CN115298433A - 燃料高压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料高压泵(10)，包括泵壳体(12)、泵活塞(18)、高压密封件(40)，所述高压密封件布置在所述泵活塞(18)和所述泵壳体(12)之间并且将所述泵活塞(18)相对于高压区域(24)密封；以及环形的导向元件(36)，所述导向元件以滑动配合方式引导所述泵活塞(18)并且从所述高压密封件(40)观察朝向所述高压区域(24)布置。本发明提出，所述环形的导向元件(36)具有至少一个流体连通部(58)，该流体连通部将邻接于所述导向元件(36)的第一端面(54)的第一区域(60)与邻接于所述导向元件(36)的第二端面(56)的第二区域(62)流体连接。

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
从市场上已知用于内燃机的燃料系统的高压燃料泵。这些高压燃料泵将燃料压缩至高压并且将燃料继续引导到燃料收集管路(“轨”)中，燃料从那里被直接喷射到内燃机的燃烧室中。泵活塞在泵壳体中被引导，并且泵活塞被活塞弹簧朝向驱动器加载。由DE 102013 226 088 A1已知，泵活塞在两个轴向地彼此间隔开的部位上相对于泵壳体支承和引导，尤其例如通过环形的导向元件。此外，由DE 10 2013 226 088 A1已知，在泵活塞和壳体之间布置有高压密封件，该高压密封件将泵活塞相对于高压区域密封。
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。有利的扩展方案在从属权利要求中给出。
对于高压密封件的最优密封效果需要在高压区域中存在的高流体压力(例如可以考虑汽油或柴油作为流体)尽可能不受节流地作用，直至高压密封件。这是因为高压密封件通常具有一个或多个密封唇，在所述密封唇的背离高压的区域上存在相对较低的流体压力。因此，为了实现最优的密封效果，密封唇通过在高压中存在的高流体压力抵着可运动的泵活塞和/或抵着壳体区段加载。
在根据本发明的高压燃料泵中，通过环形导向元件的流体连通确保，高流体压力很大程度上不受节流地通过导向元件作用到高压密封件上，即使在泵活塞和环形导向元件之间的导向间隙相对较小时也是如此。然而，通过这样小的导向间隙保证泵活塞的纵轴线相对于高压密封件的理想导向轴线或者说中心轴线的倾斜相对较小，由此，一方面防止尤其在装配期间高压密封件损坏，另一方面防止由于高压密封件在泵活塞和/或壳体侧区段上的不均匀密封。
这具体地通过具有泵壳体和泵活塞的燃料高压泵实现。泵壳体例如可以是多边形的或旋转对称的并且通常由金属制成。泵活塞通常是阶梯活塞，其借助具有较大直径的区段限界输送室，而具有较小直径的区段被活塞弹簧抵着驱动器加载。驱动器例如可以包括偏心区段或凸轮区段。燃料高压泵通常是所谓的“插入式泵”，其插入到发动机缸体的缸盖中的开口中并且被内燃机的凸轮轴驱动。
燃料高压泵还包括所述的高压密封件，该高压密封件布置在泵活塞和泵壳体之间，并且将泵活塞相对于高压区域密封。该高压密封件也可以是环形的并且具有一个或多个密封唇。在背离高压区域的一侧上，高压密封件例如通过保持环保持在泵壳体中，该保持环压入到泵壳体中并且就此而言例如可以形成上述壳体侧的区段。
此外，燃料高压泵还包括所述的环形导向元件，该导向元件以具有小导向间隙的滑动配合的方式引导泵活塞，并且从高压密封件观察朝向高压区域布置并且至少具有流体连通部，该流体连通部将相邻于导向元件的第一端面的区域与相邻于导向元件的第二端面的区域流体连接。环形导向元件例如可以由金属、尤其黄铜制成，并且以压配合的方式锚固在泵壳体中。根据本发明，导向元件和泵活塞之间的径向导向间隙尽可能小。
在一个扩展方案中设置，流体连通部包括在导向元件的周面中整体上沿导向元件的轴向方向延伸的槽。这能够在技术上非常简单且成本低地实现。当然，然而对于这种槽替代地或附加地，例如可以设置一个整体上沿环形导向元件的轴向方向延伸的通孔。
