CN219317079U - 用于车辆的燃油喷射系统及其高压燃油泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于车辆的燃油喷射系统和用于该系统的高压燃油泵，泵包括限定高压燃油室(12)和通孔(14)的气缸盖(10)，高压燃油室和通孔之间形成气缸过渡部(16)，通孔包括孔部段(17)；和包括阀活塞(30)的吸入阀(20)，阀活塞包括活塞柄(32)、活塞头(34)、和活塞过渡部(36)，活塞柄包括邻接活塞过渡部的柄部段(37)，阀活塞能够在活塞过渡部和气缸过渡部相互接合和密封的接合位置和活塞过渡部和气缸过渡部彼此脱离接合的脱离位置之间移动，所述柄部段在其外表面上形成有至少一个凹槽(60)，所述凹槽敞开到环形空间(45)。

Description

用于车辆的燃油喷射系统及其高压燃油泵

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃油喷射系统、特别是车辆共轨喷射系统的高压燃油泵，以及包括该高压燃油泵的燃油喷射系统。

背景技术

通常，在共轨燃油喷射系统，高压燃油泵用于接收低压燃油并将其输送到由高压燃油泵的气缸盖限定的高压燃油室中，用高压燃油泵的泵活塞将其加压到特定的高压，并将加压的燃油从高压燃油泵排出到共轨燃油喷射系统的共轨组件。吸入阀可以单独设置在气缸盖上或集成到气缸盖中，用于以受控的方式将低压燃油输送到高压燃油室。

气缸盖包括提供高压燃油室的气缸内孔和与高压燃油室连通的通孔，气缸过渡部设置于高压燃油室和通孔之间并且作为集成式吸入阀的阀座。吸入阀包括阀活塞，该阀活塞包括延伸穿过通孔的活塞柄，布置在高压燃油室内的活塞头，以及连接活塞柄和活塞头的活塞过渡部。吸入阀可被置于关闭位置，在此位置，阀活塞的活塞过渡部与气缸盖的气缸过渡部接合并在两者之间实现密封，从而在阀活塞和气缸过渡部(阀座)之间形成接合界面，并且在此位置，通孔的与气缸过渡部邻接的孔部段和阀活塞的与活塞过渡部邻接的变细活塞部段之间形成环形空间，该环形空间通过形成在气缸盖内的一个或多个进给孔与高压燃油泵的燃油进口连通。

在阀活塞运动以将吸入阀置于关闭位置的过程中，环形空间内的燃油趋于被阻挡而无法流入高压燃油室中，发生燃油倒流，同时，环形空间的体积增大并且其中的燃油压力降低，环形空间内的燃油中产生蒸汽和蒸汽泡。在吸入阀关闭后，仍然从燃油进口经由进给孔填充到环形空间的燃油作用在蒸汽泡上，使蒸汽泡在接合界面处积聚，并在阀座和阀活塞上产生巨大的力量而聚爆。阀座和阀活塞上发生气蚀。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了减少蒸汽泡对阀座和/或阀活塞的气蚀或空化侵蚀。

这一目标是本申请的高压燃油泵实现。本申请的用于燃油喷射系统的高压燃油泵包括：气缸盖，其限定高压燃油室和与高压燃油室流体连通的通孔，高压燃油室和通孔之间形成气缸过渡部，并且通孔包括邻接气缸过渡部并且与高压燃油泵的燃油进口连通的孔部段；和包括阀活塞的吸入阀，所述阀活塞包括延伸穿过所述通孔的活塞柄、布置在高压燃油室中的活塞头、以及连接活塞柄和活塞头的活塞过渡部，其中，活塞柄包括邻接活塞过渡部的柄部段，阀活塞能够在接合位置和脱离位置之间移动，活塞过渡部和气缸过渡部被配置为：在所述接合位置中接合和密封以在阀活塞和气缸盖之间形成接合界面并且在所述柄部段的外表面和所述孔部段的内表面之间形成环形空间，并且被配置为在所述脱离位置脱离接合，其中所述柄部段的外表面上形成至少一个凹槽，所述凹槽敞开到环形空间。

在一个实施例中，所述气缸盖内形成有进给孔，所述孔部段经由所述进给孔与燃油进口连通，并且所述凹槽布置在所述进给孔的延伸方向上。

在一个实施例中，所述高压燃油泵限定纵向方向，并且所述凹槽在垂直于纵向方向的横向方向上面对着所述环形空间与所述进给孔的相交处，并且被布置成相对于所述相交处的远离所述接合界面的第二侧朝向靠近所述接合界面的第一侧偏置。

