CN1116517C - 用于输送液体的活塞泵装置 - Google Patents

用于输送液体的活塞泵装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1116517C
CN1116517C CN98106066A CN98106066A CN1116517C CN 1116517 C CN1116517 C CN 1116517C CN 98106066 A CN98106066 A CN 98106066A CN 98106066 A CN98106066 A CN 98106066A CN 1116517 C CN1116517 C CN 1116517C
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston
working space
otch
liquid
pump device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98106066A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1192507A (zh
Inventor
K·黑姆
R·霍菲尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wartsila NSD Schweiz AG
Original Assignee
Wartsila NSD Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wartsila NSD Schweiz AG filed Critical Wartsila NSD Schweiz AG
Publication of CN1192507A publication Critical patent/CN1192507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1116517C publication Critical patent/CN1116517C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/26Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14Tappets; Push rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/243Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movement of cylinders relative to their pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/26Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
    • F02M59/265Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders characterised by the arrangement or form of spill port of spill contour on the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/34Varying fuel delivery in quantity or timing by throttling of passages to pumping elements or of overflow passages, e.g. throttling by means of a pressure-controlled sliding valve having liquid stop or abutment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

一种用于输送液体,特别是燃油尤其是重油的活塞泵装置,包括一个泵壳体(2),该泵壳体(2)具有一个工作空间(3)以及一个用于减小和扩大工作空间(3)的可移动的活塞(4)。它还有至少一个通过其液体可以被引入工作空间(3)的进入孔(21),和一个液体通过其可以从工作空间(3)被引导出来的出口孔(22),其特征在于,用于调节进入工作空间(3)的液体量的装置设置在泵壳体(2)的内部空间中。

Description

用于输送液体的活塞泵装置
技术领域
本发明涉及用于输送液体,具体为输送燃油特别是输送重油的活塞泵装置,和设置有该种活塞泵装置的往复式活塞内燃机。
背景技术
活塞泵装置通常按照这样的原理运行,即泵壳体中的工作空间通过活塞的线性振荡运动而经历着容积的周期性的变化。活塞可以或者在中空的缸筒中来回密封地滑动,或者在泵壳体的内壁与活塞之间设置一个引导套筒。在下面的描述中,使工作空间容积减小的活塞运动称为压缩运动,而使工作空间容积扩大的活塞运动称为膨胀运动。
