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1、共轨柴油机燃油限压阀设计研究陈锦华(江苏信息职业技术学院江苏无锡214061)摘要:锥面密封式和钢球密封式两种共轨柴油机燃油限压阀结构基本原理相同。共轨燃油限压阀设计的基本方法是根据共轨管最大允许油压和喷油泵单位时间供给共轨管的最大油量,来确定限压阀节流小孔直径、弹簧刚度等结构参数的值。并用已成熟的BOSCH公司产品进行了验算。关键词:共轨限压阀设计研究中图分类号:TK421+.4文献标识码:A文章编号:1671-0630(2007)06-0052-04DesignandResearchofFuelPressureLimitersforCommonRailDieselEngineChenJin
2、huaJiangsuCollegeofInformationTechnology(Wuxi214061)Abstract:Theworkingofbothtaperandballsealedfuelpressurelimitersforcommonraildieselenginehasasamebasicprinciple.Thebasicmethodtodesignpressurelimitersisthatstructureparameterssuchaslittleholediametertothrottleandspringstiffnessandsoonaredeterminedac
3、cordingtothemaximalpermittedfuelpressureandmaximalfuelsupplyforcommonrail.IthasbeenverifiedonthesuccessfulBOSCHlimiterstruc2ture.Keywords:Commonrail,Pressurelimiter,Design,Research1共轨燃油限压阀概述在共轨柴油机中,燃油限压阀(图合柴油机不同工况所要求的共轨压力,即喷油器的喷射压力。1、图2)安装在燃油供给系统的共轨管总成(图3)上。由图3可知,共轨管总成除了装有燃油限压阀1外,还装有压力传感器10、进油接头6、限流
4、器4和共轨管3等。共轨柴油机在工作时,喷油泵将低压油压缩成高压油输送到共轨管里,共轨管上的压力传感器感知共轨管里的燃油压力,并将信息输送到柴油机电子控制单元(ECU),ECU通过与储存的要求值进行比较,控制喷油泵上电磁阀每循环闭合时刻,从而控制每循环向共轨管的供油量,进而控制共轨管里的燃油压力,使其符图1共轨燃油限压阀部件图作者简介:陈锦华(1965-),男,工程硕士,高级工程师,主要从事汽车发动机电控技术教学与研究。第6期陈锦华:共轨柴油机燃油限压阀设计研究封;而后者限压阀偶件由阀芯、阀座和钢球组成,阀芯和阀座间靠钢球球面密封。钢球式限压阀偶件(图5)中的阀座后部有一个用于对阀芯导向的<3.
5、0mm孔,前部分别有一个<0.5mm孔和一个<1.0mm孔。当共轨管中的燃油压力通过<1.0mm孔对钢球的作用力大于限压阀弹簧的预紧力时,燃油便会顶开钢球,到达阀芯底部的型腔。由于阀芯导向直径为<3mm,与压力燃油的接触面积显然比<1.0mm大许多,这样,燃油作用在阀芯上的力比一开始作用在钢球上的力大8倍,就使阀芯快速升起,升程H走完后,阀芯导向圆上的扁位露出阀座上端面上的倒角线,燃油开始向外泄漏,经过限压阀体里的型腔及回油螺钉、回油管流进发动机外面的燃油箱。限压阀偶件阀座的<0.5mm、<1.0mm、<3.0mm三级孔中,<3.0mm孔具有压力放大作用,<1.0mm孔具有减小限压阀弹簧体积作
6、用,<0.5mm孔具有节流作用。锥面密封型限压阀偶件工作原理与钢球式限压阀偶件相似,它也有<3.0mm导向孔、<0.5mm节流小孔,但用<1.2mm锥面接触带代替钢球式限压阀偶件中的<1.0mm孔作用,当共轨管中的燃油压力通过<1.2mm孔对阀芯的作用力大于限压阀弹簧的预紧力时,燃油便会顶开阀芯,到达阀芯底部的型腔,就使阀芯快速升起,燃油开始向外泄漏到燃油箱。53从上面分析可知,在共轨柴油机喷油泵电磁阀、共轨压力传感器及ECU工作正常时,共轨管燃油压力是不会超过程序所设定的柴油机各工况所要求的压力值的。但如果它们当中有一个出现问题时,就可能引起共轨管里的燃油压力失去控制,造成压力过大。如果不装
7、限压器,燃油将首先从喷油泵出油口至共轨管总成,再至喷油器总成的整个高压油路系统中的最薄弱处泄漏,对高压燃油系统结构形成破坏,甚至爆炸或喷射伤人、伤物。如在共轨管总成上事先安装有燃油限压器,并对燃油限压阀调整好一个恰当的开启压力,当共轨管中燃油压力大于此开启压力时,限压阀打开,将共轨中的燃油回流到燃油箱中,就可避免高压燃油系统结构的破坏以及爆炸等危险事故的发生。2共轨燃油限压阀结构目前,共轨燃油限压
