CN1175993A - 内燃机燃料喷射泵 - Google Patents
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Abstract
一种燃料喷射泵,其燃料喷射开始时间由一个喷射开始调节装置(31)控制实现。操作控制该装置运行的是泵腔(12)内的燃料压力,该压力又受某些参数控制。一方向,如众所周知,与转速有关。另一方面通过第一压力控制装置(49)内的压力控制阀(39)把压力增高至,使它在冷内燃机的状况下能提早实现喷射被开始的时间。该控制压力还额外通过第二压力控制装置(50)受到与负载有关的影响,使它在内燃机处于工作温度的状态时实现喷射开始时间相对延迟。由于它不能在所有操作范围内产生符合愿望的结果,故在内燃机冷启动的情况下,将第一压力控制装置(50)的、决定于温度的影响作用切断,而当内燃机在操作温度的情况下,通过电磁阀(66)使之连通。
Description
技术背景
本发明涉及权利要求1的前序部分中所提及的内燃机燃料喷射泵，这种公开于DE-A1-4341932中的燃料喷射泵，其压力控制阀的复位空间从某一确定温度起，通过一个控制阀门卸载。该确定温度相当于内燃机运行中的温度。从这一工作点起，压力控制阀以规定的方式控制取决于转速的泵腔压力，以调节喷射开始的时间。用这种已知装置，可以使冷内燃机的喷射开始时间只与温度有关。
本发明的优点
与上述相比，具有权利要求1中所述特征的燃料喷射泵，其优点在于，与取决于温度的被控制阀的控制无关，实现了由本身自行调整的泵腔压力引起复位空间的卸载，压力控制阀的工作方式转变成能适应达到工作温度的内燃机所需要的工作方式，而与内燃机的现实实际温度无关。因此，在转速增加的情况下，压力控制阀对喷射开始时间的控制作用在内燃机不处在工作温度的情况下被切断了，或者说压力控制阀的这一特殊操作方式受到转速的限制，在高转速的情况下，这一特殊的喷射开始时间的调节已不必要了(KSB＝冷启动加速)。
根据权利要求2，本发明的一个十分有利的新进展在于，把被控制阀的控制与泵腔压力的控制有利地结合起来，使得泵腔压力对控制喷射开始时间的影响不仅与负载有关，而且也与温度和转速有关。截止阀做成滑阀形式，使精确调节其开关成为可能。本发明的其他有利构成情况如权利要求3至6中所述，其优点在于进一步精确控制泵腔压力。这时，与已有技术装备相比，本发明额外扩大的部分可以用许多现存的零部件以简单的方式构成整体。
附图说明
附图所示为本发明的三个实施例，并于随后详加说明。
图1是燃料喷射泵的纵向剖面图。
图2依照图1，展示燃料喷射泵上本发明的主要发明部件，包括调节套筒、喷射开始调节器、压力控制阀以及第一实施例的压力调节装置。
图3为与图2实施例略有改变的结构形式。
图4为本发明的第三种结构形式，带有一个单独装上去的活塞滑阀。
对实施例的详细说明
图1所示燃料喷射分配泵上以众所周知的方式装有一个泵活塞1，一个由燃料喷射泵的传动轴3驱动并旋转的凸轮盘2，借助其凸轮轨迹4在辊圈6的辊子5上运行，使泵活塞1处于一种往复并旋转的运动状态。这时，由于泵活塞1在旋转，因此它同时起着分配器的作用。泵活塞与安装在燃料喷射泵壳体7内的圆柱体8的圆柱形孔洞的一端构成一个泵工作室9。泵活塞处在吸入冲程时，泵工作室9通过吸入沟槽10及吸入管道11，开始从泵腔12内吸入燃料，而当泵活塞处在压缩冲程时，燃料自泵活塞1端面开始，经过纵向管道14和与纵向管道14相连的分配沟槽15输向多个压力管道16。这些压力管道16是离开圆柱形孔洞，并按有规则的一定距离分别排列在泵活塞1的周围的，经过各自相应的压力阀17通向图中未加表现的燃料喷油嘴。供给燃料喷油嘴的燃料量由滑动柱形阀18在轴向上的位置确定。该阀在向泵腔12内突出的泵活塞1部分上，并可做纵向移动。滑动柱形阀18的端棱将从一定的泵活塞排流行程起，把一个与纵向管道14相连的横向通孔19打开，使泵工作室9向泵腔卸载，并就此结束高压喷流阶段。滑动柱形阀18的位置是由转速调节器20控制的。该调节器20有一个调节杠杆21，它一方面与滑动柱形阀18耦合，另一方面受到调节弹簧22的负荷，可以通过调节杠杆23给弹簧22加上不同程度的预应力。调节弹簧对面，有一个离心式转数发送器25的调节套筒24起作用，它的离心配重26由传动轴3经齿轮传动装置27、28驱动，并随转数增加把调节套筒24推向与调节弹簧22力的相反方向的套筒载体30方向。
