基于电控单体泵的微喷引燃双燃料气体发动机燃油供给系统的制作方法

本发明涉及发动机燃油供给系统，尤其涉及一种基于电控单体泵的微喷引燃双燃料气体发动机燃油供给系统。

背景技术：

1、微喷引燃双燃料气体发动机，燃料供给系统分为燃油供给系统和燃气供给系统，是指以微量的柴油(全负荷油量的1％～5％)作为引燃燃料，喷入缸内压燃后引燃气体主燃料做功。与火花点火的气体机相比，微量柴油点火系统点火能量大，贯穿性好，可显著提高发动机的动力性和经济性；在气体燃料用完时，发动机可单独燃烧柴油燃料成为柴油机输出做功。

2、发动机在微喷引燃气体发动机状态工作时，由于燃油是气体燃料的点火能量，每循环燃油喷射量的多少决定点火能量的大小，直接决定气体燃料的燃烧特性，从而影响发动机的性能，因此，对喷射的少量燃油的供给控制精度要求很高，常采用的燃油供给系统是高压共轨式燃油供给系统，轨管内的燃油压力稳定，通过电磁阀的开启时刻控制喷油量，控制精度高，可满足微喷引燃燃料供给要求。

3、高压共轨燃料供给系统，在功率500kw以下的柴油发动机上得到了广泛应用，对于功率大于1000kw的大型发动机，匹配的高压共轨燃料供给系统由于工艺及结构的变化，成本大幅度飙升，价格增加十倍以上，使应用受到了限制，因此，大型柴油发动机，大多仍采用电控单体泵燃油供给系统。

4、传统的电控单体泵燃油供给系统通常包括凸轮、泵油系统、电磁阀、高压油管、喷油器，凸轮驱动滚轮带动柱塞往复运动，增压柴油到高压腔，当电磁铁没有通电时，密封锥面没有贴合，高压腔的柴油通过密封锥面的间隙泄流，高压油管内的柴油没有建立高压，不能驱动喷油器开启，喷油器没有喷油；当电磁阀通电时，密封锥面贴合，高压腔柴油压力升高，通过高压油管进入喷油器，柴油压力达到喷油器的开启压力后，喷油器开启将柴油喷入缸内，当电磁阀再次断电时，密封锥面在弹簧力作用下开启泄压，喷油器停止喷射燃油。

5、在凸轮泵油过程中，控制电磁阀关闭到开启时刻的时长，即可控制单体泵的每循环供油量大小。在一定转速条件下，电磁阀关闭到开启时刻的时长与凸轮转角相对应。如果该系统满足微喷发动机要求，喷油量要达到全负荷油量的1％～5％，则在微喷状态运行时对应的凸轮转角必须相当小。例如在发动机某转速下对应的电磁阀关闭到开启时刻的时长为2毫秒，则微喷时对应的时间要求小于0.2毫秒，这远超出了电磁阀的响应时间要求。

6、有些厂家的微喷发动机，采用的方案是：匹配小型的高压共轨燃油系统，比如1000kw的发动机，匹配的高压共轨系统仅仅能满足300kw的柴油供给需求，该方案解决了燃油供给系统控制精度和成本的问题(小型高压共轨系统成本低)，但当气体燃料用完后，不能恢复到全功率柴油机状态运行(仅仅能恢复到300kw的柴油机状态)，使应用受到了限制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于电控单体泵的微喷引燃双燃料气体发动机燃油供给系统，以满足微喷引燃双燃料气体发动机的燃油供给需求，并可让发动机恢复到全功率柴油机状态运行。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种基于电控单体泵的微喷引燃双燃料气体发动机燃油供给系统，包括：电控单体泵，所述电控单体泵包括泵体、阀体和推杆，所述阀体固定安装于所述泵体内，所述推杆滑动安装于所述泵体内，所述阀体与所述推杆之间夹压有主弹簧，所述推杆安装有伸出所述泵体的单体泵滚轮；所述阀体内滑动安装有与所述推杆相抵靠的单体泵柱塞，所述阀体开设有主油道和泄流道，所述主油道与所述泄流道相通，所述阀体上安装有用于控制所述泄流道通断的单体泵电磁阀；泵油凸轮，所述泵油凸轮安装于凸轮轴；所述泵油凸轮与所述单体泵滚轮之间设置有柱塞行程调节机构，所述柱塞柱塞行程调节机构包括滑套、主柱塞、活塞和复位弹簧，所述滑套相对于发动机固定，所述主柱塞和所述活塞分别与所述滑套滑动密封配合，所述主柱塞与所述活塞之间的内腔称为滑套腔，所述复位弹簧夹压于所述主柱塞与所述活塞之间，所述活塞顶靠于所述泵油凸轮，所述主柱塞顶靠于所述单体泵滚轮；所述主柱塞传动连接有回转机构；所述滑套设置有定位销，所述活塞设置有沿轴向延伸的导向槽，所述定位销伸入所述导向槽内限制所述活塞转动；所述滑套开设有分别与所述滑套腔连通的滑套进油孔和滑套出油孔，所述滑套进油孔通过单向阀与发动机机油油路连通，所述滑套出油孔连接有泄流控制油路；所述回转机构由联动柱塞偶件驱动并通过回位弹簧反转复位，所述联动柱塞偶件通过电磁换向阀可选择的与发动机机油油路或油底壳连通；所述主柱塞的一端设置有柱塞凸台，所述活塞的一端设置有活塞凸台；当所述电磁换向阀通电时，所述发动机机油油路与所述联动柱塞偶件接通，克服所述回位弹簧的弹簧力，推动所述回转机构运动，使所述柱塞凸台相对于所述活塞凸台周向错位，系统处于非刚性连接状态，所述滑套腔内的液压油部分通过所述泄流控制油路流出，使所述单体泵柱塞的行程小于所述泵油凸轮的升程；当所述电磁换向阀断电时，所述电磁换向阀与所述油底壳接通，在所述回位弹簧的作用下，推动所述回转机构反向运动，使所述活塞凸台与所述柱塞凸台的端面顶靠对齐，所述单体泵柱塞的行程由所述泵油凸轮控制，系统处于刚性连接状态。