已知以这样的方式设计压缩装置,即活塞在膨胀运动期间打开吸管,使得被输送的液体可以进入工作空间。在随后的压缩运动期间,活塞关闭吸管,因此使存在于工作空间中的液体的压力增加。然后液体例如通过一个自动控制的单向阀进入高压侧的压力管。这样的活塞泵装置用作,例如往复式活塞内燃机的,特别是柴油机的喷射装置的喷射泵。它们的任务是将燃油压入喷油管,所获得的压力高达大约2000巴。此外,每个工作循环由喷射泵输送的燃油量应当可以在大约0-全负荷燃油量之间予以调节,以便实现机器的相应所需要的功率输出。
已知的常常采用的一种被输送燃油量的调节是所谓的斜棱调节,其中,活塞的冲程运动的幅度大体上是恒定的,但是活塞可以围绕其纵向轴线转动。活塞沿着其外圆周具有一个通过一个流出通道与工作空间连通的沟槽。该沟槽由与活塞的纵向轴线成倾斜并在其外表面上延伸的棱边限界。这样,在活塞的靠近工作空间的端面与沟槽的起始处之间的距离将不是恒定的量。因此,根据转动活塞的角位置,倾斜棱边将在压缩运动期间在较早的时间或者较晚的时间打开进入孔或者特定的溢流孔,借此,工作空间与吸入侧相通,存在于工作空间的高压侧的燃油将流动到低压侧,随之,该输送工作停止。因此,通过活塞围绕其纵向轴线的转动,活塞的靠近工作空间的棱边与倾斜棱边之间的距离在进入孔或者在特定的溢流孔处是各自不同的。当在压缩运动期间首先提到的棱边分别关闭进入孔或者特定的溢流孔时输送工作便开始,而在进一步的压缩运动过程中当倾斜棱边一打开进入孔或者溢流孔时,输送工作便结束。这样,通过在高压侧流走过剩的燃油,有效的燃油输送量便可予以改变。
然而,这种已知类型的根据倾斜棱边调节的原理来运行的活塞泵装置具有几个缺点。例如,从能量方面来看由于在高压侧液体流走,则这种调节是不利的。由于基本上所有的燃油量,即与全负荷运行所需要的基本上相同的燃油量,在活塞的膨胀运动期间在每个工作循环中,都流入工作空间,所以较大部分的燃油,在压缩运动期间特别是在局部负荷或者在怠速运行时,将从高压侧流回到吸入侧,没有被利用。对此是需要能量的,因为,一方面,活塞必须首先使存在于工作空间中的全部液体处于压力之下,另一方面,还必须有对此工作循环不需要的液体的回流。对于回流液体的运动和压缩所需要的该能量表示一种不经济的因而是不希望的损失,因为它是自实际工作过程的损失。该损失对于泵装置的效率有不利的作用。因此非常需要改进,特别是对于诸如船用内燃机的喷射泵所输送的液体是重油的应用场合。
此外,根据活塞相对于吸入孔的角位置,也就是根据泵装置是否运行在怠速模式,局部负荷或者全负荷,在活塞的外壁分别与引导套筒或者泵壳体之间的密封表面是较短的。因此产生并非不重要的泄漏量,其对于泵效率也有不利的影响。
另一方面,还已知这样的活塞泵装置,其中,输送液体量的调节通过放置在泵装置前方的单独的限制器装置来进行。在这种泵装置中,活塞通常设计成为基本上是光滑的壁,而放置在其前方的限制器装置根据负荷来调节在工作循环中流入工作空间的液体量。然而,如果这样的话,在限制器装置与泵的工作空间之间的死容积是不利的,因为存在于其内的液体将在每个工作循环期间处于压力之下。此外,惯用限制器装置至少不太适于输送重油,因为重油有化学腐蚀性,并且在例如限制器装置的阀上形成非常坚硬的沉积,由其将导致很高的磨损和很高的保养费用。虽然对于重油已经研制了特殊的阀,但是,这将使结构相当复杂,制造成本较高。
发明内容
因此,从该现有技术的情况出发,本发明的一个目的是提供一种用于输送液体的活塞泵装置,其中,输送液体的量可以以一种简单的形式予以调节,并且它没有上述的缺点。特别是,该活塞泵装置应当适于输送燃油,特别是重油。与已知的装置,例如利用倾斜棱边调节来运行的那些装置相比,其应当更加有效地使用所消耗的能量,并且效率有重大的改进。另外,应当尽可能地避免死容积。活塞泵装置应当有简单而坚固的结构,并且是经济的。特别是,本发明的目的是提供一种活塞泵装置,它适用于按照迪赛尔原理运行因而能够产生为此所要求的高压的往复式活塞内燃机中的喷射系统。
满足这些目的的用于输送液体,特别是燃油尤其是重油的活塞泵装置包括一个泵壳体,该泵壳体具有一个工作空间以及一个用于减小和扩大工作空间尺寸的可移动的活塞。此外,本发明的活塞泵装置具有至少一个通过其液体可以被引入工作空间的进入孔,和一个液体通过其可以从工作空间被引导出来的出口孔,其特征在于,用于调节进入工作空间的液体量的装置设置在泵壳体的内部空间中。
由于进入工作空间的液体量在本发明的活塞泵装置中可以调节,则可以避免工作空间的液体的回流,借此输入能量可以予以有效地利用,因而效率可以提高。可以在很大程度上避免不希望的死容积,因为调节液体量的装置设置在泵壳体的内部空间中。此外,不需要在活塞泵装置之前设置外部计量装置来调节被输送的液体量。借此可以使装置简单,坚固和经济。特别是在吸入侧不需要外部的重油阻尼限制器装置。
在本发明的活塞泵装置的最佳实施例中,用于调节进入工作空间的液体量的装置设置在活塞上。例如,活塞相对于其纵向轴线可转动地支承着并且调节装置考虑使活塞围绕其纵向轴线转动而设置。活塞设计成基本上为圆柱形,而用于调节进入工作空间的液体量的装置包括至少一个设置在活塞裙部表面并延伸到活塞的靠近工作空间的端面的切口。该切口以几何图形这样设计,使得它可以在活塞膨胀运动的终端,即活塞处于其时工作空间具有最大容积的换向点时,根据活塞相对于泵壳体的角位置使较大或者较小部分的进入孔与工作空间相连通。这样,在本实施例中,进入工作空间的液体量因而可以以一种简单的方式,即通过使活塞围绕其纵向轴线转动来予以调节。关于切口的几何形状,下面将详细介绍几种可行的变型。
