CN1982690B - 燃料喷射泵 - Google Patents
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Abstract
一种燃料喷射泵,它包括三个子机构部分:下部机构部分(A)、顶部机构部分(B)和调速器机构部分(C),在下部机构部分(A)和顶部机构部分(B)相互装配起来之后,在把调速器机构部分(C)装配到下部机构部分(A)和顶部机构部分(B)的结合体上时,从调速器机构部分(C)进行延伸的、所安装的调速器杆(27)被插入到两个机构部分(A,B)中,当位于调速器杆(27)的顶部处的钩形槽(27a)与控制滑动器(21)中的锁销(21a)接合,从而使设置在下部机构部分(A)和顶部机构部分(B)内部的柱塞(7)进行旋转时,首先,使提升销(33)的切口表面(33b)朝上,调速杆(27)被施加在切口表面(33a)上,从而使钩形槽(27a)定位在锁销(21a)的下方处,然后使提升销(33)进行旋转从而向下面对切口表面(33b),调速器杆(27)借助于凸轮部分(33a)向上摆动,从而使钩形槽(27a)与锁销(21a)进行接合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于柴油机的燃料喷射泵。
背景技术
柴油机的燃料喷射泵包括调速器,借助使柱塞旋转和调整柱塞导程的打开时间,该调速器调整燃料喷射量。为了构成了调速器,使线性移动的控制件直接接合控制套筒,而该控制套筒可旋转地与柱塞形成一体,用来移动控制零件的致动器借助调速器杆而被连接到控制零件上。为了用作控制零件,具有:调节齿杆,它与设置在控制套筒上的小齿轮进行啮合;控制滑动器,它的叉形臂夹紧锁销,该锁销设置在控制套筒上;等等。为了用作移动控制零件的致动器,如果调速器是离心操纵式调速器,那么例如具有调速器套筒,该套筒通过凸轮轴的离心力来移动。如果调速器是电子调速器,那么例如电磁线圈可以起着致动器的作用。
由于在离心操纵式调速器的情况下调速器机构部分包括调速器飞块和调速器套筒等等、或者在电子调速器的情况下具有电磁线圈部分,该调速器机构部分具有较大尺寸大小,因此它偏离泵机构部分,而泵机构部分配置有柱塞、输出阀等。另一方面,上述杆一定得与泵机构部分中的控制零件相接合。因此,当把柱塞连接到泵机构部分上时,调速器杆需要与柱塞一起插入到泵机构中并且接合到控制零件上,同时在定位时进行精确调整,因此使泵机构部分本身的装配工作复杂化。假设,在把调速器机构部分与泵机构部分结合起来的装配期间,在前面包括在调速器机构部分内的调速器杆自动地与泵机构部分中的控制零件形成接合,而该泵机构部分安装有柱塞等。在这种情况下,燃料喷射泵的装配变得非常容易。但是,没有这种结构的传统燃料喷射泵。
而且,燃料喷射泵的凸轮轴的端部从泵壳体的轴承处伸出到外部,并且设置有键如半圆键,通过该键固定地设置减速齿轮,从而互锁地连接到曲轴箱的曲轴上。如果轴承允许键通过,那么在凸轮轴插入到泵壳体的过程中,可以只借助使在前面装载有键的凸轮轴通过轴承从而向外伸出到凸轮轴的外端来设置该键。但是,如果凸轮轴以传统方式装载有键,那么凸轮轴的轴线和一部分键(该部分键沿着径向离凸轮轴的轴线最远)之间的距离变得大于轴承的内边缘的半径。因此,不可避免的是,在凸轮轴通过泵壳体并且在它的外端从泵壳体向外伸出之后,该键装载在凸轮轴的突出端上。此外,为了从泵壳体中拆下凸轮轴,齿轮和键一定得从泵轴中拆下从而允许凸轮轴的突出端通过轴承。
接下来,相对于燃料喷射泵的喷射时间来解释传统柴油机的问题。在柴油机中,大约在曲轴的上死点之前的20度旋转角度处(在曲柄角度的引导区域内),通过燃料喷射泵使其增压数百大气压的燃料从燃料喷射阀的喷嘴而被喷射到燃烧室中,该喷射阀被连接到缸盖中。
由于在空气过多的混合物中进行燃烧,因此与汽油机相比,在柴油机的废气中具有很小的CO和HC的浓度。但是,柴油机排出许多NOx。减少NOx的排出对于柴油机而言是最重要的。
当氮和氧被加热从而相互结合时,就产生了NOx。因此,在通常情况下,燃烧越好,那么排出的NOx就越多。即,NOx的数量增加,因此燃烧温度较高并且燃烧时间较长。此外,当空气和燃料的混合比是某一值时,这种数量达到最大。
为了减少废气中的NOx,除了改善发动机的燃烧室或者改善空气进气和排气系统之外,可以采用EGR系统或者曲轴箱排放物控制系统。但是,如果采用EGR系统,那么废气中的炭烟将通过吸入空气而混合在润滑油中,并且较早地损坏了润滑油,发动机滑动零件的磨损产生了问题。而且,当它配置有曲轴箱排放物控制系统时,炭烟积聚在粘到进气歧管壁上的润滑油中,从而阻塞了进气歧管,因此降低了发动机性能。
作为另一种减少NOx的方法,它改善了喷射系统,尤其是改善了燃料喷射系统,从而延迟燃料喷射的开始时间。但是,这导致燃烧恶化,从而减少了输出力和热效率,增加了CO或者HC,使低温时的发动机起动恶化,并且增加了黑烟浓度等。因此,当发动机起动或者把较大负荷施加到发动机上时,应该优选产生燃料喷射开始时间提前,从而进行有效燃烧,从而减少废气中的NOx。因此,由于燃料喷射开始所需要的时间随着发动机工作情况进行改变,因此重要的是如何控制燃料喷射开始时间,从而与冲突需要的次数相一致。
从JP6-50237A中可以很好地了解到燃料喷射时间的这种控制。根据这个文献,不是原始的柱塞导程(主导程)的辅助导程形成于柱塞的头部上。与这种辅助导程相一致,泄漏开口(它为自由通道打开从而通到燃料排出路线中)形成于外筒中。借助使辅助导程与泄漏开口连通,使燃料压缩室内的燃料在柱塞的燃料排出冲程的早期排出,从而基本上延迟了燃料喷射时间。
在所述的柱塞中,当借助调速器使柱塞的旋转位置到达固定范围内时(例如,该范围与发动机起动的时间相一致,或者如果柱塞通过电子调速器来控制,那么该范围与发动机处于较大负荷时的时间相一致),辅助导程设置成与泄漏开口隔开,从而关闭泄漏开口中,因此在它关闭吸入开口从而结束燃料吸入冲程之后不久,柱塞开始把预定压力的燃料排出到输出阀中。因此燃料喷射时间可以提前。
但是,在上述例子的情况下,在辅助导程、泄漏开口和类似物的处理中及柱塞的定位中,需要严格的精确度。当错误处于这些过程的容限时,燃料喷射开始时间不能很好地与以发动机工作情况为基础的燃料油消耗的控制相一致。在这方面,如果从每个泄漏开口中排出的燃料量不能精确地统一,那么发动机性能在燃料喷射泵之间进行改变。特别地,可以认为,系列型燃料喷射泵或者类似泵具有若干柱塞,这些柱塞的喷射特性相互不同,从而在发动机的这些气缸之间产生了燃烧能力的改变。另一方面,根据发动机的变化,可以增加或者减少所需要的泄漏燃料量。根据上述参考技术,不能消除这种过程错误所产生的发动机性能的变化,也不能及时地调节燃料泄漏量。
本发明的公开内容
本发明的第一目的是提供一种燃料喷射泵(尤其是分配式泵),该泵极易装配,尤其在整个装配期间极易装配调速器杆。
为了实现这个目的,本发明的燃料喷射泵可以被拆成三部分:下部机构部分,它具有泵驱动装置;顶部机构部分,它具有可旋转的柱塞、控制套筒和线性运动件,控制套筒可以与柱塞成一体地进行旋转,而线性运动件用来使控制套筒进行旋转;及调速器机构部分,它具有调速器杆。
尤其是,在下部机构部分中,用来驱动柱塞的凸轮轴通过主体壳体的轴承,从而进行轴颈安装,因此凸轮轴从轴承向外伸出,从而装载有键,从而对把凸轮减速齿轮固定到凸轮轴上进行定位。由于在离凸轮轴轴线最远的一部分键和这个轴线之间沿着凸轮轴径向的距离小于轴承的内边缘半径,因此刚好在事先装载有键的凸轮轴通过轴承时,可以完成凸轮轴的布置,因此简化了下部机构部分的装配。
而且,在顶部机构部分中,外筒和支撑件被连接在泵盖上。柱塞可滑动地、可旋转地插入到外筒中,从而局部地从外筒中伸出。控制套筒设置在柱塞的突出部上。用来使控制套筒进行旋转的线性运动零件与控制套筒进行接合,同时线性运动零件通过支撑件来支撑从而进行导向,从而可以进行线性运动。而且,由支撑件来安装保持的安装零件保持住柱塞和控制套筒,从而防止它们从外筒中出来。在这种方法中,顶部机构部分作为一个块而构成。
在把下部机构部分和顶部机构部分结合起来之后,把调速器连接部分连接到结合后的下部和顶部机构部分上,因此完成了燃料喷射泵作为一个整体的装配。在把调速器连接部分连接到下部和顶部机构部分上时,从调速器机构部分进行延伸的调速器杆可拆下地连接到线性运动件上,因此完成了调速器。
为了把调速器杆连接到线性运动件上和从线性运动件上拆下调速器杆,因此在它被插入到结合后的下部和顶部机构部分并且被定位之后,由调速器机构部分通过转动位置而可转动地支撑的调速器杆可以被旋转,从而在转动位置上进行对中。另一方面,调速器杆或者整个调速器机构部分可以旋转,同时定位后的调速器杆的长度部分被用作转轴。
而且,控制套筒与线性运动件的接合可以成形如下。在顶部机构部分中,控制套筒设置有锁销,并且线性运动件设置有叉形臂。当下部机构部分和顶部机构部分相互结合在一起时,可旋转的线性运动件被旋转,从而使叉形臂可拆下地接合锁销。
本发明的第二个目的是提供一种燃料喷射泵,该泵可以精确地控制燃料喷射开始时间。详细地说,在没有过分依赖燃料通道和类似物的加工精确度的情况下,合适地使实际燃料喷射开始时间与所需要的燃料喷射开始时间相一致,该所需要的燃料喷射开始时间随着发动机工作情况进行改变,因此在发动机起动期间提供了较高的燃烧效率,并且产生了一些效果如在发动机变暖的阶段中减少废气中的NOx。
燃料喷射泵具有如下的基本结构:柱塞可往复运动地、可旋转地插入到外筒中,从而使柱塞的顶部面对着燃料压缩室,而该压缩室形成于外筒中。借助于柱塞的往复运动,从燃料通道中把燃料吸入到燃料压缩室中,并且把燃料从燃料压缩室中供给到输出阀中。在外筒中设置了与燃料通道连通的吸入口和与燃料排出路线连通的泄漏开口。辅助导程形成于柱塞的顶部上。在柱塞滑向燃料压缩室的期间,用来使吸入口与燃料压缩室连通的燃料吸入冲程和燃料排出延迟冲程结束了,而该燃料排出延迟冲程用来通过辅助导程使泄漏开口与燃料压缩室连通,从而燃料压缩室中的燃料泄漏到燃料排出路线中,然后开始燃料排出冲程,从而把预定喷射压力的燃料排出到输出阀中。
在这种基本结构中,根据本发明,辅助导程被形成来准备深度改变,因此在柱塞的往复运动时辅助导程的泄漏开口的面对期间随着柱塞的旋转位置的改变而改变。相应地,排出延迟冲程的结束时间通过喷射量的控制来改变,因此,借助与所喷射的燃料量的控制相结合,与发动机的各种情况相一致地改变燃料喷射开始时间。
而且,在上述基本结构中,根据本发明,用来控制从泄漏开口处进行泄漏的燃料流的装置被连接到燃料喷射泵上,因此可以从燃料喷射泵的外部操纵该装置,从而进行调整。因此,即使在具有相同特性的若干燃料喷射泵之中、或者在燃料喷射泵如系列型燃料喷射泵中的若干柱塞之中,由于处理失误而使泄漏燃料量发生变化,但是在这些泵或者柱塞之间借助于流量控制装置使泄漏燃料流量被统一。在希望该量与发动机工作情况等相一致地进行变化时,流量控制装置还可以被操纵来调整燃料泄漏量。该装置可以被如此构造,从而可以在燃料喷射泵的外部进行控制,或者被连接到控制器中,从而进行电控制,因此有利于它的工作。
作为流量控制装置的一个方面,从泄漏开口通到燃料通道中的阀室形成于泵体中。在阀室中布置着阀元件和偏压件,该阀元件成形成关闭阀室和燃料通道之间的结合处,该偏压件用来偏压阀元件从而关闭结合处。增压后的泄漏燃料克服偏压件的偏压力而推动阀元件,从而使阀室通到燃料通道中。用来限制和调节由泄漏燃料压力所产生的阀元件的运动的调节装置被布置成从燃料喷射泵的外部进行操纵。这种调整可以调节泄漏燃料量。
在这种结构中,调整装置可以是电磁控制的致动器。如果与电子调速器的控制相结合地控制致动器,那么与发动机速度和发动机负荷相一致的燃料喷射控制相结合的泄漏燃料流量的调节变得精确。
而且,根据本发明,在上述基本结构中,通-断阀布置在燃料排出路线的中部中。借助关闭通-断阀,紧接在燃料吸入冲程结束之后开始燃料排出冲程,而不会通过排出延迟冲程。因此,例如,如果使通-断阀的打开和关闭控制与发动机工作情况相一致,那么实际的燃料喷射开始时间可以与所需要的燃料喷射开始时间相一致,而该所需要的燃料喷射开始时间随着发动机工作情况而进行改变(例如,发动机起动时的低温情况,发动机被驱动一会儿从而变暖的情况)。
