電磁式可變凸輪機(jī)構(gòu)及小脈動(dòng)變流量供油裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電磁式可變凸輪機(jī)構(gòu)及小脈動(dòng)變流量供油裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的供油裝置，具體涉及電磁式可變凸輪機(jī)構(gòu)及小脈動(dòng)變流量供油裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著能源短缺和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給技術(shù)的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油裝置一般由油箱、燃油濾清器、油泵和油管等部件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)油泵的凸輪軸旋轉(zhuǎn)，油泵活塞在泵體的活塞腔內(nèi)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)油泵活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)泵內(nèi)部的密封腔容積增大與縮小，將燃油從油箱內(nèi)吸出，克服燃油濾清器的阻力，對(duì)燃油加壓，將具有一定壓力和流量的燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)。由于油泵的供油壓力和流量受到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，發(fā)動(dòng)機(jī)低速、中速和高速運(yùn)行時(shí)，輸油泵的供油壓力和流量均不同；特別是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)和低速運(yùn)行時(shí)，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較低，導(dǎo)致油泵的供油壓力、供油速率和流量都較低，供油脈動(dòng)較大，而傳統(tǒng)油泵的結(jié)構(gòu)是固定不可變的，其供油能力無(wú)法根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，因此無(wú)法滿足各種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜工況對(duì)燃油供給的要求。此外研宄發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)噴油瞬間，由于電控噴油器突然開(kāi)啟和關(guān)閉造成供油系統(tǒng)內(nèi)部的壓力脈動(dòng)和液壓沖擊問(wèn)題，傳統(tǒng)供油系統(tǒng)內(nèi)并沒(méi)有吸收油液壓力脈動(dòng)的裝置。即使安裝一般的吸收裝置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速、中速和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工況發(fā)生變化，油液壓力或流量脈動(dòng)頻率也發(fā)生變化，吸收油液壓力脈動(dòng)的效果也不會(huì)理想。
[0004]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)和專(zhuān)利的檢索發(fā)現(xiàn)，專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)CN102102553 A，專(zhuān)利名稱(chēng)組合式凸輪軸，該專(zhuān)利技術(shù)提供了一種單缸柴油機(jī)組合式凸輪軸，該組合式凸輪軸的噴油泵供油凸輪的中心孔是滑套在凸輪軸上，并與驅(qū)動(dòng)盤(pán)連接，驅(qū)動(dòng)盤(pán)通過(guò)鍵和螺母緊固在凸輪軸上。該發(fā)明雖然可以隨意調(diào)節(jié)油泵凸輪的噴油角度，但采用該凸輪軸的油泵無(wú)法根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)油泵的供油能力，供油能力仍然受凸輪軸轉(zhuǎn)速的影響，無(wú)法解決低速運(yùn)行時(shí)供油壓力低、流量小、供油壓力脈動(dòng)大的問(wèn)題以及噴油瞬間，電控噴油器突然開(kāi)啟和關(guān)閉造成對(duì)供油系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)和沖擊問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種設(shè)計(jì)獨(dú)特、能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)供油壓力和流量，并且根據(jù)系統(tǒng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓裝置的固有頻率，始終保持供油系統(tǒng)油壓脈動(dòng)較小的電磁式可變凸輪機(jī)構(gòu)及變流量供油裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種電磁式可變凸輪機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸，所述凸輪軸上設(shè)置有單作用凸輪和多作用凸輪，所述單作用凸輪和多作用凸輪固裝在一起，并且能夠沿著凸輪軸軸向往復(fù)滑動(dòng)，所述凸輪軸上套裝有電磁線圈，所述電磁線圈和單作用凸輪之間沿圓周方向均布有復(fù)位彈簧，所述電磁線圈中的活動(dòng)鐵芯與所述單作用凸輪的側(cè)壁連接。
[0007]所述凸輪軸的一端設(shè)置有角度編碼器，所述角度編碼器和電磁線圈分別與控制器連接。
