CN105089884A - 活塞泵，尤其用于内燃机的燃料系统的燃料泵 - Google Patents

活塞泵，尤其用于内燃机的燃料系统的燃料泵 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活塞泵(10)，尤其用于内燃机的燃料系统的燃料泵，具有：入口(28)、入口侧低压区(20)、活塞(32)和工作室(30)，该工作室由活塞(32)限界，其中，活塞(32)的背离该工作室(30)指向的区段布置在流体室(48)中，该流体室至少暂时地与所述低压区(20)液压连接。根据本发明，在所述入口(28)的下游分支出至少一个第一连接通道(50)去往所述入口侧低压区(20)并且分支出至少一个第二连接通道(52)去往所述流体室(48)。所述流体室(48)还借助至少一个第三连接通道(54)与所述入口侧低压区(20)连接。

Description

活塞泵，尤其用于内燃机的燃料系统的燃料泵
技术领域
本发明涉及一种活塞泵，尤其一种用于内燃机用的燃料系统的燃料泵。
背景技术
从市场上已知用于内燃机的燃料系统的活塞泵，在这些活塞泵中能借助由凸轮或者偏心轮形成的驱动装置使活塞在轴向上运动。在此，所需要的活塞复位力借助压力弹簧产生。通过运行，该活塞泵部分地强烈变热，从而能够对该活塞泵的性能和/或它的耐用性产生不利影响。
发明内容
发明所基于的问题通过根据权利要求1的活塞泵解决。有利的改进方案是从属权利要求的内容。在下面的说明书和附图中还可以得知对于本发明重要的特征，其中，这些特征可以不仅单个地、而且以各种不同组合地对于本发明是重要的，对此不再明确地指出。
本发明涉及一种活塞泵，尤其用于内燃机的燃料系统的燃料泵，具有入口、入口侧低压区、活塞和工作室，该工作室被所述活塞限界，其中，所述活塞的向离开该工作室的方向指向的区段布置在流体室中，该流体室至少暂时地与所述低压区液压连接。
所述活塞能实施为具有多区段的阶梯活塞，所述区段具有不同的直径。由此形成直径阶梯，并且，刚好是所述活塞的在其中布置有不同直径阶梯的那个区段能够布置在该流体室中。该流体室因此也被称为“阶梯室”。周期性的轴向活塞运动在该阶梯室内导致相应的周期性容积变化，从而燃料被吸入到该阶梯室内并且从该阶梯室排出。
根据本发明，在所述入口的下游分支出至少一个第一连接通道去往所述入口侧低压区并且分支出至少一个第二连接通道去往所述流体室。此外，所述流体室借助至少一个第三连接通道与所述入口侧低压区连接。由此使得经所述入口流入的燃料的一部分能够流过流体室，由此能使流体室内的温度明显地降低。根据所述活塞泵的实施方式，经过所述流体室进行的流动甚至可以是“环流”并且因此能包括所述活塞泵中的相对较大的流体体积。
本发明还具有该优点：能降低向外(朝向活塞泵的驱动装置)密封所述活塞或者所述流体室的活塞密封装置(“密封唇”)的磨损以及对活塞进行导向的滑动衬套的磨损。此外，通过上面说明的温度的降低能实现降低在所述活塞泵的所述入口上需要的液压压力(所谓“前级压力”)，而不影响活塞的运行所需的润滑。在此也能减少在活塞泵中的所谓“蒸气泡形成”以及减少可能的“活塞溃疡”的危险。再者，尤其在活塞密封装置的区域内能减少或者甚至阻止不希望的燃料和机油混合。
在活塞泵的一种构型中，所述第一和第二连接通道以这样的方式具有至少大致相同的流动阻力：使得流入的燃料的一部分流向所述入口侧低压区而且流入的燃料的另一部分流向所述流体室。在此，所述第三连接通道具有这样的液压流动阻力：使得燃料从流体室经过该第三连接通道流出。由此能够以简单的方式实现根据本发明的多流动。优选，所述这些流动阻力能够通过选择对应的连接通道的横截面来适配。如果所述连接通道实施为钻孔，这能够有利地通过相应确定钻孔直径的尺寸来实现。
在活塞泵的另一种构型中，在入口侧低压区内布置有液压的压力阻尼器。在考虑由压力阻尼器决定的液压阻力的情况下得到另外的有利的可能性，以实现经过所述流体室的希望的液压流。
如果第一和第二连接通道是一个贯通钻孔的区段，所述入口通入该贯通钻孔中，则根据本发明的活塞泵能被简化。以这种方式能够在一个工作步骤中制造两个连接通道并且从而节省成本。在活塞泵的一种构型中，在结构设计上，所述入口通入到以这种方式构造的贯通钻孔中的长度尺寸这样确定，使得第一连接通道相对于第二连接通道的期望的相对流动阻力被预先给定。由此，所述两个连接通道能够在必要时具有不同的长度并且因此具有不同的流动阻力，从而能影响经过流体室流动的燃料的份额。
在活塞泵的一种构型中，第一和第二连接通道是盲孔，所述盲孔通入到所述入口中。因此所述第一和第二连接通道能够在轴向上相互错开地布置，从而能够得到所述活塞泵的附加的结构可能性以及简化的构造。所述第一和第二连接通道尤其能够实施为具有不同直径。
此外可以规定：所述第三连接通道为贯通钻孔。由此，该第三连接通道能够特别简单并从而成本有利地制造。
尤其可以规定：所述活塞泵包括至少基本上呈圆柱形的壳体，并且，所述入口构造为径向通道以及所述连接通道构造为轴向通道。因此能简化所述活塞泵的几何结构并且由此节省成本。
附图说明
下面参照附图解释本发明的示例性实施方式。在附图中，唯一的附图1示出用于内燃机的燃料系统的活塞泵的纵剖面。
具体实施方式
图1在轴向剖面图中示出高压燃料泵，该高压燃料泵当前实施为活塞泵10。该活塞泵10是燃料系统(没有示出)的元件，例如用于也没有示出的内燃机的共轨燃料系统。该活塞泵10至少部分地围绕纵轴线12旋转对称地构造。
