柱塞液壓增壓增速短時噴油泵的製作方法

2023-05-28 11:33:11 1

專利名稱：柱塞液壓增壓增速短時噴油泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種柴油機或缸內汽油噴射式汽油機的噴油泵。
根據流體力學，噴孔流速V，噴孔斷面積F，噴油持續時間t與循環供油量W存在下列關係W＝V·F·t式中W—每循環供油量(mm3/循環)；V—噴孔流速(mm/s)；F—噴孔斷面積(mm2)；t—噴油持續時間(S)。
從上式可以看出，當W和V一定時，減小t可以增加F即可增大噴孔直徑或增加噴孔數目；當W和F一定時，減小t可增大V，即可增大噴射速度或增加射程。
對於小缸徑柴油機來說，由於循環供油量很小，若要採用開式或半分開式燃燒室，如果使用現有的噴油泵，則要求噴孔直徑很小的多孔噴油器。噴孔直徑過小會引起在使用中容易發生堵塞或燃油淨化要求高的問題，另外還會引起加工噴孔的困難。對於現有使用開式或半分開式燃燒室柴油機，如能增加噴孔數目，改善噴油霧化效果，可以減小螺旋進氣道產生進流渦流的強度，提高進氣效率，增加柴油機功率，減小比油耗。改善噴油泵性能是改善噴油霧化效果的重要手段。
汽油機的缸徑也很小，所以循環供油量也很小。用提高現有化油器式汽油機的壓縮比獲得降低油耗，受到爆震問題的限制。類似柴油機的缸內汽油噴射式汽油機不存在高壓縮比的爆震問題。缸內汽油噴射式汽油機可採用均勻混合氣燃燒方式，也可採用分層燃燒方式，前者組織燃燒容易而後者較為困難。噴油霧化效果好的噴油泵，在壓縮衝程儘量推遲噴油時間，對解決爆震問題極為有利。缸內汽油噴射式汽油機控制混合氣濃度可把噴油泵噴油量調節與節氣門調節用聯動機構聯繫即可。噴油霧化效果好的噴油泵用於組織分層燃燒的後果有待實驗解決。
開式或半分開式燃燒室柴油機的缺點是工作粗暴，一種與開式或半分開式燃燒室有相同油耗而有利於提高進氣能力，有利於多孔噴油器安裝以及有利於抑制工作粗暴的多孔噴射短時渦流半分隔燃燒室正在設計之中，該燃燒室與柱塞液壓增壓增速短時噴油泵聯合使用稱為雙短時燃燒系統。提高柴油機轉速會惡化燃燒效果。按曲軸轉角計縮短噴油持續時間，對高轉速柴油機組織燃燒極為有利。
本發明的目的在於為改善現有開式或半分開式直接噴射燃燒室柴油機的性能並把這兩種燃燒室應用於小缸徑高轉速柴油機或缸內汽油噴射式汽油機而提供一種柱塞液壓增壓增速短時噴油泵。
以下將結合附圖對實現本發明的途徑作一詳細描述。


