CN102713241A - 高压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵(1)，它具有至少一个带有泵活塞(5)的泵部件(4)，该泵活塞被设置在泵工作室(11)中及通过驱动轴(3)的旋转间接地被驱动成相对该驱动轴(3)的旋转轴线(7)的基本上径向上的往复运动，其中，在该泵工作室(11)中围绕该泵活塞(5)的静区容积(27)偏心地构成。

Description

高压泵
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵。
背景技术
为了使燃料喷射系统、例如共轨系统中的燃料加压，主要使用设有一个或多个泵活塞的径向活塞，该活塞由一个驱动轴例如通过一个凸轮或偏心轮间接地驱动成往复运动，以便执行一个抽吸行程及一个加压行程，在抽吸行程期间燃料被吸入高压泵的泵工作室中，而在加压行程时将吸入的燃料压缩并输出给共轨系统的高压存储器。
在共轨喷射系统中用于供给燃料高压的这种径向活塞泵例如已由DE102 21 305 A1公知。径向活塞泵具有多个相对一个支承在泵壳体中的驱动轴径向布置的泵部件，这些泵部件由驱动轴操作及具有一个抽吸侧及一个高压侧。此外泵部件与泵壳体中的高压通道相连接，这些高压通道各用一个高压接口与泵部件的高压侧连接。
另一由现有技术公知的高压泵被描述在DE 10 2008 001 890 A1中，其中高压泵可被构成径向活塞泵或曲轴式柱塞泵。该高压泵具有一个泵组件及一个驱动轴，其中在驱动轴上设有配置给泵组件的凸轮。泵组件包括一个活塞及一个滑枕体，其中活塞可由驱动轴的凸轮并借助滑枕体来驱动。
现有技术中公知的高压泵被这样地构成，即在泵工作室中在泵活塞的上死点的周围延伸着一个静区容积，其中在泵活塞的周围设有一个同心的间隙。在高压泵工作期间燃料在静区容积中被压缩及减压，由此产生了不希望的发热及效率的损失。
因此需要给出一种高压泵，其中可减小静区容积及与此相关的效率损失。
发明内容
根据本发明提出了一种用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵，它具有至少一个带有泵活塞的泵部件，该泵活塞被设置在泵工作室中及通过驱动轴的旋转间接地被驱动成相对驱动轴的旋转轴线的基本上径向上的往复运动，其中在泵工作室中围绕泵活塞的静区容积偏心地构成。通过泵活塞周围静区容积的偏心构型使该静区容积减小并由此也减小了不希望的发热，其中在高压产生期间高压泵的效率得到提高。通过泵活塞周围静区容积的偏心构型总地改善了高压泵的输送特性。
根据一个优选的实施形式泵部件构造在高压泵的一个缸头中。
根据另一优选的实施形式在缸头中在泵活塞的上死点周围设有一个间隙。
根据又一优选的实施形式在泵活塞周围的间隙偏心地构成。由此如所述地，使静区容积减小及使高压产生时的效率提高。
最好泵工作室与一个燃料输出通道连接，通过该燃料输出通道使被加载高压的燃料由高压泵导出。
更优选的是：泵活塞周围的间隙的偏心度这样地形成，即位于燃料输出通道对面的静区容积被减小，尤其被消除。位于燃料输出通道对面的“后”静区容积或背着出口一侧上的静区在技术上是多余的并对高压产生的效率有害。因为燃料在泵工作室中的流动主要集中在排流侧，后静区容积的消除尤其对于高压产生或高压泵的工作寿命属关键性的影响不大。通过尤其在技术上多余的该后静区容积的减小或消除使高压产生的效率进一步地改善。
根据另一优选的实施形式通过铣削来制造该间隙。根据一个优选的实施形式尤其可通过一个铣刀在高压排出方向上径向进给的自由调节的偏心实施可使在目前根据现有技术所使用的环形间隙的后静区容积消除或显著减小。径向进给的铣刀可被改变，以致例如可使用一个刀盒中所有的铣刀来制造。借助铣削来制造偏心间隙可很好地组合在高压泵的制造流程中，因为在软部件加工时将进行铣工序。但也可使用任何可用来制造后静区容积中的偏心间隙的类似的制造方法。
