一种小缸径涡流室柴油机配套用喷油泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及单缸涡流室柴油机，尤其涉及小缸径柴油机喷油泵。
【背景技术】
[0002]我国单缸柴油机年产量占全世界总产量的90%，柴油机涡流室式燃烧室类型包括直喷式和涡流室式两种，涡流室式燃烧系统具有较好的动力性、较少的排放和较低的运行成本，对喷油及燃烧参数控制要求相对较低。在非道路用动力机械中，涡流室式燃烧方式是小缸径柴油机的主流。目前小缸径柴油机配套的喷油泵内由出油阀运动形成的减压容积偏大，供油过程结束后，出油阀落座时高压油路的压力下降过度，降低了柴油机的喷射压力，特别是小负荷低转速柴油机喷油不稳定。与每次循环喷油量的需求相比，减压容积过大会造成小负荷低速运转时出现减压过度现象，甚至会产生负压，形成气泡而引起气穴现象，造成柴油机运转不稳定。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的，就是提供一种结构合理，制造安装方便，配套性能好的为小缸径涡流室柴油机配套的喷油泵，能够改善柴油机的低速性能，提高柴油机的高速运转稳定性，满足柴油机正常运行的要求，减少故障，降低停机维修损失，提高经济效益。
[0004]本实用新型的任务是这样完成的:设计制作一种小缸径涡流室柴油机配套用喷油泵，喷油泵的等容式出油阀与出油阀紧帽的密封采用高低压油路各自进行单独密封的方式，紧帽内腔中的出油阀弹簧的中心设置弹簧座作为减容体，减容体中心设有出油孔，与出油阀紧帽中心的高压喷油连通；出油阀紧帽的紧帽内腔采用上段孔径小、下段孔径大的台阶孔结构；减少紧帽内腔中的高压油路的减压容积。出油阀直径为4_，出油阀往复运动在紧帽内腔中形成的减压容积为15?30_3。高低压油路各自进行单独密封的方式，是由高压密封垫和低压密封圈相结合，高压密封垫设置在出油阀紧帽底端与出油阀座之间接触配合处，低压密封圈套装在出油阀紧帽外圆面上的密封槽内，设置在出油阀紧帽与喷油泵体套装的泵体内腔连接口处。实际应用中，出油阀在出油阀座中进行往复运动时，出油阀上部的圆锥面伸入与之配套的出油阀紧帽的紧帽内腔中，减少紧帽内腔中的高压油路的容积，出油阀往复运动的减压升程为:出油阀上部的圆锥面与出油阀座圆锥孔口的交线至出油阀中部的减压环带底面之间的高度；紧帽内腔中的高压油路的减压容积为:减压环带的面积与出油阀往复运动的减压升程的乘积。减压容积须与紧帽内腔中的高压油路的容积相匹配，对于排量在0.2?0.6L的小缸径柴油机，减压容积一般在15?30 mm3之间的范围内变化。同时，对柱塞弹簧进行优化选择，保证能够满足小缸径柴油机的高标定转速的正常运行要求，并满足小缸径柴油机的低速稳定运行要求，安全可靠。
[0005]喷油泵工作时，柱塞上行，柱塞腔内形成高压，出油阀上升，出油阀的圆锥面脱离出油阀座；柱塞腔与紧帽内腔连通，紧帽内腔中与柱塞腔内同样形成高压油路；高压油通过出油阀紧帽中心的高压喷油孔喷出。柱塞下行，高压油路泄压，紧帽内腔中的残余压力和出油阀弹簧顶动出油阀回落，使出油阀落座，至出油阀中部的减压环带与出油阀座的孔口接触形成密封；出油阀继续回落，直至出油阀上部的圆锥面与出油阀圆锥孔口密切配合的交线，将出油阀座的孔口封闭密封。此时，紧帽内腔中的高压油路还保持一定的残余压力，而柱塞腔因为柱塞下行泄压，内部的压力已经不存在了，因此紧帽内腔与柱塞腔之间实际上存在压差。由于紧帽内腔中设置了减容体，同时缩小了出油阀的直径，降低了减压升程，所以实际上减压容积减少了，形成了出油阀落座快、紧帽内腔中的高压油路压力下降慢、残余压力高；当柱塞再次上行，柱塞腔内又形成高压、出油阀上升，紧帽内腔中达到同样高压的时间缩短，压力提高快，喷油效率高，能够满足更高速率的喷油要求，综合稳定性好。
