发动机燃油系统及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机燃油系统及发动机。


背景技术：

2.在现有的发动机、特别是燃油(例如柴油)发动机中，通常使用高压油泵将来自油箱的低压燃油转化为高压燃油，然后将高压燃油输送到发动机共轨管中，并最终输送到喷油器中进行喷射。
3.现有的发动机燃油系统一般可包括：油箱、电动泵、输油泵、高压泵、以及共轨管等，电动泵和输油泵依次串联在油箱和高压泵之间，油箱中的低压燃油经过电动泵和输油泵进入高压泵，高压泵将低压燃油升压为高压燃油后，供给至共轨管。对于车辆或工程机械用发动机，在停放一段时间后，燃油中的空气一般会析出并堆积在油路的最高点，在启车时空气进入高压油泵形成气蚀，损坏高压油泵凸轮轴及其他内部部件，从而出现无法启车等情况。为了避免这种情况，需要对油路进行排气。具体的，输油泵还包括与其并联的旁通阀，输油泵的出口和油箱的入口之间连接有回油管路。在启车前，开启电动输油泵，带空气的燃油在未进入高压泵之前就经电动泵、旁通阀、回油管路回到油箱，以对油路进行排气。
4.然而，上述的发动机燃油系统中，排气依靠输油泵中设有的旁通阀实现，对于未设有旁通阀的输油泵，无法在启车前进行排气。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种发动机燃油系统及发动机，能够实现油路的可靠排气，避免油路中的空气进入到高压泵，保证车辆安全。
6.本实用新型第一方面提供一种发动机燃油系统，包括油箱、输油泵、电动泵以及高压泵；输油泵用于将油箱中的燃油泵出、并输送至高压泵；高压泵用于对燃油进行加压；电动泵与输油泵并联设置在油箱的出口和高压泵的入口之间，高压泵的入口还与油箱的入口连通。
7.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括第一止回阀，电动泵与第一止回阀串联后并联在输油泵的入口和输油泵的出口之间。
8.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括：
9.共轨管，共轨管的入口与高压泵的出口连接；
10.压力传感器，压力传感器用于检测输油泵的出口处的压力；
11.控制器，控制器用于根据共轨管的轨压、压力传感器检测到的压力控制电动泵的运行状态。
12.在一种可能的设计中，压力传感器设置在输油泵的出口处，控制器用于在共轨管的轨压小于第一预设值时，控制电动泵开启；在电动泵开启，且压力传感器检测到的压力小于或者等于第二预设值时，维持电动泵的开启状态。
13.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括：喷油器，喷油器用于将共轨管分配
出的燃油喷射至发动机的气缸中，控制器用于根据共轨管的轨压、压力传感器检测到的压力、以及喷油器的循环喷油量控制电动泵的运行状态。
14.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括：第一燃油滤清器和第二止回阀，第一燃油滤清器和二止回阀依次串联在油箱的出口和输油泵的入口之间。
15.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括：第二燃油滤清器，第二燃油滤清器设置在输油泵的出口和高压泵的入口之间。
16.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括旁通阀，旁通阀并联在输油泵的入口和输油泵的出口之间。
17.在一种可能的设计中，发动机燃油系统还包括限压阀，限压阀并联在输油泵的入口和输油泵的出口之间。
18.本实用新型的第二方面提供一种发动机，包括上述的发动机燃油系统。
19.本实用新型提供的发动机燃油系统及发动机，发动机燃油系统包括油箱、输油泵、电动泵以及高压泵；输油泵用于将油箱中的燃油泵出、并输送至高压泵；高压泵用于对燃油进行加压；电动泵与输油泵并联设置在油箱的出口和高压泵的入口之间，高压泵的入口还与油箱的入口连通。能够实现油路的可靠排气，避免油路中的空气进入到高压泵，保证车辆安全。
20.本实用新型的构造以及它的其他实用新型目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
21.图1为本实用新型所提供的发动机燃油系统的结构示意图；
22.图2为本实用新型所提供的发动机燃油系统中电动泵的控制流程图。
23.附图标记说明：
24.100
‑
发动机燃油系统；
[0025]1‑
油箱；
[0026]
11
‑
油箱的入口；
[0027]
12
‑
油箱的出口；
[0028]2‑
输油泵；
[0029]
21
‑
输油泵的入口；
[0030]
22
‑
输油泵的出口；
[0031]3‑
电动泵；
[0032]
31
‑
电动泵的入口；
[0033]
32
‑
电动泵的出口；
[0034]4‑
高压泵；
[0035]
41
‑
高压泵的入口；
[0036]
42
‑
高压泵的出口；
[0037]5‑
旁通阀；
[0038]6‑
限压阀；
