CN114555932A - 燃料高压泵 - Google Patents

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CN114555932A CN202080071278.1A CN202080071278A CN114555932A CN 114555932 A CN114555932 A CN 114555932A CN 202080071278 A CN202080071278 A CN 202080071278A CN 114555932 A CN114555932 A CN 114555932A
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Abstract

燃料高压泵(28)，具有泵壳体(46)，存在于所述泵壳体(46)中的接收室(52)，布置在接收室(52)中的呈具有两个膜片(58a，58b)的隔膜盒(56)形式的压力脉动阻尼器(44)，以及用于将所述隔膜盒(56)保持在所述接收室(52)中的保持装置(62)。还提出了，所述保持装置(62)包括连接区段(66)，所述连接区段不仅在轴向方向(70)上而且在径向方向(72)上与所述泵壳体(46)固定连接，尤其不仅在轴向方向(70)上而且在径向方向(72)上固定在限制所述接收室(52)的内周面(92)。

Description

燃料高压泵
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的燃料高压泵。
背景技术
DE 10 2015 219 537 A1描述了一种燃料高压泵，该燃料高压泵被使用在内燃机的燃料系统中。利用该高压泵将燃料压缩到很高的压力，以便随后借助喷射器被直接喷射到内燃机的燃烧室中。已知的燃料高压泵是活塞泵，其输送量可以由入口侧的量控制阀来影响。由此，在入口侧的低压区域中产生压力脉动，所述压力脉动通过布置在那里的压力脉动阻尼器减小。该压力脉动阻尼器包括隔膜盒，该隔膜盒具有例如两个基本上彼此大致平行地布置的膜片，所述膜片在边缘侧彼此焊接。在泵壳体的接收室中，隔膜盒被夹紧在保持环和弹簧之间。
发明内容
本发明所基于的问题通过具有权利要求1特征的燃料高压泵来解决。本发明的有利扩展方案在从属权利要求中给出。
根据本发明的燃料高压泵包括低压区域和布置在低压区域中的压力脉动阻尼器。术语“低压区域”涉及在压缩燃料之前的入口侧区域。压力脉动阻尼器包括至少一个隔膜盒并且布置在接收室中，该接收室例如由燃料高压泵的壳体盖件限界。
隔膜盒优选具有两个膜片，这些膜片例如可以彼此镜像地布置并且在这些膜片之间形成了压力脉动阻尼器的内部室，该内部室通过这些膜片来限界。该内部室例如可以被可压缩的气态流体(例如空气或氮气)填充，使得在外部条件确定的情况下在内部室中存在确定的压力。
为了将隔膜盒保持在接收室中，设置有保持装置。根据本发明，该保持装置包括连接区段，所述连接区段与泵壳体不仅在轴向方向上而且在径向方向上固定连接，尤其不仅在轴向方向上而且在径向方向上紧固在内周面上，所述内周面限界接收室。因此，在根据本发明的燃料高压泵中省去了至今存在的保持环和至今存在的弹簧。替代地，隔膜盒通过保持装置和该保持装置的连接区段不仅在轴向方向上而且在径向方向上紧固在泵壳体上。在此，当前可以讨论轴向方向和径向方向，因为隔膜盒通常是至少区段地且至少基本上旋转对称的部件。
基于本发明，可以省去至今存在的构件：保持环和弹簧，由此节省了成本并且减少了必要的轴向延伸尺度(结构高度)。也消除了弹簧变动，并且通过可能地省去另外的接口部件而进一步降低了成本。因为不再需要例如支撑在限界接收室的壳体盖件上的弹簧，所以省去了与此有关的规格，使得该盖件也可以更简单地构造并且因此可以成本更低。类似情况适用于保持环至今必须支撑在其上的壳体面的构型。
在一个扩展方案中提出，连接区段以压配合固定在内周面上和/或与内周面焊接。这是特别简单且可靠以及持久牢固的连接方式。如果涉及壳体盖件的内周面，则隔膜盒可以以简单的方式预装配在壳体盖件中，由此再次节省了成本。
