CN102341592B - 具有平行冷却燃料流的高压燃料泵 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有平行冷却燃料流的高压燃料泵，其中，提供了具有基本上圆柱形的柱塞孔的燃料泵泵筒，柱塞孔具有环形排放槽。提供了第一燃料路径，其将燃料供应装置与形成于泵筒的外表面上的环形冷却环流体地接合。第一燃料路径进一步经由排出通道将环形冷却环与储槽流体地接合。提供了第二平行燃料路径，其将第一燃料路径与排放槽流体地接合，并进一步包括经由储槽将排放槽与第一燃料路径流体地接合的排液通道。

Description

具有平行冷却燃料流的高压燃料泵

技术领域

本发明总体涉及用于向内燃机供应燃料的高压燃料泵。更具体地，本发明涉及使用平行冷却燃料流进行冷却的燃料泵。

背景技术

现今的发动机设计者必须在努力改进发动机燃料效率的同时应对政府要求的排放标准的挑战。面对这种挑战，设计者制造了以比过去系统更高的压力操作的燃料系统。当燃料压力增加至超过2600巴时，用油润滑的燃料泵在冷却和稀释方面变得有问题。此外，压力的增加导致发动机燃烧区域的中心(core)温度增加。

燃料泵典型地包括泵柱塞，泵柱塞定位在燃料泵泵筒的孔中并将其尺寸构造为允许在孔内的往复运动。用位于分开的机械隔室中的驱动系统驱动泵柱塞，并对其供应润滑油。因为柱塞直径必须小于孔径，所以在由此产生的空间中会出现燃料泄漏。理想地，通过泵筒和柱塞的精确匹配，将泵柱塞和泵筒之间的间隙减到最小，以减少燃料泄漏。然而，泵筒温度的增加会导致泵筒材料的热膨胀，并由此使得泵筒和柱塞之间必然具有更松的配合，以允许柱塞在升高的温度下进行往复运动。然而，当具有更松的柱塞/泵筒配合时，燃料易于从燃料泵送腔室溢出，并沿着柱塞和泵筒之间的余隙空间流过。此泄漏燃料进入驱动系统机械隔室，并污染发动机润滑油，由此导致滑油粘度减小、缩短油的使用寿命并降低有效性。因此，所需要的是这样一种燃料泵：其能够提供适当的加压以符合现代设计标准，并使用有效地保持燃料泵泵筒温度以有效地进行机械操作的冷却系统。

发明内容

已研发了本发明，解决了相关技术中的以上和其它问题。根据本发明的一些实施方式，提供了一种具有平行冷却燃料流的高压燃料泵，其包括：包括具有第一和第二端的孔的燃料泵泵筒。燃料泵泵筒包括形成于泵筒的外表面上的环形冷却环和定位于孔内的环形排放槽。提供第一燃料路径，其包括与燃料供应装置流体地接合的供应通道，以及环形冷却环。第一燃料路径进一步包括排出通道，以引导来自环形冷却环的燃料。提供第二燃料路径，其包括与排放槽和第一燃料路径流体地结合的平行燃料通道，以将燃料从第一燃料路径运送至环形排放槽。第二燃料路径进一步包括形成于泵筒中并与环形排放槽流体地相连的排液通道，以引导来自环形排放槽的燃料流，第二燃料路径形成的燃料流与第一燃料路径中的燃料流平行。

根据本发明的其它实施方式，提供了一种在高压燃料泵内提供平行冷却流的方法。该方法包括提供第一燃料路径，其包括供应通道、第一中间通道以及排出通道，第一中间通道在形成于燃料泵泵筒内的孔的第一端附近贯穿燃料泵泵筒。供应通道、第一中间通道和排出通道全都流体地相连。该方法进一步包括提供第二燃料路径，其包括平行通道、在孔的第二端附近贯穿燃料泵泵筒的第二中间通道、以及排液通道。平行通道、第二中间通道和排液通道流体地相连。第一和第二燃料路径起始于单个供应装置并终止于公共排液装置，从而形成平行的冷却燃料流。

结合附图，根据以下描述，将进一步理解各种实施方式的以上和/或其它方面、特征和/或优点。在可应用的地方，各种实施方式可包括和/或排除不同的方面、特征和/或优点。另外，在可应用的地方，各种实施方式可组合其它实施方式的一个或多个方面或特征。不应将特定实施方式的方面、特征和/或优点的描述解释为是限制其它实施方式或权利要求的。

