V型多缸柴油机的柴油供给系统论文和设计-柯建锋

全文摘要

本实用新型公开了一种V型多缸柴油机的柴油供给系统，其包括对称设置在V型气缸处的两套供油装置，每套供油装置包括：预滤器与油箱连通；预虑输油管的一端与预滤器连通；输油泵与预虑输油管的另一端连通；输油滤清管的一端与输油泵连通；滤清器与输油滤清管的另一端连通；滤清油泵管的一端与滤清器连通；高压供油泵与滤清油泵管的另一端连通；油轨管的一端与高压供油泵的出油口连通；共轨管的进油口与油轨管的另一端连通；以及多根高压油管与共轨管的出油口连通；其中每根高压油管连接一个喷油器。本实用新型的柴油供给系统能够解决需要单体泵过多以及占用较多位置的问题。

主设计要求

1.一种V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述柴油供给系统包括对称设置在V型气缸处的两套供油装置，每套所述供油装置包括：预滤器，其与油箱连通；预虑输油管，其一端与所述预滤器连通；输油泵，其与所述预虑输油管的另一端连通；输油滤清管，其一端与所述输油泵连通；滤清器，其与所述输油滤清管的另一端连通；滤清油泵管，其一端与所述滤清器连通；高压供油泵，其与所述滤清油泵管的另一端连通；油轨管，其一端与所述高压供油泵的出油口连通；共轨管，其进油口与所述油轨管的另一端连通；以及多根高压油管，其与所述共轨管的出油口连通；其中每根高压油管连接一个喷油器。

设计方案

1.一种V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述柴油供给系统包括对称设置在V型气缸处的两套供油装置，每套所述供油装置包括：

预滤器，其与油箱连通；

预虑输油管，其一端与所述预滤器连通；

输油泵，其与所述预虑输油管的另一端连通；

输油滤清管，其一端与所述输油泵连通；

滤清器，其与所述输油滤清管的另一端连通；

滤清油泵管，其一端与所述滤清器连通；

高压供油泵，其与所述滤清油泵管的另一端连通；

油轨管，其一端与所述高压供油泵的出油口连通；

共轨管，其进油口与所述油轨管的另一端连通；以及

多根高压油管，其与所述共轨管的出油口连通；

其中每根高压油管连接一个喷油器。

2.如权利要求1所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述输油泵集成于所述高压供油泵的后部。

3.如权利要求1所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述高压供油泵包括至少一个出油口，所述高压供油泵的至少一个出油口的数量与所述油轨管的数量相对应。

4.如权利要求3所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述共轨管包括至少一个进油口，所述共轨管的至少一个进油口的数量与所述油轨管的数量相对应。

5.如权利要求3所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述共轨管还包括多个出油口，所述共轨管的多个出油口的数量与所述多根高压油管的数量相对应。

6.如权利要求5所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，所述共轨管的多个出油口的数量等于所述V型多缸柴油机的气缸数量的一半。

7.如权利要求1所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，还包括回油管，其与所述V型多缸柴油机的气缸回油部连通，且所述回油管连通所述高压供油泵的低压油腔。

8.如权利要求1所述的V型多缸柴油机的柴油供给系统，其特征在于，还包括油泵连接盘，所述高压供油泵通过所述油泵连接盘固定在所述V型多缸柴油机的齿轮室的两侧。

设计说明书

技术领域

本实用新型是关于柴油机燃油供给领域，特别是关于一种采用高压共轨管的V型多缸柴油机的柴油供给系统。

背景技术

面对世界范围内节能减排的迫切要求，柴油机必须进一步改善燃烧过程，而燃油喷射系统的性能是决定燃烧过程的关键因素。相比传统机械泵和电控单体泵，高压共轨燃油喷射技术具有较高的喷射压力且喷射压力可根据工况进行灵活调整，喷油正时和喷油量能实现精确控制，可实现多次喷射。因此，电控高压共轨是柴油机燃油喷射技术发展的必然趋势。

现有技术的V型多缸柴油机的柴油供给系统存在下列缺陷：

现在的V型柴油机一般采用传统直列机械泵配机械喷油器，或者采用电控单体泵配机械喷油器。对于采用直列机械泵配机械喷油器方案，因不能实现对喷油正时和喷油量的精确控制，不能满足更高排放等级的需求。直列机械泵每个柱塞对应一个缸。对于采用电控单体泵配机械喷油器方案，在机械泵基础上有较大提升，能控制喷油正时和喷油量，有一定优势。每个缸对应一只电控单体泵。

