CN203515901U - 供油泵以及具有所述供油泵的柴油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种供油泵，其特征在于，所述供油泵包括：壳体，其限定充有润滑油的容腔；在所述壳体内固定的柱塞套；以及在所述柱塞套的柱塞孔内适于移动地安装的柱塞，所述柱塞以将燃油吸入到所述柱塞套内、将燃油加压并然后将加压后的燃油从所述柱塞套排出的方式操作，所述柱塞孔与所述容腔流体连通，在所述柱塞孔内设置令所述燃油与所述润滑油隔离的气体密封。本实用新型还涉及具有所述供油泵的柴油机。

Description

供油泵以及具有所述供油泵的柴油机

技术领域

本实用新型大体上涉及供油泵、尤其用于柴油机的供油泵，在所述供油泵中设置气体密封，从而防止燃油与润滑油混合。本实用新型还涉及具有这种供油泵的柴油机。 

背景技术

在当代的柴油机中，燃油通过高压供油泵被加压并且然后被泵送到高压轨中，从所述高压轨，加压后的燃油受控地喷射到发动机的气缸中。大体上，高压供油泵为柱塞泵的形式，这种柱塞泵主要包括壳体、在壳体内安装的柱塞套、以及在柱塞套内能够滑动地安装的柱塞，其中输入阀座、输入阀芯、输出阀座、输出阀芯以及出油接头依次在柱塞套内安装。在壳体内能够旋转地安装有凸轮，该凸轮由发动机驱动。供油通道在柱塞套内形成，从而该供油通道与输入阀座流体连通。凸轮用于驱动柱塞，从而使得柱塞在柱塞套内往复移动，以使得燃油能够被吸入到柱塞套内，在柱塞套内被加压并然后经由出油接头从柱塞套排出。 

为了实现柱塞与凸轮的足够的润滑，润滑油被充注到壳体的接收有凸轮以及至少一部分柱塞的容腔内。因为在柱塞与柱塞套之间不可避免地会出现加工或组装误差，所以在柱塞高速往复运动时燃油有可能泄漏到充满润滑油的容腔内。如果这种情况出现的话，则润滑油的品质有可能受到负面影响。也就是说，将会无法确保柱塞和凸轮的足够的润滑。因此，根据现有技术，在柱塞套内形成有燃油返回通道，从而防止这种泄漏的情况出现。然而，即使设置燃油返回通道的话，也不可能完全地避免燃油泄漏到润滑油中。 

此外，润滑油也有可能沿着柱塞被带到柱塞套中，从而与燃油混合。在这种情况中，燃油的品质降级，从而柴油机的效率负面地受到 影响。 

因此，急需找到一种避免柴油机柱塞泵内燃油与润滑油混合的措施。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的就是提出一种柱塞泵，在该柱塞泵内，燃油被高效地防止与润滑油混合。 

根据本实用新型的一个方面，提供了一种供油泵（尤其用于柴油机的供油泵），所述供油泵包括： 

壳体，其限定充有润滑油的容腔； 

在所述壳体内固定的柱塞套；以及 

在所述柱塞套的柱塞孔内适于移动地安装的柱塞，所述柱塞以将燃油吸入到所述柱塞套内、将燃油加压后再将加压后的燃油从所述柱塞套排出的方式操作，所述柱塞孔与所述容腔流体连通， 

在所述柱塞孔内设置令所述燃油与所述润滑油隔离的气体密封。 

优选地，所述气体密封包括在所述柱塞孔的内表面中形成的第一气体接收部以及在所述柱塞套内形成的第一气体供应通道，所述第一气体供应通道与所述第一气体接收部流体连通，所述第一气体供应通道连接至气源，并且所述第一气体接收部由所述柱塞封闭。 

优选地，所述气体密封包括在所述柱塞孔的内表面中与所述第一气体接收部相邻形成的第二气体接收部以及在所述柱塞套内形成的与所述第二气体接收部流体连通的气体排出通道，所述第二气体接收部由所述柱塞封闭。 

优选地，燃油返回通道在所述柱塞套内与所述柱塞孔流体连通地形成，所述气体密封在所述柱塞孔内沿着所述柱塞的下行方向位于所述燃油返回通道下游。 

优选地，所述气体排出通道与气体收集装置流体连通或者通向大气，并且所述第一和/或第二气体接收部保持恒定的气压。 

优选地，附加的气体密封在所述柱塞孔中沿柱塞的下行方向设置在燃油返回通道的上游。 

优选地，所述第二气体接收部位于所述燃油返回通道与所述第一气体接收部之间。 

优选地，所述气体接收部是形成在柱塞套上的环形凹槽。 

作为替代地，所述气体密封包括在所述柱塞的外表面中形成的第一气体接收部以及在所述柱塞套内形成的第一气体供应通道，所述第一气体供应通道总是与所述第一气体接收部相通，所述第一气体供应通道连接至气源。 