此外,构成燃料喷射时间控制的记时器。记时器具有这样的结构,以致可运动的通-断阀、阀致动器和偏压件被布置在与燃料排出路线连通的阀室中,因此通-断阀被夹在阀致动器和偏压件之间。
阀致动器设置有温度探测件,从而根据温度升高克服偏压件的偏压力而移动通-断阀,因此在温度探测件所探测到的温度小于预定值时,通-断阀被关闭了,并且在该温度不小于预定值时它被打开。因此,当发动机在起动时处于低温情况下时,燃料喷射泵的温度也是如此低,从而关闭了通-断阀,因此使燃料喷射开始时间提前了。另一方面,如果发动机工作一会儿并且燃料喷射泵变暖以致超过了恒定温度,那么通-断阀被打开从而延迟了喷射开始时间。
另一方面,阀致动器可以设置有工作件,该工作件通过发动机润滑油的油压改变来进行工作,从而根据发动机润滑油压力的增加而克服偏压件的偏压力来移动通-断阀,因此当油压小于预定值时关闭通-断阀,并且在不小于预定值时打开它。与上面相同,在发动机起动时,在低温情况下,喷射开始时间提前,并且在驱动发动机一会儿之后,在升高温度的情况下使喷射开始时间变晚。但是,在这种结构中,由于阀致动器通过立即响应发动机温度变化的润滑油压力改变来进行工作,因此它可以实现使通-断阀控制精确地与发动机温度情况相一致。
另一方面,阀致动器可以通过电磁控制,从而根据阀致动器是通电还是没有通电而有选择地使通-断阀进入它的阀打开模式或者阀关闭模式。在这种结构中,根据发动机的各种情况如旋转速度和负荷及温度来控制燃料喷射开始时间。
此外,在燃料排出路线中,用来调节来自泄漏开口的燃料流的装置可以被布置在泄漏开口和通-断阀之间。因此,除了根据通-断阀的控制来有效地控制燃料喷射开始时间之外,可以实现上述的燃料泄漏的统一,而与处理失误无关,或者调节泄漏燃料的泄漏流量,从而使之与发动机情况等相一致。
附图的简短描述
图1是配置有(分配型)燃料喷射泵P的柴油机DE的侧视图。
图2是上述的后视图。
图3是根据本发明的、具有与之装配在一起的离心操纵式调速器的分配型燃料喷射泵DP1的剖视侧视图。
图4是具有以相同方式装配起来的电子调速器的分配式燃料喷射泵DP2的剖视侧视图。
图5是分配式燃料喷射泵的剖视前视图,该喷射泵可以是图3或者4所示的泵DP1或者DP2。
图6是分配式燃料喷射泵DP(具有离心操纵式调速器)的分解侧视图,根据本发明,该喷射泵被分成下部机构部分A、顶部机构部分B和调速器机构部分B。
图7是在装配情况下的下部机构部分A的剖视侧视图,其中,凸轮轴4被插入到主体壳体1中。
图8是下部机构A的剖视侧视图,其中借助主体壳体1使凸轮轴4完全轴颈安装。
图9是顶部机构部分B的剖视侧视图。
图10是上述的底视图。
图11是顶部机构部分B的剖视侧视图,通过使用滑动器的导向器15使上部弹簧支架23被连接到该部分B上,而该导向器15起着图8和9所示的变型的作用。
图12是顶部机构部分B的剖视侧视图,上部弹簧支架23以相同的方式完全被连接到该部分B上。
图13是下部机构部分A、顶部机构部分B和调速器机构部分C的侧视图,而调速器机构部分C被连接到已相互结合在一起的下部和顶部机构部分A和B上。
图14是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,根据第一实施例,该调速器杆27和控制滑动器21通过提升销33而可拆下地相互接合在一起。
图15是沿图14的XV-XV线所截取的横剖视图。
图16是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,根据第二实施例,该调速器杆27和控制滑动器21通过提升销34而可拆下地相互接合在一起。
图17是上述的截面的局部后视图。
图18是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,根据第三实施例,该调速器杆27和控制滑动器21通过提升销35而可拆下地相互接合在一起,其中钩形槽27a可以移动到锁销21a的下侧处。
图19是沿图18的XIX-XIX线所截取的横剖视图。
图20是第三实施例的局部剖视侧视图,其中锁销21a接合在钩形槽27a内。
图21是沿着图20的XXI-XXI线所截取的横剖视图。
图22是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,根据第四实施例,该调速器杆27和控制滑动器21通过主体壳体1的倾斜表面而可拆下地相互接合在一起。
图23是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,根据第五实施例,该调速器杆27和控制滑动器21通过向上偏压的提升板36而可拆下地相互接合在一起。
图24是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,根据第六实施例,该调速器杆27和控制滑动器21通过向上偏压的提升平弹簧39而可拆下地相互接合在一起。
图25(a)-(c)是调速器杆27和控制滑动器21的局部剖视侧视图,该调速器杆27和控制滑动器21通过平弹簧39而相互接合在一起,其中调速器杆27形成有倾斜部27d,从而使调速器杆27和控制滑动器21相互接合在一起,而不会迫使平弹簧39向下旋转。
图26(a)-(d)示出了根据第七实施例借助旋转调速器杆27从而在长度上进行对中的、调速器杆27与控制滑动器21的接合过程,其中图26(a)是调速器杆27的局部侧视图,该调速器杆27在接合之前被定位,图26(b)是上述截面的局部前视图;图26(c)是与控制滑动器27处于接合中的调速器杆27的局部侧视图,及图26(d)是上述的局部剖视前视图。
图27是分配式燃料喷射泵DP′的局部剖视前视图,其中调速器杆82被连接到滑动器杆81上,该滑动器杆81起着线性运动件的作用,从而使连接在下部机构部分中的控制套筒17进行旋转。
图28是当调速器机构部分C被连接到其中时分配式燃料喷射泵DP’的局部剖视侧视图。
图29是调速器机构部分C已从中拆下后的分配式燃料喷射泵DP′的局部剖视平面视图。
图30是根据实施例的、处于打开时的通-断阀Ta的局部剖视侧视图,其中包括记时器T的燃料排出路线形成于外筒8内,从而允许燃料排出到燃料通道42中。
图31是在相同方法中的、处于关闭时的通-断阀Ta的局部剖视侧视图。
图32是包括记时器T在内的燃料排出路线的结构的局部剖视侧视图,该路线把泄漏燃料返回到位于燃料喷射泵外部的燃料箱FT中并且与燃料通道42内的过量燃料汇合。
图33是外筒8和柱塞7的局部剖视平面视图。
图34是形成有辅助开口7b的柱塞7的顶部的局部侧视图,该辅助开口具有均匀深度。
图35是形成有辅助开口7b的相同部分的局部侧视图,该辅助开口的底表面沿着一个方向进行倾斜。
图36是形成有辅助开口7b的相同部分的局部侧视图,该辅助开口的底表面与图35的相反地进行倾斜。
图37是包括阀致动器Tb在内的燃料喷射泵DP的上部的剖视前视图,该阀致动器由恒温致动器52构成,它起着记时器T的第一实施例的作用。
图38是记时器T的第一实施例的细节的局部放大剖视前视图。
图39是包括形状存储弹簧53在内的燃料喷射泵的上部的剖视前视图,该弹簧53通过温度的变化而进行膨胀和压缩,它起着记时器T的第二实施例的作用。
图40是包括阀致动器Tb在内的燃料喷射泵DP的上部的剖视前视图,该阀致动器根据发动机润滑油的压力变化而驱动,它起着记时器T的第三实施例的作用。
图41是包括阀致动器Tb在内的燃料喷射泵的上部的剖视前视图,该阀致动器由电磁线圈59构成,它起着记时器T的第四实施例的作用。
图42是包括流量控制装置V1在内的燃料喷射泵的截面的局部前视图,该控制装置V1起着燃料泄漏流量控制装置的第一实施例的作用,该燃料泄漏流量控制装置被设置在辅助开口8b和记时器T之间。
图43是上述部分的局部剖视平面视图。
图44是包括流量控制装置V2在内的燃料喷射泵的截面的局部前视图,该控制装置V2起着燃料泄漏流量控制装置的第二实施例的作用,该燃料泄漏流量控制装置通过来自辅助开口8b的泄漏压力来打开。
图45是上述部分的第二实施例的放大局部平面视图。
图46是上述部分的第三实施例的放大局部平面视图。
图47是包括流量控制装置V3在内的燃料喷射泵的截面的局部前视图,该控制装置V3起着燃料泄漏流量控制装置的第三实施例的作用,该燃料泄漏流量控制装置的开度借助控制电磁线圈78来进行调节。
图48是包括流量控制装置V3′在内的燃料喷射泵的截面的局部前视图,该控制装置起着燃料泄漏流量控制装置的第四实施例的作用,该燃料泄漏流量控制装置的开度借助控制电磁线圈78来进行调节,而该电磁线圈具有位置探测传感器。
图49是系列型燃料喷射泵P的剖视侧视图。
图50是包括流量控制装置V1在内的系列型燃料喷射泵P的剖视前视图。
图51是包括流量控制装置V2在内的系列型燃料喷射泵P的剖视前视图。
实现本发明的最佳方式
首先,参照图1和2来描述配置有本发明的喷射泵的柴油机结构。
气缸部分63形成于曲轴箱61的上部,而缸盖64被连接到气缸部分63上,因此构成了柴油机DE。在气缸部分63中形成有一个或者多个气缸。各个气缸的燃料喷射阀和配气机构(进气阀和排气阀)被安装到缸盖64中。标号65是排气消声器,而标号66是排气歧管。曲轴(未示出)把轴颈安装(journal)在曲轴箱61中。在连接到曲轴箱61的一端(在这个实施例中是前端)上的侧基座62中,曲轴的一端通过正时齿轮互锁地连接到喷射泵和配气机构的凸轮轴上。
燃料喷射泵P的前端被连接到侧基座62上,如图1所示一样,因此把泵P布置成横向邻近气缸部分63。输出阀18的数量与形成于气缸部分63中的气缸数目一样多,这些输出阀18突出在燃料喷射泵P上。泵P借助通过齿轮与曲轴接合的凸轮轴的旋转而进行工作。每次在从燃料箱中(未示出)供给吸入燃料时,燃料在固定的提前点火时从每个输出阀18中吸出到每个燃料喷射阀中,而这些喷射阀被设置到气缸部分63中的相应气缸中,从而使每个燃料喷射阀把燃料喷射到每个气缸的燃烧室中。
在与气缸中的活塞有关的曲柄角的固定度数区域内,空气从进气阀加入到每个气缸中,并且在活塞的压缩冲程(刚刚位于上死点前面,即曲柄角的前置区域(lead zone))时,从燃料喷射阀把燃料喷射到每个气缸的燃烧室中,因此所压缩的空气在这个气缸中爆发并且膨胀。在爆发之后通过排气阀扫出空气。来自所有气缸的废气通过缸盖64的排气歧管66收集在一起,并且通过排气消声器65喷射到外部中。
图1和2所示的燃料喷射泵P是图4所示的分配泵DP2,这种分配泵在后面将详细描述。但是,图1和2仅用来解释燃料喷射泵在装配期间的情况。所示出的泵可以用另一种分配式泵(如分配式燃料喷射泵DP1,它具有离心操纵式调速器,该调速器用作后面讨论的第三实施例)或者另一种泵如后面讨论的系列型燃料喷射泵P(train-type fuelinjection pump)。
现在描述燃料喷射泵P的结构。顺便说说,事实上,燃料喷射泵P可以以倾斜的形式连接到柴油机DE上,如图1和2所示一样。但是,在描述每个下面的泵结构时,是在假设水平凸轮轴4设置在垂直柱塞7下方的情况下来说明每个部分的位置。
将描述本发明的分配式燃料喷射泵,该燃料泵非常容易装配。分配式泵可以设置有若干柱塞或者若干分配器轴,从而把燃料从每个分配器轴中分配到若干输出阀中。但是,图3到5等所示出的本发明的每个分配型泵具有一个柱塞7和一个分配器轴9,从而把通过分配器轴9所供给的燃料分配到若干输出阀18中,阀18的数目与气缸的数目一样多。图3所示的分配型泵DP1配置有机械(离心操纵)调速器。图4所示的分配式泵DP2配置有电子调速器。图5是每个分配式泵DP1和DP2的共同剖视前视图。在下文中,除非所示出的泵的调速器具体说明是离心操纵调速器或者电子调速器之外,假设本发明的分配式泵(这种泵非常容易装配)在种属上称为燃料喷射泵DP。
