CN102192061A - 高压燃料泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压燃料泵(1)：带有一个壳体(2)和一个斜盘(4)，该斜盘被安装在该壳体(2)中并且被安排在该壳体的一个油室(3)中；带有一个驱动轴(5)，该驱动轴被连接到该斜盘(4)上并且穿过壳体开口(6)；带有一个用于该驱动轴(5)的密封件(7)，该密封件在该壳体开口(6)的区域中被安装在该壳体(2)中。该高压燃料泵(1)具有多个用于抽吸、压缩并喷出燃料的泵元件(15)，这些泵元件可以被该可转动的斜盘(4)顺序作用。根据本发明，该燃料泵(1)具有至少一个磁体(21)，其磁力场作用在该壳体(2)的油室(3)上。因为磁体将存在于油中的含铁污垢颗粒分离，所以避免了泵的过早磨损，尤其是密封件的过早磨损。

Description

高压燃料泵
技术领域
本发明涉及一种高压燃料泵，该高压燃料泵带有一个壳体和一个斜盘，该斜盘被安装在该壳体中并且被安排在该壳体的一个油室之中；并且带有一个驱动轴，该驱动轴被连接到该斜盘上并且穿过一个壳体开口；并且带有一个用于该驱动轴的密封件，该密封件在该壳体开口的区域中被安装在该壳体中；其中这种高压燃料泵具有多个用于抽吸、压缩并且喷出燃料的泵元件，这些泵元件可以通过该转动的斜盘而被顺序地作用。
背景技术
在机动车辆中，具体地在乘用车中，使用了具有一个低压泵和一个高压泵的泵安排。低压燃料泵被安排在燃料箱中并且将燃料传送给高压燃料泵，高压燃料泵在通常大于100bar的压力下将燃料供应到内燃发动机的燃烧室。所述高压燃料泵通常被连接到该内燃发动机的一个汽缸盖上并且通过该内燃发动机的凸轮轴被驱动。
从DE 698 22 698 T2中已知一种带有在开篇处所提及类型的多种特征的高压燃料泵。在这种情况下，被灌注到油室的油构成了一种终生性的填充，并且因此在该高压燃料泵的使用期限中没有换油。
但是，所述高压燃料泵具有多个经受磨损的部件。具体地是在为高压燃料泵的使用期限而设计的运行过程中，可以注意到斜盘的轴承元件及其他可任选地使用的元件(如弹簧和滑靴)的金属的、含铁的颗粒的磨损。在使用期限中，出现了含铁颗粒的渐增性、并且因此累积的堆积。例如这些颗粒进入到轴承中并且因此增加了其磨损，并且继续进入用于驱动轴的密封件区域中，于是增加了损失油的风险。这可能导致泵不再发挥作用，并且因此达不到该高压燃料泵的计算出的使用期限。
DE 197 09 781 A1说明了一种燃料分离器，其中该分离器的多个流动通道各自配备有一个磁体。
DE 103 27 408 A1披露了一种在高压燃料泵内的压力阻尼器，所述压力阻尼器配备有一个隔膜和一个壳体，作为一个替代方案，该壳体可以是磁性地形成的。
此外，DE 39 07 317 A1说明了一种燃料箱，在这种燃料箱的底部提供了多个磁体。作为一个替代方案，在燃料滤清器中提供了多个磁体。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压燃料泵，这种高压燃料泵通过减少过早磨损(具体地是减少密封件和/或轴承件的过早磨损)而具有长的使用期限。
这个目的是通过在开篇处所提及类型的一种高压燃料泵实现的，方式为使这种高压燃料泵具有至少一个磁体，该磁体的磁力场作用在壳体的油室上。
根据本发明，提出一种高压燃料泵，该高压燃料泵带有一个壳体和一个斜盘，该斜盘被安装在该壳体中并且安排在该壳体的一个油室之中；并且带有一个驱动轴，该驱动轴被连接到该斜盘上并且穿过一个壳体开口；并且带有一个用于该驱动轴的密封件，该密封件在该壳体开口的区域中被安装在该壳体中；其中，该高压燃料泵具有多个用于抽吸、压缩并且喷出燃料的泵元件，这些泵元件可以通过该可转动的斜盘而被顺序地作用，并且，该燃料泵具有至少一个磁体，该磁体的磁力场作用在该壳体的油室上。