作为替代地，所述气体密封包括在所述柱塞的外表面中与所述第一气体接收部相邻形成的第二气体接收部以及在所述柱塞套内形成的总是与所述第二气体接收部相通的气体排出通道。 

优选地，所述凹槽具有矩形或半圆形的横截面。 

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种具有上述供油泵的柴油机。 

在所附的权利要求书中描述了其它独特的特征或者与其它特征结合从而被认为属于本实用新型特性的那些特征。 

通过结合附图的优选实施例的以下说明将更好地理解本实用新型的结构以及其它客观的和有益的效果。 

附图说明

为了提供本实用新型的进一步解释，附图作为说明书的一部分示出了本实用新型的优选实施例，并且各附图被用于与说明书一起解释本实用新型的原理。在各附图中： 

图1示意性示出了根据现有技术的柱塞泵的局部剖视图； 

图2示意性示出了根据本实用新型第一实施例的柱塞泵的局部剖视图；并且 

图3示意性示出了根据本实用新型替代实施例的柱塞泵的局部剖视图。 

具体实施方式

在各附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。 

图1示意性示出了根据现有技术的柱塞泵的局部剖视图。该柱塞泵包括壳体（未示出）、在所述壳体内固定的柱塞套1以及在柱塞套1的孔1b内可以滑动地安装的柱塞2。如图1所示，输入阀座3、输入阀芯6、输出阀座4、输出阀芯8以及出油接头5依次在柱塞套1内安装。 

供油通道1a在柱塞套1内形成，从而来自柴油机的（未示出）的油路的燃油可以被供入到柱塞泵内、尤其被供入到柱塞泵的柱塞套内。柱塞套1形成有用于接收柱塞2的柱塞孔1b以及用于接收输入阀座3、输入阀芯6、输出阀座4、输出阀芯8以及出油接头5的容室1c。在这些部件被组装到柱塞孔1b和容室1c内之前，供油通道1a、柱塞孔1b和容室1c彼此相互连通。 

在柱塞泵壳体的（未示出）的容腔内能够旋转地安装有凸轮（未示出）。在图1中，凸轮和容腔可以位于柱塞套1的下方。凸轮可以由柴油机驱动旋转。凸轮操作性连接至柱塞2，从而柱塞2可以由凸轮的旋转被驱动以在柱塞孔1b内往复移动。为了实现凸轮与柱塞2的足够的润滑，容腔充满润滑油。 

如图1所示，燃油返回通道1d在柱塞套1内形成，从而防止燃油泄漏到容腔内。大部分燃油返回通道1d设置成相对于柱塞孔1b倾斜。倾斜的燃油返回通道1d在与输入阀座3隔开的位置处与柱塞孔1b连通。更具体地讲，在该位置处，柱塞孔1b形成有与燃油返回通道1d连通的环形凹槽。因此，在柱塞泵运行时，尤其是在柱塞2处于其下降行程中时，由柱塞2携带于环形凹槽处的燃油能够从柱塞套1排出。例如，排出的燃油可以返回到柴油机的油路中并且然后被再次供入到柱塞套1内。 

然而，即使在柱塞套1内设有燃油返回通道1d，由于柱塞孔1b与柱塞2之间的机械加工或组装误差也会有少量的燃油不可避免地泄漏到容腔内。在这种情况中，在容腔内与润滑油混合的燃油会使得润滑油品质降级，从而凸轮或柱塞将会润滑不足。 

此外，柱塞孔1b与充满润滑油的容腔连通。在这种情况中，在柱塞2处于其上升行程中时，少量的润滑油很有可能由柱塞2被携带至 环形凹槽并且因而经由燃油返回通道1d被排出。也就是说，少量的润滑油很有可能与燃油混合。如果这种情形出现的话，那么燃油的品质将会降级，从而负面地影响柱塞泵的效率。 

因此，无论上述两种情形中的哪一种情形出现，柱塞泵都将会低效地运行。 

图2示意性示出了根据本实用新型第一实施例的柱塞泵的局部剖视图。为了清楚起见，图2仅仅示出了柱塞泵的被改进的一部分。应当理解，根据该实用新型的柱塞泵的其它部分与如图1所示的相同，并且对其说明参见上述内容。 

根据本实用新型第一实施例的柱塞泵大体上包括柱塞套1以及柱塞2。柱塞2在柱塞套1的柱塞孔1b内能够滑动地安装。环形凹槽1f在柱塞孔1b内形成并且与在柱塞套1内倾斜地形成的燃油返回通道1d连通。凹槽1f用于积聚柱塞2处于其下降行程过程中由柱塞所携带的燃油。例如，在柱塞2处于其上升行程中时，在凹槽1f内积聚的燃油能够经由燃油返回通道1d从柱塞套1排出。 