附图说明

参考附图，通过其代表性实施方式的详细描述，本发明的优选实施方式的以上和/或其它代表性特征和优点将变得更显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的实施方式的燃料泵的部分横截面图；

图2示出了根据本发明的实施方式的燃料泵的部分横截面图。

在所有这些图中，应将相似的参考标号和标记理解为表示相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

现在将参考附图更充分地描述本发明的代表性实施方式。提供在本说明书中举例说明的内容，以帮助全面理解参考附图公开的本发明的各种实施方式。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不背离所要求的发明的范围和精神的前提下，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改。为了清楚和简明，省略了众所周知的功能和结构的描述。为了有助于清楚地描述，如这里使用的，术语“上”、“下”、“以上”、“以下”、“左”和“右”相对于附图的方向来提供参考，并且，并不意味着是限制性的。

图1示出了根据本发明的实施方式的燃料泵100A的部分横截面图。如以下将详细描述的，公开了一种新颖的冷却燃料泵泵筒的方式，该燃料泵泵筒能够在燃料泵中保持高压。与传统的燃料泵相比，本发明的新颖的冷却方式增强了燃料泵的耐久性和可靠性。

参考图1，燃料泵泵筒100形成基本上圆柱形的孔105，其第一端105a和第二端105b分开的距离为孔的长度。第一端105a被基本上封闭，而第二端105b是打开的以允许插入柱塞125。也就是说，孔105在第二端105b处在泵筒100中形成开口。可用能够承受所处理的流体的压力和热量的任何材料来构造燃料泵泵筒100和相关部件。例如，热处理钢或铝是适当的材料。朝着孔105的第一端105a，在泵筒100的外表面上形成环形冷却槽或环101，其包围孔105，以从燃料供应装置102接收冷却燃料。朝着孔105的第二端105b，在燃料泵泵筒100中形成环形排放槽110，横跨孔的圆周并包围孔。

冷却燃料经由燃料供应装置102进入燃料泵泵筒100。在一个代表性实施方式中，从低压供应装置获得冷却燃料(诸如，例如，在前面的燃料泵)，或从低压泵(未示出)的下游侧提取冷却燃料，例如，燃料齿轮泵。在第一燃料路径中，燃料供应装置102与供应通道103流体地结合，供应通道103与环形冷却环101流体地结合。因此，环形冷却环101形成第一燃料路径的贯穿泵筒的一部分。与环形冷却环101流体地结合的还有排出通道107，其引导来自环形冷却环的燃料并与燃料储存容器(未示出)流体地结合。在一个代表性实施方式中，排出通道107与终止于燃料储存容器(未示出)的终端串联燃料回路107a流体地结合。在一个代表性实施方式中，终端燃料回路包括低压排液装置。供应通道103、环形冷却环101和排出通道107包括第一燃料路径，形成基本上连续的燃料流。

提供第二燃料路径，包括平行燃料通道120，其与第一燃料路径和环形排放槽110流体地结合，以将燃料从第一燃料路径运送至排放槽。在图1所示的代表性实施方式中，经由输送通道104将平行燃料通道120与第一燃料路径流体地相连。在一个代表性实施方式中，平行燃料通道120在供应燃料通道103处与第一燃料路径流体地结合。在一个代表性实施方式中，平行燃料通道120在环形冷却环101处与第一燃料路径流体地结合。用塞子120a盖住平行燃料通道120。第二燃料路径还包括排液通道109，其与排放槽110流体地相连，以将燃料流从排放槽引导至低压排液装置。在代表性实施方式中，排液通道109与燃料储存容器(未示出)流体地相连。平行燃料通道120、环形排放槽110和排液通道109包括第二燃料路径，形成基本上平行的燃料流。在代表性实施方式中，第二燃料路径与终止于燃料储存容器(未示出)的终端平行燃料回路109a流体地结合，并经由储存容器将排液通道109与第一燃料路径流体地结合。如在这里到处使用的，“平行”指的是将单个燃料流转换成或分成两个流径。代表性实施方式提供的流径在分流之后在某些点处流体地结合。然而，这种结合对于离开的流的基本平行的性质来说不是必要的。