在一个扩展方案中提出，两个膜片在径向外边缘的区域中借助于沿周向方向延伸的焊线相互焊接，并且保持装置具有至少两个夹紧区段，两个膜片在相对于焊线径向向内的区域中被夹紧在这些夹紧区段之间。由此，使焊线卸载并因此改善了隔膜盒的疲劳强度。该卸载基于：使膜片的运动远离焊线或者至少减小了该运动，使得减小了焊接连接部的弯曲应力。
在一个扩展方案中提出，夹紧区段中的至少一个夹紧区段与连接区段一件式地构造。这减少了要手动处置的零件的数量，由此简化了装配并且最后再次节省了成本。
在一个扩展方案中提出，这些夹紧区段相互焊接。以这种方式实现了非常持久稳定的单元。
在一个扩展方案中提出，这些夹紧区段相互卡锁。这可以成本低地实现。
在一个扩展方案中提出，连接区段一件式地成型到隔膜盒上。以这种方式实现了特别稳定且可简单装配的单元。
在一个扩展方案中提出，这两个膜片在这两个膜片中的至少一个膜片的边缘区域中借助于沿周向方向延伸的焊线相互焊接，其中，在焊线与这两个膜片之间形成的内部室之间存在这样的区域，在该区域中这两个膜片至少区段地摩擦锁合地彼此贴靠。在此，膜片运动方面的焊线卸载在这里不是通过径向向内的夹紧部来实现，而是通过两个膜片之间的相对于焊线“沿径向”向内地存在的摩擦锁合来实现。以这种方式，两个膜片的相对运动在运行中被保持得至少基本上远离焊线。
在一个扩展方案中提出，在焊线和这两个膜片之间形成的内部室之间存在弯曲部。这种“弯曲部”应理解为，两个膜片被弯曲，也就是形成一种共同的凸缘状的且沿轴向方向延伸的区段。在此，弯曲部优选约为90°并且以半径实现，其中，在内膜片弯曲部区域中的半径小于在外膜片弯曲部区域中的半径。这种弯曲部同样减少了在运行中作用到焊线上的弯曲负载。
在一个扩展方案中提出，在弯曲部的区域中，一个膜片的径向内区段以压配合被接收在另一膜片的径向外区段中。因此，在两个膜片之间实现了附加的柱形压配合，通过该柱形压配合实现了这两个膜片之间的强摩擦锁合，该摩擦锁合可靠地使两个膜片的相对运动保持远离焊线。
附图说明
下面参照附图阐述本发明的实施方式。附图示出：
图1具有燃料高压泵的内燃机的燃料系统的示意图；
图2穿过图1的第一实施方式中的燃料高压泵的区域的部分纵截面；
图3图2的细节III；
图4对于第二实施方式中的燃料高压泵的类似于图3的示意图；
图5图4的改型实施方式中的燃料高压泵的区域；和
图6对于再次改型的实施方式的类似于图5的图示。
具体实施方式
下面，功能等同的元件和区域在不同实施方式中也带有相同的附图标记。
在图1中，燃料系统整体上带有附图标记10。该燃料系统用于为处于非常简单的示意图中的未进一步示出的内燃机提供燃料。
燃料从燃料箱12通过抽吸管线14、大多数情况下电气的预输送泵16、低压管线18、可由电磁式操纵装置22操纵的量控制阀24的入口20供应给燃料高压泵28的工作室26，例如以由预输送泵16提供的4-8bar、尤其是约6bar的预压力来供应。例如，量控制阀24可以是燃料高压泵28的可强制性打开的入口阀。
燃料高压泵28的活塞30可以借助于凸轮盘32在附图中竖直地运动。在液压方面，在工作室26和燃料高压泵28的出口34之间布置有绘制为弹簧加载式止回阀的出口阀36以及同样绘制为弹簧加载式止回阀的限压阀38。出口34通过高压管线40连接到高压存储器42(“共轨”)上。
在燃料系统10运行中，预输送泵16将燃料从燃料箱12输送到低压管线18中。量控制阀24可以根据对应的燃料需求被关闭和打开。由此，输送到高压存储器42的燃料量受影响。由燃料高压泵28的不连续工作方式引起，在燃料系统10的多个区段上出现所谓的压力脉动，尤其是也在工作室26的上游、即在燃料高压泵28或燃料系统10的低压区域43中出现。为了阻尼这种压力脉动，在那里布置压力脉动阻尼器44。
如从图2中能看出，燃料高压泵28包括泵壳体46，该泵壳体基本上具有柱形或旋转对称的形状。在图2中的泵壳体46上部区域中，该泵壳体具有端侧48，在该端侧上插装罩状的壳体盖件50，该壳体盖件与泵壳体46流体密封地连接，例如焊接。在端侧48与壳体盖件50之间形成流体室52，该流体室通过通道54与低压区域43连通。在流体室52中布置有前面已经提到的压力脉动阻尼器44，该压力脉动阻尼器在此包括隔膜盒56。在这方面，流体室52也可以被称为接收室。
