CN106401828A - 高压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高压泵，该高压泵被使用在车辆发动机的燃油供给系统中并且接收经由低压泵一次加压的燃料、并且对该燃料进行二次压缩以增加该燃料的压力，以便向燃料喷射器供应该燃料。该高压泵包括泵体和凸轮轴，该凸轮轴被可旋转地安装在该泵体中以待使用从该泵体的外部传递的扭矩而旋转。另外，滚子轴承在该泵体中可旋转地支撑该凸轮轴，并且进入口被布置在该泵体上以将经一次加压的流体引入该泵体。孔口被配置成用于将该流体供应至该滚子轴承的同时使经由该进入口引入的流体的压力降低。

Description

高压泵
技术领域
本发明总体上涉及一种高压泵，更特别是涉及一种对引入其中的经一次加压的流体进行二次压缩的泵的结构。
背景技术
在车辆发动机的燃油供给系统中使用的高压泵接收经由低压泵一次加压的燃料。该高压泵对该燃料进行二次压缩以增加该燃料的压力，以便向燃料喷射器供应燃料，由此改善了车辆发动机的燃料可燃性。这种高压泵应具有体积低和重量轻的特点。另外，该高压泵还应允许低压泵以最低程度地压缩该燃料的方式供应燃料，并且确保有效的运行和足够的耐久性。
前述的内容仅仅旨在帮助理解本发明的背景，而并非旨在表示本发明落在本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
因此，本发明提供了一种具有润滑和冷却结构的高压泵，以便该高压泵具有最小的体积和重量。另外，该高压泵允许低压泵以最低程度地压缩该燃料的方式供应燃料以确保有效的运行和足够的耐久性。
根据本发明的一个方面，高压泵可以包括：泵体；凸轮轴，该凸轮轴被可旋转地安装在该泵体中以待使用从该泵体的外部传递的扭矩而旋转；滚子轴承，该滚子轴承在该泵体中可旋转地支撑该凸轮轴；进入口，该进入口被布置在该泵体上以将经一次加压的流体引入该泵体；以及孔口，该孔口被配置成用于将该流体供应至该滚子轴承而同时使经由该进入口引入的流体的压力降低。
在该高压泵中，在该泵体可以布置排出口，以将从该孔口穿过该滚子轴承的流体排泄；并且排出管道可以从该滚子轴承向该排出口延伸、并且可以用作该流体的流动管道，该排出管道被配置成用于在该滚子轴承周围的一处改变该流体的方向若干次，由此有助于冷却高压泵。该进入口和该排出口可以被布置在基于该凸轮轴的相对的位置而彼此面对；并且进入管道和该排出管道可以是基于该滚子轴承而对称地安排的，其中该进入管道可以将该流体从该进入口引导至该滚子轴承，该排出管道可以将该流体从该滚子轴承引导至该排出口。
将该流体从该进入口引导至该滚子轴承的进入管道可以被配置成基于该凸轮轴在该泵体的临近(例如，被布置成紧挨)该凸轮轴的部分的周围往复并同时穿过至少一次之后才将该流体引导至该滚子轴承，以便该流体对该高压泵进行冷却。该进入口可以被布置在该泵体的基于该凸轮轴的上部部分上的与排出口相对的位置；并且进入管道可以包括：从该进入口向该泵体的基于该凸轮轴的下部部分延伸的第一部分；在该凸轮轴的纵长方向上从该第一部分延伸的第二部分；从该第二部分向上延伸的第三部分；从该第三部分向该滚子轴承上的一个位置延伸的第四部分；以及从该第四部分向该滚子轴承向下延伸的第五部分。
该孔口可以被布置在该进入管道的第四部分与第五部分的接合处。该进入管道可以进一步包括第六部分，该第六部分从该第二部分向高压泵送单元延伸以向该高压泵送单元供应该流体。该高压泵送单元可以被配置成使用该泵体内的凸轮轴的扭矩来高压泵送流体。该高压泵可以进一步包括直达口，该直达口被布置在该泵体中以从该泵体的外部直接向高压泵送单元供应一种有待被高度加压的流体，以便该直达口向该高压泵送单元供应该有待被高度加压的流体。另外，该高压泵送单元可以被配置成使用该泵体内的凸轮轴的扭矩来高压泵送流体，并且该有待被高度加压的流体可以不同于经由该进入口引入的流体。
该排出口可以被布置在该泵体的基于该凸轮轴的上部部分上的与进入口相对的位置；并且排出管道可以包括：向该滚子轴承下方的的一个位置延伸的A部分；在朝向该排出口并与该凸轮轴垂直的方向上从该A部分延伸的B部分；在沿着该凸轮轴的纵长方向朝向该排出口的方向上从该B部分延伸的C部分；以及从该C部分向该排出口延伸的D部分。
