CN111594366A - 燃料喷射泵 - Google Patents
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Abstract
燃料喷射泵(101)包括具有与凸轮(17)接触的滚子(51)的驱动机构(50),该滚子沿着凸轮(17)的外形旋转并往复运动。挺杆(54)被由挺杆腔(41)的内壁形成的引导部(42)所引导并且与滚子(51)的运动一起在最低点和最高点之间往复运动。壳体(40)形成直接从燃料供应通道或经由凸轮室(18)而与挺杆室(41)连通的连通通道(45),并在挺杆(54)处于最低位置时位于凸轮(17)与挺杆(54)的中心之间的位置处开口。当挺杆(54)处于最低位置时,流体保持室(61)形成在连通通道(45)的开口附近以接收从连通通道(45)供应的流体。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射泵。
背景技术
传统上,燃料喷射泵已经与柴油发动机共轨系统等一起使用。在这种燃料喷射泵的一个示例中,柱塞通过挺杆往复运动,该挺杆又根据凸轮的旋转而往复运动。结果,燃料喷射泵能够在压缩室中压缩燃料,并且然后排出高压燃料。例如,下面列出的专利文献1公开了一种高压燃料泵,其中,供应路径(50)形成于壳体(48)中。供应路径将燃料引导至挺杆滑动部。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】DE 102016225633A1
发明内容
当凸轮旋转时,随着凸轮与滚子接触点的半径增大,挺杆被向上推动。此时,挺杆的下端沿旋转方向被向前推动,即,沿使挺杆倾斜的方向的力作用在挺杆上。当这种情况发生时,挺杆的外壁与挺杆室的内壁之间的间隙在挺杆沿旋转方向的后方增大,并且由于该间隙中的缝隙体积的扩大而产生负压。由于该负压,操作期间产生的气穴量也增加。这导致在气穴崩解时由冲击压力引起的更大气穴侵蚀(即表面缺陷)。
另外,由于对增大泵送能力的需求,可以使用多缸燃料喷射泵。多缸燃料喷射泵通常包括用于每个凸轮的多组挺杆、柱塞等。每个柱塞是单独泵单元的一部分,并且这些泵单元在不同的时间交替进行泵送。例如,在V形两缸燃料喷射泵中,由于凸轮轴的运动速度增加而进一步增加了作用在挺杆上的侧向力,而凸轮轴的运动速度增加又是在切换泵送缸时由于所施加的负载方向的变化而引起的。在这种情况下,存在可能进一步增加挺杆滑动部处的气穴侵蚀的担忧。
在专利文献1的高压燃料泵中,供应路径沿高度方向形成于挺杆的中心的上方,即与凸轮相反的一侧。当从该供应路径引入燃料时,该燃料的目的是改善挺杆的滑动部的润滑,因此认为该燃料对减少气穴侵蚀几乎没有影响。
鉴于这些观点,本发明的目的在于提供一种燃料喷射泵,其减少了挺杆滑动部的气穴侵蚀。
本发明的燃料喷射泵通过燃料供应通道(5)从燃料箱(1)接收燃料,并且压缩和排出燃料。
该燃料喷射泵包括:凸轮轴(16),其包括与内燃发动机的输出轴一起旋转的凸轮(17);壳体(40),其形成容纳凸轮的凸轮室(18)以及与凸轮室连通的挺杆室(41),该壳体(40)构造成将燃料或油保持在凸轮室中;以及至少一个驱动机构(50)。
驱动机构包括与凸轮接触的滚子(51),该滚子沿凸轮的外形旋转并往复运动;挺杆(54),其被由挺杆室的内壁形成的引导部(42)引导,该挺杆构造成与滚子的运动一起在最靠近凸轮轴的最低点和最远离凸轮轴的最高点之间往复运动,所述至少一个驱动机构构造成通过滚子将凸轮的旋转运动转换成挺杆的往复运动;至少一个柱塞(31),其由驱动机构驱动以与挺杆一体地往复运动;以及固定至壳体的至少一个气缸(20),该至少一个气缸形成柱塞于其中滑动的柱塞滑动孔(23)以及通过柱塞的往复运动而吸入和压缩燃料的压缩室(24),该压缩室设置在柱塞滑动孔的远离驱动机构的端部部分处。
