CN1131723A - 内燃机喷油泵 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种内燃机的喷油泵，其中，为控制冷内燃机的喷油量，而设置了第一控制边(16)，为控制热内燃机的喷油起点，设置了第二控制边(17)和第三控制边(18)，对于这些控制边又设置了第一和第二倾斜控制边(23)，通过它们则可依据泵活塞的旋转位置来控制泵活塞的有效供油冲程。为使内燃机停车，在从第一控制边(16)至第二控制边(17)的过渡区域内，该第二控制边与第二倾斜控制边(23)的配置这样设置，即由于与控制口(8)的重叠而喷油停止。此一措施可得到一附加纵向槽(25)的帮助，因在该旋转位置，该纵向槽(25)与一附加控制口(26)重叠，该附加纵向槽(25)是纵向槽(12)的延伸。在内燃机运行期间及在控制口(8)由倾斜控制边重新打开之后，通过该纵向槽(12)使泵工作空间(7)泄压。

Description

内燃机喷油泵

本发明涉及一种内燃机的喷油泵，该喷油泵带有一泵活塞，该泵活塞在泵缸内往复被驱动并可利用控制装置而旋转还以其端面在泵缸内包围出一个泵工作空间，该泵工作空间连通至一个喷油阀还可通过布于泵缸外壁上的并用于使泵工作空间填充和泄压的至少一个控制口与处于低压下的燃油空间接通，该控制口，在泵活塞的供油冲程的起点，由布于泵活塞的外表面上的控制边来关闭，而在泵活塞的供油冲程的终点，由一倾斜控制边重新打开，该倾斜控制边相对于泵活塞轴线倾斜延伸并是一凹槽的界边，该凹槽在周向上并入恒定地连通着泵工作空间的一个纵向槽并位于泵活塞的外表面上，构成第一控制边的在泵活塞的端面6上的控制边，在倾斜控制边距端面距离增加的方向上，有至少一个毗邻着它的附加控制边，该附加控制边相对于第一或居先离开端面的控制边偏置，其中，倾斜控制边再分成为第一控制边而确定的第一倾斜控制边和至少一个为附加控制边而确定的附加倾斜控制边，而该附加倾斜控制边相对于第一倾斜控制边向泵活塞的端面偏置并带有一个过渡边，该过渡边与泵活塞的轴线对正延伸并相对于该外表面的圆周位于边19的区域，而边19同样与泵活塞的轴线对正延伸，位于第一控制边和附加控制边之间，从过渡边至边19在周向上的距离小于控制口在周向上的宽度，控制口在与泵活塞轴线对正方向的范围在其至第一倾斜控制边的过渡部份大于在紧随第一控制边的附加控制边和紧随第一倾斜控制边的附加倾斜控制边之间的最小距离，并带有附加控制口，附加控制口设于泵缸的壁上并当控制口相对于该外表面的周向位于第一控制边和紧随的附加控制边之间的过渡区域和在第一倾斜控制边和紧随的附加倾斜控制边之间的过渡区域时，与在轴向上从纵向槽开始的附加纵向槽重叠。

在由DE4225803所知的这类喷油泵中，一纵向槽布于在第一控制边和第二控制边之间的泵活塞的外表面上，该纵向槽恒定地将泵工作空间与由倾斜控制边限定的凹槽沟通起来并呈圆槽的形式。后者将为热运行内燃机所设的控制边区域与为冷内燃机运行所设的控制区域分开。该纵向槽构成一停车槽，利用该槽，对于热运行的内燃机，内燃机可被停下来无需通过具有大喷油量且为冷机运行所设的喷油范围。由于该停车槽的结果，泵活塞的一特定转角范围被占去了，因此，可能的泵活塞的调节转角范围受到限制。这是一个缺点，特别是当泵活塞有双流设计时，这就是说当二个控制孔由彼此对应的控制边和倾斜控制边同时致动时。

