共軌高壓泵的泵油系的制作方法
【專利摘要】本發明屬于柴油機技術領域，涉及一種共軌高壓泵的泵油系，包括柱塞套及壓緊配合于柱塞套上部腔體中的出油閥接頭，柱塞滑動配合于柱塞套的中孔中，所述出油閥接頭下部腔體中依次設置出油閥座、進油閥座，進油閥座下端壓緊于柱塞套中孔頂面上，進油閥座設有進油孔，進油閥座中孔連通所述進油孔，進油閥座中孔部位設置用于控制座面通斷的進油閥芯，其特征在于：所述進油閥座的座面向下朝向柱塞，所述進油閥座中孔頂部為封閉結構；進油閥彈簧底端支撐于柱塞套中孔臺階上，上端頂緊于進油閥芯下端。本發明的泵油系制造成本低、容積效率高，能夠滿足柱塞高頻工作的要求。
【專利說明】
共軌高壓泵的泵油系
技術領域
[0001]本發明屬于柴油機技術領域，涉及一種共軌高壓栗的栗油系。
【背景技術】
[0002]共軌高壓栗的脈動高壓供油在軌中產生同步的壓力波，為了保證柴油機每缸噴油壓力一致，共軌高壓栗的供油頻率通常與噴油頻率相等，現有技術用兩柱塞或者三柱塞共軌高壓栗實現此供油頻率。依據本發明人專利CN101113707B在中國大批量生產的CB18共軌高壓栗和依據日本博世株式會社專利CN101094983A在中國大批量生產的CPN2.2共軌高壓栗都采用兩柱塞直列式，德國博世公司生產并在全球大批量應用的共軌高壓栗CPlH和CP3.3采用三柱塞轉子式。按照供油頻率與噴油頻率相等的原則，發動機每轉每個柱塞工作頻率為:兩柱塞油栗用于四缸柴油機=1次;兩柱塞油栗用于六缸柴油機=1.5次;三柱塞油栗用于四缸柴油機=2/3次;三柱塞油栗用于六缸柴油機=1次。
[0003]理論上只要將單個柱塞工作頻率提高，一個柱塞就能滿足供油頻率與噴油頻率相等的要求，可以省去多余的柱塞以及與每個柱塞配成組的所有其他零件，共軌高壓栗中零件價值最高的栗體和凸輪軸也簡單而降低成本，從而大幅度降低產品成本，減少重量和體積。
[0004]現有專利CNlOl113707B公布的結構，如果提高柱塞工作頻率會出現的問題:燃油相對于進油閥鋼球的反向流動妨礙進油閥鋼球迅速關閉，增加了流出進油閥座面的倒流。這種節流和倒流效果隨工作頻率的上升而增強，造成容積效率大幅度下降，導致油栗提供的高壓流量不夠而使共軌系統不能正常工作，所以這種進油閥座面背對柱塞的結構僅適用于工作頻率不高的柱塞。
[0005]專利CN101094983A的栗油系結構與專利CN101113707B公布的結構的不同就是用進油閥芯和出油閥芯代替進油閥鋼球和出油閥鋼球，在柱塞開始上行和開始下行的時刻，進油閥芯與燃油的反向運動與專利CN101113707B公布的燃油運動方向一致，所以同樣存在隨工作頻率的上升容積效率大幅度下降的缺陷。
[0006]以上兩種結構的產品實際使用工作頻率不超過4000次/分鐘，可以滿足現有兩柱塞或者三柱塞共軌高壓栗的使用范圍。
[0007]專利CN105026753A展示了德國博世公司大批量生產的新一代共軌高壓栗CP4采用的座面向下朝向柱塞的倒置式進油閥，專利CN103470416A和CN104265531A也采用了這種倒置式進油閥。這種結構改善節流和倒流問題的原理如下:柱塞下行時，進油閥芯向下打開進油閥座面，四周的燃油向下流入柱塞腔。柱塞上行時，進油閥芯向上關閉進油閥座面，柱塞推動燃油向上壓向進油閥芯的底面，幫助其迅速關閉，柱塞腔壓力上升，燃油推開出油閥鋼球打開出油閥座面流出去。進油閥芯的運動方向與四周燃油的流動方向一致，節流和倒流效果較小，在柱塞高頻工作區能夠取得比CN101113707B和CN101094983A的結構更高的容積效率，所以CP4有單柱塞和雙柱塞兩種可選型號，如果柴油機可以將對油栗的傳動比由傳統的1:2改為1:1，使油栗轉速翻倍，就可以使用價格較低的單柱塞CP4。此結構的缺點是，由于進油閥芯頂部不能承受高壓，不能像專利CN101113707B那樣在進油閥座上面安裝出油閥座，而要像專利CN105026753A那樣在柱塞套上橫向磨削出油閥座面，磨削時工件回轉中心與幾何中心不一致，通用的內圓磨床無法加工，需要昂貴的專用磨床，而且加工時工件有離心力而影響精度和效率。
