CN113757014A - 燃料高压泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于内燃机的燃料高压泵(22),该燃料高压泵包括泵壳体(52)和阀装置(24),其中,阀装置(24)包括阀元件(60)以及阀座(68),其中,泵壳体(52)具有罐状构造的导向区域(59),在该导向区域中布置有贴靠在泵壳体(52)上的弹簧(62),该弹簧将阀元件(60)压紧到关闭位态中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的燃料高压泵。
背景技术
在内燃机的燃料***中使用燃料高压泵,以便将燃料从在低压区域中存在的预压力压缩到用于燃料喷射所需的喷射压力。这种燃料高压泵通常具有至少一个活塞,该活塞可以借助例如由凸轮或偏心轮构成的驱动装置轴向运动。通过活塞的轴向运动,在抽吸行程中将燃料从低压区域通过量控制阀吸入到输送室中,所述量控制阀构成阀装置并且部分地被称为入口阀。在输送行程中,燃料在活塞室中被压缩并且通过出口阀被供应给通常构造为轨的高压区域。如果量控制阀在输送行程开始时未关闭或在输送行程期间打开,则由此可以控制通过出口阀供应给高压区域的燃料量。
这种燃料高压泵通常包括电磁操纵装置,该电磁操纵装置用于影响量控制阀的阀元件的位态。典型地,阀元件例如通过推杆借助电磁操纵装置能够强制地打开或保持敞开。典型的入口阀或量控制阀包括阀芯、已提及的阀元件和阀座。在此,阀元件典型地借助贴靠在阀芯和阀元件上的弹簧被压紧到关闭位态中。在关闭位态中,阀元件贴靠在阀座上并且将输送室侧与吸入侧分离。阀芯和阀座典型地这样布置,使得它们接触燃料高压泵的壳体并且借助压制部和挤压部固定在该壳体中。现代的发动机构造形式和运行方式要求越来越高的压力。由此提高了对入口阀的锚固(Verankerung)的要求。
发明内容
本发明的任务是提供一种燃料高压泵,该燃料高压泵能够简单地制造、满足对高输送压力的要求并且稳健且可靠地工作或构造。
该任务通过根据本发明的燃料高压泵来解决。在下面的说明中以及在下面的说明中得到其它有利的实施方式。
本发明涉及一种用于内燃机的燃料高压泵。燃料高压泵具有泵壳体。在泵壳体中布置有输送室。典型地,限界输送室的缸通过泵壳体中的孔实现,但也可考虑使用缸套。燃料高压泵还包括入口区域,该入口区域具有用于与燃料***的低压区域连接的接头,在该燃料***中使用燃料高压泵。典型地,接头构造为单独的且附接到壳体上的接管,这可以提供制造技术上的优点。接管例如可以构造为深拉件。然而,也可以考虑,接头由泵壳体的材料构成。燃料高压泵还包括阀装置,该阀装置在打开状态下将入口区域与输送室流体连接,并且在关闭状态下使它们彼此分离。阀装置也称为入口阀或量控制阀。阀装置包括阀元件以及阀座。阀元件在轴向方向上被压紧到刚才提到的关闭位态中。为此,通常借助尤其贴靠在阀元件上的弹簧将阀元件压紧在阀装置中。在关闭位态中,阀元件密封地贴靠在阀座上。阀座尤其通过压制部相对于泵壳体固定。然而,阀座也可以通过螺纹连接相对于泵壳体固定,其中,设置咬合棱边,该咬合棱边“嵌入”泵壳体的材料中或者说变形并且因此形成密封面。根据本发明现在设置,泵壳体具有用于阀元件的、罐状(topfartig)构造的导向区域,在该导向区域中布置有贴靠在泵壳体上的弹簧,该弹簧将阀元件压紧到关闭位态中。
优选地,阀元件在罐状构造的导向区域中在轴向方向上可运动地通过径向壁区域被导向。该径向壁区域尤其以环形地环绕着阀元件的方式构造。在此,在壁区域中的中断部是可能的。尤其,径向壁区域从罐状构造的导向区域的底部直至径向壁区域的棱边为止的轴向延伸尺度小于阀元件在其径向外边缘上的轴向厚度。所述棱边指的是径向壁区域的在轴向方向上面向阀座的棱边。阀元件尤其板状地构造,其中,阀元件的轴向厚度相应于板状构造的阀元件在其径向外边缘上的厚度。尤其,径向壁区域的棱边相对于阀座这样地布置,使得径向壁区域的面向阀座的棱边的在轴向方向上的距离小于阀元件在其径向外边缘上的轴向厚度。刚才所说明的构型有助于阀元件在罐状构造的导向区域中的导向。
优选地,阀元件在面向罐状构造的导向区域的底部的一侧上具有圆顶状突起部。在罐状构造的导向区域的底部中可以布置有互补地构造的、用于容纳所述突起部的凹槽,尤其,其中,所述圆顶状突起部构成压紧阀元件的弹簧的对中部。换言之,罐状构造的导向区域的底部或者说凹槽用作用于阀元件或用于阀元件的圆顶状突起部的行程止挡。