燃料喷射泵DP可以分解成三部分:下部机构部分A、顶部机构部分B和调速器机构部分C。下部机构部分A包括主体壳体1,该壳体1可旋转地支撑着驱动柱塞7的凸轮轴4和分配器轴9。顶部机构部分B包括顶部壳体2,该壳体2内设置着柱塞7、分配器轴9和输出阀18。调速器机构部分C包括调速器壳体3,该壳体3安装着调速器的这些零件中的至少调速器臂29和调速器杆27。
参照图6,具有离心操纵调速器的泵DP被分解成三部分A、B和C。调速器飞块31和调速器套管30起着调速器臂29驱动的致动器作用,飞块31和套管30设置在凸轮轴4的顶部上。在泵P被分解的情况下,它们变成了下部机构部分A的零件。具有电子调速器的泵DP2同样可以被分解成三部分(这种情况没有示出)。但是,泵DP2没有调速器飞块31,也没有调速器套管30。如果泵DP2被分解成三部分,那么起着调速器臂29驱动的致动器作用的电磁线圈32安装在调速器机构部分C中。
在装配期间,如图13所示一样,顶部机构部分B和下部机构部分A上、下结合,然后把调速器机构部分C连接到这些侧部上。
根据图7、8等,描述下部机构部分A的装配结构。在假设图7和8的右部形成前部的情况下,那么主体壳体1的前端表面形成了法兰1a,从而被固定到发动机DE的侧基座62上。轴承套12设置在孔内,该孔穿过法兰1a,从而插入凸轮轴。主体壳体1的后端表面起着接合表面1b的作用,从而与调速器壳体3结合起来。支轴壁1c形成于接合表面1b的小角撑处(在前部),从而对抗法兰1a。在法兰1a和支承壁1c之间沿着纵向形成凸轮室1d,该室1d接近圆柱形。凸轮室1d上方的部分起着块形部分的作用,在该块形部分中,可以任意地钻出润滑油通道。块形部分通常在它的上侧处凹入,从而向上打开。该凹口局部作为调速器杆室1e(根据图7的实施例,该室布置在柱塞7和分配器轴9的左部处)。它的后端朝着接合表面1b敞开,从而插入后面所讨论的调速器杆27。顺便说说,止动板1i竖立在调速器杆室1e内,从而接触调速器杆27的顶部,因此近似地限定出调速器杆27的顶部的边界。垂直的凸轮跟随件室1f形成于凹口的大约横向中部和凸轮室1d之间,从而穿过块形部分。垂直柱状的分配器驱动轴19平行于凸轮跟随件室1f地、可旋转地穿过块形部分。锥齿轮20被固定到位于凸轮室1d内的分配器驱动轴19的底端上。
柱塞致动的凸轮4a和燃料供给泵致动的凸轮4b由凸轮轴4形成。它们可以分开固定在凸轮轴4上的零件。而且,凸轮轴4的前端部与半圆键13装载成一体,位于凸轮4b后面的一部分与锥齿轮5装载在一起,及刚好位于锥齿轮5后面的另一部分与轴承14装载在一起。
为了把这种凸轮轴4设置到主体壳体1中,首先,使凸轮轴4的前端部从接合表面1b的后部通过形成于支承壁1c中的轴承孔而插入到凸轮室1d中。使凸轮轴4进一步向前插入,从而使它的前端部通过轴承套12并且从法兰1a向前突出,因此凸轮轴4完全轴颈安装(journal)。
因此,与半圆键13装载在一起的凸轮轴4的前端部从法兰1a处向前伸出。它的向前伸出端布置在图1所示的发动机DE的侧基座62上,从而与用作正时齿轮的凸轮轴齿轮设置在一起。半圆键13用来给这种凸轮轴齿轮的固定进行定位。
在提供键来给凸轮轴齿轮固定到凸轮轴中进行定位的传统方法中,凸轮轴完全轴颈安装在主体壳体中,然后把键设置在凸轮轴的向外伸出端上,因为沿着凸轮轴的径向离凸轮轴的轴线最远的一部分键与轴承的内边缘(在这个实施例,它是轴承套12)相比更加远离该轴线。在这个实施例中,如图7所示一样,沿着凸轮轴4的径向离凸轮轴4的轴线最远的该部分半圆键13距凸轮轴的轴线的距离为R2,这个距离小于轴承套12的内边缘半径R2。相应地,如图8所示一样,当凸轮轴4通过轴承套12时,也允许设置在凸轮轴4上的半圆键13通过轴承套12。因此,在前面与半圆键13设置在一起的凸轮轴4可以设置在主体壳体1中。即使凸轮轴4从主体壳体1中被向后拉出,半圆键13也不得不被拆下。顺便说说,用来给凸轮轴齿轮进行定位的键和凸轮轴的轴承只需要具有这种结构:设置在凸轮轴上的键可以通过轴承。因此,键和轴承的形状和结构不局限于这个实施例中的这些。
相对凸轮室1d的内部,凸轮4a刚好设置在凸轮跟随件室1f的下方,锥齿轮5和20相互接合,而轴承14安装在支承壁1c的轴承孔内。
完全轴颈安装在主体壳体1中的凸轮轴4的后端部从支承壁1b向后延伸,从而通过接合表面1b而伸出到调速器壳体3中,该壳体3以后面讨论的方式连接到主体壳体1中。为了组成离心操纵式调速器,因此凸轮轴4的后端部设置有飞块31和调速器套管30,如图6所示一样。在组成电子调速器时,这些都不需要。此外,凸轮跟随件11布置在凸轮跟随件室1f内,并且执行一些其它工作,因此组成了下部机构部分A。顺便说说,借助于后安装,如图5所示一样,可以把燃料供给泵6连接到一部分主体壳体1的外部上,从而通过凸轮4d来驱动,该外部形成了凸轮室1d。
此外,用来使后面讨论的调速器杆27和控制滑动器21进行接合和脱开所需要的零件被安装到下部机构部分A中。
现在,根据图9到12来描述顶部机构部分B。垂直的轴向外筒9和分配器轴套10被连接到泵盖2上并固定,因此垂直地穿过了泵壳体2。柱塞7沿着外筒8的垂直轴线进行设置,从而可以往复滑动地安装在外筒8中。分配器轴9沿着分配器轴套10的垂直轴线进行设置并且绕着垂直轴线可旋转地插入其中。
柱塞7的下部从外筒8向下伸出。如图6所示一样,柱塞7的下突出部设置有控制套筒17,该套筒17不能旋转但是相对柱塞7可以轴向地滑动。卡环25防止控制套筒17从柱塞7中落下。而且,控制套筒17的上部可相对旋转地绕着外筒8的底部进行设置。
如图5所示一样,锁销17a从一部分控制套筒17向上伸出。锁销17a被插入到叉形臂21c的槽中,该叉形臂21c形成于控制滑块21中,该控制滑块21起着线性移动件的作用,从而使控制套筒17进行旋转。控制滑动器21沿着泵盖2的底表面进行水平滑动,因此使控制套筒17与柱塞7成一体地进行旋转。在柱塞7进行往复运动期间,这种旋转调整了自由通道的周期,该自由通道位于形成于柱塞7中的柱塞导程(主要导程)7a和形成于外筒8中的吸入口8a之间,因此调整了柱塞7的燃料排出量。
顺便说说,为了构成调速器(这种调速器与离心操纵式调速器或者电子调速器无关),设置有锁销21a的凸耳21b成一体地向下悬挂在控制滑动器21上,从而被连接到后面讨论的调速器杆27上。后面将详细描述这种调速器结构。
如图9和10所示一样,滑动器的导向器15通过螺栓16而一起被固定到泵盖2的底表面上。控制滑动器21被水平滑动导向,从而插入到滑动器的导向器15和泵盖2的底表面之间。
此外,上部弹簧支架23绕着控制套筒17进行设置。上部弹簧支架23起着这样的一种零件的作用,该零件起安装后面讨论的柱塞弹簧22的上端的作用,并且还起着保持器的作用,从而防止柱塞7和控制套筒17出来。外筒8和控制套筒17形成有相应的台阶从而给上部弹簧支架23进行定位。上部弹簧支架23的顶部靠在外筒8的台阶上。此外,成一体地形成于上部弹簧支架23内的环形接合部23b靠在控制套筒17的台阶上,因此使上部弹簧支架23进行定位。而且,止动孔23a形成于上部弹簧支架23的侧壁部上。由滑动器的导向器15进行延伸所形成的止动部15a被插入到止动孔23a中,因此把上部弹簧支架23固定到泵盖2上,从而防止上部弹簧支架23落下。
作为图9和10所示的上部弹簧支架23、控制滑动器21和滑动器的导向器15的装配工序,相对于控制套筒17和外筒8以上述方法来设置上部弹簧支架23,而控制套筒17和外筒8在前面已连接到泵盖2或者柱塞7上,插入控制滑动器21,滑动器的止动器15的止动部分15a被插入到止动孔23a中,然后借助于螺栓16把滑动器的导向器15固定到泵盖2的底表面上。
在图11和12所示的实施例中,具有图9和10所示止动部分15a的、滑动器的导向器15用具有弹性叉形部分15b的、滑动器的导向器15来取代。滑动器的导向器15可以全部由弹性件形成。在这种情况下,在上部弹簧支架23进行定位之前,借助于螺栓16把滑动器的导向器15固定到泵盖2的底表面上,然后使上部弹簧支架23沿着柱塞7的轴线从图11所示的阶段滑动到图12所示的阶段。在这种滑动期间,弹性叉形部分15b自然地压靠在上部弹簧支架23的外表面上,因此使上部弹簧支架23进行滑动。当上部弹簧支架23到达图12所示的固定位置上时,叉形部分15b自然地进行恢复,从而被插入到止动孔23a中。即,在图11和12的实施例中,只借助于相对泵盖2进行定位,使上部弹簧支架23自然地安装在顶部机构部分B中,而不会掉出。
此外,从控制套筒17向下延伸的柱塞7底端与下部弹簧支架24进行接合,如图3-5所示一样。柱塞弹簧22被设置在上部弹簧支架23和下部弹簧支架24之间。
在分配器轴套10的周围,如图9等所示一样,输出阀18(输出阀18的数目与发动机DE的气缸数目一样多)被插入到泵盖2中,从而向上伸出,因此把分配器轴9所分配的燃料输送到设置在发动机DE的相应气缸中的相应燃料喷射阀中。
而且,如图5所示一样,装有油滤器的燃料供给管连接器26被连接到泵盖2上,从而与形成在泵盖2中的燃烧供给室41连通。在泵盖2中,燃料供给室41通到自由通道中,该自由通道通过燃料通道42到达外筒8的吸入口8a中。此外,如图5所示,用来调整燃料喷射时间的、后面讨论的计时器T被插入到泵盖2中。
现在,描述调速器机构部分C。这起着调速器壳体3的作用,该壳体3安装了至少一个调速器臂29,从而可旋转地与调速器杆27连接起来。顺便说说,图3所示的离心操纵式调速器的调速器壳体3和调速器臂29的每一个不同于图4所示的电子调速器的这些。但是,使用相同标号,因为它们具有相同的功能。
在离心操纵式调速器的调速器机构部分C的调速器壳体3中,在调速器轴28上进行旋转的调速器臂29、其它臂和控制杆(未示出)等装配在一起,并且通过弹簧来进行合适地偏压,因此构成了调速器臂机构,在该机构中,调速器臂29在顶端旋转到调速器杆27的底端中。如上所述,如图6所示一样,通过旋转凸轮轴4的离心力来致动的飞块31和调速器套筒30在前面已设置在凸轮轴4的顶端(后端)上,因此被安装在下部机构部分A中。借助于把三部分A、B和C装配在一起从而得到燃料喷射泵P1,如图3所示,飞块31和调速器套筒30布置在调速器壳体3中,并且调速器套筒30的顶端压靠在调速器臂29上。
在完成的离心操纵式调速器中,调速器臂29借助加速器工作使控制杆进行移动而旋转,从而通过控制滑动器21使控制滑动器19和柱塞7进行旋转,从而改变燃料喷射量。而且,如果凸轮轴4的旋转速度变大,同时控制杆保持在固定位置上,那么飞块31被打开并且调速器套筒30被推出。相应地,使调速器臂29进行旋转,从而使柱塞7旋转到喷射减少侧上。如上所述,止动板1i被竖立,从而决定调速器杆27在调速器杆室1e中的大概边界。但是,当调速器杆27靠在止动板1i上时,柱塞7的旋转位置变成最小的喷射位置即非喷射位置。如果凸轮轴4的旋转速度变小,那么飞块31的开度减少,调速器臂29借助偏压力旋转到反向侧,并且调速器的滑动器30也滑向调速器飞块31,因此使柱塞7旋转到喷射量增大的侧上。因此,发动机功率输出被节省到与加速器设置相对应的值上。
为了构成电子调速器,如图4所示,设置有卷轴32a(该轴32a基本水平地进行滑动)的电磁线圈32被安装在调速器机构部分C中,从而起着调速器臂29的致动器的作用。垂直延伸的调速器臂29被连接到调速器臂29的活动端上。调速器杆27的底端垂直可旋转地转动到调速器臂29的顶端上。在完成的电子调速器中,根据加速器设置、实际发动机速度和所探测到的负荷值等来控制电磁线圈32的电枢电压,从而使卷轴32a进行运动。与卷轴32a的运动程度相对应,调速器杆27在调速器杆室1e内进行运动,从而使与调速器杆27接合的控制套筒21和柱塞7一起进行旋转。顺便说说,在电子调速器的情况下,有这样的选择自由度:使柱塞7的旋转方向即调速器杆27的运动方向形成向着增大燃料喷射量的那侧。
如图3和4所示一样,向上打开的钩形槽27a形成于调速器杆27的顶部上(即与底端相对的端部旋转到调速器臂29中),无论它是为离心操纵式调速器提供的,还是为电子调速器提供的。