有利的是，在该油室侧上提供至少一个污垢收集凹部，所述污垢收集凹部安排在该磁体的油侧的力场中。
有利的是，该污垢收集凹部安排在离该密封件一段距离处，尤其是在该油室的一个远离该密封件的区域中。
有利的是，该至少一个磁体在该壳体的油室侧上与该壳体和/或该驱动轴和/或该斜盘相连接。
有利的是，该壳体和/或该驱动轴和/或该斜盘具有一个用于该磁体的接收部，该接收部是向该油室开放的。
有利的是，该壳体在其径向内侧接收该磁体。
有利的是，该驱动轴和/或该斜盘在其转动轴线的区域中接收该磁体。
有利的是，该至少一个磁体在该壳体的远离该油室的一侧上与该壳体相连接。
有利的是，该壳体具有一个用于该磁体的接收部，该接收部是朝该壳体的外侧开放的。
有利的是，该磁体是一个永磁体。
根据本发明，因此提供了至少一个磁体与该高压燃料泵协同作用。所述磁体在一个适合的位置处被附接到该高压燃料泵上，所述位置被选择为使得该磁体的磁力场可以作用在壳体的油室上。尤其是，对应磁体的磁力场作用在为该磁体配置的、油室侧上的一个污垢收集凹部上，并且因此，当油流进油室时，金属的、含铁的污垢颗粒在该油侧的磁体力场的作用下被引导到该污垢收集凹部中并且在该磁体的作用下长久地保持在那里。因此，这些含铁的污垢颗粒在磁力场的作用下从正被传送的主要供油流中转向并且积聚在该磁体的区域中。
由于该高压燃料泵的一个特别关键的区域(就磨损方面而言)涉及用于驱动轴的密封件，所以该磁体、尤其是该污垢收集凹部应该被安排在离该密封件一段距离处，具体地是在远离该密封件的油室的一个区域内。该距离应当至少以这样一种方式进行选择，即：使得这些污垢颗粒不被传送到该密封件的区域中，而是该磁体导致这些污垢颗粒被输送离开该密封件。因此，一个目标是避免在密封件或者轴承件上(具体地是在轴密封圈的一个密封唇上)的污垢颗粒。
在该油室内形成的这些污垢颗粒被该磁体集中在污垢收集凹部中。
该至少一个磁体可以放置在该高压燃料泵的内部和/或可以放置在该高压燃料泵的外表面上。
当该至少一个磁体安排在内侧上时，所述磁体优选在该壳体的油室侧上与该壳体和/或该驱动轴和/或该斜盘相连接。不论该磁体与所述部件之中的哪个相连接，如果该壳体和/或该驱动轴和/或该斜盘具有一个用于该磁体的、向该油室开放的接收室，那么该磁体的安装就可以是特别简单的。该磁体可以被简单地插入(具体地是被夹持进入)到所述开放的接收部内。当然，其他类型的紧固是有可能的。
如果该壳体接收该磁体，如果该壳体在其径向内侧面上接收该磁体则认为是特别有利的。因此，该壳体在该油室的径向外轮廓的区域中接收该 磁体，其中具体地在此处在作用于油上的离心力的作用下，可以假定这些污垢颗粒将会由于相对较高的比重而优选地进行积聚。在该驱动轴和/或该斜盘接收该磁体的情况下，如果由该驱动轴和/或该斜盘在其转动轴线的区域中接收该磁体，则在此认为是特别有利的。因此，该磁体被安排在一个位置处，在该位置处仅有小的离心力(若有的话)作用在该磁体上并且还作用在由该磁体保持的污垢颗粒上。
作为一个替代方案，该至少一个磁体可以在该壳体远离该油室的一侧上(因此在该壳体的外表面上)被连接到该壳体上。在这种情况下，该磁体尽管没有直接配置给油，但是该磁体通过该壳体作用在油室上。尽管如此，如果该磁体的尺寸被确定得足够大，那么可以获得与当该磁体被安排在壳体的内表面上时相同的效果。
磁体在壳体外表面上的这种安排使得有可能以一种特别简单的方式附接该磁体或者将该高压燃料泵以后装的方式装备该磁体。为此目的，所要求的只是将该磁体附接到该壳体的外部、或者将该壳体设计或改型为带有一个用于该磁体的向外开放的接收部。
如果对应的磁体是一个永磁体，那么可以用最低成本以一种特别简单的方式和方法来实现所希望的这种污垢捕捉效果。
