CN111465762B - 用于将燃料、优选柴油燃料供给到内燃机的泵送单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于将燃料、优选柴油燃料供给到内燃机的泵送单元，所述泵送单元具有将燃料供给到高压泵(2)的预供给泵(3)，所述泵送单元借助于进给管道(49)连接到燃料存储腔室，并且设置有两个彼此啮合并通过电动马达(37)旋转的齿轮(40、42)，电动马达的定子(38)容纳在形成在预供给泵(3)的泵体(32)中并液压地连通到进给管道(49)的容纳腔室(48)内部。

Description

用于将燃料、优选柴油燃料供给到内燃机的泵送单元
技术领域
本发明涉及一种用于将燃料、优选柴油燃料供给到内燃机的泵送单元。
特别地，本发明涉及一种类型的泵送单元，该泵送单元包括用于将燃料供给到内燃机的活塞泵以及用于将燃料从存储箱供给到活塞泵的电动齿轮泵。
背景技术
活塞泵包括泵体；形成在泵体中的至少一个缸；可滑动地接合在缸内的活塞；以及致动装置，该致动装置利用用于将燃料吸入缸的进给冲程和用于压缩容纳在缸内的燃料的压缩冲程来使活塞移位。
活塞泵还包括用于选择性地控制燃料到缸的供给的进给阀；用于选择性地控制燃料到内燃机的供给的输送阀。
齿轮泵具有包括杯状体的泵体，所述杯状体通过端壁界定，也通过侧壁界定并且通过盖封闭。
盖被布置成与侧壁接触，并且借助于布置在其间的环形密封件以流体密封的方式连接到杯状体。
泵体内容纳有电动马达，该电动马达借助于布置在盖与电动马达之间的弹性环轴向地锁定在杯状体上。
电动马达包括定子、可旋转地接合在定子内的转子以及形成在转子上并设置有内齿的外齿轮。
齿轮泵还包括内齿轮，该内齿轮安装在转子内并且设置有与外齿轮的内齿啮合的外齿。
泵体被配置成限定用于在内部容纳两个齿轮的第一容纳腔室和用于在内部容纳定子的第二容纳腔室。
两组齿被形成为限定多个以流体密封的方式连接起来的可变容积腔室。
在转子和内齿轮围绕相应的旋转轴线旋转之后，每个可变容积腔室液压地相继首先连通到用于将燃料吸入齿轮泵的进给管道，然后连通到将燃料供给到活塞泵的输送管道。
由于可变容积腔室内的燃料压力从进给管道到输送管道增加，因此由于齿轮和所述泵体之间存在轴向游隙，所以燃料渗入泵体与转子之间以及第二容纳腔室内。
上述类型的已知泵送单元具有许多缺点，其主要是由于通过燃料渗入在泵体与转子之间在第二容纳腔室内部产生压力增加，因此杯状体和泵体的盖，环形密封件和弹性环承受相对较高的应力。
此外，上述类型的已知泵送单元还具有进一步的缺点，即，在正常操作期间，通过定子的加热导致的第二容纳腔室内部的燃料的加热阻止了定子的冷却，降低了其效率，导致燃料的劣化并导致燃料沉积在定子本身上。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于将燃料、优选柴油燃料供给到内燃机的泵送单元，该泵送单元不具有上述缺点并且制造简单且成本低廉。
根据本发明，提供了用于将燃料、优选柴油燃料供给到内燃机的泵送单元。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，附图示出了本发明实施例的非限制性示例，其中：
图1是根据图1的泵送单元的第一示意性剖视图，其中为了更清楚起见，移除了一些部分。
图2是根据图1的泵送单元的第二示意性剖视图，其中为了更清楚起见，移除了一些部分。
图3是图1和2中所示的泵送单元的细节的示意性剖视图，其中为了更清楚起见，移除了一些部分；和
图4是图3所示细节的示意性平面视图，其中为了更清楚起见，移除了一些部分。
具体实施方式
参考图1和图2，整体上，附图标记1表示用于将燃料、优选柴油燃料从存储箱(未示出)供给到内燃机(未示出)、在该情况下为柴油燃烧发动机的泵送单元。
泵送单元1包括用于将燃料供给到内燃机(未示出)的高压泵2，以及用于将燃料从存储箱(未示出)供给到泵2的低压或预供给泵3。
高压泵2是设置有泵体4的活塞泵，该泵体4包括容纳壳体5，该容纳壳体5具有带有纵向轴线7的中心孔6并且还具有至少一个侧孔8(通常多个孔8围绕轴线7均匀地分布)，侧孔8具有横向于轴线7并从所述孔6朝壳体5的外侧径向延伸的纵向轴线9。
