燃料泵及其出口阀座制造技术

一种燃料泵(20)，包括：燃料泵壳体(28)，其具有泵送室(38)和沿出口阀孔轴线(43a)延伸的出口阀孔(43)；泵送柱塞(34)，其在柱塞孔(30)内沿横向于出口阀孔轴线(43a)的柱塞孔轴线(32)往复运动；以及出口阀组件(42)。出口阀组件(42)包括具有出口流动通道(60c)的出口阀座(60)，其中，出口阀座(60)的第一部分在平行于柱塞孔轴线(32)的方向上与泵送柱塞(34)对准，并且其中，出口阀座(60)的第二部分在平行于柱塞孔轴线(32)的方向上不与泵送柱塞(34)对准；以及出口阀构件(58)，其能在提供通过出口流动通道(60c)的流体连通的离座位置与防止通过出口流动通道(60c)的流体连通的座置位置之间移动。

【技术实现步骤摘要】
燃料泵及其出口阀座
本公开涉及一种向内燃机供给燃料的燃料泵，更具体地涉及一种包括在泵送室中往复运动的泵送柱塞的燃料泵，并且甚至更具体地涉及一种包括出口阀座的燃料泵，该出口阀座延伸到泵送室中且具有接纳泵送柱塞的槽。
技术介绍
在以汽油为燃料的现代内燃机中，尤其是用于汽车市场的燃料系统采用汽油直射(GDi)，其中设置有将燃料直接地喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射器。在这种采用GDi的系统中，来自燃料箱的燃料在相对较低的压力下由低压燃料泵供给，低压燃料泵通常是位于燃料箱内的电动燃料泵。低压燃料泵将燃料供给至高压燃料泵，该高压燃料泵通常包括通过内燃机的凸轮轴而往复运动的泵送柱塞。泵送柱塞的往复运动进一步加压燃料，以便供给至燃料喷射器，该燃料喷射器将燃料直接地喷射到内燃机的燃烧室中。在运行期间，内燃发动机受到对输出扭矩的变化的需求。为了适应变化的输出扭矩需求，泵送柱塞的每个冲程所输送的燃料量也必须变化。改变高压燃料泵的燃料输送的一种策略是使用数字入口阀，该数字入口阀允许在每个进气冲程期间全部燃料进入泵送室，然而，可以允许数字入口阀在泵送柱塞的压缩冲程的一部分期间保持打开，以允许一些燃料朝向燃料源溢回。当数字入口阀在压缩冲程的剩余部分期间关闭时，燃料被加压并且加压燃料被供给至燃料喷射器。这种布置的示例在授予臼井(Usui)等人的美国专利7401594号和授予山田(Yamada)等人的美国专利7707996号中公开。诸如由臼井(Usui)等人和山田(Yamada)等人公开的那些现有技术的入口阀具有以下缺点：入口阀通过诸如过盈配合、螺纹连接、焊接和螺纹紧固件中的一个或多个的辅助装置保持在高压燃料泵的壳体内。这些辅助装置不仅增加了成本和复杂性，而且连接的鲁棒性可能降低。因此，期望使入口阀的座由壳体中的肩部支承。为了适应通过泵送室的座的组装，可能需要扩大泵送室的尺寸。然而，扩大泵送室以适应座的插入产生了具有大于所需的体积的泵送室，并且因此，产生了过大的死体积、即泵送室的体积在体积上显著大于泵送柱塞在冲程中能够泵送的体积。这种过大的死体积导致效率降低。需要的是一种将如上所述的一个或多个缺点减到最少或消除的燃料泵和入口阀。
技术实现思路
简而言之，提供一种燃料泵，包括：燃料泵壳体，在该燃料泵壳体中限定有泵送室，所述燃料泵壳体具有出口阀孔，该出口阀孔沿出口阀孔轴线延伸并以出口阀孔轴线为中心；泵送柱塞，该泵送柱塞在柱塞孔内沿横向于出口阀孔轴线的柱塞孔轴线往复运动，使得泵送柱塞的进气冲程增加泵送室的体积并且泵送柱塞的压缩冲程减小泵送室的体积；以及出口阀组件。出口阀组件包括出口阀座，该出口阀座具有延伸穿过该出口阀座的出口阀座流动通道，其中，出口阀座的第一部分在平行于柱塞孔轴线的方向上与泵送柱塞对准，并且其中，出口阀座的第二部分在平行于柱塞孔轴线的方向上不与泵送柱塞对准；以及出口阀构件，该出口阀构件能在1)提供通过出口阀座流动通道的流体连通的离座位置与2)防止通过出口阀座流动通道的流体连通的座置位置之间移动。本文所述的具有出口阀座的燃料泵使泵送室的死体积最小化，从而使效率最大化，并同时仍允许通过泵送室安装入口阀座。通过阅读下面仅通过非限制性示例并参考附图给出对本专利技术的较佳实施方式的详细描述中，本专利技术进一步的特征和优点将会显得更清楚。附图说明将参考附图来进一步描述本专利技术，附图中：图1是包括根据本专利技术的燃料泵的燃料系统的示意图；图2是图1的燃料泵的剖视图；图3是图1和图2的燃料泵的入口阀组件的分解等距视图；图4是图2的一部分的放大图，示出了燃料泵的处于第一位置的入口阀组件；图5是图4所示部分的图，现在示出了处于第二位置的入口阀组件；图6是图4和图5所示部分的图，现在示出了当从图5的位置移动到图4的位置时处于瞬态位置的入口阀组件；图7是图2的一部分的放大图，示出了出口阀组件；以及图8和图9是从两个不同视角示出的出口阀组件的出口阀座的等距视图。