CN104321573A - 压力限制阀和用于内燃发动机的包括所述压力限制阀的燃料喷射装置 - Google Patents

Abstract

一种布置在第一管道(6)和第二管道之间的压力限制阀(18；68)包括：基座(41)，其设有开口(48)并设有第一肩部(43)，所述开口与第一管道(6)连通；开闭器(51)，其在基座(41)内是可移动的且设有内通道(63)和头部(57)，所述内通道具有与第二管道(12)连通的进口(64)和至少一个出口(65)，所述头部在使用中适于抵靠第一肩部(43)布置；所述出口(65)布置在头部(57)上；所述基座(41)和所述头部(57)成形为：能在第一管道(6)中的压力与第二管道中的压力之间的差值小于阈值时提供密封耦接，并能在所述差值大于所述阈值时提供非密封耦接。

Description

压力限制阀和用于内燃发动机的包括所述压力限制阀的燃料喷射装置

技术领域

本发明涉及一种压力限制阀和一种用于内燃发动机的燃料喷射装置。

背景技术

众所周知，上述类型的喷射装置包括设有泵主体的高压泵，所述泵主体中布置有泵送元件，所述泵送元件由封装在泵主体的腔室中的机构致动。该机构由被送至高压泵的燃料的一部分来润滑。

通常这些装置还包括低压前置泵和共轨。

低压泵被设计成能经由供送管道将燃料送至高压泵，同时共轨被供送来自高压泵的加压燃料。

近年来，在机动车辆产业中急切需要降低内燃发动机的构件的尺寸和制造成本。

在降低制造成本方面所考虑的构件包括压力限制阀。

压力限制阀与低压泵相联，且被构造成：能沿着低压泵的吸入管道来排放通过低压泵泵送的多余燃料。

发明内容

因此，本发明的目的是降低用于内燃发动机的压力限制阀的制造成本。

根据这些目的，本发明涉及一种压力限制阀，其布置在第一管道和第二管道之间；该阀包括：基座，其设有开口并设有第一肩部，所述开口与第一管道连通；开闭器，其在基座内是可移动的且设有内通道和头部，所述内通道具有与第二管道连通的进口和至少一个出口，所述头部在使用过程中适于抵靠第一肩部布置；所述出口布置在头部上；所述基座和所述头部成形为：能在第二管道中的压力与第一管道中的压力之间的差值小于阈值时提供密封耦接，并能在所述差值大于所述阈值时提供非密封耦接。

以这种方式，压力限制阀可容易地和低成本地来制造。由于开闭器的头部中的开口的布置方式，可提供尺寸更小的开闭器并实现材料用量上的节省。此外，头部和基座的形状保证了阀的闭合，其形状被选择以便提供密封耦接。

本发明的一个目的还是提供一种用于内燃发动机的燃料喷射装置，与现有技术的装置的制造成本相比，该燃料喷射装置的制造成本更低。

根据这些目的，本发明涉及一种用于内燃发动机的燃料喷射装置。

附图说明

本发明的其他特征性特征和优点将从以下实施例的参照附图提供的非限制性示例的说明中清楚说明，在附图中：

-图1是根据本发明的燃料喷射装置的图示；

-图2是根据图1的装置处于第一操作位置的细节的剖视图；以及

-图3是图2的根据本发明的一个变型的细节的剖视图。

具体实施方式

图1中，附图标记1整体表示用于内燃发动机的燃料喷射装置，该燃料喷射装置大体包括燃料容器2、泵单元3(图1中示意性地以虚线多边形表示)和歧管(一般被称为共轨4)。

共轨4从泵单元3接收加压的燃料，以便供应用于内燃发动机的汽缸(图中未示出)的一列喷射器5。尤其地，泵单元3通过低压吸入管道6与容器2连通，并通过一个或多个输送管道7与共轨4连通。

在本文所描述和示出的非限制性示例中，冷却元件9、活塞10和分离过滤器11沿着吸入管道6布置。

冷却元件9包括冷却板，所述冷却板被构造成能降低柴油燃料的温度。

活塞10被构造用于手动填充低压泵，该操作在初始起动之前是必要的。

分离过滤器11被构造用于将水与被吸入的燃料分离。

泵单元3包括低压泵12(例如齿轮型的)，所述低压泵12被设计成能将被吸入的燃料压缩，以便将被吸入的燃料的压力升高至预定值，例如大约5巴。低压泵12被设计用于将由此压缩的燃料通过供送管道14送至高压泵13，另一过滤器15优选沿着所述供送管道14布置。

高压泵13被设计用于将所接收的燃料压缩至很高压力，例如大约2500巴，以便将所述燃料通过输送管道7送至共轨4。

更详细地，低压泵12将吸入管道6的燃料吸入，所述吸入管道6设有收缩结构16，所述收缩结构16被校定以保证被吸入的燃料的预定流量。

此外，低压泵12优选设有旁通阀17和过压阀18。

旁通阀17被设计成：允许燃料绕过低压泵12，直至收缩结构16上游的压力达到最低值，例如高于大气压大约0.1巴。

如下将进一步详细示出，过压阀18被设计成：能将通过低压泵12泵送的多余燃料排放到吸入管道6中。

高压泵13包括由汽缸21形成的至少一个泵送元件20，活塞22沿着所述汽缸21以往复运动滑动。汽缸21通过吸入阀23与供送管道14连通，并通过输送阀24与相应的输送管道7连通。活塞22由致动机构(附图中未示出)致动。高压泵13还包括内部腔室27，所述致动机构被容纳在所述内部腔室27之内。

