CN1065590C - 燃料泵 - Google Patents

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Abstract

一种用于二冲程内燃机的燃料泵，包括一个泵腔(24)和一个限定该泵腔(24)的、轴向驱动的泵活塞(37)，所述泵腔有一个与一个排送泵(31)相连的进气阀(25)和一个与该内燃机的一个喷嘴(14)相连的出气阀(27)，为了实现低成本制造和灵活分配燃烧的设想，设置了一个限制该泵活塞(37)吸气冲程的挡针(42)，该挡针在泵活塞(37)的下端死点前的相对位置可以根据二冲程内燃机的工作参数进行调整。

Description

燃料泵
本发明涉及一种用于二冲程内燃机的燃料泵，它包括一个曲柄外壳、至少一个布置在曲柄外壳上的燃气缸和一个喷嘴、一个进气口、一个废气出口、以及与进气口连接的一个带有一节流阀的进气道，泵腔成型于一个泵罩内，该泵腔通过一个进气阀与一个燃料入口相通，又通过一个出气阀与一个用于通向喷嘴的喷射管路的连接管相通，一个泵活塞限定所述泵腔，为了实现泵的运动，通过排流行程和吸气冲程轴向地驱动该泵活塞。
在这种用于便携式手动工作设备(如电动链锯)的双冲程发动机的公知燃料泵中(DE 4125593 Al)，泵活塞通过双冲程发动机的曲柄外壳中的压力抵抗泵簧的复位力气压驱动而实现提升行程，泵簧为由两个拱形簧片组成的片簧组，其两端支承在泵罩内，中部隆起最高的部分支承在泵活塞上。至少一个支承点沿泵活塞冲程方向的横向可移动地固定并能通过一个手调的调节螺栓而被移动。因此，片簧组的复位力将改变。片簧组的每片弹簧是如此调整的：一个弹簧片在泵活塞的第一冲程区中起作用，而第二个弹簧片在第二冲程区起作用。随着泵活塞冲程的加长，作用于泵活塞的驱动力不是直线增大，而是沿一条弯曲特性曲线增大，因此，特性曲线的泵活塞冲程与进气道中的节流阀位置相吻合。在双冲程发动机的下负载区内放入油性混合物，在上负载区和满载区内放入含脂肪少的混合物。
喷入的燃料量与通过曲柄外壳流进燃气缸的燃室的燃气量相匹配，这种匹配结构成本很高，并且需要一种相当复杂的调整。不能改变首次调整特性曲线，而只能通过调节螺栓得到一定程度的加强，这也需要一定费时的调整过程。由此，燃料喷射进燃室的喷射压力随着双冲程发动机负载的变化而改变。
因此，本发明的目的是，提供一种燃料泵，它结构简单、成本低廉，适用于便携式手动工作机械；燃料分配灵活，能够自动适应变化的内燃机工作参数；燃料分配精确，能以始终不变的喷射压力将经过计量的燃料量喷入燃气缸的燃烧室中，从而确保在内燃机的一切工作条件下，均可同样精确地进行燃料分配。
本发明提供的用于一台二冲程内燃机的燃料泵包括一个曲柄外壳、至少一个安装在曲柄外壳上的燃气缸和一个喷嘴、一个进气口、一个废气出口、以及与进气口连接的一个带有一节流阀的进气道，泵腔成型于一个泵罩内，该泵腔通过一个进气阀与一个燃料入口相通，又通过一个出气阀与一个用于通向喷嘴的喷射管路的连接管相通，一个泵活塞限定了所述泵腔，为了实现泵的运动，通过排流行程和吸气冲程轴向驱动该泵活塞，其特征在于：为了分配由该泵活塞通过该出气阀排射出的燃料量，设置了一块限定该泵活塞吸气冲程的挡针，该挡针在泵活塞的下端死点前的相对位置可以根据二冲程内燃机的工作参数进行调整。
通过以下措施能进一步改善和更有利地改造本发明的燃料泵。
