CN117662452A - 用于内燃机的燃料***的燃料泵、尤其是高压燃料泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于内燃机的燃料***的燃料泵、尤其是高压燃料泵，其具有泵壳体(16)和入口阀(12)，所述入口阀具有阀元件(30)和环状的阀体(34)，所述阀体具有环形的阀座(32)，并且所述阀体固定在所述泵壳体(16)中。本发明提出，所述阀体(34)借助于敛合部敛合在所述阀壳体(16)中，并且供敛合部使用的侧向壳体超出部(62)在所述敛合(58)之前为至少大约1.2毫米。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机燃料***的燃料泵、尤其是高压燃料泵。
背景技术
DE 10 2015 219 537 A1公开了一种用于具有高压燃料泵的内燃机的燃料***。该高压燃料泵实施成具有弹簧加载的入口阀和弹簧加载的出口阀。入口阀构造为具有挺杆的量控制阀，该挺杆可以通过弹簧在燃料泵的输送冲程期间将入口阀的阀元件加载到强制打开的位态中。通过对量控制阀的电磁促动器通电，挺杆克服弹簧的力从阀元件被拉走，从而该阀元件可以关闭。以这种方式，能够影响由燃料泵输送的燃料量。螺旋弹簧形式的加载装置也属于入口阀，该加载装置朝阀座的方向加载入口阀的阀元件。阀座构造在环状的阀体上。
发明内容
本发明所基于的问题通过根据本发明的燃料泵来解决。有利的改进方案在说明书中提出。
本发明涉及一种用于内燃机的燃料***的燃料泵、尤其是高压燃料泵，其具有泵壳体和入口阀，所述入口阀具有阀元件和环状的阀体，所述阀体具有环形的阀座，并且所述阀体固定在所述泵壳体中，其中，所述阀体敛合在所述阀壳体中，并且供敛合部使用的侧向壳体超出部在所述敛合之前为至少大约1.2毫米。
根据本发明的燃料泵具有如下优点：其能够以明显高于迄今为止的这种燃料泵的***压力持续地运行。与迄今为止为大约350巴的典型的***压力相比，利用根据本发明的燃料泵能够持续地实现为大约500巴的典型的***压力。通过根据本发明的供敛合部使用的侧向壳体超出部能够提供一种敛合部(Verstemmung)，所述敛合部即使在高的典型的***压力下也可靠地将阀体保险在泵壳体中。在此，迄今为止的燃料泵的其他元件可以保持完全不变。根据本发明的壳体超出部与结构空间限制完全无关。此外，可以实现具有小的节流的流动横截面，并且在与阀元件的接触中的磨损特性也不会受到损害。
具体地，这通过一种用于内燃机的燃料***的燃料泵、尤其是高压燃料泵来实现。这种燃料泵不仅在柴油内燃机中使用，而且在汽油内燃机中使用。通常，该燃料泵将燃料压缩到很高的压力并且将其输送到燃料收集管路(“轨”)中，从那里借助于喷射器将燃料直接喷射到内燃机的配属的燃烧室中。根据本发明的燃料泵包括泵壳体和泵活塞。泵活塞在泵壳体中被导向。该燃料泵因此是活塞泵。
入口阀属于所述燃料泵，该入口阀例如通过燃料管路与电动预输送泵连接。入口阀通常以止回阀的形式构造有阀元件，该阀元件例如可以构造为板形。典型地，入口阀在燃料泵的抽吸冲程中打开并且在燃料泵的输送冲程中至少暂时地关闭。具有环形阀座的环状阀体属于所述入口阀，阀元件在入口阀关闭的情况下流体密封地贴靠在该环形阀座上。加载装置(典型地为弹簧)在朝向阀座的方向上加载阀元件并且例如在入口阀关闭的情况下将阀元件压到阀座上或压向阀座。
根据本发明，阀体敛合在泵壳体中。由此，通过其中接收有阀体的接收开口的边缘区域的塑性变形来在阀体与泵壳体之间制造持久的力锁合和形状锁合的连接。在敛合之前在该边缘区域中供敛合部使用的侧向壳体超出部根据本发明为至少大约1.2毫米。在此，该壳体超出部是指在阀体的轴向方向上看在阀体的在制造敛合部之后该敛合部所贴靠的区域与用于阀体的接收开口的边缘区域的至少在制造敛合部之前存在的轴向边缘之间的间距，该轴向边缘供敛合部使用，即该轴向边缘在制造敛合部时至少部分地塑性地朝向径向内部并且轴向地朝向阀体的方向变形或能变形。
在一个改进方案中设置，侧向壳体超出部为至少大约1.3毫米、更优选地大约1.5毫米。在此，上述优点特别明显。
在一个改进方案中设置，敛合部的高度为至少大约0.45毫米。敛合部的高度是指在阀体的轴向方向上看的材料厚度。这也有助于即使在高的***压力下也特别可靠地将阀体固定在泵壳体中。
在对此的一个改进方案中设置，敛合部的高度为至少大约0.5毫米、更优选地大约0.6毫米。在此，刚刚提到的优点特别明显。
在一个改进方案中设置，敛合部的夹紧宽度为至少大约0.33毫米、更优选地大约0.375毫米。夹紧宽度是指敛合部向径向内部看的材料厚度。这些值同样有助于制造泵壳体与阀体之间的可靠、持久且牢固的连接。