在燃料输出通道的区域中泵活塞与缸头中的缸孔之间的径向间隙量最好上至0,6mm。尤其在0,35mm与0,5mm之间。为了减小由于高压泵压出行程时燃料输出通道的节流效应引起的高压区域的压力升高，可视高压泵的几何输送功率而定选择地增大或改变间隙量。根据该实施形式此压力升高能以有利的方式保持很小及例如在径向间隙量为0,35的情况下低于10巴。当高压泵的工作压力为约1600巴至2000巴时这是一个相对来说非常小的压力升高及由此为可接收的值。此外在压出行程时形成的压力升高出现在高压泵的无关紧要的位置上。
根据另一优选的实施形式该高压泵被构成径向活塞泵。该径向活塞泵最好使用在柴油喷射的领域中，尤其使用在共轨系统中。但也可使用在不用柴油喷射技术工作的机动车中。
以下将参照附图来详细地说明本发明的实施例。
附图说明
图1A：根据现有技术的一个高压泵的一个区段的截面图；
图1B：图1A中的一个放大的区段；
图2：根据一个实施形式的高压泵的一个区段；及
图3：根据一个实施形式的高压泵的另一区段。
具体实施形式
图1中表示根据现有技术的用于内燃机的燃料喷射装置的一个高压泵的一个区段的截面。这里所示的高压泵是一个径向活塞泵及被使用在共轨系统中。
根据现有技术的高压泵1具有一个壳体2，在其中设有一个旋转地驱动的驱动轴3，该驱动轴被构成凸轮轴。高压泵1具有至少一个或多个设置在每一个缸头8中的具有各一个泵活塞5的泵部件4，泵活塞通过驱动轴3的凸轮6间接地被驱动成在至少近似地相对驱动轴3的旋转轴线7的径向上的往复运动。泵活塞5可在缸头8的一个柱区段10中的缸孔9内被导向并密封地移动及在缸孔9中用其背着驱动轴3的端面限定了一个泵工作室11。围绕着柱区段10设有一个弹簧12。
泵工作室11具有通过一个延伸在壳体2中的燃料输入通道(未示出)与燃料输入部分、例如一个输送泵的连接。在燃料输入通道到泵工作室11的接口处设有一个向着泵工作室11张开的进入阀13。此外泵工作室11具有通过一个延伸在缸头8中的燃料输出通道14与一个出口的连接，该出口例如与一个高压存储器15连接。一个或最好多个设置在内燃机的汽缸上的喷射器16与高压存储器15连接，通过这些喷射器将燃料喷射到内燃机的汽缸中。在燃料输出通道14到泵工作室11的接口处设有一个由泵工作室11向外打开的排出阀17。
对泵部件4配置了一个滑枕组件，泵活塞5通过该滑枕组件支撑在驱动轴3的凸轮6上。滑枕组件包括一个圆柱形的滑枕体18，该滑枕体在一个孔19中可移动地被导向。泵活塞5具有比滑枕体18小的直径及用其背着泵工作室11的端部区域由缸孔9伸出并伸入到滑枕体18中。泵活塞5在其背着泵工作室11的端部上可具有一个在直径上比其余区域大的活塞基部20。
滑枕组件及泵活塞5通过预偏压的弹簧12压向驱动轴3的凸轮6。弹簧12被构成围绕泵活塞5并伸入到滑枕体18中的螺旋压簧。弹簧12一侧支撑在缸头8上及另一侧支撑在一个弹簧盘21上。弹簧盘21与泵活塞5相连接及位于环形片(这里未详细表示)背着滚子靴22的一侧上。因此弹簧12通过弹簧盘21既作用在泵活塞5上也作用在滑枕体18上，以便如上所述地压在驱动轴3的凸轮6上。在滑枕体18中由其向着驱动轴3的一侧插入滚子靴22。在滚子靴22中在该滚子靴22向着驱动轴3的凸轮6的一侧上的一个圆柱区段形式的接收部分中可转动地支承着一个圆柱形的滚子23。
因此当驱动轴3绕旋转轴线7旋转时该旋转运动通过凸轮6及滑枕组件传递到泵活塞5上，以便使其向上及向下地运动，由此根据抽吸行程进行燃料向泵部件中的输送及根据压力行程对输入到泵部件中的燃料进行压缩。然后该被压缩或加载了压力的燃料通过排出阀17输入高压存储器15。