该排出管道可以进一步包括E部分，该E部分在与该B部的延伸方向相反的方向上从该B部分与该A部分的接合处延伸。该进入管道和该排出管道可以包括与该泵体内的凸轮轴的纵长方向垂直或平行的多个直线管道，该多个直线管道被连接在一起并同时环绕安装该凸轮轴的区域。
因为本发明的高压泵可以具有润滑和冷却结构，所以它可以具有最小的体积和重量，并且该高压泵允许供应有待被另外加压的流体的低压泵以最低程度地压缩流体的方式来供应流体，并且确保有效的运行和足够的耐久性。此外，由于在驱动低压泵过程中消耗的能量减少，可以降低二氧化碳(CO2)排放，并且可以降低在驱动低压泵的花费。
附图说明
结合附图，将从以下详细说明中更加清楚地理解本发明的以上及其他目的、特征和其他优点，在附图中：
图1是示出了根据本发明的一个示例性实施例的高压泵的外观的视图；
图2是沿着根据本发明的一个示例性实施例的图1的线II-II截取的截面图；
图3是从根据本发明的一个示例性实施例的图2的方向III示出的视图；
图4是从根据本发明的一个示例性实施例的图3的方向IV示出的视图；
图5是从图1的一个较低的位置示出的视图，其中从根据本发明的一个示例性实施例的图1的高压泵上移除了传感器单元；并且
图6是示出了从与图5相同的方向上示出的、根据本发明的另一个示例性实施例的高压泵的视图。
具体实施方式
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。
尽管示例性实施例描述为使用多个单元执行示例性程序，但应理解的是这些示例性程序还可以通过一个或多个模块来执行。另外，应理解的是，术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器在内的硬件装置。存储器被配置成用于储存这些模块，并且处理器特别被配置成用于运行所述模块来执行以下将进一步描述的一个或多个程序。
这里所用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，并不旨在对本发明进行限制。如这里所使用的单数形式“一个”、“所述”和“该”都旨在还包含复数形式，除非文中另有清楚的说明。应进一步理解，当术语“包含”和/或“包括”用在说明书中时，列举了存在所叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。如这里所使用的术语“和/或”包括一个或多个所列出的相关项目的任意和所有组合。
下面将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。在所有图中，将用相同的附图标记来表示相同或相似的零部件。
参考图1至图5，本发明的高压泵可以包括：泵体1；凸轮轴3，该凸轮轴可旋转地安装在该泵体中以待使用从该泵体的外部传递的扭矩而旋转；滚子轴承5，该滚子轴承在该泵体中可旋转地支撑该凸轮轴；进入口7，该进入口被布置在该泵体上以将经一次加压的流体引入该泵体；以及孔口9，该孔口被配置成用于将该流体供应至该滚子轴承的同时使经由该进入口引入的流体的压力降低。
凸轮轴3可以包括凸轮(未示出)，并且高压泵送单元11被配置成用于响应于由该凸轮致动的柱塞的往复运动而对流体进行高压压缩。该高压泵送单元的构造对于本领域技术人员而言是公知的，因此省略了对其进一步的解释。作为参考，本发明中描述的“流体”是一种包括燃料的概念，并且除非另行说明，流体是指在低压泵中对燃料进行一次加压之后供应至高压泵的燃料，并且高压泵对燃料进行二次高压压缩并且附带地使用该燃料对滚子轴承进行冷却和润滑。
在本发明的高压泵中，滚子轴承5可以被配置成用于支撑凸轮轴3，以允许可旋转地支撑该凸轮轴的结构即使在比使用滑动轴承时所用的压力更低的压力下也被充分润滑。虽然滑动轴承提供有压力相对较高的流体以在其内形成流体层是必要的，但是滚子轴承甚至可以在提供有相对较低压力的流体的情况下运行，同时该流体形成了规律流动运动。
因此，当使用本发明的高压泵时，向高压泵100供应经一次加压的流体的低压泵(未示出)可以提供比滑润滑动轴承时所用的压力更低的压力，因而可以减小该低压泵的体积和大小，由此实现比较便宜的低压系统。
