雙緩沖式溢流閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供雙緩沖式溢流閥，包括進(jìn)油殼體、溢流閥體、運(yùn)動(dòng)活塞、固定閥桿、復(fù)位彈簧、底座、節(jié)流油道和進(jìn)油口。運(yùn)動(dòng)活塞與固定閥桿形成第一級(jí)緩沖節(jié)流油道，溢流閥體上的節(jié)流孔為第二級(jí)緩沖油路，節(jié)流油道和節(jié)流孔共同組成兩級(jí)緩沖油路。本發(fā)明采用兩級(jí)緩沖的方式進(jìn)行燃油泄流，減小燃油的泄油速率，降低燃油壓力下降梯度，使系統(tǒng)內(nèi)維持穩(wěn)定的輸油壓力，進(jìn)而提高進(jìn)油量的控制精度，維持共軌管內(nèi)的軌壓穩(wěn)定，保證每循環(huán)不同缸之間具有相同的噴油量，提高燃油系統(tǒng)與柴油機(jī)的匹配一致性。此外，可以防止燃油中夾雜著氣泡進(jìn)入高壓油路，避免氣泡破裂引起高壓油管、共軌管及噴油器內(nèi)的穴蝕現(xiàn)象，提高燃油噴射系統(tǒng)的可靠性。
【專利說(shuō)明】雙緩沖式溢流閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射裝置，具體地說(shuō)是維持油路壓力穩(wěn)定的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境污染的日益加劇，提高柴油機(jī)的排放性能已經(jīng)迫在眉睫。柴油機(jī)電控化成為解決未來(lái)柴油機(jī)排放問(wèn)題的重要措施，電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)具有噴射壓力高，噴油量、噴油正時(shí)及噴油規(guī)律靈活可控等特點(diǎn)，可以顯著改善燃油的霧化質(zhì)量，進(jìn)而提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能和排放性能，同時(shí)降低排放中的有害物質(zhì)，目前廣泛應(yīng)用于汽車和船舶柴油機(jī)上。維持共軌管內(nèi)的燃油壓力穩(wěn)定對(duì)于提高燃油系統(tǒng)與柴油機(jī)的匹配至關(guān)重要，一方面保證每循環(huán)不同缸之間具有相同的噴油量，提高柴油機(jī)工作的穩(wěn)定性；另一方面可以減少由于壓力波動(dòng)引起共軌管及噴油器內(nèi)的穴蝕現(xiàn)象。
[0003]高壓共軌系統(tǒng)中軌壓的控制方式分為進(jìn)油控制和出油控制兩種方法，由于出油控制存在壓縮功損失，因此高壓共軌系統(tǒng)普遍采用進(jìn)油控制的方法來(lái)維持軌壓穩(wěn)定。通過(guò)在輸油泵和高壓泵之間安裝溢流閥來(lái)控制輸油壓力，而普通溢流閥在打開(kāi)瞬間由于泄油速率很大，容易引起燃油壓力下降梯度增加，導(dǎo)致進(jìn)入高壓油泵內(nèi)的燃油壓力波動(dòng)大，進(jìn)油量的控制精度降低，進(jìn)而導(dǎo)致軌壓波動(dòng)明顯增加，直接影響柴油機(jī)工作的穩(wěn)定性。當(dāng)進(jìn)油壓力波動(dòng)更大時(shí)，進(jìn)入泵腔內(nèi)的燃油帶有氣泡，燃油被壓縮后氣泡破裂，引起柱塞腔、高壓油管以及共軌管內(nèi)存在嚴(yán)重的穴蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)零部件的壽命降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供通過(guò)泄掉輸油泵提供的多余燃油，維持穩(wěn)定的輸油壓力，進(jìn)而提高供油量的控制精度的雙緩沖式溢流閥。