壳体形成至少一个连通通道(45),该连通通道直接从燃料供应通道或通过凸轮室与挺杆室连通,当挺杆位于最低位置处时,该至少一个连通通道在凸轮与挺杆的中心之间的位置处开口。
在以下中的至少一个中形成至少一个流体保持室(61、63、64、65、66):挺杆在挺杆处于最低位置时面向连通通道的开口的外壁;以及围绕连通通道的开口的引导部,该至少一个流体保持室构造成接收从连通通道供应的流体。
在旨在改善挺杆的滑动部的润滑的现有技术的装置中,相对于挺杆在高度方向上的中心在柱塞附近形成供应路径,以便将燃料散布到挺杆的尽可能多的部分处。相反,当挺杆处于最低位置时,本发明的连通通道在比挺杆的中心更低的位置处打开,即,处于凸轮和挺杆的中心之间。结果,根据本发明,当挺杆由于凸轮的旋转而倾斜并且在挺杆后方挺杆滑动部处沿旋转方向的缝隙体积增大时,燃料从连通通道供应到流体保持室。结果,减小了体积扩大部分中的压降并且减少了气穴量。通过减少气穴量,可以减少气穴侵蚀。
附图说明
图1是根据本实施例的V形两缸燃料喷射泵的整体构造图。
图2是示出在切换泵送缸时由于所施加负载的方向的变化而引起的凸轮轴的运动的示意图。
图3是用于说明凸轮轴的运动对挺杆的侧向运动的影响的示意图。
图4是示出根据第一实施例的燃料喷射泵的一个泵单元的整体构造图。
图5是驱动机构在图4的燃料喷射泵的挺杆的最低点处的横截面图。
图6(a)是沿图5的线VIa-VIa截取的横截面图,并且图6(b)是沿着图5的线VIb-VIb截取的横截面图。
图7是当挺杆上升时驱动机构的横截面图。
图8是当挺杆下降时驱动机构的横截面图。
图9是根据第二实施例的燃料喷射泵的驱动机构的横截面图。
图10(a)是沿图9的线Xa-Xa截取的横截面图,并且10(b)是与图10(a)对应的第二实施例的变形例的横截面图。
图11是根据第三实施例的燃料喷射泵的驱动机构的横截面图。
图12是根据第四实施例的燃料喷射泵的驱动机构的横截面图。
图13(a)是根据第四实施例的变形例的对应于图12中的线XIIIa-XIIIa的横截面图,并且图13(b)是其作为第四实施例的另一变形例的图。
图14是根据第五实施例的燃料喷射泵的驱动机构的横截面图。
图15是根据第六实施例的燃料喷射泵的驱动机构的横截面图。
图16(a)是沿着图14的线XVIa-XVIa截取的横截面图,并且图16(b)是沿着图15的线XVIb-XVIb截取的横截面图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述燃料喷射泵的多个实施例。在以下多个实施例中,相同的附图标记用于基本上相同的元件,并且为了简洁可以省略其描述。以下的第一至第六实施例可以统称为“本实施例”。本实施例的燃料喷射泵100例如可以实现为用于将高压燃料泵送至柴油发动机的共轨系统中的共轨的供应泵。
首先,将参照图1描述V形两缸燃料喷射泵100的整体构造。燃料喷射泵100包括用于一个凸轮轴16的两个泵单元,第一泵单元110和第二泵单元120。凸轮轴16包括与内燃发动机的输出轴一起旋转的凸轮17。在本说明书中,每个泵单元可以被称为“气缸”,并且包括多个泵单元的系统被称为“多缸”系统。
每个泵单元包括在气缸20内往复运动以泵送燃料的柱塞31以及驱动柱塞31的驱动机构50。即,多缸燃料喷射泵包括多组气缸20、柱塞31以及驱动机构50。驱动机构50包括与凸轮17接触的滚子51以及根据凸轮17的旋转而沿着挺杆室41的内壁往复运动的挺杆54。驱动机构50的详细操作将在后面描述。
