CN105637212B - 具有出口阀的燃料高压泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料高压泵(10)，具有一出口阀(32)、一阀球(38)、沿关闭方向给该阀球(38)加载的一阀弹簧(40)、以及用于该阀球(38)的一止挡体(60)，该止挡体具有一止挡区段(66)，该止挡区段限定了该阀球(38)的打开行程，其中，该阀弹簧(40)支承在该止挡体(60)上。在此该止挡体(60)具有一空隙(62)，阀弹簧(40)至少局部地容纳在该空隙中，并且，该空隙的径向内分界面构成了阀弹簧(40)的引导件。

Description

具有出口阀的燃料高压泵

技术领域

本发明涉及一种燃料高压泵。

背景技术

燃料高压泵(尤其是内燃机燃料系统的活塞泵)在市场上已公开。此类燃料高压泵通常包括入口阀和出口阀，它们能根据控制装置和/或根据燃料压力来打开和关闭。在抽吸行程期间，出口阀能够使得处于压力下的燃料存储器(蓄压管)抵着燃料高压泵的供给室封闭。反之，如果供给室内的燃料压力超出由于燃料存储器内的压力所引起的反作用力与关闭弹簧力的相加值，则出口阀能够打开。

发明内容

本发明所基于的问题通过下述燃料高压泵来解决。优选实施方式给出了有利的改进方案。此外，本发明的重要特征在下面的说明和附图中阐明，其中，不仅是以单独形式还是呈不同的组合，这些特征都可能对本发明至为重要，而无需再次对此进行详细说明。

本发明涉及一种燃料高压泵，其具有：出口阀、阀球、沿关闭方向给该阀球加载的阀弹簧、以及用于该阀球的止挡体，该止挡体具有止挡区段，该止挡区段限定了该阀球的打开行程，其中，该阀弹簧支撑在该止挡体上。在此，该止挡体具有空隙，阀弹簧至少局部地容纳在该空隙中，并且，该空隙的径向内部的分界面构成了阀弹簧用的引导件。借助于该空隙，阀弹簧可相对精确地引导，由此出口阀能够较小地构建。如此一来，燃料高压泵在结构方面尤其能够多方面地构造。本发明的优点在于，燃料高压泵的出口阀具有对密封座上的阀元件较小的液压粘接性(hydraulisches Kleben)，因为该密封座可线性地构造。相应地，在出口阀的开启过程中能够避免噪声。

在燃料高压泵的一构型中，止挡体内的空隙的面向阀球的边缘构成环形止挡区段。这能够在一定程度上限制了阀元件的打开运动(“行程”)，由此能够改善出口阀的功能。尤其是，由于行程限制，出口阀的关闭时间保持较短且相对恒定。这样的话，能够在燃料高压泵的起始抽吸阶段中减少所谓的“回流损失”，其中，高压存储器(“蓄压管”)的已经被压缩成高压的燃料能够回流到燃料高压泵的供给室内。因此，能提高燃料高压泵的容积效率。优选的是，止挡区段至少构造为大致锥形。如此一来，在出口阀的打开状态下，阀球能够被定义地保持。

如果阀球包括较便宜的钢材，则出口阀的成本变得低廉。也就是说，对于根据本发明的出口阀而言，无需陶瓷材料制成的较贵的阀球。

在燃料高压泵的另一构型中，空隙具有简单柱形横截面。这样一来，出口阀的制造能够变得简单且成本低廉。

在燃料高压泵的又一构型中，阀弹簧被构造为受压力载荷的螺旋弹簧，并且，阀弹簧在轴向方向上具有不同的直径，尤其是呈腰形。因此能够减小阀弹簧或螺旋弹簧的结构空间并且改善出口阀的功能，尤其是能够实现了非线性的弹簧特性曲线。

在一优选实施方式中，燃料高压泵的出口阀具有阀体，在该阀体上构有密封座，并且，该阀体具有引导凸缘，阀球在该引导凸缘内被径向引导，其中，引导凸缘具有多个第一空隙，该多个第一空隙——优选均匀——分布地布置在周向方向上且构成第一流道，并且，其中，止挡体在空隙的径向外部具有多个第二空隙，该多个第二空隙——优选均匀——分布地布置在周向方向上且构成第二流道，其中，如此选定第二流道的横截面积，使得与止挡体的径向定向无关地，至少一个第二流道与一个第一流道至少部分地重叠。因此，根据本发明的燃料高压泵的构型是尤为适宜。尤其是，能够特别简单地装配阀体、阀球、螺旋弹簧以及止挡体。这样一来，使得燃料高压泵的制造能够成本低廉。出口阀的元件的装配能够与这些元件相互间的径向角度无关地实现，并且由此得到简化。

