專利名稱：噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及柴油機燃油噴射裝置，特別是噴油泵的零部件結構。
背景技術：
近年來各種車用柴油機迫切要求降低排放、噪聲和振動。為滿足這些要求，主要是改進柴油機的燃燒和燃油噴射系統(tǒng)。車用直噴式柴油機采用提高噴油壓力和減小噴油嘴噴孔的措施后降低了排放，但需要解決噪聲和振動過大的問題。特別是車用柴油機在怠速和小負荷工況下如果噴油率過高，則將產生強烈的振動和噪聲，對機器的可靠性和車輛乘員的舒適性產生不利影響。為此需要在保持較高的總噴油率的情況下降低初期噴油率，控制柴油機怠速和小負荷工況下的噴油率。德國Bosch公司，日本Zexel公司采用凹圓弧凸輪和雙彈簧噴油器控制噴油率形狀(SAE paper 940194)。日本電裝公司采用雙切線兩級凸輪和帶有副進油孔的柱塞偶件降低初期噴油率(Proceedings of 1995 Small Engine TechnologyConference 13-15 Sep.1995 USA.P.269-275).。美國Stanadyne公司開發(fā)的一種針閥節(jié)流的RSN型噴油嘴專利產品，采用“間隙控制”技術，能控制初期噴油量(《Diesel Progress Engines & Drives》1995年8月號，譯載《內燃機燃油噴射和控制》1996年2期)。以上幾種技術雖然能滿足柴油機降低噪聲和振動的性能要求，但是存在制造工藝復雜，成本較高的缺點。
柴油機噴油泵中的出油閥部件大多是單彈簧、單行程結構。德國Bosch公司的產品中有一種回油節(jié)流式出油閥，采用雙彈簧單升程結構(Diesel FuelInjection Pumps Types PE and PF Technical Instruction，ISBN1-85-226010-6)。英國Bryce公司有一種出油閥上帶有節(jié)流小孔的阻力式出油閥部件，它采用了雙彈簧雙升程結構。但是這種出油閥部件采用埋入出油閥座中的杯形出油閥零件，出油閥的錐面上加工有節(jié)流小孔。出油閥上方有一個具有法蘭邊和定位槽口的彈簧限位器，限位器中裝有控制預升程的內彈簧，限位器外裝有一個大彈簧，因此這種出油閥部件的結構尺寸較大，只適用于大缸徑的內燃機車和船用柴油機等用途，不適合用于車用柴油機。而且這種出油閥部件的供油速度曲線并不令人滿意(《內燃機燃油噴射和調節(jié)》美國波許公司波爾曼和梯留卡合著，譯文由機械工業(yè)出版社出版，1977版)。
此外，近年來新發(fā)展的電控燃油噴射系統(tǒng)也能控制柴油機噴油率的形狀，解決噪聲和振動過大的問題。但是結構復雜，成本較高。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是要提供一種噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，它能有效地控制柴油機的噴油率形狀，特別是能解決車用柴油機在怠速和小負荷工況下的振動和噪聲問題，而且結構簡單，制造成本低。
本發(fā)明的目的是這樣實現的在常規(guī)的由出油閥和出油閥座組成的出油閥偶件以及出油閥緊座，出油閥彈簧等零件共同組成的噴油泵單彈簧單升程出油閥部件中，增加控制出油閥初升程(H1)的定位環(huán)和緊靠在定位環(huán)上的定位片，并且由一根定位彈簧將定位片壓在定位環(huán)上。出油閥彈簧通過定位片上的中孔仍壓在出油閥座上。在噴油過程的初始階段，燃油壓力使出油閥克服出油閥彈簧的壓力，從出油閥座上升起。當出油閥升高到與定位片接觸時，出油閥暫停升高，這時出油閥的升程為初升程H1。當油壓繼續(xù)升高，使出油閥的上升力足以克服出油閥彈簧和定位彈簧兩者共同的彈簧壓力時，出油閥才能繼續(xù)上升，出油閥在后期上升的升程為后升程H2。