專利名稱：用于在泵上限制流量的裝置和具有這種裝置的泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在泵上、特別是在抽吸節(jié)流的輸送泵上限制流量的裝置和具有這種裝置的泵裝置。特別是，本發(fā)明涉及壓縮空氣的自燃式內(nèi)燃機的燃料噴射設(shè)備的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由DE 10 2004 028 999A1已知一種用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的高壓泵。該已知的高壓泵具有至少一個泵元件，該泵元件具有一個在沖程運動中被驅(qū)動的、可移動地在泵殼體部分的缸孔中導向的泵活塞，該泵活塞在缸孔中界定一個泵工作室。該泵工作室能經(jīng)由一個進氣閥在泵活塞的抽吸沖程中用燃料填充。在此，泵工作室經(jīng)由一在泵殼體中延伸的燃料進入通道與輸送泵連接?？上氲?，輸送泵在抽吸節(jié)流的運行中工作。在此，輸送量和經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)閥形成的壓力會得到限制。不過，在此產(chǎn)生這樣的缺點，即在大的噴射量需求時在壓力調(diào)節(jié)閥上的過剩量變小并且因此用于填充輸送泵的壓力變小，而在小的噴射量需求時在壓力調(diào)節(jié)閥上的過剩量變大并且因此用于填充輸送泵的壓力升高，盡管在這種情況下不需要升高。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求1的特征的用于限制流量的裝置和按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求U的特征的泵裝置具有這樣的優(yōu)點，即保證了與需求適配的流量限制。特別地可以防止或者至少減小在泵出口上的過大的壓力升高。通過在從屬權(quán)利要求中列出的措施，在權(quán)利要求1中給出的裝置和在權(quán)利要求11 中給出的泵裝置的有利的改進方案是可能的。有利的是，節(jié)流器至少近似地在進入通道的軸線上定向，進入通道至少在通口部位與其輸出側(cè)之間沿著該軸線延伸。此外有利的是，節(jié)流器的入口至少基本上在通口部位的區(qū)域內(nèi)設(shè)置在進入通道中。通過節(jié)流器在進入通道的軸線上定向，可以實現(xiàn)從進入通道對節(jié)流器的最佳的入流。經(jīng)由側(cè)向地通入進入通道中的控制通道可以產(chǎn)生橫向流動，由此能實現(xiàn)節(jié)流器的節(jié)流系數(shù)的所想要的變差。在這里，基于橫向流動能在節(jié)流器之內(nèi)實現(xiàn)流體分離(Str0mungsabl5sung)。該流體分離在此可以按有利的方式隨著經(jīng)由控制通道在通口部位處弓I入進入通道中的控制量的增大而增大。通過將節(jié)流器設(shè)置在通口部位的區(qū)域內(nèi)，可以經(jīng)由來自控制通道的橫向流動特別有效地影響節(jié)流系數(shù)。在對節(jié)流系數(shù)的該特別有效的影響時可以按特別有效的方式實現(xiàn)節(jié)流系數(shù)的所想要的變差。在這里，節(jié)流器能以適合的距離設(shè)置在控制通道的通口部位附近。以有利的方式，控制通道在通口部位處的流動方向不同于進入通道在節(jié)流器處的流動方向。此外，在這里有利的是，控制通道在通口部位處的流動方向與進入通道在節(jié)流器處的流動方向至少近似地形成一角度，其中，該角度位于約40°至約90°范圍內(nèi)。在這里通過流動模擬計算等可以優(yōu)化幾何結(jié)構(gòu)。由此可以通過橫向流動特別有效地影響主流動。
以有利的方式，溢流閥構(gòu)造成壓力調(diào)節(jié)閥。此外，在此有利的是，壓力調(diào)節(jié)閥根據(jù)在控制通道的輸入側(cè)和控制通道的輸出側(cè)之間的壓差來控制通過控制通道的控制量。因此在小的量需求并且因而較高的壓力時可以實現(xiàn)經(jīng)由控制通道的控制量的升高，這基于橫向流動的增大而導致節(jié)流系數(shù)變差。通過節(jié)流器以及因而通過泵的流量因此降低，這降低了給定的壓差。由此可以實現(xiàn)有利的流量限制，同時壽命和損失功率得以優(yōu)化。有利的是，控制通道在其輸入側(cè)和輸出側(cè)這樣地構(gòu)造和/或進入通道在通口部位處這樣地構(gòu)造，使得在通口部位處的液壓損失最小化。由此可以在節(jié)流器效率小的意義上在相應(yīng)大的橫向流動時實現(xiàn)為了產(chǎn)生橫向流動本身引起盡可能小的液壓損失。也有利的是，節(jié)流器這樣地構(gòu)造，使得隨著經(jīng)由控制通道作為橫向流動流入進入通道中的控制量的增大，在節(jié)流器之內(nèi)出現(xiàn)增大的流體分離。例如，節(jié)流器可以按有利的方式構(gòu)造成圓柱形的孔。在此，節(jié)流器可以按有利的方式集成或安裝到進入通道中，例如通過鉆孔或壓入。