当前，隔膜盒56又包括在居中区域中彼此基本上相同的两个膜片58a和58b，这两个膜片镜像地布置，这些膜片在俯视图中具有基本上圆形的轮廓并且旋转对称地构造。如从图3中得出，这两个膜片58a和58b在它们的径向外边缘上通过焊线60相互流体密封地焊接。隔膜盒56通过保持装置62保持在流体室52中。下面将更详细地阐述保持装置62。在两个膜片58a和58b之间形成内部室64。因此，该内部室通过两个膜片58a和58b来限界。该内部室64被填充以气体、例如氮气或空气，更确切地说以特定压力被填充。
保持装置62包括连接区段66，该连接区段当前一体式地成型到上方膜片58a上并因此成型到隔膜盒56上。为此，上方膜片58a如下构造(也参见图3)：膜片58a的工作区域通过前面已提到的居中区域68形成，在所述居中区域中存在在周向方向上环绕的卷边式成型部(无附图标记)，所述卷边式成型部使得膜片58a可以在轴向方向70上运动。因为膜片58a和58b如上所述地具有基本上圆形的轮廓并且旋转对称地构造，所以能够定义所述轴向方向70。与此正交地得到相应的径向方向72。通过膜片58a的居中区域68和膜片58b的相应居中区域(无附图标记)的所提及运动实现对压力脉动的上述阻尼功能。
径向上在居中区域68以外，膜片58a具有径向朝外延伸的在周向方向上环绕的扁平的第一区段74。在该第一区段的径向外边缘上存在弯曲部76，膜片58a通过该弯曲部当前示例性地向下弯曲90°。弯曲部76具有半径R。从弯曲部76出发，沿轴向方向向下延伸出在周向方向上环绕的、呈柱状凸缘形式的第二区段78。在该第二区段上成型有在周向方向上环绕的第三区段80，更确切地说以当前示例性地约为45°的角度向外倾斜。在第三区段80中，在周向方向上均匀分布地存在多个开口82，在运行中燃料可以流过这些开口。在第三区段80上又成型有当前示例性地在周向方向上环绕的第四区段84，该第四区段在轴向方向70上笔直地并且在图3中向下方延伸并且就此而言同样以柱状凸缘形式构造。
膜片58b在其居中区域68的径向外部具有同样径向向外延伸且在周向方向上环绕的扁平的第一区段86。在该第一区段的径向外边缘上存在弯曲部88，通过该弯曲部，膜片58b向下方弯曲当前示例性地90°。弯曲部88具有半径r。从弯曲部88出发，沿轴向方向向下延伸出在周向方向上环绕的呈柱状凸缘形式的第二区段90。以这种方式，膜片58b的第二区段90形成径向内区段并且膜片58a的第二区段78形成径向外区段。然而，膜片58b的第二区段90在轴向方向70上延伸得没有膜片58a的第二区段78那么远。
在膜片58b的第二区段90的突出的自由边缘处，该膜片通过前面已经提及的焊线60与膜片58a的第二区段78焊接。在此，膜片58b的第二区段、即径向内区段90以压配合的方式接收在膜片58a的第二区段、即径向外区段78中。此外，弯曲部76和弯曲部88以及第一区段74和第一区段86这样组装，使得它们摩擦锁合地彼此贴靠。以这种方式实现，至少基本上保持两个膜片58a和58b的居中区域68的运动远离焊线60。
膜片58a的第四区段84以压配合固定在壳体盖件50的内周面92上。在未示出的实施方式中，该第四区段附加地或者替代地与内周面焊接。以这种方式，保持装置62的当前尤其通过弯曲部76、第二区段78、第三区段80和第四区段84形成的连接区段66与壳体盖件50并且就此而言与泵壳体46不仅在轴向方向70上而且在径向方向72上固定连接。因此，隔膜盒56不会移开且不会丢失地保持在壳体盖件50中。
现在参照附图4阐述保持装置62的替代实施方式：在该实施方式中，两个膜片58a和58b彼此相同地实施，并且在膜片58a的第一区段74的和膜片58b的第二区段86的突出边缘上存在焊线60。保持装置62具有两个弹动的且朝彼此预紧的夹紧区段94和96，在这两个夹紧区段之间夹紧膜片58a的第一区段74和膜片58b的第一区段86。两个膜片58a和58b就此而言被夹紧在相对于焊线60径向向内的区域中。图4中的上夹紧区段94成型在保持装置62的第二区段78的图4中上边缘处并且就此而言与当前主要通过第二区段78、第三区段80和第四区段84构成的连接区段66一件式地构造。图4中的下夹紧区段96以图4中未进一步示出的方式紧固在第二区段78上。
