双侧出油式高压油轨的制作方法

本实用新型涉及一种将供油泵提供的高压燃油分配到内燃机燃料喷射系统各喷油器中,起蓄压器作用的高压油轨。所述高压是指喷油系统压力最高能达到200MPa以上。

背景技术：

在柴油机中，高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒。在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物HC的排放量，油耗增加。此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷，现代柴油机采用了一种称为共轨的技术。高压共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过-对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。

高压油轨是存贮燃油，同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动，确保系统压力稳定，为各缸共同所有的共轨管。由于柴油机的压缩比大，汽缸内的压力非常大，要形成均匀的油雾，也就需要很高的喷油压力，而现在主流的柴油机则是电控的高压共轨喷射，高压油泵与喷油器通过高压油轨隔离开，通过高压油泵加压，ECU采集传感器信号，实现燃油喷射的精确控制。

高压共轨系统主要由电控单元、高压油泵、蓄压器(共轨管)、高压油管、电控喷油器以及各种传感器和执行器等组成。高压油管是连接共轨管和电控喷油器的通道，它应有足够的燃油流量减小燃油流动时的压降，并使高压管路系统中的压力波动较小，能承受高压燃油的冲击作用，且起动时共轨中的压力能很快建立。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。高压共轨管上还安装了压力传感器，压力传感器向ECU提供高压油轨的压力信号。低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将燃油加压送入高压油轨(蓄压器)，高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节。高压油轨内的燃油经过高压油管，根据机器的运行状态，由电控单元确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入汽缸。由于高压共轨喷射系统的喷射压力非常高，因此其喷油嘴的喷孔截面积很小，如BOSCH公司的喷油嘴的喷孔直径为0.169mm×6，在如此小的喷孔直径和如此高的喷射压力下，燃油流动处于极端不稳定状态，油束的喷雾锥角变大，燃油雾化更好，但贯穿距离变小，因此应改变原柴油机进气的涡流强度、燃烧室结构形状以确保最佳的燃烧过程。

柴油共轨系统已发展到了第3代，它有着强大的技术潜力。第一代共轨高压泵总是保持在最高压力，导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根据发动机需求而改变输出压力，并具有预喷射和后喷射功能。预喷射降低了发动机噪音：在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了气缸压燃，预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易，缸内的压力和温度不再是突然地增加，有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射，产生二次燃烧，将缸内温度增加200～250℃，降低了排气中的碳氢化合物。然而现有技术中的柴油共轨系统高压油轨，由于采用图6所示的高压油轨结构形式，将共轨管2作为高压油轨的装配安装基础件，在共轨管2的一边端头安装轨压传感器1，另一边端头安装堵头5；一个或多个进油接头同侧设置在共轨管2外圆柱面上，两个或多个出油接头设置在共轨管2与进油接头同一侧位置。两个或多个安装耳座7布置在共轨管2外圆柱面上，安装耳座7的支撑面10及安装面11与共轨管2外圆柱面的轴线成对称关系。

上述传统共轨系统高压油轨主要缺点及不足之处在于，它在图8-图10所示的发动机气缸水平对置布局的发动机18上安装后将会出现如下问题：

1外形尺寸空间大，安装性差。当油轨出油接头轴线处于垂直面位置布置时，高压油管的最上端在垂直方向上向发动机18本体以外方向延伸距离较大，受高压油管最小弯曲半径的限制，不能安装在空间有限制要求的发动机等动力装置上。

2配套高压油管加工性差。当油轨出油接头轴线处于水平面位置布置时，出油接头一3通过高压油管一14与同一侧喷油器一13的连接虽然方便，但出油接头四9与另一侧喷油器二16的连接时，其高压油管三20向发动机18本体以外方向延伸距离加大，需增加一次180度的转向弯曲，给高压油管三20带来加工不便的困难。

3可靠性差。安装耳座7在发动机18的平台安装面19上安装后，共轨管2悬空，加上高压油管外部突出尺寸较大，在较大的高压油轨及高压油管的振动下，易出现高压油管接头松脱等概率故障，会导致可靠性变差。

4油轨燃油建压响应慢。由于高压油管三20长度相对较长，高压容积增大，油泵系统首次工作时，高压燃油充满共轨管2及高压油管内部腔体的时间相应变长，油轨初始燃油压力的建立也就较慢。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构紧凑、安装空间小、可靠性更高、油轨压力建立快的双侧出油式高压油轨，以克服现有传统共轨系统高压油轨体积大、连接油管复杂、可靠性低、安装受限的不足。

本实用新型解决传统共轨系统高压油轨技术问题所采用的双侧出油式高压油轨技术方案，包括：带有安装耳座7的共轨管2，轴向螺接在共轨管2一侧端部的轨压传感器1和另一侧端部的堵头5，径向设置在共轨管2外圆柱面上，与共轨腔连通的进油接头和出油接头，其特征在于：出油接头一3与出油接头二4同侧分布在共轨管2外圆柱面上，并与发动机18上的气缸位置相对应，进油接头8、出油接头四9与出油接头三6反向于上述出油接头一3与出油接头二4，同侧分布在共轨管2管体上，其中，进油接头8相邻于出油接头四9，位于出油接头一3与出油接头二4之间的反向径向面上，共轨管2上的各出油接头通过高压油管与安装在同一侧气缸上相应喷油器进行连接，高压燃油从共轨管2两侧的出油接头一3、出油接头二4、出油接头四9及出油接头三6径向孔流出。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：