[0039]7‑
第一燃油滤清器；
[0040]
70
‑
第二燃油滤清器；
[0041]8‑
第二止回阀；
[0042]
80
‑
第一止回阀；
[0043]9‑
溢流阀；
[0044]
91
‑
共轨管；
[0045]
92
‑
喷油器；
[0046]
93
‑
压力传感器；
[0047]
96
‑
回流管道；
[0048]
10
‑
油量计量单元。
具体实施方式
[0049]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0050]
实施例
[0051]
图1为本实用新型所提供的发动机燃油系统的结构示意图。
[0052]
参照图1，本实施例的发动机燃油系统100包括油箱1、输油泵2、电动泵3以及高压泵4；输油泵2用于将油箱1中的燃油泵出、并输送至高压泵4；高压泵4用于对燃油进行加压；电动泵3与输油泵2并联设置在油箱的出口12和高压泵的入口41之间，高压泵的入口41还与油箱的入口11连通。
[0053]
上述方案中，通过将电动泵3与输油泵2并联设置在油箱的出口12和高压泵的入口41之间。在启车前，可以启动电动泵3对油路进行排气，使带空气的燃油经电动泵3回到油箱1，以对油路进行排气。对于未设有旁通阀的输油泵，也可以在启车前进行排气。因此能够实现油路的可靠排气，避免油路中的空气进入到高压泵4，保证车辆安全。
[0054]
需要注意的是，对于设有旁通阀5的输油泵2，带有空气的燃油也可以通过旁通阀5进行排气。电动泵3的排气时间可以根据需要进行设定，例如可以为3分钟，电动泵3启动三分钟后自动停止，排气结束，可以启动发动机。
[0055]
本技术实施例中，燃油可以为柴油、汽油、煤油等，发动机相应的为柴油发动机、汽油发动机、煤油发动机等。
[0056]
其中，油箱1中可以容置燃油。
[0057]
输油泵2用于将油箱1中的燃油泵出、并输送至高压泵4。这里的输油泵2可以使用电动输油泵，也可以使用机械输油泵。如前所述，发动机燃油系统100还包括旁通阀5和限压阀6，旁通阀5和限压阀6都通过管道并联在输油泵的入口21和输油泵的出口22之间。
[0058]
旁通阀5可用于在启车前对油路进行排气，即，使带空气的燃油经旁通阀5而回到油箱1，以对油路进行排气。并且，旁通阀5可以与电动泵3配合，由二者一起对油路进行排气。限压阀7可以对输油泵2内的压力进行限定。
[0059]
输油泵2设置在油箱的出口12和高压泵的入口41之间。
[0060]
电动泵3和输油泵2并联设置在油箱的出口12和高压泵的入口41之间。具体的，参照图1，电动泵的出口32和输油泵的出口22连通，且电动泵的出口32和输油泵的出口22连通，并与高压泵的入口41连通；电动泵的入口31和输油泵的入口21连通，且电动泵的入口31和输油泵的入口21与油箱的出口12连通。
[0061]
本技术实施例中，为了防止对输油泵2中产生的燃油进行分流，还可以在电动泵的出口32处设置止回阀，具体的，电动泵3与第一止回阀80串联后并联在输油泵的入口21和输油泵的出口22之间。即电动泵3和第一止回阀80通过管道串联后，再并联在输油泵的入口21和输油泵的出口22之间。这样，当电动泵3停止工作后，不会对输油泵2输出的燃油产生分流，提高了输油泵2的泵油能力。
[0062]
另一方面，在输油泵2出现了故障无法供油时，还可以通过与其并联的电动泵3进行泵油，以实现发动机短时间的正常工作。并且，电动泵3与输油泵2并联，这样电动泵3工作时，也不会对输油泵2产生负载，可以提高输油泵2的使用寿命。
[0063]
本技术实施例中，发动机燃油系统100还包括：第一燃油滤清器7和第二止回阀8，第一燃油滤清器7和二止回阀依次串联在油箱的出口12和输油泵的入口21之间。具体的，参照图1，第一燃油滤清器7和第二止回阀8通过管道依次串联在油箱的出口12和输油泵的入口21之间。
[0064]
第一燃油滤清器7是燃油粗滤器，用于将从油箱1中流出的燃油进行过滤。
[0065]
可以理解的是，第一燃油滤清器7的出口加设第二止回阀8，可防止停机后输油泵的入口21前的管路中的燃油倒流回油箱1，提升启动能力。
[0066]
作为一种可能的实施方式，发动机燃油系统100还包括：第二燃油滤清器70，第二燃油滤清器70设置在输油泵的出口22和高压泵的入口41之间。即第二燃油滤清器70通过管道设置在输油泵的出口22和高压泵的入口41之间。第二燃油滤清器70为燃油精滤器，用于对管道中的燃油进行进一步地精滤。
[0067]
本技术实施例中，发动机燃油系统100还可以包括溢流阀9以及油量计量单元10。其中油量计量单元10通过管道连接在第二燃油滤清器70的出口和高压泵的入口41之间。油量计量单元10用于计量进入高压泵4的燃油量。
[0068]
高压泵的出口42与油箱的入口11连通，具体的，高压泵的出口42与油箱的入口11通过回流管道连通。
[0069]
溢流阀9通过管道连在第二燃油滤清器70的出口和回流管道96之间。溢流阀9可以在油量过大且燃油计量单元关闭的情况下，使持续供应的燃油溢流并通过回流管道96回流至油箱1。
[0070]
高压泵4用于对管道中的燃油进行加压。
[0071]