根据本发明的一个有利实施方式，该泵活塞挡针由一个偏心止动挡块的外圆周构成，所述止动挡块绕一个垂直于泵活塞行程方向的横转轴可转动地设置在远离泵腔的顶部。同时，该偏心止动挡块抗地安装在一个位于所述泵罩内的转轴上，在该转轴处抗转动地啮合着一个与一个调节机构相连的操纵杆。
根据本发明的一个变型实施方式，所述挡针由一个调整活塞的顶部构成，在该泵活塞远离泵腔的顶部，该调整活塞可以在与该泵活塞的冲程方向同轴的方向上可移动地固定于所述泵罩内。最好该调整活塞通过外螺纹螺接在成型于泵罩的内螺纹上，该调整活塞在其伸出泵罩的自由端连接一个与一个调节机构相连的横放的操纵杆。
根据本发明的一个最佳实施方式，近距离安装二冲程内燃机进气道中的、作为调节机构的节流阀，从而，泵活塞一吸气冲程以及由泵活塞分配至喷射装置的燃料量直接取决于节流阀位置，并且还根据排送至燃气缸的燃室的燃气调整上述燃料量和泵活塞-吸气冲程。
在一个变型实施方式中，所述调节机构也可以由具有特性调整曲线的电动机构构成。
在本发明的一个改进实施例中，所述止动挡块有一个类似椭圆形的外轮廓或有一个曲线型圆角的外轮廓。
在本发明另一个改进实施例中，所述泵活塞由气压驱动，该泵罩有一个可与该二冲程内燃机的曲柄外壳连通的工作腔，该工作腔以一片固定于该泵活塞上的薄膜为界，此外，在吸气冲程中，一个泵簧驱动该泵活塞。
在本发明的一个最佳实施例中，所述泵活塞由电磁驱动，该泵活塞在其远离该泵工作腔的自由端与一个电磁导体的电枢固定连接。
本发明的燃料泵有以下特点：为了分配由该泵活塞通过该出气阀排射出的燃料量，设置了一个限定该泵活塞吸气冲程的挡针，该挡针与泵活塞的下端死点的相对位置可以根据二冲程内燃机的工作参数进行调整。因此，该燃料泵有以下相应的优点：结构简单因而成本低廉，这对于使用便携的手动工作设备而言是最需要的。燃料分配灵活并自由调节以适应二冲程内燃机的不同工作条件。此外，燃料分配很精确，以始终不变的喷射压力将分配的燃料量排送进燃气缸的燃室中，从而，在内燃机的各种工作环境中，确保了一种始终精确的燃料分配。
在随后的描述中，将根据图中画出的实施例详细地阐述本发明，其中：
图1是一个二冲程内燃机和一个燃料泵的纵截面示意图，
图2是图1所示的燃料泵的纵截面设计图，
图3是燃料泵的另一个实施例的示意图，
图4是图3所示的燃料泵的纵截面设计图。
众所周知，图1中示意画出(纵截面)的二冲程内燃机有一个曲柄外壳10和至少一个安装在曲柄外壳上的燃气缸11和在燃气缸11内轴向移动的一个气缸活塞12，该活塞顶部构成一个燃室13的边界。在燃室13区域内，一个用于向燃室13喷射燃料的喷射装置(在这里是以喷嘴14的形式)一体化地设置在燃气缸11上。在燃气缸11上开有一个进气口15和一个废气出口16，当气缸活塞12作轴向冲程运动时，上述气口交替地开放和闭合。在进气口15处连接一个进气道17和一个一体化设置在该通道内的节流阀18，该节流阀控制流入燃烧室13的燃气。所述活塞12的冲程运动通过一个连杆19被转换成一个设置在曲柄外壳10内的曲轴20的转动。该曲柄外壳10的内腔21通过一个未画出的溢流道与该燃室13相通，从而，在该气缸活塞12作上升运动时通过该进口15流入所述曲柄外壳10内腔21的燃气在该气缸活塞12作下降运动时通过所述溢流道流入燃室13中。
