CN104956086A - 用于共轨系统的插接泵和具有内燃机、共轨系统和插接泵的马达装置 - Google Patents

Abstract

用于共轨系统的插接泵（2），包括：泵壳体（7），所述泵壳体具有设置在其中的缸体在其中引导的活塞（24）；燃料入口（33）；燃料出口（36）。所述泵壳体（7）此外具有用于使所述泵壳体（7）插入到马达构件（6）的开口（10）中的插接区段（8）和限定所述插接区段（8）的法兰（12），以便将所述泵壳体（7）固定在所述马达构件（6）上。为了冷却插接泵，所述泵壳体（7）具有至少一个流动通道（38），所述流动通道包括单独的流体入口（40，48）和单独的流体出口（41，52）。所述流体入口（40，48）能与内燃机的排出流体的管道相连接，并且所述流体出口（41，52）能与所述内燃机的接纳流体的管道相连接。

Description

用于共轨系统的插接泵和具有内燃机、共轨系统和插接泵的马达装置

用于内燃机、特别是柴油机的压力存储器辅助的喷射系统为了提供可能超过2000 bar的相当高的燃料压力而需要具有活塞的活塞泵，所述活塞密封地在缸体中引导。所述活塞可以由偏心轮交替地进行运动，其中所述偏心轮与内燃机耦联，所述内燃机由喷射系统来供给燃料。为了特别紧凑地集成，已知将这种轴向活塞泵设计成“插接泵”，所述插接泵能插入到马达构件的开口中并且在那里能与所述马达构件螺纹连接。

为燃料加载高压，导致了在所述插接泵中、特别是在活塞和缸体的区域中产生热量，在所述区域中所述活塞移动。热量的排出可能由于从所述内燃机中的热量输入而变得困难。

因此，本发明的目的在于，提出一种用于共轨系统的插接泵（Steckpumpe），所述插接泵实现了在持续的运行期间尽可能可靠的且充分的散热。

所述目的通过具有独立权利要求1的特征的插接泵来实现。有利的改进方案和实施方式由从属权利要求和下面的说明书中获悉。

提出了一种用于共轨系统的插接泵，所述插接泵包括：泵壳体，所述泵壳体具有设置在其中的缸体；在其中引导的活塞；燃料入口；燃料出口，其中所述泵壳体此外具有用于使所述泵壳体插入到马达构件的开口中的插接区段和限定所述插接区段的法兰，以便将所述泵壳体固定在所述马达构件上。所述插接泵的特征在于，所述泵壳体具有至少一个流动通道，所述流动通道包括单独的流体入口和单独的流体出口，其中所述流体入口能与内燃机的排出流体的管道相连接，并且所述流体出口能与所述内燃机的接纳流体的管道相连接。

与此相应，本发明的目的在于，如此改进一种预先已知的插接泵，使得所述插接泵通过主动地引入流体而被主动地冷却。经由所述流动通道，具有比所述泵壳体在运行中更低的温度水平的流体可以被引导经过所述泵壳体。单独的流体入口和单独的流体出口与排出流体的管道和接纳流体的管道的连接导致了，特别是内燃机的冷却水循环或同样遭受冷却的油循环能与所述插接泵相耦联，从而所述泵在下述情况下可以精确地将热量传递给散热装置：所述内燃机并且因此所述插接泵本身被驱动。接纳了所应用的流体或者说所述流体的管道和排出所述流体的管道可以设计成或者是冷却介质循环的或者是油循环的冷却介质管道上的连接部。

在所述泵壳体中的流动通道可以理解成一种能穿流的、至少部分地线性地延伸的凹部，所述凹部可以被流体穿流。所述流动通道可以利用下述方式通过所述泵壳体的多部分的设计结构来建立：铸塑法、侵蚀法，或者另外如下面所述的那样，还通过设置能密封的环形槽来实现。

所述流体入口可以是一种孔，所述孔能与连接器件、例如螺纹接头相连接，并且位于泵壳体的背离所述法兰的区段的外面侧上。在那里，所述流体入口朝向所述流动通道延伸。所述流体入口可以是一种具有内螺纹的孔，具有外螺纹的螺纹接头能旋拧进入到所述孔中，并且优选可以通过密封部来密封。由于在所述流动通道中的流体流的压力与通过所述插接泵输送的燃料流相比相对较低,所以对所述入口的机械特性的要求比对真正的燃料出口的要求明显较低。用于接纳管道的器件可以包括含有拱顶（Ausw?lbungen）、凸肩等类似结构的管端部，例如柔性管道可以插到并固定到所述管端部上。

所述流体出口同样可以是一种孔，所述孔能与连接器件、例如螺纹接头相连接，并且位于泵壳体的背离所述法兰的区段的外侧上。在此所述流体出口还朝向所述流动通道延伸。因此，所述流经的流体从所述流体入口到达所述流体出口，在此所述流体通过连接器件、例如通过柔性的流体管道返回到初始的流体循环中。