与上述现有技术相比，具有第一段所述特征的本发明的喷油泵的优点是，一方面，在用于热运行内燃机的喷油量控制的范围内，可以产生多个喷射范围的起点，相互偏置的倾斜控制边，和给定直径的控制口一起，而达到在一个范围末端设定的喷油量和在其它范围起点设定的喷油量之间的平滑过渡。根据本发明的设计，特别是结合控制边相对第一控制边的偏位及倾斜控制边相对第一倾斜控制边的偏位，再配合控制口及附加纵向槽和附加控制口，则可以保证，在热运行的内燃机和冷内燃机之间的控制范围内无间断，且由于第一控制边的作用，无需提供减小调节行程的中间槽，然而，在上述这些运行范围之间的范围内，仍可达到停车效果，没有燃油供给。通过附加纵向槽和附加控制口，控制边相对第一控制边的偏位重叠及倾斜控制边相对于第一倾斜控制边的偏位重叠，通过控制口，则存在足够大的得以利用的流通横截面积，通过该横截面积，泵工作空间可被有效地泄压，从而喷油终止。

本发明主题的实施例示于附图中并在下予以详细说明。

图1表示具有本发明的泵活塞和泵缸设计的喷油泵的剖视图；

图2表示泵活塞的外表面在控制边和倾斜控制边区域及相关控制孔的展开图。

图1表示由一缸筒3组成的所谓泵元件，其形成泵缸2并按照惯常方式插入直列喷油泵的壳体(未进一步示出)中。在该泵缸2中被密封地位移引导的是泵活塞5，该泵活塞5由一凸轮驱动装置(未进一步示出)往复驱动，与相关内燃机的转速同步且可由一调节装置(未示出)来转动，以便调定每泵一活塞冲程的喷油量，此调节可由机械调节器来完成或由电气控制的调节器来完成。这种调节器是众所周知的，因此无需在本申请中详细说明。

在泵缸2中往复运动的泵活塞以其端面6在该泵缸中包围出一个泵工作空间7，为此目的，插入相关的直列喷油泵中的缸筒3对该端面以这里未示出的方式封闭起来并且对该端面有一喷油导管(也未示出)，该管引至内燃机上相关的喷油阀，泵活塞5在其供油冲程期间将燃油在喷射压力下供给该喷油阀。在缸筒上设有二个控制口8，此二控制口在径向上被此相对并将泵缸与包围缸筒3的燃油低压空间连通起来。在泵活塞的吸油冲程期间，在其端面6已将控制口8至泵缸内部的连通打开之后，泵工作空间则被供以来自该燃油低压空间的燃油。在控制口已被关闭之后的上升冲程期间，高的油压则可在泵工作空间建立起来，并且当超过在喷油阀上设定的喷油压力时，燃油将被喷射。当控制口再次由泵活塞的控制边缘打开时该喷射终止，与此同时，泵工作空间7和控制口之间的连通得以实现。控制口8的关闭及其重新打开之间的泵活塞的冲程愈大，则所喷射的油量愈多。

为控制喷油量，泵活基在其外表面10上有二个纵向沟槽，该二个沟槽在径向上彼比相对并通向泵活塞的端面6。另外，在每一情况下，在泵活塞的外表面上已加工出二个在径向上彼此相对的第一磨掉部份14和二个在径向上彼此相对的第二磨掉部份15，从泵轴线的纵向看，该第一和第二磨掉部份从泵活塞的端面6起有不同的宽度。这些磨掉部份可特别从泵活塞的展开图之图2看得更清楚。靠近左侧纵向槽12的第一磨掉部份14靠近第一控制边16。第一磨掉部份这样水平放置，即它与泵活塞的其它表面一起形成第二控制边17，该第二控制边17像第一控制边一样，在相对于泵活塞的轴线的径向平面内延伸，但从第一控制边16的端面6移向泵活塞的驱动侧。由第一磨掉部份的限制边19在周向上形成了过渡段，而该限制边平行于泵活塞的轴线延伸。第二磨掉部份15局部与第一磨掉部份14重叠并这样设计成带有一较大的宽度，即它与泵沿塞的其它表面一起形成一个第三控制边18，该第三控制边18从第二控制边更进一步向驱动侧离开泵活塞的端面，并带有平行于轴线的过渡段27。根据泵活塞的旋转位置，示于图2的控制口8或者与第一或者与第二或者与第三控制边配合。其结果，泵活塞越转向右，控制口8由控制边16～18关闭得越晚。

利用第三磨掉部份20的和第四磨掉部份21的控制边可使控制口8重新打开，而第三磨掉部份和第四磨掉部份在每一情况下同样成对地形成在径向上彼此相对。在泵活塞的外表面上的这些磨掉的部份与泵活塞轴线呈倾斜位置。第三磨掉部份与纵向槽12交叉并形成向泵活塞端面侧倾斜的第一倾斜控制边22。第四磨掉部份与其相邻在某一特定转角范围之后距该纵向槽某一距离处，同时这样偏置布置，即由该第四磨掉部份形成的且指向端面6的限制边形成第二倾斜控制边23，该第二倾斜控制边23平行于第一倾斜控制边2 2并朝向泵活塞端面与其偏置还与轴线—平行限制边24并入第一倾斜控制边22。如从泵活塞周向可见到的，限制边24距限制边27的距离大于控制口8的宽度或直径。