每个孔8通过头部件10封闭，该头部件10被布置成与壳体5接触并且具有凸耳11，该凸耳11与轴线9同轴地突出到孔8内。
头部件10具有中心孔12，该中心孔12通过头部件10与轴线9同轴地形成，并且包括沿所述轴线9彼此对准的较宽部分13和较窄部分14。
部分14面对孔6并限定了泵2的缸15，该缸15由活塞16可滑动地接合，该活塞16在致动装置17的推力作用下可作直线往复运动，该直线往复运动包括用于将燃料吸入缸15的进给冲程和用于压缩容纳在所述缸15内的燃料的压缩冲程。
装置17包括管状套筒18，该管状套筒18与轴线9同轴地可滑动地接合在孔8内，并围绕缸15延伸，并且具有内部环形凸缘19，该内部环形凸缘19从套筒18的内表面径向突出并且将套筒18本身划分成两个圆柱形部分20、21，其中的部分20面对孔6。
装置17还具有挺杆组件22，挺杆组件22包括具有大致圆柱形形状的接合块23，该接合块23借助于过盈配合被锁定在部分20内，被布置成与凸缘19接触并支撑挺杆辊24。
辊24从接合块23朝向孔6突出，并且与接合块23可旋转地接合，从而相对于所述接合块23绕大致垂直于轴线9的相关联的纵向轴线25旋转。
凸缘19支撑围绕活塞16延伸的环形盘元件26，该环形盘元件26与轴线9同轴地插入到套筒18的部分21内，并且具有轴向面对凸缘19的外周边缘和轴向面对所述活塞16的头部的内周边缘。
装置17还包括压缩弹簧27，该压缩弹簧27与轴线9同轴地安装在凸耳11和套筒18之间，并且被布置在头部件10和盘元件26之间，以使盘元件26移位并正常保持盘元件26与凸缘19接触，并且保持辊24与凸轮28接触，凸轮28形成在传动轴29的中间部分的外表面上，传动轴29通过孔6安装、从而相对于壳体5围绕轴线7旋转。
每个缸15内部的燃料的供给通过已知类型的相应进给阀30选择性地控制，而从每个缸15向内燃机(未示出)的燃料的供给通过已知类型的相应输送阀31选择性地控制。
参考图3和图4，泵3是设置有泵体32的电动齿轮泵，泵体32包括杯状体33，该杯状体33通过端壁34和侧壁35界定并且通过被布置成与所述壁35接触的盖36封闭。
泵3还包括容纳在泵体32内的同步无刷永磁电动马达37。
马达37包括具有环形形状的定子38，该定子38具有基本垂直于壁34的纵向轴线39，并且借助于布置在定子与转子之间并与所述轴线39同轴的轴承40a与具有环形形状的转子40可滑动地啮合。
转子40与轴线39同轴地安装，转子40具有内齿41并且限定了泵3的外齿轮。
泵3还包括内齿轮42，该内齿轮42被容纳在转子40内并且与从壁34朝向盖36突出的对中销43可旋转地接合。
齿轮42围绕平行于所述轴线39并与之分开的旋转轴线44可旋转地安装，并具有与转子40的内齿41啮合的外齿45。
两组齿41、45被形成为限定多个围绕轴线39分布并且以流体密封的方式彼此连接的可变容积腔室46。
杯状体33和盖36被形成为限定两个围绕轴线39延伸的容纳腔室47、48，并且：
腔室47的内部容纳有齿41和45，并具有平行于轴线39测量的高度，该高度基本上等于也平行于轴线39测量的腔室46的高度，以及
腔室48内部容纳有定子38。
在转子40和齿轮42围绕相应的轴线39、44旋转之后，每个腔室46液压地相继首先连通到进给管道49，以将燃料吸入泵3，然后连通到输送管道50，以将燃料供给到泵2中。
关于上述内容，应指出：
在从管道49转移到管道50的过程中，腔室46的容积减小，并且在从管道50转移到管道49的过程中，腔室46的容积增大；和
在从管道49转移到管道50的过程中，燃料压力增加，并导致燃料首先在泵体32和转子40之间渗入，然后渗入容纳腔室48。
因此，腔室48内部的燃料压力大于管道49内部的燃料压力。
泵3还设置有通过盖36形成的连接管道51，该连接管道51将容纳定子38的腔室48和进给管道49连接起来，并且允许在泵体32和转子40之间渗入所述容纳腔室48的燃料在进给管道49内再循环。
杯状体33和盖36借助于布置在它们之间并与轴线39同轴安装的环形密封件52以流体密封的方式连接起来。
电动马达37借助于弹性环53轴向地锁定在泵体32内，该弹性环53与轴39同轴地安装在盖36和所述电动马达37之间。