优选地,罐状构造的导向区域由泵壳体中的阶梯式盲孔的端部区段构成。由此简化了高压泵的制造,高压泵能够成本低地制造。
优选地,泵壳体具有布置在阀元件径向旁侧的连接开口,该连接开口在阀元件打开时构成入口区域和输送室的流体连接的一部分。优选地,连接开口构造为在周向上延伸的长形孔。尤其,该长形孔延伸超过阀元件的周边的四分之一、尤其超过一半。换言之,长形孔可以以圆弧的形式延伸,其中,圆弧优选展开大于90°的角度并且进一步优选展开大于180°的角度。这种流体连接能够简单地制造并且确保可靠的功能。
优选地,泵壳体具有限压阀的布置在阀元件径向旁侧的连接通道,该连接通道在阀元件打开时构成入口区域和由输送室馈送的高压区域的限压阀之间的流体连接的一部分。与限压阀的这种流体连接能够简单地制造并且确保可靠的功能。
连接通道和连接开口可以构造为在轴向方向上延伸并且尤其彼此平行地延伸,这提供了制造技术上的优点,尤其可以在一个工序中制造两个连接。
优选地,限压阀布置在尤其与布置在输送室中的活塞的活塞纵轴线正交地定向的孔中,所述孔已经从限压阀的高压侧引入到泵壳体中,并且通向限压阀的连接通道尤其由一个孔的与布置有限压阀的孔平行地延伸的区段构成。
同样可以考虑,设置多个连接通道和或连接开口。通流横截面可以在制造花费低的情况下增大。
根据本发明的燃料高压泵尤其是用于输送汽油的燃料高压泵并且尤其使用在汽油发动机的燃料***中。
附图说明
本发明的其它特征、应用可能性和优点从下面对本发明的实施例的描述中得出,该实施例根据附图来阐述,其中,这些特征不仅单独地而且以不同的组合对于本发明是重要的,而对此不再明确地指出。
附图示出了:
图1用于内燃机的燃料***的简化的示意图;
图2燃料高压泵的截面图;
图3图2的部分区域;
图4入口区域与活塞室的连接的第一实施方式;和
图5入口区域与活塞室的连接的第二实施方式。
具体实施方式
图1以简化的示意图示出用于未进一步示出的内燃机的燃料***10。燃料从燃料箱12通过抽吸管路14、借助预输送泵16和低压管路18通过入口区域20被供应给燃料高压泵22。与入口区域20衔接地布置有阀装置24,该阀装置构成燃料高压泵22的量控制阀25并且活塞室26能够通过该阀装置与低压区域28连接,该低压区域包括预输送泵16、抽吸管路14和燃料箱12。
电磁操纵装置32能够通过控制单元30操控。通过电磁操纵装置32又能够操纵量控制阀25或影响其位态,稍后还将详细论述所述电磁操纵装置。燃料高压泵22当前实施为活塞泵,其中,活塞34可以借助实施为凸轮盘的驱动装置36沿着活塞纵轴线38上下运动,这通过带有附图标记40的箭头示意性地示出。
液压地在输送室26和燃料高压泵22的出口42之间布置有出口阀44,该出口阀在图1中构造为弹簧加载的止回阀,并且该出口阀可以朝向出口42打开。出口42连接到高压管路46上并且通过该高压管路连接到高压存储器48(“轨”)上。此外,液压地在出口42和输送室26之间布置有同样构造为弹簧加载的止回阀的限压阀50,该限压阀可以朝向输送室26打开。在燃料***10的运行中,预输送泵16将燃料从燃料箱12输送到低压管路18中。入口阀24可以根据对燃料的相应需求被关闭和打开。由此影响输送至高压存储器48的燃料量。电磁操纵装置32在此如已经实施的那样被控制单元30相应地操控并且影响量控制阀25的位态。
燃料高压泵22在图2中以截面图部分地示出。从图2的示图中可看到,限压阀50、出口阀44和入口阀24布置在泵壳体52中。也称为活塞室26的输送室26以及部分地活塞34也布置在泵壳体52中。活塞的由泵壳体52伸出的下端部与活塞盘54连接。活塞34通过活塞盘54贴靠在图2中未示出的驱动装置36上。出口阀44、限压阀50的构型和布置以及包围它们的区域的构造方式应理解为示例并且也可以不同地构型。同样情况适用于活塞34或者布置在该活塞下部处的密封件和在该区域中的其它构型。
在燃料高压泵22的与活塞盘54相对置的端部上布置有在图2中出于清楚性的原因未示出的减振器装置。减振器装置用于补偿在燃料高压泵22的运行中出现的压力波动。