为了装配分配式泵DP,因此首先使下部机构部分A和顶部机构部分B上、下结合。为了使下部机构部分A和顶部机构部分B结合起来,当顶部机构部分B的泵盖2安装在下部机构部分A的主体壳体1上时,下部弹簧支架24和柱塞弹簧22自动地插入到凸轮跟随件室1f中,并且当下部弹簧支架24定位在凸轮跟随件11上时,而跟随件11首先被布置在凸轮跟随件室1f内,凸轮跟随件11通过柱塞弹簧22的偏压力而压靠在凸轮4a上。同时,分配器轴9的底部成一体地与分配器驱动轴19的上端接合,并且锥齿轮20与锥齿轮5相啮合。而且,调速器杆室1e形成被主体壳体1和泵盖2包围的状态。在调速器杆室1e内,控制滑动器21和滑动器的导向器15沿着泵盖2的底表面进行布置。
最后,借助如图10所示一样使用在泵盖2中所钻出的螺纹孔2a和使用在主体壳体1中所钻出的螺纹孔,通过螺栓把主体壳体1和泵盖2固定在一起,从而实现机构部分A和B的结合,因此从凸轮轴4到柱塞7的柱塞传递系统和从凸轮轴4到分配器轴9的分配器轴传递系统就完成了。此外,在机构部分A和B结合之后(燃料供给泵6可以在前面连接在下部机构部分A上,从而起着一部分下部机构部分A的作用),燃料供给泵6被连接到主体壳体1的侧部上,把燃料管设置在燃料供给泵6的排出口和燃料供给管连接器26之间,而该燃料供给管连接器26从泵盖2中伸出。
借助于把调速器机构部分C连接到结合后的机构部分A和B的侧部上来完成分配式泵DP,如图13所示一样,(尽管只示出了离心操纵式调速器型泵DP,但是电子调速器式泵DP2也是相同的)。如果调速器杆27的顶部被插入到调速器杆室1e的后端开口中,而该开口形成于结合在一起的主体壳体1和泵盖2之间,同时调速器壳体3被接合到主体壳体1的接合表面1b上,那么更多的调速器壳体3接近接合表面1b,更深的调速器杆27进入到调速器杆室1e中。然后,借助使用一些后面讨论的接合装置的任何一种,使控制滑动器21的锁销21a接合到钩形槽27a中,从而完成调速器。除了上面工作之外,借助使凸轮轴4上的调速器套筒30接触调速器壳体3中的调速器臂29来完成离心操纵式调速器型泵P1。最后,接触主体壳体1的接合表面1b的调速器壳体3被固定到主体壳体1中,因此完成了分配式燃料喷射泵DP。
在完成的调速器中,借助以上述方式使调速器臂28旋转而移动调速器杆27。然后,与调速器杆27接合的控制滑动器21水平地滑动,以致控制套筒17和柱塞7一起旋转。在这种方法中,柱塞(主要)导程(lead)7a到吸入口8a的打开时间被改变,从而改变柱塞7的燃料排出冲程时间,从而调整喷射燃料量。
为了使控制滑动器21的锁销21a与调速器杆27的钩形槽27a进行接合或者使它们拆开,因此可以认为,垂直可旋转地支撑在调速器臂29上的调速器杆27的顶部垂直摆动,或者使调速器杆27进行旋转,从而在长度上进行对中。图14到29示出了用来使控制滑动器21的锁销21a与调速器杆27的钩形槽27a可拆下地进行接合的装置的各种各样实施例(第一到第七实施例),这些装置在装配分配式燃料喷射泵DP1时可以采用。下面将描述这些。
根据图3、4、14和15所示的第一实施例,圆柱形提升销33具有这样的轴线,在沿平面看去时,该轴线基本上垂直地与调速器杆27的长度方向相交,该销33位于主体壳体1的调速器杆室1e内。较好的是,把提升销33安装在下部机构部分A中,从而起着下部机构部分A的一部分的作用。此外,如图3和4所示一样,调速器杆室1e的底部形成有半圆柱形槽1g,从而沿着轴向可滑动地给提升销33进行导向。即,把提升销33安装在主体壳体1中所需要的只是,使提升销33沿着槽1g进行滑动,从而设置在固定位置上。即使提升销33用图16和17所示的、后面所讨论的提升销34来取代、或者用图18-21所示的、后面所讨论的提升销35来取代,槽1g也可以用来给提升销34或者35定位和进行可滑动地导向,同时它被连接到主体壳体1上。
提升销33从主体壳体1(未示出)向外伸出,从而从主体壳体1的外部操纵旋转。此外,主体壳体1内的提升销33的部分顶端在截面上具有对边形(subtense-like)切口,从而形成了基本上是半圆柱形的凸轮部分33a。当沿着平面看去时,插入到调速器杆室1e内的调速器杆27直角地支撑在凸轮部分33a上。当提升销33被旋转从而向下放置切口表面33b时,如图14所示,调速器杆27支撑在凸轮部分33a的圆周表面上,如图14中所画的实线一样,因此调速器杆27顶部上的钩形槽27a向上摆动,并且钩住锁销21a。相反,如果将从钩形槽27a中拆下锁销21a时,使提升销33进行旋转,从而把凸轮部分33a放置在切口表面33b的下方。因此,如图14所画的虚线一样,调速器杆27借助自重而向下旋转并且使它的底边缘靠在切口表面33b上,以致调速器杆27的顶部向下旋转,从而向下使钩形槽27a与锁销21a分开。
因此,在调速器机构部分C被连接到结合后的机构部分A和B上的情况下,提升销33在前面就被放置来形成向上面向的切口表面33b。然后,当调速器壳体3接近主体壳体1的接合表面1b时,调速器杆27通过切口表面33b而安装在凸轮部分33a的顶中上,并且杆27被插入到调速器杆室1e内,直到调速器杆27到达调速器杆室1e内的固定位置为止,即钩形槽27a到达刚好位于锁销21a下方的位置。此外,用来限定接近调速器杆27的边界的上述止动板1i可以用来把锁销21a直接定位在钩形槽27a的下方。即,如果控制滑动器21如此定位,从而使控制套筒17旋转到非喷射位置上,并且插入到调速器杆室1e中的调速器杆27的顶部支撑在止动板1i上,那么钩形槽27a自然就刚好布置在锁销21a的下方。在后面要讨论的第二和第三实施例中,止动板1i同样也可以用来给调速器杆27进行定位。
在这种方法中,在使调速器杆27的尖端定位之后,使提升销33旋转,从而使钩形槽27a向上摆动,从而使调速器杆27与锁销21a形成接合。为了从下部机构部分A中拆下调速器机构部分C,借助于旋转提升销33来使朝上的切口表面33b向下,从锁销21a中拆下钩形槽27a。
在图16和17所示的第二实施例中,提升销34包括轴向偏心的凸轮部分34a,该提升销34取代了具有切口作为凸轮部分33a的上述提升销33。类似于提升销33,提升销34可旋转地支撑在主体壳体1的调速器杆室1e内。提升销34从主体壳体1向外伸出,从而从主体壳体1的外部处理它的旋转。凸轮部分34a沿着直径方向小于提升销34的主体,该凸轮部分34a从主体壳体1内的提升销34的端部伸出,从而相对于提升销34而偏心地设置。调速器杆27借助于自重而放置在凸轮部分34a上。
借助于提升销34的旋转工作,在位于提升销34的轴线上方的、如图16所画出的实线一样的上死点和位于提升销34的轴线下方的、图16所画出的虚线一样的下死点之间,凸轮部分34a绕着提升销34的轴线在进行转动。当凸轮部分34a到达上死点时,锁销21a接合在调速器杆27的钩形槽27a中。当凸轮部分34a到达下死点时,锁销21a与钩形槽27a脱开。
而且,法兰34b成一体地由提升销34形成。法兰34b形成有一对螺纹孔34c,当沿着提升销34的轴线看去时,这些孔在提升销34的轴线上成点对称布置。借助使用螺纹孔34c把法兰34a拧入到主体壳体1中,凸轮部分34a被固定到上述上死点上,因此调速器杆27与控制滑动器21的连接可以被节省。该对螺纹孔34c也起着给上死点和下死点进行定位的位置作用。为了把凸轮部分34a设置到下死点上,因此两个螺纹孔34c的位置可以交换。
此外,如图16所示一样,螺纹孔34c的直径可以相互不同。因此,可以区别出凸轮部分34a是处于上死点上还是处于下死点上。在这种情况下,当凸轮部分34a进入下死点时,两个螺纹孔34c不能用来拧入。但是,由于在调速器杆27和控制滑动器21被连接和被脱开的时候只限于使凸轮部分34a进入下死点,因此,如果它们只用作定位点,那么螺纹孔34c就足够了。
这种法兰结构可以适合图14和15所示的第一实施例的提升销33。
描述图18-21所示的第三实施例。根据这个实施例,当沿着平面来看时,提升销35接近垂直地移动到调速器杆27中,从而使调速器杆27垂直地移动。提升销35在它一端上形成到螺栓头35c中,并且从螺栓头35a中拧入一定长度,从而形成螺钉部分35b。提升销35的主体部分从螺钉部分35b延伸一定长度。提升销35的另一端是锥形的,从而形成了锥形部分35a。
提升销35如此布置,以致从主体壳体1中形成螺栓头35c,并且使它的主体部分和锥形部分35a形成到主体壳体1中(沿着调速器杆室1e内的槽1g),同时螺钉部分35a与形成在主体壳体1的侧壁上的内螺纹1h接合。在这种方法中,借助在主体壳体1的外部中通过人工等旋转螺栓头35c,使提升销35轴向地移动。在把调速器机构部分C连接到结合后的下部机构部分A和顶部机构部分B上之前,如图18和19所示一样,提升销35的锥形部分35a在前面已被插入到调速器杆室1e内,同时提升销35通过内螺纹1h沿着槽1g进行设置,该锥形部分35a偏离调速器杆室1e内的调速器杆27的接近路线,或者提升销35可以整个地布置在主体壳体1的外部。在这种情况下,调速器杆27被插入到调速器杆室1e中,从而把钩形槽27a刚好布置在锁销21a的下方,如图18所示一样。然后,使提升销35沿着槽1g进行滑动,从而深深地插入,以致调速器杆27支撑在锥形部分35a上并且逐渐升高,从而向上摆动它的顶部。最后,借助于控制螺栓头35c从而使提升销35进行旋转,把螺钉部分35b拧入到内螺纹1h中。当螺栓头35c接触主体壳体1的外侧表面时,提升销35被固定。这时,调速器杆27升高到提升销35的顶端上方,以致锁销21a最好接合在钩形槽27a内。
在松开这种接合时,螺栓头35c反向旋转,从而从内螺纹1h中向外拆下螺钉部分35b,并且进一步使提升销35滑动到主体壳体1的外部中,因此锥形部分35a从直接位于调速器杆27的下方处的位置上退却,因此调速器杆27借助自重向下旋转,从而从锁销21a中向下拆下钩形槽27a。
另一方面,在主体壳体1的外部中,上述的法兰取代螺钉部分35b和螺栓头35c形成于提升销35上。在这种情况下,它应该成形成:刚在提升销35滑动到它的最后位置上从而使调速器杆27与控制滑动器21进行接合时(图20和21所示的位置),法兰接触主体壳体1。与主体壳体1处于接触中的法兰应该与主体壳体1拧紧在一起。
在上面的第一到第三实施例中,需要提升销并且它一定得被操纵来使调速器杆27和控制滑动器21进行接合和脱开。根据图22所示的第四实施例,不需要额外的零件来使它们接合和脱开。根据主体壳体的操作,在把调速器机构部分C连接到结合后的机构部分A和B上的过程期间,只是借助把调速器杆27插入到调速器杆室1e内的某一位置上,钩形槽27a和锁销21a当然相互接合。
在这个实施例中,主体壳体1的调速器杆室1e内的底表面接触调速器杆27从而可滑动地给它导向,该底表面沿着调速器杆27的滑动过程来形成,从而起着倾斜表面S和水平表面H的作用。倾斜表面S从底边缘Sa(向着调速器壳体3)倾斜到顶边缘Sb(与调速器壳体3相对)。水平表面H从倾斜表面S的顶边缘Sb处基本上水平地连续形成。
尤其地,这个实施例中所使用的调速器杆27需要具有钩形槽27a,该钩形槽27a在它的顶部由夹着钩形槽27a的底部的垂直侧边缘27b和27c如此形成,以致与向着调速器壳体3的侧边缘27b相比,与调速器壳体3相对的侧边缘27c沿着高度方向具有锁销21a的近似直径减少。
在把调速器机构部分C连接到结合后的机构部分A和B上的情况下,首先使控制滑动器21进行定位,从而把锁销21a放置在调速器杆室1e内的倾斜表面S的底边缘Sa上方,如图22所画出的虚线所示。在这种情况下,为了把调速器壳体3连接到主体壳体1上,使调速器壳体3水平地靠近主体壳体1的接合表面1b,同时从调速器壳体3中进行延伸的调速器杆27的顶部被插入到调速器杆室1e内,从而接触调速器杆室1e的底表面。至少,调速器壳体27的侧边缘27c的顶端刚好通过锁销21a的下方,而边缘27b靠在锁销21a上。这时,钩形槽27a仍然位于锁销21a的下方,因此它们处于接合之前。
此外,使调速器壳体3水平地接近接合表面1b,因此调速器杆27的顶部使倾斜表面S上升,因此边缘27b水平推动锁销21a从而使控制滑动器21进行滑动。在这种方法中,钩形槽27a运动得更高,那么锁销21a插入到钩形槽27a中就更深。当调速器杆27的顶部通过顶边缘Sb并且支撑在水平表面H上,如图22所画出的实线所示,完成了锁销21a和钩形槽27a的接合。这时,调速器壳体3接触主体壳体1的接合表面1b。然后,把调速器壳体3固定到主体壳体1上。