在本说明书中,主要参考柱塞31的轴线Z1和Z2来描述泵单元110和120的轴线。在图1所示的V形两缸燃料喷射泵100中,两个柱塞31的轴线Z1和Z2在围绕凸轮轴16定中心的同时沿彼此不同的方向延伸。轴线Z1和Z2例如可以彼此偏移大约90°。另外,当沿图1所示的定向进行观察时,两个柱塞31的轴线Z1和Z2在与凸轮轴16正交的平面上共面。
接下来,将描述燃料的流动。图1中的实线箭头表示从燃料箱1供应至燃料喷射泵100的燃料流。单点划线箭头表示燃料在燃料喷射泵100内的流动,其中,燃料从挺杆室41通过进入阀22而吸入至压缩室24中。双点划线箭头指示燃料流返回至燃料箱1。规则虚线箭头指示高压燃料流通过排出阀26从压缩室24排出。应注意,共轨位于规则虚线箭头的端部,但在图中省略。供应到共轨的高压燃料被分配到多个燃料喷射阀并且被喷射到内燃发动机的气缸中。
关于由实线箭头指示的流,从安装在燃料箱1中的进料泵2泵送的燃料由主过滤器3过滤,然后由燃料喷射泵100内的次级过滤器4过滤。然后,经过滤的燃料流动通过燃料供应通道5并在燃料供应通道5内分流以流向凸轮室18和调节阀7。调节阀7将燃料压力调节到预定范围。通过调节阀7的燃料与来自燃料喷射泵100的返回燃料汇合并返回到燃料箱1。应当注意,返回燃料在该汇合之前通过溢流孔8。
第一泵单元110和第二泵单元120的挺杆54各自包括流体保持室61。燃料供应通道5中的燃料通过凸轮室18供应到第一泵单元110中的流体保持室61。另外,燃料供应通道5中的燃料在分支点6处分流并直接供应到第二泵单元120的流体保持室61。分支点6设置在调节阀7的上游,即,设置在燃料箱1和调节阀7之间。将在后面描述流体保持室61的构造和操作。
在V型两缸燃料喷射泵100中,通过使用两个泵单元110和120而在不同时刻交替地泵送燃料,可以增加总泵送能力。然而,由于V形设置引起了独特的关注。接下来,参照图2和图3,将描述对于V形设置特定的关注。
两个泵单元110和120中的当前正在进行泵送的泵单元将被称为“泵送气缸”。在两缸燃料喷射泵100中,泵送气缸在两个泵单元110和120之间交替切换。在图2中的时刻(I),第一泵单元110是泵送气缸,而在时刻(II),第二泵单元120是泵送气缸。方块箭头示出了凸轮轴作用力Fc。位于每个图示底部的放大视图示出了凸轮轴16在衬套15中的位移,并且带阴影方块箭头示出了衬套反作用力Fbr。衬套反作用力Fbr沿与凸轮轴作用力Fc相反的方向作用。
衬套反作用力Fbr的方向在第一泵单元110刚刚完成泵送的时刻(I)为右下方向,并且在第二泵单元120正在泵送时,例如在时刻(II),改变为右上方向。据此,凸轮轴16在衬套中的位置改变。结果,当切换泵送气缸时,凸轮轴16的运动速度由于所施加负载方向的改变而增加。
图3示出了挺杆54在相应壳体40的挺杆室41中的行为。如稍后将描述的,无论使用单个气缸还是多个气缸,凸轮机构都由于凸轮17的旋转而产生使得挺杆54侧向运动的力Fs。另外,在V形设置中,如关于图2所解释的,运动速度由于所施加负载方向的变化而增加,并且由该运动速度的增加引起的力Fmv也作用在挺杆54上。结果,凸轮17的旋转方向后方的缝隙量增大,并且气穴量增加。在这种情况下,存在可能进一步增加挺杆滑动部处的气穴侵蚀的担忧。
在这方面,根据本实施例的燃料喷射泵100包括位于挺杆滑动部中的缝隙体积增大并且产生负压的位置处的流体保持室。另外,从连通通道供应正压燃料以减少发生的气穴量。通过减少气穴量,可以减少气穴侵蚀。
在下文中,将针对每个实施例描述具体解决方案。每个实施例的燃料喷射泵的附图标记由实施例编号表示为“10”之后的第三数字。在以下的实施例中,将详细说明一个泵单元的构造。为了方便起见,将泵单元的柱塞31侧称为“上”,并将凸轮17侧称为“下”。然而,从V形设置的构造可以清楚地看出,柱塞31和凸轮17之间的方向可以相对于竖直方向倾斜。
(第一实施例)