【發明內容】
[0008]本發明針對上述問題，提供一種共軌高壓栗的栗油系，該栗油系能夠減少柱塞高頻工作時容積效率的下降，又能避免在柱塞套上進行橫向磨削加工的困難。
[0009]按照本發明的技術方案:一種共軌高壓栗的栗油系，包括柱塞套及壓緊配合于柱塞套上部腔體中的出油閥接頭，柱塞滑動配合于柱塞套的中孔中，所述出油閥接頭下部腔體中依次設置出油閥座、進油閥座，進油閥座下端壓緊于柱塞套中孔頂面上，進油閥座設有進油孔，進油閥座中孔連通所述進油孔，進油閥座中孔部位設置用于控制座面通斷的進油閥芯，其特征在于:所述進油閥座的座面向下朝向柱塞，所述進油閥座中孔頂部為封閉結構;進油閥彈簧底端支撐于柱塞套中孔臺階上，上端頂緊于進油閥芯下端。
[0010]所述進油閥芯的圓柱部表面設有油槽。
[0011 ]所述油槽為螺栓槽或平面槽。
[0012]所述進油閥彈簧包括一體連接的圓錐彈簧、圓柱彈簧，其中圓柱彈簧下端支撐于柱塞套中孔臺階上，圓錐彈簧上端頂緊于進油閥芯底部。
[0013]所述進油閥芯為鋼球，鋼球置于進油閥座中孔端面，并通過進油閥彈簧壓緊。
[0014]本發明的技術效果在于:本發明的栗油系制造成本低、容積效率高，能夠滿足柱塞高頻工作的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明第一種實施方式結構示意圖。
[0016]圖2為本發明第二種實施方式結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0018]圖1、2中，包括柱塞1、柱塞套2、柱塞腔2.1、低壓區2.2、柱塞套中孔頂面2.3、柱塞套中孔臺階2.4、凸脊2.5、注油孔2.6、進油閥彈簧3、圓柱彈簧3.1、圓錐彈簧3.2、進油閥芯4、油槽4.1、進油閥座5、座面5.1、進油閥座中孔5.2、下凸起5.3、出油孔5.4、進油孔5.5、出油閥座6、出油閥座底部區域6.1、出油閥鋼球7、出油閥彈簧8、彈簧座9、出油閥接頭10、高壓區1.1、柱塞偶件11、進油閥組件12、出油閥組件13、鋼球14等。
[0019]如圖1、2所示，本發明是一種共軌高壓栗的栗油系，包括柱塞套2及壓緊配合于柱塞套2上部腔體中的出油閥接頭10，柱塞I滑動配合于柱塞套2的中孔中，所述出油閥接頭10下部腔體中依次設置出油閥座6、進油閥座5，進油閥座5下端壓緊于柱塞套中孔頂面2.3上，進油閥座5設有進油孔5.5，進油閥座中孔5.2連通所述進油孔5.5，進油閥座中孔5.2部位設置用于控制座面5.1通斷的進油閥芯4，所述進油閥座5的座面5.1向下朝向柱塞I，所述進油閥座中孔5.2頂部為封閉結構;進油閥彈簧3底端支撐于柱塞套中孔臺階2.4上，上端頂緊于進油閥芯4下端。
[0020]進油閥芯4的圓柱部表面設有油槽4.1，油槽4.1為螺栓槽或平面槽。
[0021]進油閥彈簧3包括一體連接的圓錐彈簧3.2、圓柱彈簧3.1，其中圓柱彈簧3.1下端支撐于柱塞套中孔臺階2.4上，圓錐彈簧3.2上端頂緊于進油閥芯4底部。
[0022 ]出油閥座6的出油口設置控制通斷的出油閥鋼球7，出油閥接頭1的出油通道上端形成收口部，彈簧座9置于所述出油通道中，且彈簧座9上端與收口部下端相配合，彈簧座9上設置出油閥彈簧8，所述出油閥彈簧8下端壓緊于出油閥鋼球7上。
[0023]進油閥座5上貫穿設置出油孔5.4，出油孔5.4連通柱塞腔2.1與出油閥座底部區域6.1，所述出油閥座底部區域6.1為圓錐臺形腔體。
[0024]柱塞套中孔頂面2.3形成凸脊2.5，進油閥座5底面形成下凸起5.3，所述下凸起5.3壓緊配合于凸脊2.5上。
[0025]出油閥接頭10下端與柱塞套中孔頂面2.3之間形成低壓區2.2，低壓區2.2連通進油閥座5的進油孔5.5及柱塞套2的注油孔2.6。