在根據(jù)附圖的后續(xù)說明中詳細闡述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在這些附圖中相應(yīng)的元件設(shè)有一致的附圖標記。圖中圖1以示意圖示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有用于限制流量的裝置的泵裝置處于具有相對小的控制量的狀態(tài)，以及圖2示出根據(jù)本發(fā)明該實施例的具有用于限制流量的裝置的在圖1中示出的泵裝置處于具有相對大的控制量的狀態(tài)。
具體實施例方式圖1示出具有用于在泵3上限制流量的裝置2的泵裝置1。泵3在此是泵裝置1 的一部分、但不是裝置2的部分。用于限制流量的裝置2和具有該裝置2的泵裝置1可以特別是用于壓縮空氣的自燃式內(nèi)燃機的燃料噴射設(shè)備。泵3在此構(gòu)造成抽吸節(jié)流的輸送泵。 泵裝置1和裝置2的優(yōu)選應(yīng)用在于用于向具有共軌的燃料噴射設(shè)備的高壓泵供應(yīng)燃料的輸送泵，該共軌儲存處于高壓下的柴油燃料。但按照本發(fā)明的用于限制流量的裝置2和按照本發(fā)明的泵裝置1也適合于其它應(yīng)用情況。裝置2在泵3的抽吸側(cè)具有一個進入通道4并且同樣在泵3的抽吸側(cè)具有一個控制通道6，所述進入通道具有一節(jié)流器5，在所述控制通道中設(shè)置有一溢流閥7，該溢流閥構(gòu)造成壓力調(diào)節(jié)閥7。進入通道4在其出口側(cè)8與泵3的入口 9連接?？刂仆ǖ?在其輸入側(cè)10借助一燃料管道11與泵3的出口 12連接?？刂仆ǖ?在此從燃料管道分叉，該燃料管道例如通向燃料噴射設(shè)備的高壓泵?？刂仆ǖ?在其輸出側(cè)13在通口部位14處側(cè)向地通到進入通道4中。節(jié)流器5在通口部位14與進入通道4的輸出側(cè)8之間設(shè)置在進入通道4中。進入通道4具有軸線20。進入通道4沿著軸線20延伸。特別是，進入通道4在通口部位14與其輸出側(cè)8之間沿著軸線20延伸。節(jié)流器5在進入通道4的軸線20上定向。 在此，節(jié)流器5通過圓柱形的孔構(gòu)成。由此，進入通道4的在節(jié)流器5處的流動方向21平行于進入通道4的軸線20?？刂仆ǖ?在其輸出側(cè)13具有軸線22?？刂仆ǖ?的在通口部位14處的流動方向23平行于軸線22定向。在該實施例中，控制通道6的軸線22與進入通道4的軸線20 在通口部位14處形成約為90°的角度對?？刂仆ǖ?在通口部位14處的流動方向23在此不同于進入通道4的在節(jié)流器5處的流動方向21。節(jié)流器5的入口 25在進入通道4中位于通口部位14的區(qū)域內(nèi)。燃料經(jīng)由進入通道4沿主流動方向向節(jié)流器5流動。除了該主流動外，還存在經(jīng)由控制通道6沿流動方向23的橫向流動，該橫向流動取決于經(jīng)由控制通道6通過壓力調(diào)節(jié)閥 7控制的燃料量。在此，圖1示出這樣的情形，在該情形中沒有或者僅有比較小的控制量出現(xiàn)。因此在進入通道4中、在節(jié)流器5的入口 25之前得到流動沈，該流動基本上由通過進入通道4的主流動決定。由此得到節(jié)流器5的理想的節(jié)流作用。節(jié)流因子因此是最佳的。圖2示出在圖1中示出的、具有用于在泵3上限制流量的裝置2的泵裝置1處于這樣的狀態(tài)，在該狀態(tài)中比較大的控制量經(jīng)由控制通道6控制并且再回送到進入通道4中。壓力調(diào)節(jié)閥7根據(jù)在控制通道6的輸入側(cè)10與控制通道6的輸出側(cè)13之間的壓差對通過控制通道6的控制量進行控制。在圖2所示的情形中，在壓力調(diào)節(jié)閥7上的壓差較大。這可能是這樣引起的，即連接在泵裝置1下游的消耗器、特別是高壓泵需要較小的燃料量。由此在泵3的出口 12上產(chǎn)生較大的壓力，該壓力因此也存在于控制通道6的輸入側(cè) 10上并且作用到壓力調(diào)節(jié)閥7上。不過這引起經(jīng)由控制通道6控制較大的控制量，該控制量在輸出側(cè)13作為橫向流動流入進入通道4中。該橫向流動在圖2中示意性地通過流動走向27表示?？刂仆ǖ?、特別是控制通道6的輸出側(cè)13和進入通道4、特別是進入通道4在通口部位14處的區(qū)域被這樣地構(gòu)造，使得在通口部位14處的液壓損失得以避免。經(jīng)由控制通道6添加給進入通道4中的主流動的橫向流動可以由此基本上無損失地流入進入通道4 中。