CN203532129U - 溢流阀及包括溢流阀的燃油喷射系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种溢流阀，包括阀本体和可滑动地容置于所述阀本体内的由阀弹簧作用的阀活塞，其中，所述阀活塞包括燃油通道，其从所述阀活塞的远离阀弹簧的端表面沿所述阀活塞的滑动方向延伸到阀活塞内，并且终止于沿横向于所述滑动方向的横向方向延伸的横向通道内，并且其中，所述燃油通道还包括节流部，其沿所述滑动方向延伸，并且内径小于所述燃油通道的内径。本实用新型还涉及包括上述溢流阀的燃油喷射系统。

Description

溢流阀及包括溢流阀的燃油喷射系统

技术领域

本实用新型涉及溢流阀领域，特别是用于内燃机（例如柴油机）的燃油喷射系统中的溢流阀，本实用新型还涉及包括这种溢流阀的燃油喷射系统。

背景技术

燃油喷射系统广泛应用于车辆中，用于将燃油喷射到车辆内燃机内。总体上，燃油喷射系统，特别是共轨燃油喷射系统，包括至少一个低压泵，至少一个高压泵，剂量装置，高压蓄能器，以及辅助阀和线路等。

来自燃油存贮池的燃油通过低压泵供应到燃油喷射系统的高压泵内进行加压，低压泵和高压泵通过供给线路连通。在该供给线路上在低压泵和高压泵之间设置有计量单元，用于计量供应到高压泵内的燃油量。

主要用于保持计量单元上游的燃油压力恒定的溢流阀设置于燃油喷射系统的返回线路中，与计量单元平行地设置在低压泵的下游。

溢流阀主要包括阀本体，被容置在由阀本体限定出的阀活塞腔内的阀活塞（如图1中所示），以及被容置在由阀本体限定出的阀弹簧腔内的阀弹簧。

阀活塞被进入溢流阀入口的燃油逆着阀弹簧的作用朝向阀弹簧推动而打开溢流阀，并且在阀弹簧的作用下远离阀弹簧推动而关闭溢流阀。

根据现有技术的阀活塞18在图1中示出了。阀活塞18被形成有沿阀活塞18的滑动（轴向）方向延伸的燃油通道52，在燃油通道52的靠近阀弹簧的一端，设有沿垂直于该滑动方向的横向（径向）方向延伸的横向通道54。

节流部56设置在燃油通道52和横向通道54的相交处并且内径小于横向通道54的内径。从图中很显然地，节流部56也沿横向方向延伸，并且被构造成允许一定尺寸的杂质颗粒经过，从而经由返回线路返回到燃油存贮池。这能够起到过滤燃油的作用并且防止燃油中的杂质颗粒被供应到高压泵和被喷射到内燃机中。

两个节流部56用于将燃油通道52连接到两个横向通道54，这种结构设置使阀活塞的制造工艺很复杂。

因此，希望简化溢流阀的结构和制造过程，以及因此降低溢流阀的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是简化用于燃油喷射系统中的溢流阀的结构和制造过程，缩短溢流阀制造时间，降低溢流阀以及包括此溢流阀的整个燃油喷射系统的制造成本。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种溢流阀，包括阀本体和可滑动地容置于所述阀本体内的由阀弹簧作用的阀活塞，其中，所述阀活塞包括燃油通道，其从所述阀活塞的远离阀弹簧的端表面沿所述阀活塞的滑动方向延伸到阀活塞内，并且终止于沿横向于所述滑动方向的横向方向延伸的横向通道内，并且其中，所述燃油通道还包括节流部，其沿所述滑动方向延伸，并且内径小于所述燃油通道的内径。

根据优选实施例，所述节流部被设置于靠近所述阀弹簧的一端。

根据优选实施例，所述溢流阀包括两个横向通道，所述节流部的内径小于所述横向通道的内径。

根据优选实施例，所述溢流阀是用于燃油喷射系统中的溢流阀。

根据优选实施例，所述节流部的内径约为1mm。

根据优选实施例，所述阀活塞在其外表面上设有止挡件接纳槽，并且所述溢流阀包括被接纳在所述止挡件接纳槽内的止挡件。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种燃油喷射系统，包括低压部分和高压部分，其中在所述低压部分的下游设有上述溢流阀。