在一个实施例中，所述凹槽的最大深度在0.5毫米至1.5毫米之间。

在一个实施例中，在通过所述高压燃油泵的中心轴线的纵向剖面中：所述凹槽具有半椭圆形、半长圆形、半双曲线形、半多边形或不规则的形状；或者所述凹槽具有半径在0.5毫米至1.5毫米之间的半圆形形状。

在一个实施例中，所述至少一个凹槽包括下述中至少一项：在垂直于纵向方向的周向方向上围绕整个阀活塞延伸或以螺旋方式延伸的一个或多个环形凹槽；和在纵向方向上围绕着阀活塞线性地或弯曲地延伸的、或相对于纵向方向倾斜地延伸的一个或多个凹槽段。

在一个实施例中，所述阀活塞还包括形成到所述柄部段的外表面上并且围绕着阀活塞分布的多个凹穴。

在一个实施例中，所述柄部段的外径小于所述活塞柄的直径。

在一个实施例中，所述吸入阀进一步包括由气缸盖的气缸过渡部提供的阀座。

本申请还提供了包括上述高压燃油泵的用于车辆的燃油喷射系统。

根据本实用新型，高压燃油泵的气缸盖限定吸入阀的阀活塞的活塞柄穿过的通孔和阀活塞的活塞头布置于其内的高压燃油室，并包括位于通孔和高压燃油室之间的气缸过渡部，气缸过渡部用作吸入阀的阀座。阀活塞的活塞柄包括连接在活塞柄和活塞头之间的活塞过渡部，气缸过渡部和活塞过渡部被配置为在吸入阀处于关闭位置时相互接合和密封，以形成阀活塞和阀座之间的接合界面。在活塞柄的与活塞过渡部邻接的柄部段和通孔的与气缸过渡部邻接的孔部段之间形成环形空间，环形空间经由形成在气缸盖内的进给孔与高压燃油泵的燃油进口流体连通。为柄部段设置敞开到环形空间内并凹入到其外表面中的凹槽能够使在吸入阀关闭后继续从气缸盖的进给孔填充到环形空间内的燃油将蒸汽泡集中到凹槽中，然后使蒸汽泡聚爆在凹槽处，这基本上减少或消除了蒸汽泡聚爆在阀活塞和阀座之间的接合界面处的可能，因而减少或避免了对阀座和阀活塞的空化侵蚀或气蚀。

附图说明

结合附图参照下面的详细描述，本公开的优点将很容易理解。附图中示出了可行的实施例，但附图不必须按比例描绘。为了更好地说明和解释示例的特定方面，某些特征可能被夸大或以示意图的形式表现出来。此外，这里描述的实施例并不意于穷尽或以其他方式限制或约束附图中所示的和在以下详细描述中公开的精确形式和配置。

图1示出了通过燃油喷射系统的高压燃油泵的纵向剖面示意图。

图2是图1的区域R的放大图。

具体实施方式

下面将参考附图对本实用新型的可行实施例进行更详细的说明。图1是穿过燃油喷射系统的高压燃油泵的中心轴线的纵向剖面的示意图，图2是图1的区域R的放大图。

在图1中，示出了燃油喷射系统、例如车辆共轨喷射系统的高压燃油泵的一部分。高压燃油泵包括气缸盖10，气缸盖10限定提供高压燃油室的气缸内孔4，该高压燃油室在图中用12表示，高压燃油泵的泵活塞能够延伸到高压燃油室内并且执行往复运动以加压被引入其内的燃油。图中示出高压燃油室12与燃油出口6流体连通，高压燃油室12中被泵活塞加压到特定压力的燃油可以通过该出口从高压燃油室12中排出，例如排放到车辆共轨喷射系统的共轨组件中。高压燃油泵的中心轴线在纵向方向L上延伸。

气缸盖10中形成有在纵向L方向上延伸并且敞开到高压燃油室12中的通孔14。在气缸内孔4、具体为高压燃油室12和通孔14之间形成气缸过渡部16。通孔14包括孔部段17，孔部段17与气缸过渡部16邻接并且内径大于通孔14的其它部段的内径且小于高压燃油室12的内径。

用于在燃油喷射系统中输送燃油的吸入阀20集成到气缸盖10中。通过打开吸入阀20，高压燃油室12可以通过吸入阀20与气缸盖10限定的燃油进口8流体连通，从而使从燃油进口8通过一个或多个进给孔18进入吸入阀20的燃油填充到高压燃油室12。所述一个或多个进给孔18形成在气缸盖10内，一端敞开到孔部段17，另一端敞开到燃油进口8，使孔部段17和燃油进口8流体连通。