通過橫向流動與主流動的疊加，在節(jié)流器5中發(fā)生流體分離。在此，節(jié)流器5構(gòu)造成使得隨著橫向流動的增大、亦即隨著經(jīng)由控制通道6流入進入通道4中的控制量的增大，在節(jié)流器5內(nèi)部出現(xiàn)增大的流體分離。通過在節(jié)流器5內(nèi)部與壁的流體分離，有效的節(jié)流直徑減小。節(jié)流系數(shù)由此變差，也就是說，節(jié)流器5的節(jié)流作用增大。因此，在給定的壓差下通過節(jié)流器5的流量減小。這導致在泵3的出口 12上并且因此在燃料管道11中存在的壓力減小。例如，泵裝置1可以用于具有共軌的燃料噴射設(shè)備的高壓泵，其中泵3用作機械式預(yù)輸送泵、例如外齒輪泵。泵3在此優(yōu)選絕大部分在抽吸節(jié)流的運行中工作，以便限制輸送量以及因而限制經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)的壓力。經(jīng)由進入通道4例如可以將燃料從油箱輸送，其中經(jīng)過控制通道6的控制量同樣添加給進入通道4。不過產(chǎn)生這樣的問題，即在大的噴射量需求時在壓力調(diào)節(jié)閥7上的過剩量變小并且因此用于填充連接在下游的消耗器、特別是泵工作室的壓力較小，而在小的噴射量需求時在壓力調(diào)節(jié)閥7上的過剩量變大，由此用于填充消耗器、特別是泵工作室的壓力也升高， 盡管在這種情況下這樣的升高不是必需的。在該實施例的泵裝置1中，在噴射量需求小的情況下，用作抽吸節(jié)流器的節(jié)流器5 的節(jié)流系數(shù)如此改變，使得節(jié)流器5形成較大的阻力，由此在壓力調(diào)節(jié)閥7前面的壓力升高在泵3處變小。這通過對節(jié)流器5的側(cè)向入流由這樣的流動實現(xiàn)，在該流動中通過進入通道4的主流動與來自控制通道6的橫向流動疊加。在這里，控制通道6的流動方向23與進入通道 4的流動方向21不同。例如，這兩個流動方向21、23可以形成在從約40°至約90°的范圍內(nèi)的角度。經(jīng)由進入通道4的進入在此最佳地實現(xiàn)，因為節(jié)流器5位于進入通道4的軸線20上并且在該軸線20上定向。但來自控制通道6的進入在從流動方向21偏轉(zhuǎn)出來的流動方向23下實現(xiàn)。在緊缺的量平衡滿足的情況下，該量平衡滿足構(gòu)成邊界條件并且在該量平衡滿足時在壓力調(diào)節(jié)閥7上根據(jù)在圖1中所示的情形實現(xiàn)最小的控制量，盡可能最大的燃料量流動通過節(jié)流器5。在足夠量的情況下，在該足夠量時在壓力調(diào)節(jié)閥7上的控制量不是最小，非最佳地流到節(jié)流器5上的量的份額(即橫向流動)增大，由此節(jié)流器5的節(jié)流系數(shù)變差。因此， 總共流動通過節(jié)流器5的量減小，直至形成平衡狀態(tài)。該情況例如在向泵3的較高的進入壓力時或者在較小的減小量時、例如在內(nèi)燃機的推動運行(Schubbetrieb)中出現(xiàn)。減小的控制量根據(jù)壓力調(diào)節(jié)閥7的特性曲線導致在所有參與部件上的減小的壓力并且因此導致減小的損失功率和增大的壽命。此外得到減小的控制量變化并且因此也得到減小的壓力變化。在這里，通過通口部位14在負責節(jié)流的形成節(jié)流器5的節(jié)流孔或者類似物的上游區(qū)域內(nèi)的有利布置已經(jīng)可以實現(xiàn)有利的作用，由此泵裝置1能成本有利地構(gòu)造。為了實現(xiàn)經(jīng)由控制通道6以相應(yīng)大的橫向流動對節(jié)流器5有利地入流，必須在控制通道6內(nèi)部盡可能地避免轉(zhuǎn)向部、橫截面變窄部或者類似結(jié)構(gòu)。在泵裝置1運行中可能出現(xiàn)不同的情形，其中在圖1和2中表示兩種可能的情形。 在泵裝置1的運行中，節(jié)流器5的由于橫向流動而變差的節(jié)流系數(shù)導致通過節(jié)流器5的節(jié)流流量減小，由此通過控制通道6的控制量經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)閥7也如此程度地減小，直到在兩個效應(yīng)之間形成平衡。 本發(fā)明不限于所描述的實施例。
權(quán)利要求
