燃油泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種燃油泵，包括泵殼體；向所述燃油泵供應(yīng)燃油的預(yù)供油組件；位于所述泵殼體內(nèi)對所述預(yù)供油組件供應(yīng)的燃油進(jìn)行加壓的高壓組件，其中所述高壓組件包括柱塞和柱塞在其內(nèi)往復(fù)移動的柱塞套；和用于排出所述柱塞和柱塞套之間的流體的流出通道，其中，所述燃油泵包括使所述流出通道與所述預(yù)供油組件的入口相連通的返回路徑。特別地，所述泵殼體內(nèi)部包含潤滑油，所述柱塞和柱塞套之間的流體是燃油或燃油和潤滑油的混合物。
【專利說明】燃油泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種燃油泵，例如用于車輛內(nèi)燃機(jī)(例如柴油機(jī))共軌系統(tǒng)的燃油泵，尤其是油潤滑型的燃油泵。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于車輛的共軌噴射系統(tǒng)中，燃油泵總體上包括泵殼體，預(yù)供油組件，和位于泵殼體中的對預(yù)供油組件供應(yīng)的燃油進(jìn)行加壓的高壓組件。預(yù)供油組件被構(gòu)造用于將例如從外部燃油箱泵吸的燃油加壓到預(yù)定的低壓，而高壓組件被構(gòu)造用于將來自預(yù)供油組件的燃油加壓到預(yù)定的高壓，并且將高壓燃油輸出到共軌噴射系統(tǒng)的共軌組件內(nèi)。
[0003]通常高壓組件包括驅(qū)動軸，其被部分地容置于由燃油泵的泵殼體限定出的包含潤滑油的潤滑油腔內(nèi)；柱塞子組件，其被容置于泵殼體的套筒部分中；以及位于驅(qū)動軸和柱塞子組件之間的凸輪從動子組件，所述柱塞子組件的柱塞借助于所述凸輪從動子組件被驅(qū)動軸上的凸輪驅(qū)動。
[0004]柱塞子組件主要包括柱塞彈簧、柱塞套和被驅(qū)動以在柱塞套內(nèi)往復(fù)移動的柱塞。
[0005]燃油泵的工作循環(huán)包括交替且連續(xù)進(jìn)行的第一階段和第二階段。在第一階段中，抵抗著柱塞彈簧的偏壓力前進(jìn)的柱塞加壓高壓腔中的燃油到預(yù)定的高壓，并且將加壓后的燃油從高壓組件壓到共軌組件內(nèi)；在第二階段中，柱塞在柱塞彈簧的偏壓力下后退而從預(yù)供油組件抽吸燃油。
[0006]在第一階段期間，隨著燃油壓力的升高，在柱塞和柱塞套之間可能發(fā)生燃油的泄漏，泄漏的燃油與從驅(qū)動軸的凸輪飛濺出去的潤滑油或與往復(fù)運動的凸輪從動子組件攜帶的潤滑油混合。這種混合將影響燃油泵的噴射性能，或者如果此混合物被作為高壓燃油噴射到內(nèi)燃機(jī)內(nèi)會影響內(nèi)燃機(jī)的性能。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中，將泄漏的燃油排出并且減少發(fā)生上述混合的一種方案如圖1所示。在圖1中，設(shè)置了返回路徑L，其被構(gòu)造成將在高壓組件5的柱塞和柱塞套之間泄漏的流體引導(dǎo)向位于預(yù)供油組件3后面的高壓組件5的入口。也就是說，來自預(yù)供油組件3的低壓燃油，與從柱塞和柱塞套之間泄漏的具有相對高溫和相對低粘度的燃油，一起被抽吸到高壓組件5內(nèi)。這樣，在進(jìn)入高壓組件5之前，來自預(yù)供油組件3的燃油遭遇相對高溫和相對低粘度的泄漏燃油，并且被其稀釋，這會導(dǎo)致高壓組件5中的泄漏增大。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中解決同一問題的另一方案是，通過設(shè)置如圖2所示的返回路徑L，將從高壓組件5的柱塞和柱塞套之間泄漏的流體引導(dǎo)向回流路徑，所述回流路徑通向燃油箱?；亓髀窂奖粯?gòu)造用于在預(yù)供油組件3供應(yīng)的燃油不允許進(jìn)入高壓組件5時將其返回到燃油箱。回流路徑具有用戶預(yù)先設(shè)定的回流壓力。如果泄漏的燃油不能適應(yīng)此回流壓力，就不能被排放到回流路徑中。這限制了泄漏燃油的排放，或者有時甚至不能發(fā)揮作用，盡管此方案可能使得泄漏降低。