[0006]按照上述方案进行试制、实施，证明本实用新型的结构合理，安装方便，提高了主机高速运转综合稳定性，改善了低速性能，应用安全可靠，减少了故障，保证了小缸径柴油机正常运行，燃油耗平均降低2?8g/kWh，减少了维修费用，提高了经济效益，较好地达到了预定目的。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的整体结构剖面示意图；
[0008]图2是出油阀3在紧帽内腔D中上升后回落减容初始位置示意图；
[0009]图3是出油阀3在紧帽内腔D中减容运动完毕复位状态示意图。
[0010]图中，I一减容体，2—出油阀紧帽，3—出油阀，4一出油阀座，5—柱塞套，6—喷油泵体，7—滚轮挺柱体部件，8—油量调节臂，9一柱塞弹簧，10—柱塞，11 一高压密封垫，12—低压密封圈，13一出油阀弹簧；D—紧帽内腔，E一往复动程，G—柱塞腔，H—减压升程，J一减压环带，K一出油孔，L一尚压喷油孔，P一垫片，Q一泵体内腔。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。
[0012]参阅图1、图2、图3，本实用新型喷油泵的等容式出油阀3与出油阀紧帽2的密封采用高低压油路各自进行单独密封的方式，紧帽内腔D中的出油阀弹簧13的中心设置弹簧座作为减容体1，减容体I中心设有出油孔K，与出油阀紧帽2中心的高压喷油孔L连通，出油阀紧帽2的紧帽内腔D采用上段孔径小、下段孔径大的台阶孔结构，减少紧帽内腔D中的高压油路的减压容积。出油阀3直径为4mm，出油阀3的减压升程H与往复动程E相等，出油阀3往复运动在紧帽内腔D中形成的减压容积为15?30_3。高低压油路各自进行单独密封的方式，由高压密封垫11和低压密封圈12相结合，高压密封垫11设置在出油阀紧帽2底端与出油阀座4之间接触配合处，低压密封圈12套装在出油阀紧帽2外圆面上的密封槽内，设置在出油阀紧帽2与喷油泵体6套装的泵体内腔Q连接口处。
[0013]实际应用中，出油阀3在出油阀座4中进行往复运动时，出油阀3上部的圆锥丽申入与之配套的出油阀紧帽2的紧帽内腔D中，减少紧帽内腔D中的高压油路的容积，出油阀3往复运动的减压升程为:出油阀3上部的圆锥面与出油阀座4圆锥孔口的交线至出油阀3中部的减压环带J底面之间的高度；紧帽内腔D中的高压油路的减压容积为:减压环带J的面积与出油阀3往复运动的减压升程H的乘积。减压容积须与紧帽内腔D中的高压油路的容积相匹配，对于排量在0.2?0.6L的小缸径柴油机，减压容积一般在15?30 mm3之间的范围内变化。经试验，紧帽内腔D的台阶孔上段小孔直径由9.2mm缩为6.6mm，紧帽内腔D深度由29mm缩短为24mm，减压环带厚度由1.9mm减为1.45mm时，紧帽内腔D中的减压容积由原来的37.3 mm3减少为18.2 mm 3。同时，对柱塞弹簧9进行优化选择，保证能够满足小缸径柴油机的高标定转速3600r/min的高速运行要求，并满足小缸径柴油机的低速800r/min的稳定运行要求，安全可靠。
