带定量喷射、自动保护功能的高压气轨及其工作方法与流程

本发明涉及高压气轨技术领域，尤其是涉及一种带定量喷射、自动保护功能的高压气轨及其工作方法。

背景技术：

随着全球经济的持续发展，人们对能源需求仍在不断地增加，而目前世界范围内的石油短缺和全球环境污染问题的日益突出使得各国纷纷将目光转向以气体作为燃料的气体机和双燃料机。而燃气共轨作为气体燃料喷射的控制和执行元件便毋庸置疑的成为气体机和双燃料机最核心的零件之一。目前市场上广泛使用的燃气分配块只具备单一的蓄压功能，另安装其他部件起一定的安全保护作用，即：燃气分配块上安装有窗口阀和双电磁阀，气体喷射前，窗口阀、窗口阀前电磁阀及燃气喷射阀前电磁阀均处于关闭状态，当燃气喷射阀开启前窗口阀需要打开，控制单元发送指令控制窗口阀前电磁阀上电，高压伺服油一路进入窗口阀，驱动窗口阀打开，窗口阀内燃气进入燃气喷射阀进气口等待喷射，高压伺服油另一路进入燃气喷射阀前电磁阀，在进油口处等待驱动；当燃气喷射阀需要打开时，控制单元发送指令控制燃气喷射阀前电磁阀上电，等待在燃气喷射阀前电磁阀进油口处的高压伺服油进入燃气喷射阀，驱动阀内针阀克服燃气喷射阀的弹簧阻力向上运动，燃气喷射阀开启并喷气；当燃气喷射阀需要关闭时，控制单元发送指令控制燃气喷射阀前电磁阀断电，高压伺服油切断，在弹簧力和针阀重力作用下针阀向下运动直至落座，燃气喷射阀关闭；燃气喷射阀关闭后，根据设定时间，窗口阀关闭，控制单元发送指令控制窗口阀前电磁阀断电，高压伺服油切断，在弹簧力作用下窗口阀关闭，燃气喷射阀的燃气通路切断。由于控制系统、窗口阀、电磁阀、及各部分零件的偶发状况，在缺少燃气自动过量保护装置时上述系统会导致过量燃气喷入缸内而引起爆缸等安全问题。而且，目前市场上广泛使用的燃气喷射系统是通过控制燃气喷射阀前电磁阀上电的时间来控制燃气喷射阀针阀开启并喷气的时间，从而控制每次喷入缸内的燃气体积。由于控制系统、电磁阀及驱动结构产生的延迟和误差，此种控制方式对于燃气的喷射无法做到精确控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种更为简单和安全的高压燃气共轨，在实现燃气精确、定量喷射的同时，避免控制系统、电磁阀或弹簧失效时过量燃气喷入缸内而引起爆缸等安全问题。

为实现上述目的，本发明技术方案提供一种带定量喷射、自动保护功能的高压气轨，其中，包括：

共轨体；

安装于所述共轨体中第一隔板和第二隔板；

安装于所述第一隔板上并在所述第一隔板、所述第二隔板之间来回活动的活塞，其中；

所述第一隔板和所述第二隔板之间在所述共轨体中形成气腔，所述活塞将所述气腔分隔成左腔体、右腔体，以及：

所述左腔体贯穿有燃气进气孔，所述燃气进气孔连接燃气进气管；

所述右腔体中贯穿设有燃气出气孔，所述燃气出气孔连接电磁阀。

可选地，所述第一隔板在与所述活塞安装处设有凸柱，所述活塞可伸缩地安装于所述凸柱中。

可选地，所述活塞朝向所述第二隔板的一端具有用于限位的凸台。

可选地，所述凸柱中在长度方向上贯穿设有供安装所述活塞用的通孔。

可选地，所述活塞伸出至所述凸台抵于所述第二隔板上时，所述活塞将所述燃气出气孔覆盖。

可选地，所述活塞与所述共轨体之间安装有密封圈。

为解决上述的技术问题，本发明技术方案还提供一种带定量喷射、自动保护功能的高压气轨的工作方法，其中，所述工作方法如下：

高压气轨处于非喷射状态时，所述电磁阀断电，所述燃气出气孔封闭，所述活塞压紧在所述第一隔板上；

高压气轨处于喷射状态时，所述电磁阀通电，所述燃气出气孔导通，所述燃气进气管向所述左腔体中充入燃气并迫使所述活塞朝向所述第二隔板移动；

高压气轨处于喷射量上限时，所述活塞与所述第二隔板接触并堵住所述燃气出气孔。

本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过在共轨体中设置至少两个隔板，并在其中安装活塞，实现了燃气精确控制的目的，避免了过量燃气喷入引起的安全问题。本发明的高压气轨的结构简单，功能集成度高。本发明的高压气轨的零部件数量较现有结构大幅减少，节省了制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例中高压气轨的结构示意图；

