CN102472208A - 用于内燃发动机的燃料供给系统 - Google Patents

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Abstract

用于从存储箱(2)供给燃料到歧管(5)的系统，所述歧管分配燃料到发动机(3)中；系统(1)具有将存储箱(2)和歧管(5)连接在一起并且具有流体管线(11)的泵送单元，流体管线(11)带有第一或低压部分(P1)、第二或高压部分(P2)、将第一和第二部分(P1、P2)连接在一起的高压泵(9)；第一部分(P1)具有多个低压支路(23-28、30-34)、多个流体构件(8、13、21、29、231、232、233、241、242、251、261、271、311)，每个流体构件具有至少一个连接器(36)和至少一个管状联接件(40、140、340、440)，所述管状联接件部分地插入到连接器(36)中和部分地插入到低压支路(23-28、30-34)中；每个联接件(40、140、340、440)具有塑料管状体(145、345、445)。

Description

用于内燃发动机的燃料供给系统
技术领域
本发明涉及一种用于内燃发动机的燃料供给系统，其特别地用于将柴油供给至安装在机动车辆中的吸热狄塞尔循环发动机。
背景技术
如上所述类型的系统在现有技术中一般包括燃料供给箱(处于低压)和燃料分配歧管(处于高压)，燃料从所述燃料分配集管通过多个喷射器被注入发动机。
燃料供给箱和分配歧管通过泵送单元彼此连接，所述泵送单元中的流体管线包括低压部分和高压部分。这些部分通过高压泵连接。低压部分包括与高压泵串联地安装在前述流体管线上的预供给泵。
低压部分还包括多个低压支路和多个流体管线构件，所述流体管线构件中每一个都通过连接器与至少一个设有联接件的低压支路连接，所述联接件部分插入所述连接器中并且部分插入所述低压支路中。
以上提及的联接件通常由金属制成，并且通过螺旋(旋拧)或压力被固定在它们的连接器内部；在所述第二种情况下联接件通常由黄铜制成。
例如如上所述的系统具有缺点，即，金属联接件沉重，并且在螺旋联接件的情况下，联接件和它们的连接器需要通过清除碎屑进行昂贵的机加工。
在黄铜联接件的情况下存在缺点，即Zn和Cu离子从联接件本身溶解到燃料中，这引起泵送单元的内部磨损和硬沉淀物在喷射器内部的沉积，它们降低进入发动机的燃料的流速和分配的均匀性。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够消除如上所述缺点的内燃发动机燃料供给系统。
本发明提供了一种如权利要求1所述、并且优选地如直接或间接引用权利要求1的任何一个后续权利要求所述的系统。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，所述附图示出了其实施方式的一些非限制性的示例，其中：
-图1是本发明的系统的一个优选实施方式的图解视图，其中为清楚起见移除了一些部件；
-图2是穿过图1的一个细节的优选实施方式的纵向剖面；
-图3是在工作配置下图2中可见的细节的侧视图，其中部分呈剖面形式并且为清楚起见移除了一些部件；
-图4类似于图3并且示出了图2中可见的细节的第一变化形式；
-图5类似于图3并且示出了图2中可见的细节的第二变化形式；
-图6是图5中可见的放大规模的细节上的半横截面；
-图7类似于图3并且示出了图2中可见的细节的第三变化形式；以及
-图8是图7中可见的细节的透视图。
具体实施方式
在图1中，数字1是系统的总体标记，所述系统用于将燃料、主要是柴油从存储箱2供给至内燃发动机3，特别是供给至狄塞尔循环发动机3。
发动机3包括由分配燃料的通常称为“共轨”的容器限定的歧管5下游的燃料供给喷射器4。歧管5被设计为包含处于优选而非必须大于2000巴的压力下的燃料。
系统1包括用于将燃料从存储箱2泵送到歧管5的泵送单元6，以及控制装置7，其基于发动机3对燃料的要求即时又即时(instant by instant)地调节穿过系统1的燃料的流量。
依次地，泵送单元6包括优选为齿轮泵的预供给泵8，以及优选为容积式活塞泵10的高压泵9。这些泵串联布置在流体管线11上，所述流体管线11使存储箱2经由泵送单元6连接到歧管5。
高压泵9包括包含优选呈圆形剖面的容积部13的泵壳12，其中所述容积部13用于部分容纳活塞10的驱动机构14，如后面将更详细地说明的那样，所述活塞10与驱动机构14连接。容积部13的内部有相对的腔室15，其各自包含相应活塞10的沿轴向滑动的液密的自由端。一般而言，活塞10和腔室15都具有圆形剖面。
驱动机构14包括被安装为可绕轴线17旋转的轴16，并且包括多边形环19被安装在其上以便自由旋转的偏心部分18。
轴16在泵壳12内部可旋转地安装在布置于容积部13的相反侧的已知类型的支撑轴承或黄铜件(未示出)上。轴16在泵壳12内部的安装是已知的类型，并且还包括已知类型的密封件(未示出)以防止燃料从泵壳12中泄漏。轴16此外还以本身已知并且未示出的方式与发动机3的输出驱动轴连接，并且在一个优选实施方式(未示出)中还与预供给泵8连接，所述预供给泵8通过轴16与高压泵9一起被驱动。
