专利名称：一种电控直列合成式多缸喷油泵总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电控直列合成式多缸喷油泵总成。
技术背景柴油机对燃油系统供给的基本要求为定时、定量、高压雾化。传统机械 直列合成式多缸喷油泵总成如典型产品德国BOSCH公司的P型泵、A型泵， 日本电装公司的EP9泵，奥地利FM公司的P7泵等在配带极其复杂的机械式调 速器和机械离心提前器后，能够满足柴油机的这种基本要求。随着社会的进步，节能与环保成为当今乃至今后世界柴油机技术发展的主 课题。现代柴油机对对燃油系统供给的经济性、排放性能的要求日趋严格，我 国在2007年7月1日已开始全面实施相当欧3的排放法规。。这就要求燃油供 给系统喷油泵具备以下特点-1. 更高的喷射压力；2. 可柔性控制的喷油量；3. 可柔性控制的喷油定时；4. 理想的喷油速率波形；5. 可实现1 2次的予喷射和后喷。传统机械直列合成式多缸喷油泵总成无法满足上述要求。当今世界上最被 推崇的燃油喷射系统产品是德国B0SCH公司的CR高压电控共轨系统；日本电装 公司的U2高压电控共轨系统。该种系统虽然都能满足现代柴油机技术的要求， 但他们共同特点是对油品的要求极高，而且在工作过程中一直处于超高压状态， 对密封要求极为苛刻。而我国现有的油品状态极难满足这种要求，更难以突破 的是我国现有的工艺水平和机加工能力都无法达到长时间超高压密封的要求。 发明内容本发明的目的是提供一种不改变原柴油机布局即可实现更高的喷射压力、 可柔性控制的喷油量、可柔性控制的喷油定时、理想的喷油速率波形；可实现 1 2次的予喷射和后喷的电控直列合成式多缸喷油泵总成。本发明的目的是通过实施下述技术方案來实现的一种安装在发动机上的电控直列合成式多缸喷油泵总成，包括低压输油泵、 泵箱、泵体、柱塞偶件、柱塞弹簧、带滚轮的挺柱体部件、设置在泵体下部带 驱动凸轮的凸轮轴，其特征在于所述泵箱为整体式泵箱，低压输油泵总成安 装在整体式泵箱上，所述柱塞偶件为整体式柱塞偶件，柱塞腔上端的油道设置 为燃油的进出共用通道，在进出共用通道上端设置一控制喷油器高压燃油供给 的高频电磁控制阀偶件，所述高频电磁控制阀偶件包括阀杆、衔铁、高频电磁
阀以及外挂的ECU，所述阀杆一端和衔铁联接，另一端的锥面端头与泵体上部的 阀孔端面棱边形成线密封；阀杆中心线与柱塞中心线在同一平面并相互垂直， 柱塞偶件与电磁控制阀偶件共用同一泵体为偶件副；柱塞弹簧两端分别安装在 泵体和挺柱体部件上；柱塞偶件、柱塞弹簧、高频电磁控制阀偶件构成独立的 泵油单元。凸轮轴上的凸轮与各缸一一对应，相位信号发生器布置在相邻两缸之间并 与凸轮轴为一整体。所述整体式泵箱为整体框架结构，在与各缸的共同中心平面平行的两侧箱 体上对称布置了两条低压油道，所述低压油路通道通过管路与低压输油泵总成 相连，并通过斜孔分别与各缸体相通。挺柱体部件的侧面设置有偏离挺柱体中心线且和各缸的共同中心平面垂直 的一个定位平面挺柱体部件的定位平面处还对应设置一个固装在泵箱箱体销孔 内的圆柱销，所述圆柱销中心线垂直于各缸的共同中心平面，圆柱销数量与缸 数相等。挺柱体部件内有挺柱体通往滚轮销与滚轮销通往滚轮的润滑油道。 采用搭子或法兰安装在发动机上的本电控直列合成式多缸喷油泵总成，由 于采用了整体式强化结构，本发明可以实现更高的喷射压力，P7100为105MPa， 本总成可达140 MPa;由于采用了在ECU控制下的高频电磁阀作为控制喷油器高 压燃油供给供油开关，替代了柱塞斜槽加调速器控制的方式，尤其是高频电磁 控制阀偶件的阀杆的锥面端头与泵体上部的阀孔端面棱边形成线密封，密封效 果较面密封因而更好，灵敏、易控、准确的开关能力更容易实现可柔性控制的 喷油量；同时可根据工况要求灵活改变供油时刻，比机械离心提前器更容易实 现可柔性控制的喷油定时；高频电磁阀可控的响应速度，使得供油速率波形更 接近理想的供油规律；根据工况要求在ECU控制下可实现1 2次的予喷射和后 喷，这是传统机械直列合成式多缸喷油泵总成难以实现的。设置两条低压油道， 相对各缸进回油路线缩短，低压腔容量增大，新鲜燃油的进入和高温油及汽泡 油的排出得到极大的改善，可以解决由于泵端压力增高，造成大量高温油及气 泡油进入低压油道妨碍下一循环的新鲜燃油的供给问题。在凸轮轴的相邻的凸 轮之间加工有单独的相位信号齿盘，为实现柔性控制喷油定时提供准确的供油 相位信号，克服了在已有的电控喷油泵方案中，相位信号的获取布置在柴油机 上，导致电控喷油泵独立调试的灵活度和准确度较差的问题。在挺柱体的侧面 加工一个定位平面并与设置在箱体上的圆柱销配合定位，并对应缸数一缸一销 的定位结构，使挺柱体的刚度得到极大的提高，挺柱体变形程度得到极大的改 善，且定位精度提高，定位效果更好，加工和装配难度降低。在挺柱体部件内
