[实用新型]柴油机喷油提前角全程控制装置

说明书

本实用新型涉及一种向柴油机汽缸中喷射燃油的喷油泵。

在柴油机的工作中，最理想的爆发压力应发生在曲柄转角上死点之后某一角度，而在燃烧过程中从燃油的喷射到燃油的爆发需要一个预燃期。因此，要想让爆发压力发生在上死点后的最佳角度，就必须在活塞到达上死点前的某一曲柄角度提前向汽缸内喷射燃油，该角度即喷油提前角。柴油机的喷油提前角是由柴油机的转速、燃油的种类、喷射系统及燃烧室的结构等多种因素决定的，喷油提前角的大小对柴柴机的实际工作状态影响极大。在其他诸因素确定之后，柴油机的转速与喷油提前角密切相关，转速高时要求喷油提前角大，转速低时要求喷油提前角小。在柴油机的实际工作中，转速是时高时低、不断调整的，这就给喷油提前角的确定带来困难。如果按高转速来调整喷油提前角，则低转速时喷油提前角显得过大，造成低速敲缸、工作粗暴、功率下降，油耗增加；如果按低转速来调整喷油提前角，则高转速时又显得喷油提前角太小、喷油太迟，以至燃油来不及充分燃烧和膨胀作功就被排出气缸，造成排气冒黑烟，功率下降、油耗增加。由此可见，喷油提前角应当随转速的变化而变化，使柴油机在任何转速下都能获得一个最佳喷油提前角。

本实用新型的目的是设计一种喷油提前角全程控制装置，通过该装置使柴油机喷油提前角能随柴油机转速的变化而变化。

为了实现上述目的，本实用新型根据柴油机转速与通过喷油泵喷入柴油机汽缸中的燃油量的关系，在柴油机喷油泵喷油凸轮与油泵从动体之间增设一个与喷油凸轮啮合的圆形滚轮并通过一套传动机构使滚轮与喷油泵油量操纵手柄联动，从而使柴油机喷油提前角随油量或转速的变化而变化。以下结合具体实施例对本实用新型柴油机喷油提前角全程控制装置的技术特征作进一步的详细说明。

图1是柴油机喷油提前角全程控制装置的结构示意图。

柴油机喷油泵主要由壳体18、从动体11、柱塞12、外套13、弹簧19、喷油凸轮14以及油量操纵手柄17组成；喷油凸轮14与从动体11啮合并与弹簧19配合推动柱塞12在外套13内的套筒中作往复运动，将燃油周期性地喷入柴油机汽缸中；油量操纵手柄17通过拨叉15和齿条16与外套13关联，转动该油量操纵手柄17时可带动外套13转动以控制喷入汽缸中的燃油量。为了使柴油机喷油提前角与喷油量发生关联，在喷油凸轮14与从动体11之间增设一个与喷油凸轮14啮合的圆形滚轮9，该滚轮9的中心通过连杆10与从动体11相连并且可绕其中心转动；与此同时，滚轮9的中心还通过一传动机构与油量操纵手柄17关联，转动该油量操纵手柄17可使滚轮9沿喷油凸轮14的轮缘前后移动。传动机构的型式可根据柴油机的型式来选择，一般小型柴油机多采用组合式喷油泵，其油量操纵手柄与喷油泵在同一泵体上，因而可采用结构较为紧凑的齿轮传动；大型柴油机的喷油泵一般都是单体式的，喷油泵与操纵手柄距离较远，采用链条与齿轮相结合的传动方式较为适宜。采用齿轮传动时，传动机构由齿轮1、中间齿轮2、齿轮3、圆锥齿轮4、圆锥齿轮5、齿轮6、齿条7和摆杆8组成。齿轮1固定在油量操纵手柄17上，与拨叉15同轴并依次与中间齿轮2和齿轮3啮合；圆锥齿轮4与齿轮3同轴并与圆锥齿轮5啮合；齿轮6与圆锥齿轮5同轴并与齿条7啮合，该齿条7安装在滑道内并可沿滑道前后滑动；摆杆8的一端通过浮动连接销与齿条7的一端相连，摆杆8的另一端与滚轮9的中心相连。喷油提前角的变化范围取决于滚轮9在喷油凸轮14轮缘上的前后移动量，确定了最低稳定转速和最高稳定转速下的喷油提前角以后，即可确定滚轮9的前后移动量；再根据柴油机从最低稳定转速到最高稳定转速时油量操纵手柄所转过的角度，即可确定油量操纵手柄与滚轮之间的传动机构的传动比。

喷油提前角全程控制装置的工作原理如下。当油量操纵手柄17处在最小油量位置时，柴油机的转速为最低稳定转速，喷油提前角也处在相应的最佳小角度。如将油量操纵手柄17逆时针方向旋转，则通过拨叉15和齿条16使喷油量增加、转速提高；与此同时，与拨叉15同轴的齿轮1也按逆时针方向旋转，并通过中间齿轮2、齿轮3、圆锥齿轮4、圆锥齿轮5和齿轮6拨动齿条7在滑道内前移，齿条7前移带动摆杆8前移并带动滚轮9沿喷油凸轮14轮缘前移，喷油提前角随之加大、喷油提前。反之，油量操纵手柄按顺时针方向旋转时喷油提前角减小，喷油滞后。

对齿轮传动机构来说，从齿轮1到齿轮6是基本的结构型式，在传动比确定之后，齿轮的实际个数可根据不同的柴油机型来增减。对齿轮与链条相结合的传动方式，传动比的确定方法完全相同，从齿轮6到摆杆8的结构也是相同的。

采用本实用新型控制柴油机喷油提前角时，可使喷油提前角随喷油量或转速的变化而变化，使柴油机在任何稳定转速下都能获得一个最佳喷油提前角，从而改善柴油机的工作条件，提高效率、节省燃油。因此，本实用新型可以广泛用于各种型式的柴油机中控制喷油提前角。