下面将详细阐述阀装置24和电磁操纵装置32。电磁操纵装置32包括电磁线圈56。如果电磁线圈56被通电,则形成磁场,通过该磁场能够调节阀针58的位置。通过阀针58,量控制阀25的阀元件60能够被强制地打开或保持打开。因此,通过电磁线圈56,可以借助阀针58来影响量控制阀25的位态、使量控制阀打开或保持打开。
在图3中详细示出围绕着阀装置24的区域。阀装置24包括阀元件60以及阀座68。阀元件60通过弹簧62被预紧到关闭位态中。在该关闭位态中,阀元件密封地贴靠在阀座68上。当前,阀座68通过压制部70和挤压部相对于泵壳体52固定。
阀元件60布置在流动通道61中。流动通道61将低压区域28与输送室26连接。根据阀元件60的位置而定,流动通道61是流体上连续的或流体上中断的。换言之,根据阀元件60的位置而定,低压区域28和输送室26彼此流体连通或彼此流体分离。
阀元件60的运动轴线用附图标记80标出。运动轴线80相应于与径向R方向正交的轴向方向A。
泵壳体52还具有用于阀元件60的罐状构造的导向区域59。在罐状构造的导向区域59中布置有贴靠在泵壳体52上的弹簧62。弹簧62将阀元件60压紧到关闭位态中。换言之,阀元件60通过弹簧62抵靠着阀座68预紧。因此,不需要设置附加的元件,以便例如将弹簧固定在其上。
阀元件60在罐状构造的导向区域59中在轴向方向A上、即沿着运动轴线80可运动地布置。阀元件60通过径向壁区域63被导向。径向壁区域63环形地绕着阀元件60延伸。换言之,壁区域63用作用于阀元件60沿着运动轴线80的直线引导部。在此,可以考虑,壁区域63具有中断部。
径向壁区域63在轴向方向A上从罐状构造的导向区域59的底部64延伸至径向壁区域63的棱边65。当前,壁区域63的轴向延伸尺度大于阀元件60在其径向外边缘上的轴向厚度66。然而,壁区域63的延伸尺度也可以小于阀元件60在其径向外边缘上的轴向厚度66。当前,阀元件60以板的形式实施,其中,轴向厚度66相应于该板在径向外边缘上的厚度。
阀元件60在面向罐状构造的导向区域59的底部64的一侧上具有圆顶状突起部71。在罐状构造的导向区域59的底部64中布置有与该突起部71互补地构造的、用于容纳突起部71的凹槽72。弹簧62贴靠在阀元件60上,其中,弹簧绕着圆顶状突起部71布置。在此,圆顶状突起部71构成用于压紧阀元件60的弹簧62的对中部。
泵壳体52具有布置在阀元件60径向旁侧的连接开口73。该连接开口在阀元件60打开时构成入口区域20与输送室26的流体连接的一部分。
此外,泵壳体52具有布置在阀元件60径向旁侧的连接通道75。连接通道75在阀元件60打开时是入口区域20与限压阀50之间的流体连接的一部分。
限压阀50布置在孔51中。孔51与布置在输送室26中的活塞34的活塞纵轴线38正交地定向。孔51从限压阀50的高压侧被引入到泵壳体52中。连接通道75与限压阀50平行地布置。连接通道75沿着借助一孔形成的区段67延伸。
当前,连接通道75和连接开口73实施为贯通开口,这些贯通开口平行于运动轴线80并且因此彼此平行地延伸。这些贯通开口可以借助简单的孔来制造。连接通道75和连接开口73在轴向方向A上(在图3中贯通开口的右端)通过阀座68相对于入口区域20被密封地封闭。
连接通道75和连接开口73彼此流体连接。为此,在罐状构造的导向区域中设置有凸肩81。该凸肩邻接到径向壁区域63的棱边65上并且沿着罐状构造的导向区域59的周边延伸。换言之,凸肩81径向地在罐状构造的导向区域59上延伸并且布置在阀元件60径向旁侧。
如果径向壁区域63具有至少一个中断部,则在该部位处,凸肩81在轴向方向上延伸至罐状构造的导向区域59的底部64。
同样可以考虑,在连接开口73与连接通道75之间的流体连接通过例如沿着或平行于活塞纵轴线38延伸的孔实现,该孔将活塞室26与限压阀50的孔51连接。
在图4和5中以两个不同实施例示出入口区域20到活塞室26的流体连接。这两个附图分别立体地示出泵壳体52中的罐状构造的导向区域59。罐状构造的导向区域59已经由泵壳体52中的阶梯式盲孔的端部区段构成。通过阶梯式孔,能够简单且成本低地制造这种罐状构造的导向区域59。
如从图4和5中可清楚地看到,阀座68在罐状构造的导向区域59中贴靠在连贯的支承面上,该支承面仅被连接开口73和连接通道75中断。由此可以防止或至少减小可能的变形。