附图说明
在附图中展示了本发明的一个优选的示例性的实施方案并且在下面对其进行更详细的说明。在附图中：
图1示出了穿过该高压燃料泵的一个截面，展示了一个磁体所配属的高压燃料泵的一个壳体、一个斜盘和一个轴的区域，
图2和图3示出了用于该磁体的改进安排的、根据图1的截面展示图。
具体实施方式
在图1和图3中展示的实施方案示出了一种高压燃料泵1的、接收用于泵元件的多个驱动元件的区域，其中所述泵元件用于抽吸、压缩并且喷出燃料。因此，在此展示了该高压燃料泵中燃料没有流经的那片区域。
关于高压燃料泵1，在此详细示出了一个壳体2、安装在壳体2中并 且安排在壳体2的一个油室3中的一个斜盘4、以及被连接到该斜盘4上的一个驱动轴5。所述驱动轴穿过一个壳体开口6，其中一个密封件7在所述壳体开口6的区域中安装在壳体2中，该密封件被设计为一个带有密封唇9的轴密封圈8，该密封唇抵靠在该驱动轴5上。驱动轴5的安排在壳体2外部的一端具有一个花键轴区段10，在该花键轴区段上装配了一个在轴向上固定的连接元件11，该连接元件11接合一个内燃发动机的凸轮轴(未展示)。该高压燃料泵1被连接到该内燃发动机的汽缸盖上，并且具体地以一种未示出的方式和方法以凸缘接合在该汽缸盖上。
参考号12表示驱动轴5和斜盘4的转动轴线。所述斜盘通过一个径向轴承13并且通过一个轴向轴承14安装在壳体2内，这些轴承各自被设计为滚针轴承。
在此展示了该高压燃料泵的三个泵元件15中的两个，它们的泵活塞16被围绕轴线12转动的斜盘4顺序地作用，其结果是燃料以一种未进行确切展示的方式和方法被抽吸、压缩并且喷出，目的是将燃料喂送至该内燃发动机。斜盘4的相对于转动轴线12的垂线而倾斜的那个表面17与这些泵活塞16产生接触，其中这些对应的泵活塞16在一个弹簧18的作用下压靠在斜盘4的表面17上。
油室3填有液压油，确切地是以一种终生性填充的形式，并且因此在高压燃料泵1的整个使用期限中该液压油保持在油室3之中。在高压燃料泵1的所述长的使用期限中，可以注意到该高压燃料泵的相关的所展示区域中的多个单独部件的磨损，其结果是污垢颗粒的磨擦，具体地是在径向轴承13和轴向轴承14的区域中以及安排在其中的这些滚针和轴承弹簧，并且同样在滑靴19的区域中，该滑靴用于泵活塞16的球头形端部与斜盘4的真正接触。
污垢颗粒(具体地是金属的并且具有含铁成分)的所述积聚(颗粒堆积在使用期限中进行积累)导致了面向油室3的这些部件经受增加的磨损的风险增加。这具体地增加了密封件7的密封唇9变得磨损的风险并且因此增加了不再确保壳体2的密封性的风险。结果会是高压燃料泵1的使用期限的减少。
为了在高压燃料泵1的运行过程中将包含铁组分、并且被移入油室3中的污垢颗粒分离，根据图1的实施方案提供的是壳体2的内表面(因此 在直接与油室3相邻的一侧上)具有一个凹陷20，该凹陷是朝向油室3开放的，并且一个相对较短的棒状磁体21(设计成一个永磁体的形式)以一种夹持的方式插入该凹陷之中。所述磁体径向地安排在外部的一个位置处，由于高压燃料泵1的这种设计，污垢颗粒特别是聚集在这一位置。磁体21以略微缩回的方式安排、并且因此在径向上安排在更加外部，于是在壳体2内在径向上略微更内部处形成了一个污垢收集凹部22。所述污垢收集凹部22形成一个用于污垢颗粒的存储器，这些污垢颗粒因此被局部地聚集并且不但被磁体21吸引而且(就在污垢收集凹部22中的定位而言)被长久地保持在该污垢收集凹部中。磁体21可以将这些污垢颗粒吸引到污垢收集凹部22的区域中，因为所述磁体的磁力场作用于壳体2的油室3上，至少作用在与污垢收集凹部22邻近的油室3的区域中。因此，当所述污垢颗粒进入该磁体的力场中时，不断地被传送经过油室3的这些污垢颗粒被传送走并进入污垢收集凹部22中。这有效地避免了这些污垢颗粒进入密封件7的或者轴承13和14的区域中。