在操作中，冷却燃料经由燃料供应装置102进入燃料泵100A。燃料通过供应通道103进入环形冷却环101。冷却燃料流在循环通过环形冷却环101的同时沿着泵筒100的外径流过，环形冷却环101用来降低泵筒100的温度。因为环形冷却环101包围孔105，所以环形冷却环101包括两个半圆形通道，分别位于孔105的相对侧上。当燃料流到达环形冷却环101时，部分燃料分子流过一个半圆，而其它燃料分子流过另一半圆。因此，燃料转向并流过两个半圆形通道，在孔105的任一侧上形成平行的燃料流。冷却燃料经由排出通道107离开环形冷却环101，然后继续流至低压排液装置，例如，燃料储存容器。在一个代表性实施方式中，可对冷却燃料回路增加控制阀102a，并可将其与第一燃料路径流体地结合，以在发动机起动的过程中暂时阻止冷却燃料流。在一个代表性实施方式中，控制阀102a是32psi控制阀，以当压力上升至32psi时允许冷却燃料流。

虽然燃料如上所述地横穿第一燃料路径，但是，部分燃料分子转向至平行燃料通道120。平行燃料通道120可经由输送通道104流体地结合第一燃料路径。冷却燃料沿平行燃料通道120行进并进入环形排放槽110(此处，其与泄漏燃料混合)，具有的效果是冷却泄漏燃料(在下面描述)。然后，燃料混合物经由排液通道109离开环形排放槽110，此处，其流至低压排液装置，例如，燃料储存容器。一个代表性实施方式提供了排液通道109，以经由燃料储存容器与第一燃料路径流体地结合。

在一个独立的替代实施方式中，可使用提供通过燃料泵泵筒中的外凹槽的冷却流的发明特征，在没有第二燃料路径的情况下也能实现泵筒冷却的好处。这种实施方式包含上述组合平行冷却燃料流的连续燃料流径，但是省略了平行燃料流结构。虽然图1公开了组合串联/并联冷却燃料流实施方式，但是，图1还可用来支撑此涉及连续冷却燃料流的独立的替代实施方式。因此，冷却燃料经由燃料供应装置102进入燃料泵泵筒100。在一个代表性实施方式中，从低压供应装置获得冷却燃料(例如，在前面的燃料泵)，或从低压燃料泵(未示出)的下游侧提取冷却燃料，例如，燃料齿轮泵。在第一燃料路径中，将燃料供应装置102与供应通道103流体地结合，供应通道103与环形冷却环101流体地结合。还与环形冷却环101流体地结合的是排出通道107，其引导来自环形冷却环的燃料并与燃料储存容器流体地结合。在一个代表性实施方式中，排出通道107引导来自环形冷却环的燃料(经由低压排液装置)。在一个代表性实施方式中，将排出通道107与终止于燃料储存容器(未示出)的终端燃料回路107a流体地结合。供应通道103、环形冷却环101和排出通道107包括连续的燃料路径，形成基本上连续的燃料流。

本发明的代表性实施方式提供了一种高压燃料泵内的平行冷却流的方法。该方法的第一步骤包括提供第一燃料路径，包括供应通道、在形成于燃料泵泵筒内的孔的第一端附近贯穿燃料泵泵筒的第一中间通道、以及排出通道。将供应通道、第一中间通道和排出通道全都流体地相连，并且，其提供穿过燃料泵泵筒的顶端的用于冷却燃料的路径。该方法进一步包括提供第二燃料路径，包括平行通道、在孔的第二端附近贯穿燃料泵泵筒的第二中间通道、以及排液通道。将平行通道、第二中间通道和排液通道全都流体地相连，并且，其提供穿过燃料泵泵筒的下端的用于冷却燃料的路径。第二燃料路径基本上平行于第一燃料路径延伸。第一和第二燃料路径起始于单个供应装置，并终止于公共排液装置，从而形成了平行的冷却燃料流。在一个代表性实施方式中，经由输送通道将第二燃料路径与第一燃料路径流体地结合，并且，公共排液装置包括燃料储存容器。在一个代表性实施方式中，第一中间通道包括环形冷却环或凹槽。环形冷却环或凹槽形成于泵筒的外表面上，形成于孔的上部中并包围孔，以从燃料供应装置接收冷却燃料。在一个代表性实施方式中，第二中间通道包括排液环或凹槽。环形排放槽形成于燃料泵泵筒中，位于孔的下部附近，横跨孔的圆周并包围孔。