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明雙緩沖式溢流閥，其特征是:包括進(jìn)油殼體、溢流閥體、運(yùn)動(dòng)活塞、固定閥桿、底座，進(jìn)油殼體固定在溢流閥體的上端，進(jìn)油殼體上設(shè)置進(jìn)油口，底座固定在溢流閥體的下端，固定閥桿固定在底座上，運(yùn)動(dòng)活塞套裝在固定閥桿上，運(yùn)動(dòng)活塞與底座之間設(shè)置復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧套裝在固定閥桿上，運(yùn)動(dòng)活塞的下部寬于其上部，運(yùn)動(dòng)活塞的下部與其上方的溢流閥體之間形成第一可變?nèi)莘e腔，運(yùn)動(dòng)活塞與底座和溢流閥體之間形成第二可變?nèi)莘e腔，運(yùn)動(dòng)活塞與固定閥桿之間形成節(jié)流油道，節(jié)流油道連通第二可變?nèi)莘e腔，溢流閥體上設(shè)置節(jié)流孔、第一泄流孔，底座上設(shè)置第二泄流孔，節(jié)流孔通過(guò)節(jié)流通道連通第一可變?nèi)莘e腔，當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞位于最上端時(shí)，固定閥桿的上端面與運(yùn)動(dòng)活塞的上端面平齊，且采用菌狀結(jié)構(gòu)配合并形成密封，隨著運(yùn)動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，節(jié)流孔連通進(jìn)油口，運(yùn)動(dòng)活塞繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)后，第一泄流孔連通第一可變?nèi)莘e腔。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
[0008]1、雙緩沖式溢流閥頂面采用菌狀結(jié)構(gòu)配合并形成密封，菌狀錐閥具有接觸面積大、緩沖效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，一方面可形成良好的密封效果，另一方面可提高運(yùn)動(dòng)活塞和固定閥桿的工作可靠性。
[0009]2、雙緩沖式溢流閥將輸油泵輸出的多余燃油進(jìn)行兩次泄流，從而減小燃油的泄油速率，減小燃油壓力的下降梯度，使系統(tǒng)內(nèi)維持穩(wěn)定的輸油壓力，進(jìn)而提高進(jìn)油量的控制精度，保證共軌管內(nèi)軌壓的穩(wěn)定性。
[0010]3、雙緩沖式溢流閥可以減小輸油壓力波動(dòng)，防止燃油中夾雜著氣泡進(jìn)入高壓油路，避免由于氣泡破裂引起柱塞腔、高壓油管以及共軌管內(nèi)的穴蝕現(xiàn)象，提高系統(tǒng)零部件的可靠性。
[0011]雙緩沖式溢流閥將燃油進(jìn)行兩次泄流，從而減小燃油的泄油速率，減小壓力下降梯度，使系統(tǒng)內(nèi)維持穩(wěn)定的輸油壓力，提高進(jìn)油量的控制精度，保證共軌管內(nèi)軌壓的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明泄油過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明溢流閥與共軌燃油系統(tǒng)匹配的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0016]結(jié)合圖1?3，本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)組成包括:進(jìn)油殼體1、溢流閥體2、運(yùn)動(dòng)活塞3、固定閥桿4、復(fù)位彈簧5、底座6、泄流孔7、泄流孔8、可變?nèi)莘e腔9、節(jié)流孔10、節(jié)流油道11和進(jìn)油口 12。進(jìn)油殼體I安裝在溢流閥上端，進(jìn)油殼體上的進(jìn)油口與溢流閥上端面形成固定容積腔。運(yùn)動(dòng)活塞3采用變截面活塞，安裝在溢流閥體內(nèi)，運(yùn)動(dòng)活塞3下端面利用復(fù)位彈簧5支撐，運(yùn)動(dòng)活塞3為空心活塞，一方面需要在運(yùn)動(dòng)活塞3中心安裝固定閥桿4，另一方面可以減輕運(yùn)動(dòng)活塞3的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。固定閥桿4穿過(guò)運(yùn)動(dòng)活塞3的中心孔并采用螺紋連接的方式安裝在底座6的凸臺(tái)上，固定桿件4的上端面與運(yùn)動(dòng)活塞3的上端面平齊，采用菌型結(jié)構(gòu)配合并形成密封，固定閥桿4的直徑略小于運(yùn)動(dòng)活塞3的中心孔徑，二者之間的環(huán)形配合間隙形成節(jié)流油道11。