此外，为控制调节燃料喷射泵喷射开始时间，泵上装有一个喷射开始调节器31。图中展现的是它向纸面内翻转90°的状态。它有一个喷射开始调节活塞32，其一端在一个圆柱形孔洞内形成一工作室33，另一端上受到复位弹簧34的作用力。喷射开始调节活塞32通过一个安置在泵壳体之内的连接杆36与辊圈6相耦合，连接杆36旋动时，使凸轮盘4的行程开始，并藉此或早或晚按旋动方向，视传动轴3的角位或泵活塞的旋动位置不同，带动泵活塞1的行程开始。对喷射开始调节活塞32的调节是通过送入工作室33的受压介质实现的，该介质经过喷射开始调节活塞32内的节流连接通道37输入工作室33。这时，泵腔12作为压力源。燃料通过一个输送泵38不仅输入泵腔12，同时也提供给泵工作室9。输送泵38由传动轴3同步带动。泵腔12内的压力除输送泵的工作压力随转数升高外，额外受到压力控制阀39的控制。该阀上有一个做为控制元件的控制活塞40，安置在并可在圆柱形孔51内移动，其一个端面上限定出一个与泵腔12相连的压力室41，在其另一个端面上受到弹簧42的力的作用，其与压力室41相邻的端面控制泵腔12通向一个卸载室的一个排流口43。该卸载室在目前状态下可以是燃料输送泵38的吸入侧，或者燃料储备容器44。作为复位空间和容纳弹簧42的空间54，通过位于控制活塞内的节流通道45与压力室41连在一起，并且通过一个卸载管46与一被控制阀52连在一起。图2至图4中将对此做更详细的表述。
前面描述了一个带有凸轮盘及一个辊圈的喷射分配泵。它受喷射开始调节器31调整，以便调整喷射开始时间。采用这种喷射开始调节器也可调节其他布局形式的喷射泵的凸轮传动机构，例如，径向活塞泵的凸轮圈或其他装置，例如调整系列泵(Reihenpumpen)上凸轮相对于传动轴的状态情况。原则上讲，既可调整通常处在固定状态的、有凸轮的部件，也可调整做为凸轮从动件扫过凸轮轨迹的、承载辊子的部件，以达到要求的调整喷射开始点的结果。
由于泵腔压力可以借助压力控制阀加以控制，特别是控制它使之随转速提高而增大，因此可以将泵腔压力做为调节喷射开始调节器的手段或者说喷射开始调节器的控制压力，该调节器同样随增加的转数，经由其调节活塞和凸轮传动机构调节喷射开始点。已知，除转数之外，还可以附带通过其他参量影响泵腔内的压力，达到喷射泵调节喷射开始点的确定功能。为此，特别引入一个与负载有关的数。这一方法是在调节套筒24上设置一个可以变化的节流阀47。它是该节流套筒壁内的一开口，在调节调节套筒24的过程中，该开口还渐渐连通套筒24载体内的排流管道48，这个排流管道经被控制阀52通向卸载室，即燃料输送泵38的吸入侧或者说燃料储存容器44。
图2中较详细地展示与被控制阀52一起构成第一压力控制装置49的压力控制阀39。这里有一个对泵腔压力产生附加影响的、由节流阀47及调节套筒24构成的第二压力控制装置50，与负载有关的燃料量将通过它们从泵腔内分流出去。被控制阀52是安置在复位空间54的卸载通道46内的。该阀52由一个用一球体56做为封闭件的单向止回阀构成。封闭件56通过加上一定预应力的弹簧57保持在闭锁方向上。这时，被控制阀52被一个表征内燃机温度的特征量所控制。这一过程在图2所示的典型实施例内，是通过一个其工作状态与温度有关的膨胀材料元件59实现的。它比方说可以因内燃机的冷却水温度而暂时中断其工作，或者说以温度或某一等效参数为准进行电加热。它推动一滑阀元件61发生移动。该滑阀元件61又做为活塞安装在一个与被控制阀52同轴的孔62内，可在孔内移动，并受到复位弹簧63指向膨胀材料元件59的力的作用。滑阀元件61以调整杆64的形式延伸，并在轴向上在一端是卸载管道46、另一端是孔洞62的、相互连通的管道内突出，使得由膨胀材料元件59推动滑阀元件61发生移动时，调整杆64接触球体56并把它从其固有位置上顶起，从而把控制阀打开，使卸载管道46与卸载室44连通。
