船用低速柴油机双电磁阀控制的共轨燃油喷射系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机喷油器，具体涉及一种船用低速柴油机双电磁阀控制的共轨燃油喷射系统，属于柴油机技术领域。
【背景技术】
[0002]柴油机共轨燃油喷射系统可以实现对喷油定时、循环喷油量的精确柔性控制，是大功率船用柴油机实现高燃油经济性和低有害物排放的有效手段。Caterpillar公司研发的一款蓄压式中压共轨燃油喷射系统，使用二位三通电磁阀对增压活塞的运动进行控制，实现了燃油喷射压力和发动机转速的相互独立，但是燃油增压过程和燃油喷射过程仍然相互关联，无法相互独立，因此在一次燃油增压过程中无法实现多次喷射。
[0003]中国专利CN 102392771A采用二位三通电磁阀来代替中国专利CN 102022241A上对增压活塞运动进行控制的二位二通电磁控制平板阀，不仅实现了燃油增压过程和燃油喷射过程的相互独立，而且解决了采用平板阀带来的高压密封性的问题。但其不足之处在于，该专利同专利CN 102022241A、CN 102705121A—样，都是通过对增压活塞小头下方控制腔内燃油泄油、充油的控制，实现对增压活塞运动的控制，从而完成燃油增压过程和吸油过程，然而这种对增压活塞运动的控制方式需要对控制腔上的进油节流孔和泄油节流孔进行精确匹配，这必然造成加工成本上升，制造难度增大，而且由于增压活塞大头上部始终有高压燃油作用，当增压活塞向上复位时，由于高压燃油产生向下的作用力，增压活塞很难快速复位，这将明显减少有效充油时间，限制了柴油机功率的覆盖范围。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种船用低速柴油机双电磁阀控制的共轨燃油喷射系统，通过对增压活塞控制电磁阀和燃油喷射控制电磁阀的精确柔性控制，实现燃油增压过程和燃油喷射过程的完全独立，满足柴油机全工况下理想喷油规律的要求，以提高柴油机的燃油经济性和降低有害物的排放。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种船用低速柴油机双电磁阀控制的共轨燃油喷射系统，其包括燃油供给部分和共轨喷油器；
[0007]所述燃油供给部分连接所述共轨喷油器且向该共轨喷油器供给燃油和伺服油；
[0008]所述共轨喷油器包括增压活塞控制阀、增压活塞、增压活塞大头复位弹簧、增压活塞体、燃油进油油路、燃油喷射控制电磁阀、控制腔体、控制腔、进油节流孔、泄油节流孔、泄油油路、喷油器体、针阀、针阀复位弹簧和高压燃油油路；其中，
[0009]增压活塞位于共轨喷油器的上部并设置于增压活塞体的内腔中，该增压活塞由上下连接为一体的增压活塞大头和增压活塞小头组成，该增压活塞大头与增压活塞体之间形成增压活塞上腔，该增压活塞小头与增压活塞体之间形成增压活塞下腔，增压活塞大头复位弹簧设于增压活塞体的内腔中且使得增压活塞大头在所述增压活塞上腔不充油的情况下始终位于上部；
[0010]增压活塞控制阀布置在共轨喷油器的上部且与燃油供给部分连接，该增压活塞控制阀的工作腔与所述增压活塞上腔相连通，该增压活塞控制阀控制燃油供给部分与该增压活塞上腔的连通或是切断，以实现燃油的增压或是燃油的吸油；
[0011]设置于增压活塞体内的燃油进油油路分别连通所述增压活塞下腔和燃油供给部分，该燃油供给部分通过燃油进油油路向该增压活塞下腔内充油以完成燃油的吸油；
[0012]燃油喷射控制电磁阀位于增压活塞的下方，对喷油定时和循环喷油量进行全工况的精确柔性控制；
[0013]控制腔体位于燃油喷射控制电磁阀的下侧，控制腔、进油节流孔和泄油节流孔设置于该控制腔体内，控制腔分别与进油节流孔和泄油节流孔连通，该泄油节流孔通过燃油喷射控制电磁阀与泄油油路连通或是切断；
[0014]喷油器体位于控制腔体的下侧，所述针阀安装于该喷油器体的内腔中，在针阀复位弹簧的作用下，该针阀与喷油器体上的针阀座紧密贴合，针阀与喷油器体之间形成有盛油槽，高压燃油油路设于喷油器体内部且与该盛油槽相连通；
[0015]增压活塞下腔同时与高压燃油油路和进油节流孔连通，该增压活塞下腔内的经增压的高压燃油分为两路，一路通过进油节流孔进入到控制腔内，另一路通过高压燃油油路进入到所述盛油槽内。
[0016]作为进一步改进，所述的增压活塞大头的直径大于所述增压活塞小头的直径，形成一定的增压比。
[0017]作为进一步改进，所述的增压活塞控制阀为二位三通电磁控制阀；所述燃油喷射控制电磁阀为二位二通液力平衡式高速电磁阀，内部设有电磁铁线圈、带有衔铁的阀杆、阀杆座和衔铁复位弹簧，其中，带有衔铁的阀杆设于电磁铁线圈的下面，在不通电时，在衔铁复位弹簧的作用下，带有衔铁的阀杆落座在位于其下方的阀杆座上，切断所述泄油节流孔与连通外部的所述泄油油路的通路；在通电后，电磁铁线圈产生向上的电磁力，带有衔铁的阀杆在电磁力的作用下向上运动，打开所述泄油节流孔与该泄油油路的通路。