溢流閥體2上有節(jié)流孔10和泄流孔8，通過(guò)活塞上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)節(jié)流孔10和泄流孔8的打開(kāi)和關(guān)閉過(guò)程，運(yùn)動(dòng)活塞3在溢流閥體2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)活塞3的大截面上端與溢流閥體2的下端面形成可變?nèi)莘e腔9。底座6安裝在溢流閥體2上，作為復(fù)位彈簧5和固定閥桿4的承壓面，且底座6的底面有泄流孔7。固定閥桿4與運(yùn)動(dòng)活塞3形成的節(jié)流油道11為第一道泄流油路，溢流閥體2上的節(jié)流孔10為第二道泄流油路，其中節(jié)流油道11的流通面積小于節(jié)流孔10的流通面積。
[0017]圖1所示為雙緩沖式溢流閥整體結(jié)構(gòu)示意圖，主要由進(jìn)油殼體1、溢流閥體2、運(yùn)動(dòng)活塞3、固定閥桿4、復(fù)位彈簧5、底座6、泄流孔7、泄流孔8、可變?nèi)莘e腔9、節(jié)流孔10、節(jié)流油道11和進(jìn)油口 12構(gòu)成。節(jié)油油道11與溢流閥體2上的節(jié)流孔10形成雙緩沖式溢流閥的兩級(jí)緩沖泄油油路，燃油經(jīng)泄流孔7和泄流孔8流回到低壓油箱內(nèi)。
[0018]圖2所示為雙緩沖式溢流閥泄油過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖，泄油過(guò)程中節(jié)流孔10和節(jié)流油道11同時(shí)打開(kāi)。[0019]本發(fā)明安裝在柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的輸油泵和高壓油泵之間，用于維持輸油泵穩(wěn)定的低壓輸油壓力。其工作原理如下:
[0020]輸油泵將低壓油箱內(nèi)的燃油加壓后供入到高壓油泵的柱塞腔內(nèi)，輸油泵通過(guò)曲軸輸出的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此輸油泵的泵油能力受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響非常明顯，導(dǎo)致輸油壓力隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生相應(yīng)的變化。當(dāng)輸油泵輸出的燃油壓力高于溢流閥的設(shè)定壓力時(shí)，燃油流量會(huì)明顯增加，多余的燃油從進(jìn)油口 12進(jìn)入雙緩沖式溢流閥上端的固定容積腔，燃油壓力作用在溢流閥體2、運(yùn)動(dòng)活塞3及固定閥桿4組成的上端面。此時(shí)運(yùn)動(dòng)活塞3與固定閥桿4形成錐形密封面，在燃油壓力的作用下，運(yùn)動(dòng)活塞3開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，溢流閥逐漸打開(kāi)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞3上端面運(yùn)動(dòng)至與節(jié)流孔10上沿齊平之前，節(jié)流孔10尚未打開(kāi)，多余的燃油首先從節(jié)流油道11緩慢泄油，燃油進(jìn)入到由運(yùn)動(dòng)活塞3和溢流閥體2、底座6形成的容積腔，并從泄流孔7流入低壓油箱，此過(guò)程為雙緩沖式溢流閥的第一級(jí)緩沖泄流。當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞3繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)并打開(kāi)節(jié)流孔10,更多的燃油通過(guò)節(jié)流孔10進(jìn)入可變?nèi)莘e腔9,運(yùn)動(dòng)活塞3與溢流閥體2之間也有少量燃油泄漏到可變?nèi)莘e腔9，在可變?nèi)莘e腔9內(nèi)的燃油和運(yùn)動(dòng)活塞3上端面的燃油共同作用下，運(yùn)動(dòng)活塞3加速向下運(yùn)動(dòng)，增大可變?nèi)莘e腔9的容積，防止泄油不足。