顺便说说,在所完成的燃料喷射泵DP中,借助于调速器的作用,调速器杆27的顶部运动,从而当凸轮轴4的旋转速度改变时使控制滑动器21进行滑动。但是,在这种控制中的调速器杆27顶部的运动范围只限于水平表面H上,并且由于顶部不能向下到达倾斜表面S,因此锁销21a和钩形槽27a不能脱开。
而且,如果从主体壳体1中移开调速器壳体3并且离开接合表面1b,那么调速器杆27的顶部在与控制滑动器21进行接合的同时从水平表面H移动到倾斜表面S上。最后,当顶部到达底边缘Sa时,锁销21a从钩形槽27a中移开。如果调速器壳体3进一步从主体壳体1中移走,那么控制滑动器21不能滑动,但是调速器杆27进一步在主体壳体1的顶表面上进行滑动。最后,从主体壳体1中拆下调速器杆27,因此完全了调速器机构部分C的脱开。
根据图23所示的第五实施例和图24和25所示的第六实施例,向上偏压力被施加到调速器杆27上。使调速器杆27反抗向上的偏压力而向下摆动,并且借助使用向上的偏压力而向上摆动,因此实现了锁销21a和钩形槽27a的接合和脱开。
在图23所示的第五实施例中,主体壳体1的调速器杆室1e的底表面在调速器杆27的顶部的滑动过程中局部凹入,从而向上打开,因此形成了凹口1j。提升板36设置在凹口1j中。弹簧37设置在凹口1i的底表面和提升板36之间,从而向上偏压提升板36。而且,止动板73被固定到包围着凹口1j的、主体壳体1的调速器杆室1e的底表面部分上,从而把提升板36的升高量限制到接近与调速器杆室1e的底表面相同的高度上。
在调速器机构部分C被连接到结合在一起的机构部分A和B上的情况下,首先,以任何方式使提升板36压靠在弹簧37上并且布置控制滑动器21,从而把锁销21a放置在提升板36的上方。在这种情况下,调速器杆27的顶部在调速器杆室1e的底表面上进行滑动。不久,调速器杆27的顶部落到提升板36上,而该提升板36在凹口1j内下降一点。当钩形槽27a到达锁销21a的下侧时,提升板36由于向下压力的作用而释放,因此借助弹簧37的偏压力使调速器杆27的顶部与提升板36被向上推在一起,因此使锁销21接合到钩形槽21a中。
此外,根据后面讨论的第六实施例,调速器杆27的顶部可以与倾斜部分27d形成一起,该倾斜部分27d被示出在图25的调速器杆27中,因此,只借助在没有必须使用用来压下提升板36的装置的情况下使调速器壳体3靠近主体壳体1,钩形槽27a和锁销21a可以自动地相互接合。在这种情况下,调速器杆27的顶部沿着调速器杆室1e的底表面进行滑动从而连接到控制滑动器21上,该调速器杆27的顶部支撑在提升板36上,该提升板36借助于止动板38被压到基本上与调速器杆室1e的底表面一样高,因此接触着锁销21a。并且借助于进一步把调速器杆27的顶部插入到调速器杆室1e中,使锁销21a支撑在调速器杆27的倾斜部分27d上。这时,锁销21a把向下的压力施加到调速器杆27的顶部上,从而克服弹簧37的偏压力而压下提升板36,因此允许锁销21a在倾斜部分27d上进行相对运动。不久,钩形槽27a直接到达锁销21a的下方,然后借助弹簧37的向上偏压力,提升板36自动地与调速器杆27的顶部一起升高,从而使锁销21a接合在钩形槽27a内。
根据与第五实施例相类似的、图24和25所示的第六实施例,具有向上偏压力的弹性装置刚好布置在调速器杆27的下方。而且,在这个实施例中,不用上面实施例的提升板36和弹簧37,在调速器机构部分C的连接期间,平弹簧39基本水平地沿着调速器杆27的顶部的滑动过程进行布置,从而大约与主体壳体1的调速器杆室1e的底表面一样高。顺便说说,向着调速器壳体3的、平弹簧39的底端部39b被固定到主体壳体1的调速器杆室1e的底表面上。平弹簧39的相对端部起着活动端的作用,该活动端被拱形弯曲,从而形成了连接部分39a从而支撑在调速器杆27的下端上。此外,在最坏的情况下,借助于向上打开的凹口1k而允许平弹簧39和调速器杆27向下旋转,该凹口1k形成在位于平弹簧39和调速器杆27下方的、主体壳体1的调速器杆室1e的底表面上。
在把调速器机构部分C连接到已结合在一起的机构部分A和B上的时候,在调速器杆27和控制滑动器21的接合过程中,取代提升板36的平弹簧39的向上偏压力同样可以用于第五实施例中。在图24的情况下,首先,平弹簧39通过连接部分39a来固定,该连接部分39a在旋转时向下放置。当支撑在连接部分39a上的调速器杆27的顶部上的钩形槽27a到达锁销21a的下侧时,平弹簧39的固定被取消了,因此调速器杆27的顶部通过平弹簧39的恢复来升高,因此把锁销21a插入到钩形槽27a中。
图25的调速器杆27在它的顶部上形成有倾斜部分27d。借助使用这种形状的调速器杆27,在它向下旋转时,不需要用来固定平弹簧39的装置,而这种装置在图24的结构中是需要的。即,借助使调速器壳体3靠近主体壳体1的接合表面1b,自动执行调速器杆27和控制滑动器27的接合。根据图25来描述形成接合的过程。首先,插入主体壳体中的调速器杆27在连接部分39a上进行滑动。不久,调速器杆27使锁销21支撑在位于顶部的倾斜部分27d上,如图25(a)所示一样。借助使调速器杆27滑得更深,借助平弹簧39的弹性使连接部分39a自动地向下旋转,从而使锁销21在倾斜部分27d上进行相对运动,如图25(b)所示。最后,当钩形槽27a刚好到达锁销21a的下侧上时,平弹簧39自动恢复,从而把锁销21a接合在钩形槽27a中。
在图14到25所示的上述第一至第六实施例中,利用了在调速器臂29上进行旋转的调速器杆27的垂直摆动。但是,根据图26所示的第七实施例,借助使调速器杆27进行旋转而使调速器杆27连接到控制滑动器21上,而该调速器杆27的长度起着转轴的作用,即旋转轴线沿着它的插入方向布置在调速器杆室1e内。在这个实施例中,向着调速器壳体3的、位于钩形槽27a的侧部上的、调速器杆27的侧边缘取代了上述侧边缘27b而被垂直地弯曲到调速器杆27的长度上,因此形成了止动部分27e。
当调速器机构部分C连接到结合后的机构部分A和B上时,在开始时,如图26(a)所示,调速器杆27被设置成使止动部分27e垂直竖立,而钩形槽27a是水平的。为此,使调速器杆27从图26(b)所示的接合处旋转90度。如果调速器壳体3靠近主体壳体1,同时调速器杆被插入到调速器杆室1e内,不久,止动部分27e靠在锁销21a上,如图26(a)所示一样。这时,调速器杆27旋转90度,从而进入图26(b)所示的情况,因此使锁销21a安装在钩形槽27a内。
另外,在开始时,不是调速器杆27而是调速器壳体3可以从它的原始位置上旋转90度。在这种情况下,当插入到主体壳体1的调速器杆室1e的调速器杆27的止动部分21a支撑在锁销21a上时,整个调速器壳体3进行旋转,从而使钩形槽27a与锁销21a进行接合。
在具有图3-5等所示的上述结构的燃料喷射泵DP中,顶部机构部分B安装着控制套筒27和控制滑动器21,该控制滑动器21用作线性移动的零件,从而使控制套筒17进行旋转。在顶部机构部分B被连接到下部机构部分A上之后,从调速器壳体3处进行延伸的调速器杆27被插入到主体壳体1中,从而连接到控制滑动器21上,同时调速器机构部分C的调速器壳体3被连接到下部机构部分A的主体壳体1上。为了把调速器杆27与控制滑动器21连接起来,调速器杆27一定得如此长从而深深地插入到主体壳体1的调速器杆室1e内,从而使它的顶部地进入到控制套筒17的附近(该位置设置成邻近法兰1a,该法兰1a向着调速器壳体3而与接合表面1b相对)。此外,当调速器机构部分C连接到结合后的机构部分A和B上从而使调速器杆27的钩形槽27a与控制滑动器21的锁销21a进行接合或者脱开时,调速器杆27一定得垂直摆动,如图14-25所示一样,或者调速器杆27或者调速器壳体3一定得与调速器杆27的长度一起进行旋转,该长度起着转轴的作用,如图27所示一样。
在图27-29所示的下面分配式燃料喷射泵DP′(无论它是机械调速器型还是电子调速器型,都是足够的)的情况下,下部机构部分A安装着滑动杆81,该滑动杆起着线性运动件,从而使控制套筒17进行旋转,调速器机构部分C安装着调速器杆82,该调速器杆82如此短,以致几乎全部安装在调速器壳体3内,而不是调速器杆27。
在装配燃料喷射泵DP′的期间,首先,在下部机构部分A和顶部机构部分B的结合过程中,控制套筒17和滑动杆81被连接起来。借助下面方法来完成调速器(它可以是机械的或者电子的):在没有把调速器杆82深深地插入到主体壳体1中的情况下,把从调速器壳体3处进行延伸的调速器杆82与滑动杆81连接起来,同时把调速器机构部分C连接到以这种方式结合在一起的机构部分A和B上。
滑动杆81可滑动地、可旋转地安装在滑动杆安装部分1m内,而该安装部分形成于下部机构部分A的主体壳体1内,从而基本上水平地布置。滑动杆81具有折线叉形臂81a,该叉形臂81沿着垂直于滑动杆81的轴线的方向从它的端部附近向着接合表面1b进行延伸。另一方面,锁销17a从控制套筒17的顶端向上伸出。借助使在轴线上进行对中的滑动杆81进行旋转,使叉形臂81a进行旋转,如图27所示一样,因此把锁销17a推入到叉形臂81a顶部中的狭槽中(如图27中所画出的实线),或者从狭槽中拆下锁销17a(如图27所示的虚线)。
如图28到29所示一样,滑动杆81的另一端部从主体壳体1的滑动杆安装部分1m中伸出,从而延伸成非常靠近接合表面1b。这个端部起着接合端部81b的作用。而且,滑动杆81在它的中间部分处形成有导向槽81c,该导向槽81c沿着平行于滑动杆81轴向的方向进行延伸。形成导向槽81c的模长度和位置,从而使用来控制的滑动杆81进行滑动是可能的。回转锁(whirl-lock)销83可以被插入到主体壳体1的滑动杆安装部分1m中,从而接合在导向槽81c中,如图29所示一样。
另一方面,在调速器机构部分C中,调速器杆82的底端被设置到调速器壳体3内的调速器臂29的顶端中,并且调速器杆82的顶部起着接合端部82a的作用。与上述调速器杆27相比,调速器杆82如此短,以致几乎全部安装在调速器壳体3内。
在装配图27-29所示结构的燃料喷射泵DP′的时候,首先,在下部机构部分A中,滑动杆81被旋转从而设置成一个整体,如图24所示的虚线所示,回转锁销83被拆下。在这种情况下,泵盖2被连接和固定到主体壳体1的上部上,然后,使滑动杆81进行旋转,从而使叉形臂81a与控制套筒17的锁销17a进行接合,此外,回转锁销83被插入到主体壳体1中,从而接合到导向槽81c中。在这种方法中,在机构部分A和B的结合期间,控制套筒17和滑动杆81相互接合。
然后,在把调速器机构部分C连接到结合后的机构部分A和B上的时候,使调速器壳体3接近主体壳体1的接合表面1b,以致使从主体壳体1的滑动杆安装部分1m处伸出的、滑动杆81的接合端部81b连接到接合端部81b上,使插入到调速器壳体3内的上述滑动件30的顶部支撑在调速器臂29的下部上,然后,把调速器壳体3安装和固定到主体壳体1上,从而完成了调速器。
在以这种方式完成的分配式泵DP(包括DP′,下文也是如此)中,凸轮轴4与发动机的曲轴同时旋转。借助使凸轮4b与凸轮轴4成一体地旋转,燃料供给泵6致动从而把燃料供给到泵盖2中的燃料通道42中。而且,借助使凸轮4a与凸轮轴4成一体地旋转,柱塞7往复通过凸轮跟随件11,从而把燃料从燃料通道42中排出到后面讨论的燃料压缩室43中,并且把它排出到分配器轴9中。借助于锥齿轮5和20的啮合,使分配器轴9的旋转与凸轮轴4的旋转同步。在旋转期间,分配器轴9把燃料一个接一个地分配到若干输出阀18中,从而使每个输出阀18把燃料输送到每个发动机气缸中的每个燃料喷射阀中。
如上所述,燃料喷射泵DP作为整体极易装配,尤其相对于具有复杂连接结构的调速器组件而言,更是如此。此外,使拆下之后的每个部分(子机械部分)A、B和C极有利于装配。例如,下部机构部分A具有凸轮轴4,该凸轮轴4可以被插入到主体壳体1中,同时键13在前面已设置,或者顶部机构部分B设置有滑动器的导向器15,从而给控制滑动器21进行导向并且支撑它,该滑动器21具有防止上部弹簧支架24掉出的结构。这种装配优点有利于大多数的装配燃料喷射泵DP的所有过程自动化。