将往复运动的柱塞125安装在孔105中，以在压缩和收回冲程中进行往复运动。柱塞125的外径比孔105的内径稍小，以形成环形间隙，该环形间隙允许：在压缩冲程的过程中产生部分流体密封以允许泵送腔室106的加压的同时，柱塞在孔内往复运动，从而在柱塞和孔之间沿着柱塞形成密封长度段。柱塞125贯穿在第二端105b附近开口的孔，并伸入孔105。柱塞125的在孔105内的顶端用来对燃料泵送腔室106提供边界。由驱动系统161驱动柱塞125，例如，旋转凸轮和挺杆组件，其位于包含润滑油的分开的机械隔室160中，例如在美国专利No.5,775,203和No.5,983,863中公开的，每篇专利的内容通过引用整体结合于此。

提供环形密封件130，以在孔105内密封柱塞125。密封件130抵靠凹槽110，并基本上位于孔105的第二端105b。在此位置中，密封件130使得在孔105的燃料泵送腔室106内的以及凹槽110上方的空间中的燃料与在包含驱动系统161的机械隔室160内的润滑油分离。密封件130可由本领域技术人员已知的适于根据本发明的密封的任何材料制成。在代表性实施方式中，密封件130包括具有金属弹簧的基于PTFE的材料，以对密封件提供压力(energize)。可使用含氟弹性体，例如，Viton(R)。其它实施方式使用金属密封件或包括磁性流体(铁磁流体)的密封件。优选地，将排放槽110和密封件130定位成彼此直接邻近，从而密封件130的上表面形成排放槽110的下壁。在此代表性实施方式中，燃料泵泵筒100的部分不在密封件130和排放槽110之间延伸，以产生孔密封长度。在一个代表性实施方式中，密封长度段的下部通向密封件。

用密封支撑件133固定密封件130，密封支撑件133设置有诸如唇缘或壁架的结构，将密封件130支撑在该结构上。密封支撑件133可以是这样的板，其延伸经过泵筒的下部，并用对于本领域技术人员来说将是已知的固定机构被固定至泵筒。可将密封支撑件133定位在密封件130和孔开口之间，并建立孔第二端105b。在一个代表性实施方式中，密封支撑件133是泵筒100的一体形成的部分，并将其形成为将密封件130保持在与排放槽110邻接的位置中。替代地，密封支撑件133是分开的部件，例如，延伸经过泵筒100的下部的板，通过本领域技术人员已知的任何装置将其与泵筒100连接，例如，任何传统的紧固件或连接器装置、螺纹连接或压缩配合。可将密封件130与支撑件133接合，以形成复合单元。在一个代表性实施方式中，密封支撑件133是环形的，并具有与孔105的内径相等的内径。在替代实施方式中，密封支撑件133的内径可大于或小于孔105的内径。在一个代表性实施方式中，密封支撑件133由正好足以支撑密封件130的材料形成。在一个替代实施方式中，分开的元件提供密封件支撑功能，并与孔105接合以支撑密封件130并保持其与排放槽110邻接的位置。