一个燃料泵22与所述喷嘴14相连。该燃料泵有一个成型于一个泵罩23内的泵腔24，该泵腔通过一个进气阀25与一个燃料入口26相连，又通过一个出气阀27与一个用于通向喷嘴14的喷射管路29的连接管28相连。所述进气阀25和出气阀27都由单向止流阀构成。一方面，该燃料入口26与用于一个预排泵31的第二连接管30相连，另一方面，该燃料入口通过一个稳压节流阀32与一个用于一个回流管路34的连接管33相连。所述预排泵31通过另一个单向止流阀36将燃料从一个燃料容器35中排送到所述燃料泵22的连接管30中，同时，燃料又通过所述稳压节流阀32从该燃料泵处被排送回所述燃料容器35中。
该泵腔24以一个泵活塞37的顶部为界，该泵活塞在所述泵罩23内轴向地导向移动，为了实现泵的运动，通过排流行程和吸气冲程气压驱动该泵活塞。此外，排流行程是逆着一个由螺旋压力弹簧构成的泵簧38的力而完成的，在吸气冲程中，该泵簧将所述泵活塞37推回其下端死点。为了实现气压驱动，在泵罩23中成型有一个工作腔39，该工作腔一侧以一片薄膜40为界，并通过一个空气管路41与所述曲柄外壳10的内腔21相通。该泵活塞37固定于所述薄膜中央。
当所述气缸活塞12在该燃气缸11内作下降运动时，所述曲柄外壳10的内腔21中的压力上升(高压)，接着，当所述气缸活塞12作上升运动时，所述压力降至低压。此外，所述压力变化在该燃料泵22的工作腔39中通过该空气管路41得到调整，于是，该泵活塞37被驱动而形成冲程运动。
为了很精确地分配由该燃料泵22通过该喷嘴14而排送到燃烧室13中的燃料量，在燃气排送到该燃烧室13之前，必须以一预定的比例混和燃气，在泵活塞37的冲程中，设置一个限定其吸气冲程的挡针42，其在泵活塞37的下端死点前的相对位置可以根据二冲程内燃机的工作参数(在此是节流阀18在进气道17中的位置)而进行调整。在图1的燃料泵实施例中，所述薄膜40在中部有一个加固件43，该加固件在泵活塞37的死点处与挡针42接触，此外，该挡针由一个止动挡块44圆周构成。该止动挡块44有一个椭圆形外轮廓并且对中放置，或是有一个圆形轮廓而偏心放置。此外，所述安装在一个垂直于泵活塞37行程方向的横转轴45附近完成，同时，该止动挡块44抗转动地安装在一个位于泵罩23内的(未画出)转轴上，一个操纵杆46(图2)抗转动地啮合该转轴。该操纵杆46通过一个未画出的杠杆与所述节流阀18连接，从而当节流阀18位置变化时，该杠杆导致图2中箭头47所述的摆动。通过上述摆动，该止动挡块44转动，挡针42在泵活塞37的提升路线上或多或少地上移，于是泵活塞37的吸气冲程变长或变短，同时由泵活塞37吸入泵腔24中的燃料量也不一样了。
在图2所示的燃料泵的设计结构中，在薄膜40上与泵活塞37端部紧密结合的加固件43和该止动挡块44之间还设置了一个连动销48，该连动销在泵罩23内轴向地导向移动。通过泵簧38，薄膜加固件43和泵活塞37以及连动销48固定于止动挡块44的外周上力合理的位置。
在图3的简图中和图4的一个设想实施例的纵截面图中画出的燃料泵22与前述的燃料泵的区别之处仅在于，泵活塞37不是气压驱动，而是电磁驱动。只要相同的部件在图3和图4中与在图1和图2中一致，该相同部件使用同一标记。
