CN102333950B - 高压泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是可用于共轨喷射系统的高压泵装置（1）。它具有泵体（2），该泵体含有低压输入端（8）和高压输出端（9）。在泵体中设置有压力建立腔（12），在该压力建立腔中可移动地安置有柱塞（3），该压力建立腔通过高压阀（7）与高压输出端连接。此外在泵体中设置有抽吸腔（6），该抽吸腔设置有抽吸阀（5）。另外在泵体中设置有在低压输入端和抽吸腔之间伸展的抽吸管道（13）。低压输入端与可电调节的预输送泵（10）连接，该预输送泵的运行方式始终为，确保在泵的抽吸腔（6）中的低压。

Description

高压泵装置

技术领域

本发明涉及一种高压泵装置。

背景技术

柴油共轨高压泵如今通常设计有钢质壳体或铝质壳体以及独立的凸轮轴或偏心轴。

由DE 10 2007 002 729 B3已知用于内燃机喷射系统的燃油泵及其制造方法。该燃油泵包括带有预定安装位置的泵壳体。在该泵壳体中设置有一个或多个泵单元和分别配属于这些泵单元的抽吸侧的止回阀，这些止回阀分别在预定的打开压力下打开，用于将燃油引入到所配属的泵单元中。每个泵单元都包括泵活塞，泵活塞在泵壳体中相对于驱动轴在径向上导向。驱动轴利用其偏心的轴区段和该轴区段所穿过的偏心环，驱动泵活塞在径向上做往复运动。

近来，小型柴油发动机还使用插装式泵，插装式泵由已经位于发动机中的凸轮轴来驱动。

WO 2007/045373 A1披露了一种内燃机的插装式泵-喷射系统，其中每个内燃机气缸都配设有构造成喷射泵的插装式泵。每个插装式泵都具有泵壳体，泵壳体带有燃油输入通道和燃油回馈通道。在每个插装式泵的燃油回馈通道区域中都设置了开设有凹缺的环形板，环形板插入到相应插装式泵的泵壳体的周向槽中，周向槽形成燃油回馈通道的一部分。

DE 100 58 057 A1公开了一种用于在起动阶段快速地加热内燃机的方法。按照这种方法，利用喷射器给内燃机供应以燃油，燃油被高压泵内压缩，并输送至喷射器，在高压泵与喷射器之间的高压管路上设置有至少一个压力调节阀，压力调节阀的出口与罐连接，压力调节阀用于调节喷射器处的燃油压力。在压力调节阀的出口处引出并引至罐的燃油被引导经过热交换器。热交换器在内燃机的起动阶段接入到内燃机的冷却回路中，并将其多余的热量经由冷却回路排放给内燃机的冷却水。高压泵可以与压力调节阀和预压阀（Vordruckventil）或体积流调节阀一起组装成为一个结构单元。

此外已知的是，设置有用于在燃油高压泵的抽吸侧将压力提高数巴的预输送泵，并将该预输送泵整合到燃油高压泵的壳体中。根据应用情况，这种整合的预输送泵是一种自吸式的泵，或者是一种必需的附加泵，以便能够补偿在燃油罐与预输送泵之间产生的压力损失，也就是说，能够保持所希望的最小压力。附加泵可以是设置在燃油罐中的电泵。

如果燃油高压泵没有独立的泵壳体，且汽车的凸轮轴用于驱动燃油高压泵的活塞或柱塞，则对预输送泵的上述整合就不再可行，而代之以使用一种独立的电的预输送泵。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于高压泵装置的新型系统设计方案，其中可以在燃油与润滑油之间进行介质分离，以及可以利用数量减少的构件对燃油进行体积流调节。