在每一情况下，在外表面上还加工有另一个纵向槽25，该纵向槽25在轴向上连接纵向槽12的端部并大大变窄并在每一情况下与在缸筒上的另一控制口26配合。控制口26，也与控制口8一样，将泵缸的内部与燃油低压空间连通起来，这些控制口26在周向上与控制口8偏置。

利用这里提供的设计装置，可将在冷内燃机和热运行内燃机中不同喷射时间和喷射量的喷油控制再行细分，同时考虑内燃机在这些运行范围内对喷油的要求。图2所示的位置表示，泵活塞5所处的旋转位置相当于在过渡到在热内燃机上工作之前不久在仍冷的内燃机上工作的位置。在当内燃机是冷的运行范围内，控制口8与确定高压供油起点的第一控制边16配合。当第一控制边16越过控制口8时，喷射发生，当第一倾斜控制边22使该控制口向第三磨掉部份20敞开时，喷射终止。之后第三磨掉部分则通过纵向槽12和控制口8使泵工作空间7与燃油低压侧连通起来。同时，泵工作空间7泄压。高压燃油喷射中断，由泵活塞供给的剩余燃油流向燃油低压空间，无喷油发生。

当相关的控制装置判明内燃机在热运行时，泵活塞则这样进一步运动，即使得控制口8现在移入第二控制边17的有效范围内。由于它们(边17)距端面6的轴向距离的结果，高压供油起始在较晚的时刻发生，因此表明喷油起点的修正。当第二控制边17越过控制口8后控制口8随后关闭时，则如前一样，发生高压喷射，而当向泵活塞的端面方向在第一倾斜控制边22之前的第二倾斜控制边23使控制口8和第四磨掉部份21之间沟通时，高压喷射则终止。后者这样与第三磨掉部份沟通，即在这里也是，泵工作空间的泄压通过纵向槽12，第三磨掉部份20，第四磨掉部份21以及控制口8至低压空间而发生。当控制口位于第一控制边16区域时，在该第二倾斜控制边23的区域内，在控制口向纵向槽12侧的位置处喷射有效的泵活塞的最小冲程可小于内燃机仍冷时喷射有效的冲程。在此冷内燃机的工作模式中，超量的燃油量是需要的，以保证内燃机的运转。

利用第三控制器18，可使喷射起始更晚，特别是在大负荷的情况下。根据泵活塞的旋转位置，第三控制边18则可与控制口8配合，该控制口，在供给冲程之后，可由第二倾斜控制边23再次打开。

假如设置一些附加的磨掉部份，则使喷射起点提前这样的措施还可进一步细化，然而由于为使泵工作空间降压所需的溢流横截面的原因，对此是有限制的。假如溢流横截面太小，这会导致不希望的节流作用，而随着转速的增加，其在供油持续时间方面不想有的增加，因而在喷油量方面不想有的增加将变得非常明显。

为了再次使内燃机停车，通常采用为此目的而设的已知设计结构的纵向槽12。为了关车，则使泵活塞向左转，使得控制口8与纵向槽12接通。在细分成冷内燃机工作范围和热内燃机工作范围的情况下，假如纵向槽用作通用停车槽，则整个冷控制范围必须横移，这是不希望的，而且还要加重调节器的调节能力。如在第二段部份提到的现有技术一样，还必须有在热运行的内燃机和冷内燃机之间的过渡范围内关车的可能性。在本案中，磨掉部份14和磨掉部份20和21的设计是这样的，即在第一控制边16和第二控制边17之间的过渡范围内，有一个用于控制口8的位置，其中后者，在尚未由控制边17关闭的状态和由第二倾斜控制边23重新打开的状态之间，在该中间范围内恒定地使第四磨掉部份21和第一磨掉部份之间沟通。然而由于空间的原因，该沟通仍被节流至不希望的程度、回此，在高转速时，一定的压力仍会在泵工作空间建立起来并导致少量燃油的喷射。对于实际上相当于关掉内燃机的停车位置的该位置，现在附加地设置了另外的纵向槽25，在该范围内这些槽与附加的控制口26重叠。此提供了附加的流通横截面，其结果是，在该泵活塞的旋转位置喷射完全被防止了。同时，附加纵向槽的优点是，其是在对喷油量的调节不是关键性的泵活塞的外表面的区域内。

