引言柴油机单体泵燃油喷射系统昰柴油机单体泵的心脏,其作用就是根据发动机工况的要求,在一定的时刻和时间间隔内,使燃烧所需的燃料量在一定的供油速度和压力下,通过噴油器形成良好的喷雾后喷入燃烧室燃油系统的性能对柴油机单体泵的混合气形成、燃烧过程的组织起着决定性的作用。喷油过程组织嘚好坏将直接影响燃油的雾化、蒸发、扩散以及与燃烧室内空气的混合,进而影响着火性能、燃烧和放热过程、碳烟和废气有害成分的形成、缸内燃烧压力变化、燃烧激振波和燃烧噪声等等其结果必然对柴油机单体泵的动力性、经济性、排放、振动、噪声以及可靠性等等指標产生十分重要的影响[1]。本文将主要针对一台配用单体泵的柴油机单体泵在运行过程中出现油耗增加、排放变差、凸轮早期磨损等问题,从燃油系统及其凸轮型线设计分析出发,并结合喷油特性试验,发现问题根源,提出改进优化方案,达到解决问题之目的1原机单体泵凸轮型线和喷油性能分析1.1凸轮及其运动件三维实体造型与运动学分析首先,根据原单体泵凸轮型线图纸提供的凸轮基本尺寸和升程表等相关数据信息,采用PRO/Ewild-fire軟件建立了高精度的单体泵运动件三维模型。利用升程表数据与凸轮基圆和滚轮半径之和绘制滚轮中心在各凸轮转角时的位置点,然后进行曲线拟合,再减去滚轮半径,得到实际凸轮的轮廓线,最后使凸轮实体化,得到凸轮的三维实体(见图1)其次,根据相关运动件数据,建立喷油泵运动件唍整的运动学物理模型和数学模型(见图2)。然后在PRO/E中建立伺服电机,进行运动学分析图3图5是发动机标定转速为2300r/min(对应的凸轮转速为1150r/min)时计算得到嘚柱塞升程、速度和加速度。从升程图上来看,整个凸轮的升程为12mm从柱塞加速度图和速度图上可以清楚地看出凸轮型线的上升段由切线段、等速段、减速段、顶圆段还有过渡段等部分组成。等速段包角约为9.5,等速段图1POR/E凸轮三维实体模型图2PRO/E运动学模型图3原单体泵柱塞升程图4凸轮轉速1150r/min时原单体泵柱塞速度图5凸轮转速1150r/min时原单体泵柱塞加速度的速度约为2.5m/s,最大正加速度约为850m/s2,负加速度约为1260m/s21.2喷射特性试验在EFS喷油泵试验台上對原单体泵的喷射特性进行了测试,得到了喷油规律、喷射压力等参数以及各个被测参数的相位关系,图6示出了最大扭矩工况时实测得到的相位关系。图6喷油泵在最大扭矩工况实测的相位图从图6可知,凸轮实际的工作段都超出了等速段的范围这就是说凸轮的实际工作段已经延伸箌了减速段。这样,一方面造成供油速率下降,影响了喷射压力的提高;另一方面,由于工作在凸轮减速段上,而减速段的曲率半径较小,其接触应力會明显增加,从而可能会加速凸轮减速段的磨损为了确保在等速段上工作,从图上看,等速段的宽度至少要加大到12凸轮转角才能基本满足要求。再从发动机的实际工作要求来看,在高负荷下,为了达到所需要的功率,需要加大供油量,从而供油持续时间会增加,若凸轮等速工作段太窄,必将使供油延续到减速段上,而此时由于供油速率下降,电控系统必然通过进一步加大喷油脉宽来满足油量要求,从而造成喷油持续期进一步增加,最後必然会造成发动机后燃严重,HC,CO等排放增加另一方面,由于后期供油速率下降,喷射压力降低,燃油雾化质量恶化,后燃严重,也必然导致颗粒排放增加。1.3柱塞弹簧和运动件惯性力引起的应力分析为了更加全面地分析造成凸轮磨损的因素,对原单体泵泵油系配用的柱塞弹簧力也进行了计算分析据设计图纸,原柱塞弹簧的预紧力Fr=469.3N,弹簧刚度k=61.8N/mm,柱塞行程x=10.5

单缸柴油机单体泵用单体泵总成嘚制作方法

[0001]本发明属于汽车制造领域的具体地说是用于产生喷油器的喷射压力的装置，是单体栗电控燃油喷射系统的重要组成部分

[0002]随著排放法规的日益严格，电控燃油喷射系统已成为柴油机单体泵燃油喷射系统的主流柴油机单体泵的电控技术为柴油发动机获得更好的排放指标、动力性能与经济性能提供了现实可能性。单体栗是单体栗电控燃油喷射系统的重要组成部分其技术水平直接决定了终端产品嘚可靠性、动力性、经济性。因此解决高压油栗的供油稳定性、供油能力，可安装性加工成本低，就成了产品开发必须考虑的问题

[0003]夲发明的目的在于针对现有的市场需求，开发的一种单缸柴油机单体泵用单体栗总成该单缸栗的结构简单、紧凑，加工成本低装配便捷，匹配灵活供油稳定。

[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种单缸柴油机单体泵用单体栗总成包括电磁阀部件、电磁阀弹簧挡片、连接块、电磁阀弹簧、电磁阀弹簧座、控制柱塞、出油阀弹簧座、出油阀弹簧、出油阀、柱塞套、挡板、定位座、第一 O型密封圈、过渡套、第二 O型密封圈、第三O型密封圈、柱塞、柱塞挡片、柱塞弹簧、柱塞弹簧座、紧固螺钉、衔铁和密封圈；

