CN109184999A - 一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于柴油‑甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，包括泵体部件、传动轴部件、输油泵部件、输醇泵部件、泵油系部件，泵体部件包括相配合的泵体、柱塞，传动轴部件支撑在高压泵组件的支撑孔中，传动轴部件包括传动轴，传动轴上设有凸桃，输醇泵部件与传动轴一端连接，输油泵部件与传动轴连接，输油泵部件设于输醇泵部件、泵体部件之间，输油泵部件上设有柴油进口、柴油出口，输醇泵部件上设有甲醇进口、甲醇出口，泵体部件上设有柴油计量阀部件、溢流阀部件、进油螺栓、回油螺栓，溢流阀部件与柴油计量阀部件并联，泵油系部件与传动轴垂直的方向安装在泵体部件上，泵油系部件与传动轴部件连接，滚轮体部件及柱塞下部配合。

Description

一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件

技术领域

本发明涉及发动机的共轨高压泵组件，尤其涉及一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件。本发明中的高压泵组件作为柴油与甲醇的输出装置，用于双燃料发动机中。

技术背景

我国石油资源紧张，柴油机的大量应用消耗了巨量的柴油，同时我国重要的化工产品甲醇存在严重的产能过剩问题。甲醇柴油双燃料发动机具有动力强劲、燃料使用灵活、甲醇替代率高、工作可靠等多方面优点。甲醇柴油双燃料燃烧是一项有利于节能减排、减少柴油消耗、易于推广的技术。通过对高压共轨柴油机加装一套甲醇喷射装置，可实现双燃料燃烧。现有技术中的甲醇柴油双燃料发动机的甲醇泵采用的是电动泵，采用电动泵技术存在的问题是：持续工作可靠性差，故障率高，价格昂贵，因此该技术领域的发展需要开发一款工作可靠、低成本的甲醇泵。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明目的是提出一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件；本发明的甲醇泵采用机械结构，集成在柴油高压共轨泵上，安装方便，工作可靠，高压共轨泵组件可同时实现柴油与甲醇的泵油功能，本发明的甲醇-柴油双燃料车具有动力强劲、燃料使用灵活、甲醇替代率高、工作可靠的优点，有利于节能减排、减少柴油消耗。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，包括泵体部件、传动轴部件、输油泵部件、输醇泵部件、泵油系部件，所述泵体部件包括相配合的泵体、柱塞，所述传动轴部件支撑在高压泵组件的支撑孔中，传动轴部件包括传动轴，传动轴上设有凸桃，输醇泵部件与传动轴一端连接，输油泵部件与传动轴连接，输油泵部件设于输醇泵部件、泵体部件之间，所述输油泵部件上设有柴油进口、柴油出口，输醇泵部件上设有甲醇进口、甲醇出口，泵体部件上设有柴油计量阀部件、溢流阀部件、进油螺栓、回油螺栓，溢流阀部件与柴油计量阀部件并联，多个泵油系部件以与传动轴垂直的方向安装在泵体部件上，泵油系部件与传动轴部件之间通过凸桃与滚轮体部件上的滚轮连接，所述滚轮体部件及柱塞下部配合。

所述输油泵部件包括输油泵、输油泵盖板，输醇泵部件包括输醇泵、输醇泵壳体、输醇泵盖，所述输油泵盖板设于输油泵部件、输醇泵部件之间，所述输醇泵盖设于输醇泵外侧，输油泵盖板、输醇泵盖、输醇泵壳体通过螺钉连接为一体。

所述在输油泵盖板和输醇泵壳体上分别设有油封孔，所述油封孔位置设有骨架油封Ⅰ。

所述骨架油封Ⅰ设有多个。

所述输油泵盖板内设有滑动轴承。

所述输油泵盖、输醇泵盖内均装有安全阀部件，安全阀部件采用柱面密封。

所述输油泵与泵体部件之间设有骨架油封Ⅱ。

所述泵体部件内部的传动轴上安装有信号盘。

所述信号盘在圆周上设有七个齿，其中六个齿为沿圆周方向均布，另外一个齿与传动轴上的键槽呈一定角度设置。

所述输醇泵部件和输油泵部件采用内啮合摆线式结构或者叶片式结构。

本发明的有益效果是：

本发明的用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，甲醇泵采用机械结构，集成在柴油高压共轨泵上，安装方便，工作可靠，高压共轨泵组件可同时实现柴油与甲醇的泵油功能；通过从甲醇箱中吸取甲醇并对进行加压，加压后的甲醇通过限压阀后被喷入发动机进气道中，在与空气混合后进入发动机燃烧室；另一个作用是从柴油箱中吸取柴油，吸入的柴油经燃油计量阀部件计量后进入泵油系部件，在柱塞弹簧的配合下，传动轴部件旋转时带动泵体部件内的滚轮体部件进而带动泵油系部件中的柱塞上下往复运动，柱塞向上运动时压缩柴油并将其打入柴油喷射***的共轨管中，柴油最终通过电控喷油器喷入发动机燃烧室中，与先期进入的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。采用本发明共轨高压泵组件的甲醇-柴油双燃料车具有动力强劲、燃料使用灵活、甲醇替代率高、工作可靠的优点，有利于节能减排、减少柴油消耗。

