CN109931196B - 燃料泵冷却剂盖组件 - Google Patents

Abstract

一种燃料泵冷却剂组件，包括具有凸缘底表面的燃料泵盖和燃料泵支撑结构。燃料冷却环设置在燃料泵盖和燃料泵支撑结构之间，其中密封的冷却剂腔由燃料泵支撑结构的外表面的一部分和燃料冷却环的内表面形成。

Description

燃料泵冷却剂盖组件

技术领域

本公开涉及发动机的燃料泵组件，并且更具体地，涉及燃料泵冷却剂盖组件。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

发动机组件可包括燃料系统，该燃料系统包括各种类型的燃料泵，用以提供加压燃料供应。高压燃料泵可用于直喷式发动机。高压燃料泵通常可以安装在气缸盖中，并且可以由配置有上凸轮的发动机组件的凸轮轴驱动。

然而，将燃料泵安装在气缸盖中会导致由于通过泵安装接口的热传导而发生的燃料温度升高/沸腾问题。随着排放要求驱动更大的燃料压力，这成为一个更明显的问题。温度升高是压力增加和传导到泵体的热传导共同作用的结果。

因此，需要一种发动机燃料泵组件来解决由安装表面和燃料泵之间的热传递引起的燃料温度和排放问题。

发明内容

根据示例性实施例的燃料泵冷却剂盖组件包括燃料泵盖，其具有凸缘底面、燃料泵支撑结构以及设置在燃料泵盖和燃料泵支撑结构之间的燃料冷却环，其中，密封的冷却剂腔由燃料泵支撑结构的外表面的一部分和燃料冷却环的内表面形成。

根据示例性实施例的另一方面还包括设置在燃料冷却环的顶表面和燃料泵盖的凸缘底表面之间的隔热层。另一方面，隔热层是隔热涂层。还有另一方面，即，其中隔热层是垫圈。又一方面包括设置在燃料冷却环的底表面和燃料泵支撑结构的配合面之间的隔热层。以及另一方面，其中燃料冷却环还包括与密封的冷却剂腔连通的冷却剂入口和冷却剂出口。

根据示例性实施例的又一方面，其中燃料冷却环还包括与密封的冷却剂腔连通的相变流体注入口。并且另一方面还包括第一O形环，其邻近密封的冷却剂腔的顶端设置并且位于燃料泵支撑结构的外表面和燃料冷却环的内表面之间。

并且另一方面还包括第二O形环，其设置在密封的冷却剂腔的底端附近并且位于燃料泵支撑结构的外表面和燃料冷却环的内表面之间。

根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅用于说明，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据示例性实施例的方面的发动机组件的示意图；

图2是根据示例性实施例的方面的图1的发动机缸体的局部透视图；

图3A是根据示例性实施例的方面的燃料泵冷却剂组件的图示；和

图3B是根据示例性实施例的方面的图3A的燃料泵冷却剂组件的局部图示；

图4是根据示例性实施例的方面的图3A的燃料泵冷却剂组件的横截面视图的图示。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应该理解的是，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

现在参考图1，图中示意性地示出了示例性发动机组件10。发动机组件10可包括发动机缸体12，第一和第二气缸盖14、16，气门机构组件18，燃料系统20和曲轴22。

如图2所示，发动机缸体12可以是铸态组织，并且可包括气缸28的第一和第二排24、26。第一排和第二排24、26可以相对于彼此成角度来设置，以形成V形构造，该V形构造限定第一排和第二排24、26之间的凹部30。曲轴22可以由发动机缸体12在凹部30下方可旋转地支撑。第一壁32可以在凹部30的第一端处在第一和第二排24、26之间延伸，并且第二壁34可以在凹部30的第二端处在第一和第二排24、26之间延伸。发动机缸体12还可包括燃料泵支撑结构36，其位于凹部30内，在第一和第二排24、26之间以及第一和第二壁32、34之间。燃料泵支撑结构36可以是可以固定到发动机缸体12的独立部件，或者可以是可以加工成发动机缸体12的一部分的压铸件特征部。燃料泵支撑结构36包括外表面，燃料泵冷却剂盖组件的一部分设置在该外表面上，如下面将进一步描述。应当理解，燃料泵支撑结构36可以设置在气缸盖中、凸轮轴轴承盖结构的一部分上、凸轮盖中、或发动机缸体12上的其他位置，而不超出示例性实施例的范围。

