一種高壓供油系統及發動機的製作方法

2023-12-06 18:42:46

本發明涉及汽車動力設備技術領域，具體而言，涉及一種高壓供油系統及發動機。

背景技術：

高壓油泵屬於柴油機燃油噴射系統裡的供油總成，肩負著將低壓柴油加壓輸送到噴油器總成的職責。為了適應更嚴格排放標準的市場需求，提供更高的供油效率、提供給噴油器更高壓力的燃油、提供給高壓油泵本身更穩定的工作狀態，都對高壓油泵提出來更高的要求，而高壓油泵的核心原理在於油路的設計規劃。

現有技術中的油路至少存在以下不足：

1.回油管路設計粗糙，回油僅靠縫隙進行，回油量不好控制一致性，不同油泵差異較大；

2.進油計量閥為斷電常閉閥，進口零件，成本較高，最大流量有上限，可能產生截流。

技術實現要素：

本發明的實施例的目的之一在於提供一種高壓供油系統，旨在解決上述現有問題中的回油管路設計粗糙，回油量不好控制以及進油計量閥為斷電常閉閥而產生截流的問題。

本發明的實施例的目的之二在於提供一種發動機，具有上述的高壓供油系統，具備上述的高壓供油系統的特點。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種高壓供油系統，具備泵體，包括輸油泵、進油計量閥、限流閥、柱塞組件、出油閥與共軌管；泵體包括泵體下腔與泵體腹腔，柱塞組件包括柱塞腔；進油計量閥包括依次連通的進油閥前平衡腔、進油閥腔和進油閥後腔；進油閥腔包括進口、第一出口和第二出口；輸油泵的進口與輸油泵進口管路連接，輸油泵的出口與輸油泵出口管路的一端連接，輸油泵出口管路的另一端與進油閥前平衡腔的進口連接；進油閥前平衡腔的出口通過第一管路與進油閥腔的進口連接；進油閥腔的第一出口通過柱塞腔管路與柱塞腔的進口連通，柱塞腔的出口通過出油閥管路與出油閥的進口連通，出油閥的出口與共軌管的進口連接；進油閥腔的第二出口通過第二管路與進油閥後腔的進口連接；進油閥後腔包括第三出口與第四出口，進油閥後腔的第三出口通過第三管路與輸油泵進口管路連接，進油閥後腔的第四出口與泵體腹腔的進口連接，泵體腹腔的出口通過第四管路與泵體下腔連接；限流閥管路的進口與輸油泵出口管路連接，限流閥管路的出口與泵體下腔連接；限流閥設置在限流閥管路上；第五管路的進口與泵體下腔連接，第五管路的出口與輸油泵進口管路連接；限流閥為具有第一截流孔的滑閥結構；進油計量閥為常開式電磁閥。

發明人發現：現有技術中的油路至少存在以下不足：回油管路設計粗糙，回油僅靠縫隙進行，回油量不好控制一致性，不同油泵差異較大。進油計量閥為斷電常閉閥，進口零件，成本較高，最大流量有上限，可能產生截流。

針對解決上述的情況，發明人設計了一種高壓供油系統，旨在解決上述現有問題中的回油管路設計粗糙，回油量不好控制以及進油計量閥為斷電常閉閥而產生截流的問題。該高壓供油系統，包括輸油泵、進油計量閥、限流閥；其中進油計量閥為常開式電磁閥，捨棄了原有的球閥結構，集成在泵蓋上，極大的節省了安裝空間，通過電磁力控制進油閥的開關，可以給油泵提供最大流量的燃油，不會產生截流，提升供油效率。限流閥帶有截流孔並有多級開啟壓力裝置，壓力控制更加平穩，有截流孔確保在沒開啟的情況下提供潤滑油量，壓力變化波動小，穩壓能力更強。通過上述構成，這樣的高壓泵油路具有良好的回油性能，具有多個截流孔和單向閥，聯通各個油腔，平穩油泵壓力，增加排氣效率，提升油泵性能。