为了防止燃油与来自容腔的如上所述的少量润滑油混合，在凹槽1f与柱塞孔1b的同用于接收凸轮并充满润滑油的容腔连通的开口之间设置气体密封。如图2所示，气体密封包括气体接收部9a。在所示的实施例中，气体接收部9a可以形式为在柱塞孔1b内形成的环形凹槽。凹槽9a自柱塞孔1b的表面径向向外地延伸。气体密封还包括在柱塞套1内形成的气体供应通道9b。气体供应通道9b与气源（未示出）相连，该气源用于将诸如空气、惰性气体等的加压气体供入到凹槽9a中。这样，在柱塞泵运行时，在凹槽9a与柱塞2的外表面之间实现气体密封。 

除气体供应通道9b外，凹槽9a由柱塞2、尤其由柱塞2的外表面封闭。因此，如果气源供应足够多的气体以将气体密封的气压、尤其凹槽9a处的气压维持为2～3巴的特定值的话，则任何有可能泄漏到容腔内的燃油将不会与润滑油混合或者任何有可能由柱塞2所携带的润滑油将不会与燃油混合。也就是说，如果在柱塞2与柱塞孔1b之间由于机械加工或组装误差而出现间隙的话，则加压后的气体能够沿柱 塞2的下降和上升行程方向顺着间隙流动。这样，有可能泄漏至容腔的燃油或者有可能由柱塞2所携带的润滑油能够沿着相反的方向被加压后的气体推压，以使得燃油没有机会与润滑油混合。 

在所示的实施例中，凹槽9a具有矩形横截面。然而，应当清楚，任何合适的横截面均可以由凹槽9a所采用。例如，凹槽9a可以具有半圆形、方形或甚至三角形的横截面。此外，在所示的实施例中，气体供应通道9b形式为直线。然而，还应当清楚，气体供应通道可以采用任何其它合适的形状。例如，气体供应通道9b可以是弯曲的或甚至是折叠形状的，只要其能够与气源相连即可。 

图3示意性示出了根据本实用新型的替代实施例的柱塞泵的局部剖视图。为了清楚起见，图3仅仅示出了柱塞泵的被改进的一部分。应当理解，根据该实用新型的柱塞泵的其它部分与如图1所示的相同，并且对其说明参见上述内容。 

图3所示的实施例与图2所示的实施例的区别之处在于气体密封由两个气体接收部10a和11a形成。类似地，气体接收部10a和11a可以为在凹槽1f与柱塞孔1b的同用于接收凸轮且充满润滑油的容腔连通的开口之间设置的凹槽10a和11a的形式。气体接收部10a和11a在柱塞孔1b内彼此靠近地形成。类似地，每个气体接收部10a或11a可以为环形凹槽的形式。每个凹槽10a或11a自柱塞孔1b的表面径向向外地延伸。每个凹槽10a或11a相应地配备有气体供应通道10b或气体排出通道11b。通道10b和11b在柱塞套1内形成，从而气体供应通道10b连接至（未示出的）气源并且气体排出通道11b能够连接至（未示出的）气体收集装置或通向大气，并且使得气体接收部10a和/或11a保持恒定的气压。 

每个接收凹槽10a或11a示出具有半圆形的横截面。作为替代地，任何合适的横截面可以由接收凹槽所采用。例如，凹槽可以具有矩形、方形或甚至三角形的横截面。类似地，通道10b或11b可以与通道9b同样地被成形。在所示的实施例中，凹槽10a位于凹槽11a下方。作为替代地，凹槽11a可以位于凹槽10a下方。 

在柱塞2组装到柱塞孔1b中后，凹槽10a和11a都由柱塞2封闭。 在这种情况中，在柱塞泵运行时，加压的气体经由气体供应通道10b从（未示出的）气源连续地供应至气体接收凹槽10a。因为在柱塞2与柱塞孔1b之间由于机械加工或组装误差不可避免地会出现微间隙以及这两个凹槽10a和11a彼此靠近，所以凹槽10a内的大部分供应的气体可以顺着微间隙流到凹槽11a中并且然后从那里经由气体排出通道11b排至气体收集装置或排至大气，并且使得气体接收部10a和/或11a保持恒定的气压。 

与如图2所示的实施例相比，气体密封由在两个凹槽10a与11a之间连续流动的气体形成。因此，即使柱塞2与柱塞孔1b之间的间隙变大，燃油也可以通过所产生的气体密封与润滑油足够地隔开。也就是说，密封效果不易受到柱塞2与柱塞孔1b之间的误差影响。此外，因为气体密封通过连续流动的气体来实现，所以容易将气体密封的气压维持在大约2～3巴的特定值。同时，气体收集装置可以经由（未示出的）管线连接至气源，从而气源、气体供应通道10b、气体接收凹槽10a和11a以及气体排出通道11b可以构成一个气体回路。 