如图2和4所示，燃料泵支撑结构36可包括轴壳体38和泵安装构件40。轴壳体38可以限定孔42，孔42包括第一和第二轴承区域44、46和开口48，开口48延伸到轴壳体38中并且轴向地位于第一和第二轴承区域44、46之间。泵安装构件40可以从轴壳体38延伸，并且可以包括开口50，开口50与轴壳体38中的开口48对准。

返回参考图1，第一气缸盖14可以固定到发动机缸体12的第一排24，第二气缸盖16可以固定到第二排26。气门机构组件18可包括由第一气缸盖14支撑的第一凸轮轴52和由第二气缸盖16支撑的第二凸轮轴54，以形成顶置凸轮轴式发动机配置。气门机构组件18还可包括用于每个气缸28的进气门56和排气门58，其由第一和第二凸轮轴52、54致动。

参考图1、3A和3B，燃料组件可包括燃料输送系统60、燃料泵冷却剂盖组件62和燃料泵驱动系统64。燃料输送系统60可包括燃料喷射器66以及第一和第二燃料轨道68、70。第一和第二燃料轨道68、70可以与燃料喷射器66连通，以向每个气缸28提供燃料。燃料喷射器66可包括直接喷射燃料喷射器，其与气缸28直接连通以形成直接喷射燃料系统。

燃料泵冷却剂盖组件62可以与第一和第二燃料轨道68、70连通，以向气缸28提供加压燃料供应。燃料泵冷却剂盖组件62可以固定到泵安装构件40，泵安装构件40固定在发动机缸体12的凹部30中。因此，燃料泵冷却剂盖组件62可以被发动机缸体12的铸态组织包围。例如，燃料泵冷却剂盖组件62可以位于气缸28的第一和第二排24、26之间以及第一和第二壁32、34之间。

燃料泵冷却剂盖组件62可包括具有凸缘底面71和驱动机构72的燃料泵盖(参见图4)。具有凸缘的底面71的燃料泵盖可包括固定到泵安装构件40的往复泵，并且驱动机构72可包括升降机构74，升降机构74延伸穿过燃料系统支撑结构36中的开口48、50并接合燃料泵驱动系统64。燃料泵冷却剂盖组件62可包括在高于10,000千帕(kPa)的压力下操作的高压燃料泵。

现在参考图3A和3B，燃料泵冷却剂盖组件62还包括设置在燃料泵盖71和燃料泵支撑结构36之间的燃料冷却环100，其中密封的冷却剂腔105由燃料泵支撑结构36的外表面115的一部分以及燃料冷却环100的内表面110的一部分形成。燃料冷却环100包括流体连通的冷却剂入口102和冷却剂出口104，以允许冷却剂流过密封的冷却剂腔105。在这种情况下，燃料冷却环100使用冷却剂来降低从发动机缸体12向燃料泵盖71传导的温度。

相变流体注入口(未示出)也可以设置在燃料冷却环100中并且与密封的冷却剂腔105流体连通。在这种情况下，可以将相变材料(PCM)注入密封的冷却剂腔中以产生隔热，以降低从发动机缸体12向燃料泵盖71传导的温度。与如上所述的使用入口和出口冷却剂口的主动冷却机构相反，一旦保留用于重复使用，则注入PCM。

第一O形环120设置在密封的冷却剂腔105的顶端附近并且位于燃料泵支撑结构36的外表面115和燃料冷却环100的内表面110之间。而且，第二O形环125可以设置在密封的冷却剂腔105的底端附近，并且设置在燃料泵支撑结构36的外表面115和燃料冷却环100的内表面110之间。第一和第二O形环用于确保流体密封保持在冷却剂腔周围。此外，隔热层130可以设置在燃料冷却环100的顶表面和燃料泵盖71的凸缘底表面之间(参见图4)。更进一步地，隔热层135设置在燃料冷却环100的底表面和燃料泵支撑结构36的配合表面40之间。隔热可以是隔热涂层或隔热垫圈的形式。