根据优选实施例，所述燃油喷射系统包括在低压部分和高压部分之间与所述溢流阀平行设置的计量单元。

根据优选实施例，所述燃油喷射系统包括返回线路，其允许来自低压部分的低压泵的燃油通过所述溢流阀而被返回到所述燃油喷射系统的燃油存贮池。

根据优选实施例，所述燃油喷射系统包括设置在所述燃油喷射系统的返回线路中所述溢流阀下游的节流阀。

根据优选实施例，所述燃油喷射系统是用于内燃机的共轨燃油喷射系统。

据本实用新型，一种新式溢流阀被提供，其包括沿阀活塞的滑动（轴向）方向形成于阀活塞内的仅仅一个节流部，用于使沿滑动方向延伸的燃油通道与沿垂直于滑动方向的横向（径向）方向延伸的横向通道流体连通，如此，简化了阀活塞的结构和制造过程，简化了溢流阀以及包括溢流阀的整个燃油喷射系统的结构和制造过程，并且因此降低了制造成本。节流部的内径与现有技术相比增大了，使得在燃油中包含的较大的杂质颗粒能够被过滤出来，从而提高了整个燃油喷射系统的性能。同时，使用根据本实用新型的溢流阀，能够更好地过滤燃油，尤其是在燃油喷射系统开始工作时。

附图说明

本实用新型的上述和其它特征在下面结合附图进行的详细描述中将得到很好的理解，其中，相同或功能类似的元件和装置被使用相同的参考标记表示。附图不必按比例绘制，而是只用于示意目的。附图中：

图1是根据现有技术的溢流阀的阀活塞的剖视图；

图2是燃油喷射系统的低压部分的一部分的示意图；

图3是根据本实用新型的实施例的溢流阀的纵向剖视图；

图4示出了溢流阀的特征曲线。

具体实施方式

根据本实用新型的燃油喷射系统可以是用于内燃机例如柴油机的共轨燃油喷射系统，主要包括低压部分和高压部分。低压部分和高压部分可以设计于单一壳体内，或者可以单独提供并且通过供给线路连接。

低压部分被构造成供给燃油至高压部分，燃油在高压部分中被加压，并且输出到例如作为高压储蓄器的共轨内，再喷射到内燃机的燃烧室内。

根据本实用新型，提供了一种新式溢流阀，其被构造成用于燃油喷射系统的低压部分中，所以下面的描述主要针对燃油喷射系统的低压回路。

请参阅附图2所示，燃油喷射系统的低压部分包括燃油存贮池12和低压泵14，燃油被从燃油存贮池12沿着供给线S抽吸到低压泵14内，在供给线S上存贮池12和低压泵14之间设有过滤器2。过滤器2也被称为预置过滤器并且被构造用于过滤来自燃油存贮池12的燃油中的杂质颗粒。

燃油喷射系统的低压部分还包括计量单元16，计量单元被设置在低压泵14的下游侧，且处于燃油喷射系统的高压部分中的高压泵19的上游，用于计量供应到高压泵19的燃油。

在低压泵14的下游，平行于计量单元16设置的还有溢流阀18，如图2所示。因而，来自低压泵14的燃油被并行地供应到计量单元16和溢流阀18。

燃油喷射系统的低压部分还包括第一返回线路R1，流出溢流阀18的燃油返回液流经由第一返回线路R1返回到燃油存贮池12，和第二返回线路R2，从低压泵14的出口14b流出的燃油经由该第二返回线路R2被返回到低压泵14的入口14a。

可选地并且在图中未示出，低压部分的第一返回线路R1可还包括允许一定量的泄漏燃油能够返回到燃油存贮池12的泄漏分支。

可选地并且在图中未示出，一个或多个节流阀可被设置在第一返回线路R1中溢流阀18的下游，用于调节溢流阀18的闭合压力。

图3示出根据本实用新型的溢流阀18的一个实施例的详细结构。

溢流阀18包括阀本体22，在形成于阀本体22中的第一腔部分（阀活塞腔）34内可滑动的阀活塞24，容置在形成于阀本体22中的第二腔部分（阀弹簧腔）36内的阀弹簧26，以及被压配合到形成于阀本体22中的第三腔部分38内的可选的柱塞28，其中第一腔部分34，第二腔部分36和第三腔部分38形成穿过阀本体22的阶梯腔30。阀活塞24具有在第一腔部分34内沿其滑动的滑动（轴向）方向，并且在下文中，横向（垂直）于该滑动方向的方向被称为横向方向。

