[发明专利]船用低速机双电磁阀控制的重油高压共轨燃油喷射系统

说明书

技术领域

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重油高压共轨燃油喷射系统，属于柴油机技术领域。

背景技术

机械式喷油器无法实现喷油定时、喷油规律和循环喷油量的精确柔性控制，并且由于脉动供油的存在，在低速小负荷工况下燃油喷射压力较低，燃油雾化质量较差，这降低了柴油机燃油经济性变差，恶化了柴油机的排放性，因此机械式喷油器已无法满足日益严格的排放法规的要求。

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，是大功率船用低速柴油机(以下简称船用低速机)实现高燃油经济性和低有害物排放的有效手段。按照燃油增压的形式，共轨燃油喷射系统分为蓄压式中压共轨和高压共轨两种。

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，实现了喷油压力不受发动机转速的影响，但无法实现燃油增压过程和燃油喷射过程的相互独立，因此在一次燃油增压过程中无法实现多次喷射。

为了实现燃油喷射过程的完全独立，中国专利CN 102022241A采用在共轨管和共轨喷油器之间加装电控二次增压器的结构，通过对相互独立的双电磁阀(一个电磁阀位于电控二次增压器内，用来控制增压活塞的运动，另一个电磁阀位于电控喷油器内，用来控制燃油喷射)相对开启时间的调整，实现了燃油加压和燃油喷射的相互独立，获得了理想的喷油规律。其不足之处在于，该专利使用了高压条件下密封性较差的平板阀对控制腔上的出油节流孔进行密封，特别是，当控制腔内的燃油压力较高或为超高压时，平板阀的密封性能急剧恶化，燃油泄漏量增加，从而严重影响共轨喷油器的工作特性。

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，解决了采用平板阀带来的高压密封性差的问题。但其不足之处在于，该专利同专利CN 102022241A、CN 102705121A一样，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。

中国专利CN 103807067A介绍了一种电磁控制阀外置于喷油器体的共轨喷油器，在该发明专利中将含有控制腔的电磁控制阀作为一个独立的部件以接插件的形式布置在喷油器控制活塞上端，燃油系统为喷油器提供喷射燃油，伺服油系统为喷油器控制腔提供伺服油，通过对控制腔内伺服油的控制，实现对喷油定时和循环喷油量的控制。这种系统的优点在于，实现了喷油器部件的模块化，具有维护检修方便和制造难度小等优点，不足之处在于，带有电磁控制阀的控制腔位于喷油器顶部，离针阀位置过远，液力传输距离过大，过大的液力滞后造成了对喷油定时和循环喷油量控制精度的下降，并且在喷油器内存在控制活塞和挺杆等运动件，运动件的加工和装配精度也是影响喷油器工作性能的一个重要因素。

发明内容

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重油高压共轨燃油喷射系统，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，以及一次增压过程中的多次喷射，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。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种船用低速机双电磁阀控制的重油高压共轨燃油喷射系统，其包括供油子系统和喷油子系统系统；

所述供油子系统连接所述喷油子系统且向该喷油子系统供给燃油和伺服油；

所述喷油子系统包括液力增压部分和共轨喷油器，

所述液力增压部分包括增压活塞控制阀、增压活塞、增压活塞体、增压活塞大头复位弹簧、燃油进油油路和竖直油腔；其中，

增压活塞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；