專利名稱：燃料泵推動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及燃料泵推動器，尤其涉及用于汽車燃料泵的推動器，其通過控制推動器葉片的燃料引導角來增加燃料泵送力和燃料泵的燃料排放量，從而提供高的燃料泵操作壓力。
背景技術：
燃料泵是在汽車中提供的用于有效地將燃料從燃料罐輸送到發(fā)動機噴射器的裝置。
如圖1所示，傳統(tǒng)的用于汽車的燃料泵包括泵殼200，其由上殼210和下殼220制成。推動器300安裝在泵殼200中并進行旋轉(zhuǎn)，而驅(qū)動電動機400經(jīng)由驅(qū)動軸連接到推動器300，所述驅(qū)動軸將電動機400的旋轉(zhuǎn)力傳遞到推動器300以使推動器300在泵殼200內(nèi)旋轉(zhuǎn)。燃料泵還包括止回閥500，用于在燃料在旋轉(zhuǎn)推動器300的離心力作用下被抽入和排出燃料泵時可控制地將燃料從燃料泵排放到發(fā)動機的噴射器。
傳統(tǒng)燃料泵的推動器300包括如圖2所示的盤狀體。多個徑向葉片320設置在推動器300的外邊緣周圍并以規(guī)則的間隔間隔開，多個推動器室340在葉片320之間形成，從而每個推動器室340通過盤狀推動器300垂直地形成。
在附圖的圖1和2中，附圖標記230和240分別表示在推動器300的旋轉(zhuǎn)過程中用于將燃料引入泵殼200和從泵殼200中排出的泵殼200的燃料入口和燃料出口。
在燃料泵的操作過程中，上述的推動器300的操作如下。當推動器300被驅(qū)動電動器400的旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)時，迫使燃料沿徑向方向從每個推動器室340的燃料出口區(qū)向外排出。從每個推動器室340排出的燃料與泵殼200的上下殼210和220之間限定的燃料路徑的內(nèi)表面相碰撞，從而被迫流入相鄰推動器室340的燃料入口區(qū)，從而燃料順序地通過推動器室340而循環(huán)。簡而言之，在推動器300旋轉(zhuǎn)期間，推動器300的動能傳遞給燃料，從而被加壓的燃料從燃料罐泵送到發(fā)動器的噴射器。
同時，汽車的燃料泵的操作壓力通常根據(jù)發(fā)動機的容量來確定。近年來，要求汽車的燃料泵提供高的操作壓力。然而，在具有上述傳統(tǒng)推動器的燃料泵中，在燃料泵的高壓力操作期間，燃料從燃料泵的排放量的增加被限制。因此，近年來已積極地進行了對這種用于汽車燃料泵的推動器的研究即所述推動器能夠增加在燃料泵的高壓力操作期間的燃料排放量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對上述相關技術中出現(xiàn)的問題進行了開發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車燃料泵的推動器，其中改變了用于從燃料罐向發(fā)動機的噴射器輸送燃料的葉片的結構，以增加在燃料泵的高壓力操作期間燃料泵的燃料排放，從而提高燃料泵的操作性能。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于燃料泵的推動器，包括盤狀主體，其帶有多個葉片，各個葉片具有傾斜表面并設置在盤狀主體的外邊緣周圍，并以規(guī)則的間隔間隔開；以及多個推動器室，所述多個推動器室限定在葉片之間，并通過盤狀主體垂直地形成，以允許燃料在推動器的高速旋轉(zhuǎn)力作用下流入和流出所述小室，所述推動器進一步包括入口引導表面，其設置在各個葉片上并位于各個推動器室的燃料入口區(qū)內(nèi)，在推動器的垂直面和所述入口引導表面之間限定第一角；以及出口引導表面，其設置在各個葉片上并位于各個推動器室的燃料出口區(qū)內(nèi)，在推動器的垂直面和所述出口引導表面之間限定的第二角小于所述第一角。


從以下參照附圖所作的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點將更加清楚地被理解，其中圖1是傳統(tǒng)的用于汽車的燃料泵的結構的剖面圖；圖2是圖1的傳統(tǒng)燃料泵中安裝的推動器的結構和操作的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的推動器的局部剖開透視圖，以及推動器的一部分的放大透視圖；圖4是當圖3的推動器安裝在燃料泵中時的推動器的狀態(tài)和操作的剖面圖；圖5的側(cè)剖面圖，示出了相對于安裝在燃料泵中的圖3所示的推動器的燃料流動；圖6a和6b的剖面圖示出了圍繞圖3所示推動器葉片的燃料流動，其中，圖6a是沿圖3的線A-A′截取的推動器燃料入口區(qū)的剖面圖；和圖6b是沿圖3的線B-B′截取的推動器燃料出口區(qū)的剖面圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明的推動器的燃料入口和出口角的變化，作為燃料排放量的函數(shù)的燃料泵操作壓力的曲線圖。
具體實施例方式