将参照图4至图8描述根据第一实施例的燃料喷射泵101。图4针对一个泵单元示出了与图1中相同的燃料流。各种类型的虚线和箭头表示与图1中相同的要素。高压燃料在压缩室24中加压并通过排出阀26排出至共轨9。图5、7和8分别示出了在挺杆54的最低点处、当挺杆54上升时以及当挺杆下降时的驱动机构50的横截面图。图6(a)是沿图5的线VIa-VIa截取的横截面图,并且图6(b)是沿着图5的线VIb-VIb截取的横截面图。
图5、7和8的竖直中心线表示在气缸20的柱塞滑动孔23中滑动的柱塞31的轴线Z(在下文中称为“柱塞轴线Z”)。滚子51和凸轮17各自绕正交于图5平面的旋转轴线旋转。在沿图的侧向方向的负载没有施加到凸轮17和挺杆54的理想状态下,滚子51的旋转轴线Yr和凸轮17的旋转轴线Yc与柱塞轴线Z相交。包括柱塞轴线Z和滚子51的旋转轴线Yr(或凸轮17的旋转轴线Yc)的平面被称为平面Pyz。平面Pyz与图5、7和8中的柱塞轴线Z重叠。平面Pyz平行于图6(a)中的平面并且与图6(b)中的Y轴线重叠。图6(b)中的Y轴线平行于滚子51的旋转轴线Yr以及凸轮17的旋转轴线Yc。
首先,主要参考图5和图6。壳体40包括用于容纳凸轮17的凸轮室18以及与凸轮室18连通的挺杆室41。凸轮室18填充有燃料或油。包括挺杆54的驱动机构50容纳在挺杆室41中。挺杆室41具有筒形内壁,该筒形内壁形成用于引导挺杆54的往复运动的引导部42。
驱动机构50包括滚子51、靴形部52以及挺杆54。滚子51与凸轮17接触并且在沿着凸轮17的外形旋转的同时往复运动。靴形部52插设于滚子51和挺杆54之间并且可旋转地支撑滚子51。挺杆54具有大致筒形形状,并由由挺杆室41的内壁形成的引导部42所引导。挺杆54与滚子51的运动一起往复运动。驱动机构50通过滚子51将凸轮17的旋转运动转换为挺杆54的往复运动,并且通过将挺杆54的往复运动传递至柱塞31来驱动柱塞31。
在下文中,将凸轮17在凸轮17与滚子51之间的接触点处的半径称为“接触半径”。随着凸轮17旋转,当接触半径增大时,滚子51和挺杆54上升,而当接触半径减小时,滚子51和挺杆54下降。在这方面,挺杆54在最靠近凸轮轴16的“最低点”和最远离凸轮轴16的“最高点”之间往复运动。
柱塞31由驱动机构50驱动并在气缸20的柱塞滑动孔23中与挺杆54一体地往复运动。复位弹簧32通过固定至柱塞31的下端部的底座33而将挺杆54向凸轮17偏压。随着凸轮17旋转并且接触半径增大,挺杆54克服复位弹簧32的偏压力而上升。
气缸20固定至壳体40并且除了柱塞31在其中滑动的柱塞滑动孔23之外,还具有进入通道21、压缩室24、排出通道25等。通过柱塞31的往复运动而吸入的燃料在压缩室24中加压。压缩室24设置在柱塞滑动孔23的与驱动机构50相反的相反侧上的端部处。
具体地,在燃料进入冲程期间,柱塞31降低,进入阀22根据来自ECU(未示出)的命令而打开,并且燃料被从进入通道21引入至压缩室24中。在压缩冲程期间,在关闭进入阀22之后,柱塞31上升以压缩压缩室24中的燃料。在排出冲程期间,排出阀26通过加压燃料的压力而打开,并且高压燃料通过排出通道25而排出。
除了该基本构造,在第一实施例的燃料喷射泵101中,特别地,在壳体40中形成有连通通道45。如图1和图4所示,连通通道45要么直接从燃料供应通道5中调节阀7上游的的分支点6要么经由凸轮室18与挺杆室41连通。如图5所示,当挺杆位于最低位置时,连通通道45在比挺杆54的中心更低的位置处打开。进一步地,如图6所示,当平面Pxz定义为包括柱塞轴线Z并且正交于滚子的旋转轴线Yr时,连通通道的中心轴线X存在于平面Pxz上。