出于压力分布尽可能对称的理由,用于调节进入工作空间的液体量的装置最好包括至少两个在活塞外表面上的基本相似的切口,这些切口最好布置成彼此径向对置的,并且每个都延伸到活塞的靠近工作空间的端面。
在本发明的活塞泵装置的又一个示范性实施例中,一个用于引导活塞的引导套筒设置在泵壳体的内部空间中,并具有至少一个用于被输送液体的通孔。引导套筒相对于泵壳体的位置可以通过一个控制装置来改变。在该示范性实施例中,进入工作空间的液体量的调节通过引导套筒围绕活塞的纵向轴线的转动或者通过引导套筒沿着活塞的纵向轴线的方向的位移来完成。通过这些措施,引导套筒的通孔相对于泵壳体进入孔的位置可以变化。这样,当活塞处于其时工作空间的容积为最大时的其换向点时,通过其液体可以进入工作空间的那个表面的横截面积也可以变化。根据引导套筒的位置,较大或者较小部分的进入孔则可以关闭。进入工作空间的液体量也可以以这种方式简单地予以调节。
本发明的活塞泵装置特别适于用作往复式活塞内燃机的喷射系统的喷射泵,因为取决于负荷的燃油量而特别是重油量可以以一种简单的方式由它来调节。此外,可以产生柴油机中所需要的高压。这里特别有利的是,本发明的活塞泵装置的效率提高了,这就使它能够经济的低成本的运行,并且能够不用外部的重油阻尼限制器装置来调节进入工作空间的液体量。
本发明的其它有利的措施和较佳的实施例可以从从属权利要求中得到。
附图说明
现在参照几个示范性的实施例和附图进一步解释本发明。在简图中所示的不是按比例的。其中:
图1是带有主要部件的本发明的活塞泵装置的第一示范性实施例的纵向剖视简图;
图2a-2d是在第一投影面上切制出的垂直投影的不同变型;
图3a-3d是在第二投影面上切制出的垂直投影的不同变型;
图4a-4d是切口的不同横截面区域的活塞端面的视图;
图5是带有主要部件的本发明的活塞泵装置的第二示范性实施例的纵向剖视简图;
具体实施方式
在下面的参照附图对示范性实施例的描述中,相同的部件或者具有相同功能的部件提供有相同的标号。用于输送液体,具体为燃油,特别是重油的本发明的活塞泵装置包括一个泵壳体2(图1),该泵壳体2具有一个工作空间3和一个用于减小和扩大工作空间3的活动活塞4,至少一个通过其可以使液体进入工作空间3的进入孔21和一个通过其可以将液体从工作空间3导出的出口孔22。根据本发明,用于调节进入工作空间3的液体量的装置设置在泵壳体2的内部空间中。
现在对于涉及活塞泵装置的特殊情况的实施例以示范性质给出下面的说明,而该装置适用于重油并作为用于按照迪赛尔原理运行的大型往复式活塞内燃机,例如船用内燃机的喷射泵。还将提及其中输送的液体是重油的该类装置的使用情况。显然,本发明不限于这种用途。被输送的介质也可以是不同的燃油,或者相当一般的液体。此外,本发明的活塞泵装置不限于用于喷射系统,而还可以适用于其中被输送的液体量是可调节的其它应用场合。
本发明的活塞泵装置按照已知的原理运行,即泵壳体2中的工作空间3通过活塞4的线性振荡运动经历着容积的周期性的变化。在下面的说明中,使工作空间3的容积减小的活塞4的运动称为压缩运动,而使工作空间3扩大的运动称为膨胀运动。此外,当工作空间3的容积最大时活塞4所处的死点或者换向点称为第一死点,而当工作空间3的容积最小时活塞4所处的死点或者换向点称为第二死点。因此,按照图1所示,压缩运动是活塞4的向上的运动,而膨胀运动是活塞4的向下的运动,活塞4的第一死点是下死点,而第二死点是上死点。
在图1中,其整体以标号1示出并且对于理解本发明是重要的那些本发明的活塞泵装置的第一示范性实施例的部件以纵向剖面示意性地示出,而局部以符号的方式示出。为了更好理解的原因,从泵技术本身足以了解的许多细节未予示出。这类细节,例如管路,用于阻挡油的进口和出口,活塞弹簧,密封,调节螺钉等可以按照例如倾斜棱边调节的原理运行的商用喷射泵中的已知方式设计,在这里不再详细解释。
在图1所示的示范性实施例中,活塞4具有基本上是圆柱形的结构并且围绕其纵向轴线A可转动地支承着。活塞4可以借助一个包括控制杆6的控制装置围绕其纵向轴线A转动,如带有标号C的双箭头所示,控制杆6在其面朝活塞4的侧面上设置有齿,这些齿与设置在活塞4的外表面上的齿结构7相啮合。因此,活塞4可以通过控制杆6沿着双箭头B的方向的相应移动而围绕其纵向轴线A沿着两个方向C转动。用于转动活塞4的这种控制装置本身是已知的,因此不需要进一步解释。用于减小和/或扩大工作空间3的活塞4的冲程运动同样以已知的方式实施。从动凸轮轴10可以转动,通过它的转动,凸轮11可以将传动装置12按照图1所示向上运动。因此,活塞4对抗未示出的弹簧的弹力向上运动(如图1所示),因而压缩工作空间3。在凸轮11移过传动装置12以后,活塞4将向下运动,因此工作空间3将扩大。