在一个扩展方案中为此设置，整体上沿导向元件的轴向延伸的槽布置在导向元件的径向内部或径向外部的周面中。在后一种情况下，导向元件和泵活塞之间的接触面不受流体连通部影响并且因此是最优的；在前一种情况下，简化了流体路径。
在一个扩展方案中为此设置，流体连通部包括在导向元件的端面中沿导向元件的径向方向延伸的槽。所基于的构思是：环形导向元件通常接收在泵壳体中的阶梯开口或孔中，并且尤其以指向高压区域的端面贴靠在阶梯开口的凸肩上，通过在该端面上存在整体上沿径向方向延伸的槽，确保流体连接的贯通性。
在一个扩展方案中设置，环形导向元件具有多个流体连通部。这提高了流体连接的有效横截面，由此，将高流体压力特别好地传导至高压密封件。
在一个扩展方案中为此设置，流体连通部沿导向元件的周向方向观察均匀分布地布置。尤其当导向元件以压配合的方式接收在泵壳体中时，由此确保了均匀的压紧。
附图说明
下面参照附图阐述本发明。在附图中示出：
图1：具有环形导向元件的燃料高压泵的纵截面；
图2：图1的环形导向元件的立体视图；和
图3：图1的燃料高压泵的放大区域的纵截面。
具体实施方式
在附图中，用于内燃机的燃料系统的燃料高压泵总体上带有附图标记10。该燃料高压泵包括泵壳体12，该泵壳体在本示例中例如总体上具有带有纵轴线14的大致柱形的构型。在本示例中，在泵壳体12中例如与纵轴线14同轴地存在阶梯形盲孔状并且例如通过孔产生的开口16，泵活塞18接收在该开口中。
泵活塞18构造为细长的柱形零件，其在轴向方向上观察具有第一区段20和第二区段22。第一区段20具有比第二区段22更大的直径。第一区段20面向输送室24，而第二区段22面向未示出的驱动器。
燃料高压泵10还包括入口阀26，该入口阀构造为止回阀，但可以被电磁操纵装置28保持在打开位态中。燃料高压泵10还包括构造为止回阀的出口阀30以及限压阀32。在图1中在泵壳体12的上端面(没有附图标记)的区域中还存在用于阻尼低压脉冲的隔膜减振器34。
燃料高压泵10是(未进一步示出的)内燃机的燃料系统的一部分。燃料，例如汽油或柴油从通常是电驱动的预输送泵到达入口阀26。泵活塞18在其在图1中下端部上被驱动器，例如内燃机的凸轮轴置于往复运动中，由此，燃料通过入口阀26被吸入到输送室24中、在那里被压缩至高压并且最后经由出口阀30被排出至燃料收集管路(“轨”)。从那里，燃料通过喷射器到达所属的燃烧室中。
泵活塞18相对于泵壳体12在两个彼此轴向地间隔开的部位处被导向，即一方面通过第一环形导向元件36在泵输送24正下方，并且通过第二环形导向元件38在图1中的下端部正上方。第一环形导向元件36在下面还更详细地阐述。相反地，在泵活塞18与开口16的相邻于输送室24的区段之间存在相对明显的间隙39。
从图3可看出，在泵壳体12和泵活塞18之间的第一环形导向元件36的正下方布置有环形的高压密封件40。该高压密封件例如可以由PTFE材料制成。沿纵轴线14的轴向方向观察，环形弹簧42夹紧在该高压密封件与第一环形导向元件36之间。该环形弹簧例如可以是碟形弹簧或螺旋弹簧。通过该环形弹簧将高压密封件40抵着在附图中布置在高压密封件40下方的保持环44加载，该保持环以压配合保持在泵壳体12的开口16中。在保持环44和泵活塞18的区段20之间存在相对明显的间隙46。在图1中，在第二导向元件38上方布置有低压密封件48。
现在参照图2更详细地示出第一导向环36。第一导向环36可以由金属材料，例如黄铜制成。该第一导向环总体上具有直圆柱形构型，其具有笔直的并且在安装位置中平行于纵轴线14延伸的内周面50、笔直的并且在安装位置中平行于纵轴线14延伸的外周面52、在图2中上方的第一端面54和在图2中下方的第二端面56。内周面50的直径选择为，使得泵活塞18的第一区段20仅以较小的导向间隙以滑动配合的方式在第一环形导向元件36中被导向。