[0026]出油閥接頭10的出口端形成高壓區，出油閥接頭10與柱塞套2之間設置密封圈。
[0027]本發明產品中的柱塞套2與柱塞I構成柱塞偶件11，進油閥座5、進油閥芯4及進油閥彈簧3構成進油閥組件12，出油閥座6、出油閥鋼球7、出油閥彈簧8、彈簧座9及出油閥接頭10構成出油閥組件13。
[0028]圖1示出本發明的第一種實施方式，工作時，高壓區10.1連接到軌的35Mpa以上的高壓，低壓區2.2連接到輸油栗出口的0.6Mpa以下的低壓。進油閥彈簧3是圓柱彈簧3.1和圓錐彈簧3.2組成的復合彈簧，圓柱彈簧3.1底面支撐在柱塞套中孔臺階2.4上，圓柱內徑可以避開到達上止點位置的柱塞I，圓錐彈簧3.2小頭直徑縮小以便能頂住進油閥芯4的底面，進油閥座中孔5.2對進油閥芯4導向，進油閥座中孔5.2上端封閉以隔開柱塞I壓油時出油閥座底部區域6.1的高壓。進油閥芯4圓柱面上加工出螺旋槽或者平面，以便進油閥芯4運動時補充和排出進油閥座中孔5.2內的燃油。
[0029]柱塞I下行時，柱塞腔2.1壓力下降，出油閥鋼球7在高壓區10.1的壓力作用下關閉，進油閥芯4在低壓區2.2壓力作用下打開，燃油進入柱塞腔2.1。柱塞I上行時，柱塞腔2.1壓力上升，推動進油閥芯4關閉，壓力繼續上升到超過高壓區10.1的軌壓，推開出油閥鋼球7，燃油流出出油閥接頭1進入軌。
[0030]圖2示出本發明的第二種實施方式，與第一種實施方式的區別在于，進油閥芯4采用鋼球14，鋼球14置于進油閥座中孔5.2端面，并通過進油閥彈簧3壓緊，優點在于進油閥座中孔5.2由于不必導向，精度要求低，熱處理后不必精加工，同時鋼球14的成本也比第一種實施方式中進油閥芯的成本低。缺點是鋼球14在柱塞腔2.1中占據較大的空間，柱塞I到達上止點時柱塞腔2.1的死容積較大，容積效率隨壓力上升而下降的幅度略大于圖1的結構。
【主權項】
1.一種共軌高壓栗的栗油系，包括柱塞套(2)及壓緊配合于柱塞套(2)上部腔體中的出油閥接頭(10)，柱塞(I)滑動配合于柱塞套(2)的中孔中，所述出油閥接頭(10)下部腔體中依次設置出油閥座(6)、進油閥座(5)，進油閥座(5)下端壓緊于柱塞套中孔頂面(2.3)上，進油閥座(5)設有進油孔(5.5)，進油閥座中孔(5.2)連通所述進油孔(5.5)，進油閥座中孔(5.2)部位設置用于控制座面(5.1)通斷的進油閥芯(4)，其特征在于:所述進油閥座(5)的座面(5.1)向下朝向柱塞(I)，所述進油閥座中孔(5.2)頂部為封閉結構;進油閥彈簧(3)底端支撐于柱塞套中孔臺階(2.4)上，上端頂緊于進油閥芯(4)下端。2.如權利要求1所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述進油閥芯(4)的圓柱部表面設有油槽(4.1)。3.如權利要求2所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述油槽(4.1)為螺栓槽或平面槽。4.如權利要求1所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述進油閥彈簧(3)包括一體連接的圓錐彈簧(3.2)、圓柱彈簧(3.1)，其中圓柱彈簧(3.1)下端支撐于柱塞套中孔臺階(2.4)上，圓錐彈簧(3.2)上端頂緊于進油閥芯(4)底部。5.如權利要求1所述的共軌高壓栗的栗油系，其特征在于:所述進油閥芯(4)為鋼球(14)，鋼球(14)置于進油閥座中孔(5.2)端面，并通過進油閥彈簧(3)壓緊。
【文檔編號】F02M59/46GK106089529SQ201610770607
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月29日
【發明人】王亞偉
【申請人】無錫威孚高科技集團股份有限公司