防倒吸装置以及包括该防倒吸装置的共轨系统的制作方法

本实用新型涉及共轨系统，尤其涉及用于该共轨系统的防倒吸装置。

背景技术：

共轨系统是一种常见的柴油发动机燃油喷射系统，其实现了将油压产生过程和燃油喷射过程完全分开的供油方式。图1示出了典型的共轨系统的示意图。其中，该共轨系统包括低压系统和高压系统两部分。低压系统包括手油泵1、过滤器2、低压油泵3、放气螺钉4、溢流阀5、燃油计量单元6、零回油孔7及其间的油路，高压系统包括高压油泵8、共轨9、喷射器10及其间的油路。低压系统将燃油箱中的燃油供给到高压系统中，高压系统压缩燃油并将高压燃油输送至共轨9，然后通过喷射器10将高压燃油喷射到气缸中以供燃烧。为了调节燃油流量及供油压力，该共轨系统还设置有低压回油管路和高压回油管路，低压回油管路和高压回油管路汇集于同一条回油管(即总回油管)，以便将一部分燃油回流到燃油箱中。

当柴油发动机停止工作时，所述总回油管中将积聚一定量的空气。如图2所示，当柴油发动机停止工作达较长时间(例如一整晚)时，该空气会在压差作用下随着燃油通过总回油管进入低压系统；另外，当燃油箱中的燃油液面低于进油管的抽吸点时，外界空气会通过进油管进入低压系统，图2中的虚线箭头所指示的线路为空气进入低压系统的线路。因此，在柴油发动机再启动之前需要对其进行排气。当前采用的柴油发动机排气方法是放气螺钉排气法，其具体过程为：松开放气螺钉4，用手压动手油泵1，直至放气螺钉4处持续出油为止，图3中的箭头所指示的线路为放气螺钉排气法的排气线路。

然而，该方法仅能用于排出过滤器-低压油泵-放气螺钉这部分油路中的空气，而无法排出通过总回油管进入低压系统中的空气。因此，当柴油发动机再启动时，高压油泵将吸入驻留在低压系统中的空气，从而导致其无法吸入足量的燃油，进而导致启动延迟、甚至无法启动的问题。该问题在中国非公路机械应用中尤为严重。

基于上述分析，寻找一种解决方案以防止空气随着燃油通过总回油管进入共轨系统的低压系统是十分必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中柴油发动机在长时间停止工作后再启动时的启动延迟或无法启动的问题，提出一种能够防止空气随着燃油通过总回油管进入低压系统的防倒吸装置。

本实用新型通过如下技术方案解决现有技术中存在的问题：

一种防倒吸装置，所述防倒吸装置包括：外壳体，所述外壳体具有第一开口和第二开口；安装在所述外壳体中的分隔件，所述分隔件在所述外壳体中分隔出第一槽和第二槽，所述第一槽与所述第二槽液体连通；安装在所述外壳体中的储液装置，所述储液装置具有顶部开口和底部开口，所述底部开口与所述第一槽液体连通；以及入口管道和出口管道，所述入口管道经由所述第一开口与所述储液装置的顶部开口液体连通，所述出口管道经由所述第二开口与所述第二槽液体连通；其中，所述第一槽和所述第二槽被配置为来自所述入口管道的液体能够从所述第一槽溢流至所述第二槽。

优选地，所述分隔件呈圆筒形或板状。

优选地，所述外壳体与所述分隔件通过铸造或切削一体成型。

优选地，所述外壳体与所述分隔件单独制造且通过焊接或胶接结合在一起。

优选地，所述储液装置呈圆筒形。

优选地，所述储液装置呈上大下小的圆锥形。

优选地，所述外壳体呈圆筒形或长方体形。

优选地，所述外壳体、所述分隔件以及所述储液装置由不锈钢或铝合金制成。

一种包括如上所述的防倒吸装置的共轨系统，所述防倒吸装置的所述入口管道与所述共轨系统的总回油管液体连通，且所述防倒吸装置的所述出口管道与所述共轨系统的燃油箱液体连通。