實用新型內(nèi)容[0009]本實用新型的目的是以簡單有效的方式排放燃油泵的高壓組件中泄漏的燃油，特別是有效地排出高壓組件的柱塞和柱塞套之間泄漏的燃油。在燃油泵是包含潤滑油的泵時，有效地降低泄漏燃油與潤滑油發(fā)生混合的可能性。
[0010]為此，提供了一種燃油泵，包括泵殼體；向所述燃油泵供應(yīng)燃油的預(yù)供油組件；位于所述泵殼體內(nèi)對所述預(yù)供油組件供應(yīng)的燃油進(jìn)行加壓的高壓組件，其中所述高壓組件包括柱塞和柱塞在其內(nèi)往復(fù)移動的柱塞套；和用于排出所述柱塞和柱塞套之間的流體的流出通道，其中，所述燃油泵包括使所述流出通道與所述預(yù)供油組件的入口相連通的返回路徑。
[0011]根據(jù)一個實施例，所述流出通道和/或所述返回路徑被配置為形成在所述燃油泵的泵殼體中的通道。
[0012]根據(jù)一個實施例，所述返回路徑中設(shè)有第一節(jié)流閥。
[0013]根據(jù)一個實施例，所述燃油泵還設(shè)有起始于所述預(yù)供油組件的出口側(cè)并且通向燃油源的回流路徑。
[0014]根據(jù)一個實施例，所述回流路徑中設(shè)有第二節(jié)流閥。
[0015]根據(jù)一個實施例，所述第一節(jié)流閥和/或所述第二節(jié)流閥是可調(diào)節(jié)的或不可調(diào)節(jié)的。
[0016]根據(jù)一個實施例，所述返回路徑設(shè)置在所述燃油泵的泵殼體外面。
[0017]根據(jù)一個實施例，所述預(yù)供油組件是機(jī)械式預(yù)供油組件。
[0018]根據(jù)一個實施例，所述泵殼體內(nèi)部包含潤滑油，所述柱塞和柱塞套之間的流體是燃油或燃油和潤滑油的混合物。
[0019]根據(jù)一個實施例，所述燃油泵是用于內(nèi)燃機(jī)的共軌噴射系統(tǒng)中的燃油泵。
[0020]通過在燃油泵中設(shè)置用于排放高壓組件的柱塞和柱塞套之間流體的流出通道和使該流出通道連通至預(yù)供油組件入口的返回路徑，高壓組件中柱塞和柱塞套之間泄漏的燃油能夠被有效地排放到預(yù)供油組件入口。在所述燃油泵包含潤滑油的情況下，大大降低了泄漏燃油與潤滑油相混合的危險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本實用新型的上述和其它特征和優(yōu)勢將從結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的描述中得到更好的理解，其中:
[0022]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有通向高壓組件入口的泄漏返回路徑的燃油泵的燃油流動示意圖；
[0023]圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有通向回流路徑的泄漏返回路徑的燃油泵的燃油流動示意圖；
[0024]圖3是根據(jù)本實用新型的燃油泵的高壓組件的剖視圖；
[0025]圖4是根據(jù)本實用新型的具有通向燃油泵的預(yù)供油組件入口的泄漏返回路徑的燃油泵的燃油流動示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面參考附圖描述本實用新型的優(yōu)選實施例，除非特別指出，相同或功能相似的元件和裝置具有相同的參考標(biāo)記。[0027]根據(jù)本實用新型的燃油泵可以是，但不限制于，用于內(nèi)燃機(jī)例如柴油機(jī)的共軌噴射系統(tǒng)的燃油泵。本實用新型還應(yīng)用于任何其它類型的具有潤滑油的泵。
[0028]下面參考圖3和4描述根據(jù)本實用新型的燃油泵。