在压缩冲程的过程中，在密封件130上方操作的柱塞125在孔105中往复运动地更深，并且，泵送腔室106内的压力和温度增加。在此状态中，腔室106中的加压燃料可流过柱塞125和孔105之间的间隙或从中泄漏。另外，由于温度和压力升高，所以燃料会蒸发，由此变得易于通过间隙空间泄漏。用排放槽110捕获泄漏的燃料蒸汽和流体，以通过平行燃料通道120排出。因为将凹槽110和密封件130基本上定位于孔105的第二端105b，通过密封支撑件133与孔开口隔开，所以，从泵送腔室106到凹槽110的孔105的全长可用于高压密封。也就是说，从泵送腔室106到凹槽110的孔105的全长形成高压密封长度段。当泄漏燃料和蒸汽在柱塞125和孔105之间的间隙向下行进时，燃料压力(其在泵送腔室106中是最高的)沿着从腔室106到排放槽110的孔密封长度减小，由此提供减小的或负的压力梯度。将排放槽110中的燃料压力保持在低压水平，也就是说，例如，0至100 PSI的排液压力，因为流体和蒸汽会从排放槽110进入排液通道109。在传统的燃料泵中，使用排放槽下方的非加压孔长度，以将凹槽与润滑油分开。然而，这需要柱塞和孔之间的更大的间隙，以在处于轴向负载下的同时在柱塞的泊松膨胀的过程中允许柱塞膨胀，这在每个泵送冲程的过程中产生压力峰值。这种更大的间隙可允许燃料泄漏入润滑油中，并且，压力峰值对密封系统产生应力，从而缩短其使用寿命。因此，可使用更小的间隙(即，沿着排放槽110上方的孔105的长度，在柱塞125和孔105之间的匹配配合)，原因在于，基本上消除了排放槽110下方的非加压孔长度。例如，传统的燃料泵需要5微米的间隙，但是，然而，本发明的代表性实施方式可使用大约3微米的间隙。通过使用密封件130代替柱塞孔105的一部分以提供密封，柱塞孔105的全长(即，密封长度)由于加压密封而可提供有效的泵送，原因在于，其沿着其长度没有另一密封件或排液通道进行干涉。因此，密封件130必须仅在低压下将燃料与润滑油分离。因此，将密封和泵送功能分开，并将来自泄漏润滑油的燃料稀释物和污染物以及来自泄漏燃料和蒸汽的油稀释物和污染物减到最少。而且，用排放槽110和第二燃料路径(包括排液通道109)去除燃料蒸汽，有助于防止热量增加，从而进一步有利地减少燃油转移和气穴问题。

根据本发明的实施方式的专用高压密封长度段对高压泵送效率提供意外的好处，并允许用柔性密封件作为密封件130。另外，由于泵送效率的改进，可使孔本身的长度更短，并且，其具有更少的形状误差(由于更短的长度和没有凹槽以中断加工的原因)，然后，针对给定的功率输出产生更小的发动机尺寸。例如，传统的燃料泵需要47mm的孔长度，具有24mm的密封长度。然而，本发明的代表性实施方式使用大约36mm的孔长度，具有相同的密封长度，即，大约36mm。

优选地，高压密封长度段没有排放槽、排液或冷却流道，或任何其它障碍物。因此，在排放槽110和泵送腔室106之间往复运动的柱塞125的部分没有环形槽和障碍物，同样地，孔105的相应表面没有环形槽和障碍物，以产生互补配合。然而，在一个替代实施方式中，可提供收集槽(未示出)，以捕获燃料。在柱塞125的往复运动的过程中，这种凹槽可帮助润滑。在一个代表性实施方式中，将燃料收集槽与燃料流道流体地结合。

在操作中，对泵送腔室106供应燃料。在柱塞125的压缩冲程的过程中，在孔105中往复运动得更深，泵送腔室106内的燃料的压力和温度增加。在柱塞125和孔105之间的环形间隙内形成密封长度段。然而，少量燃料将离开泵送腔室106和密封长度段。在排放槽110处收集可部分蒸发的此泄漏燃料，并用密封件130防止其进入机械隔室160。将泄漏燃料(液体和蒸汽)通过排液通道109从排放槽110排出。代表性实施方式对排放槽110提供冷却燃料，以帮助燃料液化和通过排液通道109排出。可将排液通道109与终止于燃料储存容器的燃料排液回路结合，以便于燃料供给系统内的燃料循环。

将平行燃料通道120设置于燃料泵泵筒100内，以将冷却燃料流引导或传送至排放槽110。平行燃料通道120传送冷却燃料，以降低由于高压泵送而造成的热加热，这进而会减少热膨胀。优选地，从低压燃料供应装置供应冷却燃料，例如，从低压泵(未示出)的下游侧提取冷却燃料，该低压泵向燃料泵供应燃料以传送至泵送腔室106。

