缸内直喷式发动机燃料高压产生装置

摘要

本发明公开了一种缸内直喷式发动机燃料高压产生装置。它具有燃料输送泵，在燃料输送泵上依次串接有第一单向阀、第二单向阀、蓄压器、压力传感器、第三单向阀、第四单向阀，第一单向阀与第二单向阀的连接点与燃料压力增压装置上端相接，第三单向阀与第四单向阀的连接点与燃料压力增压装置下端相接，燃料压力增压装置内分别设有上燃料压缩缸位置传感器和下燃料压缩缸位置传感器。本发明的优点：1)容易实现燃料的高压增压；2)无高速运动部件，提高了可靠性；3)解决了低粘度、润滑性差燃料的高压密封问题；4)适应多种液体及气体燃料的增压。

说明书

技术领域

本发明涉及一种缸内直喷式发动机燃料高压产生装置。

背景技术

发动机缸内直接喷射技术越来越多的被应用到各类中高档轿车上，它已经成为今后汽车技术发展的一个主要方向。而燃料高压产生装置是发动机缸内直接喷射燃料供给系统中的关键部分，传统的缸内直喷式发动机压力产生装置一般采用由发动机带动柱塞式油泵压油的方式来产生高压燃油，采用这种高压产生装置存在诸多缺点：由于柱塞式油泵中的柱塞偶合件采用的是高精度配合，而柱塞式油泵工作时它们处于高速运动状态，这就要求柱塞偶合件之间有良好的润滑以防止部件磨损，但对于使用汽油、液化石油气这类燃料的发动机缸内直接喷射系统来说，由于汽油、特别是液化石油气燃料具有粘度低、润滑性差的特点，如果采用传统的缸内直喷式发动机压力产生装置，势必会带来部件快速磨损导致装置失效的严重后果，更有甚者，由于某些燃料的腐蚀作用，采用柱塞泵增压时会因为燃料的腐蚀使柱塞偶合件的配合精度降低，从而使传统的缸内直喷式发动机压力产生装置产生增压困难、密封性能差等问题，严重影响系统使用的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种缸内直喷式发动机燃料高压产生装置。

它具有燃料输送泵，在燃料输送泵上依次串接有第一单向阀、第二单向阀、蓄压器、压力传感器、第三单向阀、第四单向阀，第一单向阀与第二单向阀的连接点与燃料压力增压装置上端相接，第三单向阀与第四单向阀的连接点与燃料压力增压装置下端相接，燃料压力增压装置内分别设有上燃料压缩缸位置传感器和下燃料压缩缸位置传感器。

本发明的优点：

1)容易实现燃料的高压增压；

2)无高速运动部件，提高了可靠性；

3)解决了低粘度、润滑性差燃料的高压密封问题；

4)适应多种液体及气体燃料的增压。

附图说明

图1是缸内直喷式发动机燃料高压产生装置结构示意图；

图2是本发明的燃料压力增压装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，缸内直喷式发动机燃料高压产生装置具有燃料输送泵7，在燃料输送泵7上依次串接有第一单向阀2、第二单向阀3、蓄压器6、压力传感器8、第三单向阀4、第四单向阀5，第一单向阀2与第二单向阀3的连接点与燃料压力增压装置1上端相接，第三单向阀4与第四单向阀5的连接点与燃料压力增压装置1下端相接，燃料压力增压装置1内分别设有上燃料压缩缸位置传感器9和下燃料压缩缸位置传感器10。

如图2所示，燃料压力增压装置1依次具有上燃料压缩缸套1-1、流体动力缸套上法兰1-9、流体动力缸套1-13、流体动力缸套下法兰1-16、下燃料压缩缸套1-23，在上燃料压缩缸套1-1内设有上燃料压缩活塞1-2，在上燃料压缩活塞1-2上设有活塞杆1-4并用锁紧螺母1-5固定，上燃料压缩缸套1-1与上燃料压缩活塞1-2间设有上密封活塞环1-3；在流体动力缸套1-13内设有流体动力活塞1-12，在流体动力活塞1-12上设有活塞杆1-4并用锁紧螺母1-14固定，流体动力活塞1-12与流体动力缸套1-13之间设有密封活塞环1-11；在下燃料压缩缸套1-23内设有下燃料压缩活塞1-21，在下燃料压缩活塞1-21上设有活塞杆1-4并用锁紧螺母1-19固定，下燃料压缩缸套1-23与下燃料压缩活塞1-21间设有下密封活塞环1-22；上燃料压缩缸套1-1与流体动力缸套上法兰1-9之间设有密封圈1-7，流体动力缸套上法兰1-9与流体动力缸套1-13之间设有密封圈1-10，上燃料压缩缸套1-1、流体动力缸套上法兰1-9与流体动力缸套1-13通过紧固螺栓1-6连接在一起；下燃料压缩缸套1-23与流体动力缸套下法兰1-16之间设有密封圈1-18，流体动力缸套下法兰1-16与流体动力缸套1-13之间设有密封圈1-15，下燃料压缩缸套1-23、流体动力缸套下法兰1-16与流体动力缸套1-13通过紧固螺栓1-20连接在一起；在上燃料压缩缸套1-1上开有一个与a腔相连的燃料进出孔A和一个与e腔相连的燃料泄露搜集孔E，在流体动力缸套1-13上开有一个与c腔相连的动力缸流体进出孔C和一个与d腔相连的动力缸流体进出孔D，在下燃料压缩缸套1-23上开有一个与b腔相连的燃料进出孔B和一个与f腔相连的燃料泄露搜集孔F。

