大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，包括高压主阀部分、低压伺服系统以及ECU中的喷射模块；高压主阀部分包括主阀体以及高压阀芯；低压伺服系统包括伺服油缸以及电液伺服阀，伺服油缸包括伺服缸体以及活塞杆，活塞杆的上端连接高压阀芯，活塞杆的下端设置有直线位移传感器，直线位移传感器与喷射模块形成电联，喷射模块与电液伺服阀电联。该系统具有响应快、密封性良好、安全性高的特点，易于实现多段喷射控制。低压伺服系统构成位移反馈伺服控制系统，减少了高压流量计环节，进一步简化传统需要高压燃油流道的设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统。
技术介绍
燃油喷射技术直接决定了气缸中燃油雾化及油滴分布情况，进而影响柴油机的工作性能和污染物排放。高压共轨燃油喷射技术是二十世纪柴油机领域的重大进步，它采用共轨管道将高压燃油储存，根据ECU信号实现高压燃油的快速喷射。由于它的喷射柔性可控，吸收高压管道中压力波动等技术优势，极大地提高了柴油机工作性能，降低了尾气污染物的排放。高压共轨燃油喷射技术将高压的产生与喷射过程分割开来，使一个喷射时段内实现多次喷射成为可能。小型车用柴油机的台架试验证明，多段喷射技术可以降低氮氧化物的同时明显降低颗粒物的排放。但是多段喷射技术的发展，对燃油喷射控制系统的稳定性、快速性和准确性要求越来越高。特别地，就大型远洋船用柴油机而言，单次喷射燃油量较大，传统的高压共轨燃油喷射控制系统很难满足苛刻的性能要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，包括高压主阀部分、低压伺服系统以及ECU中的喷射模块；所述的高压主阀部分包括主阀体以及用于控制主阀体内高压油路通断的高压阀芯；所述的低压伺服系统包括伺服油缸以及用于驱动伺服油缸的电液伺服阀，所述的伺服油缸包括伺服缸体以及活塞杆，所述活塞杆的上端连接高压阀芯，所述活塞杆的下端设置有用于检测活塞杆位移量的直线位移传感器，所述直线位移传感器与喷射模块形成电联，所述喷射模块与电液伺服阀电联。进一步的，所述活塞杆的下端穿过伺服缸体，所述伺服缸体内的活塞杆上设置有用于带动活塞杆移动的活塞体，所述伺服缸体上具有两个工作油端； 所述的电液伺服阀上具有用于与伺服缸体连通的第一出油端和第一回油端，以及用于与低压油源连通的第二进油端和第二回油端；所述的电液伺服阀经第一出油端和第一回油端与伺服缸体的进油端和出油端之间通过油路连通。进一步的，所述电液伺服阀为偏转板射流式电液伺服阀，所述的偏转板射流式电液伺服阀与喷射模块电联。进一步的，所述的偏转板射流式电液伺服阀的功率级为三位四通U型换向阀。进一步的，所述高压阀芯控制主阀体内高压油路通断的机构为：所述主阀体内设置有高压进油管路、高压出油管路以及阀腔，所述阀腔连通高压进油管路和高压出油管路，所述的高压阀芯设置在阀腔内，所述高压阀芯设置在活塞杆的上端，并且在高压阀芯上设置有可通过高压阀芯在阀腔内的移动来控制高压进油管路和高压出油管路通断及高压油量的高压节流口。进一步的，所述主阀体的上端设置有主阀端盖，所述高压阀芯的上端头位于主阀端盖的内腔中，并且高压阀芯的上端头形成锥体端，所述主阀端盖的内腔中设置有用于向高压阀芯的锥体端提供预紧力的弹性元件。进一步的，所述主阀端盖的下端连接有高压泄油管路，所述的高压泄油管路的另一端连接高压燃油油箱。进一步的，所述的弹性元件为弹簧。进一步的，所述阀腔上下两端的主阀体上分别开设有高压密封槽，所述两密封槽内分别设置有高压动密封件，上端的高压动密封件与高压阀芯之间形成动密封配合，下端的高压密封件与活塞杆之间形成动密封配合。进一步的，所述的高压节流口采用正开口四边滑阀结构。本专利技术的有益效果是：该系统具有响应快、密封性好、安全性高的特点，易于实现多段喷射控制。低压伺服系统构成位移反馈伺服控制系统，减少了高压流量计环节，进一步简化传统需要高压燃油流道的设计。所述高压阀芯及活塞杆连接了高压和低压部分，通过控制低压伺服部分中活塞杆的位移输出，即可实时控制高压燃油的喷射量。高压阀芯上的高压节流口采用正开口四边滑阀结构，具有良好的密封性，可降低高压燃油的泄漏。高压动密封件分别与高压阀芯及活塞杆构成的动密封结构进一步降低了高压燃油的泄露，同时起到防尘的作用。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统示意图；图2是低压伺服系统、伺服油缸以及ECU中的喷射模块的连接结构图；图3是主阀体的结构图；图4是喷射开始低压部分的油液流向图；图5是主阀开启时其内部流道的油液流向图；图6是喷射结束低压部分的油液流向图；其中，1、电液伺服阀，2、伺服缸体，2.1、活塞杆，3、高压阀芯，3.1、高压节流口，4、位移传感器，5、低压进油管，6、低压回油管，7.1、接A口低压工作油管，7.2、接B口低压工作油管， 8、高压动密封件，9、高压出油管路，10、高压泄油管路，11、主阀端盖，12、弹簧，13、主阀体，13.1、高压密封槽，14、高压进油管路。