全升程H是H1和H2之和。當油壓下降時，出油閥在彈簧力的作用下迅速下降，回落到出油閥座的密封面上。在本發(fā)明中通過調整初升程H1和定位彈簧及出油閥彈簧的剛度可以有效地控制柴油機噴油率隨噴油泵凸輪轉角θ變化的曲線形狀，從而保證柴油機在怠速和小負荷工況下各缸噴油量和噴油率的均勻性、穩(wěn)定性。經試驗證實，能顯著地降低柴油機的振動和噪聲。而且本發(fā)明具有設計結構簡單、制造維修方便、零部件的互換性、通用性強，成本低的顯著優(yōu)點。
本發(fā)明的附圖包括圖1等容式雙彈簧雙升程出油閥部件的剖視圖。
圖2圓柱形定位片的正視圖。
圖3三角形定位片的正視圖。
圖4噴油率形狀曲線圖。
圖5改進前后柴油機的振動曲線6等壓式雙彈簧雙升程出油閥部件的剖視圖。
圖7阻尼式雙彈簧雙升程出油閥部件的剖視圖。
具體實施例方式以下結合附圖詳細說明本發(fā)明的具體結構和三種實施例。
在圖1所示的等容式雙彈簧雙升程出油閥部件的剖視圖中，由出油閥(1)和出油閥座(2)組成的出油閥偶件和常規(guī)的出油閥偶件完全相同；出油閥緊座(3)和出油閥彈簧(4)的外形尺寸與常規(guī)出油閥部件中相應的零件相同。圖中定位環(huán)(5)緊靠在出油閥座(2)的端面上。從定位環(huán)(5)上端面到菌形出油閥(1)大端面之間的距離就是出油閥的初升程H1。調整定位環(huán)(5)的高度尺寸可以改變初升程H1的大小。定位片(6)緊靠在定位環(huán)(5)上面，由定位彈簧(7)向下壓緊。在圖1所示的等容式雙彈簧雙升程出油閥部件中還裝有減容器(10)。出油閥(1)的后升程H2是定位片(6)上端面到出油閥緊座(3)臺肩面之間的距離。因此出油閥的全升程H＝H1+H2。調整定位片(6)的厚度和出油閥緊座(3)中臺肩面的深度可以改變全升程H的大小。當然初升程H1也對全升程H的大小有直接的影響。
噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件中定位片(6)的形狀可以是圓柱形的(圖2)，三角形的(圖3)或其他形狀。在圖2所示的圓柱形定位片中，中間是一個中孔(8)，其直徑應大于出油閥彈簧(7)的外徑，使出油閥彈簧(7)能在中孔(8)中自由通過。中孔(8)的周圍可以有一個或多個通油孔(9)。圖2中所示的通油孔是三個長圓形孔。采用長圓形通油孔時，通油孔的流通截面較大，阻力較小。
圖3是一種三角形定位片(6)的正視圖。這種定位片的形狀是弧邊三棱柱。定位片(6)的中央是一個中孔(8)。在三角形定位片(6)上不需要加工出通油孔(9)，而是利用三角形與外接圓之間的間隙起通油作用。
圖4所示是噴油率形狀的曲線圖。圖中橫坐標表示噴油泵凸輪轉角θ，縱坐標代表柴油機燃油噴射系統(tǒng)的噴油率。圖4中實線是本發(fā)明的噴油率形狀曲線。虛線代表未采用本發(fā)明時典型的噴油率形狀。噴油泵凸輪采用常規(guī)的切線凸輪。從圖4的曲線中可以清楚地看出，采用本發(fā)明后初期噴油率降低，當出油閥上升到初升程H1時噴油率曲線出現一個明顯的平臺，然后噴油率再繼續(xù)升高。在開始回油后噴油率曲線陡然下降。改進前后噴油系統(tǒng)的噴油持續(xù)期基本不變，但是在柴油機怠速和小負荷工況下，采用本發(fā)明的出油閥部件后噴油率得到控制，而且各缸之間的噴油均勻性、穩(wěn)定性較好。
圖5是改進前后柴油機的振動曲線圖。圖中橫坐標代表柴油機的轉速，縱坐標代表柴油機振動的振幅。圖中曲線a是采用本發(fā)明改進的噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件后的柴油機振動曲線。圖中曲線b是未采用本發(fā)明時柴油機的振動曲線。由圖可以看到，改進后柴油機的振幅降低到原有振幅的三分之一以下。振動降低后柴油機的噪聲也有明顯的減少。
