CN103534473B - 用于输送流体的系统 - Google Patents
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Abstract
用于输送流体、尤其燃料如柴油的系统（46），该系统尤其用于机动车，该系统设有一个高压泵（1）、一个用于将流体输送给高压泵（1）的前置输送泵（35）及一个用于控制输送功率的装置（35），所述高压泵（1）包括：一个具有至少一个凸轮（3）的驱动轴（2），至少一个活塞（5），至少一个用于支承至少一个活塞（5）的缸（6），一个工作室（29），其中该至少一个活塞（5）间接地借助至少一个滚子（10）支撑在具有至少一个凸轮（3）的驱动轴（2）上，以致基于驱动轴（2）的旋转运动该至少一个活塞（5）可进行平移运动，其中，所述装置（35）是前置输送泵（35）及该前置输送泵（35）在其输送功率上是可控制的。
Description
技术领域
本发明涉及用于输送流体的系统，高压喷射系统及内燃机。
背景技术
在用于内燃机的高压喷射系统中，尤其在柴油发动机或汽油发动机的共轨喷射系统中，一个高压泵持续地负责维持该共轨喷射系统的高压储存器中的压力。高压泵例如可借助一个驱动轴通过内燃机的凸轮轴来驱动。为了向高压泵输送燃料使用了前置输送泵，例如一个齿轮泵或旋转滑阀式泵，它连接在高压泵的前面。前置输送泵使燃料由燃料箱通过一个燃料导管输送到高压泵。
作为高压泵主要使用活塞泵。一个驱动轴支承在一个壳体中。活塞在该轴的径向上被设置在一个缸中。一个具有滚子滚动面的滚子紧靠在具有至少一个凸轮的该驱动轴上，滚子则支承在一个滚子靴中。滚子靴与活塞相连接，以致迫使活塞进行振荡式的平移运动。一个弹簧在滚子靴上施加一个径向地向着驱动轴的力，以使得滚子与驱动轴形成持续的接触。滚子用其滚子滚动面在作为具有至少一个凸轮的驱动轴的表面的轴滚动面上与驱动轴形成接触。滚子借助一个滑动轴承支承在滚子靴中。
对于高压泵则借助一个前置输送泵通过燃料导管将燃料输送给高压泵。在此情况下借助一个作为控制输送功率的装置的计量单元来控制由前置输送泵向高压泵输送的单位时间的燃料量、即输送功率。计量单元具有一个运动的调节活塞，借助该调节活塞可改变或控制用于燃料导流的流动横截面。由此在用于输送流体的设有一个高压泵及一个前置输送泵的系统中不利地需要一个附加的构件、即计量单元来控制系统或高压泵的输送功率及前置输送泵需要不必要的能量。
DE 10 2006 045 933A1展示了一种用于燃料高压输送的高压泵。该高压泵具有一个带有凸轮的驱动轴。圆柱形的滚子由滚子靴支承及紧靠在凸轮上。滚子靴借助推杆组件支承在一个壳体部分的孔中。泵部件被固定在推杆组件上。一个螺旋弹簧将推杆组件压在凸轮上。
由DE 103 56 262A1公知了一个用于在内燃机的燃料喷射系统中产生燃料高压的径向活塞泵。一个驱动轴支承在泵壳体中。活塞支撑在驱动轴上，以致通过驱动轴的旋转使活塞往复地运动。在活塞与驱动轴之间设置了推杆。
发明内容
根据本发明的用于输送流体、尤其燃料如柴油的系统尤其用于机动车，它设有一个高压泵，一个用于将流体输送给高压泵的前置输送泵及一个用于控制输送功率的装置，所述高压泵包括：一个具有至少一个凸轮的驱动轴，至少一个活塞，至少一个用于支承至少一个活塞的缸，一个工作室，其中该至少一个活塞可间接地借助至少一个滚子支撑在具有至少一个凸轮的驱动轴上，以致基于驱动轴的旋转运动该至少一个活塞可进行平移运动，其中所述装置是前置输送泵及该前置输送泵在其输送功率上是可控制和/或可调节的。
因此在该系统中以有利的方式不需要附加装置来用作控制高压泵的输送功率的分开的构件或用作分开的组成部分，因为替代了如在现有技术中作为控制输送功率的装置的计量单元前置输送泵在输送功率上是可控制的及由此可由前置输送泵来控制向高压泵输送的燃料量并因此也可控制高压泵的输送功率及由此控制该系统。此外可节省用于驱动前置输送泵的能量或功，因为计量单元的功能已节流了由前置输送泵输送的燃料。
前置输送泵尤其是一个电动前置输送泵，以致前置输送泵包括一个电动机，该电动机驱动前置输送泵中的泵。