[0018]作为进一步改进，所述的燃油供给部分包括燃油箱、燃油过滤器、燃油输油泵、单向阀、燃油进油管、伺服油进油管和伺服油回油管；所述燃油进油管连接所述共轨喷油器的燃油进油油路，所述伺服油进油管连接所述共轨喷油器的增压活塞控制阀，所述伺服油回油管一端连接所述燃油箱，另一端连接所述增压活塞控制阀；所述燃油箱中的低压燃油依次通过所述燃油过滤器和燃油输油泵后分为两路，一路依次通过单向阀、燃油进油管和燃油进油油路进入所述共轨喷油器的增压活塞下腔以完成燃油的吸油，另一路作为增压活塞的驱动伺服油，依次通过所述伺服油进油管和增压活塞控制阀上的油口进入到所述共轨喷油器的增压活塞上腔以实现燃油的增压。
[0019]与现有技术相比，本发明的优势在于:
[0020]1、本发明中，低压燃油的一路作为伺服油对增压活塞下腔内的燃油进行增压，系统中取消了伺服油供给系统，简化了系统结构，降低了加工成本；
[0021]2、由于所述喷油器内置增压活塞，系统只在增压阶段才有高压燃油的存在，其他阶段均为低压燃油，因此提高了整个系统工作的可靠性和安全性；
[0022]3、系统通过对增压活塞控制阀和燃油喷射控制电磁阀的精确控制，实现了更加灵活的燃油喷射策略，可以更加精确的进行全工况喷油定时、喷油规律和循环喷油量的精确控制，有效提高了船用低速柴油机燃油经济性和改善排放性。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的整体结构示意图。
[0024]图2为本发明的共轨喷油器的结构示意图。
[0025]图中，
[0026]A燃油供给部分，B共轨喷油器，I燃油箱，2燃油过滤器，3燃油输油泵，4单向阀，5燃油进油管，6伺服油进油管，7伺服油回油管，8增压活塞控制阀，9增压活塞大头，10增压活塞小头，11增压活塞上腔，12增压活塞下腔，13增压活塞体，14增压活塞大头复位弹簧，15燃油进油油路，16燃油喷射控制电磁阀，17电磁铁线圈，18带有衔铁的阀杆，19阀杆座，20衔铁复位弹簧，21控制腔体，22控制腔，23进油节流孔，24泄油节流孔，25泄油油路，26喷油器体，27针阀，28针阀复位弹簧，29针阀座，30盛油槽，31高压燃油油路。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明的优选实施例作详细说明，以求更为清楚地理解本发明的结构和使用过程，但不能以此来限制本发明的保护范围。
[0028]请参阅图1，本发明所述的船用低速柴油机双电磁阀控制的共轨燃油喷射系统包括相互连接的燃油供给部分A和共轨喷油器B两大部分。
[0029]请参阅图1，燃油供给部分A包括燃油箱1、燃油过滤器2、燃油输油泵3、单向阀4、燃油进油管5、伺服油进油管6和伺服油回油管7。所述燃油进油管5和伺服油进油管6连接所述共轨喷油器B，所述伺服油回油管7 —端连接所述燃油箱I，另一端连接所述共轨喷油器B ;所述燃油箱I中的低压燃油依次通过所述燃油过滤器2和燃油输油泵3后分为两路，低压燃油的一路依次通过单向阀4和燃油进油管5进入到所述共轨喷油器B的相应油路内以完成燃油的吸油，低压燃油的另一路作为增压活塞的驱动伺服油，依次通过所述伺服油进油管6和共轨喷油器B的增压活塞控制阀8上的油口进入到该共轨喷油器B的增压部分以实现燃油的增压。
[0030]所述共轨喷油器B包括增压活塞控制阀8、增压活塞、增压活塞上腔11、增压活塞下腔12、增压活塞体13、增压活塞大头复位弹簧14、燃油进油油路15、燃油喷射控制电磁阀16、电磁铁线圈17、带有衔铁的阀杆18、阀杆座19、衔铁复位弹簧20、控制腔体21、控制腔22、进油节流孔23、泄油节流孔24、泄油油路25、喷油器体26、针阀27、针阀复位弹簧28、针阀座29、盛油槽30和高压燃油油路31。
[0031]请参阅图2，所述增压活塞位于所述共轨喷油器B的上部并设置于所述增压活塞体13的内腔中，该增压活塞由上下连接为一体的增压活塞大头9和增压活塞小头10组成，该增压活塞大头9的直径大于所述增压活塞小头10的直径，形成一定的增压比；所述增压活塞大头9与增压活塞体13之间形成增压活塞上腔11，该增压活塞小头10与增压活塞体13之间形成增压活塞下腔12，所述增压活塞大头复位弹簧14设于所述增压活塞体13的内腔中，且使得所述增压活塞大头9在增压活塞上腔11不充油的情况下始终位于上部。所述增压活塞控制阀8为二位三通电磁控制阀，布置在共轨喷油器B的上部，增压活塞控制阀8的工作腔与增压活塞上腔11相通，所述伺服油进油管6和伺服油回油管7连接所述增压活塞控制阀8，并且该增压活塞控制阀8根据外部控制单元的指令控制所述伺服油进油管6与所述增压活塞上腔11连通，或是与所述伺服油回油管7连通，从而实现燃油的增压或是燃油的吸油。所述燃油进油油路15设置于所述增压活塞体13内，并且一端连通所述增压活塞下腔12，另一端连接所述燃油供给部分A的燃油进油管5，该燃油供给部分A通过所述燃油进油油路15向所述增压活塞下腔12内充油以完成燃油的吸油。
[0032]所述燃油喷射控制电磁阀16为二位二通液力平衡式高速电磁阀，位于所述增压活塞的下方，内部设有电