專利名稱：柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于柴油機高壓燃油系統(tǒng)可電子控制建立高壓，進而控制噴入柴油機內(nèi)的高壓燃油量(以下稱“噴油量”)及噴入時刻(以下稱“噴油正時”)的電磁鐵驅(qū)動的控制閥。借助于本發(fā)明，可使車用柴油機達到國3以上排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。
背景技術(shù)：
按國家頒發(fā)的機動車排放標(biāo)準(zhǔn)，我國以柴油機為主要動力源的商用車將實施第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)，即國3標(biāo)準(zhǔn)。而車用柴油機的排放滿足國3標(biāo)準(zhǔn)的必要技術(shù)條件就是裝備電子控制的燃油噴射系統(tǒng)，即可電子控制噴油量和噴油正時。目前國際上普遍采用的柴油機電子燃油噴射系統(tǒng)分為兩大類可維持穩(wěn)定噴射壓力及采用電控噴油器的高壓共軌電子燃油噴射系統(tǒng)(Common Rail Fuel System)；高壓燃油容積很小的可電控噴油量與噴油正時的單體泵和泵噴嘴電子燃油噴射系統(tǒng)，采用這兩種電子燃油噴射系統(tǒng)均可滿足車用柴油機國3排放標(biāo)準(zhǔn)所必備的技術(shù)條件。這兩種柴油機電子燃油噴射系統(tǒng)固然技術(shù)成熟，但其價格也相對高昂，特別是對于消費群體收入水平較低且對價格十分敏感的輕型卡車市場有難以接受之苦。因此，設(shè)計一種基于現(xiàn)有機械燃油泵可電控的低成本電子燃油噴射系統(tǒng)，對于國內(nèi)低端輕型車市場具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于傳統(tǒng)的柴油機機械控制高壓燃油泵，通過取消原有的機械調(diào)速器、機械供油提前角提前器和油量控制齒條機構(gòu)，而在柱塞套筒(單泵體)的頂部裝置一個本發(fā)明所設(shè)計的電磁閥控制機構(gòu)，通過電子控制單元對該電磁閥開啟和關(guān)閉的控制，達到對柴油機噴油量和噴油正時的電子控制，進而達到控制尾氣排放的目的。
柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥由油泵體、柱塞、高壓油控制閥桿、閥桿堵頭、回位彈簧、電磁鐵、銜鐵、電磁鐵外殼等構(gòu)成。其工作原理是當(dāng)柱塞向減小壓力油腔容積的方向運行時，低壓燃油通過進油孔進入柱塞上方的壓力油腔，當(dāng)柱塞向運行并擋住進油孔時，壓力油腔內(nèi)的燃油在柱塞的推動下經(jīng)壓力油腔上方的油孔進入高壓油控制閥桿的油槽內(nèi)，該油槽與高壓油出油孔相通，油槽的左端經(jīng)高壓油控制閥桿的錐形端面與低壓回油孔相通，高壓油控制閥桿受回位彈簧預(yù)緊力的作用被推向左端止于閥桿堵頭，通過調(diào)整堵頭的軸向尺寸，可調(diào)整高壓油控制閥桿錐面與閥座間的間隙，此間隙的存在，使得當(dāng)柱塞擠壓燃油時，由于壓力油腔與低壓回油孔相通，因此建立不起高壓，進而不能向柴油機的高壓燃油噴油器供給高壓燃油；當(dāng)電磁鐵在柴油機電控單元的控制下被通電激勵而產(chǎn)生電磁力，吸引銜鐵快速向右運動，與銜鐵相連的高壓油控制閥桿也一同向右運動，當(dāng)該閥的錐面與閥座接觸并止于此，控制閥桿油槽與回油孔的通道被封閉，整個壓力腔容積內(nèi)的燃油隨柱塞的進一步擠壓運行而被壓縮，壓力迅速升高，通過柴油機的噴油器噴入氣缸燃燒做功，進而輸出動力；當(dāng)柴油機電控單元發(fā)出停止噴油指令時，電磁鐵的電流被迅速切斷電磁力消失，高壓油控制閥桿在回位彈簧力和施加在閥桿錐面上的高壓油的作用下右行，打開高壓油與回油孔間的通道，高壓油腔的壓力迅速釋放致使噴油器停止噴油。由此，完成了一次高壓油壓的建立及向柴油機缸內(nèi)的燃油噴射。上述過程可以看出，通過控制電磁鐵的通電時刻即可控制噴油正時，而通過控制電磁鐵的通電持續(xù)期即可控制噴油量，這樣就滿足了國3排放標(biāo)準(zhǔn)對柴油機燃油系統(tǒng)所要求的技術(shù)條件。
本發(fā)明有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明采用的電磁驅(qū)動機構(gòu)具有簡潔易于加工及成本低廉的特點。
(2)本發(fā)明可適用于一切柴油機直列式機械控制高壓燃油泵進行電子控制的改制，進而可適合于用電子控制單元對柴油機噴油量及噴油正時的控制。
