CN108071533A - 燃料压力脉冲阻尼装置及燃料系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于燃料系统中高压泵与燃料箱之间燃料回流管道的燃料压力脉冲阻尼装置。该燃料压力脉冲阻尼装置包括：壳体，壳体包括入口管、出口管以及位于入口管与出口管之间的中间管；和位于中间管内可旋转的叶轮。

Description

燃料压力脉冲阻尼装置及燃料系统
技术领域
本发明涉及一种燃料压力脉冲阻尼装置及燃料系统。
背景技术
在柴油发动机中，燃料经由高压泵加压提供至燃料轨道中并且经由燃料喷射器喷射至燃烧室内。在一些条件下，由于需要维持燃料轨道中的压力，高压泵需要不断地工作以提供燃料至燃料轨道，并且多余的燃料则通过燃料回油管从高压泵返回至燃料箱内。高压泵的工作在回油管中的燃料造成脉冲，压力脉冲在燃料回油管内被激励放大进而引起燃料管路的振动。在柴油发动机驱动的车辆中，燃料管路的振动可传递到车体从而导致噪声。现有技术使用的金属脉冲阻尼箱造价较高。因而需要一种结构简单低成本，适用于多种燃料系统的燃料压力脉冲阻尼装置。
发明内容
根据本发明一方面，提供一种用于燃料系统中高压泵与燃料箱之间燃料回流管道的燃料压力脉冲阻尼装置，包含：壳体，壳体包括入口管、出口管以及位于入口管与出口管之间的中间管；和位于中间管内可旋转的叶轮。
在一个实施例中，中间管的截面积大于入口管及大于出口管的截面积。
在另一个实施例中，中间管的半径是入口管的3倍。
在另一个实施例中，中间管的长度为12-15mm。
在另一个实施例中，叶轮包括与中间管的横截面成一定角度并且间隔设置的多个叶片。
在另一个实施例中，叶片与中间管的横截面的角度在10至30度之间。
在另一个实施例中，燃料压力脉冲阻尼装置进一步包括与壳体一体成形用于支撑叶轮的支撑结构。
在另一个实施例中，支撑结构设置在中间管的横截面上，支撑结构为十字形。
在另一个实施例中，叶轮经由紧固件连接至支撑结构。
在另一个实施例中，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体与第二壳体共同形成壳体。
在另一个实施例中，支撑结构包括与第一壳体一体成形的第一支撑部以及与第二壳体一体成形的第二支撑部。
在另一个实施例中，第一壳体与第二壳体的长度方向上邻近边缘处分别形成有第一加强肋和第二加强肋，在第一壳体组装至第二壳体时第一加强肋和第二加强肋接触。
在另一个实施例中，所述壳体和叶轮由塑料构成。
根据本发明的另一方面，提供一种燃料供应系统，包含：燃料箱；高压泵；连接燃料箱与高压泵的供应管道；连接燃料箱与高压泵的回流管道；及设置在高压泵与燃料箱之间位于回流管道上的燃料压力脉冲阻尼装置；其中燃料压力脉冲阻尼装置包括：壳体，壳体包括入口管、出口管以及位于入口管与出口管之间的中间管，中间管的截面积大于入口管及大于出口管的截面积；以及位于中间管内可旋转的叶轮。
在一个实施例中，燃料压力脉冲阻尼装置相对于燃料箱更接近高压泵设置。
在另一个实施例中，叶轮包括与中间管的横截面成一定角度并且间隔设置的多个叶片。
在另一个实施例中，叶片与中间管的横截面的角度在10至30度之间。
在另一个实施例中，燃料供应系统进一步包括与壳体一体成形用于支撑叶轮的支撑结构。
在另一个实施例中，叶轮经由紧固件连接至支撑结构。
在另一个实施例中，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体与第二壳体共同形成壳体。
在另一个实施例中，第一壳体与第二壳体上分别形成有第一加强肋和第二加强肋，在第一壳体组装至第二壳体时第一加强肋和第二加强肋接触。
在另一个实施例中，支撑结构包括与第一壳体一体成形的第一支撑部以及与第二壳体一体成形的第二支撑部。
结合附图根据下面详细描述的一个或多个实施例，本发明的一个或多个特征和或优点会显而易见。
附图说明
图1描述了本发明的一个或多个示例实施例的燃料供应系统的示意图。
图2描述了图1中的燃料压力脉冲阻尼装置的立体图。
图3描述了图2中的燃料压力脉冲阻尼装置的沿I-I线的截面示意图。
图4A描述了图3中的叶轮的放大示意图。
图4B描述了图4A中的A处的放大示意图。
图5描述了图2中的燃料压力脉冲阻尼装置的立体分解示意图。
具体实施方式
根据需要，本说明书中公开了本发明具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本发明的示例并且可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。