本发明的高压泵11可以被配置成通过降低经由该孔口的流体的压力来将该低压泵提供的流体以规律流动运动的形式供应至该滚子轴承。在高压泵11中，在该泵体上可以布置一个排出口13以使从孔口9穿过该滚子轴承的流体排泄，并且用作该流体的流动管道并从该滚子轴承向该排出口延伸的排出管道15可以被配置成用于在滚子轴承5周围的一处多次改变其延伸方向，由此有助于冷却该高压泵。因此，通过穿过排出管道15的流体可以使由该高压泵工作而产生的热的冷却达到最大化。
进入口7和排出口13可以被布置在基于该凸轮轴的相对的位置上而彼此面对。进入管道17和排出管道15可以基于该滚子轴承而对称地设置，其中该进入管道将该流体从该进入口引导至该滚子轴承，并且该排出管道将该流体从该滚子轴承引导至该排出口。此外，与该泵体内的凸轮轴的纵长方向垂直或平行的多个直线管道可以连接在一起并同时环绕安装该凸轮轴的区域。
因此，可以通过钻孔或其他近似方法在泵体1中形成该进入管道和排出管道。由于该进入管道和该排出管道是在该凸轮轴周围的位置处直线连接的，该泵体可具有小的体积和最小的重量。将该流体从该进入口引导至该滚子轴承的进入管道17可以是按以下方式配置的，即该进入管道基于该凸轮轴在该泵体的临近该凸轮轴的部分的周围往复并同时穿过至少一次之后才将该流体引导至该滚子轴承，以允许该流体对该高压泵进行有效地冷却。作为参考，图3的第一部分17-1和第三部分17-3构成成在泵体1的临近凸轮轴3的部分的周围往复一次并同时穿过。换言之，在高压泵100的凸轮轴3周围可以产生大量的热量。当该进入管道被布置在该泵体的临近凸轮轴的部分的周围，以便该进入管道往复时，穿过该进入管道的流体可以增加泵体冷却效果。
在本发明的一个示例性实施例中，进入口7可以被布置在该泵体的基于该凸轮轴的上部部分上的与排出口13相对的位置；并且进入管道17可以包括：从该进入口向该泵体的基于该凸轮轴的下部部分延伸的第一部分17-1；在该凸轮轴的纵长方向上从该第一部分延伸的第二部分17-2；从该第二部分向上延伸的第三部分17-3；从该第三部分向该滚子轴承上的一个位置延伸的第四部分17-4；以及从该第四部分向该滚子轴承向下延伸的第五部分17-5。
另外，孔口9可以被布置在该进入管道的第四部分17-4与第五部分17-5的接合处。另外，该孔口可以通过钻孔或类似的方法被布置在第四部分17-4与第五部分17-5的接合处。该进入管道可以包括第六部分17-6，该第六部分从第二部分17-2向高压泵送单元延伸，以向高压泵送单元11供应流体，该高压泵送单元的作用是使用泵体1内的凸轮轴的扭矩来高压泵送流体。
换言之，如在图1至图5中所示的，从低压泵供应的流体是一种燃料，该燃料可以对该滚子轴承进行润滑和冷却，并且穿过该进入管道和该排出管道两者的燃料除去了由高压泵运行而产生的热量。进一步地，可以经由该第六部分向该高压泵送单元供应燃料，并且可对燃料进行二次高压压缩，以便发动机使用该燃料。
排出口13可以被布置在该泵体的基于该凸轮轴的上部部分上的与进入口7相对的位置；并且排出管道15可以包括：向该滚子轴承下方的一个位置延伸的A部分15-A；在朝向该排出口并与该凸轮轴垂直的方向上从该A部分延伸的B部分15-B；在沿着该凸轮轴的纵长方向朝向该排出口的方向上从该B部分延伸的C部分15-C；以及从该C部分向该排出口延伸的D部分15-D。
换言之，尽管该排出管道可以被配置成从该滚子轴承向该排出口直线延伸，但是该排出管道可通过其A部分、B部分、C部分和D部分在该滚子轴承周围的一处多次改变其方向，由此延长了流体的流动距离并且有助于对泵体进行冷却，从而使得该排出管道可以有助于对该高压泵进行有效冷却。另外，该排出管道可以进一步包括E部分15-E，该E部分在与该B部分的延伸方向相反的方向上从该B部分与该A部分的接合处延伸，以允许在该滚子轴承周围进行更均匀的冷却。
如图6中所示的，作为本发明的第二示例性实施例，向该高压泵供应的流体可以包括有待被该泵高压加压的燃料、以及用于对该高压泵进行润滑和冷却的油。换言之，该高压泵可以进一步包括直达口20，该直达口被布置在该泵体中以从该泵体的外部直接向该高压泵送单元供应有待被高度加压的流体，以允许该直达口向该高压泵送单元供应有待被高度加压的流体，其中，该高压泵送单元可以被配置成用于使用该泵体内的凸轮轴的扭矩来高压泵送流体。特别地是，有待被高度加压的流体可以不同于经由该进入口引入的流体。