在一种特别有利的实施方式中，所述法兰具有一至少部分地环绕的槽，所述槽能通过环形的密封部在所述马达构件处的所述法兰上进行密封，并且在所述插接泵的已安装的状态中是所述流动通道。这种流动通道可以特别容易地制造，因为只须将至少部分环形的槽加工到所述法兰中。特别优选地，所述槽是完全环形的，从而例如在所形成的环形通道的两个错开180°的位置上可以确定一种入口区域和一种出口区域，所述入口区域和所述出口区域能与所述流体入口或所述流体出口相连接。

在一种有利的实施方式中，在所述马达构件上的连接区域中设置第一流体接头，所述第一流体接头在已安装的泵中与在所述法兰上的流体入口对准。所述流体入口在此可以设计成所述环形槽的入口区域。因此可以节省外部管道和连接器件，通过其将流体传输至所述流体入口。

在一种同样有利的实施方式中，所述马达构件在连接区域中可以具有第二流体接头，所述第二流体接头以下述方式定位：所述第二流体接头与在所述法兰上的流体出口对准。因此同样可以节省外部管道和连接器件。此外特别有利的是，冷却作用可以通过穿流的流体还在马达构件的泵区域或法兰区域中延伸，这一点又降低了马达构件向所述泵中的热量输入，并且因此还进一步改善了冷却作用。

当然还可以设置用于流动通道的、在法兰侧的流体入口，所述流体入口和一用于外部的排出管路的、与法兰间隔开的流体出口进行组合。同样，与法兰间隔开的流体入口可以与法兰侧的流体出口进行组合。

这种泵的运行通过主动的冷却而明显地被改善，从而有效地防止构件温度升高，这一点特别是改善了由聚合物材料制成的密封部的完整性。此外在密封所述燃料时，没有蒸汽吹气形成并且没有燃料的裂化。

此外本发明涉及一种具有共轨系统的马达装置，所述共轨系统具有前述的插接泵，其中所述流体入口与排出流体的管道相连接，并且所述流体出口与接纳流体的管道相连接。所述排出流体的管道和所述接纳流体的管道例如是冷却循环的或油循环的构件。

最后本发明涉及一种具有共轨系统的内燃机的冷却循环或油循环的应用，用于通过集成到所述插接泵中的流动通道来冷却所述共轨系统的插接泵。

其它实施方式和多个所述的优点鉴于附图而得出。附图中所示出的元件不必彼此完全符合比例地示出。

唯一的附图以截面图示出了插接泵。

在附图中，用相同的附图标记标注出相同的或者功能相同的元件、构件、组件或方法步骤，只要没有给出相反的解释。

附图示出了在马达装置4中的插接泵2，所述马达装置除了所述插接泵2之外还包括马达构件6，所述马达构件例如是发动机缸体或者发动机缸体的一部分。

所述插接泵2包括一带有插接区段8的壳体7，所述插接区段能插入到马达构件6的开口10中。所述插接区段8通过法兰12来限定，所述法兰在插接泵2插入时抵靠在马达构件6的支承面14上并且在那里通过密封垫圈16来密封。

在所述插接泵2的法兰12的边缘侧设置一环形的且朝向所述开口10的凸起18，所述凸起使得所述泵2在所述开口10中定心。在所述凸起18和所述开口10之间的接触面通过密封环20来密封，所述密封环支承在所述开口10里的凹槽22中。

轴向活塞24通过在附图中仅部分示出的偏心轮机构26克服弹簧28的复位力交替地运动至在所述插接泵2内部的泵腔30。在活塞24的纵轴线的延长部中设置了流动阀32，所述流动阀控制燃料从燃料入口33至所述插接泵2的进入。在侧旁，排出阀34连接到所述泵腔30上，通过所述排出阀将压力加载的燃料输送至燃料出口36。

通过连续地对于燃料的泵送以及通过在所述马达构件6上存在的热量，所述泵2可以承受强烈的热量输入。为了引走这种热量输入，插接泵2通过马达装置4集成到内燃机的有效冷却部中，所述内燃机由所述插接泵通过所述共轨系统被供给燃料。为此设置流动通道38，通过所述流动通道可以输送流体，所述流体通过入口区域40进入到所述流动通道38。此外，所述流体又可以通过出口区域42离开所述流动通道38。

所述流动通道38在示出的情况下设计成环形槽，所述环形槽延伸过所述边缘侧的凸起18的整个外周，并且例如能通过车削或精车削来制造。所述入口区域40或所述出口区域42可以设计成从所述流动通道38向外的径向的延长部或袋状部，在其上通过连接孔或直接通过法兰12实现连接。

在流过流动通道38时，在流动通道38的对称设计结构方案中可以期待一种流动分配，从而流体流的每一个半部沿着顺时针或逆时针方向围绕着插入区段38流动。

仅示意性地示出了可能的接头，利用该接头将所述流体引导到或排出到流动通道38中。在附图平面中在右侧示出了选择可能性I，其中实现了通过马达构件6的进口，其中这种进口则具有相应的流体入口44。通过一个或多个连接孔或类似结构可以实现在支承面14中的流体接头46，所述流体接头与所述插接泵2的入口区域40对准。那么所述入口区域40形成了所述插接泵2的真正的流体入口。