運(yùn)動(dòng)活塞3繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)至泄流孔8打開(kāi)，可變?nèi)莘e腔9內(nèi)的燃油通過(guò)泄流孔8開(kāi)始泄流，此過(guò)程為雙緩沖式溢流閥的第二級(jí)緩沖泄流，此時(shí)兩級(jí)泄流油道同時(shí)泄油，加快燃油的泄放速率。隨著多余燃油不斷泄流，燃油壓力逐漸減小，在復(fù)位彈簧5的作用下，運(yùn)動(dòng)活塞3開(kāi)始復(fù)位，當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞3即將運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，可變?nèi)莘e腔9和菌狀錐閥內(nèi)殘存的少量燃油對(duì)活塞運(yùn)動(dòng)形成緩沖作用，從而減小運(yùn)動(dòng)活塞3與溢流閥體2、固定閥桿3之間的碰撞。運(yùn)動(dòng)活塞3復(fù)位至最高點(diǎn)，溢流閥關(guān)閉，泄流過(guò)程完畢。
[0021]本發(fā)明雙緩沖式溢流閥包括:進(jìn)油殼體、溢流閥體、運(yùn)動(dòng)活塞、固定閥桿、復(fù)位彈簧、底座、泄流孔、可變?nèi)莘e腔、節(jié)流孔、節(jié)流油道和進(jìn)油口。其中運(yùn)動(dòng)活塞3采用空心活塞，運(yùn)動(dòng)活塞3與溢流閥體2之間形成可變?nèi)莘e腔9。
[0022]運(yùn)動(dòng)活塞3與固定閥桿4之間采用菌狀錐閥結(jié)構(gòu)配合，提高溢流閥的密封效果，并減緩活塞回位過(guò)程中與閥桿頂部的碰撞。
[0023]固定閥桿4的直徑略小于運(yùn)動(dòng)活塞3的中心孔徑，且固定閥桿4穿過(guò)運(yùn)動(dòng)活塞3的中心，使兩者之間的配合間隙形成第一級(jí)緩沖節(jié)流油道11，溢流閥體2上的節(jié)流孔10為第二級(jí)緩沖油路，節(jié)流油道11和節(jié)流孔10共同組成兩級(jí)緩沖油路，而節(jié)流油道11的流通面積小于節(jié)流孔10的流通面積。采用兩級(jí)緩沖泄流，使系統(tǒng)內(nèi)維持穩(wěn)定的輸油壓力，進(jìn)而維持共軌管內(nèi)的軌壓穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.雙緩沖式溢流閥，其特征是:包括進(jìn)油殼體、溢流閥體、運(yùn)動(dòng)活塞、固定閥桿、底座，進(jìn)油殼體固定在溢流閥體的上端，進(jìn)油殼體上設(shè)置進(jìn)油口，底座固定在溢流閥體的下端，固定閥桿固定在底座上，運(yùn)動(dòng)活塞套裝在固定閥桿上，運(yùn)動(dòng)活塞與底座之間設(shè)置復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧套裝在固定閥桿上，運(yùn)動(dòng)活塞的下部寬于其上部，運(yùn)動(dòng)活塞的下部與其上方的溢流閥體之間形成第一可變?nèi)莘e腔，運(yùn)動(dòng)活塞與底座和溢流閥體之間形成第二可變?nèi)莘e腔，運(yùn)動(dòng)活塞與固定閥桿之間形成節(jié)流油道，節(jié)流油道連通第二可變?nèi)莘e腔，溢流閥體上設(shè)置節(jié)流孔、第一泄流孔，底座上設(shè)置第二泄流孔，節(jié)流孔通過(guò)節(jié)流通道連通第一可變?nèi)莘e腔，當(dāng)運(yùn)動(dòng)活塞位于最上端時(shí)，固定閥桿的上端面與運(yùn)動(dòng)活塞的上端面平齊，且采用菌狀結(jié)構(gòu)配合并形成密封，隨著運(yùn)動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，節(jié)流孔連通進(jìn)油口，運(yùn)動(dòng)活塞繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)后，第一泄流孔連通第 一可變?nèi)莘e腔。
【文檔編號(hào)】F02M59/46GK103899460SQ201410123150
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】范立云, 陳超, 王作群, 張建宇, 扈爽, 董全, 馬修真, 宋恩哲, 石勇 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)