附加控制口26和附加纵向槽25的减小的宽度可以保证，仅在希望内燃机关车时的该窄的范围内纵向槽25才与控制口26沟通。其后，在内燃机热运行的情况下，即可利用尽可能大的调节范围来进行喷油量的控制。

Claims (5)

1.一种内燃机的喷油泵，该喷油泵带有一泵活塞(5)，该泵活塞(5)在泵缸(2)内往复被驱动并可利用控制装置而旋转还以其端面(6)在泵缸(2)内包围出一个泵工作空间(7)，该泵工作空间(7)连通至一个喷油阀还可通过布于泵缸(2)外壁上的并用于使泵工作空间(7)填充和泄压的至少一个控制口(8)与处于低压下的燃油空间接通，该控制口(8)，在泵活塞(5)的供油冲程的起点，由布于泵活塞(5)的外表面上的控制边(16，17，18)来关闭，而在泵活塞的供油冲程的终点，由一倾斜控制边(22，23)重新打开，该倾斜控制边相对于泵活塞(5)轴线倾斜延伸并是一凹槽(20，21)的界边，该凹槽在周向上并入恒定地连通着泵工作空间(7)的一个纵向槽(12)并位于泵活塞(5)的外表面(10)上，构成第一控制边(16)的在泵活塞的端面6上的控制边，在倾斜控制边距端面(6)距离增加的方向上，有至少一个毗邻着它的附加控制边(17，18)，该附加控制边(17，18)相对于第一或居先离开端面(6)的控制边偏置，其中，倾斜控制边再分成为第一控制边(16)而确定的第一倾斜控制边(22)和至少一个为附加控制边(17，18)而确定的附加倾斜控制边(23)，而该附加倾斜控制边(23)相对于第一倾斜控制边(22)向泵活塞(5)的端面(6)偏置并带有一个过渡边(24)，该过渡边(24)与泵活塞的轴线对正延伸并相对于该外表面的圆周位于边(19)的区域，而边(19)同样与泵活塞(5)的轴线对正延伸，位于第一控制边(16)和附加控制边(17)之间，从过渡边(24)至边(19)在周向上的距离小于控制口(8)在周向上的宽度，控制口(8)在与泵活塞轴线对正方向的范围在其至第一倾斜控制边(22)的过渡部份大于在紧随第一控制边(16)的附加控制边(17)和紧随第一倾斜控制边(22)的附加倾斜控制边(23)之间的最小距离，并带有附加控制口(26)，附加控制口(26)设于泵缸(2)的壁上并当控制口(8)相对于该外表面的周向位于第一控制边(16)和紧随的附加控制边(17)之间的过渡区域和在第一倾斜控制边(22)和紧随的附加倾斜控制边(23)之间的过渡区域时，与在轴向上从纵向槽(12)开始的附加纵向槽(25)重叠。

2.如权利要求1所述的喷油泵，其特征在于：其中，控制边(16，17，18)在相对于泵活塞(5)轴线的径向平面内延伸。

3.如权利要求1或2所述的喷油泵，其特征在于：其中，倾斜控制边(22，23)彼此平行地延伸，第一倾斜控制边(22)用于控制内燃尚未热运行的喷油情况，而至少一个的附加倾斜控制边(23)用作控制内燃机热运行时的喷油情况，控制口(8)由控制装置带至各个倾斜控制边(22，23)的有效范围。

4.如在先权利要求中任一项所述的喷油泵，其特征在于：其中，为通过不供油而关掉内燃机，则由控制装置使泵活塞(5)这样转动，使得控制口(8)在相对于外表面的周向实际处于在第一控制边(16)和紧随的附加控制边(17)之间的过渡区域及在第一倾斜控制边(22)和紧随的附加倾斜控制边(23)之间的过渡区域。

5.如在先权利要求中任一项所述的喷油泵，其特征在于：其中，在泵缸(2)上设有二个在径向上彼此相对的控制口(8)和二个在径向上彼此相对的附加控制口(26)，在每一情况下，控制边(16，17，18)和为这些边而确定的倾斜控制边(22，23)按照前述权利要求之一或多个来设计。

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