因此，在该第二示例性实施例中，可以将油引入该进入口，并且该油可以穿过该进入管道、该滚子轴承以及该排出管道，并且可以通过该排出口被排泄。另外，不像该第一示例性实施例，没有提供第一示例性实施例的进入管道的第六部分，而是可以将该直达口布置在该高压泵上以将一种燃料分开地供应至该高压泵送单元。
当然，该第二示例性实施例的进入口、进入管道、排出管道、排出口、孔口以及该滚子轴承的润滑系统等等与图1至图5的第一示例性实施例的这些部件保持相同，唯一不同的构造如上所述，即该进入管道的第六部分被替换成直达口。图1的附图标记30指代被配置成用于对该高压泵内的物理量进行测量的传感器单元(例如传感器)，图5和图6的31指代可以安装该传感器单元的插座单元。
尽管已经出于说明性目的描述了本发明的示例性实施例，但本领域技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替换都是可能的。

Claims (11)

1.一种高压泵，包括：
泵体；
凸轮轴，其能够旋转地安装在该泵体中以待使用从该泵体的外部传递的扭矩而旋转；
滚子轴承，其在该泵体中能够旋转地支撑该凸轮轴；
进入口，其被布置在该泵体上以将经一次加压的流体引入该泵体；以及
孔口，其被配置成用于将该流体供应至该滚子轴承的同时使经由该进入口引入的流体的压力降低。
2.根据权利要求1所述的高压泵，其中，在该泵体上布置排出口，以将从该孔口穿过该滚子轴承的流体排泄；并且排出管道从该滚子轴承向该排出口延伸、并且用作该流体的流动管道，该排出管道被配置成用于在该滚子轴承周围的一处多次改变该流体的方向，用以冷却该高压泵。
3.根据权利要求2所述的高压泵，其中，该进入口和该排出口被布置在基于该凸轮轴的相对的位置而彼此面对；并且进入管道和该排出管道是基于该滚子轴承而对称地安排的，其中该进入管道将该流体从该进入口引导至该滚子轴承，该排出管道将该流体从该滚子轴承引导至该排出口。
4.根据权利要求3所述的高压泵，其中，该进入管道基于该凸轮轴在该泵体的临近该凸轮轴的部分的周围往复并同时穿过至少一次之后才将该流体引导至该滚子轴承，以致使该流体对该高压泵进行冷却。
5.根据权利要求4所述的高压泵，其中，该进入口被布置在该泵体的基于该凸轮轴的上部部分上的与该排出口相对的位置，并且该进入管道包括：
从该进入口向该泵体的基于该凸轮轴的下部部分延伸的第一部分；
在该凸轮轴的纵长方向上从该第一部分延伸的第二部分；
从该第二部分向上延伸的第三部分；
从该第三部分向该滚子轴承上的一个位置延伸的第四部分；以及
从该第四部分向该滚子轴承向下延伸的第五部分。
6.根据权利要求5所述的高压泵，其中，该孔口被布置在该进入管道的第四部分与第五部分的接合处。
7.根据权利要求6所述的高压泵，其中，该进入管道进一步包括：
第六部分，其从该第二部分向高压泵送单元延伸以向该高压泵送单元供应该流体，该高压泵送单元被配置成使用该泵体内的凸轮轴的扭矩来对该流体进行高压泵送。
8.根据权利要求6所述的高压泵，进一步包括：
直达口，其被布置在该泵体中以从该泵体的外部直接向高压泵送单元供应有待被高度加压的流体，致使该直达口向该高压泵送单元供应该有待被高度加压的流体，
其中，该高压泵送单元被配置成使用该泵体内的凸轮轴的扭矩来对该流体进行高压泵送，并且
其中，该有待被高度加压的流体不同于经由该进入口引入的流体。
9.根据权利要求3所述的高压泵，其中，该排出口被布置在该泵体的基于该凸轮轴的上部部分上的与该进入口相对的位置，并且该排出管道包括：
向该滚子轴承下方的一个位置延伸的A部分；
在朝向该排出口并与该凸轮轴垂直的方向上从该A部分延伸的B部分；
在沿着该凸轮轴的纵长方向朝向该排出口的方向上从该B部分延伸的C部分；以及
从该C部分向该排出口延伸的D部分。
10.根据权利要求9所述的高压泵，其中，该排出管道进一步包括：
E部分，其在与该排出管道的该B部的延伸方向相反的方向上从该B部分与该A部分的接合处延伸。
11.根据权利要求3所述的高压泵，其中，与该泵体内的凸轮轴的纵长方向垂直或平行的多个直线管道被连接在一起并同时环绕安装该凸轮轴的区域。
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