CN113931763A - 一种高压共轨管 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种高压共轨管，其包括共轨管主体，共轨管主体内设有并排布置的多个通腔；其中一个通腔内设有第一介质缓压套，第一介质缓压套的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第一介质存储腔；另外一个通腔内设有第二介质缓压套，第二介质缓压套的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第二介质存储腔；以及，共轨管主体上设有连通第一介质存储腔的第一介质进口接头和第一介质出口接头，以及连通第二介质存储腔的第二介质进口接头和第二介质出口接头。缓压套内壁由曲面构成，当燃料介质在里面运动时，将有效地减低燃料介质流动的速度，使其运动状态更平缓，在一次喷射和后一次喷射过程中可减少油压的突变，从而达到减缓压力的作用。

Description

一种高压共轨管
技术领域
本申请涉及共轨管技术领域，特别涉及一种高压共轨管。
背景技术
高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环***中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。
高压共轨***主要由高压油泵、共轨管和喷油器三大部分组成，其中高压共轨管是空心的长管状金属体，它的作用是贮存由高压油泵提供的高压燃油、抑制压力波动，并将压力稳定的高压燃油提供给喷油器。
在相关技术中，高压共轨管内部采用通孔结构，这种结构存在高压燃油压力波动大的技术问题。尤其对于多缸高压共轨发动机，在共轨喷油器循环喷油、高压泵脉冲式供油的情况下，高压共轨管内的压力波动非常大，高压共轨管内燃油的压力波动会严重影响喷油器的喷油规律，导致各缸喷油量不均匀，甚至对某一个缸来说，两次喷油的喷油量都不一致，这样会严重影响发动机性能和排放特性。
发明内容
本申请实施例提供一种高压共轨管，以解决相关技术中轨压波动大的问题。
本申请实施例提供了一种一种高压共轨管，其包括共轨管主体，所述共轨管主体内设有并排布置的多个通腔；
其中一个所述通腔内设有第一介质缓压套，所述第一介质缓压套的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第一介质存储腔；
另外一个所述通腔内设有第二介质缓压套，所述第二介质缓压套的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第二介质存储腔；以及，
所述共轨管主体上设有连通第一介质存储腔的第一介质进口接头和第一介质出口接头，以及连通第二介质存储腔的第二介质进口接头和第二介质出口接头。
一些实施例中，在垂直于所述共轨管主体的长度方向上，所述曲面的横截面呈圆形或椭圆形。
一些实施例中，所述第一介质缓压套包括至少一个第一节段，在垂直于所述共轨管主体的长度方向上，所述第一节段的内壁所围合的空间的横截面的面积，沿所述共轨管主体的长度方向先逐渐增大后逐渐减小；
所述第二介质缓压套包括至少一个第二节段，在垂直于所述共轨管主体的长度方向上，所述第二节段的内壁所围合的空间的横截面的面积，沿所述共轨管主体的长度方向先逐渐增大后逐渐减小。
一些实施例中，所述共轨管主体的两端上还分别设有与所述第一介质存储腔连接的第一轨压传感器和第一限压阀；
所述共轨管主体的两端上还分别设有与所述第二介质存储腔连接的第二轨压传感器和第二限压阀。
一些实施例中，所述第一轨压传感器和第二限压阀位于所述共轨管主体的其中一端上；
所述第一限压阀和第二轨压传感器位于所述共轨管主体的另外一端上。
一些实施例中，所述高压共轨管还包括控制器，所述控制器与所述第一轨压传感器、第一限压阀、第二轨压传感器和第二限压阀连接，并用于：
接收所述第一轨压传感器采集的压力值，并与第一阈值对比，当大于第一阈值时，控制所述第一限压阀开启，以对所述第一介质存储腔进行泄压，并当不大于第一阈值时，控制所述第一限压阀关闭；以及，