(3)由于取消了原柴油機機械控制燃油泵柱塞套筒上的控制油量的斜槽及齒條機構(gòu)，使柱塞套筒副的整體剛度提高，有利于提高燃油壓力。


本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由以下附圖和實例給出圖1電磁閥控制的電控泵結(jié)構(gòu)2電磁閥結(jié)構(gòu)圖1、進油孔 2、回油孔 3、泵體 4、堵頭 5、堵頭擋板 6、高壓油控制閥桿 7、高壓油出油孔 8、銜鐵與閥桿緊固螺釘 9、墊片 10、彈簧座 11、回位彈簧 12、電磁鐵 13、電磁鐵外殼 14、電磁鐵座 15、接線柱 16、連接座17、銜鐵 18、回油孔 19、壓力油腔 20、柱塞具體實施方式
如圖1、2所示，本發(fā)明包括基于傳統(tǒng)機械控制高壓燃油泵的油泵體1、柱塞20、構(gòu)成對燃油壓縮產(chǎn)生高壓的柱塞副機構(gòu)，高壓油控制閥桿6上的油槽與壓力油腔19、高壓油出油孔7及回油孔2構(gòu)成一個二位三通閥，堵頭擋板5及堵頭4構(gòu)成對高壓油控制閥桿行程的限位，螺釘8將銜鐵17與高壓油控制閥桿6連成一體，彈簧11及彈簧座10通過電磁鐵12基座施加的預(yù)緊力將高壓油控制閥桿6推至堵頭限定的常開位置，電磁鐵12通過電磁鐵外殼13被固定到泵體3上，電磁鐵12與銜鐵17的靜態(tài)間隙由墊片9加以調(diào)整。
本發(fā)明可在現(xiàn)有所有柴油機機械控制直列式高壓燃油泵上加以實施。
權(quán)利要求
1.柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥，其特征在于采用一個電磁鐵控制的三通閥來控制由油泵柱塞壓縮燃油期間建立高壓的時刻以及建立高壓的持續(xù)期，由此控制噴入柴油機的油量和噴油正時，當(dāng)柱塞向減小柱塞頂端壓力油腔容積的方向運動時，壓力油經(jīng)高壓油控制閥桿與閥座間的間隙進入回油孔，壓力油腔內(nèi)壓力升高不顯著，而當(dāng)高壓油控制閥桿和與之緊固在一起的銜鐵被通電的電磁鐵吸引并克服復(fù)位彈簧的阻力使閥桿與閥座接觸而封閉回油通道時，油壓迅速上升至可噴入柴油機氣缸所需的高壓，通過柴油機噴油器噴入氣缸內(nèi)的燃燒室，當(dāng)電磁閥的電流斷開時，閥桿在回位彈簧和高壓燃油施加于閥桿錐面上的力作用下迅速離開閥座，高壓油經(jīng)回油孔迅速減壓，柴油機噴油器停止噴油。由此，完成一次可由電子控制單元按照排放要求而標(biāo)定的柴油機燃油噴射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥，其特征在于所述三通閥，采用一個復(fù)位彈簧使高壓油控制閥桿處于壓力油腔與回油孔常通的狀態(tài)，只有當(dāng)電磁鐵通電時，壓力油腔由高壓油控制閥桿的位移至閥座與回油通道隔開而產(chǎn)生可噴入柴油機的高壓燃油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥，其特征在于高壓油控制閥桿與銜鐵采用螺釘連接，便于安裝和加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥，其特征在于回位彈簧置入電磁鐵內(nèi)部，使本發(fā)明控制閥的空間尺寸有較大的壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥，其特征在于電磁鐵與銜鐵之間的間隙可由電磁鐵與泵體之間的墊片加以調(diào)整，電磁鐵與泵體之間采用一個外殼用螺紋連接的方式加以緊固。
全文摘要
柴油機高壓油泵噴油量與噴油正時電磁控制閥，采用一個電磁鐵控制的三通閥來控制由油泵柱塞壓縮燃油期間建立高壓的時刻以及建立高壓的持續(xù)期，由此控制噴入柴油機的油量和噴油正時。當(dāng)柱塞向減小柱塞頂端壓力油腔容積的方向運動時，壓力油經(jīng)高壓油控制閥桿與閥座間的間隙進入回油孔，壓力油腔內(nèi)壓力升高不顯著，而當(dāng)高壓油控制閥桿和與之緊固在一起的銜鐵被通電的電磁鐵吸引并克服復(fù)位彈簧的阻力使閥桿與閥座接觸而封閉回油通道時，油壓迅速上升通過噴油器噴入柴油機氣缸內(nèi)，當(dāng)電磁閥的電流斷開時，閥桿在回位彈簧和高壓燃油施加于閥桿錐面上的力作用下迅速離開閥座，高壓油經(jīng)回油孔迅速減壓，柴油機噴油器停止噴油。
文檔編號F02M51/04GK1928348SQ20061010965
公開日2007年3月14日 申請日期2006年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者張育華, 吳北雅 申請人:北京美動力發(fā)動機技術(shù)有限公司