优选地，来自所述总回油管的燃油经由所述入口管道、所述储液装置流入所述第一槽，当所述第一槽装满燃油时，后续燃油将溢流至所述第二槽，并经由所述出口管道流入所述燃油箱。

本实用新型的防倒吸装置能够防止总回油管中的空气随着燃油进入共轨系统的低压系统，因此能够解决柴油发动机在长时间停止工作后再启动时的启动延迟或无法启动的问题。

附图说明

提供说明书附图以帮助阅读者更透彻地理解本实用新型。在整个说明书附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是典型的共轨系统的示意图；

图2是空气进入低压系统的线路示意图；

图3是共轨系统的排气线路的示意图；

图4是安装有防倒吸装置的共轨系统的示意图；

图5是示出柴油发动机工作时防倒吸装置中的燃油的回流过程的示意图；以及

图6是示出柴油发动机停止工作时防倒吸装置中的燃油的倒吸过程的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型进行描述，以下实施例只是示例性的，而不是限制性的。本实用新型的保护范围仅由所附权利要求限定。

如前所述，图1至图3示出了典型的共轨系统的示意图。该共轨系统包括低压系统和高压系统两部分。低压系统包括手油泵1、过滤器2、低压油泵3、放气螺钉4、溢流阀5、燃油计量单元6、零回油孔7及其间的油路，高压系统包括高压油泵8、共轨9、喷射器10及其间的油路。低压系统将燃油箱中的燃油供给到高压系统中，高压系统压缩燃油并将高压燃油输送至共轨9，然后通过喷射器10将高压燃油喷射到气缸中以供燃烧。为了调节燃油流量及供油压力，该共轨系统还设置有低压回油管路和高压回油管路，低压回油管路和高压回油管路汇集于总回油管，以便将一部分燃油回流到燃油箱中。

图4示出了安装有防倒吸装置12的共轨系统，该防倒吸装置12安装在共轨系统的总回油管与燃油箱之间。

图5至图6示出了根据本实用新型的一个实施例的防倒吸装置12的具体构造。其中，该防倒吸装置12可以包括外壳体13，所述外壳体13包括第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口的作用将在下面进行阐述。所述防倒吸装置12还包括安装在所述外壳体13中的分隔件14，所述分隔件14在所述外壳体13中分隔出第一槽16和第二槽17，其中，所述第一槽16与所述第二槽17液体连通，当来自总回油管的燃油装满所述第一槽16后，后续燃油将溢流至第二槽17，即所述第一槽16和所述第二槽17被配置为来自总回油管的燃油能够从所述第一槽16溢流至所述第二槽17。所述防倒吸装置12还包括安装在所述外壳体13中的储液装置15，所述储液装置15具有顶部开口和底部开口，所述底部开口与所述第一槽16液体连通，以允许燃油从储液装置15流入第一槽16，以及部分地从第一槽16倒吸至储液装置15，从而有利于实现防倒吸的功能，这将在下面的工作原理部分具体阐述。所述防倒吸装置12进一步包括入口管道18和出口管道19，所述入口管道18经由所述第一开口与所述储液装置15的顶部开口液体连通，从而允许燃油从入口管道18经由储液装置15流入第一槽16；所述出口管道19经由所述第二开口与所述第二槽17液体连通，从而允许溢流至所述第二槽17中的燃油经由出口管道19回流至燃油箱。除了所述第一开口和所述第二开口之外，所述外壳体13是封闭的，以防止在所述共轨系统的运行过程中发生燃油泄漏。

在图5所示的实施例中，所述分隔件14和所述外壳体13均呈圆筒形并且所述分隔件14设置在所述外壳体13的底部上。此时，所述第一槽16可以为圆形槽，且所述第二槽17可以为围绕所述圆形槽的环形槽。然而，本实用新型并不限于此。例如，在根据本实用新型的另一实施例中，所述外壳体13呈长方体形且所述分隔件14呈板状，此时，所述第一槽16和所述第二槽17可以为左右并排的两个长方体形槽。可以采用任何形式的分隔件14在外壳体13中分隔出第一槽16和第二槽17，只要能够满足当第一槽16装满液体后、后续液体将溢流至第二槽17的条件即可。