在一个改进方案中设置，泵壳体至少在敛合部的区域中由型号为1.4418的钢材制成，侧向壳体超出部的高度在敛合之前为大约1.3毫米，敛合部的高度为大约0.46毫米，并且敛合部的夹紧宽度为大约0.375毫米。型号为1.4418的钢材由于合金比例而特别坚固，并且因此敛合部的尺寸可以相对较小，由此使敛合部的制造变容易。
在一个改进方案中设置，泵壳体至少在敛合部的区域中由型号为1.4057的钢材制成，侧向壳体超出部的高度为大约1.5毫米，敛合部的高度为大约0.6毫米，并且敛合部的夹紧宽度为大约0.375毫米。型号为1.4057的钢材是传统燃料泵的典型钢材。该钢材相对成本有利。尽管强度略低，所提出的略大的敛合部尺寸仍然提供了阀体与泵壳体之间的期望的持久且可靠的连接。
附图说明
下面参照附图阐述本发明的实施方式。附图示出：
图1具有泵壳体和入口阀的燃料泵的纵截面，该入口阀具有阀体和阀元件；
图2图1的燃料泵的放大的局部，该局部尤其示出入口阀；
图3图1和图2的入口阀的纵截面中的分解图；
图4在制造敛合部之前图1的燃料泵在入口阀的区域中的纵截面；和
图5在制造敛合部之后敛合部的区域的纵截面。
具体实施方式
构造为活塞泵的高压燃料泵在图1中总体上具有附图标记10。燃料泵10属于内燃机的未进一步示出的燃料***。该燃料泵在运行中通常将燃料压缩到为至少500巴的***压力并且将燃料输送至燃料轨，在该燃料轨上连接有多个喷射器，所述喷射器将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。
燃料泵10包括入口阀12和构造为止回阀的出口阀14以及泵壳体16。下面还将更详细地探讨入口阀12。在泵壳体16中存在用于泵活塞20的接收开口18。泵活塞20可以在接收开口18中平行于接收开口18的纵轴线22运动。为此使用在附图中未示出的驱动装置。该驱动装置例如可以是内燃机的凸轮轴或偏心轴。
泵活塞20在此示例性地构造为阶梯式活塞，所述阶梯式活塞具有直径较小的区段24和直径较大的区段26。泵活塞20的具有较大直径的区段26与泵壳体16一起限界输送室28。该输送室通过未进一步示出的通道与入口阀12和出口阀14流体连接。泵壳体16可以构造为总体上旋转对称的或多边形的部件。泵活塞20在泵壳体16中被接收在接收开口18中，该接收开口构造为具有分别具有不同直径的区段的阶梯式盲孔。
在此，入口阀12构造为量控制阀。如详细地由图2和3可见，入口阀12具有在此示例性地为板状的阀元件30以及环形的阀座32，该阀座构造在环状的阀体34上。阀体34具有纵轴线35，并且阀座32在轴向方向上与纵轴线35同轴地延伸。弹簧36向环形的阀座32加载阀元件30。为此，弹簧36支撑在所谓的阀罐38上。用40标记加载装置，该加载装置为了控制由燃料泵10输送的燃料量可以借助于挺杆41强制地将入口阀保持在打开位态中。
在泵活塞20在图1中向下运动(抽吸冲程)时，阀元件30克服弹簧36的力从阀座32上抬起，由此燃料可以通过入口阀12流入到输送室28中。在泵活塞20在图1中向上运动(输送冲程)时，阀元件30通过弹簧36的力以及在输送室28中上升的压力被压向阀座32(当阀元件30不被具有挺杆41的加载装置强制地压入到打开位态中时)。在达到一定的压力、例如在此达到为大约500巴的***压力之后，出口阀14打开，由此具有所述***压力的燃料能够从出口阀14例如朝向燃料轨流动。
如从图2和图3中可看出的那样，阀体34构造成环状。阀体34的总轴向长度用42来标记，阀体34的最大外直径用44来标记。阀体34具有内部的并且在阀体34的轴向方向上延伸的贯通开口46，该贯通开口具有内直径48。阀体34的径向外周面50具有阶梯式的凸肩52。因此，除了与阀座32相邻的、具有最大外直径44的区段53之外，外周面50还具有远离阀座32布置的、具有最小外直径54的区段55。区段53的轴向长度在图3中用57来标记。
在此，阀体34的轴向总长度42除以阀体34的最大外直径44的商为至少0.3，在此示例性地为大约0.34。阀体34的轴向总长度42典型地为至少4.6毫米，在此优选为5.5毫米。区段53的轴向长度57为至少2.5毫米，在此示例性地为大约3.2毫米。阀体34的轴向总长度42除以阀体34的内部贯通开口46的内直径48的商为至少0.67，在此示例性地为大约0.82。
阀体34通过敛合部58敛合在泵壳体16的接收开口56中，其中，敛合部58作用在阀体34的凸肩52上。现在参考图4和图5更详细地阐述这一点：
