CN110892146A - 高压燃料泵 - Google Patents

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Abstract

一种高压燃料泵(10)的主体(12)，该主体(12)设置有：泵送孔(16)，其沿着泵送轴线(X1)延伸；柱形入口腔室(22)，其连续地延伸到泵送孔(16)；燃料入口通道(30)，其沿着第二轴线(X2)延伸，该第二轴线(X2)与泵送轴线(X1)形成角度(A)，所述通道(30)从所述入口腔室中的内开口(34)延伸到外开口(32)，处于低压的燃料在使用中在所述通道(30)中流动；以及碎屑捕集器(36)，其是在所述外表面(14)中挖出的。

Description

高压燃料泵
技术领域
本发明涉及一种柴油燃料高压泵，并且更具体地涉及其中布置有颗粒捕集器的泵的主体。
背景技术
一种用直接喷射设备提供燃料的柴油内燃发动机设置有高压泵，该高压泵从低压箱接收上游燃料流，并将压缩至数千巴的下游高压燃料流输送至共轨和燃料喷射器。
在所述泵中，在入口通道中流动的燃料经由由入口阀构件控制的入口开口进入压缩腔室。所述阀构件限定了与限定在泵的主体上的座面协作的关闭面，并且当入口阀构件移动到关闭位置时，关闭面开始密封接触抵靠座面，使得压缩腔室中的压力能够升高。
保护所述泵和所有下游部件免受燃料中存在的可能造成损坏的颗粒的损害是极其重要的。特别地，在关闭面和座面之间捕获的任何颗粒防止阀构件的完全关闭，并且使得能够从压缩腔室回流到入口通道，从而减少下游高压燃料流。
特别地，当发动机在组装之后第一次点火之前被起动器马达发动而转动曲柄时，泵的旋转速度相应地非常低。从外部源向燃料施加足够的填充压力，但是这不能使燃料流动速率大于泵送柱塞的运动所允许的流动速率。因此，燃料的流动速率非常小，并且仅需要入口阀的微小位移以允许该速率。在工厂中测试之后，在泵静止时通过重力沉积在阀座周围的任何碎屑都可能被携带到入口阀座处的小间隙中，并在那里被捕获。在填充阶段之后，柱塞开始上升并压缩泵送腔室中的燃料。燃料中的压力升高，因此，用作关闭入口阀的负载增大，并且阀试图关闭。防止碎屑到达液压头部中的其座。柱塞迫使燃料穿过座处的小环形间隙回到填充回路中。即使泵送腔室中排出燃料所需的压力可能比所供应的填充压力大许多倍，但该压力仍然太低而不能允许将燃料喷射到发动机气缸中，并且发动机不起动。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述问题，提供了一种适于布置在内燃发动机的柴油燃料喷射设备中的高压燃料泵的主体，所述主体具有外表面并且设置有：沿着泵送轴线延伸并且部分地限定压缩腔室的泵送孔；连续地延伸到泵送孔从而在所述压缩腔室中限定入口开口的柱形入口腔室；沿着与泵送轴线成一定角度的第二轴线延伸的燃料入口通道，所述通道从所述入口腔室中的内开口延伸到外开口，处于低压的燃料在使用中在所述通道中流动；以及在所述外表面中挖出并且限定底面和侧面的碎屑捕集器，入口通道外端在所述侧面中开口。
所述碎屑捕集器是柱形的，并且它沿着基本上平行于泵送轴线的第三轴线从所述外表面延伸到所述底面。
入口通道外开口可以邻近所述外表面，碎屑捕集器比所述入口通道开口延伸得更深，底面限定与所述入口通道开口相距一距离的盲端。
碎屑捕集器的深度(P36)可以被定义为：
P36＞(k1×H32)，其中k1是系数，并且
H32＝D30/sin(A)，并且1.0＜k1，并且其中
P36是凹部的深度；
H32是入口通道在捕集器的侧面中的开口高度；
D30是燃料入口通道的直径；
A是泵送轴线和第二轴线之间的角度。
碎屑捕集器的直径可以大于入口通道的直径。
此外，碎屑捕集器的直径D36被定义为：
D36＞(k2×D30)并且1.5＜k2，并且其中。
本发明还扩展到一种适于布置在内燃发动机的柴油燃料喷射设备中的高压泵，所述高压泵具有根据前述权利要求中任一项所述的主体，并且其中，活塞在泵送孔中被可滑动地引导，入口阀构件控制压缩腔室中的入口开口。
具体实施方式
现在参考附图1通过实施例的方式描述本发明，该附图是柴油高压泵10的主体12的一部分。