在第一示范性实施例中(图1),用于调节进入工作空间3的液体量(重油量)的装置包括至少一个设置在活塞4的外表面上,且向上延伸到活塞4的靠近工作空间3的端面49处的切口5。为使压力尽可能对称分布,最好是在活塞4的外表面上设置至少两个基本上相似的切口,这两个切口最好是径向对置地布置,而且其中每个都延伸到活塞4的靠近工作空间3的端面49处。当然,也可以设置两个以上的这样的切口5,而这些切口最好是均匀地分布在活塞4的外表面上。显然,在活塞的外表面上设置几个切口5的这种情况下,可以在泵壳体上设置一个以上的进入孔21。因为其足以了解本发明的教义,所以下面仅考虑可能的多个切口5中的一个。
在运行状态下,切口5用于调节进入工作空间3的重油的输入量。量。如图1所示,活塞大致处于其第一换向点(最大的工作空间3的容积)处。在该状态下,切口5形成一个在进入孔21与工作空间3之间的连接。为燃烧准备的重油通过与进入孔21连接的吸管13达到进入孔21,如以带有标号BE的箭头象征性地所示,从那里通过切口5进入工作空间3。在随后的压缩运动中,活塞关闭进入孔21并压缩工作空间3,借此存在于其中的重油处于压力之下。该重油通过出口孔22和单向阀14进入压力管15,该压力管15通至例如与喷油嘴连接的未示出的压力容器。在随后的活塞4的膨胀运动中,通过切口5在进入孔21与工作空间3之间再次形成连接,因此,重油可以进入工作空间3,以便进行下一个工作循环。因此,在活塞4的膨胀运动期间,也就是当活塞处于其第一换向点的区域时,重油可以进入工作空间3。
在本发明的活塞泵装置中,根据负荷对输送重油量的调节通过调节进入工作空间3的重油量来完成,与在通常已知的泵中,例如带有倾斜棱边调节的泵中的不同,在这样的泵中,每工作循环中重油输入量基本上是不变的,调节通过高压侧的回流来实现。
在图1所示的示范性实施例中,进入工作空间3的重油量的调节通过活塞4围绕其纵向轴线转动(双箭头C)来实施。在活塞4的外表面上的切口5按照这样的方式作几何设计,即根据活塞4相对于泵壳体2的角位置,当活塞4处于其第一换向点的区域时,或多或少的重油可以进入工作空间3。术语“角位置”在这里可以理解为是指活塞围绕其纵向轴线相对转动的位置,如同例如在圆柱坐标系统中通过方位角所述的。
图2a-2d示出了切口5结构的几个变型,每个以垂直投影投射在第一投影面上。该第一投影面平行于活塞4的纵向轴线A。该投影部分由标号51a-51d表示。该投影图形基本上相当于从垂直于活塞4的纵向轴线A的方向投影在活塞4的外表面上的视图。为便于理解,在图2a-2d中也划出了带有其纵向轴线A的活塞4;泵壳体2被示出并以虚线示出了进入孔21的位置。图2a-2d示出了在每个情况下近似处于其第一换向点(或者第一死点,工作空间3的最大容积)并且处在相当于被输送重油的平均量的角位置处的活塞4。
在图2a所示的投影51a中,切口5首先以沟槽511a的形式从活塞4的靠近工作空间3的端面49并且沿着平行于纵向轴线A的外表面延伸,然后改变为一个基本上为V形的部分512a,该V形部分512a的敞开侧基本上平行于活塞4的纵向轴线A。因此切口5沿着活塞4周向收缩,即切口5向着右侧变窄,如同2a所示。
如果现在每个工作循环要输送大量的重油,例如由于相连接的往复式活塞内燃机要发出较大的功率(负荷增加),则借助控制杆6(图1)使活塞4围绕其纵向轴线A确实按照箭头C1的方向向右转动,如图2a所示。因此当活塞4处于其第一死点区域时,V形部分512a便可以打开较大部分的进入孔21。结果,较大量的重油便可以通过切口5进入工作空间3。如果,相反,每个工作循环要输送的重油量要减少,那么活塞4借助控制杆6的相应的移动沿着箭头C2的方向(图2a)围绕其纵向轴线A转动。因此当活塞4处于其第一死点区域时,进入孔21的由切口5打开的部分被减小。结果,每个工作循环进入工作空间3的重油量被减少。如果活塞泵装置1设置在最大的输送量,那么如果活塞4处于其第一死点区域,则切口5将基本上完全打开进入孔21,按照图2a所示,这意味着,表示进入孔21相对于切口5的位置的以虚线划出的圆圈将基本上完全落在投影51a的范围内。如果,相反,根本不要输送重油,例如由于连接的往复式活塞内燃机关车时,那么将使活塞4通过围绕其纵向轴线A以箭头C2(图2a)的方向转动至这样的角位置,使得表示进入孔21相对于切口5的位置的以虚线划出的圆圈将基本上完全落在投影51a的范围之外。因此,即使活塞4处于第一死点区域,进入孔21仍然保持关闭,重油不能流入工作空间3中。以这种简单的方式,即通过转动活塞4,被输送的重油量可以在最小和最大值之间予以调节,因此,本发明重要的是,进入工作空间3的重油量可以调节。
在与图2a相似的附图中,图2b-2d示出了实施切口5的其它变型的投影51b-51d。它们的作用原理与结合附图2a所作的说明是相同的,因此,涉及它的解释也以相同的含义适用于附图2b-2d所示的变型。
在图2b和2c的变型中,在平行于活塞4的纵向轴线A的第一投影面上的切口5的相应的正投影51b或者51c基本上是三角形的。图2b示出一个变型,其中,切口5的投影51b是三角形,它的一个边处于活塞4的端面49上。该三角形具体来说是一个直角三角形,形成直角的两个侧边至少如此之长,使得至少对于活塞4的一个角位置,切口5可以基本上完全打开进入孔21。在图2c所示的切口5的变型中,投影51c同样基本上是一个三角形,然而该三角形的一个边被活塞4的端面49切断。该三角形的尺寸这样设定,使得至少对于活塞4的一个角位置,切口5可以基本上完全打开进入孔21。