在图5所示的实施例中，所述储液装置15可以呈圆筒形。然而，本实用新型并不限于此。在根据本实用新型的另一实施例中，所述储液装置15可以呈上小下大的圆锥形，此时，所述储液装置15为倒置的漏斗。可以采用任何形式的储液装置15，只要其能够储存一定量的液体，以使所述第一槽16中的液面迅速下降，最终使储液装置15的底部开口与所述第一槽16中的液面分离，从而使储液装置15中的液体回落以达到防倒吸的目的即可。

所述防倒吸装置12在所述共轨系统中的安装方式可以具体地为：所述入口管道18与所述共轨系统的总回油管液体连通，用于将总回油管中的燃油引入所述防倒吸装置12的第一槽16中；所述出口管道19与所述共轨系统的燃油箱液体连通，用于将所述第二槽17中的燃油引入所述共轨系统的燃油箱中。

在根据本实用新型的一个实施例中，所述外壳体13与所述分隔件14可以通过铸造、切削等工艺一体成型。然而，本实用新型不限于此。例如，在根据本实用新型的另一实施例中，所述外壳体13和所述分隔件14可以单独制造，然后可以通过焊接或胶接等工艺结合在一起。

在本实用新型的一个实施例中，所述外壳体13、所述分隔件14以及所述储液装置15由不锈钢制成，以防止其在工作过程中生锈。然而，本实用新型不限于此。例如，在根据本实用新型的另一优选实施例中，所述外壳体13、所述分隔件14以及所述储液装置15可以由重量轻、强度大、易成形且易焊接的铝合金制成。

下面结合图5和图6阐述该防倒吸装置12的工作原理，所述防倒吸装置12的出口压力为p1，入口压力为p2。

首先参考图5，当柴油发动机开始工作时，一部分燃油经由入口管道18和储液装置15进入第一槽16中，当所述第一槽16中的燃油液面上升至其顶部后，后续燃油将溢流至所述第二槽17中，进而通过出口管道19回流至燃油箱中。在所述柴油发动机稳定工作期间，所述防倒吸装置12的入口压力p2等于其出口压力p1，即p2＝p1。

当柴油发动机停止工作时，防倒吸装置12的总回油管中将积聚一定量的空气，在图4所示的共轨系统的总回油管与燃油箱之间安装有防倒吸装置12的情况下，所述出口管道19、外壳体13以及入口管道18中均将积聚一定量的空气。同时，由于低压油泵停止抽吸燃油，由此在共轨系统中产生部分真空，从而导致所述防倒吸装置12的入口压力p2小于其出口压力p1，即p2<p1。因此，所述第一槽16中的燃油将在压差的作用下被压入储液装置15中，如图6所示。由于储液装置15的容积较大，因此所述第一槽16中的燃油液面将迅速降低，一旦所述第一槽16中的燃油液面下降至所述储液装置15的底部开口、即所述第一槽16中的燃油液面与所述储液装置15的底部开口齐平，并且上述压差试图将所述第一槽16中的燃油进一步压入储液装置15中时，这将导致燃油液面分离，因此，所述储液装置15中的燃油将在自身重力作用下迅速回落至所述第一槽16中。因此，积聚在出口管道19、外壳体13以及入口管道18中的空气不会随着燃油被持续地压入低压系统中。另外，通过第一槽16中的燃油倒吸至储液装置15并随后回落至第一槽16，所述入口压力p2和所述出口压力p1之间的压差逐渐减小。

根据上述工作原理可知，由于防倒吸装置12的存在，柴油发动机的启动性能将得到大幅改善。另一方面，由于空气无法进入低压系统，因此还能避免空气对低压系统部件的“气蚀”等不利影响。

尽管以上公开了本实用新型的具体实施例，但是本领域技术人员可以理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可以进行各种修改、替换和变化。因此，本实用新型的范围不局限于上述具体实施例，而是仅由所附权利要求限定。