滑阀元件61同时控制着第二压力控制装置50的排放管道48，该管道这样收到孔洞62内部的情况的控制是：冷内燃机时，滑阀元件61正处在图2中所示位置，而把通道封住。热内燃机时，为打开被控制阀52，滑阀元件61与调整杆64被共同移开，通道连通。排放管道48从孔洞62始，经电磁开关阀66通向卸载室44。该阀66，每当滑阀元件61把排放管道48打开后，其断路位置或者说接通位置才十分重要，将受内燃机其他运行参数，而不是温度的控制。
为了限制被控制阀门52在关闭状态时对泵腔12内压力的影响，或者说对调节喷射开始点的影响，额外加入一个截止阀106，它具有一个滑动部件107，该滑动部件107密实地安装在一个圆柱形孔内，并可滑动。在滑动部件107的端部围出一个工作空间109，该空间通过截流阀108始终与泵腔12连在一起。工作空间109的另一面有一个可以单独调节的压力弹簧110形成的调节力，作用在滑动部件107上。滑动部件107内有一个通道111。滑动部件107逆着弹簧110的力做相应偏移时，通道111可以与连接通道112相通。通道112与卸载管道46相连通，因此始终与复位空间54连通在一起。另一方面，通道111通向容纳弹簧110的空间，而该空间又通过一个管道114与卸载室或者说与燃料储备容器44相连。这个截止阀门106是第一压力控制装置49的一部分，用它可以做到在泵腔12的内压力达到一定大小时，建立起复位空间54与卸截室44之间的卸载联系。这种情况总是有规律地发生在达到一定转速时。在这个转数下，超前调整喷射开始点或者说特殊调整喷射开始点是不必要的，因为这时，内燃机实际上尚不是运行时的热状态。借助这个截止阀106，第一压力调节装置49的开动可以被限制在一定的转速内，该转数可由泵腔内部的压力得出。
按照图2中的布局，切断与负荷有关的泵腔压力所施加的影响是借助于滑阀元件61，通过在调节套筒24内的被控制节流阀47实现的。用于操作球体56的调整杆64与滑阀元件61连在一起。在这一布局中，管道48至卸载室44的连通完全受温度控制。但是，按照图3的布局，切断此通路是通过球形单向止回阀上的部件156、161、157，把排流管道48封闭住实现的。图2中的球状阀门元件形式的球体单向止回阀，现在图3中由一个还包括一个滑阀元件161在内的，其周围有沟槽的组合件所代替。球体156通过滑阀元件161，在闭锁方向上受到闭锁力即压力弹簧157的压力。在这个位置上，在圆柱形孔洞内滑动的滑阀元件161把通过这个圆柱形孔洞的排流管道48与装有电磁阀66的管道65之间的联系切断了。如果球体单向止回阀在复位空间54内压力增大的影响下打开，这时，只要连接管道112是关闭的，这个压力也就是泵腔压力，则排流管道48至管道65之间也将连通，使得在电磁阀66断路的情况下，向卸载室卸载成为可能，与负载有关的泵腔压力发生作用。按这种方式，与负载有关的泵腔压力的作用将由内燃机可达到的实际状况控制，该状态下不必特殊调整喷射开始时间，尤其与负载有关的泵腔压力的作用基本上只有在内燃机达到所要求的工作温度时，球形单向止回阀156不断通过膨胀材料元件59提升起来，才能实现。
图4所示是另一种有关这种影响方式的布局形式。第一压力控制装置首先如图2中压力控制装置49所示，本实施例与它不同之处在于压力控制装置249内，如图4所示，有一个装在圆柱形孔洞101内、可以移动的活塞滑阀100。其一端受到复位弹簧103的压力，另一端在封闭的圆柱形孔洞101中围出一个工作空间102，始终与卸载管46及复位空间54相连。通过复位空间54内的压力，活塞滑阀100可以对着复位弹簧103的力被推移到一个销柱104处，使得经圆柱形孔洞101连通的连接通道被活塞滑阀封住，不能继续连通。如果复位空间54内的压力降到内燃机正常运行时的特征值，也就是说，不是膨胀材料元件59把已从图2中熟知的球状单向止回阀256打开了，就是通过增大的泵腔压力把截止阀106打开了，则工作空间102也就随之卸载，连接管道48与通向卸载室44的管道65之间，在电磁阀66断路的情况下也将连通起来。这种布局同样适用于与负载有关的泵腔压力的影响在这样一种状态时起作用，这种状态即特殊的喷射开始时间调节已没有必要的状态，而这一调节对不在工作温度范围的内燃机是必要的，这种状态可以是内燃机还未完全达到操作温度，但转速较高的状态，或者说，内燃机已达到其工作温度，膨胀材料元件或温度控制的调节杆已把球体单向止回阀256打开的状态。
Claims (6)