燃料泵驱动系统64可包括由曲轴22驱动的驱动轴76。驱动轴76可以位于轴壳体38的孔42内，并且可以通过带装置78与曲轴22接合。例如，带装置78可包括附件驱动带，其与驱动轴76以及第一和第二凸轮轴52、54驱动地接合。可以以小于曲轴22的旋转速度并且大于第一和第二凸轮轴52、54的旋转速度的旋转速度来驱动驱动轴76。在本示例中，可以以曲轴22的旋转速度的一半来驱动第一凸轮轴52和第二凸轮轴54。在另一个非限制性示例中，可以以曲轴22的旋转速度的三分之二来驱动驱动轴76。

驱动轴76可包括第一和第二轴承部分80、82和突出部分84。第一轴承部分80可在轴壳体38的第一轴承区域44处由第一轴承86可旋转地支撑，并且第二轴承部分82可在轴壳体38的第二轴承区域46处由第二轴承88可旋转地支撑。突出部分84可以轴向位于第一和第二轴承部分80、82之间，并且可以与燃料系统支撑结构36中的开口48、50对准。突出部分84可包括第一和第二突出90、92。燃料泵62的驱动机构72可与驱动轴76的突出部分接合。本示例示出了第一和第二突出90、92将升降机构74移位以驱动泵机构71。突出部分84可使驱动机构72在驱动轴76每转一圈时往复两次。

燃料系统20可另外包括位于发动机缸体12的凹部30内的可选的减音材料(未示出)，其可环绕燃料泵62以削弱由燃料泵62产生的噪声。燃料泵62在发动机缸体12的凹部30内的位置提供了许多优点，包括但不限于为减音材料提供壳体位置。燃料泵的位置可另外将发动机缸体12用为燃料泵62的保护壳体。

根据示例性实施例，燃料泵冷却剂盖组件解决了由发动机缸体安装表面和燃料泵之间的热传递引起的燃料温度和排放问题。此外，虽然上述实施例是单独描述的，但是受益于本公开内容的本领域技术人员将理解，本文所述的元素的量可以与所附权利要求范围内的各种实施例混合和匹配。

还应理解，任何上述概念可以单独使用或与任何或所有上述其他概念组合使用。尽管已经公开了本发明的实施例，但是本领域普通技术人员将认识到某些修改将落入本发明的范围内。因此，应研究以下权利要求以确定本发明的真实范围和内容。

Claims (9)

1.一种燃料泵冷却剂盖组件，包括：

燃料泵盖，具有凸缘底表面；

燃料泵支撑结构；和

燃料冷却环，设置在所述燃料泵盖和所述燃料泵支撑结构之间，其中，密封的冷却剂腔由所述燃料泵支撑结构的外表面的一部分和所述燃料冷却环的内表面形成。

2.根据权利要求1所述的组件，还包括设置在所述燃料冷却环的顶表面和所述燃料泵盖的所述凸缘底表面之间的隔热层。

3.根据权利要求2所述的组件，其中所述隔热层是隔热涂层。

4.根据权利要求2所述的组件，其中所述隔热层是垫圈。

5.根据权利要求1所述的组件，还包括设置在所述燃料冷却环的底表面和所述燃料泵支撑结构的配合表面之间的隔热层。

6.根据权利要求1所述的组件，其中所述燃料冷却环还包括与所述密封的冷却剂腔连通的冷却剂入口和冷却剂出口。

7.根据权利要求1所述的组件，其中所述燃料冷却环还包括与所述密封的冷却剂腔连通的相变流体注入口。

8.根据权利要求1所述的组件，还包括第一O形环，所述第一O形环邻近所述密封的冷却剂腔的顶端设置，并且位于所述燃料泵支撑结构的所述外表面和所述燃料冷却环的内表面之间。

9.根据权利要求8所述的组件，还包括第二O形环，所述第二O形环邻近所述密封的冷却剂腔的底端设置，并且位于所述燃料泵支撑结构的所述外表面和所述燃料冷却环的内表面之间。

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