本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種用于燃料噴射的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)泵噴嘴供油裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的泵噴嘴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用機(jī)械式泵噴嘴或電控泵噴嘴。機(jī)械式泵噴嘴由噴油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)構(gòu)組成,噴油壓力能達(dá)到1600bar甚至更高,但機(jī)械泵噴嘴通常只簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)油量控制,無(wú)法直接達(dá)到歐Ⅲ及以上排放標(biāo)準(zhǔn)。電控單體泵的噴油器有獨(dú)立的油泵,并集成電磁閥控制針閥開(kāi)啟的時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間,可靈活調(diào)整,能夠按照需求實(shí)現(xiàn)一次工作循環(huán)過(guò)程中多次噴射,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造和維護(hù)成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足,提供一種能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況噴油量和噴油正時(shí)精確控制的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)泵噴嘴供油裝置。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)泵噴嘴供油裝置,包括凸輪軸室、安裝在凸輪軸室內(nèi)的噴油凸輪軸、安裝在凸輪軸室外側(cè)面噴射燃油的泵噴嘴,噴油凸輪軸與泵噴嘴之間設(shè)有實(shí)現(xiàn)泵噴嘴噴油的噴油搖臂,所述的凸輪軸室外側(cè)面安裝有燃油控制電磁閥、噴油正時(shí)機(jī)構(gòu),凸輪軸室內(nèi)設(shè)有均與噴油凸輪軸平行的油量控制桿和噴油搖臂偏心軸,燃油控制電磁閥驅(qū)動(dòng)油量控制桿縱向移動(dòng)而推動(dòng)泵噴嘴上的齒條移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵噴嘴噴油量的控制,噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)具有正時(shí)驅(qū)動(dòng)器、位移傳感器以及比例電磁閥,噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)通過(guò)具有驅(qū)動(dòng)桿的連桿機(jī)構(gòu)與噴油搖臂偏心軸連接,正時(shí)驅(qū)動(dòng)器推動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)噴油搖臂偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng),位移傳感器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)位置反饋至發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU并與比例電磁閥聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵噴嘴噴油正時(shí)的精確控制。
具體說(shuō),所述的燃油控制電磁閥具有位置傳感器和電子執(zhí)行器,油量控制桿具有油量控制撥叉和推進(jìn)撥叉,電子執(zhí)行器推動(dòng)油量控制撥叉移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)油量控制桿的移動(dòng),隨油量控制桿移動(dòng)的推進(jìn)撥叉驅(qū)動(dòng)齒條移動(dòng),所述的位置傳感器上連接有檢測(cè)電子執(zhí)行器的位移量并反饋至ECU的隨動(dòng)桿。
而所述的連桿機(jī)構(gòu)包括與正時(shí)驅(qū)動(dòng)器連接的驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)臂組件以及兩端分別與驅(qū)動(dòng)桿和驅(qū)動(dòng)臂組件連接的連接桿,驅(qū)動(dòng)臂組件與噴油搖臂偏心軸固連。
進(jìn)一步地,所述的正時(shí)驅(qū)動(dòng)器具有連接驅(qū)動(dòng)桿并由比例電磁閥控制開(kāi)閉的液壓閥桿、套裝在驅(qū)動(dòng)桿上的回位彈簧、通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵提供機(jī)油壓力克服回位彈簧彈力的止回閥,止回閥側(cè)面設(shè)有用于位移傳感器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)位置的位置磁鐵。