接收所述第二轨压传感器采集的压力值，并与第二阈值对比，当大于第二阈值时，控制所述第二限压阀开启，以对所述第二介质存储腔进行泄压，并当不大于第二阈值时，控制所述第二限压阀关闭。
一些实施例中，所述共轨管主体的两端上还分别设有与所述第一介质存储腔连接的第一轨压传感器和第一限压阀；
所述共轨管主体的两端上还分别设有与所述第二介质存储腔连接的第二轨压传感器和堵头。
一些实施例中，所述第一轨压传感器和堵头位于所述共轨管主体的其中一端上；
所述第一限压阀和第二轨压传感器位于所述共轨管主体的另外一端上。
一些实施例中，所述共轨管主体上还设有用于检测所述第二介质存储腔内气体燃料温度的温度传感器；
所述高压共轨管还包括控制器，所述控制器与所述第一轨压传感器、第一限压阀、第二轨压传感器和温度传感器连接，并用于：
接收所述第一轨压传感器采集的压力值，并与第一阈值对比，当大于第一阈值时，控制所述第一限压阀开启，以对所述第一介质存储腔进行泄压，并当不大于第一阈值时，控制所述第一限压阀关闭；以及，
接收所述第二轨压传感器采集的压力值，以及温度传感器采集的温度值，并分别与第二阈值和第三阈值对比，当压力值大于第二阈值和温度值大于第三阈值中至少满足一个时，控制以降低注入所述第二介质存储腔的气体燃料温度。
一些实施例中，所述第一轨压传感器、第一限压阀、第二轨压传感器和第二限压阀中，至少有一个通过定位环安装于所述共轨管主体上。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
在本申请实施例中，采用单根共轨管，在共轨管内开设多个通腔，实现不同燃料介质的存储，减少了一根共轨管的安装，节省了单缸机或多缸机的空间，让布局更合理。
在本申请实施例中，缓压套内壁由曲面构成，由于曲面满足欧拉或者拉格朗日法的流体型线，减少了内部的湍流，让流动更稳定，因此，曲面流动比平面流动要好。当燃料介质在里面运动时，将有效地减低燃料介质流动的速度，使其运动状态更平缓，在一次喷射和后一次喷射过程中可减少油压的突变，从而达到减缓压力的作用，较原来的小孔直线结构效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的高压共轨管剖面图(单缸机用)；
图2为本申请实施例提供的高压共轨管一个视角剖面图(多缸机用)；
图3为本申请实施例提供的高压共轨管另一个视角剖面图(多缸机用)。
图中：1、共轨管主体；10、第一介质存储腔；11、第二介质存储腔；12、第一介质进口接头；13、第一介质出口接头；14、第二介质进口接头；15、第二介质出口接头；16、定位环；17、安装耳；2、第一介质缓压套；20、第一节段；3、第二介质缓压套；30、第二节段；4、第一轨压传感器；5、第一限压阀；6、第二轨压传感器；7、第二限压阀；8、堵头；9、温度传感器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种高压共轨管，其能解决相关技术中轨压波动大的问题。
参见图1、图2和图3所示，本申请实施例提供的一种高压共轨管，其包括共轨管主体1，共轨管主体1内设有并排布置的多个通腔，各个通腔之间是分隔开，独立成型，其中，多个通腔指的是至少两个通腔，在本实施例中，通腔有两个，也就是说本实施例中，共轨管可以存储两种燃料，当然了，如果需要的话，也可以设置三个或者更多个通腔，以使共轨管可以存储三种或者更多种燃料。
其中一个通腔内设有第一介质缓压套2，第一介质缓压套2的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第一介质存储腔10；另外一个通腔内设有第二介质缓压套3，第二介质缓压套3的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第二介质存储腔11；以及，共轨管主体1上设有连通第一介质存储腔10的第一介质进口接头12和第一介质出口接头13，以及连通第二介质存储腔11的第二介质进口接头14和第二介质出口接头15。其中，缓压套采用可以耐高压的硬质材质制作而成，比如40CrMo、100Cr6等。