1、一种内燃机燃料喷射泵，具有一个泵活塞(1)，该喷射泵由凸轮传动机构操作其运转，该凸轮传动机构由一个旋转的、由传动轴(3)驱动的部件(2)及一个固定的部件(6)构成，二部件之一上有凸轮轨迹(4)，且该部件相对于该另一个部件做相对运动，使与二个部件中之一相耦合的活塞泵(1)，产生垂直于凸轮轨迹的往复运动；一个喷射开始调节活塞(32)在凸轮轨迹(4)的运动方向上或与它运动方向相反的方向上调节所述二个部件之一，喷射开始调节活塞(32)在逆着回返力(34)的作用方向上，受到燃料喷射泵腔(12)内受压介质的压力控制，该压力控制的压力由与燃料喷射泵同步驱动的输送泵(38)提供，并由第一压力控制装置(49)调节，该装置有一个压力控制阀(39)，该阀(39)的控制活塞(40)控制泵腔(12)的排流口(43)，并顶着弹簧(42)，受到该弹簧的作用力，该作用力即为在控制活塞(40)所限定的复位空间(54)内的压力，该复位空间(54)通过节流阀(45)与泵腔(12)连在一起，并额外由第二压力控制装置(50)调整，该装置(50)有一个由内燃机负荷控制的节流阀(47)，该节流阀(47)位于排放管道(48)内，该排放管道(48)包含一个主要由其他运行参数控制的开关阀(66)并且位于泵腔(12)与卸载室(44)之间，复位空间(54)上具有一个通向卸载室(44)的排放口，该排放口受到一个由表征内燃机温度的控制参数加以控制的阀门(52、152、252)的控制，所述阀门(52，152，252)的操作，将直接或间接调整其内部一阀门的阀门元件(61，161，100)，并通过这一调整，把第二压力控制装置(50)的节流阀(47)与卸载室(44)之间的排放管道(48)调整得使在被控制阀门(52，152，252)是打开的状态下，处于连通状态，这时，开关阀(66)由其他参数而不是由内燃机的温度控制；其特征在于，平行于被控制阀(52、152、252)装有一个由泵腔内的控制压力控制的截止阀(106)，当泵腔(12)内的压力超过一个确定值时，该截止阀(106)便使复位空间(54)与卸载室(44)连通。
2、根据权利要求1所述的燃料喷射泵，其特征在于，该截止阀(106)有一个做为阀门元件的滑阀部件(107)，其限定出一个通过节流阀(108)与泵腔相连的工作空间(109)，并且可以逆着可调整的回返力(110)的作用方向进行移动调节。
3、根据权利要求1或2所述的燃料喷射泵，其特征在于，被控制阀门(52)是一个稳压节流阀，它的阀门元件(56)受到一个弹簧(57)的作用，并可用一个受相应控制参数调节的操作元件(64)把阀门元件(56)推开，随着被控制阀门(52)的运行，一个滑阀元件(61)也同时被调节，以控制第二压力控制装置(50)的节流阀(47)与卸载室(44)之间的通断。
4、根据权利要求1或2所述的燃料喷射泵，其特征在于，被控制阀门(52)是一个稳压节流阀，其阀门元件(156)受到弹簧(157)的作用，并可由一个受相应控制参数调节的操作元件(164)把阀门元件(156)推开，该阀门元件(156)可调节一个滑阀元件(161)，从而控制第二压力控制装置(50)的节流阀(47)与卸载室(44)之间的通断。
5、根据权利要求4所述的燃料喷射泵，其特征在于，稳压节流阀的阀门元件是一个与阀座(70)共同起作用的球状体，它在它背向阀座的一侧与滑阀元件(161)接触，就它而言，它的这个面同时受到弹簧(157)的作用力。
6、根据权利要求4所述的燃料喷射泵，其特征在于，被控制阀门(252)是一个稳压节流阀，其阀门元件(256)受到弹簧(257)的作用，并可由一个受相应控制参数调节的操作元件(264)把阀门元件(256)推开，使管道(48，65)连接的阀门有一个活塞式滑阀(100)做为阀门元件，该阀门元件安置在节流阀(47)与卸载室(44)之间的圆柱体(101)内，限定出一个始终与复位空间(54)连通的工作空间(102)，并且在工作空间(102)内顶着复位弹簧(103)力的作用力被推移至一个固定止挡处(104)，在该处该活塞式滑阀(100)使节流阀(47)与卸载室(44)之间的管道(48，65)处于不连通状态。
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