图4和5的两个实施例的区别在于,在图4中所示的连接开口73在图5中构造为长形孔74。当前,长形孔74径向地沿着罐状构造的导向区域59延伸。由此在阀元件60打开时能够实现较大的流量。长形孔74实施得越大或者说越长,则流量越大。当前,长形孔74延伸小于阀元件60的周边的一半。同样可以考虑,通过设置多个连接开口73来提高流量。
Claims (9)
1.一种用于内燃机的燃料高压泵(22),所述燃料高压泵包括具有输送室(26)的泵壳体(52),其中,所述燃料高压泵(22)还包括入口区域(20),所述入口区域具有用于与燃料***(10)的低压区域(28)连接的接头,并且其中,所述燃料高压泵(22)还具有阀装置(24),所述阀装置在打开状态下使所述入口区域(20)与所述输送室(26)流体连接,并且在关闭状态下使所述入口区域与所述输送室彼此分离,其中,所述阀装置(24)包括阀元件(60)以及阀座(68),其中,所述阀元件(60)在轴向方向(A)上被压紧到关闭位态中,在所述关闭位态中,所述阀元件密封地贴靠在所述阀座(68)上,其中,所述阀座(68)相对于所述泵壳体(52)固定,尤其通过压制部(70)和/或挤压部,其特征在于,所述泵壳体(52)具有用于所述阀元件(60)的、罐状构造的导向区域(59),在所述导向区域中布置有贴靠在所述阀壳体(52)上的弹簧(62),所述弹簧将所述阀元件(60)压紧到所述关闭位态中。
2.根据权利要求1所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述阀元件(60)在所述罐状构造的导向区域(59)中在轴向方向上可运动地通过径向壁区域(63)被导向,尤其,其中,所述径向壁区域(63)从所述罐状构造的导向区域(59)的底部(64)直至所述径向壁区域(63)的棱边(65)为止的轴向延伸尺度小于、等于或大于所述阀元件(60)在其径向外边缘上的轴向厚度(66)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述阀元件(60)在面向所述罐状构造的导向区域(59)的底部(64)的一侧上具有圆顶状突起部(71),并且在所述罐状构造的导向区域(59)的底部(64)中布置有互补地构造的、用于容纳所述突起部(71)的凹槽(72),尤其,其中,所述圆顶状突起部(71)构成压紧所述阀元件(60)的弹簧(62)的对中部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述罐状构造的导向区域(59)由所述泵壳体(52)中的阶梯式盲孔的端部区段构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述泵壳体(52)具有布置在所述阀元件(60)径向旁侧的连接开口(73),所述连接开口在阀元件(60)打开时构成入口区域(20)和输送室(26)的流体连接的一部分。
6.根据前述权利要求所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述连接开口(73)构造为在周向上延伸的长形孔(74)。
7.根据前述权利要求所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述长形孔(74)延伸超过所述阀元件(60)的周边的四分之一、尤其超过一半。
8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述泵壳体(52)具有限压阀(50)的布置在所述阀元件(60)径向旁侧的连接通道(75),所述连接通道在所述阀元件(60)打开时构成所述入口区域(20)与通过所述输送室(26)馈送的高压区域的限压阀(50)之间的流体连接的一部分。
9.根据前述权利要求所述的燃料高压泵(22),其特征在于,所述限压阀(50)布置在尤其与布置在所述输送室(26)中的活塞(34)的活塞纵轴线(38)正交地定向的孔(51)中,所述孔已经从所述限压阀(50)的高压侧引入到所述泵壳体(52)中,并且通向所述限压阀(50)的连接通道(75)由孔的区段(67)构成,该区段与布置有所述限压阀(50)的孔(51)平行地延伸。
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