图1B表示一个放大的、在图1A中用标号24指示的泵工作室11的区域中图1A的区段。泵工作室11以上述的方式方法在缸孔9中通过泵活塞5用其背着驱动轴3的端部来限定。这里泵活塞5被表示在其上死点的位置中，当接着通过驱动轴3的旋转运动引起的向下运动时泵活塞5在缸孔9中的运动方向由箭头25来指示。此外在该图中可看到燃料输出通道14，在泵活塞5的压力行程时通过该燃料输出通道使加载了高压的燃料由泵工作室11导出。被加载了压力的燃料的流动方向由箭头26来指示。在位于上死点的泵活塞5的上面可看到一个静区容积27，该容积也沿泵活塞5延伸出一个环形的间隙28。这里在泵活塞5的外圆周与缸孔9的内壁之间存在的间隙量29约为0,23mm。如已讨论的，在位于背着燃料输出通道14一侧上的后静区容积27，在技术上是多余的。
图2表示根据(本发明的)一个实施形式的高压泵1的一个区段，其中静区容积27在泵活塞5的周围被作成偏心的。这里标号30概要地指示用于制造静区容积27的偏心结构的一个径向进给的铣刀的5mm的直径D。如所看到的，在图1B中所示的、位于燃料输出通道14对面的后静区容积27，通过一个偏心的间隙28的设置而被消除。相反地在向着燃料排出通道14一侧上的泵活塞5的外圆周与缸孔9的内壁之间具有的间隙量29在这里为0,35mm。
图3表示根据一个实施形式的高压泵1的另一区段，其中泵活塞5周围的间隙28被作成偏心的。如图中可看到的，这里围绕泵活塞5的外圆周仅在泵活塞5的外圆周的一个区段与这里未示出的缸孔之间构有一个静区容积27，它位于燃料输出通道(这里也未示出，见图1B)的一侧上。用D1，D2及D3指示的双箭头各表示所示方向上的第一、第二及第三直径，其中D1为6,5mm，D2为5mm及D3为7,2mm。在该实施形式中间隙28的高度H为8,73mm。
其中位于燃料输出通道对面的后静区容积通过设置围绕泵活塞的偏心间隙来消除的该高压泵1具有明显提高了输送率的改善的输送特性。

Claims (9)

1.用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵(1)，它具有至少一个带有泵活塞(5)的泵部件(4)，该泵活塞被设置在泵工作室(11)中及通过驱动轴(3)的旋转间接地被驱动成相对该驱动轴(3)的旋转轴线(7)的基本上径向上的往复运动，其特征在于：在该泵工作室(11)中围绕该泵活塞(5)的静区容积(27)偏心地构成。
2.根据权利要求1的高压泵(1)，其特征在于：该泵部件(4)构造在该高压泵(1)的一个缸头(8)中。
3.根据权利要求1或2的高压泵(1)，其特征在于：在该缸头(8)中在该泵活塞(5)的上死点周围设有一个间隙(28)。
4.根据权利要求3的高压泵(1)，其特征在于：该间隙(28)在该泵活塞(5)周围偏心地构成。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项的高压泵(1)，其特征在于：该泵工作室(11)与一个燃料输出通道(14)连接，通过该燃料输出通道使被加载高压的燃料由高压泵(1)导出。
6.根据权利要求3至5中任一项或多项的高压泵(1)，其特征在于：泵活塞(5)周围的该间隙(28)的偏心度这样地形成，即位于该燃料输出通道(14)对面的静区容积(27)被减小，尤其被消除。
7.根据权利要求3至6中任一项或多项的高压泵(1)，其特征在于：该间隙(28)通过铣削来制造。
8.根据权利要求5至7中任一项或多项的高压泵(1)，其特征在于：在燃料输出通道(14)的区域中该泵活塞与该缸头(8)中的缸孔(9)之间的径向间隙量(29)上至0.6mm。
9.根据权利要求1至8中任一项或多项的高压泵(1)，其特征在于：该高压泵(1)被构成径向活塞泵。
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