具体实施方式根据本公开的优选实施方式，首先参照图1，以示意性的形式示出了用于内燃机12的燃料系统10。燃料系统10通常包括：燃料箱14，所述燃料箱14容纳将被供给至内燃机12以使该内燃机12运行的一定体积的燃料；多个燃料喷射器16，所述多个燃料喷射器16将燃料直接地喷射到内燃机12的相应燃烧室(未示出)中；低压燃料泵18；以及高压燃料泵20，低压燃料泵18从燃料箱14抽取燃料并提高燃料的压力以输送到高压燃料泵20，其中所述高压燃料泵20进一步提高燃料的压力以输送到燃料喷射器16。仅作为非限制性示例，低压燃料泵18可将燃料的压力提高到大约500kPa或以下，高压燃料泵20可将燃料的压力提高到大约14MPa以上，并且根据内燃机12的操作需要可为大约35MPa。尽管已经示出了四个燃料喷射器16，但是应当理解，可提供更少或更多数量的燃料喷射器16。如图所示，低压燃料泵18可以设置在燃料箱14内，但是低压燃料泵18也可替代地设置在燃料箱14的外部。低压燃料泵18可以是本领域普通技术人员公知的电动燃料泵。低压燃料供给通道22提供从低压燃料泵18到高压燃料泵20的流体连通。可以设置燃料压力调节器24，使得燃料压力调节器24通过使由低压燃料泵18供给的燃料的一部分通过燃料返回通道26返回到燃料箱14而在低压燃料供给通道22内保持大致均匀的压力。虽然燃料压力调节器24已经示出在燃料箱14外部的低压燃料供给通道22中，但是应当理解的是，燃料压力调节器24可以位于燃料箱14内并且可以与低压燃料泵18集成。现在另外参考图2，高压燃料泵20包括燃料泵壳体28，该燃料泵壳体包括沿柱塞孔轴线32延伸且以该柱塞孔轴线32为中心的柱塞孔30。如图所示，柱塞孔30可由插入件和燃料泵壳体28的组合限定，但可替代地仅由燃料泵壳体28直接地形成。高压燃料泵20还包括泵送柱塞34，该泵送柱塞34位于柱塞孔30内，并基于来自内燃机12(仅在图1中示出)的旋转凸轮轴36的输入而在柱塞孔30内沿柱塞孔轴线32往复运动。在燃料泵壳体28内限定有泵送室38。高压燃料泵20的入口阀组件40位于燃料泵壳体28的泵壳体入口通道41内，并且选择性地允许来自低压燃料泵18的燃料进入泵送室38，而出口阀组件42位于燃料泵壳体28的出口阀孔43内，并且选择性地允许燃料从泵送室38经由每个燃料喷射器16与之流体连通的燃料分配管44而连通到燃料喷射器16。出口阀孔43以出口阀孔轴线43a为中心并沿该出口阀孔轴线43a延伸。在操作中，泵送柱塞34的往复运动使得泵送室38的体积在泵送柱塞34的进气冲程期间(如图2中的向下定向)增加，其中柱塞复位弹簧46使得泵送柱塞34向下移动，并且相反地，泵送室38的体积在压缩冲程期间(如图2中的向上定向)减小，其中凸轮轴36使得泵送柱塞34克服柱塞复位弹簧46的力向上移动。以这种方式，燃料在进气冲程期间被吸入泵送室38中，并且相反地，燃料在压缩冲程期间通过泵送柱塞34在泵送室38内被加压，如稍后将更详细地描述的这取决于入口阀组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料泵(20)，包括：燃料泵壳体(28)，所述燃料泵壳体具有限定在所述燃料泵壳体中的泵送室(38)，所述燃料泵壳体(28)具有出口阀孔(43)，所述出口阀孔(43)沿出口阀孔轴线(43a)延伸并以所述出口阀孔轴线(43a)为中心；/n泵送柱塞(34)，所述泵送柱塞在柱塞孔(30)内沿横向于所述出口阀孔轴线(43a)的柱塞孔轴线(32)往复运动，使得所述泵送柱塞(34)的进气冲程增加所述泵送室(38)的体积，并且所述泵送柱塞(34)的压缩冲程减小所述泵送室(38)的体积；以及/n出口阀组件(42)，所述出口阀组件包括：出口阀座(60)，所述出口阀座具有延伸穿过所述出口阀座的出口阀座流动通道(60c)，其中，所述出口阀座(60)的第一部分在平行于所述柱塞孔轴线(32)的方向上与所述泵送柱塞(34)对准，并且其中，所述出口阀座(60)的第二部分在平行于所述柱塞孔轴线(32)的方向上不与所述泵送柱塞(34)对准；以及/n出口阀构件(58)，所述出口阀构件能在1)提供通过所述出口阀座流动通道(60c)的流体连通的离座位置与2)防止通过所述出口阀座流动通道(60c)的流体连通的座置位置之间移动。/n...