为了电磁驱动泵活塞37，在泵罩23内与泵活塞37同轴地设置一个电磁铁50，众所周知，该电磁铁有一个磁体外壳51、一个磁励圈52、一个电枢53。该电枢53固定设置在泵活塞37远离泵腔24的那一端，并通过泵簧38支承在泵罩23内。此时，在泵活塞37的吸气冲程的冲程限制之前的该挡针42位于一个调整活塞54的顶部，该调整活塞相对泵活塞37同轴设置在远离工作腔24的那一侧。因此，该调整活塞54通过外螺纹55螺接在成型于泵罩23上的内螺纹56上。该调整活塞54在其伸出泵罩23的自由端上有一个成直角放置的操纵杆57，该操纵杆与一个调节机构相连。如图1和图2所示，该调节机构可以是一个带有特性曲线调整的电磁调节机构，或者可以由二冲程内燃机的进气管中的节流阀构成。通过操纵杆57摆动至图平面内或离开图平面，所述调整活塞54在泵活塞37的轴向前移或后移，于是泵活塞37的下端死点的相对位置，同时，在吸气冲程中的泵活塞37的提升路线以及吸入的燃料量得到控制。

Claims (9)

1．一种用于一台二冲程内燃机的燃料泵，它包括一个曲柄外壳(10)、至少一个安装在曲柄外壳上的燃气缸(11)和一个喷嘴(14)、一个进气口(15)、一个废气出口(16)、以及与进气口(15)连接的一个带有一节流阀(18)的进气道(17)，泵腔(24)成型于一个泵罩(23)内，该泵腔通过一个进气阀(25)与一个燃料入口(26)相通，又通过一个出气阀(27)与一个用于通向喷嘴(14)的喷射管路(29)的连接管(28)相通，一个泵活塞(37)限定了所述泵腔(24)，为了实现泵的运动，通过排流行程和吸气冲程轴向驱动该泵活塞，其特征在于：为了分配由该泵活塞(37)通过该出气阀(27)排射出的燃料量，设置了一块限定该泵活塞(37)吸气冲程的挡针(42)，该挡针在泵活塞(37)的下端死点前的相对位置可以根据二冲程内燃机的工作参数进行调整。
2．如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：挡针(42)由一个偏心止动挡块(44)的圆周构成，所述止动挡块相对一个垂直于泵活塞(37)行程方向的横转轴(45)可转动地设置在远离泵腔(24)的顶部。
3．如权利要求2所述的燃料泵，其特征在于：所述止动挡块(44)有一个椭圆形的外轮廓或有一个曲线型圆角的外轮廓。
4．如权利要求2或3所述的燃烧泵，其特征在于：该止动挡块(44)抗转动地安装在一个位于泵罩(23)内的转轴上，与一个调节机构连接的一个操纵杆(46)抗转动地啮合该转轴。
5．如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：所述挡针(42)由一个调整活塞(54)的顶部构成，在该泵活塞(37)远离泵腔(24)的顶部，该活塞可以沿该泵活塞(37)的冲程方向的同轴方向在所述泵罩(23)内移动。
6．如权利要求5所述的燃料泵，其特征在于：该调整活塞(54)通过外螺纹(55)螺接在成型于泵罩(23)上的内螺纹(56)上，该调整活塞(54)在其伸出泵罩(23)的自由端上有一个操纵杆(57)，该操作杆与一个调节机构相连。
7．如权利要求4所述的燃料泵，其特征在于：所述调节机构与该二冲程内燃机的进气道(17)中的节流阀(18)相连。
8．如权利要求1-3中任一项所述的燃料泵，其特征在于：所述泵活塞(37)由气压驱动，该泵罩(23)有一个可与该二冲程内燃机的曲柄外壳(10)连通的工作腔(39)，该工作腔以一片固定于该泵活塞(37)上的薄膜(40)为界，此外，在吸气冲程中，一个泵簧(38)驱动该泵活塞(37)。
9．如权利要求1-3中任何一项所述的燃料泵，其特征在于：所述泵活塞由电磁驱动，该泵活塞在其远离该泵工作腔(39)的自由端与一个电磁导体(50)的电枢(53)固定连接。
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