[发明专利]一种柴油机及其机械喷油泵的限油量装置和限油量方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机机械喷油泵的限油量技术领域，特别涉及一种柴油机及其机械喷油泵的限油量装置和限油量方法。

背景技术

对于采用涡轮增压技术的高原柴油机，随着海拔的升高，大气压力的降低，增压器会出现涡端膨胀比增大、增压器转子转速升高的现象，当海拔达到一定高度，增压器可能会出现超速的问题，影响到柴油机的使用可靠性。

为保证柴油机的可靠性，柴油机都有一个使用的海拔范围，当超出安全的最高海拔，增压器就有超速的危险。在实际柴油机配套使用中，很多柴油机并不是在固定的海拔上进行工作，因此必须保证柴油机使用的海拔范围要小于柴油机的配套范围。

为提高柴油机的海拔配套范围，通常的想法是优化涡轮增压器，但是对于同一结构类型的涡轮增压器会遇到一个海拔瓶颈，如果再提高海拔要求，涡轮增压器只能改变结构，这样可能会很大的增加成本。

对于目前采用机械喷油泵的柴油机，通常采用定油量的方法进行定型，其最大油量为一个设定值，并不能根据具体海拔或增压器转速来改变。在同一系列柴油机的实际配套中，如果柴油机在实际使用中有超过其可使用的海拔范围，即增压器有超速风险，此柴油机就不能配套。如果不更改柴油机配置，为保证高海拔增压器转速不超限值，只能减小柴油机的最大油量，即只能配套一个较小功率的机型。这样不仅影响了整车在动力性上的竞争力，也影响到了柴油机的实用性。但是如果配套大功率的机型，增压器没有超速危险的工况点还是占绝大多数的。比如柴油机在低海拔、高海拔的中低转速等工况运行，增压器并没有超速的危险，如果导致配套一个较小功率的机型，就牺牲了柴油机这些工况的动力性。

有鉴于此，防止高海拔下柴油机的增压器超速问题，提高柴油机的海拔配套范围，同时保证柴油机在增压器无超速问题的工况下的动力性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本发明提供一种柴油机机械喷油泵的限油量装置和限油量方法，以防止高海拔下柴油机的增压器超速问题，提高柴油机的海拔配套范围，同时保证柴油机在增压器无超速问题的工况下的动力性。在此基础上，本发明还提供一种包括该限油量装置的柴油机。

为了实现上述目的，本发明所提供的一种柴油机喷油泵的限油量装置，包括安装于所喷油泵内的大气压力感应元件和铰接于喷油泵内的杠杆机构喷增加限位结构的油泵供油拉杆；

当所述柴油机运行的环境大气压力小于大气压力感应元件的标定值时，大气压力感应元件膨胀增长，当柴油机进气压力不断增大，喷油泵的增压补偿器的增压补偿器刀头向大气压力感应元件移动，并与大气压力感应元件一端接触，大气压力感应元件另一端推动杠杆机构相对于喷油泵转动至与其喷喷油泵供油拉杆相抵，限定所述喷油泵供油拉杆沿增加供油方向的位移。

当柴油机在高海拔地区运行，大气压力感应元件获取环境大气压力，并通过环境大气压力与其压力标定值间压差产生一定膨胀量。当发动机进气压力增大到一定值，增压器存在超速风险时，增压补偿器刀头与大气压力感应元件一端相抵，在增压补偿器刀头与大气压力感应元件的合力作用下，杠杆机构绕铰点由初始位置转动至与喷油泵供油拉杆相抵，以限定其沿增加供油方向的位移，继而限制总供油量，即出现限油量现象，并且随海拔升高，限制的位移量越大。

而，在柴油机在低海拔(增压器无超速风险)时，即使柴油机进气压力等于最大标定值，大气压力感应元件处于初始或收缩状态，增压补偿器刀头与大气压力感应元件不接触或者是无法推动杠杆元件绕铰点由初始位置转动至限定喷油泵供油拉杆沿供油方向的位移，即该装置无法产生限油量作用处于失效状态。

因此，该限油量装置结构简单且制造成本低，且可防止高海拔下柴油机进气压力等于最大标定值时的增压器超速，同时还保证柴油机在其他工况下的动力性。

优选地，所述大气压力感应元件包括固定套、设置于所述固定套内的大气压力感应膜片组，以及分别设置于所述大气压力感应膜片组两端部的两个滑块；

所述固定套固定连接于所述喷油泵内，两个所述滑块中一者用于与所述增压补偿器刀头相抵，另一者用于推动所述杠杆机构。

优选地，所述大气压力感应元件还包括分别固定连接于所述固定套两端并开设有通气孔的两个挡块，以限定所述大气压力感应膜片组相对于所述固定套的膨胀量，每个所述滑块穿过相应所述挡块并相对于所述固定套伸出。

优选地，两个所述挡块均与所述固定套通过螺纹联接。

优选地，还包括复位机构，以驱动所述杠杆机构绕铰点由与所述喷油泵供油拉杆相抵位置转动至与所述喷油泵的内壁相抵。