排放槽110收集在泵送过程中流过柱塞125和孔105之间的间隙的燃料泄漏。由于泵送腔室106中的升高的温度和压力，燃料会蒸发。因此，泄漏燃料可以是液体和蒸汽的混合物。当冷却燃料与排放槽110中的泄漏燃料混合时，冷却燃料的冷却效果会导致将泄漏燃料保持在液态，其在密封件130和柱塞125上会更不粗糙，和/或转换回液态，这进而帮助减少从泵筒的底部泄漏到润滑油系统中的泄漏。通过排液通道109排出排放槽110内的燃料，以返回至燃料储存容器(未示出)。在2008年8月21日申请的共同待决的美国专利申请第12/195,550号中公开了一种新颖的密封能够保持燃料泵中的高压的往复运动柱塞的方式，该专利的内容通过引用整体结合于此。

图2示出了根据本发明的一个实施方式的燃料泵的部分横截面图。在图2的实施方式中，示出了燃料泵200A的两个燃料泵泵筒，并且，这里的描述将涉及这个数量。然而，本发明的其它实施方式提供多个燃料泵泵筒，超过两个。为了清楚和简明，将省略对于这种多个的描述，因为在看本公开时，本领域技术人员能够理解这种实施方式。参考图2，燃料泵泵筒100、200形成基本上圆柱形的孔105、205，其分别具有第一端105a、205a和第二端105b、205b，每个第一和第二端隔开孔长度。第一端105a、205a基本上是封闭的，而第二端105b、205b是打开的，以允许插入相应的柱塞125、225。也就是说，在第二端105b处，孔105在泵筒100中形成开口，第二端205b处，孔205在泵筒200中形成开口。可用任何能够承受在其中处理的流体的压力和热量的材料来构造燃料泵泵筒100、200和相关部件。例如，热处理钢或铝是适当的材料。朝着孔105的第一端105a，在泵筒100的外表面上形成环形冷却环101，其包围孔105，以从燃料供应装置102接收冷却燃料。朝着孔105的第二端105b，在燃料泵泵筒100中形成环形排放槽110，横跨孔的圆周并包围孔。类似地，朝着孔205的第一端205a，在泵筒200的外表面上形成环形冷却环201，其包围孔205，以经由泵筒100从燃料供应装置102接收冷却燃料。朝着孔205的第二端205b，在燃料泵泵筒200中形成环形排放槽210，横跨孔的圆周并包围孔。

冷却燃料经由燃料供应装置102进入燃料泵200A。在一个代表性实施方式中，从低压供应装置获得冷却燃料，诸如，例如，在前面的燃料泵，或从低压燃料泵(未示出)的下游侧提取冷却燃料，例如，燃料齿轮泵。在第一燃料路径中，将燃料供应装置102与供应通道103流体地结合，供应通道103与环形冷却环101流体地结合。还与环形冷却环101流体地结合的是排出通道107，其引导来自环形冷却环的燃料并经由燃料泵泵筒200与燃料储存容器(未示出)流体地结合。经由连接器通道108和终端供应通道204将排出通道107与燃料泵泵筒200流体地结合。在包括附加燃料泵泵筒的实施方式中，附加连接器通道流体地结合连续相邻的燃料泵泵筒的连续相邻的环形冷却环。第一燃料路径进一步包括终端排出通道207，其与燃料泵泵筒200的环形冷却环201流体地结合。在一个代表性实施方式中，将终端排出通道207与终止于燃料储存容器(未示出)的终端串联燃料回路207a流体地结合。在一个代表性实施方式中，终端串联燃料回路包括低压排液装置。供应通道103、环形冷却环101、排出通道107、一个或多个连接器通道和相应的环形冷却环、终端供应通道204、环形冷却环201和终端排出通道207包括第一燃料路径，形成基本上连续的燃料流。

提供了第二燃料路径，包括平行燃料通道120，将其与第一燃料路径和环形排放槽110流体地结合，以将燃料从第一燃料路径运送至排放槽。在代表性实施方式中，将平行燃料通道120在供应燃料通道处与第一燃料路径流体地结合。其它实施方式提供了在环形冷却环处与第一燃料路径流体地结合的平行燃料通道120。在图2所示的代表性实施方式中，平行燃料通道120经由输送通道104与第一燃料路径结合。用塞子120a盖住平行燃料通道120。第二燃料路径还包括排液通道109，其与排放槽110流体地结合，以引导来自排放槽的燃料流。在代表性实施方式中，将排液通道109与低压排液装置流体地结合，诸如，例如，燃料储存容器(未示出)。在包括附加燃料泵泵筒的实施方式中，第二燃料路径进一步包括中间平行燃料通道，其将相应的中间燃料泵泵筒的排放槽与第一燃料路径流体地结合。