部设置挺柱体通往滚轮销与滚轮销通往滚轮的润滑油道，使润滑油能够从挺柱 体上端通过润滑油道进入滚轮与滚轮销之间形成润滑油膜，改变了运动付的接 触状态、大大提高了抗磨损能力，同时也提高了承载能力。相比电控高压共轨系统，本发明仍采用传统的单缸脉动方式，对油品要求 降低且处于瞬时高压状态，大大降低了对机加工能力的要求。而在性能上完全 与电控高压共轨系统一样，达到满足现代柴油机技术的要求。
图1是本发明局部纵剖面结构示意图。图2是图1 A-A剖视图。图3是图2 B-B剖视图。图4是本发明的凸轮轴结构示意图。图5是图4 C-C剖视图。图6是本发明的挺柱体部件的结构示意图。图7是图6 D-D剖视图。图8是挺柱体部件的剖面示意图。图中标记1低压输油泵总成，2整体式泵箱，3泵油单元，4柱塞 弹簧，5挺柱体部件，6滚轮，7整体式柱塞偶件，8泵体，9阀杆，10 阀杆弹簧，11电磁铁，12衔铁，13凸轮，14圆柱销，15凸轮轴，16 相位信号发生器，17连接低压油道和各缸体的斜孔，18柱塞腔上端的燃油 进出共用通道，19阀杆锥面端头与泵体上部的阀孔端面棱边形成线密封，20 低压油道，21滚轮销，22阀杆中心线，23挺柱体部件的侧面，24挺 柱体部件侧面的定位平面，25各缸的共同中心平面，26柱塞中心线，27 挺柱体中心线，28挺柱体，29挺柱体与滚轮销之间的润滑油道，30滚轮销 与滚轮之间的润滑油道。
具体实施方式
实施例1，如图1、 2、 4、 5所示低压输油泵总成1安装在整体式泵箱2 上，并通过管路与泵箱2上的低压油道20相联接，构成低压燃油的循环供给系 统。整体式柱塞偶件7直列吊装在泵箱上，柱塞腔上端的油道设置为燃油的进 出共用通道18，在进出共用通道18上端设置控制喷油器高压燃油供给的高频电 磁控制阀偶件，高频电磁控制阀偶件包括阀杆9、衔铁12、高频电磁阀ll以及 外挂的ECU，阀杆一端和衔铁联接，另一端的锥面端头与泵体上部的阀孔端面 棱边形成线密封19，阀杆中心线22与柱塞中心线26在同一平面并相互垂直， 柱塞偶件7与高频电磁控制阀偶件共用同一泵体8为偶件副；柱塞弹簧4两端 分别安装在泵体8和挺柱体部件5上；柱塞偶件、柱塞弹簧、高频电磁控制阀
偶件构成独立的泵油单元3。电磁铁ll不通电时，在阀杆弹簧10的作用下，阀 杆9锥面端头与泵体8上部的阀杆孔端面棱边形成的线密封处19脱开，低压油 道20与柱塞腔上端的燃油进出共用通道18贯通，燃油充满柱塞腔。凸轮轴15 与柴油机的驱动联接并旋转，凸轮13迫使挺柱体部件5克服柱塞弹簧4的予紧 力，推动柱塞偶件7上行，凸轮轴旋转使得布置在相邻两凸轮之间的相位信号 发生器16产生相位信号，经处理后由ECU (电子控制单元)识别。根据工况要 求以及所给出的相位信号，在ECU的控制下，对电磁铁11通电，衔铁12被吸 合带动阀杆9锥面端头与泵体8上部的阀杆孔端面棱边形成线密封19，低压油 道与燃油进出共用通道18被阻断，在柱塞上端区域形成封闭空间，此时柱塞高 速上行，燃油被压缩，压力迅速提高，当达到喷油器的开启压力时，高压燃油喷 射入汽缸。在喷入工况要求的定量燃油后，在ECU的控制下，对电磁铁11断电， 在阀杆弹簧10的作用下，阀杆9锥面端头与泵体8上部的阀杆孔端面棱边形成 的线密封19重新脱开，柱塞腔上端的燃油进出共用通道18于低压通道贯通， 高压燃油迅速卸压，喷油器关闭，燃油停止喷射。当凸轮13到达上止点后， 在柱塞弹簧4的作用下，柱塞沿凸轮型线下行，柱塞偶件7腔内形成一定真空，燃油被吸入完成一个工作循环。