该活塞泵10包括基本上圆柱形的壳体14，该壳体借助法兰16能够螺纹连接在内燃机的没示出的发动机缸体上。该活塞泵10在图1中的上部区域里包括在拱形盖18和所述壳体14在图中处于上部的、基本上平坦的端面之间构成的腔室状入口侧低压区20，在该低压区中布置有用于阻尼在上述活塞泵10的运行中出现的压力波动的压力阻尼器22。
所述活塞泵10在图中的左边区域里具有入流接管24，用于连接到(没示出的)低压燃料管道上。目前，该入流接管24在壳体14中与实施为圆柱形的流体室26连接，该流体室本身与被称为入口28并且相对于壳体14径向实施的通道连接。在活塞泵10的一种实施方式中，在入流接管24上在流体室26的区域中存在流量控制阀，用于控制经过入口28输入的燃料量。但这在附图中没有明确示出或者说不可见。
此外，活塞泵10包括工作室30，该工作室一方面被所述壳体14并且另一方面被活塞32的在图中处于上方的端部段限界。活塞32在滑动衬套34中以在附图中可垂直运动的方式布置。活塞32的背离工作室30地指向并且具有直径阶梯的区段布置在流体室48中，该流体室至少暂时地与所述低压区20液压连接。
所述活塞泵10在图1的下部区域中还包括：构造为大致罐形的、压入到壳体14中或者另外以其它方式在那里牢固并且流体密封地连接的弹簧接收部36；承受压力负荷的活塞弹簧38；活塞密封装置40和压套在活塞32的在图中处于下部的端部段上的弹簧盘42。在图中的下部区段中，尤其在流体室48和活塞密封装置40的区域中，活塞32具有比在中部区段中小的直径，由此形成上面已提到的直径阶梯，被活塞32挤入到流体室48内的液压体积与该活塞32的轴向位置相关。
工作室30目前连接到两个液压通道44和46上，通过这两个液压通道，工作室30一方面与入口侧低压区20并且另一方面与活塞泵10的没有示出的出口阀液压连接。
活塞泵10还包括第一连接通道50，该第一通道在入口28的下游在附图中向上朝向入口侧低压区20分支。此外活塞泵10包括第二连接通道52，该第二通道在入口28的下游在附图中向下朝向流体室48分支。第二连接通道52在附图中通过虚的边沿线突出标示。
此外，活塞泵10在附图中右边包括第三连接通道54，借助该连接通道，流体室48向上与入口侧低压区20连接。第一连接通道50、第二连接通道52和第三连接通道54基本上分别平行于纵轴线12构造。
目前，三个连接通道50、52和54构造为轴向上的通道，这些通道实施为壳体14中的轴向钻孔。在此，第一和第二连接通道50和52实施为通到入口28中的盲孔。替代地，第一和第二连接通道50和52可以是一个贯通钻孔的区段，入口28通入到该贯通钻孔中。第三连接通道54在图1中也实施为贯通钻孔。
在活塞泵10的一种没有示出的实施方式中，连接通道50、52和54在的至少一个相对于纵轴线12实施为“斜的”钻孔。在活塞泵10的另一种没有示出的实施方式中，壳体14借助金属粉末压铸法(MIM，metalinjectionmolding)和/或陶瓷粉末压铸法(CIM，ceramicinjectionmolding)制造，其中，这些连接通道50、52和54借助铸造工艺同时产生。在活塞泵10的另一种没有示出的实施方式中，所述连接通道50、52和54中的至少一个实施为外部的液压管道，该管道例如借助螺纹连接或者焊接的方式连接到活塞泵10的接口上。
当前，第一和第二连接通道50和52具有至少大致相同的流动阻力。这由此实现：经过入流接管24和入口28流入的燃料的一部分流向入口侧低压区20并且流入的燃料的另一部分流向流体室48.在此，第三连接通道54具有这样的液压流动阻力：使得该燃料能够从流体室48经过第三连接通道54从流体室48流出。
在活塞泵10运行中，活塞32通过没有示出的驱动装置借助弹簧盘42周期性地在纵轴线12的方向上轴向运动。在此，活塞密封装置40被处于周围的燃料润滑。在抽吸冲程中，活塞32在图中向下运动，由此燃料能够从入口侧低压区20流入到工作室30内。在工作冲程中，活塞32在图中向上运动，由此燃料能够从所述工作室30在压力下经过(没有示出的)出口阀被输送到燃料高压存储器(没有示出)中。
作为活塞运动的结果，如上面已经说明的那样，在流体室18中被活塞32挤压的液压体积周期性地变大和变小。用箭头56表明的第一燃料流从所述入流接管24产生经过流体室26，然后经过入口28并且然后经过第一连接通道50直到活塞泵10的在图中的上部区域中的入口侧低压区20。
在考虑到通过压力阻尼器22造成的液压阻力的情况下通过第二连接通道52至少在时间上平均地产生第二燃料流，该燃料流用箭头58表明。在此，相对较冷的燃料从入流接管24经过液体室26、然后经过入口28、然后经过第二连接通道52、然后经过流体室48并且然后经过第三连接通道54直到活塞泵10的在图中的上部区域中的入口侧低压区20。如此也能够使流体室48冷却。
尤其能够通过已说明的、相应于箭头58的第二燃料流使活塞泵10的运行温度降低。由此，即使在入流接管24上的液压相对较小的情况下也能预防在活塞泵10中形成蒸气泡。所以也能改善活塞32在活塞密封装置40的区域内的润滑。
与活塞泵10的特征相关地并且尤其与连接通道50、52和54的尺寸相关地能够优化用所述箭头58标示的第二流。这可以例如借助各个液压横截面的在结构上的适配来实现。也可以是，通过结构设计来适配入口28的参照所述纵轴线12而言的轴向位置或者说垂直位置，从而在优化液压流时得到附加的自由度。