在本實施例的一種實施方式中：

進油計量閥與出油閥設於泵蓋上。

在本實施例的一種實施方式中：

出油閥管路上設置有第一單向閥，第一單向閥被構造成使油液從柱塞腔向共軌管的方向的流動。

在本實施例的一種實施方式中：

第三管路上設置有第二單向閥，第二單向閥被構造成使油液從進油閥後腔向輸油泵的方向流動。

在本實施例的一種實施方式中：

高壓供油系統還包括燃油濾清器，燃油濾清器設於輸油泵進口管路上，且位於第三管路與輸油泵進口管路的節點與油箱之間。

在本實施例的一種實施方式中：

高壓供油系統還包括濾網，濾網設置在輸油泵進口管路上，且位於第三管路與輸油泵進口管路的節點、第五管路與輸油泵進口管路的節點之間。

在本實施例的一種實施方式中：

進油閥後腔的第四出口與泵體腹腔的進口之間的管道上還設有第二截流孔。

在本實施例的一種實施方式中：

第四管路上還設有第三截流孔，第三截流孔靠近泵體下腔。

在本實施例的一種實施方式中：

高壓供油系統還包括驅動軸與挺柱，柱塞組件包括柱塞腔和設置在柱塞腔中的柱塞；驅動軸為凸輪軸；驅動軸通過挺柱帶動柱塞在柱塞腔中往復運動。

一種發動機，包括控制機構和上述的高壓供油系統；控制機構與電磁閥電連接，用於控制從進油閥腔的第一出口進入柱塞腔的油量大小。

本發明的實施例具有以下有益效果：

本發明的實施例提供的一種高壓供油系統，旨在解決上述現有問題中的回油管路設計粗糙，回油量不好控制以及進油計量閥為斷電常閉閥而產生截流的問題。該高壓供油系統，包括輸油泵、進油計量閥、限流閥；其中進油計量閥為常開式電磁閥，捨棄了原有的球閥結構，集成在泵蓋上，極大的節省了安裝空間，通過電磁力控制進油閥的開關，可以給油泵提供最大流量的燃油，不會產生截流，提升供油效率。限流閥帶有截流孔並有多級開啟壓力裝置，壓力控制更加平穩，有截流孔確保在沒開啟的情況下提供潤滑油量，壓力變化波動小，穩壓能力更強。通過上述構成，這樣的高壓泵油路具有良好的回油性能，具有多個截流孔和單向閥，聯通各個油腔，平穩油泵壓力，增加排氣效率，提升油泵性能。

本發明的實施例提供的一種發動機，包括控制機構和上述的高壓供油系統；控制機構與電磁閥電連接，用於控制進油計量閥使得從進油閥腔的第一出口進入柱塞腔的油量增大或減小，極大的優化了回油油路，使泵體潤滑更流暢，泵腔壓力更穩定。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例中高壓供油系統的油路結構示意圖；

圖2為本發明實施例中限流閥部分的油路結構示意圖；

圖3為本發明實施例中高壓供油系統的回油油路結構示意圖；

圖4為本發明實施例中柱塞組件部分的油路結構示意圖；

圖5為本發明實施例中限流閥的剖視圖；

圖6為本發明實施例中出油閥的剖視圖。

圖標：100-高壓供油系統；1-輸油泵；101-輸油泵進口管路；102-輸油泵出口管路；2-進油計量閥；201-進油閥前平衡腔；202-進油閥腔；2021-進口；2022-第一出口；2023-第二出口；203-進油閥後腔；2031-第三出口；2032-第四出口；3-出油閥；301-柱塞腔；302-柱塞；303-驅動軸；304-挺柱；4-限流閥；401-第一截流孔；402-第二截流孔；403-第三截流孔；404-第一單向閥；405-第二單向閥；501-共軌管；502-泵體下腔；503-泵體腹腔；504-濾網；505-燃油濾清器；506-回油口；i-第一管路；ii-第二管路；iii-第三管路；iv-第四管路；v-第五管路。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，若出現術語「設置」、「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例

請參照圖1，圖1示出了本實施例提供的一種高壓供油系統100的油路圖，高壓供油系統100具備泵體，其包括輸油泵1、進油計量閥2、限流閥4、柱塞組件、出油閥3與共軌管501。

泵體包括泵體下腔502與泵體腹腔503，柱塞組件包括柱塞腔301；進油計量閥2包括依次連通的進油閥前平衡腔201、進油閥腔202和進油閥後腔203；進油閥腔202包括進口2021、第一出口2022和第二出口2023。在圖1中，為了清楚明了，泵體下腔502用圖標a表示，進油閥前平衡腔201用圖標b表示，進油閥腔202用圖標c表示，進油閥後腔203用圖標d表示，泵體腹腔503用圖標e表示。

輸油泵1的進口與輸油泵進口管路101連接，輸油泵1的出口與輸油泵出口管路102的一端連接，輸油泵出口管路102的另一端與進油閥前平衡腔201的進口連接。

進油閥前平衡腔201的出口通過第一管路i與進油閥腔202的進口連接；進油閥腔202的第一出口2022通過柱塞腔管路與柱塞腔301的進口連通，柱塞腔301的出口通過出油閥3管路與出油閥3的進口連通，出油閥3的出口與共軌管501的進口連接；進油閥腔202的第二出口2023通過第二管路ii與進油閥後腔203的進口連接。