圖1是由燃油輸送泵供油的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵結構原理剖視圖。
圖2是由高位燃油箱供油的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵結構原理剖視圖。
參照圖1，由燃油輸送泵供油的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵主要由出油接頭(1)、出油閥(2)、上泵體(3)、進油接頭(4)、噴油泵偶件柱塞套(5)、噴油泵偶件柱塞(6)、撥叉(7)、壓板(8)、液壓偶件小柱塞(9)、液壓偶件異徑雙柱塞套(10)、液壓偶件大柱塞(11)、下泵體(12)、挺柱滾輪體(13)、及回油接頭(14)等零部件組成。進油接頭(4)用油管與燃油輸送泵連接，出油接頭(1)用高壓油管與噴油器連接，回油接頭(14)用油管與燃油箱連接。從進油接頭(4)進入噴油泵的燃油一部分由噴油泵偶件柱塞(6)泵送給噴油器，另一部分經油道(A)進入液壓偶件異徑雙柱塞套(10)的內部油腔，然後經回油接頭(14)及回油油管返回燃油箱。返回燃油箱的燃油有三個作用對柱塞液壓系統補油、冷卻及帶走液壓系統的有害雜質。柱塞液壓系統的有害雜質是由於機械零件磨損產生或其它原因產生。
柱塞液壓增壓增速短時噴油泵與現有柱塞式噴油泵的區別是在要挺柱滾輪體(13)和噴油泵偶件(5)、(6)之間，增加了由液壓偶件小柱塞(9)，液壓偶件異徑雙柱塞套(10)和液壓偶件大柱塞(11)組成的泵——馬達液壓系統。在液壓偶件異徑雙柱塞套(10)對稱設兩個油孔(B)。液壓偶件大柱塞(11)為空心形並對稱設兩個油孔(C)。液壓偶件大柱塞(11)的有效泵油行程決定油孔(B)和(C)的相關位置設計。減小噴油持續時間的結構原理是減小液壓偶件大柱塞(11)的有效泵油行程。為了能調節供油量大小，利用液壓偶件小柱塞(9)放大液壓偶件大柱塞(11)的有效泵油行程。所以，由液壓偶件(9)、(10)及(11)組成柱塞液壓系統是利用液壓原理的行程放大機構，或者說是柱塞運動速度放大機構。調節噴油量大小的調節機構原理同現有噴油泵，可設在噴油泵偶件柱塞(6)，也可以設在液壓偶件小柱塞(9)。液壓偶件小柱塞(9)的直徑大於噴油泵偶件柱塞(6)的直徑是一種增壓結構方案，這種方案液壓系統的壓力較小，有利於液壓系統的密封。
上述單體噴油泵的結構原理可以應用於多缸合成噴油泵。多缸合成噴泵需增加凸輪軸機構。單體噴油泵利用配氣凸輪軸驅動。
液壓系統除了使用燃油外，也可以利用內燃機的潤滑油(即機油)，採用潤滑油必須有潤滑油循環輸送泵。
參照圖1及圖2，由高位燃油箱供油的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵與由燃油輸送泵供油的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵的區別是進油接頭(4)與出油接頭(14)的位置互換，並在回油接頭(14)中安裝低壓單向閥(15)。進油接頭(4)和回油接頭(14)均與燃油箱連接。增加低壓單向閥(15)的原因是，由噴油泵偶件柱塞(6)泵送到噴油器的燃油必須經過液壓偶件異徑雙柱塞套(10)的內部空腔到達噴油泵偶件柱塞套(5)的內部空腔，另外，在噴油泵工作過程中，液壓偶件大柱塞(11)首先上升關閉油孔(B)後，噴油泵偶件柱塞(6)才上升關閉油孔(D)。在關閉油孔(D)過程中，噴油泵偶件柱塞套(5)內部油腔要排油，油道(A)油壓升高，利用油壓升高打開低壓單向閥(15)回油。如果在噴油泵工作過程發生油道(A)油壓低於大氣壓，單向閥(15)可以阻止燃油箱的燃油從回油接頭(14)進入油道(A)。多缸合成噴油泵的單向閥(15)也是只有一個，安裝在回油管與油箱的接頭處即可。圖2所示噴油泵也可以用燃油輸送泵供油。
縮短噴油持續時間，除決定噴油泵結構外，噴油器彈簧也要有相應的壓力。彈簧壓力和噴孔流速V可由水力學孔口出流理論確定其數學關係，彈簧壓力即為孔口出流的液柱壓力。
柱塞液壓增壓增速短時噴油泵同現有柱塞式噴油泵相比，其優點是在噴油射程不變情況下，可以增加噴孔數目；或在噴孔數目和噴孔直徑不變情況下，可以增加噴油射程。也就是說，可改善開式或半分開式直接噴射燃燒室的噴油霧化效果，並把這兩種燃燒室應用於小缸徑高轉速柴油機或缸內汽油噴射式汽油機。
應用實例如採用球型燃燒室的90系列柴油機，採用雙孔噴油器的噴孔直徑是0.35mm。如果使用本發明噴油泵，球型燃燒室可改為開式燃燒室，噴油器可採用噴孔直徑為0.35mm的8--10孔噴油器。
權利要求
1.一種由噴油泵偶件柱塞套(5)，噴油泵偶件柱塞(6)，液壓偶件小柱塞(9)，液壓偶件異徑雙柱塞套(10)，液壓偶件大柱塞(11)及挺柱滾輪體(13)組成的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵，其特徵是由液壓偶件大柱塞(11)和液壓偶件小柱塞(9)組成的帶補油冷卻迴路的泵一馬達液壓系統。
2.根據權利要求1所述的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵，其特徵是噴油泵偶件柱塞(6)由液壓偶件小柱塞(9)驅動作泵油運動，並且前者的直徑小於後者直徑。
3.根據權利要求1所述的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵，其特徵是減小液壓偶件大柱塞(11)的有效泵油行程，並使液壓偶件大柱塞(11)直徑大於液件偶件小柱塞(9)直徑。
4.根據權利要求1所述的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵，其特徵是液壓偶件大柱塞(11)的有效泵油行程是由油孔(B)和油孔(C)相關位置確定的。
5.根據權利要求1所述的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵，其特徵是液壓油及液壓補油冷卻迴路的循環動力可用燃油輸送系統或機油(潤滑油)循環系統。
6.根據權利要1求所述的柱塞液壓增壓增速短時噴油泵，其特徵是用高位燃油箱供油時，液壓補油冷卻迴路中油流方向相反，並且要在回油接頭(14)安裝低壓單向閥(15)。
全文摘要
本發明公開了一種應用於柴油機或缸內汽油噴射式汽油機使用的噴油泵，稱為柱塞液壓增壓增速短時噴油泵。該噴油泵在噴油泵偶件和挺柱滾輪體之間增設異徑雙柱塞液壓偶件，使其成為帶補油冷卻迴路的具有增壓增速功能的泵—馬達液壓系統。液壓油可用燃油，也可用機油(潤滑油)。同現有噴油泵相比，可改善現有開式或半分開式燃燒室的噴油霧化效果，並把這兩種燃燒室應用於小缸徑高轉速內燃機。
文檔編號F02B3/06GK1116689SQ9510612
公開日1996年2月14日 申請日期1995年5月19日 優先權日1995年5月19日
發明者梁剛 申請人:梁劍銳