優(yōu)選地,為實(shí)現(xiàn)泵噴嘴的噴油,所述的噴油搖臂安裝在噴油搖臂偏心軸上,噴油搖臂的安裝軸心與凸輪軸室的安裝軸心具有偏心距e,噴油搖臂一端與噴油凸輪軸接觸,噴油搖臂另一端壓在位于泵噴嘴上端部的彈簧座上。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)燃油控制電磁閥驅(qū)動(dòng)油門控制桿縱向移動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)泵噴嘴上的齒條移動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)泵噴嘴噴油量的控制,噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與噴油搖臂偏心軸連接,將驅(qū)動(dòng)桿的軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為噴油搖臂偏心軸的周向轉(zhuǎn)動(dòng),并利用比例電磁閥控制,實(shí)現(xiàn)噴油正時(shí)裝置推動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿在規(guī)定的量程內(nèi)任意位置固定,最終控制噴油搖臂的有效偏心距,達(dá)到對(duì)噴油提前角的全程調(diào)控。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中E向視圖旋轉(zhuǎn)九十度后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中F向視圖。
圖4是圖3中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.噴油搖臂偏心軸 2.噴油凸輪軸 3.噴油搖臂 4.泵噴嘴 5.位移傳感器 6.正時(shí)驅(qū)動(dòng)器 7.比例電磁閥 8.位置傳感器 9.電子執(zhí)行器 10.油量控制桿 11.推進(jìn)撥叉 12.齒條 13.驅(qū)動(dòng)桿 14.連接桿 15.驅(qū)動(dòng)臂組件 16.油量控制撥叉 17.凸輪軸室 18.液壓閥桿 19.止回閥 20.回位彈簧 21.位置磁鐵 22.隨動(dòng)桿
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1~圖4所示的一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)泵噴嘴供油裝置,包括凸輪軸室17、安裝在凸輪軸室17內(nèi)的噴油凸輪軸2、安裝在凸輪軸室17內(nèi)側(cè)面噴射燃油的泵噴嘴4,噴油凸輪軸2與泵噴嘴4之間設(shè)有實(shí)現(xiàn)泵噴嘴4噴油的噴油搖臂3,噴油搖臂3一端與噴油凸輪軸2表面接觸,噴油搖臂3另一端連接在泵噴嘴4上端部并壓在泵噴嘴4上端部的彈簧座上,通過(guò)噴油凸輪軸2旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)噴油搖臂3擺動(dòng),壓下或松開(kāi)彈簧座而實(shí)現(xiàn)泵噴嘴4的噴油。
所述的凸輪軸室17外側(cè)面分別安裝有燃油控制電磁閥、噴油正時(shí)機(jī)構(gòu),凸輪軸室17內(nèi)設(shè)有均平行于噴油凸輪軸2的油量控制桿10和噴油搖臂偏心軸1,其中油量控制桿10上具有油量控制撥叉16和推進(jìn)撥叉11,油量控制撥叉16與燃油控制電磁閥連接,驅(qū)動(dòng)整個(gè)油量控制桿10軸向移動(dòng),推進(jìn)撥叉11數(shù)量可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)確定,同步驅(qū)動(dòng)各缸泵噴嘴4的噴油量,在油量控制桿上開(kāi)有可限制油量控制桿10周向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向槽;噴油搖臂偏心軸1安裝時(shí),通過(guò)在凸輪軸室17安裝的最外側(cè)支撐臂內(nèi)側(cè)加工卡槽,利用彈性擋圈實(shí)現(xiàn)噴油搖臂偏心軸1的軸向定位,所述的噴油搖臂3安裝在噴油搖臂偏心軸1上,噴油搖臂3的安裝軸心與凸輪軸室17的安裝軸心具有偏心距e。
所述的燃油控制電磁閥包括位置傳感器8和電子執(zhí)行器9兩部分,燃油控制電磁閥通過(guò)四個(gè)螺栓安裝在凸輪軸室17外側(cè),電子執(zhí)行器9通過(guò)擋圈推動(dòng)油量控制撥叉16移動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油量控制桿10的縱向移動(dòng),隨油量控制桿10移動(dòng)的推進(jìn)撥叉11驅(qū)動(dòng)泵噴嘴4上的齒條12移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵噴嘴4噴油量的控制,所述的位置傳感器8上連接有檢測(cè)電子執(zhí)行器9的位移量并反饋至ECU的隨動(dòng)桿22。
所述的噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)包括正時(shí)驅(qū)動(dòng)器6、位移傳感器5以及比例電磁閥7,噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與噴油搖臂偏心軸1連接,具體說(shuō),所述的連桿機(jī)構(gòu)包括與正時(shí)驅(qū)動(dòng)器6連接的驅(qū)動(dòng)桿13、驅(qū)動(dòng)臂組件15以及兩端分別與驅(qū)動(dòng)桿13和驅(qū)動(dòng)臂組件15連接的連接桿14,驅(qū)動(dòng)臂組件15與噴油搖臂偏心軸1固連。