本实用新型提出一种解决上述问题的方法是：

采用电控高压共轨方案，喷油量和喷油正时可全工况控制，喷油规律可直接控制，可以实现多次喷射。高压共轨系统一般由高压供油泵、压力蓄能器、喷油器和ECU组成。

一般V型柴油机分为左右两列气缸，传统的做法是每缸一个单体泵，对各个缸供油，采用直列机械泵的方案时，也是每个柱塞对应一个缸。而采用高压共轨系统后，柱塞和单体泵不需要跟柴油机的缸数对应，可以根据需要布置一个或两个高压供油泵，解决需要单体泵过多以及占用较多位置的问题。

对于高压供油泵，集成有输油泵，同时高压供油泵内部有蓄压腔，柱塞高压出油后，通过蓄压腔后，分成一个或多个高压接头对外供油，可避免单缸供油后的压力波动。在柴油机两侧分别布置共轨管和高压油管，共轨管和高压油管沿柴油机中心平面对称分布或旋转对称。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种V型多缸柴油机的柴油供给系统，其采用电控高压共轨方案，柱塞和单体泵不需要跟柴油机的缸数对应，可以根据需要布置一个或两个高压供油泵，解决需要单体泵过多以及占用较多位置的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种V型多缸柴油机的柴油供给系统，其包括对称设置在V型气缸处的两套供油装置，每套供油装置包括：预滤器与油箱连通；预虑输油管的一端与预滤器连通；输油泵与预虑输油管的另一端连通；输油滤清管的一端与输油泵连通；滤清器与输油滤清管的另一端连通；滤清油泵管的一端与滤清器连通；高压供油泵与滤清油泵管的另一端连通；油轨管的一端与高压供油泵的出油口连通；共轨管的进油口与油轨管的另一端连通；以及多根高压油管与共轨管的出油口连通；其中每根高压油管连接一个喷油器。

在一优选的实施方式中，输油泵集成于高压供油泵的后部。

在一优选的实施方式中，高压供油泵包括至少一个出油口，高压供油泵的至少一个出油口的数量与油轨管的数量相对应。

在一优选的实施方式中，共轨管包括至少一个进油口，共轨管的至少一个进油口的数量与油轨管的数量相对应。

在一优选的实施方式中，共轨管还包括多个出油口，共轨管的多个出油口的数量与多根高压油管的数量相对应。

在一优选的实施方式中，共轨管的多个出油口的数量等于V型多缸柴油机的气缸数量的一半。

在一优选的实施方式中，V型多缸柴油机的柴油供给系统还包括回油管，其与V型多缸柴油机的气缸回油部连通，且回油管连通高压供油泵的低压油腔。

在一优选的实施方式中，V型多缸柴油机的柴油供给系统还包括油泵连接盘，高压供油泵通过油泵连接盘固定在V型多缸柴油机的齿轮室的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的V型多缸柴油机的柴油供给系统具有以下有益效果：采用电控高压共轨方案，喷油量和喷油正时可全工况控制，喷油规律可直接控制，可以实现多次喷射。采用高压共轨系统后，柱塞和单体泵不需要跟柴油机的缸数对应，可以根据需要布置一个或两个高压供油泵，解决需要单体泵过多以及占用较多位置的问题。采用集成有输油泵的高压供油泵，同时高压供油泵内部有蓄压腔，柱塞高压出油后，通过蓄压腔后，分成一个或多个高压接头对外供油，可避免单缸供油后的压力波动。在柴油机两侧分别布置共轨管和高压油管，共轨管和高压油管沿柴油机中心平面对称分布或旋转对称，利于布置而且美观。