吸入阀20包括活塞状的阀构件，在文中也称为阀活塞30。阀活塞30具有延伸穿过通孔14的活塞柄32，直径大于活塞柄32并且布置于高压燃油室12中的活塞头34，以及连接活塞柄32和活塞头34的活塞过渡部36。在阀活塞30的活塞柄32被气缸盖10的通孔14引导的情况下，阀活塞30可以在与气缸盖10接合并密封的接合位置(如图1和图2所示)和不与气缸盖10接合的脱离位置之间往复移动。

阀活塞30的活塞柄32在远离高压燃油室12的一端伸出气缸盖10的通孔14。支撑元件42被固定到活塞柄32的伸出通孔14的那一部分上，例如通过压配合的方式。阀弹簧44一端支撑在支撑元件42上，另一端支撑在气缸盖10上。阀弹簧44例如可以设计成螺旋压缩弹簧，并被配置为通过支撑元件42在从阀活塞30的脱离位置朝向接合位置的关闭方向上作用于阀活塞30，从而使阀活塞30保持在接合位置。

阀活塞30的活塞过渡部36和气缸盖10的气缸过渡部16被配置为当阀活塞30处于接合位置且吸入阀20关闭时相互接合和密封。在图示的高压燃油泵中，气缸盖10的气缸过渡部16用作吸入阀20的阀座，因此吸入阀20被认为是被集成在高压燃油泵中。在这种情况下，阀活塞30的活塞过渡部36和气缸盖10的气缸过渡部16的接合形成了阀活塞30和阀座之间的接合界面。在阀活塞30的活塞过渡部36具有球形或任何其他弯曲表面的情况下，此接合界面可以是在围绕着高压燃油泵的中心轴线的周向方向上围绕着阀活塞30延伸的接触线的形式。

与通孔14包括邻接气缸过渡部16的孔部段17相对应，活塞柄32包括邻接活塞过渡部36并且直径比活塞柄32的直径小的柄部段37，在阀活塞30的柄部段37的外表面和气缸盖10(阀座)的孔部段17的内表面之间形成环形空间45。因此，气缸盖10内的一个或多个进给孔18敞开到环形空间45，将来自燃油进口8的燃油输送到环形空间45。阀活塞30和气缸盖10之间的接合界面暴露于环形空间45中。

根据本实用新型的原理，柄部段37形成有至少一个从其外表面凹入柄部段37内的凹槽60，该凹槽60敞开到环形空间45。在阀活塞30移动到接合位置并且吸入阀20关闭后，从进给孔18回填到环形空间45内的燃油作用于在环形空间45内的燃油中产生的蒸汽泡上，其结果是蒸汽泡被压缩到凹槽60中并发生聚爆。这大大减少或者甚至避免了蒸汽泡聚爆在阀活塞30和气缸盖10的气缸过渡部16(阀座)之间的接合界面上，因而减少或避免了可能在气缸盖10(阀座)和/或吸入阀20的阀活塞30上引起的空化腐蚀或气蚀。

优选地，如图所示，凹槽60基本上布置在进给孔18的延伸方向上，这样，回填的燃油可以使尽可能多的蒸汽泡聚爆在凹槽60中。作为替代，在通过高压燃油泵的中心轴线的纵向截面中(如图示)，凹槽60可以设计成在垂直于纵向方向L的横向方向上面对着孔部段17或环形空间45与进给孔18的相交处，并且相对于远离接合界面的第二侧S2朝向靠近接合界面的第一侧S1偏置。在一些实施例中，可以通过设计凹槽60的靠近接合界面的近端边缘62(图2)距活塞头34的端面31尺寸D获得凹槽60相对于进给孔18的适当位置关系。

在图示的例子中，凹槽60被形成为环形凹槽，其在周向方向上整个围绕着阀活塞30的柄部段37延伸，并且如图所示在纵向剖面中具有半圆形的形状。半圆形的凹槽60可以有0.5毫米到1.5毫米之间、优选约1毫米的半径R。

可以设想，凹槽60并不限于如图所示和如上所述的特定形式。例如，在纵向剖面中，凹槽60可以具有半椭圆形、半长圆形、半双曲线形、半多边形、或任何其他规则的或任何不规则的形状。例如，凹槽60可以被设计成具有在0.5毫米到1.5毫米之间、优选1约毫米的最大深度H。