在图2d所示的变型中,在平行于活塞4的纵向轴线A的第一投影面上的切口5的正投影基本上是一个四边形,特别是一个矩形,该四边形的尺寸这样设定,使得至少对于活塞4的一个角位置,切口5可以完全打开进入孔21。
就实施切口5来说,可以在径向上,即在活塞4的纵向轴线A上,有几种变型。图3a-3d示出了切口5如何在径向上实施的几个实例。图3a-3d也示出了切口5的各种实施例的正投影,但是是在一个第二投影面上,该第二投影面同样平行于活塞4的纵向轴线A,但是它垂直于第一投影面。作为投影的该图形基本上相当于从垂直于活塞4的纵向轴线A的方向投影在活塞4的外表面上的视图。相对于图2a-2d中所示的图形,在图3a-3d中视图的方向围绕活塞4的纵向轴线A转动了90°。标号52a-52d表示在每种情况下在这些第二投影面上的正投影。为便于理解,活塞4的一部分和其纵向轴线A也划出在图3a-3d中了;同时示出了泵壳体2和进入孔21。图3a-3d表示,在每种情况下,活塞4大致处于其第一死点(最大的工作空间3容积)处。
如由投影52a示于图3a的径向实施的切口5特别适用于示于图2a的切口5的变型,但是并不限于它。在图3a中以虚线划出的周向上的V形部分512a在径向上也呈锥形,因此它在图3a中呈现为一个三角形。连接V形部分512a与活塞4的端面49的沟槽511a在该投影52a中是矩形。
如图3b-3d所示,切口5也可以在径向上这样实施,使得在第二投影面上的正投影52b-52d基本上是一个矩形(图3b的投影52b),一个三角形(图3c的投影52c),或者至少是一个部分曲线的边界区域,例如一个圆扇形(图3d的投影52d)。
另外,可以这样实施切口5,使得其径向深度T(图4a),即指其延伸是在朝着活塞4的纵向轴线A的方向,沿着活塞4的周边方向变化。这意味着,当油流入时切口的与进入孔21对置的那部分的径向深度T当活塞4围绕着其纵向轴线A转动时是变化的。这已经由图4a-4d示出,它们每个示出了从其纵向轴线A方向看去的活塞4的端面49的平面图,因此,在每种情况下,都可以见到垂直于活塞4的纵向轴线A的切口5的横截面。切口5的横截面以标号53a-53d表示。此外,在每个附图4a-4d中示出了两个切口5,以便使上面进一步说明的最佳实施例更加清楚,即其在活塞4的外表面上带有至少两个径向上彼此对置布置的基本相似的切口5。
按照图4a和4b所示,切口5在每种情况下都有一个分别垂直于纵向轴线A的基本上是三角形的横截面53a或者53b,同时三角形的一个侧边在每种情况下都处于活塞4的外表面上。三角形的靠近活塞4的纵向轴线A的那个侧边可以是直线的,如图4a所示,或者是弯曲的,如图4b所示。因此,基本上为三角形的横截面53b的至少两个侧边是弯曲的,所以横截面53b与活塞4的周边一致。
另外,可以这样实施切口5(见图4c),使得垂直于活塞4的纵向轴线A的切口5的横截面53c具有基本上是圆扇形的形式,其一个边界线处于活塞4的外表面上。
图4d还示出了另外一种可能性,其特别是可以与示于图2a的投影51a相结合。这里,基本上是三角形的横截面53d处于图面之下(如虚线所示)并且通过一个沟槽与活塞4的端面49相连接。
对于示于附图4a-4d中的所有横截面53a-53d相同的是,处于与进入孔21对置的区域处的切口5的深度T当活塞4围绕其纵向轴线A转动时是变化的。例如,在示于附图4b的横截面中,切口5的径向深度T沿着活塞的周向减小。径向深度T变化的结果是,根据活塞的角位置,在径向上有或大或小深度的切口部分至少可局部打开进入孔。进入工作空间3的重油量,也可以借助该措施,即切口的径向深度T沿着周向变化,而通过活塞4围绕其纵向轴线A转动来调节。
对于三维实施切口5是可以有许多可能性的。例如取在示于附图2a-2d中的第一投影面上的投影51a-51d之一与在示于附图3a-3d中的第二投影面上的投影52a-52d之一以及与在示于附图4a-4d中的横截面53a-53d之一相组合,便可以得到它们。因此,诸如每个工作循环进入工作空间的重油量可以,或者仅仅通过沿着活塞周向的切口的几何形状(见图2a-2d),或者仅仅通过切口5的径向深度T的变化(见图4a-4d),或者通过周向的几何形状与径向深度T的变化的组合,来控制。
显然,示于附图2a-2d,3a-3d,4a-4d的切口5的角落或者边缘,例如V形部分512a的顶部(附图2a),也可以予以稍稍倒圆,其对于制造来说是特别有利的。
对于切口5的实施有许多可能性是特别有利的,因为它们将容许在活塞4的转动(其由控制杆6按照双箭头B的移动来确定)与进入工作空间3的重油量之间的不同的作用关系的实现。因此,切口5可以例如这样予以实施,使得进入工作空间3的重油量随着控制杆6的位移基本上呈线性地变化。例如,如果切口5有这样的一种形式,使得其投影相当于附图2a和3a所示,而其横截面相当于附图4d所示,那么进入工作空间3的重油量的变化将按照近似平方的关系取决于控制杆6的位移。通过切口5的几何形状可以实现许多这种作用关系,因此,本发明的活塞泵装置对于所希望的调节特性(在控制杆的位移与液体量的变化之间的关系)适应性很强,因而可以适应于许多不同用途的需要,例如用于发动机,推进器装置或者车辆驱动装置的运行。