2.本发明的述输油泵盖板设于输油泵部件、输醇泵部件之间，所述输醇泵盖设于输醇泵外侧，起到支撑和密封输油泵的作用，以及隔离输油泵部件与输醇泵部件的作用。输油泵盖板、输醇泵盖、输醇泵壳体通过螺钉连接为一体，输醇泵部件沿轴线方向直接连接在输油泵的外侧，结构紧凑，占用空间小。

3.本发明通过在输油泵盖板和输醇泵壳体上分别设有油封孔，所述油封孔位置设有骨架油封Ⅰ，能够有效隔离柴油与甲醇，防止二者互混，避免了由于甲醇具有一定的腐蚀性、甲醇混入柴油油路中对柴油油路产生腐蚀作用的问题，同时避免二者互混后导致的两种燃料的纯度受影响、引起发动机的不正常燃烧现象的问题。

4.本发明的输油泵盖板内设有滑动轴承，能够支撑传动轴的一端保证增加传动轴的刚性，降低振动和变形，保证传动的精确度和准确性，同时限制传动轴在圆周方向的跳动。

5.由于在输油泵盖、输醇泵盖内均装有安全阀部件，安全阀部件采用柱面密封。燃料输送泵出口压力达到一定高的数值后，该安全阀部件打开，将燃料输送泵出口与进口贯通，以降低燃料输送泵出口压力，起到保护燃料输送泵的作用。

6.所述输油泵与泵体部件之间设有骨架油封Ⅱ，通过骨架油封Ⅱ有效隔离柴油与机油，防止输油泵与泵体部件之间的柴油与机油二者互混。

7.通过在泵体部件内部的传动轴上安装有信号盘，信号盘在圆周上设有七个齿，其中六个齿为沿圆周方向均布，另外一个齿与传动轴上的键槽呈一定角度设置。通过检测六个齿的转速可判断高压油泵组件的传动轴的速度，并可结合发动机与高压油泵组件的速比来判断发动机的曲轴转速，曲轴转速是发动机电控***控制电控柴油喷油器喷油频率的重要参数；通过检测另一个齿的位置，可判断高压油泵组件的传动轴的实时旋转角度，旋转角度是发动机电控***控制电控柴油喷油器喷油时刻的重要参数。

附图说明

图1是本发明高压泵组件的结构示意图；

图2是本发明高压泵组件的剖视图；

图3是本发明高压泵组件的输油泵部件与输醇泵部件局部剖视图；

图4是本发明高压泵组件的输油泵部件与输醇泵部件安全阀结构。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-4所示，一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，包括泵体部件1、传动轴部件、输油泵部件3、输醇泵部件8、泵油系部件13，其中泵体部件1作为整个高压泵组件的基体，所述泵体部件1包括相配合的泵体、柱塞28，所述传动轴部件支撑在高压泵组件的支撑孔中，传动轴部件包括传动轴2，传动轴2上设有凸桃27，输醇泵部件8与传动轴2一端连接，输油泵部件3与传动轴2连接，输油泵部件3设于输醇泵部件8、泵体部件1之间，同时传动轴2穿过输油泵部件3、输醇泵部件8，所述输油泵部件上设有柴油进口4、柴油出口5，输醇泵部件3上设有甲醇进口6、甲醇出口7，泵体部件上设有柴油计量阀部件10、溢流阀部件9、进油螺栓12、回油螺栓11，溢流阀部件9与柴油计量阀部件10并联，多个泵油系部件13以与传动轴2垂直的方向安装在泵体部件上，泵油系部件13与传动轴部件之间通过凸桃27与滚轮体部件14上的滚轮26连接，所述滚轮体部件14及柱塞28下部配合，柱塞28向上运动时压缩柴油并通过泵油系部件13上的柴油出口29将柴油打入柴油喷射***的共轨管中，柴油最终通过电控柴油喷油器喷入发动机燃烧室中，与先期进入的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。

附图3显示了输油泵部件与输醇泵部件的内部结构。输油泵部件3包括输油泵17、输油泵盖板23，输醇泵部件8包括输醇泵19、输醇泵壳体21、输醇泵盖20，所述输油泵盖板23设于输油泵部件3、输醇泵部件8之间，所述输醇泵盖20设于输醇泵外侧，输油泵盖板23、输醇泵盖20、输醇泵壳体21通过螺钉连接为一体。

传动轴2穿过泵体部件后依次穿过输油泵17、输醇泵19。输油泵17与输醇泵19都是在传动轴2的旋转带动下而转动。在输油泵盖板23和输醇泵壳体21上分别设有油封孔，所述油封孔位置设有骨架油封Ⅰ22，骨架油封Ⅰ22的数量可以是一个或多个，其作用是有效隔离柴油与甲醇，防止二者互混。