请参考图1，其中图1描述了本发明的一个或多个示例实施例的燃料供应系统100的示意图。燃料供应系统100可为车辆发动机的燃料供应系统。在一个或多个实施例中，该燃料供应系统100可为柴油发动机的燃料供应系统。燃料供应系统100包括燃料箱102、位于燃料箱102内的燃料泵104、滤清器106、连接燃料泵104与滤清器106的第一供应管道108、高压泵110、连接滤清器106与高压泵110的第二供应管道112、燃料轨道114、连接高压泵110与燃料轨道114的第三供应管道116和第一回流管道118、连接高压泵110与燃料箱102的第二回流管道120。在一些实施例中，燃料供应系统100可包括位于第二回流管道120上的燃料压力脉冲阻尼装置122。在一个或多个实施例中，燃料泵104为低压泵并且用于通过第一供应管道108以及第二供应管道112提供燃料至高压泵110。在进入高压泵110前，燃料由滤清器106过滤去除杂质。过滤后的燃料经加压通过第三供应管道116提供至燃料轨道114。在一个或多个实施例中，高压泵110可为活塞泵。在一些条件下，由于需要维持燃料轨道114内所需的燃料压力，高压泵110需要持续运转以将燃料提供至燃料轨道114。在燃料轨道114内的燃料压力达到预定值时，多余的燃料则通过第一回流管道118回流至高压泵110，继而通过第二回流管道120回流至燃料箱102内。高压泵的工作在回油管中的燃料造成脉冲，燃料的压力脉冲可引起燃料管路相对于车体的振动从而导致噪声。本发明在第二回流管道120上提供一结构简单低成本的燃料压力脉冲阻尼装置122以降低压力脉冲产生的噪音。燃料压力脉冲阻尼装置122将在下文详细描述。
参考图2和图3，图2描述了描述了图1中的燃料压力脉冲阻尼装置122的立体图，及图3描述了图2中的燃料压力脉冲阻尼装置122沿线I-I的截面图。在一个或多个实施例中，燃料压力脉冲阻尼装置122包括壳体124和位于中间管130内可旋转的叶轮132。壳体124包括入口管126、出口管128以及位于入口管126与出口管128之间的中间管130。入口管126、出口管128可以任何合适的方式连接在第二回流管道120中。例如，入口管126、出口管128可具有螺纹部与第二回流管道120通过螺纹连接。在一个或多个实施例中，燃料压力脉冲阻尼装置122进一步包括用于支撑叶轮132的支撑结构134。支撑结构134设置在中间管130的横截面上，并且具有多个肋条136。在图3的实施例中，支撑结构134具有四个肋条136，其通过壳体124内圆形截面的直径并在圆周上均匀分布，即支撑结构134为十字形。应理解，支撑结构134也可包括三个肋条136，并且三个肋条136在圆周上均匀分布。在一个或多个实施例中，支撑结构134可与壳体124一体成形。应理解，在其它实施例中，支撑结构134可以经由紧固件连接至壳体124。在一个或多个实施例中，叶轮132可经由紧固件138安装至支撑结构134。
参考图3并进一步参考图4A及4B，其中图4A描述了图3中的叶轮132的放大示意图，图4B描述了图4A中的A处的放大示意图。叶轮132位于中间管130中。中间管130的直径可大于入口管126的直径和可大于出口管128的直径。因为对于相同长度，中间管130的体积大于回流管道的体积，因而进入中间管130后，燃料的动能降低或脉动可降低。
叶轮132的设置可进一步减少脉动。叶轮132可包括多个叶片158以及围绕多个叶片158设置的环形部160。参考图4A图4B，叶片158可与中间管130的横截面S成一定角度α并且间隔设置。在一个或多个实施例中，叶片158可具有平面状的表面。在一个或多个实施例中，叶片158与横截面S的角度在10至30度之间。在一个或多个实施例中，在一个或多个实施例中，燃料流动方向与长度方向L相同并且与横截面S垂直。进入中间管的燃料冲击叶片158从而带动叶轮132转动。使得燃料的脉冲能量至少部分被转化为叶轮132的旋转动能和至少部分被转化为湍流。因此，由燃料压力脉冲产生的噪声可得到有效地降低。
叶片158的形状和尺寸可设置为减少特定燃料系统的脉冲。例如，叶片158可具有曲线形的表面。在一个或多个实施例中，叶轮132的环形部160的外表面162与中间管130内表面的距离可在1mm～2mm的范围。在一个或多个实施例中，多个叶片158在中间管130横截面上的投影面积之和与中间管130横截面面积的比例在60％～90％的范围。在一个或多个实施例中，叶片158的厚度在1.5mm～2.5mm的范围。在一个或多个实施例中，叶片158由塑料构成。
叶片158的材料可选择为有助于减少特定燃料系统的脉冲。例如叶片158可由不同硬度的塑料构成。在一个或多个实施例中，叶片158可由不易变形的塑料构成。在一个或多个实施例中，叶片158可由可弹性变形的塑料构成或叶片158的厚度较小。叶片158受燃料的脉冲影响颤动以减小脉冲但颤动不会引起车体的振动。有利地，由于环形部160的支撑，叶片158不会发生较大的变形。
在一个或多个实施例中，叶轮158可设置在中间管130中邻近入口管126的截面，中间管130中间的截面，或邻近出口管128的截面。叶轮132在中间管130中的位置可影响脉动进入中间管130燃料能量的转化。因而可根据特定的燃料系统设置叶轮132在中间管130的位置。
在一个或多个实施例中，燃料压力脉冲阻尼装置122相对于燃料箱102更接近高压泵110设置，这样有利于提前降低燃料的压力脉冲而避免较高的压力脉冲在回流管道120内被激励。