第一环形导向元件36具有两个流体连通部58，它们精确地相对置地并且在第一导向元件36的周向方向上观察均匀分布地布置。这两个流体连通部将邻接于第一端面54的第一区域60与邻接于第二端面56的第二区域62流体连接。这两个流体连通部58是相同的。因此，下面仅详细地阐述两个流体连通部58中的一个。
流体连通部58具有在第一导向元件36的外周面52中的沿平行于纵轴线14的轴向方向延伸的槽64。在此，该槽具有总体上近似矩形的横截面。然而，原则上也可以考虑其它横截面。在一个未示出的实施方式中，槽也可以相对于纵轴线14倾斜地延伸。在另一个未示出的实施方式中，槽也可以存在于内周面中。此外，流体连通部58在附图中上方的第一端面54中具有沿径向方向(正交于纵轴线14)延伸的槽66。在一个未示出的实施方式中，该槽也可以倾斜地布置，即具有指向周向方向的方向分量。径向延伸的槽66通到轴向延伸的槽64中，由此实现连续的流体连通部58。
在图1和3所示的安装位置中，第一环形导向元件36的上方的第一端面54贴靠在阶梯开口16的凸肩68上。此外，第一环形导向元件36还以其外周面52以压配合的方式接收在开口16中或保持在该开口中。在泵活塞18的压缩行程期间在就此而言属于高压区域的输送室24中存在的非常高的流体压力从输送室24经由间隙39传递到位于第一环形导向元件36上方的第一区域60并且从那里经由两个流体连通部58的径向延伸的槽66和轴向延伸的槽64传递到位于图1和3中在第一环形导向元件36下方的第二区域62中。
以这种方式，所述高流体压力也作用在高压密封件40的径向外侧上，由此，该高压密封件在一侧径向向内地压抵着泵活塞18并且在另一侧轴向向下压抵着保持环44。因此，高压密封件40负责将高压流体相对于在图1和3中位于高压密封件40下方的区域良好地密封。同时，由于小的导向间隙，泵活塞18被第一环形导向元件36几乎无间隙地引导，使得该泵活塞不会或至少不明显地相对于纵轴线14倾斜。

Claims (6)

1.一种燃料高压泵(10)，具有泵壳体(12)、泵活塞(18)、高压密封件(40)，所述高压密封件布置在所述泵活塞(18)和所述泵壳体(12)之间并且将所述泵活塞(18)相对于高压区域(24)密封；以及
具有环形的导向元件(36)，所述导向元件以滑动配合方式引导所述泵活塞(18)并且从所述高压密封件(40)观察朝向所述高压区域(24)布置，
其特征在于，
所述环形的导向元件(36)具有至少一个流体连通部(58)，该流体连通部将邻接于所述导向元件(36)的第一端面(54)的第一区域(60)与邻接于所述导向元件(36)的第二端面(56)的第二区域(62)流体连接。
2.根据权利要求1所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述流体连通部(58)包括在所述导向元件(36)的周面(52)中整体上沿所述导向元件(36)的轴向方向延伸的槽(64)。
3.根据权利要求2所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，整体上沿所述导向元件(36)的轴向方向延伸的槽(64)布置在径向内部或径向外部的周面(52)中。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述流体连通部(58)包括在所述导向元件(36)的端面(54)中整体上沿所述导向元件(36)的径向方向延伸的槽(66)。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述环形的导向元件(36)具有多个流体连通部(58)。
6.根据权利要求5所述的燃料高压泵(10)，其特征在于，所述流体连通部(58)沿所述导向元件(36)的周向方向观察均匀分布地布置。
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