CN1033101C - 一种用于往复式内燃机的燃油喷射泵 - Google Patents

Abstract

一种燃油喷射泵，其具有一个带有输油腔(4)的缸筒(2)，一个在该缸筒中可轴向运动的柱塞(3)和一个与输油腔(4)相连通的进油腔(7)，而进油腔与输油腔的这种连通在输油阶段是中断的。柱塞(3)从其与输油腔(4)接触的端面(3′)开始，在其周缘面内有一个轴向通道(13)以及一条从该通道(13)出来并延伸到柱塞周缘面上的横向通道(12)。在横向通道的区域中设置有一个围住柱塞的可轴向调节的滑阀(9)。滑阀(9)或柱塞(3)可以绕其轴线相对于柱塞或相对滑阀转动。

Description

一种用于往复式内燃机的燃油喷射泵

本发明涉及一种用于往复式内燃机的燃油喷射泵，其包括有至少一个带有一个输油腔的缸筒，一个可在该缸筒中轴向移动的柱塞和一个与输油腔连通的进油腔，但进油腔与输油腔的连通在输油阶段中是中断的。

在目前公知的此类型喷射泵中，通常是在泵缸壁上设置一个钻孔，该孔将输油腔与进油腔相连通，这种连通若是在输油行程期间当与输油腔接触的柱塞端面通过钻孔后就会中断，由此输油阶段就开始了。输油阶段的终止是由一个设置在柱塞上的倾斜控制边缘来实现的，该控制边缘在柱塞运动过程中通过上述钻孔，并由此使输油腔再次与进油腔连通。通过转动柱塞可以使倾斜控制边缘提前或滞后达到钻孔区域中，由此可以改变输油结束时刻。从而改变输油量。在这种结构中，输油量的改变总是与输油开始时间相关联。因此上述结构不可能在不同的工况下使燃油喷射量与内燃机的需要量达到最佳匹配。

本发明的目的是对开头所述的喷射泵进行改进，以使其喷射开始时间可以按照最佳匹配任意调节。

按照本发明，上述目的是通过下述措施实现的：柱塞从其与输油腔接触的端面开始，在其周面内至少有一个轴向通道以及至少有一个从该通道开始，且延伸到柱塞周面中的横向通道，在横向通道的区域中设置了一个围住柱塞的、可轴向调节的滑阀，该滑阀至少有一个与横向通道配合作用的、且与柱塞运动方向成直角的、用于影响输油开始时刻的第一控制边缘，和一个与横向通道配合作用的、且与柱塞运动方向相倾斜的、用于影响输油结束时刻的第二控制边缘，滑阀或者柱塞可以分别围绕其轴线相对于柱塞或者相对于滑阀进行调节。

通过设置可以在两个自由度上调节的、带有两个控制边缘的滑阀以及通过柱塞内部的轴向通道和横向通道建立的进油腔与输油腔之间的连通，现在可以不依赖于输油量而改变输油开始时间。沿轴向调节滑阀会改变第一控制边缘与横向通道配合作用的时刻，从而改变输油开始时刻。将柱塞或者滑阀绕其轴线转动时就会改变第二控制边缘与横向通道的配合作用，从而改变输油量。如已提及的那样，这两个调节可能性可以相互独立地实施。由此可以用简单的方式使燃油喷射情况与往复式内燃机在各种工况下也就是在0至100％负荷之间的各种需要情况达到最佳的匹配。

以下借助于有关附图详细说明本发明的一些具体实施例。附图中：

图1为一个简化的本发明燃油喷射泵的纵剖面示意图；

图2为一燃油喷射泵的另一实施例类似的纵剖面图；

图3为图2所示泵采用的滑阀透视图；和

图4a至4d为滑阀处于四个不同工作位置的视图。

根据图1所示，燃油喷射泵有一个壳体1，该壳体1以其在图1的上部构成一个泵缸缸筒2，在缸筒2中有一个柱塞3受其导向而能向上和向下运动。缸筒2包括有一个输油腔4，在图1中输油腔4的上方连接一根高压油管5，该高压油管5通向一个示意性表示出的喷油嘴6，该喷油嘴6插装在一个未示出的、柴油机结构的往复式内燃机的汽缸盖中，且喷油嘴下端伸入到该内燃机工作汽缸的燃烧室中。柱塞3在图1中向下延伸穿过一个进油腔7，接着穿过壳体1的下部分。柱塞3未示出的底端按公知方式经一个滚轮支撑在一个凸轮轴的传动凸轮上。进油腔7上至少经一个通道8连接一个未示出的柴油燃料源(箭头A)。