[0008]所述凸輪軸上間隔設(shè)置有軸向定位條，該軸向定位條與所述單作用凸輪和多作用凸輪上的直線定位槽相對(duì)應(yīng)，所述單作用凸輪和多作用凸輪既能沿所述凸輪軸做軸向滑動(dòng)，又能隨所述凸輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]所述直線定位槽中設(shè)置有滾動(dòng)鋼球，所述滾動(dòng)鋼珠的數(shù)量至少為兩個(gè)，所述復(fù)位彈簧的數(shù)量為四個(gè)以上。
[0010]所述單作用凸輪上設(shè)置有一個(gè)凸輪凸起，所述多作用凸輪上至少設(shè)置兩個(gè)凸輪凸起，每一個(gè)凸輪凸起轉(zhuǎn)動(dòng)一周，驅(qū)動(dòng)活塞完成一次供油。
[0011]一種含有所述電磁式可變凸輪機(jī)構(gòu)的小脈動(dòng)變流量供油裝置，還包括油箱和油泵，所述油泵由缸體和活塞構(gòu)成，所述缸體的進(jìn)油口通過(guò)進(jìn)油閥與所述油箱連通，所述缸體的出油口通過(guò)出油閥和進(jìn)油壓力傳感器與電控噴油器的進(jìn)油口連通，向所述電控噴油器提供一定壓力和流量的燃油，電控噴油器的出油口向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)噴射一定壓力和流量的燃油，所述電控噴油器的回油口經(jīng)和回油控制閥與所述油箱的回油口相連，將所述電控噴油器提供的多余的油液流回所述油箱，所述活塞的下端與所述單作用凸輪或多作用凸輪相接觸，所述進(jìn)油壓力傳感器和電磁線圈分別與電源和控制器連接。
[0012]所述出油閥和進(jìn)油壓力傳感器之間設(shè)置有可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓裝置，所述可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓裝置下部安裝有調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥與所述控制器連接。所述油箱和進(jìn)油閥之間設(shè)置有濾清器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明根據(jù)壓力傳感器的壓力信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中油泵供油壓力的大小，進(jìn)而根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況和高低負(fù)荷工況，實(shí)時(shí)選擇使用單作用凸輪或多作用凸輪，改變油泵的供油能力，通過(guò)回油控制閥控制回油量，減少油泵的回油量，提高燃油供給效率。
[0014]2、本發(fā)明單作用凸輪與多作用凸輪固裝在一起，內(nèi)部開(kāi)有溝槽，滑套在凸輪軸上均布的凸起中，導(dǎo)向性好，既可以沿凸輪軸作軸向運(yùn)動(dòng)，又可以隨凸輪軸一起作圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]3、本發(fā)明電磁線圈固定于凸輪軸上，其右側(cè)沿圓周方向均布有復(fù)位彈簧，提高了凸輪受力的均勻性，保證了單作用凸輪與多作用凸輪的準(zhǔn)確復(fù)位。
[0016]4、本發(fā)明可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓裝置，可以根據(jù)壓力傳感器的壓力信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓裝置的固有頻率，從而減少供油壓力脈動(dòng)以及壓力脈動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放的影響。
[0017]5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單，工作可靠，充分滿足了各種工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的供油要求，適用范圍廣，推廣后具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例:參見(jiàn)圖1，圖中，1-油箱，2-濾清器，3-進(jìn)油閥，4-油泵，5-出油閥，6_可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓裝置，7-調(diào)節(jié)閥，8-壓力傳感器，9-電控噴油器，10-回油控制閥，11-活塞，12-推桿，13-凸輪軸，14-電磁線圈，15-復(fù)位彈簧，16-活動(dòng)鐵芯，17-單作用凸輪，18-多作用凸輪，19-控制器，20-角度編碼器。圖中箭頭所示為燃油輸送方向，虛線是控制線路。
[0020]油泵4包括缸體、活塞11、推桿12、凸輪軸13，凸輪軸13上安裝有電磁線圈14、活動(dòng)鐵芯16，活動(dòng)鐵芯16與右側(cè)的單作用凸輪17連接，單作用凸輪17與多作用凸輪18連接為一體，單作用凸輪17 (—個(gè)凸輪上有一個(gè)壓油凸輪凸起，凸輪軸每轉(zhuǎn)一周，驅(qū)動(dòng)活塞完成一次供油)，多作用凸輪18 (—個(gè)凸輪上均布多個(gè)壓油凸輪凸起，凸輪軸每轉(zhuǎn)一周，驅(qū)動(dòng)活塞完成多次供油)，電磁線圈14和單作用凸輪17之間沿圓周方向均設(shè)置有復(fù)位彈簧15，復(fù)位彈簧15數(shù)量為四個(gè)以上，提高了凸輪受力的均勻性，保證了單作用凸輪17和多作用凸輪18的準(zhǔn)確復(fù)位。單作用凸輪17、多作用凸輪18內(nèi)部開(kāi)有溝槽，安裝在凸輪軸13上均布的凸起中，既可以沿著凸輪軸13作左、右軸向運(yùn)動(dòng)，也可以與凸輪軸13 —起作圓周運(yùn)動(dòng)，可以采用花鍵軸的結(jié)構(gòu)形式，還可以采用鍵和鍵槽的結(jié)構(gòu)形式；角度編碼器20檢測(cè)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角