溢流阀18的入口18a被定位于溢流阀18的远离柱塞28的端部，与低压泵14的出口14b流体连通，使得燃油能够从低压泵14供应到溢流阀18。从图2中可以看到，溢流阀18的入口18a处的燃油压力等于计量单元16的入口处的燃油压力。

在阀本体22中，形成有第一通道42，其开通至第二腔部分36并且与燃油存贮池12流体连通，还形成有第二通道44，其开通至第一腔部分34并且与低压泵14的入口14a流体连通。第一通道42和第二通道44都沿横向方向延伸。

阀活塞24安装在阀本体22的第一腔部分34中并且在其内可滑动。阀活塞24被进入溢流阀18入口18a的燃油逆着阀弹簧26的作用朝向阀弹簧26移动以打开溢流阀18，以及在阀弹簧26的作用下远离阀弹簧26移动以关闭溢流阀18。

阀活塞24包括圆柱形部分23和具有大致截头圆锥形形状的头部25，并且头部25抵靠着阀弹簧26定位。

在圆柱形部分23的圆柱形外表面上形成有止挡件接纳槽（未标注），止挡件45能够卡合于该接纳槽内，抵接于第二腔部分36的端面上以防止阀活塞24过度地远离阀弹簧26移动。

阀活塞24内形成有燃油通道52，其从阀活塞24的远离阀弹簧26的端部（敞开至入口18a）沿阀活塞24的滑动方向延伸到阀活塞24内。在燃油通道52的靠近阀弹簧26的一端，形成有横向通道54，其沿横向于滑动方向的横向方向延伸穿透阀活塞24。

燃油通道52包括节流部56，燃油通道52通过节流部56与横向通道54连通，并且节流部56也沿阀活塞24的滑动方向延伸。

节流部56的内径小于燃油通道52的内径，且在本实施例中大于如本文背景技术部分中所述并且在图1中示出的在横向方向上延伸的节流部的内径。

溢流阀18的操作可描述为两个阶段。

在第一阶段中，来自低压泵14的燃油进入溢流阀18的入口18a并且推动阀活塞24使其逆着阀弹簧26的作用移动。阀活塞24移动直到横向通道54敞开至阀本体22的第二腔部分36。这时，进入燃油通道52的燃油流到第二腔部分36内，接着流到第一通道42内，最终经由第一返回线路R1返回到燃油存贮池12。这尤其在燃油喷射系统开始工作时发生。

在此第一阶段期间，来自低压泵14的燃油经由燃油通道52，节流部56和溢流阀18的横向通道54返回到燃油存贮池12。因为节流部56的内径大于现有技术中的节流部的内径，所以燃油中较大的杂质颗粒能够通过并且能够被返回到燃油存贮池12。这防止了这些较大杂质颗粒被供应到高压泵内并且喷射入内燃机。

仍然在此第一阶段期间，包含所述较大杂质颗粒的燃油被返回到燃油存贮池12，而不是进入喷射系统的高压部分，还能够实现对燃油线路的排气、冷却和润滑功能。

随着低压泵14输出的燃油量增加，进入计量单元16以及进入溢流阀18的燃油的压力升高，阀活塞24继续逆着阀弹簧26的作用朝向阀弹簧26移动，直到溢流阀18的入口18a连通至阀本体22的第二通道44，此时，到达溢流阀18的入口18a的燃油进入阀本体22的第二通道44并且被引导回到低压泵14的入口14a。

通过使来自低压泵14出口14b的燃油经由溢流阀18的阀本体22的第二通道44循环回到低压泵14的入口14a，计量单元16上游的燃油压力能够实质上保持稳定，而不依赖于低压泵的输送量。此为溢流阀18操作的第二阶段。