现在描述形成于燃料喷射泵DP的顶部机构部分B内的燃料过程。顺便说说,下面描述涉及本发明的燃料过程,主要是外筒43内的燃料通道42和燃料压缩室43的燃料过程。省去了涉及分配器轴9、外筒10和输出阀18的燃料过程的描述,因为它可以采用普通结构。
如图3、5等所示,柱塞7在外筒8内的上面间隙被用作燃料压缩室43,从而使所加入的燃料增压。加入到这里的燃料通过柱塞7来增压,这些燃料从设置在外筒8上部处的排出口8c排出到分配器轴9中,最后被分配到每个输出阀18中,从而被输送到每个发动机气缸的每个燃料喷射阀中。
在泵盖2中,钻出燃料供给油通道41和燃料通道42,从而使它们相互连通。燃料通道42形成为包围着外筒8并且总是自由通到形成于外筒8中的吸入口8a。此外,如图5所示一样,环形槽8d可以形成在外筒8的边缘上,从而总是自由通到泵盖2内的燃料通道42中。在这种情况下,环形槽8d也起着一部分燃料通道42的作用。
与通过柱塞7的吸入口8a相反,外筒8设置有泄漏口8b,该泄漏口8b沿着直径方向小于吸入口8a。此外,形成燃料排出路线,该路线从泄漏口8b延伸通过起着一部分后面讨论的记时器T的作用的通-断阀Ta,从而到达燃料通道42(包括环形槽8d),或者到达燃料喷射泵外部的燃料箱中,因此从燃料压缩室43通过泄漏口8b流出的燃料被再一次作为燃料供给来喷射。
描述一些关于这种燃料排出路线的结构的例子。参照图5等,记时器T被布置在形成于泵盖2中的阀室45内。此外,在泵盖2中形成有:燃料通道2b,它从泄漏口8b通到位于阀室45内的通-断阀Ta中;及燃料通道2c,它从位于通-断阀Ta的后侧上的阀室45通到环形槽8d中,从而把燃料返回到与环形槽8d连通的燃料通道42中。
参照图30和31的燃料排出路线,相同的是,燃料被返回到燃料通道42中。但是,外筒8安装记时器T,并且在外筒8内形成了全部的燃料排出路线,该路线从泄漏口8a经过形成于通-断阀Ta内的通道44、阀室45和燃料通道8e而通到燃料通道42中。此外,图30和31所示的燃料通道8e可以用图5等所示的环形槽8d来取代。
图32的燃料排出路线具有回收燃料通道42内的剩余燃料的结构及把燃料返回到燃料喷射泵外部中的燃料箱FT中的结构。关于这一点,在泵盖2中形成燃料通道2d,该通道从形成于阀室45内的贮油槽开始,接着通到通-断阀Ta中(这个实施例中的、形成于泵盖2内的阀室45可以形成在外筒8内,如图30和31所示一样)。在泵盖2的外部,从燃料通道2d用燃料管21进行输送,从而连接到燃料箱FT上。单向阀室46形成于燃料通道2d的中部,从而与燃料通道42连通。单向阀70布置在单向阀室46内。单向阀70防止燃料从燃料通道42中吸入到单向阀室46中。当燃料通道42的内部压力大于规定的压力时,单向阀70把来自燃料通道42的溢流燃料加入到单向阀室46中,并且把它收集到燃料箱FT中。
根据图30-36,现在描述柱塞7的结构、柱塞7运动所产生的燃料喷射过程及借助打开和关闭与该过程有关的记时器T的通-断阀Ta的运动来控制燃料喷射时间。
如图3或者图33所示一样,用来使吸入口8a和燃料压缩室43打开自由通道的柱塞(主)导程7a形成于柱塞7中。如图33所示一样,或者与用来调整来自辅助开口8b的流动的、后面讨论的实施例有关的图44和45所示一样,详细地说,主导程7a包括:螺旋槽X,它形成于柱塞7的侧表面上;及切槽Y,它从螺旋槽X的端部到柱塞7的顶部。如果螺旋槽X与吸入口8a连通,那么燃料压缩室43内的燃料通过切槽Y流入到螺旋槽X中,并且通过吸入口8a还流出到燃料通道42中,因此终止了燃料排出冲程,如后面所讨论的一样。此外,如图33和34等所示出的一样,基本上与主导程7a相反,向着燃料压缩室43的柱塞7顶部形成阶梯形状的凹槽,从而形成了辅助导程7b,该导程可以打开通到泄漏口8b中的自由通道。
当柱塞7到达它的下死点时,顶部被定位在吸入口8a的下方。这时(燃料吸入冲程),燃料通道42内的燃料通过吸入口8a而流到燃料压缩室43中。当柱塞7从下死点升高时,柱塞7的顶部边缘关闭了吸入口8a(结束了燃料吸入冲程)。另一方面,燃料压缩室43通过辅助导程7b与泄漏口8b连通。图30和32示出了柱塞在这个时候的位置和成一体的开口8a和8b。
如果通-断阀Ta这时打开,如图30所示,燃料压缩室43内的燃料从泄漏口8b中流出,因此从排出口8c中所排出的燃料的压力不会升高到规定值。即,用来把标准量的燃料排出到输出阀18中的冲程(燃料排出冲程)没有紧接在燃料吸入冲程结束之后开始。在燃料吸入冲程结束之后的固定时间内使燃料压缩室43内的燃料排出的冲程被称为“排出延迟冲程”。
如果柱塞7还在升高,不久,辅助导程7a下方的柱塞7的侧表面关闭了泄漏口8b(结束排出延迟冲程),并且开始排出规定量的燃料(开始燃料排出冲程)。顺便说说,由于泄漏口8b沿直径方向小于吸入口8a,从而限制燃料排出,紧接在柱塞7关闭泄漏口8b之后,从燃料压缩室43中所排出的燃料压力升高到规定值。借助于排出规定量的燃料,实现从输出阀18到燃料喷射阀的高压燃料喷射。当柱塞7的主导程7a为自由通道通到吸入开口8a中时,这种燃料排出冲程结束了。然后,柱塞7到达上死点。
如果柱塞7被致动、同时通-断阀Ta被关闭,如图31所示一样,燃料排出冲程同时从燃料吸入冲程结束开始,而不会通过排出延迟冲程。
顺便说说,即使在排出延迟冲程中,从排出开口8c中排出小于规定量的燃料,因此在发动机气缸中实现了低压燃料喷射。但是,今后,“供给”和“燃料喷射”指出了有规则地增压燃料的这些。例如,“燃料喷射开始时间”是在规定压力下从排出开口8c中所排出的燃料的喷射开始时间。
因此,当凸轮角度(该角度测量柱塞7的冲程)落入与上死点相对应的角度之前的角度范围内时,用来实现燃料喷射的柱塞7的燃料排出冲程开始并且结束。借助于关闭通-断阀Ta使开始阶段提前,并且借助打开阀Ta使开始阶段延迟。
此外,当主开口7a打开通到吸入开口8a中时,即燃料排出冲程的结束时间,借助调速器使柱塞7绕着它的轴线进行旋转,从而调整正时,因此调整了用来确定喷射燃料量的燃料喷射时间。如果借助调速器、在柱塞7的整个旋转范围内使辅助导程7b的剖面水平面积(即,沿着图33所示的柱塞7的径向的导程宽度w)和它的布置适合使升高柱塞7的辅助导程7b与泄漏开口8b连通,那么排出延迟冲程可以实现,而与所喷射的燃料量没有关系。另一方面,如果柱塞7处于它旋转的某范围内,那么它可以成形成使升高的柱塞7的辅助导程7b不能通到泄漏开口8b中。因此,当调速器把所喷射的燃料量控制到某范围时,排出延迟冲程不会出现,因此在早期喷射燃料,而与通-断阀Ta的状态无关。在这种情况下,例如,如果泄漏开口8b在设置于发动机起动时的柱塞7旋转位置上偏离辅助导程7b的垂直运动区域,那么当发动机起动时,燃料喷射的开始变早了。如果在发动机变暖之后所喷射的燃料量改变,那么泄漏开口b可能变成通到辅助导程7b中,因此使燃料喷射的开始延迟,并且最后省去了后面讨论的记时器T。
此外,与燃料喷射开始时间相对应的、排出延迟间隔的结束时间变得如此迟,以致泄漏开口8b的位置较高,并且辅助导程7b较深。然后,根据图34的实施例,辅助导程7b的整个底表面形成于固定深度d处(位于图34的左和右端之间)。在这种情况下,尽管借助调速器使燃料排出冲程的结束时间(这时主导程7a为自由通道打开通到吸入开口8a中)随着柱塞7的旋转而改变,排出延迟冲程的结束时间即燃料喷射开始时间不会改变。
另一方面,辅助导程7b的底表面的深度可以改变,如图35和36所示一样,因此通过控制所喷射的燃料量(即调整燃料排出延迟冲程的时间)可以自动控制燃料喷射时间(但是,它只是这样的情况:通-断阀Ta被打开从而使排出延迟冲程出现)。
在图35中,辅助导程7b的中心位置的深度被设置到d,并且它的底表面向着右侧以θ度向下倾斜。因此,右端底部比d深,而左端底部浅于d。
另一方面,在图36中,尽管辅助导程7b的中心位置的深度被设置到d,但是它的底表面向着右侧以θ度向上倾斜。因此,右端底部比d浅,而左端底部深于d。
如果设置成图35或者36所示形状的泄漏开口7b,那么通过调速器、借助用来调整所喷射的燃料量的、柱塞7的旋转可以调整排出延迟冲程的时间和结束时间。即,当通过柱塞7的滑动使辅助导程7b的较深部分与泄漏开口8b面对面时,限定燃料喷射开始的排出延迟冲程的结束时间变迟了。另一方面,当辅助导程7b的较浅部分与泄漏开口8a面对面时,排出延迟冲程的结束时间被提前了,从而使燃料喷射开始变得早了。
此外,明显的是,具有相应辅助导程7b(这些导程相互相反地倾斜)的两柱塞17可以被制备成与主导程7a的螺旋方向相反或者与具有调速器控制的柱塞7的旋转方向相反。而且,随着燃料排出冲程时间的改变(随着所喷射的燃料的改变),当它决定哪一个适合于排出延迟冲程被加长还是被缩短(排出的燃料量是增加还是减少)时,它可以确定施加哪个柱塞7。
根据图30到32描述记时器T的基本结构。记时器T如此成形,以致通-断阀Ta、阀致动器Tb和偏压件Tc被安装在形成于外筒8或者泵盖2内的阀室45内。在阀室45内,通-断阀Ta设置在阀致动器Tb和偏压件Tc之间,从而借助偏压件Tc的偏压力和阀致动器Tb的压力(这些力相互相对)使位置平衡。在通-断阀Ta之后的阀室45的内部总是通过燃料通道(在图30和31情况下的燃料通道8e)使自由通道通到燃料通道42或者燃料箱FT中。
顺便说说,在图30-32中,偏压件Tc设置在通-断阀Ta下方,从而向上偏压通-断阀Ta,同时阀致动器Tb位于通-断阀Ta的上方,但是,根据图40的后面讨论结构,偏压件Tc被设置在通-断阀Ta的上方,阀致动器Tb位于通-断阀Ta的下方。唯一重要的是,根据阀致动器Tb的致动程度而控制通-断阀Ta的位置,同时通过阀致动器Tb和偏压件Tc来挤压。
通道44形成于通-断阀Ta中。通道44的一个打开端通到位于通-断阀Ta的后部的阀室45的内部,并且根据阀致动器Tb的致动,另一打开端在下面两个状态之间进行转换:一个状态是它被打开来通到泄漏开口42中,另一个状态是,它从泄漏开口42处被关闭。
简而言之,只要当它可以在阀室45内运动并且它的位置被控制从而通过通道44连接或者脱开初始的泄漏开口8b和后面的阀室45时,通-断阀Ta是满意的。典型的通-断阀Ta(它适合于图37-43所示的记时器T的后面讨论的各种各样的实施例)整个是圆柱形并且可轴向滑动地设置在圆柱形阀室45内,如图30-32所示一样。通道44包括:轴向孔44c,它轴向地穿过通-断阀Ta;环形开口44a,它环形地形成于通-断阀Ta的外边缘上;及连接通道44b,它沿着通-断阀Ta的径向进行延伸,从而连接轴向孔44c和环形开口44a。在这种通道44中,轴向孔44c总是在它的一端处(在图30-32的情况下是底端)通到通-断阀Ta下方的阀室45中,并且在它的另一端(在图30-32所示的情况下是顶端)借助于阀致动器或者通-断阀Ta的主体本身来关闭。当通-断阀Ta处于预定滑动位置上时,环形开口44a使自由通道通到泄漏开口8b中。
如果阀致动器Tb作用到通-断阀Ta上的挤压力较小,那么通-断阀Ta如此设置,从而由于偏压件Tc的偏压力的作用而把环形开口44a布置在泄漏开口8b的上方,如图31所示。因此,通-断阀Ta使泄漏开口8b和燃料排出路线(从阀室45到燃料通道42或者燃料箱)之间的燃料连通断开,即它处于阀关闭状态。
另一方面,借助增大施加到通-断阀Ta上的阀致动器Tb的压力从而使通-断阀Ta克服偏压件Tc而向下滑动,通-断阀Ta如此设置,以致使环形开口44a通到泄漏开口8b,即通-断阀Ta处于阀打开位置上。
如果考虑到在柴油机怠速时减少废气中的NOx和减少噪声的目的,那么理想的是,尽可能地减少上死点前的凸轮角度,即,如果可能的话,那么延迟燃料喷射时间。但是,在发动机起动时,优选于上述目的是,需要提高燃烧效率,从而在低温的发动机气缸中避免失火。在这种情况下,需要提前升程(lead)凸轮角度,即使燃料喷射时间尽可能地早。而且,在发动机起动之后,但在发动机充分变暖之前,燃料喷射时间的延迟导致白烟或者黑烟。记时器T被设置成与燃料喷射开始的两个所需要时间相一致,这两个所需要的时间随着发动机工作条件的改变而进行交换。