在包括附加燃料泵泵筒的实施方式中，第二燃料路径进一步包括中间平行排液通道，其与相应的中间燃料泵泵筒的排放槽流体地结合。参考图2，第二燃料路径进一步包括终端平行燃料通道220，其与排放槽210和第一燃料路径流体地相连。用塞子220a盖住终端平行燃料通道220。第二燃料路径进一步包括终端排液通道209，其与排放槽210流体地相连，以将燃料流从排放槽引导至低压排液装置。在代表性实施方式中，经由第二终端平行燃料回路209a将排液通道209与燃料储存容器(未示出)流体地相连。平行燃料通道120、环形排放槽110、排液通道109、终端平行燃料通道220、排放槽210和终端排液通道209包括第二燃料路径，形成基本上平行的燃料流。在一个代表性实施方式中，将排液通道109和209流体地相连，以形成平行于第一燃料路径的排液路径。

在操作中，冷却燃料经由燃料供应装置102进入燃料泵200A。燃料流过供应通道103进入环形冷却环101。在冷却燃料在环形冷却环101中循环的同时，冷却燃料沿着泵筒100的外径流过，环形冷却环101用来降低泵筒100的温度，并由此在高压泵送的过程中减少热生长。因为环形冷却环101包围孔105，所以环形冷却环101包括两个半圆形通道，分别位于孔105的相对侧上。当燃料流到达环形冷却环101时，部分燃料分子流过一个半圆，其它燃料分子流过另一半圆。因此，燃料转向并流过两个半圆形通道，在孔105的任一侧上形成平行燃料流。冷却燃料经由连接器通道108离开环形冷却环101，然后经由终端供应通道204进入泵筒200，继续到达环形冷却环201。在冷却燃料在环形冷却环201中循环的同时，冷却燃料沿着泵筒200的外径流过，环形冷却环201用来降低泵筒200的温度，并由此在高压泵送的过程中减少热生长。和孔105一样，环形冷却环201包围孔205。因此，燃料转向并流过环形冷却环201的两个半圆形通道，在孔205的任一侧上形成平行燃料流。冷却燃料经由终端排出通道207离开环形冷却环201，到达低压排液装置。在代表性实施方式中，燃料经由终端串联燃料回路207a流过终端排出通道207行进至燃料储存容器。在一个代表性实施方式中，可对冷却燃料回路增加控制阀102a，并将其与第一燃料路径流体地结合，以在发动机起动的过程中暂时阻止冷却燃料流。在一个代表性实施方式中，控制阀102a是32psi控制阀，以当压力上升至32psi时允许冷却燃料流。

虽然燃料如上所述地横穿第一燃料路径，但是，部分燃料分子转向至平行燃料通道120。平行燃料通道120可经由输送通道104流体地结合至第一燃料路径。冷却燃料沿平行燃料通道120行进，并进入环形排放槽110，在那里，其与泄漏燃料混合，这具有冷却泄漏燃料的效果(在下面描述)。然后，燃料混合物经由排液通道109离开环形排放槽110，在那里，其流至低压排液装置。在代表性实施方式中，燃料通过排液通道109到达燃料储存容器(未示出)。在一个代表性实施方式中，经由燃料储存容器将排液通道109与第一燃料路径流体地结合。

和泵筒100一样，部分燃料分子(来自连续燃料流，流过连接器通道108到达环形冷却环201)转向至终端平行燃料通道220。终端平行燃料通道220可经由输送通道204流体地结合第一燃料路径。冷却燃料沿终端平行燃料通道220行进并进入环形排放槽210，在那里，其与泄漏燃料混合，这具有冷却泄漏燃料的效果(在下面描述)。然后，燃料混合物经由终端排液通道209离开环形排放槽210，在那里，其流至低压排液装置。在代表性实施方式中，燃料通过排液通道209到达燃料储存容器(未示出)。一个代表性实施方式提供了排液通道209，以经由燃料储存容器与第一燃料路径流体地结合。在代表性实施方式中，燃料流过排液通道209，以汇合来自排液通道109的燃料，从而形成平行于第一燃料路径的排液路径。往复运动的柱塞125、225的操作如上所述，这里为了清楚和简明的原因，将其省略，该往复运动的柱塞125、225形成泵送腔室106、206并用具有密封支撑件133，233的密封件130，230进行密封。