特殊的优点是本发明的活塞泵装置的高效率。效率是有用功率与输入功率之比。在本发明的活塞泵装置中,在高压侧的液体的回流是不必要的,因为仅仅实际上必须予以输送的液体量在每种情况下才被输入工作空间3中,即每个循环进入工作空间3的液体量是可变化的或者说是可调节的。这就在很大程度上避免了不需要予以输送的液体处于被输送和/或压力之下。因此那些不得不用于这种过程的能量可以被节省下来,借此效率得以提高,运行成本可以降低。
本发明的活塞泵装置的另外一个优点在于,在活塞壁与进入孔21之间的密封表面大于例如以倾斜棱边调节运行的已知泵的。由此泄漏量将大大降低,其同样对效率有好的影响,因而有利于能量的有效利用。
本发明的活塞泵装置的第一示范性实施例还可以这样予以实施,使得切口5,或者在活塞4上设置有多个切口5的情况下至少其中一个切口5与在泵壳体上的一个以上的进入孔21相配合,以便调节进入工作空间3的液体量。
在简图中的进入孔21的基本上是圆的图形当然仅仅具有示范性质,并且不必作进一步的努力即可以有不同的实施方案。因此,例如给予进入孔21或者多个进入孔以长孔形状或者椭圆形状,对于实现希望的调节特性可能是有利的。
显然,在上述的第一实施例中,一个引导套筒自然也可以设置在活塞4的外壁与泵壳体之间并且至少有一个用于被输送液体的通孔。那么液体量的调节也可以以与上述方式相似的方式来进行,例如当活塞4位于其第一死点区域时,使切口5可以打开较大部分的或者较小部分的通孔。
在其主要部分由附图5示于纵向剖视简图的本发明的活塞泵装置的第二示范性实施例中,有至少一个用于输送液体的通孔81的引导套筒8被设置来引导在泵壳体2内部的活塞4。另外,设置一个控制装置9,以便改变引导套筒8相对于泵壳体2的位置。如上结合第一示范性实施例所述的,出于对称压力分布的原因,在第二示范性实施例中也最好是,在引导套筒8上围绕其圆周至少设置两个均匀分布的通孔81。在附图5中,用于活塞4的压缩和膨胀运动的驱动装置未予示出。它可以以上述已知的方式予以实现。
在附图5所示的第二示范性实施例中,活塞4加工有基本上光滑的壁并且不围绕其纵向轴线A转动。进入工作空间3的重油量的调节这样来进行,即借助控制装置9使引导套筒8沿着活塞4的纵向轴线A的方向移动,如带有标号D的双箭头所示。该移动可以通过例如一个传动杆来实现。通过该措施,当活塞4位于其第一死点区域时,通孔81可以打开较大或者较小部分的进入孔21。附图5表示,活塞4大致处于其第一死点处。在所示的引导套筒8的位置,平均数量的燃油可以进入工作空间3中。如果进入工作空间的液体量要予以增加,则按照附图5所示,引导套筒8向上移动;如果,相反,液体量要减少,则引导套筒8向下移动。当液体量为最大时,引导套筒8的位置应当是这样的,使得当活塞4处于其第一死点区域时,通孔81可以基本上完全打开进入孔21。如果不要输送任何液体,则引导套筒8向下移动(按照附图5所示)到这样的程度,使得它可以基本上完全关闭进入孔。这样,进入工作空间的液体量可以以一种简单的方式予以调节。
该第二示范性实施例的一种变型包括引导套筒8不沿着活塞的纵向轴线A的方向移动而是可围绕其转动。那么控制装置9可以以与第一示范性实施例中用于转动活塞4的控制装置相似的方式予以实现。在该变型中,还可以通过通孔81的几何形状来实现所希望的调节特性,即通孔81可以按照结合关于活塞4的外表面上的切口5的第一示范性实施例已经说明的相同的方式予以实施。
另外,在第二示范性实施例中还有在活塞4的外表面上设置切口的可能性,以便通过引导套筒8上的通孔81与这种切口相配合来调节进入工作空间3的液体量。
本发明的活塞泵装置特别适于用作往复式活塞内燃机的,特别是诸如按照迪赛尔原理运行并且使用重油作为燃料的内燃机的喷射装置的喷射泵。这类机械用作例如船用内燃机。利用本发明的活塞泵装置可以在高压侧产生大约1000-2000巴的所需要的重油压力而没有任何问题。由于其高效率的结果,本发明的活塞泵装置能够有效地利用能量,因而能够对往复式活塞内燃机的经济的低费用的运行作出巨大的贡献。

Claims (11)

1.一种用于输送液体,特别是燃油尤其是重油的活塞泵装置,包括一个泵壳体(2),该泵壳体(2)具有一个工作空间(3)以及一个用于减小和扩大工作空间(3)的可移动的活塞(4),至少一个通过其液体可以被引入工作空间(3)的进入孔(21),和一个液体通过其可以从工作空间(3)被引导出来的出口孔(22),其特征在于,用于调节进入工作空间(3)的液体量的装置设置在泵壳体(2)的内部空间中。
2.如权利要求1所述的活塞泵装置,其特征在于,用于调节进入工作空间(3)的液体量的装置设置在活塞(4)上。
3.如权利要求2所述的活塞泵装置,其特征在于,活塞(4)被加工成圆柱形,并且被围绕其纵向轴线(A)可转动地支承着;在其中,设置一个调节装置,以便使活塞(4)围绕其纵向轴线A转动,并且在其中,用于调节进入工作空间(3)的液体量的装置包括至少一个切口(5),而切口(5)设置在活塞(4)的外表面上并且延伸到活塞的靠近工作空间(3)的端面(49)。
4.如权利要求3所述的活塞泵装置,其特征在于,在平行于活塞(4)的纵向轴线(A)的一个第一投影面上的切口(5)的正投影(51a;51b;51c;51d)基本上是三角形,或者四边形,特别是矩形。