1结构紧凑、安装空间小。本实用新型将出油接头一3与出油接头二4同侧分布在共轨管2外圆柱面上，并与发动机18上的气缸位置相对应，进油接头8、出油接头四9与出油接头三6反向于上述出油接头一3与出油接头二4，同侧分布在共轨管2管体上，减小了共轨管2配套高压油管外形空间尺寸，当共轨管2上出油接头通过高压油管与安装在同一侧气缸上相应喷油器进行连接时，可以采用最短的路径进行布置高压油管，高压油管不需180度的转向弯曲，改变了高压油管加工性和安装性，在结构上更简单。由于减少了高压油轨及高压油管的总占用空间，避免了高压油管加工不方便及高压油管向发动机18本体以外方向延伸距离较大的不足，解决了现有技术高压油轨不能安装在空间有限制要求的发动机等动力装置上的问题。

2油轨燃油建压响应快。本实用新型将进油接头8相邻于出油接头四9，并位于出油接头一3与出油接头二4之间的反向径向面上，共轨管2上的各出油接头通过高压油管与安装在同一侧气缸上相应喷油器进行连接，相对较短的油管长度，减少了高压油轨及高压油管的总占用空间，同时也减小了高压容积。油泵系统首次工作时，高压燃油充满共轨管2及高压油管内部腔体的时间相应变短，解决了油轨初始燃油压力建立较慢的问题。

3可靠性更高。安装耳座7在发动机18上的平台安装面19上安装后，支撑面10及共轨管2可以与发动机18上的平台安装面19贴紧安装，高压油轨及高压油管的振动较小，避免了出现高压油管接头松脱等故障的缺陷。

本实用新型特别适用于发动机气缸水平对置布局及V型布局的活塞发动机上进行燃油储压及分配的高压油轨。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型双侧出油式高压油轨的构造示意图。

图2是图1的A-A向阶梯剖视图。

图3是本实用新型高压油轨与发动机喷油器相连结构的主视图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3的I处局部放大示意图。

图6是现有技术柴油共轨系统高压油轨的构造示意图。

图7是图6的A-A向剖视图。

图8是图6高压油轨与发动机喷油器相连结构的主视图。

图9是图8的俯视图。

图10是图8的I处局部放大示意图。

图中：1轨压传感器，2共轨管，3出油接头一，4出油接头二，5堵头，6出油接头三，7安装耳座，8进油接头，9出油接头四，10支撑面，11安装面，12发动机气缸一，13喷油器，14高压油管一，15高压油管二，16喷油器二，17发动机气缸二，18发动机，19平台安装面，20高压油管三。

具体实施方式

参阅图1、图2。双侧出油式高压油轨，包括：带有安装耳座7的共轨管2，轴向螺接在共轨管2一侧端部的轨压传感器1和另一侧端部的堵头5，径向设置在共轨管2外圆柱面上，与共轨腔连通的进油接头和出油接头，其特征在于：出油接头一3与出油接头二4同侧分布在共轨管2外圆柱面上，并与发动机18上的气缸位置相对应，进油接头8、出油接头四9与出油接头三6反向于上述出油接头一3与出油接头二4，同侧分布在共轨管2管体上，其中，进油接头8相邻于出油接头四9，位于出油接头一3与出油接头二4之间的反向径向面上，共轨管2上的各出油接头通过高压油管与安装在同一侧气缸上相应连接喷油器，高压燃油从共轨管2两侧的出油接头一3、出油接头二4、出油接头四9及出油接头三6径向孔流出。例如见图3、图4，出油接头一3与同一侧的发动机气缸一12相对应，通过高压油管一14与同一侧的发动机气缸一12上安装的相对应的喷油器一13进行连接；出油接头四9与同一侧的发动机气缸二17相对应，通过高压油管二15与同一侧的发动机气缸二17上安装的相对应的喷油器二16进行连接。进油接头8上的进油孔及各个出油接头上的出油孔均与共轨管2内部的共轨腔体储油孔连通。

参阅图2、图3、图5。两个或多个固联在共轨管2外圆柱面上的安装耳座7制有与共轨管2外圆柱面相切的阶梯台阶支撑面10，支撑面10是安装耳座7的一个侧平面，而安装耳座7的另外一个相对的侧平面是安装面11，支撑面10及共轨管2的外圆柱面贴紧发动机18本体上部的平台安装面19，确保共轨管2与发动机18本体可靠连接，减少了共轨管2等悬空部件的质量，振动减小。

参阅图3-图5。发动机18本体的上部布置有平台安装面19，主要用于高压油轨上共轨管2的安装耳座7在其上面的安装连接，平台安装面19上制有螺纹，采用螺栓穿过安装耳座7上的通孔与平台安装面19上螺纹进行连接，将安装耳座7牢牢地压紧并固定在平台安装面19上，防止高压油轨上诸如共轨管2等零件的移位；发动机18本体的两侧布置有水平对置的发动机气缸，每个发动机气缸上安装有喷油器，每个喷油器的进油接头与共轨管2上对应的出油接头之间采用高压油管螺纹接头进行紧固连接。发动机驱动高压油泵将燃油增压后，高压燃油通过共轨管2上进油接头8送入共轨管2上内部储油腔体内，然后再从共轨管2上的各个出油接头流出，流经各个高压油管填充满喷油器进油端腔体。当喷油器的电磁阀接到外部控制器的指令时，各缸喷油器会在相应时刻进行喷油；共轨管2将供油泵提供的高压燃油分配到各喷油器中，削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油器由喷油过程引起的压力震荡，使高压油轨中的压力波动控制在5MPa之下。高压油轨同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油，使发动机运转更加平顺。