不同于在周向方向上围绕着整个柄部段37延伸，环形凹槽60可以以螺旋方式围绕柄部段37延伸，或者根据进给孔18的配置以任何合适的方式延伸。可替代地，凹槽60可以在纵向方向L上延伸，或者相对于纵向方向L倾斜地延伸。在另外的实施例中，凹槽60可以提供为在周向方向上围绕柄部段37彼此间隔布置的多个凹槽部段。

虽然在图示的实施例中只提供了一个凹槽60，但阀活塞30可以包括两个或更多个凹槽，每个凹槽可以以相同或不同的方式配置。

作为补充或替代，阀活塞30可以设置一个或多个延伸到柄部段37的外表面内的凹穴，并且这些凹穴可以在周向方向上围绕着阀活塞或在纵向方向上以任何模式分布，或者可以以任何其他规则或不规则的模式分布。

本实用新型已经关于图中所示的具有集成式吸入阀的高压燃油泵进行了描述。应当理解，本实用新型还适用于包括具有用于形成阀座的单独的阀板的吸入阀的高压燃油泵。

上面已经对本实用新型进行了详细的描述。可以理解的是，尽管出于说明目的描述了本公开的一些可行示例，但在不背离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此，本公开只由所附的权利要求限制。

Claims (10)

1.一种用于燃油喷射系统的高压燃油泵，其特征在于，包括：

气缸盖(10)，其限定高压燃油室(12)和与高压燃油室(12)流体连通的通孔(14)，高压燃油室(12)和通孔(14)之间形成气缸过渡部(16)，并且通孔(14)包括邻接气缸过渡部(16)并且与高压燃油泵的燃油进口(8)连通的孔部段(17)；和

包括阀活塞(30)的吸入阀(20)，所述阀活塞包括延伸穿过所述通孔(14)的活塞柄(32)、布置在高压燃油室(12)中的活塞头(34)、以及连接活塞柄(32)和活塞头(34)的活塞过渡部(36)，其中，活塞柄(32)包括邻接活塞过渡部(36)的柄部段(37)，阀活塞(30)能够在接合位置和脱离位置之间移动，活塞过渡部(36)和气缸过渡部(16)被配置为：在所述接合位置中接合和密封以在阀活塞(30)和气缸盖(10)之间形成接合界面并且在所述柄部段(37)的外表面和所述孔部段(17)的内表面之间形成环形空间(45)，并且被配置为在所述脱离位置脱离接合，

其中所述柄部段(37)的外表面上形成至少一个凹槽(60)，所述凹槽敞开到环形空间(45)。

2.根据权利要求1所述的高压燃油泵，其特征在于，所述气缸盖(10)内形成有进给孔(18)，所述孔部段(17)经由所述进给孔(18)与燃油进口(8)连通，并且所述凹槽(60)布置在所述进给孔(18)的延伸方向上。

3.根据权利要求2所述的高压燃油泵，其特征在于，所述高压燃油泵限定纵向方向(L)，并且所述凹槽(60)在垂直于纵向方向的横向方向上面对着所述环形空间(45)与所述进给孔(18)的相交处，并且被布置成相对于所述相交处的远离所述接合界面的第二侧(S2)朝向靠近所述接合界面的第一侧(S1)偏置。

4.根据权利要求1所述的高压燃油泵，其特征在于，所述凹槽(60)的最大深度(H)在0.5毫米至1.5毫米之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的高压燃油泵，其特征在于，在通过所述高压燃油泵的中心轴线的纵向剖面中：

所述凹槽(60)具有半椭圆形、半长圆形、半双曲线形、半多边形或不规则的形状；或者

所述凹槽(60)具有半径在0.5毫米至1.5毫米之间的半圆形形状。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的高压燃油泵，其特征在于，所述至少一个凹槽(60)包括下述中至少一项：

在垂直于纵向方向(L)的周向方向上围绕整个阀活塞(30)延伸或以螺旋方式延伸的一个或多个环形凹槽；和

在纵向方向(L)上围绕着阀活塞(30)线性地或弯曲地延伸的、或相对于纵向方向倾斜地延伸的一个或多个凹槽段。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的高压燃油泵，其特征在于，所述阀活塞(30)还包括形成到所述柄部段(37)的外表面上并且围绕着阀活塞(30)分布的多个凹穴。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的高压燃油泵，其特征在于，所述柄部段(37)的外径小于所述活塞柄(32)的直径。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的高压燃油泵，其特征在于，所述吸入阀(20)进一步包括由气缸盖(10)的气缸过渡部(16)提供的阀座。

10.一种用于车辆的燃油喷射系统，其特征在于包括根据权利要求1-9中任一项所述的高压燃油泵。

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