5.如权利要求4所述的活塞泵装置,其特征在于,在平行于活塞(4)的纵向轴线(A)并且垂直于第一投影面的一个第二投影面上的切口(5)的垂直投影(52a;52b;52c;52d)基本上是四边形,三角形或者圆弧形。
6.如权利要求3至5中任何一项所述的活塞泵装置,其特征在于,垂直于活塞(4)的纵向轴线(A)的切口的横截面(53a;53b;53d)基本上是三角形,该三角形的一个侧边处于活塞(4)的外表面上。
7.如权利要求6所述的活塞泵装置,其特征在于,基本上三角形的横截面的至少两个侧边是曲线形的;并且所述的横截面(53b;53d)与活塞(4)的周边一致。
8.如权利要求3所述的活塞泵装置,其特征在于,切口(5)以一个沟槽(511a)的形式从活塞(4)的靠近工作空间(3)的端面(49)延伸并且汇合入一个基本上为V形的部分(512a)。
9.如权利要求1或2所述的活塞泵装置,其特征在于,切口(5)的径向深度(T)沿着活塞(4)的周向减小。
10.权利要求1或2所述的活塞泵装置,其特征在于,用于调节进入工作空间(3)的液体量的装置包括在活塞(4)的外表面上的至少两个基本相似的切口(5),这些切口最好布置得在径向上是对置的并且每个都延伸到活塞(4)的靠近工作空间(3)的端面(49)处。
11.一种带有喷射燃油的喷射装置的往复式活塞内燃机,其特征在于,该喷射装置包括如前述权利要求中的任何一项所述的至少一个活塞泵装置(1)。
CN98106066A 1997-03-05 1998-03-02 用于输送液体的活塞泵装置 Expired - Fee Related CN1116517C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97810125A EP0863308A1 (de) 1997-03-05 1997-03-05 Kolbenpumpvorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten
EP97810125.1 1997-03-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1192507A CN1192507A (zh) 1998-09-09
CN1116517C true CN1116517C (zh) 2003-07-30

Family

ID=8230163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98106066A Expired - Fee Related CN1116517C (zh) 1997-03-05 1998-03-02 用于输送液体的活塞泵装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0863308A1 (zh)
JP (1) JPH10252602A (zh)
KR (1) KR19980079899A (zh)
CN (1) CN1116517C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103161725A (zh) * 2011-12-16 2013-06-19 东台兴业股份有限公司 活塞式加压泵

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4163839B2 (ja) * 2000-02-08 2008-10-08 本田技研工業株式会社 車両用コミニュケーション装置
EP1130250A1 (de) 2000-03-01 2001-09-05 Wärtsilä NSD Schweiz AG Saugdrosselpumpe
CN202325957U (zh) * 2011-10-20 2012-07-11 重庆红江机械有限责任公司 一种高压高喷射率单体式喷油泵

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE648653C (de) * 1934-06-13 1937-08-07 Alfred Buri Dr Brennstoffpumpe fuer umsteuerbare Brennkraftmaschinen
DE654629C (de) * 1935-10-26 1937-12-27 Schmidt Gerhard R Anordnung an Reklame- und Blickfangvorrichtungen
DE826802C (de) * 1950-03-11 1952-01-07 Erich Olschewski Einspritzpumpe fuer Dieselkraftstoffe
DE4441113C1 (de) * 1994-11-18 1996-04-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckpumpe für Brennkraftmaschinen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE564629C (de) * 1931-03-01 1932-11-21 Daimler Benz Akt Ges Brennstoffpumpe