在另一构型中前置输送泵是一个齿轮泵,尤其一个具有一个内齿轮及一个外齿轮的内齿轮泵。
在一个补充的实施形式中在齿轮泵的齿轮、尤其外齿轮中组合了永久磁铁，以致一个齿轮构成了用于驱动齿轮泵的电动机。
最好围绕齿轮、尤其外齿轮同心地设有一个具有电磁铁的定子。将齿轮泵用作前置输送泵是特别有利的，因为使用齿轮泵可实现输送功率特别精确的控制并且齿轮泵在其结构上还非常紧凑。
在一个变型中高压泵被构成插接式泵。当高压泵被构成插接式泵的情况下高压泵可组合在内燃机中或内燃机上。例如插接式泵在其一个侧面不具有外壳及在该侧面上作为插接式泵的高压泵被固定在内燃机的壳体上。
合乎目的地具有至少一个凸轮的驱动轴是一个内燃机的、尤其一体的轴及该驱动轴尤其用内燃机的润滑油来润滑及高压泵尤其安装在内燃机上或被组合在内燃机中，例如其方式为高压泵的壳体被直接地或间接地设置或固定在内燃机上。在此情况下驱动轴与内燃机的一个轴、例如内燃机的一个曲轴或一个凸轮轴构成一体，以致借助一个作为单个构件的轴使该轴不仅用作内燃机中的轴而且用作该系统的高压泵的驱动轴。
在另一实施形式中前置输送泵可间接或直接地安装在高压泵上和/或前置输送泵可组合在高压泵中。
前置输送泵壳体尤其可直接地固定在高压泵的壳体上或在前置输送泵壳体与高压泵的壳体之间设置一个低压基块。在此情况下尤其不用考虑前置输送泵壳体与高压泵的壳体之间的密封。
在另一构型中前置输送泵不用一个分开的燃料导管与高压泵形成导流连接。以致例如可借助高压泵壳体中的通道和/或前置输送泵壳体中的通道来实现该导流连接。
在另一构型中前置输送泵用一个分开的燃料导管与高压泵形成导流连接。因此在前置输送泵与高压泵之间设置了一个分开的燃料导管及由此前置输送泵不可间接或直接地安装在高压泵上和/或前置输送泵不组合在高压泵中。
根据本发明的用于内燃机的高压喷射系统尤其用于机动车，它包括：一个系统，该系统设有一个高压泵，一个用于将流体输送给高压泵的前置输送泵及一个用于控制该系统的输送功率的装置，一个高压轨，其中该系统被构成在本专利保护权申请中所述的系统。
在另一变型中不具有计量单元，该计量单元控制或调节由前置输送泵向高压泵输送的单位时间的燃料量。
合乎目的地该齿轮泵为一个外齿轮泵。
在另一构型中前置输送泵包括一个电动机。
该电动机尤其被组合在前置输送泵中，例如其方式为在一个齿轮中安装永久磁铁。
在一个附加的变型中高压喷射系统包括至少一个喷射器、尤其多个喷射器，用于将处于高压下的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。
由高压泵可产生的高压轨中的压力例如对于柴油发动机在1000至3000巴的范围中或例如对于汽油发动机在40巴与400巴之间。
根据本发明的具有高压喷射系统的内燃机尤其用于机动车，它包括一个在本专利保护权申请中所述高压喷射系统和/或一个在本专利保护权申请中所述的系统。
附图说明
以下将参照附图详细地描述本发明的实施例。附图表示：
图1：一个用于输送流体的系统的横截面，
图2：根据图1的一个带有滚子靴的滚子及一个驱动轴的截面A-A，
图3：一个高压喷射系统的极其概要的概示图，及
图4：一个机动车的视图。
本发明的实施方式
图1中表示一个设有高压泵1及一个–作为用于控制该系统46对高压喷射系统36的输送功率的装置的–前置输送泵35的用于输送燃料的系统46。高压泵1用于将燃料、如汽油或柴油在高压下输送给内燃机39。由高压泵1产生的压力例如在1000与3000巴之间的范围中。
高压泵1具有一个带有两个凸轮3的驱动轴2，该驱动轴围绕旋转轴线26进行旋转运动。旋转轴线26位于图1的图面中并垂直图2的图面。活塞5在一个缸6中支承在活塞导向孔7上，该缸由一个壳体8构成。由缸6，壳体8及活塞5限定了一个工作室29。一个设有进入阀19的进入通道22及一个设有排出阀20的排出通道24通入工作室29。燃料通过进入通道22或进入孔21流入工作室29及处于高压下的燃料通过排出通道24或排出孔23流出工作室29。进入阀19，例如一个单向止回阀如此地构成，即燃料仅可流入工作室29；及排出阀20，例如一个单向止回阀如此地构成，即燃料仅可流出工作室29。工作室29的容积将基于活塞5的振荡式升降运动来改变。活塞5间接地支撑在驱动轴2上。在活塞5或泵活塞5的端部上固定着一个带有滚子10的滚子靴9。在此情况下滚子10可进行旋转运动，它的旋转轴线25位于根据图1的图面中及垂直于图2的图面。设有至少一个凸轮3的驱动轴2具有一个轴滚动面4及滚子10具有一个滚动面11。