以下將更詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其例子在附圖中示出。盡可能地，在全部附圖和說明中用相同的附圖標記表示相同或類似的部件。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的推動器的透視圖。圖4是推動器安裝在燃料泵中時在泵殼中限定的燃料路徑的剖面圖。圖6a和6b是推動器葉片周圍的燃料流動的剖面圖。
首先，參照圖3說明推動器的總體結構。如圖中所示，推動器10包括多個葉片11，所述葉片11設置在推動器10的外邊緣周圍，并以規(guī)則的間隔隔開。因此，在葉片11之間限定多個推動器室12，從而每個推動器室12通過推動器10垂直地形成。水平脊13形成在各個推動器室12的內(nèi)周面上，將各個推動器室分為上和下部分。為了使燃料平順地流入和流出推動器室12，每個葉片11在其相對側(cè)表面處傾斜以形成V形的截面，并且上下傾斜表面分別形成各個葉片11的各個側(cè)表面的上和下部，以便相對于水平脊13對稱。
如圖4所示，示出了每個推動器室12內(nèi)的燃料流，燃料通過其中而流入室12的燃料入口區(qū)限定在室12的內(nèi)側(cè)部分處，而燃料通過其中而流出室12的燃料出口區(qū)限定在室12的外側(cè)部分處。在本發(fā)明中，推動器10的葉片11被特殊地設計以便推動器10的垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料入口區(qū)周圍的入口引導表面11a之間的第一角θ1不同于所述垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料出口區(qū)周圍的出口引導表面11b之間的第二角θ2，如圖6a和6b中可以更好地看出。
換句話說，在垂直面和用于在每個推動器室12的內(nèi)側(cè)部分中引導燃料的入口流動的入口引導表面11a之間的第一角θ1被設計為大于在垂直面和用于在每個推動器室12的外側(cè)部分中引導燃料的出口流動的出口引導表面11b之間的第二角θ2。例如，當?shù)谝唤铅?被設定為20-45°時，第二角θ2被確定為小于第一角θ1約1-7°。
當?shù)谝唤铅?和第二角θ2之間的差超過7°時，由沿旋轉(zhuǎn)方向的燃料速度分量的減小而引起的壓力下降的負面影響抵銷并超過由循環(huán)燃料的被增加的流速所引起的壓力增加的正面影響。在上述的狀態(tài)下，燃料泵的操作效率低于傳統(tǒng)的燃料泵的操作效率。
在附圖中，附圖標記20表示由上殼21和下殼22制成的泵殼。
其中的每個葉片的入口引導角和出口引導角被設計為彼此不同的推動器的操作如下。
當具有上述結構的推動器10被安裝在泵殼20的上和下殼21和22之間時，在面對推動器室12的每個上和下殼21和22的表面上限定環(huán)形的燃料路徑，如圖5所示。
當安裝在泵殼20中的推動器10通過經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸25傳遞到推動器10的驅(qū)動電動機(未示出)的旋轉(zhuǎn)力而高速旋轉(zhuǎn)時，燃料罐(未示出)的燃料通過燃料入口26被抽到泵殼20中。在泵殼20中，燃料通過燃料路徑和推動器室12循環(huán)，同時沿著垂直于推動器10的旋轉(zhuǎn)方向的方向受迫流入每個室12中，然后通過燃料出口27從泵殼20中被排出。
換句話說，當推動器10以高速旋轉(zhuǎn)時，推動器10的上下表面分別緊密接觸上和下殼21和22，燃料沿著燃料路徑流動，同時由于設置在推動器10的外邊緣周圍的葉片11所引起的旋轉(zhuǎn)摩擦力而被迫在每個推動器室12中流動。在上述的狀態(tài)下，燃料首先由每個室12內(nèi)的水平脊13引導，然后由相應的葉片11的出口引導表面11b引導以向上流動，同時限定預定的流動角。在推動器10旋轉(zhuǎn)期間，由于旋轉(zhuǎn)推動器10的離心力，燃料連續(xù)地流過室12以便從室12向上流動。從室12向外排出的燃料流過設置在上和下殼體21和22上的燃料路徑，并通過葉片11的入口引導表面11a流入相鄰的小室12，直到燃料通過燃料出口27從泵殼20排出。因此，燃料泵將燃料抽運到泵殼20中，并將燃料從泵殼20中排放到發(fā)動機的噴射器中。
對本發(fā)明的更好的理解可通過以下的例子得到，列舉這些例子僅是為了示例，而不是為了限制本發(fā)明。
以下的例子由韓國漢城國立大學(Seoul National University)的流體機械實驗室(Fluid Machinery laboratory)實施，他們利用具有各種推動器(帶有不同的燃料引導角)的相似燃料泵，以限定推動器的燃料入口區(qū)內(nèi)的入口引導角和燃料出口區(qū)內(nèi)的出口引導角之間的關系。