本发明的技术方案是：一种高压泵装置，其用于汽车的内燃机，所述高压泵装置具有：泵体，该泵体具有低压输入端和高压输出端；设置在泵体中的压力建立腔，在该压力建立腔中可在一个活塞式引导机构中移动地安置有柱塞，并且该压力建立腔通过高压阀与高压输出端连接， 其中， 所述柱塞经由一个部件与布置在内燃机的凸轮轴室中的凸轮轴作用连接；设置在泵体中的抽吸腔，该抽吸腔具有抽吸阀；和设置在泵体中的、在低压输入端和抽吸腔之间伸展的以及伸展至压力建立腔的活塞式引导机构中的的抽吸管道，其中，低压输入端与可电调节的预输送泵连接， 该预输送泵用作节制机构， 因此抽吸腔中的燃料压力被这样地调节，即相对于内燃机的凸轮轴室中的压力始终存在一个低压并且由此在泄漏环形槽中存在抽吸效应。。

本发明的优点特别是在于，无需设置在燃油罐与高压泵之间的单独的体积流调节阀；能以简单的方式实现介质燃油与介质润滑油的分离；由于节省了构件，能实现降低高压泵装置的成本。根据本发明的高压泵装置特别是可结合其气缸数量小于或等于四个的柴油发动机和结合其燃油喷射量中等或偏少的柴油发动机使用。

附图说明

本发明的其它有利的特征可由借助图1对实施例的说明得到，其中图1示出了本发明的高压泵装置。

具体实施方式

该图示出高压泵装置1，它包括可无级地电调节的预输送泵10和泵体2。预输送泵10经由燃油管路17从燃油罐16吸取燃油，在燃油管路上设置有过滤器18，预输送泵经由另一燃油管路19将燃油传送至泵体2。预输送泵10的转速可控制和调节。它为此经由信号接线14从控制单元11得到控制信号，例如PWM信号。

泵体2具有低压输入端8和高压输出端9。此外，在泵体2中设置有压力建立腔12。在该压力建立腔12中可移动地安置有柱塞3，以便根据其移动方向提高或者降低（抽吸）在压力建立腔12中产生的压力。柱塞3被弹簧15包围，该弹簧的一端区域安置在泵体2的凹缺中，其另一端区域安置在部件4中，该部件与汽车的凸轮轴作用连接。在柱塞3移动时，弹簧15压缩或伸长。部件4与相应的汽车的凸轮轴配合作用，以便引起柱塞3的上升和下降移动。

压力建立腔12通过高压阀7与泵体2的高压输出端9连接。

在高压输出端9处提供的燃油经由高压管路24被传送至高压储存器20（轨）中，并从这里起经由其它高压管路25被供应给喷射器23。在轨20上设置有压力传感器22和高压调节阀21，这两者与控制单元11连接。

在泵体2中设置有抽吸腔6，抽吸腔具有抽吸阀5。抽吸腔6经由抽吸管道13与泵体2的低压输入端8连接。抽吸管道13还通向压力建立腔12，以便能够将燃油从抽吸管道13输送至活塞式引导机构上的环形槽26。

如图1中所示，高压泵装置既不需要整合的预输送泵，也不需要单独的体积流调节阀。它仅使用可无级地进行转速调节的电的预输送泵10，该预输送泵在0.1巴~3巴的绝对压力的压力范围内使用，同时能承担节制功能。

泵体2原则上自吸式地利用布置在其中的抽吸阀5和高压阀7进行工作。仅仅在某些运行情况下，它才由预输送泵10来辅助。这些运行情况例如包括补偿燃油管路中的压力损失、燃油满载输送、在海拔较高的地理位置运行以及发动机起动。

就图1中所示的高压泵装置而言，利用电的预输送泵10根据需要进行燃油输送或节制，以此方式实现体积流调节。为此，控制单元11利用控制信号来控制预输送泵，控制信号经由信号接线14被供应给预输送泵10。优选的是，通过对预输送泵的适当控制，对燃油压力仅进行预控制。对燃油压力的真正调节通过高压调节阀21来进行，该高压调节阀同时承担过压阀的功能，并作为单独的构件构建在高压储存器20（轨）上。