图2示出了高压燃料泵1的所展示区域的一种改进，其内容是磁体21没有安装在壳体2中，而是在驱动轴5面向斜盘4的一端的区域中相对于转动轴线12同中心地安装在驱动轴5中。鉴于此，驱动轴5配备有一个对应的凹陷20，该凹陷用于接收在预应力下被插入到该凹陷中的磁体21。因此，被传送到驱动轴5的这一端的区域、以及配属于驱动轴5的斜盘4区域的这一端的区域中的这些污垢颗粒，通过磁体21被吸到该磁体上并且聚集在此。
根据图3的实施方案与根据图1和图2的实施方案的不同之处在于，磁体21现在被安装在壳体2的区域中，具体地是在这些泵活塞16所穿过的一个壳体盖中。
磁体21还完全可以安排在壳体2的不同位置处，具体地是在壳体2的外表面上，并且因此磁体21没有与位于油室3中的液压油进行接触。鉴于这个方面，根据图1的实施方案的一个简单的改进方案提供了从外部插入壳体2中的一个孔，因此该孔形成了该磁体21被插入的凹陷20。在这种情况下，完全有可能提供一个面向油室3的污垢收集凹部22，如根据图1的实施方案所展示的。磁体21应该以这种方式安排，即其磁力场的作用延伸到油室3内。
参考符号清单
1  高压燃料泵
2  壳体
3  油室
4  斜盘
5  驱动轴
6  壳体开口
7  密封件
8  轴密封圈
9  密封唇
10 花键轴区段
11 连接元件
12 转动轴线
13 径向轴承
14 轴向轴承
15 泵元件
16 泵活塞
17 表面
18 弹簧
19 滑靴
20 凹陷
21 磁体
22 污垢收集凹部。

Claims (10)

1.一种高压燃料泵(1)，该高压燃料泵带有一个壳体(2)和一个斜盘(4)，该斜盘被安装在该壳体(2)中并且安排在该壳体的一个油室(3)之中；并且带有一个驱动轴(5)，该驱动轴被连接到该斜盘(4)上并且穿过一个壳体开口(6)；并且带有一个用于该驱动轴(5)的密封件(7)，该密封件在该壳体开口(6)的区域中被安装在该壳体(2)中；其中，该高压燃料泵(1)具有多个用于抽吸、压缩并且喷出燃料的泵元件(15)，这些泵元件可以通过该可转动的斜盘(4)而被顺序地作用，其特征在于，该燃料泵(1)具有至少一个磁体(21)，该磁体的磁力场作用在该壳体(2)的油室(3)上。
2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，在该油室侧上提供至少一个污垢收集凹部(22)，所述污垢收集凹部安排在该磁体(21)的油侧的力场中。
3.如权利要求2所述的泵，其特征在于，该污垢收集凹部(22)安排在离该密封件(7)一段距离处，尤其是在该油室(3)的一个远离该密封件(7)的区域中。
4.如权利要求1至3之一所述的泵，其特征在于，该至少一个磁体(21)在该壳体(2)的油室侧上与该壳体(2)和/或该驱动轴(5)和/或该斜盘(4)相连接。
5.如权利要求4所述的泵，其特征在于，该壳体(2)和/或该驱动轴(5)和/或该斜盘(4)具有一个用于该磁体(21)的接收部(20)，该接收部是向该油室(3)开放的。
6.如权利要求4或5所述泵，其特征在于，该壳体(2)在其径向内侧接收该磁体(21)。
7.如权利要求4至6之一所述的泵，其特征在于，该驱动轴(5)和/或该斜盘(4)在其转动轴线(12)的区域中接收该磁体(21)。
8.如权利要求1至7之一所述的泵，其特征在于，该至少一个磁体(21)在该壳体(2)的远离该油室(3)的一侧上与该壳体相连接。
9.如权利要求8所述的泵，其特征在于，该壳体(2)具有一个用于该磁体(21)的接收部，该接收部是朝该壳体的外侧开放的。
10.如权利要求1至9之一所述的泵，其特征在于，该磁体(21)是一个永磁体。
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