此外，还可这样规定，多个第一空隙和多个第二空隙在数量方面是不同的。这样，首先在空隙均匀分布的情况下实现了：从某种程度上说，在第一流道与第二流道之间产生径向“干扰”，从而使得总体产生的液压开启横截面基本上独立于引导凸缘与止挡体之间的径向角度。由此改善了出口阀的功能并简化了装配，因为这些元件在周向方向上无需定向。

在另一构型中规定的是，止挡体构造成冲压件和/或深拉件。由此使得出口阀进而根据本发明的燃料高压泵成本低廉。

在另一构型中，止挡体和/或阀体被力锁合地——例如通过压入——布置在出口阀的壳体中。因此能够简化出口阀的装配并且使其制造成本低廉。

附图说明

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行说明。附图示出了：

图1以简化的轴向剖面图示出了机动车内燃机用的燃料系统的燃料高压泵的示意图；

图2以轴向剖面图示出了图1的燃料高压泵的出口阀；

图3示出了在燃料高压泵壳体的开口前面的、按照装配顺序在轴向上隔开设置的、图2的出口阀元件的透视图(局部分解图)。

即便在不同的实施方式中，所有附图中功能等效的元件和尺寸也使用相同的参考标记。

具体实施方式

图1以轴向剖面图示出了燃料高压泵10的简化示意图。燃料高压泵10是机动车的(未示出的)内燃机的(未示出的)燃料系统的元件。燃料高压泵10具有壳体12，如图左部所示，在该壳体12内安置有电磁铁14，该电磁铁14具有磁铁线圈16、衔铁18和衔铁弹簧20。

此外，燃料高压泵10包括入口24和出口30，所述入口24具有入口阀26并且所述入口24与低压管道22连接，并且，所述出口30具有出口阀32并且所述出口30与高压管道28连接。与高压管道28相接的高压存储器(“蓄压管”)在这里未示出。在打开状态下，出口阀32通过开口34与供给室36液压连接。出口阀32包括阀球38和阀弹簧40并且在图1中仅示意性地示出。另外，下文还针对图2和3对出口阀32详细示出和描述。

入口阀26包括阀弹簧42和阀体44。阀体44可借助于图中可水平移动且与衔铁18耦接的阀针46运动。如果给电磁铁14通电流，则阀针46在图1中向左运动，并且于是入口阀26能够通过阀弹簧42的力关闭。

如果不给电磁铁14通电流，则入口阀26能够通过衔铁弹簧20的力打开。活塞48在图中可竖直运动地布置在供给室36中。活塞48可借助于(在本实施方式中是椭圆形的)凸轮52的辊子50在缸54中运动。缸54形成在壳体12的区段中。入口阀26通过开口56与供给室36液压连接。

在运行时，燃料高压泵10将燃料从入口24供给至出口30，其中，出口阀32根据供给室36与出口30(或高压管道28)之间的压力差来打开或者关闭。入口阀26在完全供给的情况下由入口24与供给室36之间的压力差进行加载，而在部分供给的情况下还通过阀针46或电磁铁14进行加载。

图2示出了出口阀32的轴向剖面图，该出口阀32布置在燃料高压泵10的壳体12中。出口阀32基本上呈旋转对称或辐射对称地构造，并且，在本实施方式中，出口阀32包括四个元件：阀体58(图左侧)；止挡体60(图右侧)；轴向居中地布置在阀体58与止挡体60之间的阀球38；以及构造为螺旋弹簧的阀弹簧40。

阀弹簧40将阀球38沿关闭方向加载，并且，阀弹簧40容纳在止挡体60的空隙62中。在此，阀弹簧40支撑在止挡体60的底部上(图右侧，无参考标记)。空隙62径向内部的分界面构成阀弹簧40用的引导件。空隙62具有简单柱形横截面。底部具有轴向中央开口64，其直径小于阀弹簧40的直径。在图2所示的出口阀32的实施方式中，阀弹簧40在轴向方向上具有(持续)不同的直径，并且，在本实施方式中，阀弹簧40为腰形结构。

止挡体60内的空隙62面向阀球38的边缘构成阀球38用的环形止挡区段66。在阀体58上构造有线性环形密封座68。在图中密封座68的右侧，阀体58具有引导凸缘70，阀球38在该引导凸缘中被径向引导。引导凸缘70具有多个第一空隙72，它们均匀分布地布置在周向方向上并且构成第一流道74。在第一流道74的轴向区域中，引导凸缘70相应于多个第一空隙72径向对称地构造。

止挡体60在其外侧上(也即空隙62的外部)径向地具有多个第二空隙76，它们均匀分布地布置在周向方向上并且构成第二流道78。在第二流道78的轴向区域中，止挡体60相应于多个第二空隙76径向对称地构造。参见图3，在本实施方式中，多个第一空隙与多个第二空隙在数量方面是不同的，并且数量为3和5。