圖6所示的等壓式雙彈簧雙升程出油閥部件的剖視圖代表本發(fā)明的第二種實施例。圖中出油閥(1)和出油閥座(2)組成出油閥偶件；其特征是出油閥(1)上具有一個或多個垂直的節(jié)流小孔(11)，使出油閥升起后高壓油管中的油壓有一段等壓過程。圖中定位環(huán)(5)緊靠在出油閥座(2)的端面上。從定位環(huán)(5)上端面到出油閥(1)的大端面之間的距離是出油閥的初升程H1。定位片(6)緊靠在定位環(huán)(5)上面，由定位彈簧(7)向下壓緊。出油閥(1)的后升程H2是從定位片(6)上端面到出油閥緊座(3)臺肩面之間的距離。出油閥的全升程H＝H1+H2。出油閥彈簧(4)壓在出油閥(1)上。在出油閥(1)的初升程H1中，出油閥(1)只受到出油閥彈簧(4)的壓力。而在出油閥(1)的后升程H2中，出油閥(1)同時受到出油閥彈簧(4)和定位彈簧(7)兩者的作用力。
圖7所示的阻尼式雙彈簧雙升程出油閥部件剖視圖代表本發(fā)明的第三種實施例。這種出油閥部件的特征是裝有一個阻尼器(14)。阻尼器(14)由阻尼彈簧(12)和阻尼孔板(13)組成，它對出油閥部件內高壓燃油的壓力波有顯著的阻尼作用，可以明顯地減少高壓油管中及噴油器體內的高壓燃油的壓力波動，避免不良的二次噴油現象。這種出油閥部件中其它零件的結構、名稱和件號與圖1所示的等容式雙彈簧雙升程出油閥部件中對應的零件相同。
權利要求
1.一種噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，該部件具有由出油閥(1)和出油閥座(2)組成的出油閥偶件，出油閥緊座(3)，出油閥彈簧(4)，其特征在于具有定位環(huán)(5)，緊靠著定位環(huán)(5)的定位片(6)和壓在定位片(6)上的定位彈簧(7)。
2.根據權利要求1所述的噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，其特征是其中的定位片(6)是圓柱形的，定位片(6)上具有通過出油閥彈簧(4)的中孔(8)以及一個或多個通油孔(9)。
3.根據權利要求1所述的柴油機雙彈簧升程出油閥部件，其特征是其中的定位片(6)是三角形的，定位片(6)上具有通過出油閥彈簧(7)的中孔(8)。
4.根據權利要求1所述的噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，其特征是具有減容器(10)。
5.根據權利要求1所述的噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，其特征是其中的出油閥(1)具有一個和多個節(jié)流小孔(11)。
6.根據權利要求1所述的噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，其特征是具有由阻尼彈簧(12)和阻尼孔板(13)組成的阻尼器(14)。
7.根據權利要求2所述的噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，其特征是其中的定位片(6)上的通油孔(9)是一個長圓孔。
全文摘要
噴油泵雙彈簧雙升程出油閥部件，發(fā)明涉及柴油機燃油噴射裝置，特別是對噴油泵零部件結構的改進。其特征在于具有定位環(huán)，緊靠定位環(huán)的定位片和壓在定位片上的定位彈簧。它能有效地控制柴油機的噴油率形狀，特別是能解決車用柴油機在怠速和小負荷工況下的振動和噪聲問題。
文檔編號F02M61/00GK1590753SQ0214040
公開日2005年3月9日 申請日期2002年6月22日 優(yōu)先權日2002年6月22日
發(fā)明者張禮林 申請人:無錫油泵油嘴研究所