为了控制必须被供送至高压泵13的燃料，电计量阀29沿着供送管道14布置在过滤器15与第一吸入阀23之间，所述电计量阀29被设计成：能控制被供送至高压泵13的燃料的量。尤其地，电计量阀29在电子单元(附图中未示出)的控制下根据发动机的操作条件(即根据在每种情况下喷射器5必须喷射的燃料)来开启和闭合，以便将共轨4中的压力变化降低至最小。

优选地，电计量阀29通过电子单元借助于脉宽调制(PWM)系统来控制。

共轨4设有电排放阀30，所述电排放阀30通过与容器2连通的排放管道31来排放多余燃料。通过喷射器5排放的柴油燃料也流入排放管道31。

电子单元还根据发动机的操作条件来控制电排放阀30。

低压泵12与高压泵13同时操作。

为了在操作过程中润滑致动机构，腔室27设有通过润滑回路36与供送管道14连通的两个进口开口35。润滑回路36在位于过滤器15和电计量阀29之间的位置处连通至供送管道，或在不存在燃料过滤器15的情况下在低压泵12和电计量阀29之间的位置处连通至供送管道。

润滑回路36包括输送管线37和返回管线38，所述输送管线37被构造用于计量要被直接送至腔室27的燃料的量，所述返回管线38被构造用于将燃料排放至排放管道31。

输送管线37优选地包括可变流量阀40和两个收缩结构41、42。收缩结构42在阀40闭合时保证最低流量的供送。收缩结构41对于缓冲阀40是必要的。优选地，可变流量阀40设有连通至返回管线38的排放回路43。

到返回回路39的连接布置在电计量阀29下游，且被构造成在高压泵13必须不供送柴油燃料的情况下将低压泵12上游的燃料沿着吸入管道6排放。返回回路39是需要的(因为电计量阀29通常不具有完全的密封，且在闭合位置下还供送不能被供送至吸入阀23的多余流量)，否则高压泵13将产生不需要的流量。

在喷射装置1的操作过程中，燃料通过低压泵12送至供送管道14。燃料从供送管道14经过电计量阀29并供送吸入阀23，直至燃料到达高压泵13的汽缸21。供送管道14的燃料的一部分通过润滑回路36进入腔室27，以便将致动机构润滑和冷却。燃料从腔室27通过返回管线38流出。

图2示出了压力限制阀18，其包括阀体40，基座41形成在阀体40中，所述基座41沿着纵向轴线A延伸且是大致圆柱形的。基座41设有由肩部42限定的、优选为环形的缩窄式区域和由肩部43限定的、优选为环形的第二缩窄式区域。肩部42在直径上产生了从第一值Dl到第二值D2的减小，同时第二肩部43在直径上产生了从第二值D2到第三值D3的减小。

基本上，基座41分为三部分：具有直径Dl的第一部分44、具有直径D2的第二部分45和具有直径D3的第三部分46。

基座41借助于开口48与管道6连通，所述开口48沿着基座41的第一部分44的侧壁46形成。尤其地，开口48靠近第一肩部42布置。

基座41容纳支承元件50、可移动的开闭器51和布置在支承元件50与开闭器51之间的弹簧52。

支承元件50与基座41的第一部分44相比具有相同的直径Dl，且借助于过盈配合固定在第一部分44内。

弹簧52抵靠支承元件50和开闭器51布置。

开闭器51由主体54限定，所述主体54是大致圆柱形的且设有相对于主体54大致径向地突出的突出边55。优选地，突出边55靠近主体54的一端部56布置，且与端部56一起限定出开闭器51的头部57。

突出边55限定出上环形表面59和下环形表面60。在使用中，上环形表面59抵靠弹簧52的一端部布置，同时下环形表面60被设计成抵靠肩部43布置，如下将进一步详细示出。

开闭器51的直径在突出边55的区域中大致等于基座41的第二部分45的直径D2，同时主体54的其余部分的直径大致等于基座41的第三部分46的直径D3。

开闭器51还设有内通道63，所述内通道63具有进口64和至少一个出口65。

在本文所描述和示出的非限制性示例中，内通道63大体布置在主体54的中心，且设有两个出口65。

优选地，进口64形成在开闭器51的靠近端部66布置的底侧中，所述端部66相反于端部56布置。进口64与低压泵12的出口连通。

出口65沿着突出边55形成在主体54中，且优选直径地相反。

在使用中，开闭器51能够沿着轴线A移动，且可采取多个敞开位置(其中，出口65与开口48连通)和多个闭合位置(其中，出口65不与开口48连通)(所述闭合位置中的一个在图2中示出)。