本发明工作时：

工作流体通过流体动力缸套1-13上的动力缸流体进出孔C进入c腔，同时d腔中的工作流体通过流体动力缸套1-13上的动力缸流体进出孔D流出，c腔和d腔之间的压力差使得流体动力活塞1-12向着下燃料压缩缸套1-23的方向移动，同时带动与流体动力活塞1-12固定在一起的活塞杆1-4、以及固定在活塞杆1-4上的上燃料压缩活塞1-2和下燃料压缩活塞1-21向着同一方向移动。此时，上燃料压缩缸套1-1内a腔的压力下降，燃料罐(箱)来的燃料由EN口经过燃料输送泵7初级增压后，通过第一单向阀2进入上燃料压缩缸套1-1内的a腔；而下燃料压缩缸套1-23内b腔中原有的燃料被压缩，达到预先设定的燃料压力(0.5～100MPa)。这些在下燃料压缩缸套1-23内b腔中形成的高压燃料则经过第三单向阀4供给接在出口O处的喷油嘴。

当下燃料压缩缸套1-23内b腔中的高压燃料喷射完毕后，上燃料压缩活塞1-2接近行程终点，上燃料压缩缸位置传感器9发出信号给控制器，在控制器的控制下，工作流体通过流体动力缸套1-13上的动力缸流体进出孔D进入d腔，同时c腔中的工作流体通过流体动力缸套1-13上的动力缸流体进出孔C流出，d腔和c腔之间的压力差使得流体动力活塞1-12向着上燃料压缩缸套1-1的方向移动，同时带动与流体动力活塞1-12固定在一起的活塞杆1-4、以及固定在活塞杆1-4上的上燃料压缩活塞1-2和下燃料压缩活塞1-21向着同一方向移动。此时，下燃料压缩缸套1-23内b腔的压力下降，燃料罐(箱)来的燃料由EN口经过燃料输送泵7初级增压后，通过第四单向阀5进入下燃料压缩缸套1-23内的b腔；而上燃料压缩缸套1-1内a腔中原有的燃料被压缩，达到预先设定的燃料压力(0.5～100MPa)。这些在上燃料压缩缸套1-1内a腔中形成的高压燃料则经过第二单向阀3供给接在出口O处的喷油嘴。

在上燃料压缩缸套1-1内a腔中的高压燃料喷射完毕后，下燃料压缩活塞1-21接近行程终点，下燃料压缩缸位置传感器10发出信号给控制器，在控制器的控制下，燃料压力增压装置将重复第1步的过程，吸入燃料到上燃料压缩缸套1-1内a腔，同时压缩下燃料压缩缸套1-23内b腔中的燃料形成高压燃料。由此周而复始的循环工作，就可以形成稳定高压燃料供给接在出口O处的喷油嘴了。

当流体动力活塞1-12、活塞杆1-4、以及固定在活塞杆1-4上的上燃料压缩活塞1-2和下燃料压缩活塞1-21反向移动时，上燃料压缩缸套1-1内的a腔或是下燃料压缩缸套1-23内的b腔中的高压燃料已经用完，而与之对应的下燃料压缩缸套1-23内的b腔或是上燃料压缩缸套1-1内的a腔中的燃料还未被压缩到要求的压力，这时油路中的燃料压力会出现短暂的下降，为了避免燃料的压力波动，本燃料压力增压装置采用了蓄压器6，当油路中的压力突然下降时，由蓄压器6向油路中提供高压燃料，从而保证整个装置输出的高压燃料压力保持不变。

压力传感器8的作用是收集高压油路中的压力信息，反馈给控制器，并以此为基础控制动力缸的动作。在上燃料压缩缸套1-1上与e腔相接的燃料泄漏搜集孔E的作用是当燃料压缩时，将由上燃料压缩缸套1-1与上燃料压缩活塞1-2间泄漏出来的燃料搜集起来送回燃料罐(箱)；在下燃料压缩缸套1-23上与f腔相接的燃料泄漏搜集孔F的作用是当燃料压缩时，将由下燃料压缩缸套1-23与下燃料压缩活塞1-21间泄漏出来的燃料搜集起来送回燃料罐(箱)。