Claims (7)

1.活塞泵(10)，尤其用于内燃机的燃料系统的燃料泵，具有：入口(28)、入口侧低压区(20)、活塞(32)和工作室(30)，该工作室由所述活塞(32)限界，其中，所述活塞(32)的背离该工作室(30)指向的区段布置在一流体室(48)中，该流体室至少暂时地与所述低压区(20)液压连接，其特征为，在所述入口(28)的下游分支出至少一个第一连接通道(50)去往所述入口侧低压区(20)并且分支出至少一个第二连接通道(52)去往所述流体室(48)，并且，所述流体室(48)借助至少一个第三连接通道(54)与所述入口侧低压区(20)连接。
2.根据权利要求1的活塞泵(10)，其特征为，所述第一和第二连接通道(50，52)以这样的方式具有至少大致相同的流动阻力：使得流入的燃料的一部分流向所述入口侧低压区(20)并且流入的燃料的另一部分流向所述流体室(48)，并且，所述第三连接通道(54)具有这样的液压流动阻力：使得所述燃料从所述流体室(48)经过该第三连接通道(54)流出。
3.根据以上权利要求至少之一的活塞泵(10)，其特征为，在所述入口侧低压区(20)中布置有液压的压力阻尼器(22)。
4.根据以上权利要求至少之一的活塞泵(10)，其特征为，所述第一和第二连接通道(50，52)为一贯通钻孔的区段，所述入口(28)通入到该贯通钻孔中。
5.根据权利要求1至3之一的活塞泵(10)，其特征为，所述第一和第二连接通道(50，52)为盲孔，所述盲孔通入到所述入口(28)中。
6.根据以上权利要求之一的活塞泵(10)，其特征为，所述第三连接通道(54)为贯通钻孔。
7.根据以上权利要求至少之一的活塞泵(10)，其特征为，所述活塞泵(10)具有至少基本上圆柱形的壳体(14)，并且，所述入口(28)构造为径向通道，所述连接通道(50，52，54)构造为轴向通道。
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