在本申请实施例中，采用单根共轨管，在共轨管内开设多个通腔，实现不同燃料介质的存储，减少了一根共轨管的安装，节省了单缸机或多缸机的空间，让布局更合理。
在本申请实施例中，缓压套内壁由曲面构成，由于曲面满足欧拉或者拉格朗日法的流体型线，减少了内部的湍流，让流动更稳定，因此，曲面流动比平面流动要好。当燃料介质在里面运动时，将有效地减低燃料介质流动的速度，使其运动状态更平缓，在一次喷射和后一次喷射过程中可减少油压的突变，从而达到减缓压力的作用，较原来的小孔直线结构效果更好。
本申请提供的高压共轨管，可以适用于单缸机，也可以适用于多缸机，根据使用情况，在制造时，相应地增加介质出口接头数量即可。
也就是说，本申请提供的高压共轨管，其上的第一介质进口接头12和第一介质出口接头13的数量可以根据实际需要进行选择，同时，第二介质进口接头14和第二介质出口接头15的数量也可以根据实际需要进行选择。
比如，参见图1所示，该高压共轨管适用于单缸机，在该高压共轨管上，第一介质进口接头12、第一介质出口接头13、第二介质进口接头14和第二介质出口接头15均只有一个。第一燃料介质通过第一介质进口接头12，进入第一介质存储腔10，需要提供燃料介质的时候，通过第一介质出口接头13向外提供燃料介质；同样地，第二燃料介质通过第二介质进口接头14，进入第二介质存储腔11，需要提供燃料介质的时候，通过第二介质出口接头15向外提供燃料介质。
在图1中，共轨管主体1上还设有两个共轨管安装耳17，共轨管安装耳17用于将共轨管主体1安装于单缸机上，沿共轨管主体1的长度方向，第一介质进口接头12和第一介质出口接头13位于两个共轨管安装耳17之间；第二介质进口接头14和第二介质出口接头15位于第一介质进口接头12和第一介质出口接头13之间。采用这种布置方式，是由于两种燃料介质的成分不一样，此举是为了达到减少压力波动、平衡高压共轨管的目的。
再比如，参见图2和图3所示，该高压共轨管适用于多缸机，图2和图3的截面方向是垂直的，在该高压共轨管上，第一介质进口接头12有两个，第一介质出口接头13有六个，第二介质进口接头14有一个，第二介质出口接头15有六个。第一燃料介质通过第一介质进口接头12，进入第一介质存储腔10，需要提供燃料介质的时候，通过第一介质出口接头13向外提供燃料介质；同样地，第二燃料介质通过第二介质进口接头14，进入第二介质存储腔11，需要提供燃料介质的时候，通过第二介质出口接头15向外提供燃料介质。
在本申请中，缓压套内壁的曲面结构可以有多种形式供选择，比如，在垂直于共轨管主体1的长度方向上，曲面的横截面呈圆形；再比如，在垂直于共轨管主体1的长度方向上，曲面的横截面呈椭圆形。
在一些优选的实施方式中，参见图1、图2和图3所示，第一介质缓压套2包括至少一个第一节段20，在垂直于共轨管主体1的长度方向上，第一节段20的内壁所围合的空间的横截面的面积，沿共轨管主体1的长度方向先逐渐增大后逐渐减小；第二介质缓压套3包括至少一个第二节段30，在垂直于共轨管主体1的长度方向上，第二节段30的内壁所围合的空间的横截面的面积，沿共轨管主体1的长度方向先逐渐增大后逐渐减小。
采用一个或多个节段进行拼接，这样方便加工和安装。
比如，在图1中，第一介质缓压套2由三个第一节段20拼接而成，第二介质缓压套3由五个第二节段30拼接而成，第一节段20的长度，大于第二节段30的长度。为了确保介质存储腔容积大致相等，第一节段20的内壁所围合的空间的横截面的最大面积，大于第二节段30的内壁所围合的空间的横截面的最大面积。
再比如，在图2和图3中，第一介质缓压套2由八个第一节段20拼接而成，第二介质缓压套3由八个第二节段30拼接而成。
参见图1所示，在一些优选的实施方式中，共轨管主体1的两端上还分别设有与第一介质存储腔10连接的第一轨压传感器4和第一限压阀5；共轨管主体1的两端上还分别设有与第二介质存储腔11连接的第二轨压传感器6和第二限压阀7。为了减少压力波动，平衡共轨管，第一轨压传感器4和第二限压阀7位于共轨管主体1的其中一端上，第一限压阀5和第二轨压传感器6位于共轨管主体1的另外一端上。