例子1準備推動器，其葉片11被設計為在推動器的垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料入口區(qū)周圍的入口引導表面11a之間的燃料入口角θ1被設定為27°，在垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料出口區(qū)周圍的出口引導表面11b之間的燃料出口角θ2被設定為25°。具有推動器的相似燃料泵被操作，同時順序地改變操作壓力，燃料排放量的變化被測量。測量結果在表1中示出，燃料泵的特性曲線在圖7中給出。
例子2準備推動器，其葉片11被設計為在推動器的垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料入口區(qū)周圍的入口引導表面11a之間的燃料入口角θ1被設定為32°，在垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料出口區(qū)周圍的出口引導表面11b之間的燃料出口角θ2被設定為38°。具有推動器的相似燃料泵被操作，同時順序地改變操作壓力，燃料排放量的變化被測量。測量結果在表1中示出，燃料泵的特性曲線在圖7中給出。
例子3準備推動器，其葉片11被設計為在推動器的垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料入口區(qū)周圍的入口引導表面11a之間的燃料入口角θ1被設定為32°，在垂直面和設置在每個葉片11上的位于燃料出口區(qū)周圍的出口引導表面11b之間的燃料出口角θ2被設定為25°。具有推動器的相似燃料泵被操作，同時順序地改變操作壓力，燃料排放量的變化被測量。測量結果在表1中示出，燃料泵的特性曲線在圖7中給出。
表1

從表1和圖7可以看出，在本發(fā)明的每個例子1和3中，最大效率點移動到高壓側(cè)，在燃料泵的高壓操作期間的燃料排放量與參考例子2相比進一步提高。
因此，當本發(fā)明的、入口引導區(qū)的燃料引導角不同于出口引導區(qū)的燃料引導角的推動器被用在汽車燃料泵中時，燃料泵在高壓操作下提供更高的燃料操作性能。
從上述說明很明顯，本發(fā)明提供了一種用于汽車燃料泵的推動器，其通過控制推動器的葉片的燃料入口角和燃料出口角使得燃料泵的燃料排放量最大化，從而提供了燃料泵的高操作壓力，并提高了燃料泵的操作性能。
盡管為了示例的目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域技術人員將會理解，可進行各種修改、添加和替代，而不偏離后附的權利要求公開的本發(fā)明的范圍和實質(zhì)。
權利要求
1.一種用于燃料泵的推動器，包括盤狀主體，其帶有多個葉片，各個葉片具有傾斜表面并設置在盤狀主體的外邊緣周圍，并以規(guī)則的間隔間隔開；以及多個推動器室，所述多個推動器室限定在葉片之間，并通過盤狀主體垂直地形成，以允許燃料在推動器的高速旋轉(zhuǎn)力作用下流入和流出所述室，所述推動器進一步包括入口引導表面，其設置在各個葉片上并位于各個推動器室的燃料入口區(qū)內(nèi)，在推動器的垂直面和所述入口引導表面之間限定第一角；以及出口引導表面，其設置在各個葉片上并位于各個推動器室的燃料出口區(qū)內(nèi)，在推動器的垂直面和所述出口引導表面之間限定的第二角小于所述第一角。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于燃料泵的推動器，其特征在于所述限定在推動器的垂直面和入口引導表面之間的第一角被設定為20-45°，所述限定在推動器的垂直面和出口引導表面之間的第二角被設定為13-44°。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于燃料泵的推動器，其特征在于確定限定在推動器的垂直面和入口引導表面之間的第一角和限定在推動器的垂直面和出口引導表面之間的第二角，以便所述第一角和第二角之間的差為7°或更小。
全文摘要
一種用于汽車燃料泵的推動器，其通過控制推動器葉片的燃料入口角和燃料出口角使得燃料泵的燃料排放量最大化，從而提供燃料泵的高操作壓力和操作性能。推動器具有盤狀主體，其帶有多個葉片，各葉片具有傾斜表面并設置在盤狀主體的外邊緣周圍，并以規(guī)則的間隔間隔開；多個推動器室，其限定在葉片之間，并通過盤狀主體垂直地形成，以允許燃料在推動器的高速旋轉(zhuǎn)力作用下流入和流出所述室；以及入口引導表面，其設置在各葉片上并位于各推動器室的燃料入口區(qū)內(nèi)，在推動器的垂直面和入口引導表面之間限定第一角；以及出口引導表面，其設置在各葉片上并位于各個推動器室的燃料出口區(qū)內(nèi)，在推動器的垂直面和出口引導表面之間限定的第二角小于第一角。
文檔編號F04D29/18GK1683777SQ200410056348
公開日2005年10月19日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權日2004年4月13日
發(fā)明者白世東, 樸在承, 金永勛, 張成旭 申請人:韓國汽車燃料系統(tǒng)株式會社(Kafus)