4、其中，所述泄流控制油路中设置有节流装置；或者所述泄流控制油路中设置有溢流阀；或者所述泄流控制油路中设置有溢流阀和节流装置，所述节流装置和所述溢流阀串联设置；或者所述泄流控制油路中设置有节流装置和开关电磁阀，所述节流装置和所述开关电磁阀串联设置。

5、其中，所述联动柱塞偶件包括联动柱塞和联动柱塞套，所述回转机构包括相互啮合的控制齿轮和齿条，所述控制齿轮与所述主柱塞以传递扭矩的方式连接，所述回位弹簧是压缩弹簧，在所述回位弹簧的作用下所述齿条与所述联动柱塞相抵靠；所述齿条为多缸齿条，所述多缸齿条同时与多个所述主柱塞的控制齿轮啮合。

6、其中，所述联动柱塞偶件包括联动柱塞和联动柱塞套，所述回转机构包括控制盘和铰接销轴，所述控制盘与所述主柱塞以传递扭矩的方式连接，所述铰接销轴偏心固定在控制盘上，所述联动柱塞上开设有横向开口槽，所述铰接销轴活动设置于所述横向开口槽内；所述回位弹簧是与所述联动柱塞连接的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧设置于所述联动柱塞套内，或者所述回位弹簧是压缩弹簧，所述压缩弹簧顶靠在所述联动柱塞的外侧，或者所述回位弹簧是扭转弹簧，所述扭转弹簧连接在所述铰接销轴与所述控制盘之间。

7、其中，所述联动柱塞偶件包括联动柱塞和联动柱塞套，所述回转机构包括控制盘和铰接销轴，所述控制盘与所述主柱塞以传递扭矩的方式连接，所述铰接销轴固定在所述联动柱塞上，所述控制盘上开设有横向开口槽，所述铰接销轴活动设置于所述横向开口槽内；所述回位弹簧是与所述联动柱塞连接的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧设置于所述联动柱塞套内，或者所述回位弹簧是压缩弹簧，所述压缩弹簧顶靠在所述联动柱塞的外侧，或者所述回位弹簧是扭转弹簧，所述扭转弹簧连接在所述铰接销轴与所述控制盘之间。

8、采用了上述技术方案后，本发明取得的技术效果是：

9、本发明在电控单体泵与泵油凸轮之间设置了柱塞行程调节机构，所述柱塞柱塞行程调节机构包括滑套、主柱塞、活塞和复位弹簧等，所述主柱塞传动连接有回转机构，所述回转机构由联动柱塞偶件驱动并通过回位弹簧反转复位，所述联动柱塞偶件通过电磁换向阀可选择的与发动机机油油路或油底壳连通，所述主柱塞的一端设置有柱塞凸台，所述活塞的一端设置有活塞凸台，滑套进油孔通过单向阀与发动机机油油路连通，滑套出油孔连接有泄流控制油路，当发动机在柴油机状态工作时，所述电磁换向阀断电，所述联动柱塞偶件与油底壳连通，在回位弹簧的作用下，所述回转机构转动，带动主柱塞旋转，柱塞凸台与活塞凸台的端面顶靠对齐，系统处于刚性连接状态，泵油凸轮驱动活塞、主柱塞、单体泵柱塞运动，单体泵柱塞的柱塞行程等于泵油凸轮凸轮型线对应的高度。当发动机在微喷状态工作时，电磁换向阀得电，发动机机油油路与所述联动柱塞偶件接通，克服回位弹簧的弹簧力，推动所述回转机构运动，使柱塞凸台相对于活塞凸台周向错位，系统处于非刚性连接状态，主柱塞与活塞可进行相互运动，当泵油凸轮驱动活塞运动时，滑套腔内的液压油部分通过泄流控制油路流出到滑套腔外，使主柱塞的运动行程小于活塞，进而单体泵柱塞的行程降低，使得满足微喷的喷油时刻大大增加，对单体泵电磁阀的响应性要求明显降低，从而满足了微喷气体发动机的燃油供给需求，电控单体泵相对于高压共轨燃油系统成本低，可以做到全功率匹配，当气体燃料用完后可让发动机恢复到全功率柴油机状态运行。

10、本发明中，所述泄流控制油路可以有多种结构形式，或者采用节流装置，或者采用溢流阀，或者将节流装置和溢流阀串联设置，或者将节流装置和开关电磁阀串联设置。当节流装置和溢流阀串联设置时，节流装置是通过控制流量控制柱塞塞的行程，溢流阀是通过控制泄压压力控制柱塞的行程，两者结合，可提高控制精度；当节流装置与电磁开关阀串联设置时，可避免发动机在柴油状态运行时，机油从节流装置的节流孔泄流。