每个活塞10都具有经由相应的中间元件或滑动件20与多边形环19的相应周缘平坦表面的滑动连接，所述多边形环19在工作时围绕轴16平移地旋转。滑动件20抵靠其相应的周缘平坦表面的滑动意味着轴16绕其轴线17的旋转对应于每个活塞10沿着其特定的腔室15相对于轴线17在其自身径向上的往复轴向运动。
活塞10以相等间隔围绕轴线17分布，在所述示例中示出了三个所述活塞10，但也可以有不同的活塞数量。
每个腔室15通过被设置在泵壳12中并且是已知类型的供给阀21和输送阀22与流体管线11连通。
流体管线11包括低压部分P1和高压部分P2。
更详细地，低压部分P1包括：
-使存储箱2连接到预供给泵8的入口的连接支管23；沿着连接支路23串联连接的是预过滤器231、手动灌注泵232和具有精确地设定尺寸的孔的流体阻力部233；
-旁通支路的复合体24，其特别是与预供给泵8上游的连接支路23连接并且能够根据使用条件沿不同的流动方向绕过预供给泵8的由24a和24b标记的两个旁通支路；每个旁通支路24a和24b分别包括止回阀241、242；
-与预供给泵8的出口并且与旁通支路24a和24b连接的过滤支路25，所述过滤支路25经过过滤器251；
-用于从过滤支路25接收燃料的分配支路26，其包括计量阀261和多个支路26′，所述支路26′每个都处于计量阀261下游并且与向高压泵9供给的相应供给阀21连接；
-输送支路27，其与分配支路26并联(或平行)地与过滤支路25连接、经过包含精确地设定尺寸的孔的流体阻力部271、并且通到高压泵9的内部容积部13中；
-与分配支路26和输送支路27并联地与过滤支路25连接并且通向溢流阀29的调节支路28；
-用于使燃料从发动机3再循环到存储箱2的收集支路30；
-来自歧管5的出口支路31，其通向收集支路30并且由止回阀311控制，所述止回阀311被设计为将歧管5中的压力保持为低于预定的最大值；
-与高压泵9的内部容积部13的出口连接并且通向溢流阀29的返回支路32；
-与溢流阀29的出口连接并且通向连接支路23的再循环支路33；以及
-与溢流阀29的出口连接并且通向收集支路30的再循环支路34。
高压部分P2包括：
-每个都连接到高压泵9的相应输送阀22的下游的多个高压支路35′；所述高压支路35′通向向歧管5供给的单个高压支路35。
在一个优选实施方式(未示出)中，预供给泵8和高压泵9被插入共同的泵壳中，在所述泵壳中流体管线11的支路通过移除材料而制成。
沿着低压部分P1设有多个连接装置A，其用于将如上所述的流体构件连接到低压支路。
每个连接装置A都包括连接器36，其形成于相应的流体构件上并且包括具有自由端表面38和纵向圆筒形壳体(或容纳部)39的圆柱形本体37，所述圆筒形壳体39沿轴向形成在本体37的内部并且从自由端表面38延伸。
每个连接装置A还包括联接件40，其部分地插入到连接器36中并且部分地插入到低压支路23-28和30-34中。每个联接件40包括至少一个密封件41(在所述示例中仅示出了一个密封件41，但是在没有示出的示例中，也可以连续使用两个或更多个密封件41)和至少一个在一个轴向位置中被插入相应连接器36的圆筒形壳体39中的连接元件42，所述轴向位置利用连接器36的本体37的自由端表面38在其自身的止挡单元44上由其与大致环形的台肩43的接触而限定。
图2和3示出了连接装置A的第一实施方式，其中在该实施方式中由140标记的联接件40包括塑料管状体145，如下面将更详细地说明的那样，在所述塑料管状体145上配合的是金属材料、优选为黄铜制成的密封件141和连接元件142。
管状体145具有纵向轴线146和标记为147、148的两个轴向开口，所述开口每个都形成在管状体145的相应自由端处。轴向开口147和148允许外部的与管状体145的纵向圆柱形内部腔室149之间的连通并且限定了端口，联接件140通过所述端口允许流体管线11的低压部分P1的构件之间相互连通。
如图2所示，内部腔室149被划分为具有彼此不同的直径的两个纵向剖面，轴向孔口147和148也不同，并且优选是圆形的，并且具有等同于它们通向的腔室149的纵向剖面的直径的直径。特别地，轴向孔口147通到腔室149的较小直径的纵向剖面中。
管状体145具有外部环形槽150，其紧挨着轴向孔口147并且容纳密封件141，所述密封件141是已知类型的并且具有环形的形状。在管状体145的中间部分中、特别是在腔室149的直径改变处的部分中，管状体145还具有外部环形凸缘151；以及处于槽150和凸缘151之间并且容纳连接元件142的环形槽152。
在图2到4中示出的实施方式中，连接元件142是管状的套筒、与轴线146同轴、在其最接近凸缘151的自由端处具有外部环形凸缘144、并且具有两个外部环形槽。
凸缘144在联接件140上限定一般(generic)联接件40的止挡单元44；同时密封件141和连接元件142分别对应于一般联接件40的密封件41和连接元件42。
密封件141和连接元件142干涉配合(过盈配合)在连接器36的壳体39和管状体145的联接件140之间。