本技术实施例中，发动机燃油系统100还包括共轨管91和喷油器92。
[0072]
共轨管91与高压泵4的内腔连通，用于对高压泵4中的高压燃油进行分配。具体的，共轨管91的入口与高压泵的出口连接。
[0073]
喷油器92通过管道连接在共轨管91和发动机气缸(未图示)之间，喷油器92用于将共轨管91分配出的燃油喷射至发动机的气缸中。
[0074]
参照图1说明本实施例的发动机燃油系统100的工作过程。
[0075]
在启车前，先启动电动泵3，油箱1中的燃油经过第一燃油滤清器7粗滤后，经过第
二止回阀8后分成两路，一路燃油经过电动泵3和第一止回阀80后进入第二滤燃油清器70中，另一路燃油经过旁通阀5后进入第二燃油滤清器70中；燃油在第二燃油滤清器70中进行精滤；进行精滤后的燃油经过油量计量单元10后、再经过回油管道96后进行排气。
[0076]
对于不包括旁通阀5的情况，从第二止回阀8流出的燃油直接进入电动泵3和第一止回阀80后进入第二燃油滤清器70，其余排气过程与上述类似，此处不再赘述。
[0077]
在正常工作过程中，电动泵3一般处于关闭状态，示例性的，油箱1中的燃油经过第一燃油滤清器7粗滤，再经过第二止回阀8、输油泵2后，进入第二燃油滤清器70中；燃油在第二燃油滤清器70中进行精滤；进行精滤后的燃油经过油量计量单元10后、再进入高压泵4中进行升压，升压后的燃油经过共轨管91分配后，进入喷油器92。
[0078]
本技术实施例中，发动机燃油系统100还包括：压力传感器93和电子控制单元，压力传感器93用于检测输油泵的出口处的压力；电子控制单元包括控制器(未图示)，控制器用于根据共轨管91的轨压、压力传感器93检测到的压力控制电动泵3的运行状态。
[0079]
这样，当管路中有气或输油泵2故障等情况发生时，能够识别输油泵2的出口处压力的下降并通过电动泵3进行流量补充。
[0080]
图2为本实用新型所提供的发动机燃油系统中电动泵的控制流程图。
[0081]
参照图2，作为一种可能的实现方式，压力传感器93设置在输油泵的出口22，控制器用于在共轨管91的轨压、例如实际轨压小于第一预设值时，控制电动泵3开启。在电动泵3开启的情况下，在压力传感器93检测到的压力值小于或者等于第二预设值时，控制继续开启电动泵3，即维持电动泵3的开启状态。这里的第一预设值例如可以为250bar。其中，输油泵的出口22上的压力传感器93可实时采集管路中的压力数据。
[0082]
具体的，在电动泵3开启的前提下，若输油泵的出口22处的压力值大于第二预设值时，继续重复上述控制。
[0083]
本技术实施例中，控制器用于根据共轨管91的轨压、压力传感器93检测到的压力、以及喷油器92的循环喷油量控制电动泵3的运行状态。
[0084]
具体的，控制器还用于执行以下至少一种操作：
[0085]
在共轨管91的轨压大于或等于第一预设值、喷油器92的循环喷油量大于零、理论轨压和实际轨压的差值大于第三预设值、并且输油泵的出口22的压力小于第二预设值时，控制电动泵3开启；
[0086]
在共轨管91的轨压大于或等于第一预设值并且喷油器92的循环喷油量等于零的情况下，控制电动泵3关闭；
[0087]
在共轨管91的轨压大于或等于第一预设值、喷油器92的循环喷油量大于零、理论轨压和实际轨压的差值小于或等于第三预设值、并且输油泵的出口22的压力大于或等于第二预设值时，控制电动泵3关闭。
[0088]
在电动泵3开启的情况下，控制器可以重复进行上述控制操作。
[0089]
需要注意的是，上述第一预设值、第二预设值、第三预设值可以根据实际情况设定，本对此不加限定。
[0090]
本技术实施例中，发动机燃油系统包括油箱、输油泵、电动泵以及高压泵；输油泵用于将油箱中的燃油泵出、并输送至高压泵；高压泵用于对燃油进行加压；电动泵与输油泵并联设置在油箱的出口和高压泵的入口之间，高压泵的入口还与油箱的入口连通。能够实
现油路的可靠排气，避免油路中的空气进入到高压泵，保证车辆安全。
[0091]
本技术实施例还提供一种发动机，包括上述的发动机燃油系统，发动机燃油系统的结构、功能、原理等已在前述中做了详细描述，此处不再赘述。发动机燃油系统中在输油泵的入口和输油泵的出口之间并联了电动泵，在启车前，可以启动电动泵对油路进行排气，使带空气的燃油经电动泵回到油箱，以对油路进行排气。对于未设有旁通阀的输油泵，也可以在启车前进行排气。因此能够实现油路的可靠排气，避免油路中的空气进入到高压泵，保证车辆安全。
[0092]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0093]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
[0094]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0095]
上文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0096]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。