[0014]喷油泵工作时，柱塞10上行，柱塞腔G内形成高压，出油阀3上升，出油阀3的圆锥面脱离出油阀座4 ;柱塞腔G与紧帽内腔D连通，紧帽内腔D与柱塞腔G内同样形成高压油路；高压油通过出油阀紧帽2中心的高压喷油孔L喷出。柱塞10下行，高压油路泄压，紧帽内腔D中的残余压力和出油阀弹簧13顶动出油阀3回落，使出油阀3落座，至出油阀3中部的减压环带J与出油阀座4的孔口接触形成密封；出油阀3继续回落，直至出油阀3上部的圆锥面与出油阀座4的圆锥孔口密切配合形成的交线将出油阀座4的孔口封闭密封。此时，紧帽内腔D中的高压油路还保持一定的残余压力，而柱塞腔G因为柱塞10下行泄压，内部的压力已经不存在了，因此紧帽内腔D与柱塞腔G之间存在压差。由于紧帽内腔D中设置了减容体1，同时缩小了出油阀3的直径，降低了减压升程，所以实际上减压容积减少了，形成了出油阀3落座快、紧帽内腔D中的高压油路压力下降慢、残余压力高；当柱塞10再次上行，柱塞腔G内又形成高压、出油阀3上升，紧帽内腔D中达到高压的时间缩短，压力提高快，喷油效率高，能够满足更高速率的喷油要求，综合稳定性好。
[0015]本实用新型改善了低速性能，能够满足主机高速运转的性能要求，提高了综合稳定性，燃油耗平均降低2?8g/kWh，应用安全可靠，减少了故障，降低了维修费用，提高了经济效益，适用范围广泛，具有良好的社会效益和光明的推广应用前景。
【主权项】
1.一种小缸径涡流室柴油机配套用喷油泵，其特征在于喷油泵的等容式出油阀(3)与出油阀紧帽(2)的密封采用高低压油路各自进行单独密封的方式，紧帽内腔(D)中的出油阀弹簧(13)的中心设置弹簧座作为减容体(I)，减容体(I)中心设有出油孔(K)，与出油阀紧帽(2)中心的高压喷油孔(L)连通，出油阀紧帽(2)的紧帽内腔(D)采用上段孔径小、下段孔径大的台阶孔结构，减少紧帽内腔(D)中的高压油路的减压容积。
2.按照权利要求1所述的小缸径涡流室柴油机配套用喷油泵，其特征在于所述的出油阀(3)直径为4mm，出油阀(3)往复运动在紧帽内腔(D)中形成的减压容积为15?30mm3。
3.按照权利要求1所述的小缸径涡流室柴油机配套用喷油泵，其特征在于所述的高低压油路各自进行单独密封的方式，是由高压密封垫(11)和低压密封圈(12)相结合，高压密封垫(11)设置在出油阀紧帽(2)底端与出油阀座(4)之间接触配合处，低压密封圈(12)套装在出油阀紧帽(2)外圆面上的密封槽内，设置在出油阀紧帽(2)与喷油泵体(6)套装的泵体内腔(Q)连接口处。
【专利摘要】一种小缸径涡流室柴油机配套用喷油泵，出油阀（3）与出油阀紧帽（2）的密封采用高低压油路各自进行单独密封的方式，紧帽内腔（D）中的出油阀弹簧（13）的中心设置弹簧座作为减容体（1），出油阀紧帽（2）的紧帽内腔（D）采用上段孔径小、下段孔径大的台阶孔结构，减少紧帽内腔（D）中的高压油路的减压容积。出油阀（3）直径为4mm，出油阀（3）往复运动在紧帽内腔（D）中形成的减压容积为15～30mm3。高低压油路密封的方式，是由高压密封垫（11）和低压密封圈（12）相结合，紧帽内腔（D）中达到高压的时间缩短，压力提高快，喷油效率高，能够满足主机高标定速率3600r/min正常运行的喷油要求，综合稳定性好，燃油耗平均降低2～8g/kWh，具有良好的社会效益和光明的推广应用前景。
【IPC分类】F02M59-44, F02M59-46
【公开号】CN204591555
【申请号】CN201520198912
【发明人】刘胜吉, 孙健, 黄金鹏, 刘瑞华, 郭莉, 孟洪喜
【申请人】山东鑫亚工业股份有限公司, 江苏大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月3日