高压共轨管还包括控制器，控制器与第一轨压传感器4、第一限压阀5、第二轨压传感器6和第二限压阀7连接。
控制器接收第一轨压传感器4采集的压力值，并与第一阈值对比，当大于第一阈值时，控制第一限压阀5开启，以对第一介质存储腔10进行泄压，排除过多的燃料介质，并当不大于第一阈值时，控制第一限压阀5关闭，确保第一介质存储腔10的压力处于安全压力范围内。
同样地，控制器接收第二轨压传感器6采集的压力值，并与第二阈值对比，当大于第二阈值时，控制第二限压阀7开启，以对第二介质存储腔11进行泄压，排除过多的燃料介质，并当不大于第二阈值时，控制第二限压阀7关闭，确保第二介质存储腔11的压力处于安全压力范围内。
参见图2和图3所示，在一些优选的实施方式中，共轨管主体1的两端上还分别设有与第一介质存储腔10连接的第一轨压传感器4和第一限压阀5；共轨管主体1的两端上还分别设有与第二介质存储腔11连接的第二轨压传感器6和堵头8。为了减少压力波动，平衡共轨管，第一轨压传感器4和堵头8位于共轨管主体1的其中一端上；第一限压阀5和第二轨压传感器6位于共轨管主体1的另外一端上。
共轨管主体1上还设有用于检测第二介质存储腔11内气体燃料温度的温度传感器9，也就是说，当介质存储腔用来存储气体燃料时，可以加装温度传感器9；高压共轨管还包括控制器，控制器与第一轨压传感器4、第一限压阀5、第二轨压传感器6和温度传感器9连接。
控制器接收第一轨压传感器4采集的压力值，并与第一阈值对比，当大于第一阈值时，控制第一限压阀5开启，以对第一介质存储腔10进行泄压，排除过多的燃料介质，并当不大于第一阈值时，控制第一限压阀5关闭，确保第一介质存储腔10的压力处于安全压力范围内。
控制器接收第二轨压传感器6采集的压力值，以及温度传感器9采集的温度值，并分别与第二阈值和第三阈值对比，当压力值大于第二阈值和温度值大于第三阈值中至少满足一个时，控制以降低注入第二介质存储腔11的气体燃料温度，确保第二介质存储腔11的压力处于安全压力范围内。
在本实施例中，在注入气体燃料时，可能出现三种情况：
情况一：气体燃料温度低，但是因为注入量过多，造成第二介质存储腔11的压力过高。
情况二：气体燃料注入量不多，但是因为温度高，造成第二介质存储腔11的压力过高。
情况三：气体燃料温度高，同时注入量过多，造成第二介质存储腔11的压力过高。
针对这三种情况，本实施例设置第二轨压传感器6和温度传感器9，对第二介质存储腔11的压力进行监控调节。
当第二轨压传感器6测量的压力值大于第二阈值时，说明第二介质存储腔11的压力过高，由于此时是通过堵头8封堵，并无限压阀，故需要降低注入第二介质存储腔11的气体燃料温度。
当温度传感器9测量的温度值大于第三阈值时，说明第二介质存储腔11的压力过高，由于此时是通过堵头8封堵，并无限压阀，故需要降低注入第二介质存储腔11的气体燃料温度。
通常气体燃料在注入到第二介质存储腔11之前，有加热装置进行加热，故在本实施例中，控制以降低注入第二介质存储腔11的气体燃料温度，是通过控制器控制加热装置的方式来降低气体燃料温度。
在一些优选的实施方式中，参见图2和图3所示，第一轨压传感器4、第一限压阀5、第二轨压传感器6和第二限压阀7中，至少有一个通过定位环16安装于共轨管主体1上。
定位环的使用是综合共轨管的长度、缓压套的长度和数量来综合考虑的，当缓压套的数量(尽量一模一样)使得排列的长度正好与内腔的长度一样时就不需要定位环，当长度有一定空缺就需要定位环。
在一些优选的实施方式中，第一介质进口接头12朝向第一介质存储腔10的切线方向，第二介质进口接头14朝向第二介质存储腔11的切线方向。可以在介质存储腔内形成旋流，其目的是燃料介质进入之后形成层流，阻力减小，在工作过程中更加稳定，进一步地降低或消除压力波动。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高压共轨管，其特征在于：
其包括共轨管主体(1)，所述共轨管主体(1)内设有并排布置的多个通腔；
其中一个所述通腔内设有第一介质缓压套(2)，所述第一介质缓压套(2)的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第一介质存储腔(10)；