图5示出了连接装置A的另一个实施方式，其中在该实施方式中被标记为340的联接件40包括塑料管状体345、密封件341和连接元件342。
管状体345具有纵向轴线346和两个轴向孔口347和348，其中每一个都被设置在管状体345的相应自由端处。轴向孔口347和348通到圆柱形的内部腔室349中并且限定端口，联接件340通过所述端口允许流体管线11的低压部分P1的构件之间相互连通。
管状体345具有外部环形槽350，其紧挨着轴向孔口347并且容纳密封件341，所述密封件341是已知类型的并且具有环形的形状；位于管状体345的中间部分中并且具有多个、特别是两个外部环形槽的扩大的外部环形部分351；插入在槽350和扩大部分351之间、并且如下面将更详细地说明的那样容纳连接元件342的外部周缘部分的环形槽352；以及扩大部分351和轴向孔口348之间的凸缘353。
如图6所示，连接元件342是环，其优选是由弹簧钢制成的金属套管，其与轴线346同轴并且其在其自由端处终止于多个齿部354中。所述齿部基本上呈钩状并且朝向连接元件342的外部沿径向被弯曲成U形。特别地，连接元件342被部分地包围在管状体345内以使得齿部354在槽352内从管状体345中伸出。
扩大部分351在联接件340上限定一般联接件40的止挡单元44；同时密封件341和连接元件342分别对应于一般联接件40的密封件41和连接元件42。
密封件341和连接元件342干涉配合在连接器36的壳体39和管状体345之间。联接件340优选地被装配到由铝制成的连接器36上。
图7示出了连接装置A的另一个实施方式，其中在该实施方式中被标记为440的联接件40包括塑料管状体445、从管状体445的自由端凸出的塑料连接元件442、以及后面将更详细地描述的围绕管状体445配合的密封件441。
管状体445具有纵向轴线446和在管状体445的自由端处被标记为447和448的两个轴向孔口；轴向孔口447和448通到圆筒形内部腔室449中并且限定端口，联接件440通过所述端口允许流体管线11的低压部分P1的构件之间相互连通。管状体445具有环形的外部槽450，其紧挨着轴向孔口447并且容纳密封件441，所述密封件441是已知的类型并且基本上呈环形；扩大的环形部分451，其处于管状体445的中间部分中并且具有多个环形槽，特别是两个互相平行的环形槽；以及扩大部分451和轴向孔口448之间的凸缘452。
连接元件442被整体地制成在管状体445上、从所述管状体445伸出(图8)、并且包括多个以相等的角间隔围绕轴线446分布的相同的带钩齿部453，其中轴向孔口447位于所述管状体445的自由端处。每个带钩齿部453都具有平行于轴线446的基本上弹性的基底腿部454，在所述基底腿部454的自由端处是带钩附加部455，其从基底腿部454沿径向向外伸出，其中台肩表面456面对扩大部分451。特别地，每个带钩齿部453都由与其基底腿部454的自由端成整体的板限定，所述板与轴线446垂直并且设定形状为圆形环的区段，其带有孔口大约45度沿径向向外伸出并且在工作时卡扣接合在槽45中，所述槽45围绕圆筒形壳体39的圆周形成并且沿径向紧挨着连接器36的内部，以便将联接件440沿轴向锁定在其连接器36中。
扩大部分451在联接件440上限定一般联接件40的止挡单元44；同时密封件441和连接元件442分别对应于一般联接件40的密封件41和连接元件42。
连接元件442通过卡扣方式(或快速动作)与槽45接合。
连接装置A优选地被布置在预供给泵8的入口处以及收集支路30的连接器36上。在后一种情况下，强烈建议使用连接装置A，因为返回存储箱2的燃料是热的并且将促进存储箱2中将会引起燃料质量恶化的Zn和Cu离子的出现所引起的化学过程。
管状体145、345和445可以是笔直的，或者可以是L形的(图4)以便提供成角度的连接并且接通彼此成直角布置的管道。所述类型的连接装置A可以代替通常已知的Banjo联接件被使用。
如前面描述的那样，联接件40、140、340和440一个端部被插入到相应的连接器36中而另一个端部被插入到相应的低压支路23-28、30-34中。管状体145、345或445的形状和尺寸基于其被插入的相应低压支路的形状和尺寸被确定。
要强调的是，联接件140或340通过与壳体39干涉被固定到联接件36的内部，并且相应的连接元件142或342为金属材料；同时包括塑料连接元件442的联接件440通过卡扣方式被固定到连接器36上。
140类型的联接件40被优选地使用以代替通常具有全黄铜本体的已知的压力联接件40，而340和440类型的联接件40主要被使用以代替通常具有带螺纹钢本体的螺旋联接件。
重要的是要强调，联接件140、340和440可以通过将它们简单地插入到相应的连接器36中而连接，以降低装配时间和成本。
从以上陈述可知，联接件140、340和440比相应的已知联接件轻和便宜；并且，因为它们的塑料管状体145、345或445，因此它们防止燃料与金属成份接触，特别是包含Zn和Cu合金的黄铜构件。
L形的管状体145、345或445允许在互相横向的构件之间形成连接，避免使用通常由金属制成并且造价昂贵的已知的Banjo型联接件。