進油閥後腔203包括第三出口2031與第四出口2032，進油閥後腔203的第三出口2031通過第三管路iii與輸油泵進口管路101連接，進油閥後腔203的第四出口2032與泵體腹腔503的進口連接，泵體腹腔503的出口通過第四管路iv與泵體下腔502連接。

限流管路的進口與輸油泵出口管路102連接，限流管路的出口與泵體下腔502連接；限流閥4設置在限流管路上；第五管路v的進口與泵體下腔502連接，第五管路v的出口與輸油泵進口管路101連接。

通過上述結構設置就構成了一種布局合理、運行可靠、成本低廉的高壓供油系統100。在實際運用中，請參照圖2並結合圖5所示，圖5為限流閥4的具體結構。限流閥4為具有第一截流孔402的滑閥結構；較球閥來說，壓力控制更加平穩，有第一截流孔402確保在沒開啟的情況下提供潤滑油量，限流閥4採用多級別壓力開啟設置，壓力變化波動小，穩壓能力更強；增大輸油泵1到進油閥前的油路總體積，起到更好的穩壓效果。值得注意的是，限流閥4也可以如圖1所示不需要設置第一截流孔402。

請參照圖1，高壓供油系統100還包括燃油濾清器505，燃油濾清器505設於輸油泵進口管路101上，且位於第三管路iii與輸油泵進口管路101的節點與油箱之間。高壓供油系統100還包括濾網504，濾網504設置在輸油泵進口管路101上，且位於第三管路iii與輸油泵進口管路101的節點、第五管路v與輸油泵進口管路101的節點之間。

而且進油計量閥2為常開式電磁閥，捨棄了原有的球閥結構，集成在泵蓋上，極大的節省了安裝空間，節省了原有的油閥部件，降低成本；具有更加全面的回油油路。通過電磁力控制進油閥的開關，燃油計量閥在控制線圈沒有通電時，燃油計量比例閥是導通的，可以給油泵提供最大流量的燃油。相反，通電時會使得電磁閥處於零供油位置位置，使得通往油泵的供油量為零，較之現有技術，不會產生截流，極大地提升供油效率。

請進一步參照圖3，圖3示出了高壓供油系統100的回油油路。具體的，柴油從進油閥腔202流到進油閥後腔203後，一部分柴油通過第二截流孔402流到泵體腹腔503用於潤滑，另一部分通過第二單向閥405流到輸油泵1前端用於供油。流入泵體腹腔503中的油一部分通過第三截流孔403流到法蘭中提供潤滑作用，並通過泵體下腔502的油路流回輸油泵1，另一部分油向上流動，於回油孔流出。

該油路設計極大的優化了回油油路，通過上述結構設置，高壓供油系統100形成一套較之現有的全新的回油油路，具有多個截流孔和單向閥，平穩油泵壓力，增加排氣效率，提升油泵性能。

請參照圖4並結合圖6所示，圖4為本實施例中柱塞組件的示意圖；高壓供油系統100還包括驅動軸303與挺柱304，柱塞組件包括柱塞腔301和設置在柱塞腔301中的柱塞302；驅動軸303為凸輪軸；驅動軸303通過挺柱304帶動柱塞302在柱塞腔301中往復運動。

在本實施例中，請再次參照圖4並結合圖3，出油閥3管路上設置有第一單向閥404，第一單向閥404被構造成使油液從柱塞腔301向共軌管501的方向的流動。第三管路iii上設置有第二單向閥405，第二單向閥405被構造成使油液從進油閥後腔203向輸油泵1的方向流動。進油閥後腔203的第四出口2032與泵體腹腔503的進口之間的管道上還設有第二截流孔402；第四管路iv上還設有第三截流孔403，第三截流孔403靠近泵體下腔502；截流孔的作用在於，流體在管道中流動時，由於孔板的局部阻力，使得流體的壓力降低，能量損耗，比採用調節閥要簡單，安全可靠。

本實施例還提供一種發動機，包括控制機構和上述的高壓供油系統100。控制機構為行車電腦(ecu)，ecu通過脈衝信號控制進油計量閥2的電磁通斷，從而控制從進油閥腔202進入柱塞腔301的油量。具體地，進油計量閥2在控制線圈沒有通電時是導通的，可以給油泵提供最大流量的燃油。相反，通電時會使得電磁閥處於零供油位置位置，使得通往油泵的供油量為零，較之現有技術，不會產生截流，可以更好地輸出穩定和平穩的油壓。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。