在进油腔7内部，一个套筒状的滑阀9设置在柱塞3上且可在柱塞3上滑动。滑阀9在其图1中所示下方的端面上有一个第一控制边缘10，该控制边缘10在与柱塞3的运动方向(双向箭头B)成直角地延伸。在图1中的上端滑阀9的端部设有一个第二控制边缘11，控制边缘11与柱塞3的运动方向是倾斜的。

控制边缘10和11与一个长孔形的横向通道12配合作用，横向通道12始于柱塞3的中心，且沿径向向外延伸到柱塞3的周缘面上。横向通道12与柱塞3中心的一个轴向通道13连通。轴向通道13始于柱塞3与输油腔4接触的前端面3′，由此经横向通道12将进油腔7与输油腔4相连通。在壳体1中支承着一个轴14，用于轴向调节滑阀9。轴14的一端伸入进油腔7中且在此端有一个偏心轴杆15。轴杆15伸入到滑阀9的一个环槽16中，环槽16平行于第一控制边缘10。为了在轴向调节滑阀9时防止滑阀转动，在壳体1中固定有一个销子19，销子19伸个入到滑阀一个轴向槽19′中。

在进油腔7的下面，有一个齿条17支承在壳体1中，且该齿条与一个齿圈18共同作用，齿圈18固定地设置在柱塞3上，柱塞与齿圈一起转动但允许柱塞3做轴向运动。通过齿条17在与图1的图面成直角方向上的往复运动，可以调节齿圈18，从而可以绕柱塞的轴线20调节柱塞3。

所述喷射泵工作过程如下：在图1所示位置，进油腔7经横向通道12和轴向通道13与输油腔4相连，并且在输油腔4中充入燃油。柱塞3由已提及但未示出的凸轮向上推移。一旦横向通道12的下限部位12′通过了滑阀9的第一控制边缘10，柱塞3的输油阶段就开始，因为横向通道12的出口已被滑阀9完全盖住，燃油则经高压油管5挤压到喷油嘴6，喷油嘴6在达到喷射压力时开启而将燃油喷射到燃烧室中。当在横向通道12的上限部位12″通过滑阀9的第二控制边缘11的时刻，柱塞3的输油阶段结束。即在此时刻输油腔4和进油腔7之间再次连通，从而使输油腔4中的燃油压力下降。现在借助于轴14可以改变输油开始时刻，其方法是，转动轴14使轴杆15稍微向上或向下推移滑阀9，由此改变横向通道12与控制边缘10和11的相对位置。当向下方向调节滑阀9时，其结果是使输油开始时刻提前，从而喷射开始时刻也提前。相反，当向上调节时则输油开始时刻滞后。然而，不依赖于这种调节方式也能改变喷射泵的输油量，其方法是，利用齿条17转动齿圈18，从而转动柱塞13，使得横向通道12在图1中向左或向右移动。向右移动时输油量减少，因为横向通道12较快地通过控制边缘10和11之间的轴向间距，也就是输油开始和输油结束相互靠得较近。当横向通道向左移动时，输油量就增大，因为柱塞3需要较长的时间通过控制边缘10和11之间的轴向间距，也就是输油开始和输油结束相互的间隔时间较宽。

除了在泵柱塞3上安设齿圈18外，还可以在滑阀9的相应轴向延伸部分上将齿圈与滑阀9固定地相连，且使其一起旋转并相应地设置齿条17。在这种结构形式下则取消销子19和轴向槽19′同时在这种情况下输油开始和输油结束的时刻可以相互独立地进行调节。

在图2所示的喷射泵中，壳体21也有一个输油腔24，并且用其缸筒22为柱塞23导向。在进油腔27中装有一个滑阀29，滑阀29的下端上装有一个齿圈48，齿圈48与一个未示出的齿条啮合。借助于齿圈48可以绕柱塞23的轴线40调节滑阀29。滑阀29的控制边缘用标号30和31表示。为了轴向调节滑阀29，设置了一个围住柱塞23的环49，环49在图2中以其上端面紧靠在滑阀29的下端面上，而在其图2中的下端处设有一个倾斜的滑面50，滑面50大约在环49的半个周面上延伸，并支撑在一个销子状的止挡51上，止挡51则固定在壳体21中。环49同样装有一个齿圈52，齿圈52与一个未示出的齿条相啮合。

如图2进一步示出的那样，滑阀29和环49通过一个螺旋弹簧53的向下作用而压在止挡51上。弹簧53一端支撑在缸筒22的下端上，另一端支撑在滑阀29的上端上。在图2所示的实施例中，设置有两个横向通道62和63，而不是一个横向通道12，这两个横向通道之间有一个轴向间距，在这一间距上横向穿过整个柱塞23。