根据本实用新型，一方面，用沿阀活塞24的滑动方向延伸的仅仅一个节流部56代替现有技术中沿横向方向延伸的两个节流部，另一方面，两个横向通道54具有不变的内径。这简化了溢流阀18的结构以及溢流阀18的制造，并且因此缩短了制造时间并且降低了与制造相关的成本。

根据本实用新型，节流部56的内径大于现有技术中节流部的内径，使得较大的杂质颗粒能够通过并且返回到燃油存贮池12，而不会进入喷射系统的高压泵，否则可能使喷射系统的性能恶化。

图4中示出了溢流阀18的特征曲线，第一阶段用L1表示而第二阶段用L2表示。在第一阶段期间，低压泵14输出的燃油量随着溢流阀18的燃油压力差的升高而以大致抛物线的形式逐渐且缓慢增加。在此期间，流出低压泵14的燃油被通过阀活塞24的燃油通道52，阀本体22的第一通道42，并且经由第一返回线路R1返回到燃油存贮池12。

当溢流阀18的燃油压力差到达大约4巴并且超过该值时，低压泵14输出的燃油量随着溢流阀18燃油压力差的升高而以线性形式迅速增加。在此期间，流出低压泵14的燃油被经由第二返回线路R2返回到低压泵14的入口14a。

根据本实用新型，低压泵14可被设计为活塞泵，或任一类型的机械泵，诸如齿轮泵或叶片泵。其中，活塞泵由于其相对简单的结构以及易于制造且成本经济的优点而成为优选。

根据本实用新型，低压泵14和高压泵19可以设计于单一泵壳体中，另外地或可选地，它们可以被单独提供并且通过外部管线，例如刚性管或挠性软管，彼此连接。

根据本实用新型，新式溢流阀被提供有节流部，该节流部被沿阀活塞的滑动方向形成于阀活塞中，并且使沿滑动方向延伸的燃油通道与沿垂直于滑动方向的横向方向延伸的横向通道相连接，这样，阀活塞的结构以及制造、溢流阀的结构以及制造、以及包括此溢流阀的整个燃油喷射系统的结构以及制造被简化，并且因此降低了成本。

图中示出的以及上面描述的是本实用新型的优选实施例，然而，本实用新型不被限制于上述和图示的细节。在不偏离下面权利要求限定的实质和范围的情况下可以进行各种修改或变异。

Claims (10)

1.一种溢流阀，包括阀本体和可滑动地容置于所述阀本体内的由阀弹簧作用的阀活塞，

其中，所述阀活塞包括燃油通道，其从所述阀活塞的远离阀弹簧的端表面沿所述阀活塞的滑动方向延伸到阀活塞内，并且终止于沿横向于所述滑动方向的横向方向延伸的横向通道内，

其特征在于，所述燃油通道还包括节流部，其沿所述滑动方向延伸，并且内径小于所述燃油通道的内径。

2.根据权利要求1所述的溢流阀，其特征在于，所述节流部被设置于靠近所述阀弹簧的一端。

3.根据权利要求2所述的溢流阀，其特征在于，所述节流部的内径约为1mm。

4.根据权利要求3所述的溢流阀，其特征在于，所述阀活塞在其外表面上设有止挡件接纳槽，并且所述溢流阀包括被接纳在所述止挡件接纳槽内的止挡件。

5.根据权利要求4所述的溢流阀，其特征在于，所述溢流阀包括两个横向通道，所述节流部的内径小于所述横向通道的内径。

6.根据权利要求1-5中任一所述的溢流阀，其特征在于，所述溢流阀是用于燃油喷射系统中的溢流阀。

7.一种燃油喷射系统，包括低压部分和高压部分，其特征在于，在所述低压部分的下游设有根据权利要求1-6中任一所述的溢流阀。

8.根据权利要求7所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统包括在低压部分和高压部分之间与所述溢流阀平行设置的计量单元。

9.根据权利要求8所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统包括允许来自低压部分的低压泵的燃油通过所述溢流阀而被返回到所述燃油喷射系统的燃油存贮池的返回线路。

10.根据权利要求7-9中任一所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统是用于内燃机的共轨燃油喷射系统。

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