[0029]燃油泵100包括泵殼體10，向燃油泵100供應(yīng)燃油的預(yù)供油組件(在圖1、2和4中用參考標(biāo)記3表示)和位于泵殼體10內(nèi)的高壓組件(在圖1-4中用參考標(biāo)記5表示，并且在圖3中示出了其剖視圖)，以及相關(guān)的輔助部件，例如閥和通路等，預(yù)供油組件3也可以設(shè)置于燃油泵100的泵殼體10內(nèi)或外部。首先，燃油，例如來自位于燃油泵100外面的燃油箱1，被泵吸到預(yù)供油組件3，在這里燃油被加壓到預(yù)定的低壓，然后進(jìn)入高壓組件5，在這里，燃油被加壓到預(yù)定的高壓，并且最后被輸出到共軌噴射系統(tǒng)的共軌組件(未示出)內(nèi)。
[0030]預(yù)供油組件3可以配置為機(jī)械式預(yù)供油組件。
[0031]參考圖3，高壓組件5可包括驅(qū)動軸30，其被部分地容置于由燃油泵100的泵殼體10限定的潤滑油腔16內(nèi)，柱塞子組件20，其被容置于泵殼體10的套筒部分中，位于驅(qū)動軸30和柱塞子組件20之間的凸輪從動子組件40，以及可連接到共軌組件的出口閥子組件50。吸入高壓組件5的高壓腔(由于在圖示位置中高壓腔容積最小，所以未對高壓腔進(jìn)行標(biāo)注)內(nèi)的燃油通過柱塞子組件20的柱塞22加壓并且經(jīng)由出口閥子組件50輸出到共軌組件內(nèi)。應(yīng)了解，對燃油泵100的高壓組件5來說，可提供一個、兩個或更多個柱塞子組件20以及相應(yīng)的一個、兩個或更多個出口閥子組件50。
[0032]驅(qū)動軸30從泵殼體10外部延伸到潤滑油腔16內(nèi)并且支撐在泵殼體10上，驅(qū)動軸30包括被發(fā)動機(jī)驅(qū)動的第一端34，和連接到預(yù)供油組件的第二端36 (參考圖4)。
[0033]凸輪32 —體地或分離地設(shè)置于驅(qū)動軸30上，并且保持與凸輪從動子組件40的滾子42接觸。
[0034]參考圖3，除滾子42之外，凸輪從動子組件40還包括延伸穿過滾子42的銷軸46以及框架形式的挺柱體44。銷軸46在其相反的兩端支撐在形成于挺柱體44中的孔內(nèi)，從而當(dāng)滾子42被旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸30的凸輪32驅(qū)動時，滾子42繞銷軸46轉(zhuǎn)動，同時與凸輪從動子組件40的其它部件，包括銷軸46和挺柱體44，一起往復(fù)移動。
[0035]在凸輪從動子組件40靠近高壓腔的一側(cè)，柱塞子組件20被容置于泵殼體10的套筒部分中。柱塞子組件20包括柱塞22、柱塞22能夠在其內(nèi)往復(fù)移動的柱塞套24，柱塞彈簧26以及其它部件。在柱塞套24內(nèi)，柱塞22與出口閥子組件50之間限定出高壓腔。
[0036]柱塞22具有直接或間接靠在凸輪從動子組件40的挺柱體44上的第一端22a和連接到出口閥子組件50的第二端22b。出口閥子組件50可經(jīng)由其可開閉的閥V4 (參考圖4)與共軌組件連通。
[0037]燃油泵100的工作循環(huán)描述如下:
[0038]在凸輪32的升程過程中，驅(qū)動軸30轉(zhuǎn)動時，滾子42，以及因此整個凸輪從動子組件40，被凸輪32升高，柱塞子組件20的柱塞22被驅(qū)動而抵抗著柱塞彈簧26的偏壓力在柱塞套24內(nèi)前進(jìn)。高壓腔中的燃油被加壓，并且在出口閥子組件50的閥V4打開的情況下被允許排放到共軌組件內(nèi)。
[0039]與此同時，包含在潤滑油腔16內(nèi)的潤滑油被飛濺到凸輪從動子組件40的表面以及泵殼體10的內(nèi)表面上，因為這些表面暴露于潤滑油腔16的潤滑油中。當(dāng)凸輪從動子組件40的挺柱體44靠著泵殼體10的內(nèi)表面移動時，潤滑油在挺柱體44和泵殼體10的內(nèi)表面之間被攜帶。
[0040]驅(qū)動軸30轉(zhuǎn)動經(jīng)過凸輪32的頂點之后，柱塞子組件20的柱塞22在柱塞彈簧26的偏壓力作用下在柱塞套24內(nèi)后退，滾子42，以及因此整個凸輪從動子組件40，后退，從而滾子42保持與凸輪32接觸。高壓腔的容積增大，壓力降低。燃油被從預(yù)供油組件3吸入，同時出口閥子組件50的閥V4關(guān)閉。