另外,流体保持室61形成在挺杆54的外壁上。流体保持室61接收从连通通道45供应的流体。在本实施例中,燃料被供应作为该流体。流体保持室61至少在图5的状态下,即至少当挺杆54处于最低点时面对连通通道45的开口。如图6(b)所示,第一实施例的流体保持室61形成为在挺杆54的外壁上的环形槽。此外,设置有用于将壳体40和挺杆54彼此固定的固定销53。作为示例,固定销53可以设置在挺杆54的周向方向上的一个位置处。然而,在其它实施例中,不设置固定销。换句话说,在替代实施例中可以省略固定销53。
接下来,将参照图7和图8描述凸轮17旋转期间的操作。如图7所示,随着凸轮17的接触半径增大,挺杆54被向上推。此时,挺杆54的下端端部被沿旋转方向的正向推动,即,沿使挺杆54倾斜的方向的力作用在挺杆54上。当发生这种情况时,挺杆54的外壁和挺杆室41的内壁之间的间隙在挺杆54沿旋转方向的后方增大,从而增大了该间隙中的缝隙体积。
这里,考虑在壳体40中未设置连通通道45的比较例。在这种情况下,由于容积扩大部分(在图7中用*1表示)中的负压增加,因此,在操作期间产生的气穴量也增加。这导致在气穴崩解时由冲击压力引起的更大气穴侵蚀。相反,在第一实施例中,燃料从形成在挺杆54沿凸轮17旋转方向后方的连通通道45供应到流体保持室61,使得在容积扩大部分(*1)中的压力下降减小,这反过来也减少了气穴。通过减少气穴量,可以减少气穴侵蚀。
如图8所示,在挺杆54经过最高点之后,随着凸轮17的接触半径减小,挺杆54下降。此时,挺杆54通过复位弹簧32的偏压力而倾斜,使得在与挺杆54上升时相反的相反方向上的缝隙体积,即在旋转方向上处于前方的空间变大。在没有设置连通通道的比较例的情况下,在图7所示的状态下产生的侵蚀持续直到容积扩大部分中的压力恢复到例如图8所示的状态为止。相反,在第一实施例中,容积扩大部分中的压力恢复加快,并且缩短了侵蚀消除的时间。
(效果)
如上所述,在本实施例中,当挺杆54由于凸轮17的旋转而倾斜并且在挺杆滑动部处在挺杆54沿旋转方向后方的缝隙体积增大时,燃料从连通通道45供应至流体保持室61中。结果,减小了容积扩大部分中的压降,并且减少了气穴量。通过减少气穴量,可以减少气穴侵蚀。特别地,在V形两缸燃料喷射泵中,凸轮的运动速度增加,所施加负载的方向改变,并且该运动速度的增加进一步影响挺杆的倾斜。这样,当将本发明应用于V形两缸燃料喷射泵时,减少气穴的效果甚至更加显著。
应当注意,除了专利文献1(DE102016225633A1)之外,还可以在JP H11-200989A和JP 6394413B中找到包括与燃料喷射泵的挺杆滑动部连通的通道的构造。然而,这些现有技术文献仅公开了从挺杆滑动部的上部供应用于润滑的燃料或油的特征,而没有公开在由于挺杆的倾斜而产生负压的位置处供应燃料的特征。因此,在上述传统技术中,没有减小挺杆滑动部的气穴的技术效果。
本实施例的连通通道45相对于旋转方向形成在凸轮17的后方。另外,当将平面Pxz定义为包括柱塞轴线Z并且正交于滚子的旋转轴线Yr时,连通通道45的中心轴线X存在于平面Pxz上。结果,可以将燃料准确地供应到由于挺杆54的倾斜而产生负压的位置。因此,可以有效地抑制气穴。
此外,在本实施例中,供应至连通通道45的燃料从调节阀7上游的分支点6供应,从而供应稳定压力的燃料。结果,可以以稳定的方式减少气穴量和气穴侵蚀,而不受燃料压力波动的影响。
(第二实施例)
接下来,将参照图9和图10描述根据第二实施例的燃料喷射泵102。在图9及以后的附图中所示的驱动机构50的横截面图中,与第一实施例的图5、7和8相比,省略了气缸20。在第二实施例中,代替根据第一实施例的包括环形槽的流体保持室61,在挺杆54外壁的面对连通通道45的部分中沿周向方向局部形成有流体保持室63。在图9中,挺杆54外壁的在挺杆54的下部处面向连通通道45的部分(即,图的左侧)是凹入的。同时,挺杆54外壁的在挺杆54的下部处背离连通通道45的部分(即,图的右侧)是笔直的。