US2044814A (en) * 1934-03-29 1936-06-23 Addison M Rothrock Fuel injection system
FR1185979A (fr) * 1956-11-17 1959-08-11 Bosch Gmbh Robert Pompe d'injection de carburant pour moteur

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE648653C (de) * 1934-06-13 1937-08-07 Alfred Buri Dr Brennstoffpumpe fuer umsteuerbare Brennkraftmaschinen
DE654629C (de) * 1935-10-26 1937-12-27 Schmidt Gerhard R Anordnung an Reklame- und Blickfangvorrichtungen
DE826802C (de) * 1950-03-11 1952-01-07 Erich Olschewski Einspritzpumpe fuer Dieselkraftstoffe
DE4441113C1 (de) * 1994-11-18 1996-04-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckpumpe für Brennkraftmaschinen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103161725A (zh) * 2011-12-16 2013-06-19 东台兴业股份有限公司 活塞式加压泵

Also Published As

Publication number Publication date
EP0863308A1 (de) 1998-09-09
KR19980079899A (ko) 1998-11-25
CN1192507A (zh) 1998-09-09
JPH10252602A (ja) 1998-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2544561A (en) Fuel injection pump
CN1019225B (zh)
CN1116517C (zh) 用于输送液体的活塞泵装置
JPH0893595A (ja) 燃料噴射ポンプ
CN1082137C (zh) 内燃机
CN1729360A (zh) 用于内燃机燃料喷射装置的高压泵
CN104061099A (zh) 节能型发动机喷油泵柱塞
GB1379715A (en) Reciprocatory oil metering pump suitable for rotary engines
CN1081740C (zh) 内燃机特别是大型慢速船用柴油机的燃油喷射泵
US4411225A (en) Oil pump for internal combustion engines
CN101737162B (zh) 泵气增压内燃机
US3707955A (en) Engine apparatus
US4594971A (en) Variable fuel/oil ratio pump for two-stroke internal combustion engine
CN1150220A (zh) 燃料喷射系统
CN203962260U (zh) 节能型发动机喷油泵柱塞
EP0718488B1 (en) Fuel injection pump for diesel engine
CN1760531A (zh) 燃料压力调节阀
US6454544B2 (en) Pump for conveying fuel in an internal combustion engine
CN1049953C (zh) 柱塞液压增压增速短时喷油泵
CN1092755C (zh) 改进燃烧的燃油喷射式内燃机
JPH04125664U (ja) 燃料噴射ポンプ
US3370539A (en) Double injection pump for internal combustion engines
CN2570491Y (zh) 顶隙式柱塞偶件
US1922538A (en) Fuel injecting pump for diesel and other like forms of self-ignition engines employing airless- or "solid"-injection of liquid fuel substances
JPH08100729A (ja) 燃料噴射ポンプ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030730

Termination date: 20100302