[发明专利]一种汽液分离装置及含汽液分离装置的电子液体喷射单元

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及电动液体喷射设备，尤其涉及一种应用在内燃机电子液体喷射系统的汽液分离装置和包含汽液分离装置的电子喷射单元。

背景技术

电子控制的液体喷射技术对内燃机的工作以及废气排放的控制都至关重要。现代内燃机通常需要电子控制的液体喷射系统提供液体，需要电子控制的液体喷射系统，例如：将燃油喷入发动机进气道的供油方式称之为进气口喷射PI(port injection)，将燃油直接喷入缸内的供油方式称之为缸内直喷DI(direct injection)，减少氧化氮排放的SCR(Selective Catalytic Reduction)系统需要喷射尿素水溶液(add-blue)进入排气管，柴油机微粒扑捉器DPF(diesel particulate fi lter)系统的再生需要喷射燃油进入排气管等。

然而，无论是液体燃料还是尿素水溶液，在喷射系统中都会产生蒸汽，也会有影响喷射装置的杂质存在。

中国专利《一种滤清式汽液分离装置》(专利号：200810059700.2)公开了一种汽液分离装置，其特征在于，液体的入口位于油箱之中，液体滤清器被封闭在具有汽液分离的交换容积之中。这种结构的优点在于不需要一个污物储存室，油箱本身具备这个功能，但其缺点也十分明显：部分结构必须安装的液体箱之中，安装受到限制，液体滤清器的更换也不方便。

对于液体喷射系统而言，汽液分离器之功能是为电子喷射装置提供无汽相液体干扰的单相液体，在已经公开的方案中，汽液分离器与电子喷射装置都是分别布置和安装的，虽然这样布置比较灵活，但制造成本高，使用和安装成本也比较高，甚至使用繁琐且不便于维修。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的在于提供一种结构紧凑、便于安装，便于维修汽液分离装置和包含汽液分离装置的液体喷射单元。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：即一种汽液分离装置，包括一个含汽液分离室的主体，与汽液分离室联通的排气道，与汽液分离室联通的出液道和回液道，包括一个可与主体连接和分离的杯体，杯体与主体连接形成污物储存室，一个连接汽液分离室与污物储存室的进液道，一个位于污物储存室且遮盖进液道入口的过滤器，一个通向污物储存室的供液通道，所述排气道和供液通道按照能够有效进行汽液双向流动的方式设计和布置。

能够有效进行汽液双向流动是指在液相流动的反方向，汽相能够同时流动。实现汽液双向流动的基本条件主要是流通面积和流道的走向需要满足一定的要求，流通面积越大，越有利于汽液双向流动，流道布置越接近垂直方向，越有利于汽液双向流动，流道转弯越少，转弯角度越小，越有利于实现汽液双向流动。

实现汽液双向流动具体的参数大小与液体的物性相关，对于表面张力的液体，需要的流通面积较大，例如水要比汽油实现汽液双向流动的流通面积要大。

对于供液通道，流通面积不小于20平方毫米；对于排气道，流通面积不小于10平方毫米。

一种含上述汽液分离器的电子液体喷射单元，包括一个含电磁驱动装置和柱塞泵的泵体，柱塞泵包括柱塞套和柱塞，一个进液室，一个出液阀，一个位于出液阀和柱塞之间的高压腔，一个位于出液阀下游的高压室，一个连接高压室的压力开启式喷嘴，泵体包括汽液分离装置，一个位于泵体上部的返液孔，一个位于泵体下部的进液孔，进液孔连接汽液分离装置之出液道，返液孔连接汽液分离装置之回液道。

进一步，上述含汽液分离器的电子液体喷射单元，包括一个高压输液管，高压输液管连接高压室与压力开启式喷嘴。

上述汽液分离装置在应用时一边需要连接液体储存箱，另一边需要连接某种电子控制的执行器，其功能是通过出液道向所述电子控制的执行器提供不含汽相成分的工作液体，例如燃油或者add-blue，执行器将未使用的剩余液体通过回液道返回到汽液分离室，汽液分离室中的气体成分排向液体储存箱的上部，液体储存箱不断向汽液分离补充被消耗掉的液体。所述汽液分离装置的正常安装姿态是：排气道和回液道与汽液分离室连接必须位于汽液分离室之上部或者接近上部的位置，排气道要通向液体储存箱的上部，一方面是为了防止污染物直接进入油汽分离室，另一方面有利于形成与供液通道入口的落差，从而有利于气体及时排出汽液分离室；另外，出液道的入口位于汽液分离室之相对回液道下部的位置。

汽液分离室之容积必须大于能够实现汽液分离的最小容积，所述汽液分离室的最小容积与蒸汽的产生率相关，蒸汽产生率越高，需要预备的汽液分离室的容积越大，蒸汽产生率与工作液体的物性，环境温度和电子执行器的热量耗散率相关。