dú)立的雙電磁閥(一個(gè)電磁閥位于電控二次增壓器內(nèi)，用來(lái)控制增壓活塞的運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)電磁閥位于電控噴油器內(nèi)，用來(lái)控制噴油)相對(duì)開(kāi)啟時(shí)間的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了燃油加壓和燃油噴射的相互獨(dú)立，獲得了理想的噴油規(guī)律。其不足之處在于，該專(zhuān)利使用了高壓條件下密封性較差的平板閥對(duì)控制腔上的出油節(jié)流孔進(jìn)行密封，特別是，當(dāng)控制腔內(nèi)的燃油壓力較高或?yàn)槌邏簳r(shí)，平板閥的密封性能急劇惡化，燃油泄漏量迅速增加，從而嚴(yán)重影響了共軌噴油器的工作特性。

中國(guó)專(zhuān)利CN?102392771A采用二位三通電磁閥來(lái)代替中國(guó)專(zhuān)利CN?102022241A上對(duì)增壓活塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)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(lái)的高壓密封性差的問(wèn)題。但其不足之處在于，該專(zhuān)利同專(zhuān)利CN?102022241A、CN?102705121A一樣，都是通過(guò)對(duì)增壓活塞小頭下方控制腔內(nèi)燃油泄油、充油的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓活塞運(yùn)動(dòng)的控制，從而完成燃油增壓過(guò)程和吸油過(guò)程，然而這種對(duì)增壓活塞運(yùn)動(dòng)的控制方式需要對(duì)控制腔上的進(jìn)油節(jié)流孔和泄油節(jié)流孔進(jìn)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(dāng)增壓活塞向上復(fù)位時(shí)，由于高壓燃油產(chǎn)生向下的作用力，增壓活塞很難快速?gòu)?fù)位，這將明顯減少有效充油時(shí)間，限制了柴油機(jī)功率的覆蓋范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種船用低速柴油機(jī)增壓式共軌燃油噴射系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)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(shí)現(xiàn)燃油增壓過(guò)程和燃油噴射過(guò)程的完全獨(dú)立，同時(shí)允許在一次循環(huán)中實(shí)現(xiàn)多次噴射，滿(mǎn)足柴油機(jī)全工況下理想噴油規(guī)律的要求，以提高柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害物的排放。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種船用低速柴油機(jī)增壓式共軌燃油噴射系統(tǒng)，其包括伺服油供給部分、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共軌噴油器且向該共軌噴油器供給伺服油；

所述燃油供給部分連接所述共軌噴油器且向該共軌噴油器供給燃油；

所述共軌噴油器包括增壓活塞控制閥、增壓活塞、增壓活塞大頭復(fù)位彈簧、增壓活塞體、增壓活塞體內(nèi)燃油進(jìn)油油路、增壓活塞體內(nèi)豎直油腔、燃油噴射控制電磁閥、控制腔體、控制腔、進(jìn)油節(jié)流孔、泄油節(jié)流孔、泄油油路、噴油器體、針閥、針閥復(fù)位彈簧和高壓燃油油路；其中，

增壓活塞位于共軌噴油器的上部并設(shè)置于增壓活塞體的內(nèi)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(fù)位彈簧設(shè)于增壓活塞體的內(nèi)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；

增壓活塞控制閥布置在共軌噴油器的上部且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的連通或是切斷，以實(shí)現(xiàn)燃油的增壓或是燃油的吸油；

設(shè)置于增壓活塞體內(nèi)的增壓活塞體內(nèi)燃油進(jìn)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(guò)增壓活塞體內(nèi)燃油進(jìn)油油路向該增壓活塞下腔內(nèi)充油以完成燃油的吸油；

燃油噴射控制電磁閥位于增壓活塞的下方，對(duì)噴油定時(shí)和循環(huán)噴油量進(jìn)行全工況的精確柔性控制；