例如,如图10(a)所示,局部流体保持室63可具有形成为与挺杆54的外壁同心的弧形形状的槽底部表面。即,当沿轴向方向的横截面进行观察时,流体保持室63具有径向宽度恒定的弧形形状。利用该构造,与第一实施例的环形槽构造相比,挺杆54在与固定销53的接触点处具有更大的厚度。此外,在图10(b)所示的变形例中,局部流体保持室64具有平坦槽底部。即,在轴向横截面图中,流体保持室64的槽底部具有与挺杆54的外壁的形状相对应的圆的弦的形状。利用该构造,可以进一步简化槽加工工艺。
(第三实施例)
接下来,将参照图11描述根据第三实施例的燃料喷射泵103。首先,相对于第一实施例,当挺杆54处于最低位置时在挺杆54的中心下方(即,在凸轮17与挺杆54的中心之间)的位置处开口的连通通道45被称为“下部连通通道45”。类似地,在挺杆54的中心下方(即,在凸轮17和挺杆54的中心之间)的位置处形成于挺杆54的外壁上的流体保持室61被称为“下部流体保持室61”。在第三实施例中,除了下部连通通道45之外,在壳体40中还形成有上部连通通道46。此外,除了下部流体保持室61之外,还在挺杆54的外壁上形成有上部流体保持室62。
当挺杆54位于最低点时,上部连通通道46在挺杆54的中心上方(即,在柱塞31与挺杆54的中心之间)的位置处开口。类似于下部连通通道45,上部连通通道46要么直接从燃料供应通道5或通过凸轮室18而与挺杆室41连通。上部流体保持室62在高度方向上在柱塞31和挺杆54的中心之间形成在挺杆54的外壁上,并接收从上部连通通道46供应的流体。
当沿图11所示的方向观察时,即,沿滚子51的旋转轴线Yr方向进行观察时,上部连通通道46和上部流体保持室62相对于下部连通通道45和下部流体保持室61关于挺杆54的中心对称定位。换句话说,上部连通通道46形成在凸轮17在旋转方向上的前方。另外,图11中所示的下部流体保持室61和上部流体保持室62均形成为环形槽。然而,基于第二实施例,下部流体保持室61和上部流体保持室62中的一个或两个可以替代地形成为分别对应于下部连通通道45和上部连通通道46的局部流体保持室。
如图11所示,当凸轮17的接触半径增大并向上推动挺杆54时,在附图左下侧处的挺杆滑动部处缝隙体积增大,同时在作为对角部的附图右上侧处缝隙体积增大。在这种情况下,不仅从下部连通通道45供应燃料,还从上部连通通道46供应燃料,以减小缝隙体积增加的(*1)和(*2)部分(见图11)中的压降。结果,可以减少对挺杆54的对角部的侵蚀。
(第四实施例)
接下来,将参照图12和图13描述根据第四实施例的燃料喷射泵104。第四实施例与第三实施例的不同之处在于,在壳体40中还形成有下部相反连通通道45C和上部相反连通通道46C。这里,当平面Pyz被定义为包括柱塞轴线Z和滚子轴线Yr时,下部相反连通通道45C横跨平面Pyz面对下部连通通道45,并且上部相反连通通道46C横跨平面Pyz面对上部连通通道46。换句话说,下部相反连通通道45C形成在凸轮17在旋转方向上的前方,而上部相反连通通道46C形成在凸轮17在旋转方向上的后方。
当下部流体保持室61形成为环形形状时,下部流体保持室61共同对应于下部连通通道45和下部相反连通通道45C两者。此外,当上部流体保持室62形成为环形形状时,上部流体保持室62共同对应于上部连通通道46和上部相反连通通道46C两者。
另外,图13(a)和13(b)示出了根据第四实施例的修改例的流体保持室的示例。虽然图13(a)和13(b)示出了下部连通通道45和下部相反连通通道45C的横截面,但这也同样适用于上部连通通道46和上部相反连通通道46C。在图13(a)所示的示例中,各自具有对应于图10(a)的弧形槽底部的两个流体保持室63和63C分别形成在横跨平面Pyz的对称位置处。在图13(b)所示的示例中,各自具有对应于图10(b)的平坦槽底部的两个流体保持室64和64C分别形成在横跨平面Pyz的对称位置处。