所述输油泵盖板23内设有滑动轴承18，其作用是支撑传动轴的一端，同时限制传动轴在圆周方向的跳动。

所述输油泵盖23、输醇泵盖20内均装有安全阀部件25，安全阀部件25采用柱面密封，燃料输送泵出口压力达到一定高的数值后，该安全阀部件打开，将燃料输送泵出口与进口贯通，以降低燃料输送泵出口压力，起到保护燃料输送泵的作用。

所述输油泵与泵体部件之间设有骨架油封Ⅱ16，骨架油封Ⅱ16的作用是有效隔离柴油与机油，防止输油泵与泵体部件之间的柴油与机油二者互混。

所述泵体部件内部的传动轴2上安装有信号盘15，所述信号盘在圆周上设有七个齿，其中六个齿为沿圆周方向均布，另外一个齿与传动轴2上的键槽24呈一定角度设置。

所述输醇泵部件和输油泵部件采用内啮合摆线式结构或者叶片式结构。

本发明的高压泵组件具体工作原理如下：

本发明的溢流阀部件与柴油计量阀部件并联，用于稳定柴油计量阀部件前端的柴油压力。输油泵部件与输醇泵部件在安装于泵体部件中的传动轴部件的旋转带动下产生负压，①输醇泵部件从甲醇箱中吸取甲醇并对其进行加压，加压后的甲醇通过限压阀后被喷入发动机进气道中，在与空气混合后进入发动机燃烧室；②输油泵从柴油箱中吸油，吸入的柴油经柴油计量阀部件计量后进入泵油系部件，在柱塞弹簧的配合下，传动轴部件旋转时带动泵体部件内的滚轮体部件进而带动泵油系部件中的柱塞上下往复运动，柱塞向上运动时压缩柴油并将其打入柴油喷射***的共轨管中，柴油最终通过电控喷油器喷入发动机燃烧室中，与先期进入的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。具体过程是：

传动轴2受外力带动旋转，分别带动输油泵3及输醇泵8内的零部件运动从而使其内腔产生负压，将柴油与甲醇分别通过柴油进口4与甲醇进口6吸入到燃料输送泵中。柴油和甲醇经燃料输送泵加压后，分别经过柴油出油口5与甲醇出口7流出燃料输送泵。

从输醇泵出来的甲醇经外部管路进入限压阀部件后被喷入发动机进气道中，在与空气混合后进入发动机燃烧室。

从输油泵出来的柴油经进油螺栓12进入泵体部件1，柴油经过燃油计量阀部件10计量后进入泵油系部件13，溢流阀部件9与柴油计量阀部件10并联，用于稳定柴油计量阀部件前端的压力，多余的柴油经回油螺栓11流回油箱。传动轴部件2上有凸桃27，凸桃旋转运动时，带动与之接触的滚轮26旋转，进而使滚轮体部件14及柱塞28随之上下往复运动，柱塞向上运动时压缩柴油并通过柴油出口28将柴油打入柴油喷射***的共轨管中，柴油最终通过电控喷油器喷入发动机燃烧室中，与先期进入的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，包括泵体部件、传动轴部件、输油泵部件、输醇泵部件、泵油系部件，所述泵体部件包括相配合的泵体、柱塞，所述传动轴部件支撑在高压泵组件的支撑孔中，传动轴部件包括传动轴，传动轴上设有凸桃，输醇泵部件与传动轴一端连接，输油泵部件与传动轴连接，输油泵部件设于输醇泵部件、泵体部件之间，所述输油泵部件上设有柴油进口、柴油出口，输醇泵部件上设有甲醇进口、甲醇出口，泵体部件上设有柴油计量阀部件、溢流阀部件、进油螺栓、回油螺栓，溢流阀部件与柴油计量阀部件并联，多个泵油系部件以与传动轴垂直的方向安装在泵体部件上，泵油系部件与传动轴部件之间通过凸桃与滚轮体部件上的滚轮连接，所述滚轮体部件及柱塞下部配合。

2.如权利要求1所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述输油泵部件包括输油泵、输油泵盖板，输醇泵部件包括输醇泵、输醇泵壳体、输醇泵盖，所述输油泵盖板设于输油泵部件、输醇泵部件之间，所述输醇泵盖设于输醇泵外侧，输油泵盖板、输醇泵盖、输醇泵壳体通过螺钉连接为一体。

3.如权利要求1所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述在输油泵盖板和输醇泵壳体上分别设有油封孔，所述油封孔位置设有骨架油封Ⅰ。

4.如权利要求3所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述骨架油封Ⅰ设有多个。

5.如权利要求2所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述输油泵盖板内设有滑动轴承。

6.如权利要求2所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述输油泵盖、输醇泵盖内均装有安全阀部件，安全阀部件采用柱面密封。

7.如权利要求1所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述输油泵与泵体部件之间设有骨架油封Ⅱ。

8.如权利要求1所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述泵体部件内部的传动轴上安装有信号盘。

9.如权利要求8所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述信号盘在圆周上设有七个齿，其中六个齿为沿圆周方向均布，另外一个齿与传动轴上的键槽呈一定角度设置。

10.如权利要求1所述的一种用于柴油-甲醇双燃料发动机的共轨高压泵组件，其特征是，所述输醇泵部件和输油泵部件采用内啮合摆线式结构或者叶片式结构。