如从图5中能看出，下夹紧区段96在第二区段78上的紧固可以通过卡锁式夹紧连接部来实现。为此，在第二区段78中存在开口98，下夹紧区段96的弹动卡锁突块100可以卡入到这些开口中。替代地，如从图6中能看出，下夹紧区段96也可以简单地焊接在第二区段78上(焊线102)。在这两种情况下应注意：两个夹紧区段94和96相对彼此沿轴向预紧，使得足够强的夹紧力施加到膜片58a和58b的第一区段74和86上。

Claims (10)

1.燃料高压泵(28)，所述燃料高压泵具有：泵壳体(46)；存在于所述泵壳体(46)中的接收室(52)；布置在所述接收室(52)中的压力脉动阻尼器(44)，该压力脉动阻尼器呈具有两个膜片(58a，58b)的隔膜盒(56)的形式；和保持装置(62)，用以将所述隔膜盒(56)保持在所述接收室(52)中，其特征在于，所述保持装置(62)包括连接区段(66)，所述连接区段与所述泵壳体(46)不仅在轴向方向(70)上而且在径向方向(72)上固定连接，尤其是不仅在轴向方向(70)上而且在径向方向(72)上紧固在内周面(92)上，该内周面限界所述接收室(52)。
2.根据权利要求1所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述连接区段(66)以压配合固定在所述内周面(92)上和/或与所述内周面(92)焊接。
3.根据上述权利要求中的至少一项所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述两个膜片(58a，58b)在径向外边缘的区域中借助沿周向方向延伸的焊线(60)相互焊接，并且所述保持装置(62)具有至少两个夹紧区段(94，96)，所述两个膜片(58a，58b)在相对于所述焊线(60)径向向内的区域中被夹紧在所述夹紧区段之间。
4.根据权利要求3所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述夹紧区段(94，96)中的至少一个夹紧区段与所述连接区段(66)一件式地构造。
5.根据权利要求3或4中的至少一项所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述夹紧区段(94，96)相互焊接(102)。
6.根据权利要求3-5中的至少一项所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述夹紧区段(94，96)相互卡锁(98，100)。
7.根据权利要求1-2中的至少一项所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述连接区段(66)一件式地成型到所述隔膜盒(56)上。
8.根据上述权利要求中的至少一项所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，所述两个膜片(58a，58b)在所述两个膜片(58a，58b)中的至少一个膜片的边缘区域中借助沿周向方向延伸的焊线(60)相互连接，其中，在所述焊线(60)和在所述两个膜片(58a，58b)之间形成的内部室(64)之间存在这样的区域，在该区域中所述两个膜片(58a，58b)至少区段地摩擦锁合地彼此贴靠。
9.根据权利要求8所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，在所述焊线和在所述两个膜片(58a，58b)之间形成的所述内部室之间存在弯曲部(76，88)。
10.根据权利要求9所述的燃料高压泵(28)，其特征在于，在所述弯曲部(76，88)的区域中，一个膜片(58b)的径向内区段(90)以压配合被接收在另一膜片(58a)的径向外区段(78)中。
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