如图8所示,当凸轮17的接触半径减小并且挺杆54从最高点下降时,挺杆54在旋转方向前方的缝隙体积增大。在这种情况下,燃料从下部相反连通通道45C和上部相反连通通道46C进行供应以减小缝隙体积增大的(*3)和(*4)部分(见图12)中的压降。结果,当挺杆54下降时,也可以减少气穴和侵蚀。
作为替代实施例,除了下部连通通道45和上部连通通道46之外,可以仅形成下部相反连通通道45C和上部相反连通通道46C中的一个。另外可替代地,也可以不设置上部连通通道46而仅设置下部连通通道45和下部相反连通通道45C。
(第五和第六实施例)
接下来,将参照图14至图16描述根据第五和第六实施例的燃料喷射泵105、106。在第一实施例等中,流体保持室61形成在挺杆54的面对连通通道45的开口的外壁上。相反,在第五、第六实施例中,流体保持室65围绕连通通道45的开口形成在壳体40的引导部42中。
在图14和图16(a)所示的第五实施例中,流体保持室65形成为沿着引导部42的内周的环形槽并且包括连通通道45的开口的周缘。在图15和图16(b)所示的第六实施例中,流体保持室66仅局部地形成在连通通道45的开口的周缘处。
以此方式,当流体保持室65和66形成在壳体40的引导部42中时,表现出与其中流体保持室61形成在挺杆54的外壁上的构造相同的技术效果。此外,流体保持室可以形成在挺杆54的外壁和壳体40的引导部42两者上。此外,作为第三和第四实施例的组合,对应于上部连通通道46的流体保持室可以形成在壳体40的引导部42中。
(其他实施例)
(A)在上述实施例中,每个功能有一个连通通道。例如,第三实施例包括两种类型的连通通道(下部连通通道45和上部连通通道46),并且第四实施例包括四种类型的连通通道(进一步包括两个相反连通通道)。在这两种情况下,仅一个连通通道45设置在旋转方向后方的下部部分中。作为替代,例如,可以多个连通通道并行地设置在旋转方向后方的下部部分中。换句话说,来自燃料供应通道5的连通通道可以在某个点处分开,并且可以从多个开口将燃料供应到挺杆室41。
(B)柱塞31的驱动机构可以构造成使得滚子51的运动直接传递到挺杆54,而不需要如上述实施例那样设置靴形部52。
(C)本发明不限于具有V形设置的两缸燃料喷射泵,并且可以应用任何多缸型燃料喷射泵,例如具有彼此以相同角度设置在正交于凸轮轴16的不同平面上的多个泵单元的多缸燃料喷射泵或者具有以不同角度并行设置的多个泵单元的多缸燃料喷射泵。此外,本发明不限于多缸燃料喷射泵,而是可以应用于单缸燃料喷射泵。
(D)本发明的燃料喷射泵不限于柴油发动机,而可以是用于汽油发动机或其他类型的发动机的燃料泵。
本发明不限于上述实施例,并且可以在不脱离本发明的精神的情况下以各种修改来实现。
Claims (8)
1.一种燃料喷射泵,其通过燃料供应通道(5)从燃料箱(1)接收燃料并且压缩和排出所述燃料,所述燃料喷射泵包括:
凸轮轴(16),其包括与内燃发动机的输出轴一起旋转的凸轮(17);
壳体(40),其形成容纳所述凸轮的凸轮室(18)以及与所述凸轮室连通的挺杆室(41),所述壳体(40)构造成将燃料或油保持在所述凸轮室中;
至少一个驱动机构(50),其包括:
与所述凸轮接触的滚子(51),其沿着所述凸轮的外形旋转并往复运动,
挺杆(54),其被由所述挺杆室的内壁形成的引导部(42)引导,所述挺杆构造成与所述滚子的运动一起在最靠近所述凸轮轴的最低点和最远离所述凸轮轴的最高点之间往复运动,所述至少一个驱动机构构造成通过所述滚子而将所述凸轮的旋转运动转换成所述挺杆的所述往复运动,