虽然已经参考本发明的某些代表性实施方式具体示出并描述了本发明，但是，本领域的技术人员将理解，在不背离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可在形式和细节方面进行各种改变。例如，已在加压燃料泵的应用中描述了这些实施方式，但是，其也能够在从加压运动流体接收能量的液压马达中使用。

Claims (19)

1.一种具有冷却燃料流的高压燃料泵，包括：

燃料泵泵筒，包括具有第一端和第二端的孔；

燃料供应装置；

第一燃料路径，包括供应通道、环形冷却环和排出通道，所述供应通道与所述燃料供应装置流体地相连，所述环形冷却环形成于所述泵筒的背离所述孔的外表面中以从所述供应通道接收燃料，所述排出通道引导来自所述环形冷却环的燃料；以及

第二燃料路径，包括形成于所述燃料泵泵筒中并包围所述孔的环形排放槽，所述第二燃料路径进一步包括与所述第一燃料路径和所述环形排放槽流体地相连的燃料通道，以将燃料从所述第一燃料路径运送至所述环形排放槽，所述第二燃料路径进一步包括排液通道，所述排液通道形成于所述泵筒中并与所述环形排放槽流体地相连以引导来自所述环形排放槽的燃料流，所述第二燃料路径形成的燃料流并行于所述第一燃料路径中的燃料流。

2.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述燃料通道在所述供应通道处与所述第一燃料路径流体地结合。

3.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述燃料通道在所述环形冷却环处与所述第一燃料路径流体地结合。

4.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述燃料通道经由输送通道与所述第一燃料路径流体地结合。

5.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述燃料供应装置包括低压燃料源。

6.根据权利要求5所述的高压燃料泵，其中，所述低压燃料源包括燃料齿轮泵。

7.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述排出通道与燃料储存容器流体地相连。

8.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述排液通道经由终端并行燃料回路与燃料储存容器流体地相连。

9.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述第一燃料路径与终止于燃料储存容器的终端串联燃料回路流体地结合，所述排液通道经由所述储存容器与所述第一燃料路径流体地结合。

10.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，所述排出通道经由连接器通道与后续燃料泵泵筒的环形冷却环流体地相连。

11.根据权利要求1所述的高压燃料泵，进一步包括：

环形密封件，与所述排放槽毗邻并基本上位于所述孔的第二端；以及

密封支撑件，被构造为将所述密封件保持在适当位置以与所述排放槽毗邻，

其中，所述排放槽和所述密封件定位成彼此直接邻近，使得所述密封件形成所述排放槽的下壁。

12.根据权利要求11所述的高压燃料泵，其中，所述排放槽基本上处于排液压力。

13.根据权利要求11所述的高压燃料泵，其中，所述密封支撑件包括环形结构，所述环形结构的内径不同于所述孔的内径。

14.根据权利要求1所述的高压燃料泵，其中，控制阀与所述第一燃料路径流体地结合，以在发动机起动期间暂时阻止冷却燃料流。

15.一种在高压燃料泵内提供并行的两个冷却流的方法，燃料泵筒内形成有孔，所述方法包括：

提供第一燃料路径，所述第一燃料路径包括供应通道、第一中间通道以及排出通道，所述第一中间通道形成在燃料泵泵筒的背离所述孔的外表面中且邻近所述孔的第一端附近，其中，所述供应通道、第一中间通道和排出通道流体地相连；并且

提供第二燃料路径，其包括并行于所述供应通道的并行通道、第二中间通道以及排液通道，所述第二中间通道在所述孔的第二端附近贯穿所述燃料泵泵筒，其中，所述并行通道、第二中间通道和排液通道流体地相连，

其中，所述第一燃料路径和所述第二燃料路径起始于单个供应装置并终止于公共排液装置，从而形成并行的冷却燃料流。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一中间通道包括环形冷却环。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二中间通道包括排放槽。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二燃料路径经由输送通道与所述第一燃料路径流体地相连。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二燃料路径经由燃料储存容器与所述第一燃料路径流体地相连。

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