参考图5并结合图3，图5描述了图2中的燃料压力脉冲阻尼装置122的立体分解示意图。壳体124包括第一壳体140和第二壳体142，其中第一壳体140与第二壳体142共同形成壳体124。其中，中间管124的截面积大于入口管126和出口管128的截面积。进一步地，中间管的半径R1是入口管126的半径R2的3倍。这种设置的优点在于高压燃料经由入口管126进入到中间管124后膨胀从而降低压力脉冲。在一个或多个实施例中，中间管124的长度大约在40mm，并且半径R1大约在12-15mm。在一个或多个实施例中，例如经由粘接、紧固件或焊接等方式可将第一壳体140连接至第二壳体142。在一个或多个实施例中，支撑结构134包括与第一壳体140一体成形的第一支撑部144以及与第二壳体142一体成形的第二支撑部146。第一壳体140与第二壳体142的长度方向L上邻近边缘处分别形成有第一加强肋148和第二加强肋150，在第一壳体140组装至第二壳体142时第一加强肋148和第二加强肋150接触。进一步地，支撑结构134包括安装孔152用以让紧固件，例如螺栓154和螺帽156将叶轮132安装至支撑结构134。在一个或多个实施例中，壳体124由塑料构成并可注模形成。
应理解，壳体可由其它方式形成。例如，壳体可吹模形成再从横截面处分成第一壳体和第二壳体。叶轮和支撑部安装到第一或第二壳体中后，经由粘接、紧固件或焊接等方式可将第一壳体连接至第二壳体。
在一个或多个实施例中，壳体和叶轮也可由塑料构成。这样，本发明的燃料压力脉冲阻尼装置有成本低和结构简单的优点。并且，叶轮可根据特定的燃料系统设计以取得期望的噪声、振动和粗糙性(NVH)效果。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种用于燃料系统中高压泵与燃料箱之间燃料回流管道的燃料压力脉冲阻尼装置，包含：
壳体，所述壳体包括入口管、出口管以及位于所述入口管与所述出口管之间的中间管；和
位于所述中间管内可旋转的叶轮。
2.根据权利要求1所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述中间管的截面积大于所述入口管及大于所述出口管的截面积。
3.根据权利要求1所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述中间管的半径是所述入口管的3倍。
4.根据权利要求1所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述中间管的长度为12-15mm。
5.根据权利要求1所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述叶轮包括与所述中间管的横截面向成一定角度并且间隔设置的多个叶片。
6.根据权利要求5所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述叶片与所述中间管的横截面的角度在10至30度之间。
7.根据权利要求1所述的燃料压力脉冲阻尼装置，进一步包括与所述壳体一体成形用于支撑所述叶轮的支撑结构。
8.根据权利要求7所述的燃料压力脉冲阻尼装置，所述支撑结构设置在中间管的横截面上，所述支撑结构为十字形。
9.根据权利要求7所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述叶轮经由紧固件连接至所述支撑结构。
10.根据权利要求9所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体共同形成所述壳体。
11.根据权利要求10所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述支撑结构包括与所述第一壳体一体成形的第一支撑部以及与所述第二壳体一体成形的第二支撑部。
12.根据权利要求10所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述第一壳体与所述第二壳体的长度方向上邻近边缘处分别形成有第一加强肋和第二加强肋，在所述第一壳体组装至所述第二壳体时所述第一加强肋和第二加强肋接触。
13.根据权利要求1所述的燃料压力脉冲阻尼装置，其中所述壳体和叶轮由塑料构成。
14.一种燃料供应系统，包含：
燃料箱；
高压泵；
连接所述燃料箱与所述高压泵的供应管道；
连接所述燃料箱与所述高压泵的回流管道；及
设置在所述高压泵与所述燃料箱之间位于所述回流管道上的燃料压力脉冲阻尼装置；
其中所述燃料压力脉冲阻尼装置包括：壳体，所述壳体包括入口管、出口管以及位于所述入口管与所述出口管之间的中间管，所述中间管的截面积大于所述入口管及大于所述出口管的截面积；以及位于所述中间管内可旋转的叶轮。
15.根据权利要求14所述的燃料供应系统，其中所述燃料压力脉冲阻尼装置相对于燃料箱更接近高压泵设置。
16.根据权利要求14所述的燃料供应系统，其中所述叶轮包括与所述中间管的横截面成一定角度并且间隔设置的多个叶片。
17.根据权利要求14所述的燃料供应系统，进一步包括与所述壳体一体成形用于支撑所述叶轮的支撑结构。
18.根据权利要求13所述的燃料供应系统，其中所述叶轮经由紧固件连接至所述支撑结构。
19.根据权利要求13所述的燃料供应系统，其中所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体共同形成所述壳体。
20.根据权利要求19所述的燃料供应系统，其中所述支撑结构包括与所述第一壳体一体成形的第一支撑部以及与所述第二壳体一体成形的第二支撑部。
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