通过所述敛合部58，在阀体34与泵壳体16之间通过接收有阀体34的接收开口56的边缘区域60(图4)的塑性变形制造力锁合和形状锁合的连接。在制造敛合部58之前，供制造敛合部58使用的边缘区域60具有侧向壳体超出部62。该壳体超出部是指在阀体34或接收开口56的轴向方向35上看在阀体34的凸肩52(敛合部58在制造该敛合之后贴靠在该凸肩上)与用于阀体34的接收开口56的至少在制造敛合部58之前存在的边缘区域60的轴向边缘63之间的间距，该边缘区域供敛合部58使用，即该边缘区域在制造敛合部58时至少部分地塑性地向径向内部并且轴向地朝向阀体34的方向变形或能变形。
在该边缘区域中供敛合部使用的侧向壳体超出部62在敛合之前为至少大约1.2毫米。如果泵壳体16由型号为1.4418的钢材制成，则侧向壳体超出部62典型地为大约1.3毫米。相反，如果泵壳体16由型号为1.4057的钢材制成，则侧向壳体超出部62为至少大约1.3毫米，典型地为大约1.5毫米。
图5示出在制造敛合之后的敛合部58。敛合部58的高度用64来标记，敛合部58的夹紧宽度用66来标记。敛合部58的高度64为至少大约0.45毫米。在泵壳体16由1.4418钢制成的情况下，该高度优选为大约0.46毫米或者更大，在泵壳体16由1.4057钢制成的情况下，该高度优选为大约0.6毫米或者更大。敛合部58的夹紧宽度66为至少大约0.33毫米。不仅在泵壳体16由1.4418钢制成的情况下，而且在泵壳体16由1.4057钢制成的情况下，夹紧宽度66都优选为大约0.375毫米。不仅在泵壳体16由1.4418钢制成的情况下，而且在泵壳体16由1.4057钢制成的情况下，敛合部58的直径68都为大约17.2毫米、优选为大约17.4毫米。这导致在不同的绝对值的情况下也优选的、敛合部58的直径68与阀体34的区段53的直径的商为大约1.06，优选为大约1.075。
在一种未示出的实施方式中，阀体具有基本上恒定的外直径，也就是没有凸肩。此外，在该未示出的实施方式中，在阀体的径向外周面上存在螺纹，阀体利用该螺纹旋入到泵壳体的开口中。除了螺纹连接之外，阀体也可以附加地被敛合。
Claims (8)
1.一种用于内燃机的燃料***的燃料泵(10)、尤其是高压燃料泵，其具有泵壳体(16)和入口阀(12)，所述入口阀具有阀元件(30)和环状的阀体(34)，所述阀体具有环形的阀座(32)，并且所述阀体固定在所述泵壳体(16)中，其特征在于，所述阀体(34)敛合在所述阀壳体(16)中，并且供敛合部(58)使用的侧向壳体超出部(62)在所述敛合之前为至少大约1.2毫米。
2.根据权利要求1所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述侧向壳体超出部(62)为至少大约1.3毫米、更优选地大约1.5毫米。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述敛合部(58)的高度(64)为至少大约0.45毫米。
4.根据权利要求3所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述敛合部(58)的高度(64)为至少大约0.5毫米、更优选地大约0.6毫米。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述敛合部(58)的夹紧宽度(66)为至少大约0.33毫米、更优选地大约0.375毫米。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述泵壳体(16)至少在所述敛合部(58)的区域中由型号为1.4418的钢材或者等值的钢材制成，所述侧向壳体超出部(62)为大约1.3毫米，所述敛合部(58)的高度(64)为大约0.46毫米，并且所述敛合部(58)的夹紧宽度(66)为大约0.375毫米。
7.根据权利要求1至5中至少一项所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述泵壳体(16)至少在所述敛合部(58)的区域中由型号为1.4057的钢材或者等值的钢材制成，所述侧向壳体超出部(62)为大约1.5毫米，所述敛合部(58)的高度(64)为大约0.6毫米，并且所述敛合部(58)的夹紧宽度(66)为大约0.375毫米。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的燃料泵(10)，其特征在于，所述阀体(34)的轴向总长度(42)为至少4.6毫米、优选5.5毫米，所述阀体(34)的外周面(50)具有与阀座(32)相邻的、带有最大外直径(44)的区段(53)和远离所述阀座(32)布置的、带有最小外直径(54)的区段(55)，并且所述带有最大外直径(44)的区段(53)的轴向长度(57)为至少2.5毫米、优选大约3.2毫米。
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