在由图2和3所示的实施例中，仅仅一个气体密封在柱塞孔1b内设置在沿柱塞2的下降方向的凹槽1f或燃油返回通道1d的下游。然而，应当清楚，具有相同构造和功能的附加的气体密封可以在柱塞孔1b内设置在沿柱塞2的上升方向的凹槽1f或燃油返回通道1d的上游。在这种情况中，上游的气体密封用于防止燃油顺着柱塞孔或柱塞向下游移动以与润滑油混合，而下游的气体密封用于防止由柱塞携带的润滑油顺着柱塞孔向上游移动以与燃油混合。 

在已经提到和附图示出的实施例中，气体密封由在柱塞套的内表面中形成的凹槽以及在柱塞套内形成的通道组成。但是，本领域技术人员应当清楚，相应的凹槽也可以在柱塞上形成。例如，在附图2和3所示的实施例中，作为替代地，凹槽9a和/或凹槽10a、11a也可以在柱塞2的外表面中形成，以使得无论柱塞如何在柱塞孔内移动，柱塞套1内设置的气体供应通道9b和/或气体供应通道10a、气体排出通道11b总是相应地与凹槽9a和/或凹槽10a、11a相通，并且在柱塞泵运行时，各凹槽由柱塞套1的柱塞孔的内表面封闭。在这种情况下， 参照附图2和3所示的上述实施例中的气体密封原理同样适用。 

可以想到，如果气体密封具有足以防止燃油与润滑油混合的轴向密封界面的话，则凹槽1f和通道1d可以替代地自柱塞套1省略。也就是说，在这种情况下，在柱塞套内不用设置燃油返回通道，并且仅仅通过气体密封就可以防止燃油与润滑油混合。 

应当理解，在说明书所述的任何实施例中，无论气体密封以何种方式设置在柱塞孔内，柱塞应当布置成总是封闭每个气体密封、尤其是气体密封的气体接收凹槽。 

尽管已经通过具体的实施例示出并说明了本实用新型，但是本实用新型并不限于这些所解释的具体情况。相反地，在权利要求书及其等价物的范围内本实用新型的各种改型是可行的。 

Claims (10)

1.一种供油泵，其特征在于，所述供油泵包括： 

壳体，其限定充有润滑油的容腔； 

在所述壳体内固定的柱塞套；以及 

在所述柱塞套的柱塞孔内适于移动地安装的柱塞，所述柱塞以将燃油吸入到所述柱塞套内、将燃油加压后再将加压后的燃油从所述柱塞套排出的方式操作，所述柱塞孔与所述容腔流体连通， 

在所述柱塞孔内设置令所述燃油与所述润滑油隔离的气体密封。 

2.根据权利要求1所述的供油泵，其特征在于，所述气体密封包括在所述柱塞孔的内表面中形成的第一气体接收部以及在所述柱塞套内形成的第一气体供应通道，所述第一气体供应通道与所述第一气体接收部流体连通，所述第一气体供应通道连接至气源，并且所述第一气体接收部由所述柱塞封闭。 

3.根据权利要求2所述的供油泵，其特征在于，所述气体密封包括在所述柱塞孔的内表面中与所述第一气体接收部相邻形成的第二气体接收部以及在所述柱塞套内形成的与所述第二气体接收部流体连通的气体排出通道，所述第二气体接收部由所述柱塞封闭。 

4.根据权利要求1至3任一所述的供油泵，其特征在于，在所述柱塞套内形成燃油返回通道与所述柱塞孔流体连通，所述气体密封在所述柱塞孔内沿着所述柱塞的下行方向位于所述燃油返回通道下游。 

5.根据权利要求3所述的供油泵，其特征在于，附加的气体密封在所述柱塞孔中沿柱塞的下行方向设置在燃油返回通道的上游。 

6.根据权利要求3所述的供油泵，其特征在于，所述气体排出通道与气体收集装置流体连通或者通向大气，并且所述第一和/或第二气 体接收部保持恒定的气压。 

7.根据权利要求2或3所述的供油泵，其特征在于，所述气体接收部是形成在柱塞套上的环形凹槽。 

8.根据权利要求1所述的供油泵，其特征在于，所述气体密封包括在所述柱塞的外表面中形成的第一气体接收部以及在所述柱塞套内形成的第一气体供应通道，所述第一气体供应通道总是与所述第一气体接收部相通，所述第一气体供应通道连接至气源。 

9.根据权利要求2所述的供油泵，其特征在于，所述气体密封包括在所述柱塞的外表面中与所述第一气体接收部相邻形成的第二气体接收部以及在所述柱塞套内形成的总是与所述第二气体接收部相通的气体排出通道。 

10.一种柴油机，其特征在于，所述柴油机具有根据权利要求1至9任一所述的供油泵。 

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