附图说明

图1为根据本实用新型的一实施方式的柴油供给系统的示意图。

主要附图标记说明：

1-预滤器，2-滤清器，3-预虑输油管，4-输油滤清管，5-滤清油泵管，6- 高压供油泵，7-油泵连接盘，8-机油进油管，9-油轨管，10-共轨管，11-高压油管，12-回油管，13-喷油器，14-输油泵。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，图1为根据本实用新型的一实施方式的柴油供给系统的示意图。根据本实用新型优选实施方式的一种V型多缸柴油机的柴油供给系统，其包括对称设置在V型气缸处的两套供油装置，每套供油装置包括：预滤器 1与油箱连通；预虑输油管3的一端与预滤器1连通；输油泵14与预虑输油管3的另一端连通；输油滤清管4的一端与输油泵14连通；滤清器2与输油滤清管4的另一端连通；滤清油泵管5的一端与滤清器2连通；高压供油泵6与滤清油泵管5的另一端连通；油轨管9的一端与高压供油泵6的出油口连通；共轨管10的进油口与油轨管9的另一端连通；以及多根高压油管11与共轨管10的出油口连通；其中每根高压油管11连接一个喷油器13。

在一些实施方式中，输油泵14集成于高压供油泵6的后部。高压供油泵 6包括至少一个出油口，高压供油泵6的至少一个出油口的数量与油轨管9的数量相对应。

在一些实施方式中，共轨管10包括至少一个进油口，共轨管10的至少一个进油口的数量与油轨管9的数量相对应。共轨管10还包括多个出油口，共轨管10的多个出油口的数量与多根高压油管11的数量相对应。共轨管10 的多个出油口的数量等于V型多缸柴油机的气缸数量的一半。

在一些实施方式中，V型多缸柴油机的柴油供给系统还包括回油管12、油泵连接盘7以及滤座，回油管12与V型多缸柴油机的气缸回油部连通，且回油管12连通高压供油泵6的低压油腔。高压供油泵6通过油泵连接盘7固定在V型多缸柴油机的齿轮室的两侧。柴油预滤器1和柴油滤清器2通过滤座固定在V型多缸柴油机的气缸体侧面。在一些实施方式中，V型多缸柴油机的柴油供给系统还包括机油进油管8，用于供油系统的润滑。

柴油供给系统的低压柴油流向：系统工作时，柴油由集成在高压供油泵6 后部上的输油泵14吸油作用，将柴油从油箱内抽到预滤器1，再经过预虑输油管3到达输油泵14，柴油经过输油泵14加压后，通过输油滤清管4达到柴油滤清器2；经过柴油滤清器2过滤后的柴油，通过滤清油泵管5达到高压供油泵6。而各缸喷油器13多余的柴油通过回油管12与高压供油泵6的低压油腔相连，与高压供油泵6的低压回油汇合后最终回流到油箱。

柴油供给系统的高压柴油流向：经过高压供油泵6后的柴油，压力升高，通过油轨管9达到共轨管10的进油口，然后再通过与每缸喷油器13对应的高压油管11达到各个缸的喷油器13进行喷油工作。高压供油泵6一般设置有一到两个高压出油口，而共轨管10上设置有与高压供油泵6的出油口数量相应的进油口；油轨管9的数量与高压供油泵6的出油口数量和共轨管10的进油口数量也相对应；且共轨管10上设置有对应柴油机缸数一半的出油口，也就是说一个共轨管10可以同时给V型多缸柴油机的一侧的气缸供油。

综上所述，

1、对于大功率V型高速柴油机，由于气缸数较多，且柴油机长度尺寸较大，目前一般采用电控单体泵系统，每缸一支单体泵，空间占用尺寸大，并且单体泵需要的驱动力矩非常大，需要消耗较多能量，对驱动单体泵的凸轮轴要求非常高；同时，单体泵的峰值驱动力矩比较大，容易造成传动的凸轮轴和齿轮的故障。使用电控高压共轨系统后，峰值驱动力矩小，不需要设置驱动凸轮轴。且对于缸径小于180的机型，单边设置一支共轨管比设置多支共轨管有优势，成本低，轨压更稳定。

2、使用电控共轨系统后，喷油量和喷油正时可全工况控制，喷油规律可直接控制，可以实现多次喷射；可实现较低的燃烧噪声和油耗。

3、通过集成在柴油预滤器上的电子输油泵，可以在柴油机启动前迅速排空低压管路中的空气，达到快速启动的目的。对于应用在各种数据中心等较高要求的备用电源领域，至关重要。高压供油泵带蓄压腔，内含多个柱塞，保证高压出油压力恒定。

4、此外通过柴油机控制程序的设置，可以取消共轨管上的高压溢流口，是系统管路布置更加容易和美观。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

设计图

V型多缸柴油机的柴油供给系统论文和设计

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