所述高压泵10是为柴油内燃发动机提供燃料的直接喷射设备的一部分，所述高压泵10包括具有所述主体12的泵送头部，所述主体设置有贯通钻孔，所述贯通钻孔沿着泵送轴线X1从下开口(未示出)延伸到主体的外表面14中的顶开口。
所述贯通钻孔的下部形成从所述下开口延伸到压缩腔室18的泵送孔16，并且所述钻孔的上部是从压缩腔室18向上延伸到所述顶开口的入口阀孔20，所述入口阀孔20包括形成布置在压缩腔室18附近的柱形入口腔室22的下部和形成阀引导孔24的上部。如图中可见，泵送孔16具有最大的横截面，并且其限定了将压缩腔室18与所述入口腔室22分开的封闭的环形座面26。上阀引导孔24具有最小的横截面，该横截面直接在所述外表面14中开口，或者如图所示，在浅的凹部的底部中开口，该凹部是在所述外表面中挖出的并且形成弹簧座面28。
此外，主体12设有沿相对于泵送轴线X1成角度的第二轴线X2钻出的入口通道30，该入口通道从外端32延伸到在所述入口腔室22的侧面中开口的内开口34。视图的二维截面图使得能够表示仅一个完整的入口通道30，而所描述的泵实施方式具有三个入口通道30，所述入口腔室中的第二通道的开口34是可见的。或者，其它泵可仅设有一个、两个或多于三个通道。而且，在该实施例中，泵送轴线X1和第二轴线X2之间的角度A为大约45°，同时可以选择其它角度值。
此外，主体12设有布置在入口通道的外端32处的碎屑捕集器36，所述碎屑捕集器36是在与入口通道的外端30重合的外表面14中挖出的。所述碎屑捕集器36沿着平行于泵送轴线X1的第三轴线X3延伸，并且其限定了底面40和在其中打开入口通道外端32的侧面38。碎屑捕集器36通过其功能来识别，并且其可以采取具有锥形底面40的盲孔的形式，如图中所示，或者采取具有平坦底部的凹部的形式。所述盲孔36的深度P36轴向地X3延伸超过入口通道在侧面38中的开口32，并且考虑到入口通道30具有直径D30的圆形横截面，侧面38中的所述开口32轴向地X3在开口高度H32上延伸，该开口高度计算为：
H32＝D30/sin(A)
碎屑捕集器36被表示为柱形，但是其它形状也是可接受的。
在平坦底面40的情况下，碎屑捕集器36的深度P36在外表面14和所述平坦底面40之间测量，并且在所述底面40为锥形的所呈现的实施方式中，深度P36是侧面38的轴向长度。
深度P36延伸超过所述开口高度H32，并且可以计算为：
P36＞k1.H32，其中1.0＜k1
此外，碎屑捕集器36的横截面比入口通道的横截面大得多。在所示的实施例中，盲孔36具有范围如下的直径D36的圆形横截面：
1.5D30＜D36＜3.0D30
如使入口通道30延续超过外端32的虚线所示，所述盲孔36足够大以使得能够制造入口通道30，钻孔工具能够接合主体并在外部延伸。
当然，每个入口通道30都设置有碎屑捕集器36，这里仅描述一个，其它的没有在2D图中示出，它们是类似的。
如高压柴油泵领域的技术人员所知，当组装时，泵10包括在泵送孔16中可滑动地引导的活塞和具有在阀引导孔24中可滑动地引导的杆的入口阀构件以及在压缩腔室18中突出并限定布置成与座面26协作的关闭面的头部。
在使用中，活塞在泵送孔16中往复移动，改变压缩腔室18的容积，并且，入口阀构件也交替地移动，以打开或关闭从入口腔室22到压缩腔室18的流体通道，从而使燃料能够进入压缩腔室或防止燃料从压缩腔室流出。由于碎屑捕集器36，入口通道30的进入开口垂直于外表面14，并且考虑到泵10通常布置成使得泵送轴线X1基本上竖直，从外部落下的碎屑下降到捕集器36的底端并且不进入入口通道30。
所述捕集器36比入口通道入口深，捕集在其中的碎屑由底面40收集。在低发动机RPM时，捕集器36中的燃料流动的线速度非常低，当燃料接近入口通道30时，燃料的自然流动路径与碎屑聚集的位置被很好地分离。深度和大横截面这两个方面有助于确保碎屑被收集并保持在碎屑捕集器的底部中。
附图标记列表：
X1 泵送轴线
X2 第二轴线
X3 第三轴线
A 角度
H32 开口高度
P36 碎屑捕集器的深度
D30 入口通道的直径
D36 碎屑捕集器的直径
10 泵
12 主体
14 外表面
16 泵送孔
18 压缩腔室
20 入口阀孔
22 入口腔室
24 阀引导孔
26 座面
28 弹簧座
30 入口通道
32 外开口
34 内开口
36 碎屑捕集器-盲孔-凹部
38 侧面
40 底面