实施例2，作为实施例l的改进，在与各缸的共同中心平面25平行的整体 框架结构泵箱2的两侧箱体上，对称布置了两条低压油道20，燃油通过与与低 压输油泵总成相连的管路进入低压油道，并通过斜孔17分别与各缸体相通，如 图2和图3所示。相对各缸进回油路线縮短，低压腔容量增大，新鲜燃油的进 入和高温油及气泡油的排出得到极大的改善。
实施例3，在实施例l、 2的基础上，为了提高挺柱体的定位精度，在挺柱 体部件的侧面23设置有偏离挺柱体中心线27且和各缸的共同中心平面25垂直 的一个定位平面24，如图6和图7所示，挺柱体部件的定位平面24处还对应设 置一个固装在整体框架结构泵箱2箱体销孔内的圆柱销14，该圆柱销中心线垂 直于各缸的共同中心平面25，并对应缸数一缸一销。
实施例4，如图8所示，作为实施例l、 2、 3更进一步的改进，挺柱体部件5内设置有从挺柱体28通往滚轮销21及滚轮销通往滚轮6的润滑油道29， 30, 对滚轮和滚轮销运动付进行有效润滑，减少其机械磨损，提高滚轮和滚轮销的 使用寿命，从而延长喷油泵的使用寿命。
权利要求
1、一种安装在发动机上的电控直列合成式多缸喷油泵总成，包括低压输油泵、泵箱、泵体(8)、柱塞偶件、柱塞弹簧(4)、带滚轮(6)的挺柱体部件(5)、设置在泵体下部的带驱动凸轮(13)的凸轮轴(15)，其特征在于所述泵箱为整体式泵箱(2)，低压输油泵总成(1)安装在整体式泵箱上，所述柱塞偶件为整体式柱塞偶件(7)，柱塞腔上端的油道设置为燃油的进出共用通道(18)，在进出共用通道上端设置一控制喷油器高压燃油供给的高频电磁控制阀偶件，所述高频电磁控制阀偶件包括阀杆(9)、衔铁(12)、高频电磁阀(11)以及外挂的ECU，所述阀杆一端和衔铁联接，另一端的锥面端头与泵体上部的阀孔端面棱边形成线密封(19)；阀杆中心线(22)与柱塞中心线(26)在同一平面并相互垂直，柱塞偶件(7)与电磁控制阀偶件共用同一泵体为偶件副；柱塞弹簧(4)两端分别安装在泵体(8)和挺柱体部件(5)上；柱塞偶件、柱塞弹簧、高频电磁控制阀偶件构成独立的泵油单元(3)。
2、 如权利要求l所述的电控直列合成式多缸喷油泵总成，其特征在于 凸轮轴(15)上的凸轮(13)与各缸一一对应，相位信号发生器(16)布置 在相邻两缸之间并与凸轮轴为一整体。
3、 如权利要求1或2所述的电控直列合成式多缸喷油泵总成，其特征在 于所述整体式泵箱(2)为整体框架结构，在与各缸的共同中心平面(25) 平行的两侧箱体上对称布置了两条低压油道(20)，所述低压油路通道通过管 路与低压输油泵总成(1)相连，并通过斜孔(17)分别与各缸体相通。
4、 如权利要求3所述的电控直列合成式多缸喷油泵总成，其特征在于 挺柱体部件的侧面(23)设置有偏离挺柱体中心线(27)且和各缸的共同中 心平面(25)垂直的一个定位平面(24);挺柱体部件的定位平面(24)处还 对应设置一个固装在泵箱(2)箱体销孔内的圆柱销(14)，所述圆柱销中心 线垂直于各缸的共同中心平面(25)，圆柱销数量与缸数相等。
5、 如权利要求l、 2、 3或4所述的电控直列合成式多缸喷油泵总成，其 特征在于挺柱体部件(5)内有挺柱体(28)通往滚轮销(21)与滚轮销通 往滚轮(6)的润滑油道(29， 30)。
全文摘要
本发明公开了一种可(采用搭子或法兰)安装在发动机上的电控直列合成式多缸喷油泵总成。以整体式泵箱为载体，低压输油泵总成安装在泵箱上，共同构成低压燃油的循环供给系统；各缸以整体式柱塞偶件为产生高压燃油的核心组件，可直列吊装在泵箱上；各缸分别以电磁铁为驱动源，弹簧力为恢复力实现供油的开关，并与柱塞偶件合为一体形成独立的泵油单元；以旋转凸轮轴为动力驱动机构；以带滚轮的挺柱体部件为旋转运动与直线往复运动的转换部件等共同构成电控直列合成式多缸喷油泵总成。在不改变原柴油机布局的前提下，替代传统机械直列合成式多缸喷油泵总成，达到柴油机实现欧3排放对燃油喷射系统的技术要求。
文档编号F02M51/04GK101131140SQ20071005000
公开日2008年2月27日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者进 李, 欧阳明高, 进 汪, 牟学利, 董瑞谦, 赵新方, 郝守刚 申请人:成都市易控高科电喷有限责任公司