至少一个柱塞(31),其由所述驱动机构驱动以与所述挺杆一体地往复运动,以及
固定至所述壳体的至少一个气缸(20),其形成所述柱塞在其中滑动的柱塞滑动孔(23)以及通过所述柱塞的所述往复运动在其中抽吸和压缩燃料的压缩室(24),所述压缩室设置在所述柱塞滑动孔的远离所述驱动机构的端部部分处,其中,
所述壳体形成或者直接从所述燃料供应通道或者经由所述凸轮室而与所述挺杆室连通的至少一个连通通道(45),所述至少一个连通通道在当所述挺杆位于最低位置时位于所述凸轮和所述挺杆的中心之间的位置处开口,以及
至少一个流体保持室(61、63、64、65、66)形成在以下中的至少一个中:
所述挺杆的在所述挺杆位于所述最低位置时面对所述连通通道的所述开口的外壁,以及
围绕所述连通通道的所述开口的所述引导部,所述至少一个流体保持室构造成接收从所述连通通道供应的流体。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射泵,其中,所述至少一个连通通道中的至少一个的轴线(X)位于包括所述柱塞的轴线(Z)并且与所述滚子的旋转轴线(Yr)正交的平面(Pxz)上。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射泵,其中,所述至少一个连通通道中的至少一个形成在所述凸轮的旋转方向上的后方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射泵,其中,
将燃料压力调节到预定范围内的调节阀(7)设置在所述燃料供应通道中,以及
所述连通通道将所述挺杆室在所述燃料箱和所述调节阀之间的点处连通至所述燃料供应通道。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射泵,其中,
所述燃料喷射泵是多缸型燃料喷射泵,其包括多组所述气缸、所述柱塞和所述驱动机构,以及
所述多个柱塞中的每一个的轴线围绕所述凸轮轴沿彼此不同的方向延伸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射泵,其中,
所述燃料喷射泵是多缸型燃料喷射泵,其包括多组所述气缸、所述柱塞和所述驱动机构,以及
所述多个柱塞中的每一个的轴线布置在与所述凸轮轴正交的公共平面上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射泵,其中,
所述连通通道是下部连通通道并且所述流体保持室是下部流体保持室,
所述壳体还形成或者直接从所述燃料供应通道或者经由所述凸轮室而与所述挺杆室连通的至少一个上部连通通道(46),所述至少一个上部连通通道在当所述挺杆位于所述最低位置时位于所述柱塞和所述挺杆的所述中心之间的位置处开口,
至少一个上部流体保持室(62)形成在以下中的至少一个中:
所述挺杆的在所述挺杆位于所述最低位置时面对所述上部连通通道的所述开口的外壁,以及
围绕所述上部连通通道的所述开口的所述引导部,所述至少一个上部流体保持室构造成接收从所述上部连通通道供应的流体,以及
当沿着所述滚子的旋转轴线方向观察时,所述上部连通通道和所述上部流体保持室相对于所述下部连通通道和所述下部流体保持室关于所述挺杆的所述中心对称地定位。
8.根据权利要求7所述的燃料喷射泵,其中,
所述壳体还形成下部相反连通通道(45C)和上部相反连通通道(46)中的至少一个,以及
假设平面(Pyz)包括所述柱塞的轴线(Z)和所述滚子的旋转轴线(Yr),则所述下部相反连通通道横跨所述平面面对所述下部连通通道,并且所述上部相反连通通道横跨所述平面面对所述上部连通通道。
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