Claims (6)

1.一种高压燃料泵(10)的主体(12)，所述高压燃料泵(10)适于布置在内燃发动机的柴油燃料喷射设备中，所述主体(12)具有外表面(14)并且设置有：
泵送孔(16)，所述泵送孔(16)沿着泵送轴线(X1)延伸并且部分地限定压缩腔室(18)，
柱形入口腔室(22)，所述柱形入口腔室(22)连续地延伸到所述泵送孔(16)，从而在所述压缩腔室(18)中限定入口开口，
燃料入口通道(30)，所述燃料入口通道沿着与所述泵送轴线(X1)成角度(A)的第二轴线(X2)延伸，所述燃料入口通道(30)从所述柱形入口腔室中的内开口(34)延伸至外端(32)，处于低压的燃料在使用中在所述燃料入口通道(30)中流动，以及
碎屑捕集器(36)，所述碎屑捕集器(36)是在所述外表面(14)中挖出的并且限定底面(40)和侧面(38)，所述燃料入口通道(30)的外端(32)在所述侧面(38)中开口，并且
其中，所述碎屑捕集器(34)是沿着基本上平行于所述泵送轴线(X1)的第三轴线(X3)从所述外表面(14)延伸到所述底面(40)的柱形。
2.根据权利要求1所述的主体(12)，其中，所述燃料入口通道的外开口邻近所述外表面(14)，所述碎屑捕集器(36)比所述燃料入口通道的开口延伸得更深(P36)，所述底面(40)限定了与所述燃料入口通道的开口相距一距离的盲端。
3.根据权利要求2所述的主体(12)，其中，所述碎屑捕集器的深度P36被限定为：P36＞(k1×H32)，其中k1是系数，并且
H32＝D30/sin(A)，并且
1.0＜k1，并且其中，
P36是凹部的深度；
H32是所述燃料入口通道在所述碎屑捕集器的所述侧面中的开口高度；
D30是所述燃料入口通道的直径；
A是所述泵送轴线(X1)和所述第二轴线(X2)之间的角度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的主体(12)，其中，所述碎屑捕集器(36)的直径D36大于所述燃料入口通道的直径D30。
5.根据权利要求4所述的主体(12)，其中，所述碎屑捕集器的直径D36被限定为：
D36＞(k2×D30)并且1.5＜k2。
6.一种适于布置在内燃发动机的柴油燃料喷射设备中的高压泵(10)，所述高压泵(10)具有根据前述权利要求中任一项所述的主体(12)，并且其中，活塞在所述泵送孔(16)中被能滑动地引导，并且入口阀构件控制所述压缩腔室(18)中的所述入口开口。
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