1.用于在泵(3)上、特別是在用于壓縮空氣的自燃式內(nèi)燃機的燃料噴射設(shè)備的抽吸節(jié)流的輸送泵上限制流量的裝置O)，包括在所述泵C3)的抽吸側(cè)上的一進入通道，該進入通道在輸出側(cè)(8)至少間接地與所述泵(3)的入口(9)連接；一控制通道(6)，該控制通道能在其輸入側(cè)(10)至少間接與所述泵C3)的出口(1 連接并且在其輸出側(cè)(1 在通口部位(14)處側(cè)向地通入所述進入通道(4)中；一設(shè)置在所述控制通道(6)中的溢流閥(7) 以及一節(jié)流器(5)，該節(jié)流器在所述通口部位(14)與所述進入通道的輸出側(cè)(8)之間設(shè)置在所述進入通道(4)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述節(jié)流器(5)至少近似地在所述進入通道⑷的軸線00)上定向，所述進入通道⑷至少在所述通口部位(14) 與所述進入通道的輸出側(cè)(8)之間沿著該軸線延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述節(jié)流器(5)的入口 0 至少基本上在所述通口部位(14)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置在所述進入通道中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述控制通道 (6)在所述通口部位(14)處的流動方向不同于所述進入通道(4)在所述節(jié)流器(5) 處的流動方向01)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述控制通道(6)在所述通口部位(14)處的流動方向03)與所述進入通道⑷在所述節(jié)流器(5)處的流動方向至少近似地形成位于約30°至約100°范圍內(nèi)、特別是位于約40°至約90°范圍內(nèi)的角度(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述溢流閥(7) 構(gòu)造成壓力調(diào)節(jié)閥(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)閥(7)根據(jù)所述控制通道(6)的輸入側(cè)(10)與所述控制通道(6)的輸出側(cè)(13)之間的壓差來控制通過所述控制通道(6)的控制量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述控制通道 (6)在其輸入側(cè)(10)和/或在其輸出側(cè)(1 這樣地構(gòu)造和/或所述進入通道(4)在所述通口部位(14)處這樣地構(gòu)造，使得在所述通口部位(14)處的液壓損失最小化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述節(jié)流器(5) 這樣地構(gòu)造，使得隨著經(jīng)由所述控制通道(6)流入所述進入通道(4)中的控制量的增大，在所述節(jié)流器(5)內(nèi)出現(xiàn)增大的流體分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的用于限制流量的裝置，其特征在于，所述節(jié)流器 (5)至少基本上構(gòu)造成圓柱形的孔。
11.泵裝置(1)、特別是用于壓縮空氣的自燃式內(nèi)燃機的燃料噴射設(shè)備的泵裝置，包括泵C3)和根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的用于限制流量的裝置O)，其中，所述進入通道 (4)的輸出側(cè)(8)至少間接與所述泵(3)的入口(9)連接并且所述控制通道(6)的輸入側(cè) (10)至少間接與所述泵(3)的出口(12)連接。
全文摘要
一種用于在泵(3)上、特別是在用于壓縮空氣的自燃式內(nèi)燃機的燃料噴射設(shè)備的抽吸節(jié)流的輸送泵上限制流量的裝置(2)，具有在泵(3)的抽吸側(cè)上的一個進入通道(4)，該進入通道在輸出側(cè)(8)與泵(3)的入口(9)連接；一個控制通道(6)，該控制通道能在其輸入側(cè)(10)至少間接與泵(3)的出口(12)連接并且在其輸出側(cè)(13)在通口部位(14)處側(cè)向地通入進入通道(4)中；一個設(shè)置在控制通道(6)中的溢流閥(7)。此外設(shè)有一個節(jié)流器(5)，該節(jié)流器在通口部位(14)與進入通道(4)的輸出側(cè)(8)之間設(shè)置在進入通道(4)中。通過經(jīng)由控制通道(6)控制的控制量在通口部位(14)處引起橫向流動，該橫向流動與通過進入通道(4)的主流動疊加。由此能得到對節(jié)流器(5)的側(cè)向入流，由此減小有效的節(jié)流直徑。因此可以降低在泵(3)上的給出的壓差。此外給出一種具有泵(3)和用于限制流量的裝置(2)的泵裝置(1)。
文檔編號F02C7/236GK102325996SQ201080008397
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月18日
發(fā)明者C·朗根巴赫 申請人:羅伯特·博世有限公司