所述的正時(shí)驅(qū)動(dòng)器6具有連接驅(qū)動(dòng)桿13并由比例電磁閥7控制開(kāi)閉的液壓閥桿18、套裝在驅(qū)動(dòng)桿13上的回位彈簧20以及克服回位彈簧20彈力的止回閥19,止回閥19側(cè)面設(shè)有用于位移傳感器5檢測(cè)驅(qū)動(dòng)桿13移動(dòng)位置的位置磁鐵21??刂茣r(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵供給的壓力機(jī)油通過(guò)機(jī)濾后被引入止回閥19,比例電磁閥7控制液壓閥桿18開(kāi)啟,壓力機(jī)油通過(guò)止回閥19克服回位彈簧20的回彈力,推動(dòng)液壓閥桿18實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)桿13直線移動(dòng),而驅(qū)動(dòng)桿13的直線移動(dòng)通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)作用轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)臂組件15的周向運(yùn)動(dòng),使得噴油搖臂偏心軸1與驅(qū)動(dòng)臂組件同步轉(zhuǎn)動(dòng),位移傳感器5通過(guò)檢測(cè)位置磁鐵21的位置而確定驅(qū)動(dòng)桿13移動(dòng)位置并反饋至發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU,并與比例電磁閥7聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵噴嘴4噴油正時(shí)的精確控制。
上述比例電磁閥7的開(kāi)閉、燃油控制電磁閥的動(dòng)作,均有發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元(即ECU)調(diào)節(jié)控制。ECU根據(jù)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼及凸輪軸室17相關(guān)部位的轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸轉(zhuǎn)角、油門傳感器信號(hào)及其他傳感器信號(hào)進(jìn)行最佳燃油噴射控制,通過(guò)控制比例電磁鐵7對(duì)液壓閥桿18的吸合和放離,實(shí)現(xiàn)液壓閥的關(guān)閉與開(kāi)啟,并通過(guò)燃油控制電磁閥電磁線圈有效電流的控制,實(shí)現(xiàn)泵噴嘴4最佳的噴油時(shí)刻和供油時(shí)間。
實(shí)際使用中,供油裝置由電子控制單元(ECU)控制,通過(guò)傳感器采集車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況及駕駛者的操作意圖,ECU根據(jù)傳感器輸入的信號(hào),能在所有工況條件下對(duì)噴油正時(shí)及噴油量進(jìn)行精確控制,裸機(jī)能夠達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn),增加后處理系統(tǒng)后,排放甚至能達(dá)到歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn),環(huán)保性能得到極大提高。泵噴嘴4直接采用凸輪驅(qū)動(dòng),只在噴油時(shí)供油,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩低,消耗功率小,該供油裝置比電控單體泵成本低,性價(jià)性更高;其功率覆蓋范圍廣,適合從輕型到重型車用、機(jī)車用和船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)組。
本實(shí)用新型通過(guò)燃油控制電磁閥驅(qū)動(dòng)油門控制桿10縱向移動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)泵噴嘴4上的齒條12移動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)泵噴嘴4噴油量的控制,噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與噴油搖臂偏心軸1連接,將驅(qū)動(dòng)桿13的軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為噴油搖臂偏心軸1的周向轉(zhuǎn)動(dòng),并利用比例電磁閥7控制,實(shí)現(xiàn)噴油正時(shí)裝置推動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿13在規(guī)定的量程內(nèi)任意位置固定,最終控制噴油搖臂3的有效偏心距,達(dá)到對(duì)噴油提前角的全程調(diào)控。
上述實(shí)施方式只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施,并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。