Claims (15)

1.用于内燃发动机(3)的燃料供给系统，其中所述系统(1)包括燃料供给箱(2)、燃料分配歧管(5)以及将燃料供给箱(2)和燃料分配歧管(5)连接在一起的泵送单元(6)；所述泵送单元(6)包括流体管线(11)，所述流体管线(11)具有第一或低压部分(P1)、第二或高压部分(P2)、将所述第一部分(P1)和所述第二部分(P2)连接在一起的高压泵(9)、以及与所述第一部分(P1)连接的预供给泵(8)；所述第一部分(P1)包括多个低压支路(23-28、30-34)、多个流体构件(8、13、21、29、231、232、233、241、242、251、261、271、311)，每个所述流体构件具有至少一个连接器(36)和至少一个管状联接件(40、140、340、440)，所述管状联接件被部分地插入到所述连接器(36)中和部分地插入到所述低压支路(23-28、30-34)中的一个中，以使所述构件(8、13、21、29、231、232、233、241、242、251、261、271、311)和所述低压支路(23-28、30-34)连接在一起；所述系统(1)的特征在于，每个联接件(40、140、340、440)包括塑料管状体(145、345、445)、插入在所述管状体(145、345、445)和相应的连接器(36)之间的密封机构(41、141、341、441)、以及用于将所述管状体(145、345、445)相对于其连接器(36)轴向锁定在限定的轴向位置中的机构(42、142、342、442)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个联接件(40、140、340、440)还包括在所述限定的轴向位置中相对于其连接器(36)用于所述管状体(145、345、445)的轴向止挡机构(44、144、351、451)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述连接器(36)具有端表面(38)和圆筒形壳体(39)，所述圆筒形壳体(39)从所述端表面(38)开始并且容纳其联接件(40、140、340、440)、所述密封机构(41、141、341、441)和所述锁定机构(42、142、342、442)中的一部分。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述止挡机构(44、144、351、451)在所述联接件(40、140、340、440)上包括与所述连接器(36)的所述端表面(38)相互作用的环形台肩(43)。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述轴向锁定机构(42、142、342、442)是与所述圆筒形壳体(39)接合的位于所述管状体(145、345、445)上的干涉配合机构。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述轴向锁定机构(142、342)由金属制成。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述轴向锁定机构(142、342)包括套筒，所述套筒安装在所述管状体(145、345)上的固定位置中并且从所述管状体(145、345)沿径向向外伸出。
8.根据权利要求4和7所述的系统，其特征在于，所述止挡台肩(43)形成于所述套筒上。
9.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述轴向锁定机构(442)包括从所述管状体(445)沿径向向外伸出的可弹性变形齿机构(453)的环。
10.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述圆筒形壳体(39)具有环形槽(45)，并且所述轴向锁定机构(442)是与所述环形槽接合的卡扣方式锁定机构(442)。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述卡扣方式锁定机构(442)由塑料制成。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述卡扣方式锁定机构(442)与所述管状体(445)制成一体件。
13.根据前述权利要求中的一项所述的系统，其特征在于，所述管状体(145、345、445)是笔直的。
14.根据权利要求1至12中的一项所述的系统，其特征在于，所述管状体(145、345、445)被大致弯曲成L形。
15.用于将流体构件(8、13、21、29、231、232、233、241、242、251、261、271、311)连接到至内燃发动机(3)的燃料供给系统(1)的低压支路(23-28、30-34)的联接件，所述联接件(40、140、340、440)在前述权利要求中的任一项中被要求保护。
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