由图3可以比图2更清楚地看到，滑阀29具有一个对称的结构，这是由两个第一控制边缘30和两个第二控制边缘31形成的。控制边缘30各构成有一个窗口状凹槽的上限部位，该凹槽在向下的方向也可以是敞开的。通过控制边缘与连续的横向通道62和63一起构成这种成对的对称布置，滑阀29上产生的压力负载是均匀的。

图2和图3所示的喷射泵工作过程如下：当柱塞23处在图2中所示的位置时，输油腔24经轴向通道33和横向通道62和63而与进油腔27相连，从而燃油在进油腔压力下充入输油腔24。当下横向通道62的下限部位通过了第一控制边缘30(图4a)时，随着柱塞23向上行，输油阶段开始，输油阶段一直持续到上横向通道63的上限部位通过了第二控制边缘31(图4b)时为止，因为此时输油腔24又与进油腔27相连通。借助于齿圈52可使环49转动，从而可以调节输油开始时刻，因为在止挡51上滑行的倾斜面50结果在轴向上调节了环49，从而调节了滑阀29。如结合图1已经描述过的那样，当图2中的滑阀29向下调节时则使输油时刻前移，反之则相反。通过用齿圈48转动滑阀29来改变第二控制边缘31与横向通道62和63的相对位置，也可以不依赖于上述那种调节方式而调节输油量。当喷射泵输送的燃油量为最大时，则此时滑阀29相对于柱塞23的位置在图4c中示出。图4d示出了另一极端情况，即喷射泵的榆油量为零，因为滑阀29被转到这样的位置，即使得控制边缘30和31之间的最小间距小于在横向通道62的最下限部位和横向通道63的最上限部位之间的轴向间距。因此在滑阀处在这种位置，进油腔27和输油腔24之间的连通从未中断。

与图2所示实施例不同的是还可以把齿圈48装在柱塞23上，而不是在滑阀29上，如在图1所示的实施例中情况那样。此外还可以将滑阀29中限定第一控制边缘30的窗口状凹槽在图3中向左移位。这在下述情况下可以证明是合适的，即，在图3中右端处，控制边缘30和31之间的轴向间距太小，以致于不能保证有足够大的强度这种情况。在窗口状凹槽移位情况下，下横向通道62也要相应地向左移位。

此外，在这两个实施例中还可以在缸筒2和22中的输油腔4或24的下端处附加设置至少一个与进油腔7或27相连通的横向钻孔，以便能快速充满输油腔4或24。这种钻孔对于控制输油开始时间是不重要的。

Claims (5)

1.一种往复式内燃机的燃油喷射泵，其包括至少一个带有一个输油腔的缸筒，一个可在该缸筒中轴向运动的柱塞和一个与输油腔相连通的进油腔，而该进油腔与输油腔的连通在输油阶段期间是中断的，其特征在于，柱塞从其与输油腔接触的端面开始，在其周缘面内有至少一个轴向通道以及至少一个从该轴向通道开始并延伸到柱塞周缘面上的横向通道，在横向通道的区域中设置有一个围住柱塞的可轴向调节的滑阀，且该滑阀有至少一个与横向通道配合作用的、与柱塞运动方向成直角的、用于影响输油开始时刻的第一控制边缘，和有至少一个与横向通道配合作用的、与柱塞运动方向相倾斜的、用于影响输油结束时刻的第二控制边缘，滑阀或者柱塞可以分别围绕其轴线相对于柱塞或者相对于滑阀进行调节。

2.按照权利要求1所述的泵，其特征在于，所述横向通道包括有两个在柱塞的轴向上有一定间距的钻孔，且其中各钻孔分别与两个控制边缘中的一个配合工作。

3.按照权利要求1或2所述的泵，其特征在于，为了轴向调节滑阀，设置有一个偏心布置于一个轴上的轴杆，该轴杆插入一个分布在滑阀圆周上的槽中。

4.按照权利要求1或2所述的泵，其特征在于，为了轴向调节滑阀，设置有一个紧靠在该滑阀上的环，且该环有一个与柱塞运动方向成倾斜布置的滑面，该滑面支撑在一个固定在缸筒中的止档上。

5.按照权利要求1至2中之一所述的泵，其特征在于，为了对柱塞或滑阀绕其轴线进行相对调节，在柱塞上或滑阀上固定地装有一个齿圈，该齿圈与一个齿条相啮合。

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