在泵体2的抽吸腔6中的燃油压力根据运行点减小或节制，直至实现所希望的抽吸节制以及体积流调节。抽吸阀5即被设计用于这种运行模式，且例如以小于1巴的打开压力工作。

在燃油与润滑油之间实现介质分开的方式为，适当地调节抽吸腔6中的燃油压力，使得相对于大气或者相对于在相应汽车的凸轮轴室中的压力始终都产生低压。

采用有利的方式在泵体2中设置有至少一个与抽吸腔6连接的泄漏环形槽26。通过抽吸腔6中的低压，在泄漏环形槽中产生抽吸效应。这防止燃油溢流到润滑油中。由于这种系统仅在个别情况下按照满载输送方式运行，故抽吸节制以及所述低压即为通常的运行状态。在满载输送的个别情况下，电的预输送泵仅补偿抽吸侧的一部分压力损失，以便保持泄漏环形槽中的抽吸效应。

所预计到的液压效率恶化由于喷射量优选较小而可以忍受，或者在设计泵时可予以补偿。

在泄漏环形槽中始终都存在的低压使得无需为了防止机油变稀（ölverdünnung）而采取在其它情况下必需的额外措施。泄漏环形槽在泵体2中的位置经过适当选择，使得能防止机油变稀和减少润滑油进入到燃油中。润滑油进入到燃油中可能会对喷嘴积碳（Verkoken）以及燃烧过程有不利影响，这在根据本发明的高压泵装置中得到了防止。

作为使得泄漏环形槽与抽吸腔6连接的备选方案，也可以使得泄漏环形槽经由燃油回馈管路与燃油罐连接，以便将燃油无压力地回送到罐16中。在这种情况下仅实施利用抽吸节制的体积流调节功能。

Claims (10)

1.一种高压泵装置（1），其用于汽车的内燃机，所述高压泵装置具有：

－ 泵体（2），该泵体具有低压输入端（8）和高压输出端（9）；

－ 设置在泵体（2）中的压力建立腔（12），在该压力建立腔中可在一个活塞式引导机构中移动地安置有柱塞（3），并且该压力建立腔通过高压阀（7）与高压输出端（9）连接， 其中， 所述柱塞（3）经由一个部件（4）与布置在内燃机的凸轮轴室中的凸轮轴作用连接；

－ 设置在泵体（2）中的抽吸腔（6），该抽吸腔具有抽吸阀（5）；和

－ 设置在泵体（2）中的、在低压输入端（8）和抽吸腔（6）之间伸展的以及伸展至压力建立腔（12）的活塞式引导机构中的的抽吸管道（13），其中

－ 低压输入端（8）与可电调节的预输送泵（10）连接， 该预输送泵（10）用作节制机构， 因此抽吸腔（6）中的燃料压力被这样地调节，即相对于内燃机的凸轮轴室中的压力始终存在一个低压并且由此在泄漏环形槽（26）中存在抽吸效应。

2.如权利要求1所述的高压泵装置，其特征在于，可电调节的预输送泵（10）经由信号接线（14）与控制单元（11）连接。

3.如权利要求2所述的高压泵装置，其特征在于，控制单元（11）被设置用于经由信号接线（14）给可电调节的预输送泵（10）供应控制信号。

4.如权利要求3所述的高压泵装置，其特征在于，预输送泵（10）的转速可无级地调节。

5.如权利要求3所述的高压泵装置，其特征在于，预输送泵（10）可在0.1巴~3巴的绝对压力的燃油压力范围内调节。

6.如权利要求1所述的高压泵装置，其特征在于，它自吸式地工作。

7.如权利要求1至6中任一项所述的高压泵装置，其特征在于，它为了补偿燃油供应中的压力损失、在满载输送时和在海拔较高的地理位置运行时，由预输送泵（10）辅助。

8.如权利要求1至6中任一项所述的高压泵装置，其特征在于，它经过设计，使得通过预输送泵（10）进行预控制，而通过高压调节阀（21）进行压力调节。

9.如权利要求8所述的高压泵装置，其特征在于，高压调节阀（21）是过压阀。

10.如权利要求1至6中任一项所述的高压泵装置，其特征在于，它的运行方式为，在存在满载输送的情况，预输送泵（10）仅补偿抽吸侧的一部分压力损失，以便保持泄漏环形槽（26）中的抽吸效应。