滚子10的滚子滚动面11在具有两个凸轮3的驱动轴2的轴滚动面4上在一个接触面12处滚动。滚子靴9支承在一个作为滑动轴承的由壳体8构成的滚子靴支承中。被夹持在壳体8与滚子靴9之间的、作为弹性部件28的弹簧27或螺旋弹簧27在滚子靴9上施加一个压力，以致滚子10的滚子滚动面11与驱动轴2的轴滚动面4形成持续的接触。因此滚子靴9与活塞5一起进行一个振荡的升降运动。滚子10借助一个滑动轴承13直承在滚子靴9中。
在高压泵1上可间接地安装前置输送泵35。这里前置输送泵35通过一个低压基块43与高压泵1或高压泵1的壳体8分开。具有前置输送泵壳体37的前置输送泵35及低压基块43借助固定螺丝45被旋拧在高压泵1的壳体8上。这里该前置输送泵35是一个在功率上可控的、具有一个电动机49及一个齿轮泵14的前置输送泵35，该泵被构成内齿轮泵15。该内齿轮泵15具有一个内齿轮16及一个外齿轮17。内齿轮15从径向上看在外侧上具有齿47及外齿轮17从径向上看在内侧上具有齿47。这里内齿轮15的齿47啮合在外齿轮17的齿47中。作为定子40的电磁铁41相对外齿轮17同心地或同轴线地设置在一个液密的前置泵壳体37中。在此情况下外齿轮17绕一个未示出的旋转轴线进行旋转运动及外齿轮17用一个未示出的轴承圈支承在定子40上。内齿轮16相对外齿轮17偏心地支承。在外齿轮17中组合了永久磁铁18，以致在前置输送泵35或齿轮泵14中组合了电动前置输送泵35的电动机49。低压基块43具有一个作为低压通道的燃料通道44及由前置输送泵35或内齿轮泵输送的燃料通过该燃料通道44被输送到高压泵1的进入孔21及进入通道22。此外低压基块43还具有一个作为低压通道的燃料通道48及通过该燃料通道48并通过一个未示出的燃料导管33由前置输送泵35或内齿轮泵15从一个燃料箱32抽吸燃料。由于前置输送泵35安装在高压泵1上故提供给燃料的从前置输送泵35到高压泵1的流体容积非常小，以致由此借助前置输送泵35可实现高压泵1的输送功率的良好的可调节性。
在另一未示出的实施例中高压泵1无低压基块43地直接设置在高压泵1的壳体8上。在此情况下在前置输送泵35与高压泵1之间尤其不考虑密封。
在图3中以极其概要的概图表示出用于机动车38的具有一个高压轨30或一个燃料分配管31的高压喷射系统36。借助阀或喷射器(未示出)使燃料由高压轨30喷射到内燃机39的燃烧室中。电动前置输送泵35将燃料由燃料箱32通过燃料导管33输送到高压泵1。这里高压泵1由驱动轴2驱动及驱动轴2为一个轴42，它例如为内燃机39的一个曲轴或凸轮轴并整体地构成。高压轨30用于：使燃料喷射到内燃机39的燃烧室中。由电动输送泵35输送的燃料通过低压基块43(图1)中的一个燃料通道44而无分开的燃料导管33地被导入高压泵1。在此情况下不为高压泵所需的燃料则通过一个可选择的燃料回流导管34又导回到燃料箱32中。
各个实施例的细节可相互地组合，只要没有对立的描述。
总地来看与根据本发明的系统46及根据本发明的高压喷射系统36相关联的优点是很大的。该系统46不需要计量单元，因为电动前置输送泵35在功率上可控制和/或可调节。由此可节省系统46中的构件及使系统46在结构上既紧凑又小且在制造上价廉。
Claims (20)
1.用于输送流体的系统(46)，该系统设有高压泵(1)、用于将流体输送给高压泵(1)的电动前置输送泵(35)及用于控制输送功率的装置，所述高压泵(1)包括：
-具有至少一个凸轮(3)的驱动轴(2)，
-至少一个活塞(5)，
-至少一个用于支承该至少一个活塞(5)的缸(6)，
-工作室(29)，
-其中，该至少一个活塞(5)间接地借助至少一个滚子(10)支撑在具有至少一个凸轮(3)的驱动轴(2)上，以致基于驱动轴(2)的旋转运动，该至少一个活塞(5)能够进行平移运动，