在这方面上,在从发动机起动直到发动机完全变暖为止的一段时间,通-断阀Ta被关闭,以致柱塞7随着燃料吸入冲程的结束而同时开始燃料排出冲程。另一方面,在发动机完全变暖之后,通-断阀Ta被打开,因此,即使柱塞7的燃料吸入冲程结束了,但是燃料压缩室43内的燃料从泄漏开口7b处泄漏一会儿,从而延迟了排出冲程。记时器T具有这种结构。
现在描述记时器T的一些例子,这些例子集中在阀致动器Tb上,该致动器用来控制通-断阀Ta的垂直滑动,即用来控制通-断阀Ta的打开和关闭。它们是图37和38的第一实施例(图5也是这样)、图39的第二实施例、图40的第三实施例和图41的第四实施例。
顺便说说,燃料排出路线结构在第一至和第四实施例中是共用的。阀室45形成于泵盖2内,从泄漏开口8b开始的燃料通道2b和燃料通道2c被连接到阀室45中,而燃料通道2c通到外筒8的环形槽8d中,而该环形槽8d通到燃料通道42中,因此构成了燃料排出路线。但是,在每个实施例中,另一方面,包括阀室45在内的燃料排出路线可以形成于外筒8内,如图30和31所示一样,或者如图32所示一样采用用来把燃料返回到燃料箱FT中的该路线结构。在燃料排出路线形成于外筒8内的情况下,如图30和31所示一样,在每个实施例中应该考虑到,泄漏开口8a被直接连接到阀室45中,而没有通过燃料通道2b,并且燃料通道2c用燃料通道8e来取代。而且,当采用图32的燃料排出路线结构时,后面讨论的燃料通道2c用燃料通道2d来取代。
图5、37和38所示的第一实施例和图39所示的第二实施例中所示出的第四实施例在每个记时器T中具有共同结构的通-断阀Ta和偏压件Tc。参照这种共同结构,起着通-断阀Ta作用的圆柱形阀元件50垂直滑动地插入到垂直的圆柱形阀室45内。阀元件50形成有通道44,如图30-32所示所述一样。阀元件50的下部起着向下打开的凹口50a的作用。通道44的轴向孔44c的底端在凹口50a的顶部处打开。圈弹簧51设置在凹口50a的顶部和阀室45的底部之间,从而向上偏压阀室50。
在这种结构中,当弹簧51的垂直长度是自然长度时,通道44在阀元件50内的环形开口44a设置在从泄漏开口8a开始的燃料通道2b上方,因此借助阀元件50的侧表面使燃料通道2b与阀室45截断(参见图31)。当阀元件50的底端克服弹簧51而到达阀室45的底部时,环形开口44a变成通到泄漏开口8b中。图37和38示出了这种情况。此外,凹口50a局部形成凹槽,因此,即使阀元件50的底端到达阀室45的底部,但凹口50a的内部使自由通道通过凹槽而通到位于阀室45和燃料通道42之间的燃料通道2c中。
在图37和38的记时器T中,恒温器型致动器52包括:恒温器部分52a,它随着温度升高而向下延伸;及推杆52b,它从恒温器部分52a向下伸出,该恒温器型致动器52作为阀致动器Tb来提供的。例如,恒温器部分52a可以包围蜡球,这些蜡球随着温度升高而膨胀,或者可以由双金属形成。
如果泵盖2变暖,那么恒温器部分52a随同它而变暖,因此推杆52向下移动从而向下推动阀元件50。不久,阀元件50的环形部分44a与燃料通道2b形成配合,因此打开了从泄漏开口8b到燃料通道42(或者燃料箱)的自由通道的燃料排出路线。
而且,当泵盖2变冷并且恒温器部分52a内的温度探测元件(如蜡)收缩时,推杆52b向上运动,因此阀元件50借助于弹簧51的偏压力而向上滑动,因此借助阀元件50的侧表面使燃料通道2b与阀室45截断。
图39所示的记时器T的阀致动器Tb是形状记忆弹簧53,该弹簧只由温度传感元件本身形成,该元件随着温度升高而膨胀。弹簧53布置在阀室45内的阀元件50上方。盖螺栓54被拧入到位于阀室45上方的泵盖2上,从而安装弹簧53的顶端。因此,图39所示的第二实施例的记时器T如此成形,以致在阀室45内,形状记忆弹簧53起着阀致动器Tb的作用,而弹簧52起着偏压件Tc的作用,弹簧53和弹簧52夹住阀元件50。
当泵盖2变暖时,使形状记忆弹簧53进行延伸,并且阀元件50的下端到达阀室45的底部处,阀元件50的环形开口44a与燃料通道2b配合。当泵盖2变冷并且形状记忆弹簧53收缩时,阀元件50借助弹簧51进行滑动,从而使侧表面关闭燃料通道2b。
因此,在图37和38所示的第一实施例和图39所示的第二实施例的记时器T中,在起动等等时间时发动机处于冷态的情况下,燃料喷射泵的泵盖2也是冷的,因此关闭了起着阀致动器Tb作用的阀元件50。在上死点之前的凸轮角度范围的较早时间时,柱塞7开始燃料排出,因此防止了失火并且提高了燃烧效率。
在发动机起动之后,当泵盖2变暖时,图37和38所示的记时器T的恒温器部分52a中的温度传感元件或者起着图39所示的记时器T的温度传感元件作用的成形件弹簧53逐渐膨胀,从而使阀元件50克服弹簧51的偏压力而向下滑动。但是,阀元件50仍然关闭了一会儿。
在发动机起动之后的一会儿之后,发动机和泵盖2充分变暖,阀元件50的底部到达阀室45的底部,因此阀元件50变成打开,因此柱塞7在上死点之前的凸轴角度范围的较晚时间开始排出燃料,因此减少了废气中的NOx。而且,由于在发动机全部变暖之后燃料喷射时间被延迟了,因此减少了白烟。
尽管图37-39所示的第一和第二实施例的每个上述记时器T伴随着发动机工作情况使用了燃料喷射泵P(泵盖2)的温度改变,从而控制通-断阀Ta的打开和关闭,图40所示的第三实施例的记时器T使用发动机润滑油的油压变化。此外,根据图40所示的实施例,偏压件Tc布置在通-断阀Ta的上方,并且阀致动器Tb位于通-断阀Ta的下方。
通过润滑油管58把发动机DE内的润滑油加入到燃料喷射泵DP中。尽管加入到燃料喷射泵DP中的润滑油可以用来润滑随动件部分和锥齿轮部分等。但是,在这个实施例中,润滑油至少一定得加入到引导油室45a中,在该油室中安装着起着阀致动器Tb作用的液压活塞56。
用来连接润滑油管58的管接头57连接到主体壳体1的外端上。在主体壳体1内钻出引导油通道1n,从而从管接头57处进行延伸,并且连接到引导油通道45a上,在主体壳体1内还钻出油通道45a。
阀室45是通-断阀Ta的滑动室,该阀室45形成于泵盖2内,从而连续地共轴线地通到引导油室45a中,并且沿着直径方向与引导油室45a的一样大。起着阀致动器Tb作用的液压活塞56可滑动地插入到引导油室45a内。起着这个实施例的通-断阀Ta作用的阀元件55可滑动地插入到阀室45内,因此阀元件55的底端接触液压活塞56的顶端。从润滑油通道1n中加入到引导油室45a中的润滑油通过液压活塞56而与阀室45内(阀元件55的内部)的燃料隔开。
阀元件55的通道44起着阀元件50和一个以上的环形开口44a的作用。即,一对环形开口44a垂直平行地形成于圆周表面上,而两个环形开口44a通过阀元件55内的轴向孔44c等为自由通道打开从而相互连通。而且,与阀元件50相类似,形成凹口55a,从而包围起着偏压件Tc作用的弹簧51,通道44(尤其地,轴向孔44c等)为自由通道打开从而通到凹口55a。
在图40所示的第三实施例中,阀元件55被布置成使凹口55a向上转动,并且使通道44向下转动。由于在这种状态中凹口55a的内部不能用作通到燃料通道2c中的燃料流出开口,因此增加一个环形开口44a从而使它允许燃料只通过阀元件55内的通道44而从燃料通道2b中通到燃料通道2c中。如果阀元件55的上端接触阀室45的顶部即泵盖2,那么上部环形开口44a从泄漏开口8b通到燃料通道2b中,而下部环形开口44a被通到燃料通道2c中从而到达环形开口8d(燃料通道42)。
弹簧51被插入到阀室45的顶部和凹口55a的底部之间,从而向下偏压阀元件55。
当发动机DE变暖时,发动机DE的润滑油增加了流动性和压力。在发动机DE停止时,和在起动之后,一会儿,发动机DE的润滑油压力降低了。这时,由于有小量的润滑油透入到位于液压活塞56下方的引导油室45a中,因此液压活塞56向上推动阀元件55的力不能工作,以致阀元件55借助弹簧51的向下偏压力来定位,从而把上部环形开口44a设置在燃料通道2b的下方,并且把下部环形开口44a设置在燃料通道2c的下方。因此,在柱塞7的燃料吸入冲程结束时,燃料压缩室43内的燃料不能流出泄漏开口口,因此燃料排出冲程随着燃料吸入冲程的结束而立即开始。即,燃料在早期进行喷射。
如果发动机变暖,那么流动性增大的、发动机DE内的润滑油通过润滑油管58和润滑油通道1n而加入到引导油室45a内。这种润滑油的压力使液压活塞56向上滑动,并且阀元件55随着它向上滑动。不久,阀元件55的顶部支撑在阀室45的顶部上,因此上部环形开口44a为自由通道打开从而通过燃料通道2b而通到泄漏开口8b中,下部环形开口44a为自由通道打开从而通过燃料通道2c而通到燃料通道42中。因此,从柱塞7的燃料吸入冲程结束开始的一段时间,燃料压缩室43内的燃料从泄漏开口8b流出到燃料通道42中,因此延迟了用来把燃料排出到输出阀18中的燃料排出冲程。即,燃料喷射时间形成得较晚。
第一和第二实施例的每个上述记时器T具有通-断阀Ta,而该阀的打开和关闭通过随着发动机驱动而改变的燃料喷射泵来控制。严格地说,这种控制不能精确地与发动机的温度相一致。图40所示的第三实施例的记时器T利用发动机润滑油的压力改变来调整燃料喷射时间,而该润滑油的压力在这种情况下对发动机的温度改变起反应,因此使燃料喷射时间的调整基本上正确地与发动机的温度情况相一致。
相对于图41所示的第四实施例的记时器T,起着偏压件Tc作用的弹簧51布置在阀室45的较低内部内,起着阀致动器Tb作用的电磁线圈59布置在阀室45的较低内部内,及起着通-断阀Ta作用的阀元件55(它与图40的相同,但是垂直反向)夹在它们之间。即,凹口55a布置在阀元件55的下方,从而向下打开。弹簧51设置在凹口55a的顶部和阀室45的底部之间。从电磁线圈59处进行延伸的阀柱59a的下端与阀元件55的顶部进行接合。
因此,起着图40中的上部那个作用的环形开口44a来到下方。当阀元件55的下端到达阀室45的底部时,只使用这个环形开口44a来通到燃料通道2b中,并且没有使用其它环形开口44a。此外,与图47等所示的阀元件55相类似,阀元件55的凹口55a也是局部形成凹槽。当阀元件55的下端接触阀室45的底部时,凹口55a的内部为自由通道打开从而通过凹槽而通到燃料通道2c中。
在这种方法,阀元件55可以垂直反向,从而应用到下面这两个结构中:一种结构是,偏压件Tc位于阀致动器Tb上方,如图40所示;另一种结构是,阀致动器Tb位于偏压件Tc上方。当然,在图41的实施例中,也可以使用具有一个环形开口44a的阀元件50。
如果起着阀致动器Tb作用的电磁线圈59被通电和被激励,那么阀柱59a被向上推,因此借助弹簧51的向上偏压力使阀元件55向上滑动。如果切断电磁线圈59的通电,那么阀柱59被向下推出从而使阀元件55滑动到下方。
在这个实施例中,当电磁线圈59被激励时,环形开口55a到达燃料通道2b的上方,因此阀元件55的侧表面关闭了燃料通道2b。借助于使电磁线圈59没有被激励,把阀柱59a向下推出,从而使阀元件55的下端到达阀室45的底部,因此使环形开口44a通到燃料通道2b中,并且使凹口55a通到燃料通道2c中,因此形成了打开的阀状态。但是,另一方面,可能的是,通-断阀Ta借助于激励电磁线圈59来打开,并且借助改变通-断阀Ta的开口位置、燃料通道2b和2c通到阀室45的连接位置、或者阀室45或者阀柱59a的长度,通过不激励电磁线圈59来关闭。
例如,根据温度探测装置,可以自动地控制电磁线圈59的通电的开-关工作。假定通-断阀Ta(阀元件55)借助通电(激励)电磁线圈59来关闭并且借助使电磁线圈59断电(没有激励)来打开。当发动机在锁销或者起动期间没有变暖时,根据温度探测装置探测到较小的温度,使电磁线圈59通电,因此打开了通-断阀Ta从而使燃料喷射时间提前。如果发动机变暖了并且温度探测装置探测到温度大于固定值,电磁线圈59的通电被切断,从而关闭了通-断阀Ta,因此延迟了燃料喷射时间。