在图2中，阀体58和止挡体60以小尺寸(无参考标记)轴向隔开地布置或示出。在出口阀32未示出的实施方式中，阀体58和止挡体60无间距地轴向相互布置。优选的是，止挡体60和/或阀体58力锁合地布置在壳体12中，其方式是，止挡体60或阀体58的径向外表面例如压在壳体12的径向内壁区段上。显然，为了将止挡体60和/或阀体58布置在壳体12中，根据本发明，也可采取不同于压入的技术手段。

在本实施方式中，阀球38由钢材制成。止挡体60借助于冲压和深拉制成。总的来说，如此测定或构造出口阀32，使得在出口阀32的打开状态下，形成的液压横截面足够大，以便能在液压流动阻力相对小的情况下供应所需的燃料量。

在燃料高压泵10的操作中，如果供给室36或开口34区域内的燃料压力小于空隙62区域内的燃料压力与阀弹簧40的力的相加值，则阀球38在图中向左压靠在密封座68上。出口阀32由此关闭。

反之，如果开口34区域内的燃料压力大于空隙62区域内的燃料压力与阀弹簧40的力的相加值，则阀球38可以在图中向右从密封座68抬起。出口阀32由此打开。

只要开口34区域内的燃料压力足够大，则阀球38可以在图中向右最大程度地压到止挡区段66上。因此，对于阀球38而言，就产生了“路径限制”。虚线所示的圆80表示阀球38在该极限情况下的位置。由此看出，也参见图3，阀体58和止挡体60能够实现阀球38的径向引导。

箭头82表示当出口阀32打开时产生的燃料流动情况。在图中，燃料自左向右流经开口34，随后流过阀球38，接着流过阀体58内的第一流道74，然后流过止挡体60内的第二流道78，此后流到高压管道28中并流向未示出的高压存储器。

图3示出了燃料高压泵10或壳体12连同图2所示的出口阀32元件的透视图。在壳体12的开口(无附图标记)位置前，这些元件在图中的右侧区域沿着线84按照装配顺序轴向隔开。

由此看出，阀体58在引导凸缘70的区域中径向对称地构造，在本实施方式中，阀体58包括三个第一流道74，为清晰可见，其中仅一个设有附图标记。止挡体60同样在空隙76的区域中径向对称地构造，在本实施方式中，止挡体60包括五个第二流道78，为清晰可见，其中仅一个标有附图标记。

首先，如此选定第二流道78的横截面积，使得与止挡体60相对于阀体58的径向定向无关地，至少一个第二流道78与一个第一流道74至少部分地重叠。其次，由于多个第一空隙与多个第二空隙在数量方面是不同的，某种程度上来说，在三个第一流道74与五个第二流道78之间产生径向“干扰”。因此，所产生的总的出口阀32液压开启横截面基本上独立于引导凸缘70与止挡体60之间的随机的径向装配角度。

Claims (8)

1.一种燃料高压泵(10)，该燃料高压泵具有出口阀(32)，该出口阀具有：阀球(38)、将所述阀球(38)沿关闭方向加载的阀弹簧(40)、以及用于所述阀球(38)的止挡体(60)，该止挡体具有止挡区段(66)，该止挡区段限定了所述阀球(38)的打开行程，其中，所述阀弹簧(40)支撑在所述止挡体(60)上，其中，所述止挡体(60)具有空隙(62)，所述阀弹簧(40)至少局部地容纳在该空隙中，并且，所述空隙的径向内部的分界面构成了用于所述阀弹簧(40)的引导件，其特征在于，所述燃料高压泵具有阀体(58)，在该阀体上构造有密封座(68)，并且，该阀体具有引导凸缘(70)，所述阀球(38)在该引导凸缘内被径向引导，其中，所述引导凸缘(70)具有多个第一空隙(72)，所述多个第一空隙在周向方向上均匀分布地布置并且构成第一流道(74)，并且，其中，所述止挡体(60)在所述空隙(62)的径向外部具有多个第二空隙(76)，所述多个第二空隙在周向方向上均匀分布地布置并且构成第二流道(78)，其中，如此选定所述第二流道(78)的横截面积，使得与所述止挡体(60)的径向定向无关地，至少一个第二流道(78)与一个第一流道(74)至少部分地重叠。

2.如权利要求1所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，在所述止挡体(60)内的所述空隙(62)的面向所述阀球(38)的边缘构成环形止挡区段(66)。

3.如权利要求1或2所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述阀球(38)包括钢材。

4.如权利要求1或2所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述空隙(62)具有简单柱形横截面。

5.如权利要求1或2所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述阀弹簧(40)实施为螺旋弹簧，并且，所述阀弹簧在轴向方向上具有不同的直径，尤其是呈腰形。

6.如权利要求1所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述多个第一空隙和所述多个第二空隙在数量方面是不同的。

7.如权利要求1或2所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述止挡体(60)实施为冲压件和/或深拉件。

8.如权利要求1或2所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述止挡体(60)和/或所述阀体(58)力锁合地布置在所述出口阀(32)的壳体(12)中。