图2为本发明实施例中高压气轨工作时的结构示意图；

图3为本发明实施例中活塞到达极限位置时的高压气轨的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1所示，示出了一种实施例的带定量喷射、自动保护功能的高压气轨，其中，包括共轨体1，安装于共轨体1中第一隔板2和第二隔板3，安装于第一隔板2上并在第一隔板2、第二隔板3之间来回活动的活塞4，其中，第一隔板2和第二隔板3之间在共轨体1中形成气腔5，活塞4将气腔5分隔成左腔体51、右腔体52，左腔体51贯穿有燃气进气孔6，燃气进气孔6连接燃气进气管7，右腔体52中贯穿设有燃气出气孔8，燃气出气孔8连接电磁阀9。

本实施例中，第一隔板2在与活塞4安装处设有凸柱21，活塞4可伸缩地安装于凸柱21中，活塞4朝向第二隔板3的一端具有用于限位的凸台42，凸柱21中在长度方向上贯穿设有供安装活塞用的通孔，活塞4伸出至凸台42抵于第二隔板3上时，活塞4将燃气出气孔8覆盖，活塞4与共轨体1之间安装有密封圈(未示出)。

通过以下说明进一步的认识本发明的特性及功能。

本实施例中还提供一种带定量喷射、自动保护功能的高压气轨的工作方法，其中，工作方法如下：

高压气轨处于非喷射状态时，电磁阀9断电，燃气出气孔8封闭，活塞4压紧在第一隔板2上；

高压气轨处于喷射状态时，电磁阀9通电，燃气出气孔8导通，燃气进气管7向左腔体51中充入燃气并迫使活塞4朝向第二隔板3移动；

高压气轨处于喷射量上限时，活塞4与第二隔板3接触并堵住燃气出气孔8。

以下做进一步的详述：

如图1所示，图1为本发明实施例中高压气轨的结构示意图。高压气轨包含共轨体1、第一隔板2、第二隔板3、活塞4、燃气进气管7、电磁阀8和节流孔10。第一隔板2、第二隔板3、活塞4、燃气进气管7、电磁阀9和节流孔10设置于共轨体1之上。

第一隔板2、第二隔板3按固定距离安装于共轨体1之中，并与共轨体1之间通过定位销(未示出)连接定位，将共轨体1腔体分隔成各个独立的气腔5。第一隔板2、第二隔板3中部有突出的凸柱21与活塞4配合形成偶件。第一隔板2、第二隔板3上均设有周向排列的节流孔10(节流孔10的数量优选的为四个)。

活塞4位于共轨体1气腔5之中，且与第一隔板2、第二隔板3之间分别均形成并存在相对运动。活塞4的活塞头41头前部设置了凸台42以进行机械限位以及活塞4的复位。

活塞4与第一隔板2、第二隔板3之间分别形成一个封闭的、体积可随活塞运动而变化的左腔体51和右腔体52。活塞4与第一隔板2之间形成的左腔体51通过燃气进气孔6与燃气进气管7相通。

电磁阀9安装于共轨体1上，电磁阀9的燃气入口位于共轨体1的燃气出气孔8处，通过电磁阀9通电和断电直接控制燃气喷射的开启和关闭。

第一隔板2、第二隔板3与共轨体1的接触面之间设置有径向密封圈(未示出)，用于防止间隙处的燃气外泄。活塞4的活塞头41部设置有径向密封圈(未示出)，用于防止间隙处的燃气外泄。

本实施例通过采用在燃气共轨中安装隔板2、3和活塞4来避免单次燃气喷射过程中过量燃气喷入缸内，本实施例的高压气轨的具体工作原理如下：

当某一气缸所对应的燃气共轨区间处于非喷射状态时，如图1所示，电磁阀9断电，由活塞4、第一隔板2组成的左腔体51通过第二隔板3上的节流孔10与燃气进气管7连通，左腔体51内压力为燃气进气管7提供的燃气供应压力。活塞4与第二隔板3形成的右腔体52与燃气进气管5直接连通，压力亦为燃气供应压力，但由于活塞杆的存在，活塞头41左侧燃气作用面积小于右侧，活塞4向左运动并最终被压紧在第一隔板2的凸柱21之上。

当共轨区间处于喷射状态时，如图2所示，电磁阀9通电，高压燃气由活塞4、第二隔板3组成的右腔体52进入燃气喷射阀喷入缸内，由于节流孔10流通面积小，燃气无法快速进入右腔体52，因此右腔体52的压力下降。活塞4受左腔体51中的高压力的燃气推动向右运动，保证右腔体52内的燃气压力稳定。

当燃气喷射量到达上限时，如图3所示，活塞4上的活塞头41右侧凸台42运行至第二隔板3的机械限位处，燃气出气孔8被活塞堵住，燃气喷射停止，实现安全保护作用。

综上所述，本发明通过在共轨体中设置至少两个隔板，并在其中安装活塞，实现了燃气精确控制的目的，避免了过量燃气喷入引起的安全问题。本发明的高压气轨的结构简单，功能集成度高。本发明的高压气轨的零部件数量较现有结构大幅减少，节省了制造成本。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。