由于连接管道51的存在以及腔室48内部的燃料压力，渗入所述腔室48的燃料可以在管道49内再循环。
由于燃料从腔室48再循环到管道49中，腔室48内部的燃料压力可以减小并且定子38被冷却。
腔室48内部的燃料压力的减小使得作用在环形密封件52和弹性环53上的应力量相对较小，作用在杯状体33和盖36上的应力量相对较小，以及使用相对轻质和低成本的材料生产杯状体33和盖36的可能性。
定子38的冷却提高了定子38的电效率并减少了燃料的劣化。

Claims (11)

1.用于将燃料供给到内燃机的泵送单元，所述泵送单元包括：高压泵(2)，用于将燃料供给到内燃机；预供给泵(3)，用于将燃料从存储箱供给到高压泵(2)；进给管道(49)，用于将燃料吸入预供给泵(3)；输送管道(50)，用于将燃料从预供给泵(3)供给到高压泵(2)；预供给泵(3)包括：电动马达(37)，电动马达(37)又包括定子(38)、可旋转地接合在定子(38)内的转子以及形成在所述转子上的第一齿轮(40)；与第一齿轮(40)啮合的第二齿轮(42)；以及泵体(32)，其被配置成能限定用于在内部容纳第一齿轮(40)和第二齿轮(42)的第一容纳腔室(47)和用于在内部容纳定子(38)的第二容纳腔室(48)；其中所述第一容纳腔室(47)液压地连通到进给管道(49)并且构造成将燃料输送到输送管道(50)，其中，所述预供给泵(3)还包括通过泵体(32)形成的连接管道(51)，以便将第二容纳腔室(48)和进给管道(49)连接起来，从而在预供给泵操作期间，在泵体(32)和第一齿轮(40)和第二齿轮(42)之间渗出并且从所述第一容纳腔室(47)运动到所述第二容纳腔室(48)的燃料被返回到在第一容纳腔室(47)上游的进给管道(49)。
2.根据权利要求1所述的泵送单元，其中，所述预供给泵被构造成：在预供给泵操作期间，第二容纳腔室(48)内的燃料压力大于进给管道(49)内的燃料压力，以便确保在泵体(32)和第一齿轮(40)和第二齿轮(42)之间渗出并且从所述第一容纳腔室(47)运动到所述第二容纳腔室(48)的燃料从第二容纳腔室(48)经过连接管道(51)回流到所述进给管道(49)。
3.根据权利要求1或2所述的泵送单元，其中，所述第一齿轮(40)是形成在所述转子上并设有内齿(41)的外齿轮，并且所述第二齿轮(42)是安装在所述第一齿轮(40)内并设有外齿(45)的内齿轮。
4.根据权利要求3所述的泵送单元，其中，所述外齿(45)与所述内齿(41)一起限定多个可变容积腔室(46)，每个可变容积腔室(46)在定位成与所述进给管道(49)相对时具有第一容积，并且在定位成与输送管道(50)相对时具有第一容积，第二容积小于第一容积。
5.根据权利要求1或2所述的泵送单元，其中，所述泵体(32)包括杯状体(33)和用于封闭所述杯状体(33)的盖(36)。
6.根据权利要求5所述的泵送单元，其中，所述预供给泵(3)还包括环形密封件(52)，用于以流体密封的方式将所述杯状体(33)和盖(36)连接起来。
7.根据权利要求5所述的泵送单元，其中，所述预供给泵(3)还包括弹性环(53)，所述弹性环(53)布置在盖(36)与电动马达(37)之间，以便将电动马达(37)轴向地锁定在杯状体(33)上。
8.根据权利要求1或2所述的泵送单元，其中，第一齿轮(40)和第二齿轮(42)被安装成围绕彼此平行且彼此分开的相应的旋转轴线(39、44)旋转。
9.根据权利要求8所述的泵送单元，其中，所述第一容纳腔室(47)具有平行于旋转轴线(39、44)测量的高度，该高度基本上等于也平行于旋转轴线(39、44)测量的第一齿轮(40)和第二齿轮(42)的高度。
10.根据权利要求1或2所述的泵送单元，其中，高压泵(2)是活塞泵，所述活塞泵包括泵体(4)、形成在活塞泵的泵体(4)中的至少一个缸(15)、可滑动地接合在缸(15)内的活塞(16)，以及致动装置(17)，所述致动装置(17)能利用用于将燃料吸入缸(15)的进给冲程和用于压缩容纳在缸(15)内的燃料的压缩冲程来使活塞(16)移位。
11.根据权利要求1或2所述的泵送单元，其中，所述燃料是柴油燃料。
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