另外一个所述通腔内设有第二介质缓压套(3)，所述第二介质缓压套(3)的内壁呈曲面，且该内壁所围合的空间形成第二介质存储腔(11)；以及，
所述共轨管主体(1)上设有连通第一介质存储腔(10)的第一介质进口接头(12)和第一介质出口接头(13)，以及连通第二介质存储腔(11)的第二介质进口接头(14)和第二介质出口接头(15)。
2.如权利要求1所述的高压共轨管，其特征在于：
在垂直于所述共轨管主体(1)的长度方向上，所述曲面的横截面呈圆形或椭圆形。
3.如权利要求1所述的高压共轨管，其特征在于：
所述第一介质缓压套(2)包括至少一个第一节段(20)，在垂直于所述共轨管主体(1)的长度方向上，所述第一节段(20)的内壁所围合的空间的横截面的面积，沿所述共轨管主体(1)的长度方向先逐渐增大后逐渐减小；
所述第二介质缓压套(3)包括至少一个第二节段(30)，在垂直于所述共轨管主体(1)的长度方向上，所述第二节段(30)的内壁所围合的空间的横截面的面积，沿所述共轨管主体(1)的长度方向先逐渐增大后逐渐减小。
4.如权利要求1所述的高压共轨管，其特征在于：
所述共轨管主体(1)的两端上还分别设有与所述第一介质存储腔(10)连接的第一轨压传感器(4)和第一限压阀(5)；
所述共轨管主体(1)的两端上还分别设有与所述第二介质存储腔(11)连接的第二轨压传感器(6)和第二限压阀(7)。
5.如权利要求4所述的高压共轨管，其特征在于：
所述第一轨压传感器(4)和第二限压阀(7)位于所述共轨管主体(1)的其中一端上；
所述第一限压阀(5)和第二轨压传感器(6)位于所述共轨管主体(1)的另外一端上。
6.如权利要求4所述的高压共轨管，其特征在于：
所述高压共轨管还包括控制器，所述控制器与所述第一轨压传感器(4)、第一限压阀(5)、第二轨压传感器(6)和第二限压阀(7)连接，并用于：
接收所述第一轨压传感器(4)采集的压力值，并与第一阈值对比，当大于第一阈值时，控制所述第一限压阀(5)开启，以对所述第一介质存储腔(10)进行泄压，并当不大于第一阈值时，控制所述第一限压阀(5)关闭；以及，
接收所述第二轨压传感器(6)采集的压力值，并与第二阈值对比，当大于第二阈值时，控制所述第二限压阀(7)开启，以对所述第二介质存储腔(11)进行泄压，并当不大于第二阈值时，控制所述第二限压阀(7)关闭。
7.如权利要求1所述的高压共轨管，其特征在于：
所述共轨管主体(1)的两端上还分别设有与所述第一介质存储腔(10)连接的第一轨压传感器(4)和第一限压阀(5)；
所述共轨管主体(1)的两端上还分别设有与所述第二介质存储腔(11)连接的第二轨压传感器(6)和堵头(8)。
8.如权利要求7所述的高压共轨管，其特征在于：
所述第一轨压传感器(4)和堵头(8)位于所述共轨管主体(1)的其中一端上；
所述第一限压阀(5)和第二轨压传感器(6)位于所述共轨管主体(1)的另外一端上。
9.如权利要求8所述的高压共轨管，其特征在于：
所述共轨管主体(1)上还设有用于检测所述第二介质存储腔(11)内气体燃料温度的温度传感器(9)；
所述高压共轨管还包括控制器，所述控制器与所述第一轨压传感器(4)、第一限压阀(5)、第二轨压传感器(6)和温度传感器(9)连接，并用于：
接收所述第一轨压传感器(4)采集的压力值，并与第一阈值对比，当大于第一阈值时，控制所述第一限压阀(5)开启，以对所述第一介质存储腔(10)进行泄压，并当不大于第一阈值时，控制所述第一限压阀(5)关闭；以及，
接收所述第二轨压传感器(6)采集的压力值，以及温度传感器(9)采集的温度值，并分别与第二阈值和第三阈值对比，当压力值大于第二阈值和温度值大于第三阈值中至少满足一个时，控制以降低注入所述第二介质存储腔(11)的气体燃料温度。
10.如权利要求4所述的高压共轨管，其特征在于：
所述第一轨压传感器(4)、第一限压阀(5)、第二轨压传感器(6)和第二限压阀(7)中，至少有一个通过定位环(16)安装于所述共轨管主体(1)上。
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