在替代的选择可能性II中，可以实现通过所述插接泵2的壳体7的进口，其中例如流体入口48设置在所述插接泵2的法兰12的与所述支承面14对置的侧面上，并且通过相应的流动通道与所述入口区域40连接。所述流体入口48可以例如通过螺纹接头来建立与柔性流体管道的连接。

流体出口或者说流体的排出口此外可以同样通过两种不同的可替代的选择可能性A和B来实现。在选择可能性A中类似于I地可以使流体接头50在马达构件6内部延伸，而流体出口52可以根据选择可能性B与连接器件连接。所述流体出口仅示意性地示出，并且不必设置在所述出口36的附近，以便不会在那里削弱材料。

全部流体适用于冷却所述泵2，所述流体具有比所述插接泵2和所述马达构件6更低的温度水平。至少基于水且具有特别是用于避免冻伤的不同的添加物的冷却介质是优选的。然而也可以考虑，通过油循环对所述插接泵2进行冷却，所述油循环同样处于有效的冷却之下。

从所述插接泵2到所述相应的流体的热量输入与内燃机相比非常低，并且实际上不影响其冷却部的设计。因此，尽管如此仍然能实现对于所述插接泵2的有效的主动的冷却，这可以引起这种插接泵的尽可能的进一步的紧凑化，并且可以非常有效地防止多个缺点。这一点例如涉及到燃料的蒸汽吹气形成或者在所述泵内部的燃料的裂化。

此外要指出的是，相关的流体的进口和排出口也可以通过选择方案I和A、I和B、II和A或II和B的组合来实现。

虽然前面借助优选实施例来描述了本发明，然而本发明并不限制于此，而是能以多种多样的方式和方法进行修改。特别是本发明能以多种多样的方式进行改变或修改，而不背离本发明的核心。

附图标记列表：

2  插接泵；

4  马达装置；

6  马达构件；

7  壳体；

8  插接区段；

10  开口；

12  法兰；

14  支承面；

16  密封垫圈；

18  凸起；

20  密封环；

22  凹槽；

24  轴向活塞；

26  偏心轮机构；

28  弹簧；

30  泵腔；

32  流动阀；

33  燃料入口；

34  排出阀；

36  燃料出口36；

38  流动通道；

40  入口区域；

42  出口区域；

44  流体入口；

46  流体接头；

48  流体入口；

50  流体接头；

52  流体出口；

I  选择可能性:通过马达构件6的进口；

II  选择可能性:通过壳体7的进口；

A  选择可能性:马达构件6的排出口；

B  选择可能性:通过壳体7的排出口。

Claims (10)

1.用于共轨系统的插接泵（2），包括：

-泵壳体（7），所述泵壳体具有设置在其中的缸体，

-在其中引导的活塞（24），

-燃料入口（33），

-燃料出口（36），

其中所述泵壳体（7）此外具有用于使所述泵壳体（7）插入到马达构件（6）的开口（10）中的插接区段（8）和限定所述插接区段（8）的法兰（12），以便将所述泵壳体（7）固定在所述马达构件（6）上，

其特征在于，所述泵壳体（7）具有至少一个流动通道（38），所述流动通道包括单独的流体入口（40，48）和单独的流体出口（52），

其中所述流体入口（40，48）能与内燃机的排出流体的管道相连接，并且所述流体出口（52）能与所述内燃机的接纳流体的管道相连接。

2.按权利要求1所述的插接泵（2），其中所述流体入口（40，48）是一种设置在背离所述法兰（12）的区域上的、且能与连接器件相连接的孔。

3.按权利要求1或2所述的插接泵（2），其中所述流体出口（52）是一种设置在背离所述法兰（12）的区域上的、且能与连接器件的孔。

4.按前述权利要求中任一项所述的插接泵（2），其中所述流动通道（38）具有一至少部分地环绕的槽，所述槽能通过环形的密封部（16）在所述马达构件处的所述法兰（12）上进行密封。

5.按权利要求4所述的插接泵（2），其中在所述马达构件（6）上的连接区域中设置第一流体接头（46），所述第一流体接头在已安装的插接泵（2）中在所述马达构件（6）上与在所述法兰（12）上的流体入口（40）对准。

6.按权利要求4所述的插接泵，其中在所述马达构件（6）上的连接区域中设置第二流体接头（50），所述第二流体接头在已安装的插接泵（2）中在所述马达构件（6）上与在所述法兰（12）上的流体出口（42）对准。

7. 具有内燃机和共轨系统的马达装置（4），所述共轨系统具有根据权利要求1至6中任一项所述的插接泵（2），

其中所述流体入口（40，48）与内燃机的排出流体的管道相连接，并且所述流体出口（42，52）与内燃机的接纳流体的管道相连接。

8.根据权利要求7所述的马达装置（4），其中所述排出流体的管道和所述接纳流体的管道是所述马达的冷却循环的构件。

9.根据权利要求7所述的马达装置（4），其中所述排出流体的管道和所述接纳流体的管道是所述马达的油循环的构件。

10.具有共轨系统的内燃机的冷却循环或油循环用来通过集成到所述插接泵（2）中的流动通道（38）来冷却所述共轨系统的插接泵的应用。