另一方面,不用温度探测装置,可以调整从发动机起动时开始的某一通电期间,因此当该期间过去时,电磁线圈59没有通电从而打开通-断阀Ta。所需要的是调整通电期间的长度从而使它与每个发动机相一致。
此外,与这个实施例一样、由电磁线圈59所构成的阀致动器Tb可以控制通-断阀Ta的打开和关闭,从而使之容易与需要不同的燃料喷射开始时间和温度情况的相同发动机的各种情况相一致。
而且,从泵盖2的外部连接电磁线圈59,因此有利于它的装配。不需要大量改变燃料喷射泵结构,因此容易得到本发明的通-断阀结构。
记时器T的具体实施例结束了。现在,根据图42-48来描述与用来调节排出燃料量的流量调节装置有关的一些实施例。
在排出延迟冲程期间从泄漏开口8b到燃料排出路线中的燃料流量由泄漏开口8b和形成于燃料喷射泵中的其它通道的横截面积来确定。而且,有这样的一种情况:即使在相同的燃料喷射泵中,最佳流量也可以随着所应用发动机的不同或者其它原因而改变。此外,即使制造出相同尺寸大小的燃料喷射泵,但是根据处理失误等可以提高流量的改变。如果由于上面原因需要调节从泄漏开口8b中所排出的燃料量,那么可以采用图42-48所示实施例的每个流量调节机构(流量调节阀装置V1、V2、V3和V3′)。
根据图42和43的第一实施例,在泵盖2内,形成流量调节阀室47,从泄漏开口8b开始的燃料通道2b被连接到阀室47中,燃料通道2b′形成为从阀室47通到阀室45内的通-断阀Ta。在阀室45内安装着记时器T,该记时器T具有任何一种上述结构(在这个实施例,在图37和38所示的)。位于燃料喷射泵外部的、通到燃料通道42或者油箱FT中的燃料通道从位于通-断阀Ta之后的阀室45的内部处进行延伸。在图42中,与图37等一样形成燃料通道2c,从而通到环形槽8d中,而该环形槽8d为自由通道打开从而通到燃料通道42中。
此外,一个或者两个阀室45和47可以形成于外筒8内。
连接到燃料通道2b中的部分阀室47是锥形的。针阀类流量调节阀72布置成与燃料通道2b共轴线,并且被插入到阀室47内,从而使它的顶部转向燃料通道2b。流量调节阀72的外部从泵盖2向外伸出,从而形成到螺旋部分72a中,环绕着螺旋部分72a拧入调整螺母73。因此,构成了流量调节阀装置V1。借助于调整螺母73的旋转工作,流量调整阀72移到燃料通道2b或者移离燃料通道2b,从而改变燃料通道2b和阀室47的结合处的流量准许面积,因此调节了加入到阀室47中的燃料量。
因此,从泄漏开口8b到燃料排出路线的燃料流量被调节,因此在燃料喷射泵的排出延迟冲程期间所排出的燃料量可以被调节成与每个发动机相一致,或者即使在相同尺寸大小的燃料喷射泵之中的类似泄漏开口8b的燃料通道中存在过程偏差时,但在排出延迟冲程期间所排出的燃料量可以被统一。
在图44-46所示的第二实施例中,阀室47形成于外筒8的内部和泵盖2的内部之间,从而直接连接到外筒8内的泄漏开口8b中。流量调节阀装置V2设置在阀室47的内部和泵盖2的外部之间。流量调节阀装置V2包括:针阀形状的流量调节阀74;弹簧74,它用来偏压流量调节阀74;螺纹轴76,它具有与阀室47大约相同的直径;及调整螺母77,它拧在螺纹轴76上。如图44所示,螺纹轴76从内部到外部地拧过泵盖2。从泵盖2中伸出的该部分螺纹轴76在它上面设置有调整螺母77。借助于调整螺母77的旋转工作,调节螺纹轴76穿透到泵盖2中的程度。
参照图45,描述阀室47内的流量调节阀装置V2的具体结构。止动销76a基本共轴线地从螺纹轴76的内端伸向泄漏开口8a中。止动销76a的顶部被插入到销安装凹口74b内,而该凹口74b形成于流量调节阀74的端部中。弹簧75设置在螺纹轴76和弹簧安装板部分74a之间,该弹簧安装板部分74a设置在流量调节阀74的中部周围。借助于弹簧75偏压流量调节阀74,在销安装凹口74b内,在止动销76a的顶部和流量调节阀74之间产生了固定间隙,该间隙起着流量调节阀74的冲程的作用。
流量调节阀74的锥形顶部共轴线地转向泄漏开口8b中。流量调节阀74的顶部通过弹簧75被偏压到最前位置上,该流量调节阀74的顶部被设置成借助调节螺母77的旋转工作而被插入到阀室47和泄漏开口8b的结合处,如图45和46所示一样。
如果通过辅助导程7b从燃料压缩室43中推出到泄漏开口8b中的燃料压力变成大于预定值,那么燃料克服弹簧75的偏压力而使流量调节阀74退却,并且被加入到阀室47中。如果流量调节阀74的打开程度减少,那么调整螺母77被旋转,从而增加螺纹轴76穿透泵盖2的程度,因此减少了流量调节阀74的冲程。在这种方法中,借助调节流量调节阀74的打开程度,可以调节从泄漏开口8b中排出的燃料量。
此外,以这种方法加入到阀室47中的燃料可以返回到燃料通道42或者燃料箱FT中。在这个实施例中,如图44所示一样,阀室47直接通到柱塞8的环形槽8d中,从而使阀室47内的燃料返回到燃料通道42中。另一方面,阀室47可以与环形槽8d分开,可以构成从阀室47到燃料箱FT的返回路线。此外,如上所述,燃料可以从阀室47通过记时器T的通-断阀Ta返回到燃料通道42或者燃料箱FT中。在这点上,图47和48所示的下面所述实施例也是如此。
根据图47所示第三实施例,该实施例与图44-46所示的实施例相类似,阀室47从外筒8内泄漏开口8b处形成到泵盖2的内部中。在阀室47内安装着流量调节阀装置V3,该阀装置V3包括与上述流量调节阀装置V3相同的流量调节阀74和偏压弹簧75。但是,不用螺纹轴76和调整螺母77,包括线性电磁线圈或者类似物的电磁线圈部分78起着用来调节开度的装置作用。在这方面,取代止动销76a的止动销78b伸出在芯子78a的顶部上,而该芯子78a设置在电磁线圈部分78上。芯子78a借助弹簧78c向着泵盖2的外部进行偏压。
如果把电压施加到电磁线圈部分78上,那么芯子78a克服弹簧78的偏压力而滑动(图47的左向)。随着它一起,止动销78b的顶部在流量调节阀74的销安装凹口74b内进行运动,因此减少了流量调节阀74的冲程。因此,流量调节阀74的开度可以变得较小。芯子78a克服偏压力而进行的滑动与施加到电磁线圈部分78上的电压值(电流值)成比例。在这种方法中,流量调节阀74是比例控制阀。
借助于电磁线圈部分78的电压控制,流量控制阀装置V3被用来调节从泄漏开口8b中排出的燃料量,从而校正燃料喷射泵的性能错误。此外,它可以用来控制与发动机工作情况相一致的燃料喷射时间。即,与具有阀致动器Tb(该致动器起着电磁线圈59的作用)的记时器T相类似,在发动机起动时,借助把电压施加到电磁线圈部分78上,把流量调节阀74的冲程设置成0从而保持关闭阀状态,从而防止燃料从泄漏开口8b中进行泄漏,因此提前了燃料喷射时间。如果发动机变暖,那么施加到电磁线圈部分78上的电压减少了并且被设置成0,从而利用从泄漏开口8b中泄漏出来的燃料来打开流量调节阀74,因此延迟了燃料喷射时间。
而且,可以把电压控制成与实际发动机速度的改变相一致,从而与调速器的所喷出燃料的调节相关联地调节从泄漏开口中排出的燃料量。尤其地,如果调速器是电子调速器,那么可以根据起着电子调速器控制的参数作用的发动机速度和发动机负荷因素来控制它。
此外,图48所示的流量调节阀装置V3′的电磁线圈部分78还设置有用来探测芯子78a位置的位置传感器78c。因此,位置传感器78c(该传感器可以识别流量调节阀74的开度,即从泄漏开口8b中所排出的燃料)所探测到的值可以被反馈到电磁线圈78的控制器中,因此借助利用比例控制阀的特征,可以更加精确地调节流量调节阀74的开度。
而且,如果尤其地它被应用到电子调速器型燃料喷射泵中,那么可以根据电子调速器控制来调整流量调节阀74的开度。即,所探测到的旋转速度值或者发动机负荷值和位置传感器78c所探测到的位置值被输入到控制器(例如电子调速器)中,该控制器存储着控制图,该控制图表示排出燃料的最佳条件和发动机旋转速度或者发动机负荷的关系。把探测值与该图进行比较,而该图表示泄漏燃料的最佳情况与发动机旋转速度或者发动机负荷的关系,因此控制器使电磁线圈进行滑动,从而调节泄漏的燃料量。相反,根据位置传感器78c所探测到的值,例如,当所探测到的值是不正常的值时,也可以控制调速器,从而调节所喷射出来的燃料量。
在这种方法中,借助于流量调节的开度控制的联合(tie up)使发动机的燃烧情况最佳化,合适地校正柱塞7的有效冲程与排出燃料量的相对值。因此,发动机的使用寿命被提高了,同时改善了发动机的性能。
此外,顺序地描述具有若干柱塞7的系列型燃料喷射泵P的实施例,如图49-51所示,其中,每个柱塞设置有这种流量调节机构。首先,根据这个实施例的系列型燃料喷射泵P属于具有输出阀18的Bosch型,这些输出阀18共轴线地直接布置在相应柱塞7的顶部上,其中柱塞7和输出阀18的若干结合在泵体壳体90内被布置成一排,并且形成于凸轮轴4上的若干凸轮4a被布置在相应柱塞7的下方。在这个实施例中,调速器臂29、调速器套筒30和调速器飞块31被布置在调速器壳体3内,而该壳体3被接合到泵体壳体90的一侧上,从而构成了离心控制式调速器。但是,可以构成电子调速器。不管怎样,取代上述锁销17a的小齿轮17b形成于控制套筒17上,而该套筒17被连接在每个柱塞7上,从而可以与柱塞7一起进行旋转。取代控制滑动器21的调节齿杆91接合小齿轮17b。调速器臂29可以直接地或者通过杆与调节齿杆91连接在一起。
在泵体壳体90内,燃料压缩室43形成于每个柱塞7和每个输出阀18之间。每个外筒8形成有吸入开口8a和泄漏开口8b。主导程7a和辅助导程7b形成于柱塞7内,并且燃料排出路线被形成来允许燃料通过辅助导程7b、泄漏开口8b和燃料调节阀室47而从每个燃料压缩室43中排出到燃料通道42或者燃料箱FT中。在这个实施例中,阀室47形成于外筒8和泵体壳体90的内部之间。辅助开口8b为自由通道打开从而通过阀室47通到外筒8的环形槽8d中,而该环形槽8d通到燃料通道42中。在图50中,图42和43所示的流量调节阀装置V1被布置在阀室47内。在图51中,如图44-46所示一样的流量调节阀装置V2被布置在阀室47内。此外,也可以提供流量调节阀装置V3或者V3′,并且也可以把记时器T布置在每个流量调节阀V2的下游燃料通道中。记时器T可以只有一个布置在相应柱塞的所有阀室47的燃料排出通道的结合处。
因此,在具有若干柱塞的燃料喷射泵(例如,系列型燃料喷射泵)中,借助使每个柱塞形成具有流量调节阀的燃料喷射路线,可以调整从每个柱塞中排出的燃料量。因此,即使柱塞的过程错误引起燃料排出通道中的通道面积进行改变,但是在一个燃料喷射泵的若干柱塞中,可以统一燃料的排出,因此在采用燃料喷射泵的发动机的气缸之中统一了燃料喷射特性。燃料喷射开始时间的控制的其它特性与分配型燃料喷射泵DP的上述描述相同。
Claims (1)
1.一种燃料喷射泵,它具有:柱塞(7),它可往复运动地、可旋转地插入到外筒(8)中,从而使所述柱塞(7)的顶部面对形成于所述外筒(8)内的燃料压缩室(43),借助于所述柱塞(7)的往复运动,把燃料从燃料通道(42)中吸入到所述燃料压缩室(43)中,并且把它从所述燃料压缩室(43)中排出到输出阀(18)中,所述外筒(8)设置有吸入开口(8a)和泄漏开口(8b),该吸入开口通到所述燃料通道(42)中,而泄漏开口通到燃料排出路线中,辅助导程(7b)形成于所述柱塞(7)的顶部上,在所述柱塞(7)滑向所述燃料压缩室(43)的期间,用来使自由通道的所述吸入口(8a)与所述燃料压缩室(43)连通的燃料吸入冲程结束了,用来通过所述辅助导程(7b)使所述泄漏开口(8b)与自由通道的所述燃料压缩室(43)连通从而使所述燃料压缩室(43)内的燃料排出到所述燃料排出路线中的排出延迟冲程结束了,然后开始燃料排出冲程,从而把用来喷射的、预定压力的燃料从所述燃料压缩室(43)中排出到所述输出阀(18)中,其特征在于,所述辅助导程(7b)的深度进行改变,因此在所述柱塞(7)的往复运动期间,所述辅助导程(7b)面对所述泄漏开口(8b)的时间通过改变所述柱塞(7)的旋转位置来进行改变。
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