尤其地，开闭器51通过存在于低压泵12的出口与吸入管道6之间的压力差值而被致动。

当低压泵12的出口处的燃料压力与吸入管道6中的燃料压力之间的压力差值大于预定阈值时，开闭器51受到向上的推力，直至开闭器51至少达到敞开位置，在所述敞开位置，出口65与基座41的开口48连通。以这种方式，从低压泵12的燃料输出被送至吸入管道6。所述阈值取决于所使用的弹簧类型和弹簧施加在开闭器51上的力。

为了从图2所示的完全闭合位置达到敞开位置，开闭器51必须沿着大致等于肩部42与肩部43之间的距离的至少一个区段滑动。肩部42与肩部43之间的距离因此取决于压力差值，所述压力差值使得由压力限制阀18产生的再循环流动启动。

当开闭器51从完全闭合位置(如图2所示)到第一敞开位置(其中，出口65超过第一肩部42)时，基座41的第二部分45的侧壁67保持出口65闭合并保证密封，从而防止燃料流出。突出边55与基座41的第二部分45相比实际上具有相同的直径D2。

图3示出了根据本发明的第二实施例的压力限制阀68，其中，使用相同的附图标记来表示相同的或相似的部件。

基本上，压力限制阀68与压力限制阀18的差别在于，第一肩部42大体布置成：将第一部分44和第二部分45限定为大体具有相同的高度(理解为在轴向上的长度)。

此外，在压力限制阀68中，开口48靠近肩部43沿着第二部分45的侧壁67布置。

在开口48的区域中，侧壁设有环形槽69。尤其地，环形槽69设有底壁70，开口48沿着所述底壁70形成。

为了从图3所示的完全闭合位置达到第一敞开位置，开闭器51必须至少行进与肩部43和环形槽69的底边之间的距离大致相等的区段。

因此，第二肩部43和环形槽69的底边之间的距离取决于压力差值，所述压力差值使得由压力限制阀18产生的再循环流动启动。

当开闭器51从完全闭合位置(如图3所示)到第一敞开位置(其中，出口65超过环形槽69的底边)时，基座41的第二部分45的侧壁67保持出口65闭合并保证密封，从而防止燃料流出。突出边55与基座41的第二部分45相比实际上具有相同的直径D2。

最后，应当理解，可在不背离权利要求的范围的情况下对在此所描述的燃料喷射装置进行改进和改型。

Claims (10)

1.一种压力限制阀(18；68)，其布置在第一管道(6)和第二管道之间；该阀包括：

-基座(41)，其设有开口(48)并设有第一肩部(43)，所述开口(48)与第一管道(6)连通；

-开闭器(51)，其在基座(41)内是可移动的且设有内通道(63)和头部(57)，所述内通道(63)具有与第二管道(12)连通的进口(64)、和至少一个出口(65)，所述头部(57)在使用中适于抵靠第一肩部(43)布置；所述出口(65)布置在头部(57)上；所述基座(41)和所述头部(57)成形为：能在第一管道(6)中的压力与第二管道中的压力之间的差值小于阈值时提供密封耦接，并能在所述差值大于所述阈值时提供非密封耦接。

2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述头部(57)包括沿直径方向相反的两个出口(65)。

3.如权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述头部(57)包括抵靠所述基座(41)的内侧壁(67)布置的至少一个部分(55)，以便在所述差值小于所述阈值时提供密封耦接；所述头部(57)的所述部分(55)设有所述出口(65)。

4.如权利要求3所述的阀，其特征在于，所述部分(55)由突出边限定，所述突出边相对于所述开闭器(51)的主体(54)径向地突出。

5.如前面权利要求中任一所述的阀，其特征在于，所述阀包括第二肩部(42)；所述开口(48)靠近所述第二肩部(42)布置。

6.如权利要求1-4中任一所述的阀，其特征在于，所述基座(41)在所述开口(48)处设有环形槽(69)。

7.如权利要求6所述的阀，其特征在于，所述环形槽(69)设有底壁(70)，所述开口(48)沿着所述底壁(70)获得。

8.如权利要求2-7中任一所述的阀，其特征在于，所述突出边(55)限定出环形上表面(59)和环形下表面(60)；所述环形下表面(60)适于在使用中抵靠第一肩部(43)布置。

9.如权利要求7所述的阀，其特征在于，所述阀包括支承元件(50)和弹簧(52)，所述支承元件(50)和所述弹簧(52)都被容纳在所述基座(41)中；所述弹簧(52)布置在所述支承元件(50)和所述开闭器(51)之间，所述弹簧(52)的一端部抵靠所述环形上表面(59)布置。

10.一种用于内燃发动机的燃料喷射装置，其包括高压泵(13)和低压泵(12)；所述低压泵(12)被构造成：能借助于吸入管道(6)从容器(2)获取燃料，并将所取得的燃料供送至高压泵(13)；所述低压泵(12)与设置在低压泵(12)的出口与吸入管道(6)之间的压力限制阀(18；68)相联；所述压力限制阀(18；68)是如前面权利要求中任一所述类型的阀。