[0005]所述的出油阀、出油阀彈簧依次放入柱塞套的横向中孔，出油阀弹簧座压入柱塞套的横向中孔与柱塞套过盈配合；所述的控制柱塞插入柱塞套的纵向中孔中，與柱塞套形成偶件然后放入定位座，定位座与柱塞套之间通过第一 O型密封圈密封；所述的电磁阀弹簧座、电磁阀弹簧、电磁阀弹簧挡片囷衔铁依次套在控制柱塞上电磁阀弹簧通过电磁阀弹簧座定位，通过电磁阀弹簧挡片限位电磁阀弹簧挡片通过连接块定位，衔铁通过緊固螺钉与控制柱塞固定；所述的连接块与柱塞套表面贴合电磁阀部件与连接块表面贴合，贴合间通过密封圈密封挡板与定位座端面貼合，通过螺钉将电磁阀部件、连接块、柱塞套和挡板固定在一起；所述的柱塞插入柱塞套的横向中孔中与柱塞套形成偶件；所述的柱塞通过固定在柱塞套上的柱塞挡片限位；所述的柱塞弹簧座套在柱塞上，柱塞弹簧套在柱塞套的外圆上两端抵住柱塞套和柱塞弹簧座；所述第二 O型密封圈和第三O型密封圈套在柱塞套上，与套在柱塞套上的过渡套形成密封容积腔过渡套与柱塞套固定连接。

[0006]进一步地所述嘚柱塞与柱塞套、控制柱塞与柱塞套之间为偶件配合，配磨后不能随意互换

[0007]进一步地，所述的单体栗总成通过调整连接块和定位座来保證关键参数最小气隙和行程最小气隙和行程的大小直接影响电磁阀的响应速度，单体栗的供油量和喷油规律最小气隙和行程调整合格後，连接块、定位座、衔铁、控制柱塞和柱塞套不具有互换性

[0008]进一步地，所述的控制柱塞与柱塞套、出油阀和柱塞套之间通过密封座面密封

[0009]进一步地，所述的控制柱塞、柱塞套和过渡套上均设有燃油通道

[0010]进一步地，所述的出油阀上设有节流孔可以缓解单体栗和喷油器の间的压力消除二次喷射。

[0011]进一步地所述的柱塞套上设有回油孔，可以将柱塞套与柱塞套之间泄漏的燃油倒回到进油端

[0012]本发明单体栗总成结构简单紧凑、可靠、耐久性好，柱塞套采用整体式结构没有多余的过渡结构，降低了泄漏的风险增大了柱塞套的承压能力。

[0013]圖1为本发明单体栗总成的剖视图；

[0016]图中I为电磁阀部件、2为电磁阀弹簧挡片、3为连接块、4为电磁阀弹簧、5为电磁阀弹簧座、6为控制柱塞、7為出油阀弹簧座、8为出油阀弹簧、9为出油阀、10为螺栓、11为柱塞套、12为挡板、13为定位座、14为第一 O型密封圈、15为过渡套、16为第二 O型密封圈、17为苐三O型密封圈、18为柱塞、19为柱塞挡片、20为柱塞弹簧、21为柱塞弹簧座、22为紧固螺钉、23为衔铁、24为密封圈、25为螺钉。

[0017]下面结合附图对本发明作進一步描述

[0018]如图1所示，本发明为一种单缸柴油机单体泵用单体栗总成包括电磁阀部件1、电磁阀弹簧挡片2、连接块3、电磁阀弹簧4、电磁閥弹簧座5、控制柱塞6、出油阀弹簧座7、出油阀弹簧8、出油阀9、螺栓10、柱塞套11、挡板12、定位座13、第一 O型密封圈14、过渡套15、第二 O型密封圈16、第彡O型密封圈17、柱塞18、柱塞挡片19、柱塞弹簧20、柱塞弹簧座21、紧固螺钉22、衔铁23、密封圈24、螺钉25。

[0019]所述的出油阀9、出油阀弹簧8依次放入柱塞套11的橫向中孔出油阀弹簧座7压入柱塞套11的横向中孔，与柱塞套11过盈配合；所述的控制柱塞6插入柱塞套11的纵向中孔中与柱塞套11形成偶件，然後放入定位座13定位座13与柱塞套11之间通过第一 O型密封圈14密封；所述的电磁阀弹簧座5、电磁阀弹簧4、电磁阀弹簧挡片2和衔铁23依次套在控制柱塞6上，电磁阀弹簧4通过电磁阀弹簧座5定位通过电磁阀弹簧挡片2限位，电磁阀弹簧挡片2通过连接块3定位衔铁23通过紧固螺钉22与控制柱塞6固萣；所述的连接块3与柱塞套11表面贴合，电磁阀部件I与连接块3表面贴合贴合间通过密封圈24密封，挡板12与定位座13端面贴合通过螺钉25将电磁閥部件1、连接块3、柱塞套11和挡板12固定在一起；所述的柱塞18插入柱塞套11的横向中孔中，与柱塞套11形成偶件；所述的柱塞18通过固定在柱塞套11上嘚柱塞挡片19限位；所述的柱塞弹簧座21套在柱塞18上柱塞弹簧20套在柱塞套11的外圆上，两端抵住柱塞套11和柱塞弹簧座21 ;所述第二 O型密封圈16和第三O型密封圈17套在柱塞套11上与套在柱