其特征在于：所述装置是电动前置输送泵(35)及该电动前置输送泵(35)在其输送功率上是可控制和/或可调节的，且该电动前置输送泵(35)不用分开的燃料导管(33)地与高压泵(1)形成导流连接，其中，前置输送泵壳体(37)直接地固定在高压泵(1)的壳体(8)上或在前置输送泵壳体(37)与高压泵(1)的壳体(8)之间设置低压基块(43)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：电动前置输送泵(35)是齿轮泵(14)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：在齿轮泵(14)的齿轮中组合了永久磁铁(18)。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：围绕齿轮同心地设有具有电磁铁(41)的定子(40)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于：高压泵(1)被构造成插接式泵。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于：具有至少一个凸轮(3)的驱动轴(2)是内燃机(39)的轴。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于：电动前置输送泵(35)间接或直接地安装在高压泵(1)上和/或电动前置输送泵(35)组合在高压泵(1)中。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：电动前置输送泵(35)是具有内齿轮(16)及外齿轮(17)的内齿轮泵(15)。
9.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于：所述齿轮是外齿轮(17)。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：具有至少一个凸轮(3)的驱动轴(2)是内燃机(39)的一体的轴。
11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：该驱动轴(2)用内燃机(39)的润滑油来润滑。
12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：高压泵(1)安装在内燃机(39)上或被组合在内燃机(39)中。
13.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：高压泵(1)安装在内燃机(39)上或被组合在内燃机(39)中，其方式为高压泵(1)的壳体(8)被直接地或间接地设置或固定在内燃机(39)上。
14.根据权利要求1-4、8、10-13中任一项所述的系统，其特征在于：所述流体是燃料。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于：所述燃料是柴油。
16.根据权利要求1-4、8、10-13中任一项所述的系统，其特征在于：该系统用于机动车(38)。
17.用于内燃机(39)的高压喷射系统(36)，包括：
-子系统(46)，它设有高压泵(1)、用于将流体输送给高压泵(1)的电动前置输送泵(35)及用于控制子系统(46)的输送功率的装置，
-高压轨(30)，
其特征在于：该子系统(46)被构造成根据权利要求1至16中任一项所述的系统。
18.根据权利要求17所述的高压喷射系统(36)，其特征在于：该高压喷射系统(36)用于机动车(38)。
19.具有高压喷射系统(36)的内燃机(39)，其特征在于：高压喷射系统(36)根据权利要求17构造和/或内燃机(39)包括根据权利要求1至16中任一项所述的系统。
20.根据权利要求19所述的内燃机(39)，其特征在于：该内燃机(39)用于机动车(38)。
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