[0041]與此同時，隨著柱塞22被柱塞彈簧26后退，高壓腔中的燃油被降低。此時，降低的燃油與被挺柱體44攜帶并且部分地停留在泵殼體10的內(nèi)表面上的潤滑油混合，從而被其污染。
[0042]重復(fù)上述操作循環(huán)。
[0043]眾所周知，混合有潤滑油的燃油被輸出到共軌組件并且噴射到內(nèi)燃機(jī)內(nèi)是不利的。
[0044]為了解決這一問題，根據(jù)本實用新型，在燃油泵100內(nèi)設(shè)置了排出高壓組件5的柱塞22和柱塞套24之間流體的流出通道以及與其相連通的返回路徑L，從而將高壓組件5中柱塞22和柱塞套24之間的流體引導(dǎo)至預(yù)供油組件3的入口，這將參考圖4詳細(xì)描述。所述柱塞22和柱塞套24之間的流體可包含泄漏的燃油和飛濺的潤滑油。
[0045]在圖4中，作為燃油源的燃油箱I被示出位于燃油泵100外部。燃油被從燃油箱I泵出，經(jīng)過濾器2過濾之后進(jìn)入燃油泵100的預(yù)供油組件3，過濾器2設(shè)置于供應(yīng)線LI中燃油箱I和預(yù)供油組件3之間。
[0046]在預(yù)供油組件3中，燃油被加壓到預(yù)定的低壓。
[0047]當(dāng)柱塞子組件20的柱塞22被柱塞彈簧26后退時，高壓的容積增大，壓力下降。出口閥子組件50的閥V4關(guān)閉，供應(yīng)線L2中的閥V2和閥V3打開。燃油被經(jīng)由供應(yīng)線L2吸入燃油泵100的高壓組件5的高壓腔。
[0048]柱塞子組件20的柱塞22被凸輪從動子組件40驅(qū)動而前進(jìn)時，高壓腔的容積減小，壓力增大。出口閥子組件50的閥V4打開，供應(yīng)線L2中的閥V3關(guān)閉。高壓高溫的燃油被允許經(jīng)由出口閥子組件50的閥V4排出高壓組件5，經(jīng)由線L3排放到共軌組件內(nèi)。
[0049]如在圖4中可以看到的，還設(shè)有回流路徑L4，其起始于預(yù)供油組件3后面控制閥V2后面的位置并且終止于燃油箱I?；亓髀窂絃4被構(gòu)造成，當(dāng)閥V3關(guān)閉時，例如當(dāng)柱塞子組件20的柱塞22被前進(jìn)時，將來自預(yù)供油組件3的預(yù)加壓的燃油引導(dǎo)向燃油箱I。節(jié)流閥V5,例如如圖所示的不可調(diào)節(jié)流閥,設(shè)置在線L4中。
[0050]回流路徑L4具有根據(jù)客戶要求而確定的回流壓力，使得只有具備一定壓力的來自預(yù)供油組件3的燃油才能流經(jīng)回流路徑L4。
[0051]有利地，排出通道可以起始于柱塞22和柱塞套24之間的某一位置，優(yōu)選柱塞22和柱塞套24之間靠近高壓腔一側(cè)的位置，以高效地排出此處的泄漏燃油。返回路徑L與流出通道連通并且通向預(yù)供油組件3的入口。從而柱塞22與柱塞套24之間的泄漏燃油能夠被引導(dǎo)向預(yù)供油組件3的入口。
[0052]這尤其應(yīng)用于油潤滑型燃油泵中，此時，此排出流體可能混合有潤滑油。如上述高效地排出泄漏燃油大大降低了與潤滑油混合的可能性。
[0053]可以想象，除了用于排放柱塞22與柱塞套24之間流體的流出通道外，其它通道，例如用于排放其位置處泄漏例如燃油的通道或端口，可以被連通至所述返回路徑L，實現(xiàn)將希望的流體弓I導(dǎo)向預(yù)供油組件3入口的目的。
[0054]在所有部件，包括預(yù)供油組件3、各閥、各通道以及高壓組件5等，都設(shè)置于單一殼體10中的情況下，流出通道與返回路徑L可以以一個或多個通道的形式形成在該單一的殼體10中，而不需要任何額外部件，例如軟管。
[0055]當(dāng)然，設(shè)置于燃油泵100外部的管道或軟管也可以用于同樣的目的，例如在預(yù)供油組件3位于泵殼體外部的情況下。
[0056]上述解決方案還能夠獲得很多益處，包括:
[0057]相對于【背景技術(shù)】部分中描述的第一方案，本方案能夠減少高壓組件5中燃油的泄漏，因為:在柱塞22和柱塞套24之間泄漏的高溫燃油將，與來自燃油箱I的燃油一起，被泵吸到預(yù)供油組件3，這期間，高溫泄漏燃油的溫度被降低。經(jīng)過預(yù)供油組件3的預(yù)加壓后，它們將以均勻的溫度和均勻的粘度被抽吸到高壓組件5的高壓腔內(nèi)；和
[0058]將泄漏的燃油排放到預(yù)供油組件3不需要基于用戶的要求，因為對將要泵吸到預(yù)供油組件3內(nèi)的燃油的壓力沒有限制。
[0059]作為可選實施例，節(jié)流閥，可調(diào)節(jié)的或不可調(diào)節(jié)的節(jié)流閥，可以設(shè)置于返回路徑L中。
[0060]通過在泵中設(shè)置能夠?qū)⑾Ｍ牧黧w，例如高壓組件的柱塞和柱塞套之間泄漏的燃油，排放到燃油泵的預(yù)供油組件入口的返回路徑L，在柱塞和柱塞套之間泄漏的燃油可以被排放到預(yù)供油組件的入口，而不需基于用戶的要求，而且不會增大高壓組件中的燃油泄漏量。
[0061]本實用新型基于特別優(yōu)選的實施例進(jìn)行了示出和描述，但并不限制于所示出和描述的細(xì)節(jié)。相反，在不偏離由附屬權(quán)利要求限定的實質(zhì)和范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改或變異。
【權(quán)利要求】
1.一種燃油泵，包括: 泵殼體； 向所述燃油泵供應(yīng)燃油的預(yù)供油組件； 位于所述泵殼體內(nèi)對所述預(yù)供油組件供應(yīng)的燃油進(jìn)行加壓的高壓組件，其中所述高壓組件包括柱塞和柱塞在其內(nèi)往復(fù)移動的柱塞套；和 用于排出所述柱塞和柱塞套之間的流體的流出通道， 其特征在于，所述燃油泵包括使所述流出通道與所述預(yù)供油組件的入口相連通的返回路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油泵，其特征在于，所述流出通道和所述返回路徑被配置為形成在所述燃油泵的泵殼體中的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油泵，其特征在于，所述返回路徑中設(shè)有第一節(jié)流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃油泵，其特征在于，所述燃油泵還設(shè)有起始于所述預(yù)供油組件的出口側(cè)并且通向燃油源的回流路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃油泵，其特征在于，所述回流路徑中設(shè)有第二節(jié)流閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃油泵，其特征在于，所述第一節(jié)流閥和/或所述第二節(jié)流閥是可調(diào)節(jié)的或不可調(diào)節(jié)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油泵，其特征在于，所述返回路徑設(shè)置在所述燃油泵的泵殼體外面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的燃油泵，其特征在于，所述預(yù)供油組件是機(jī)械式預(yù)供油組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的燃油泵，其特征在于，所述泵殼體內(nèi)部包含潤滑油，所述柱塞和柱塞套之間的流體包含潤滑油。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的燃油泵，其特征在于，所述燃油泵是用于內(nèi)燃機(jī)的共軌噴射系統(tǒng)中的燃油泵。
【文檔編號】F04B53/00GK203412738SQ201320408658
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
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