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1至图6所示，一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，包括高压主阀部分、低压伺服系统以及ECU中的喷射模块。高压主阀部分包括主阀体13以及用于控制主阀体13内高压油路通断的高压阀芯3。低压伺服系统包括伺服油缸以及用于驱动伺服油缸的电液伺服阀1，伺服油缸包括伺服缸体2以及活塞杆2.1，活塞杆2.1的上端连接高压阀芯3，高压阀芯3与活塞杆2.1之间优先选用螺纹联接；活塞杆2.1的下端设置有用于检测活塞杆2.1位移量的直线位移传感器4，直线位移传感器4与喷射模块形成电联，喷射模块与电液伺服阀1电联。活塞杆2.1的下端穿过伺服缸体2，伺服缸体2内的活塞杆2.1上设置有用于带动活塞杆2.1移动的活塞体，伺服缸体2上具有两个工作油端。电液伺服阀1上具有用于与伺服缸体2连通的第一出油端和第一回油端，以及用于与低压油源连通的第二进油端和第二回油端；电液伺服阀1经第一出油端和第一回油端与伺服缸体2的进油端和出油端之间通过油路连通。电液伺服阀1可以选用偏转板射流式电液伺服阀，因此偏转板射流式电液伺服阀1与喷射模块形成电联；选用偏转板射流式电液伺服阀的优点是，抗污染、安全性高。即便伺服阀前置级的喷孔堵塞了，依然可以进行工作。电液伺服阀1一般为二级阀。其中一级称为前置级，采用偏转板射流式液压放大器；二级称为功率级，采用滑阀式液压放大器。电液伺服阀1的功率级液压放大器选用三位四通U型换向阀。选择这种中位机能为u型的换向阀是为了保证当主阀要关闭时，伺服阀从左位变到右位是要经过中间工作位置的，如果油缸的进油和回油不联通的话，那个工作瞬间主阀芯会卡住。当然，对于电液伺服阀1也可以选用其他的类型。如图4和图6中所示，三位四通电液伺服阀上用于与伺服缸体2连通的第一出油端和第一回油端分别为A口和B口，用于与低压油源连通的第二进油端和第二出回油端分别为P口和T口，P口连接低压进油管5的一端，低压进油管5的另一端连通低压油箱，T口连接低压回油管6一端，低压回油管6的另一端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，其特征是，包括高压主阀部分、低压伺服系统以及ECU中的喷射模块；所述的高压主阀部分包括主阀体（13）以及用于控制主阀体（13）内高压油路通断的高压阀芯（3）；所述的低压伺服系统包括伺服油缸以及用于驱动伺服油缸的电液伺服阀（1），所述的伺服油缸包括伺服缸体（2）以及活塞杆（2.1），所述活塞杆（2.1）的上端连接高压阀芯（3），所述活塞杆（2.1）的下端设置有用于检测活塞杆（2.1）位移量的直线位移传感器（4），所述直线位移传感器（4）与喷射模块形成电联，所述喷射模块与电液伺服阀（1）电联。

【技术特征摘要】
1.一种大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，其特征是，包括高压主阀部分、低压伺服系统以及ECU中的喷射模块；
所述的高压主阀部分包括主阀体（13）以及用于控制主阀体（13）内高压油路通断的高压阀芯（3）；
所述的低压伺服系统包括伺服油缸以及用于驱动伺服油缸的电液伺服阀（1），所述的伺服油缸包括伺服缸体（2）以及活塞杆（2.1），所述活塞杆（2.1）的上端连接高压阀芯（3），所述活塞杆（2.1）的下端设置有用于检测活塞杆（2.1）位移量的直线位移传感器（4），所述直线位移传感器（4）与喷射模块形成电联，所述喷射模块与电液伺服阀（1）电联。
2.根据权利要求1所述的大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，其特征是，所述活塞杆（2.1）的下端穿过伺服缸体（2），所述伺服缸体（2）内的活塞杆（2.1）上设置有用于带动活塞杆（2.1）移动的活塞体，所述伺服缸体（2）上具有两个工作油端；
所述的电液伺服阀（1）上具有用于与伺服缸体（2）连通的第一出油端和第一回油端，以及用于与低压油源连通的第二进油端和第二回油端；所述的电液伺服阀（1）经第一出油端和第一回油端与伺服缸体（2）的进油端和出油端之间通过油路连通。
3.根据权利要求2所述的大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，其特征是，所述电液伺服阀（1）为偏转板射流式电液伺服阀，所述的偏转板射流式电液伺服阀与喷射模块电联。
4.根据权利要求3所述的大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，其特征是，所述的偏转板射流式电液伺服阀（1）的功率级液压放大器为三位四通U型换向阀。
5.根据权利要求1所述的大型低速二冲程柴油机用高压共轨燃油喷射控制系统，其特征是，所述高压阀芯（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：康双琦，
申请(专利权)人：江苏海事职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32