【技术特征摘要】
20191216 US 16/715,6961.一种燃料泵(20)，包括：燃料泵壳体(28)，所述燃料泵壳体具有限定在所述燃料泵壳体中的泵送室(38)，所述燃料泵壳体(28)具有出口阀孔(43)，所述出口阀孔(43)沿出口阀孔轴线(43a)延伸并以所述出口阀孔轴线(43a)为中心；
泵送柱塞(34)，所述泵送柱塞在柱塞孔(30)内沿横向于所述出口阀孔轴线(43a)的柱塞孔轴线(32)往复运动，使得所述泵送柱塞(34)的进气冲程增加所述泵送室(38)的体积，并且所述泵送柱塞(34)的压缩冲程减小所述泵送室(38)的体积；以及
出口阀组件(42)，所述出口阀组件包括：出口阀座(60)，所述出口阀座具有延伸穿过所述出口阀座的出口阀座流动通道(60c)，其中，所述出口阀座(60)的第一部分在平行于所述柱塞孔轴线(32)的方向上与所述泵送柱塞(34)对准，并且其中，所述出口阀座(60)的第二部分在平行于所述柱塞孔轴线(32)的方向上不与所述泵送柱塞(34)对准；以及
出口阀构件(58)，所述出口阀构件能在1)提供通过所述出口阀座流动通道(60c)的流体连通的离座位置与2)防止通过所述出口阀座流动通道(60c)的流体连通的座置位置之间移动。


2.如权利要求1所述的燃料泵(20)，其特征在于，所述出口阀座(60)沿所述出口阀孔轴线(43a)从位于所述泵送室(38)内的出口阀座第一端(60a)延伸到位于所述泵送室(38)外部的出口阀座第二端(60b)。


3.如权利要求2所述的燃料泵(20)，其特征在于，所述出口阀座(60)包括延伸到所述出口阀座的出口阀座槽(60f)，
所述泵送柱塞(34)在上死点位置与下死点位置之间往复运动，在所述上死点位置处，所述泵送室(38)的体积被最小化，在所述下死点位置处，所述泵送室(38)的体积被最大化，
当所述泵送柱塞(34)处于所述上死点位置处时，所述泵送柱塞(34)的一部分位于所述出口阀座槽(60f)内。


4.如权利要求3所述的燃料泵(20)，其特征在于，所述出口阀座槽(60f)从所述出口阀座第一端(60a)延伸到所述出口阀座(60)中。


5.如权利要求3所述的燃料泵(20)，其特征在于，所述出口阀座槽(60f)与所述出口阀座流动通道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·尤克尔马克，
申请(专利权)人：德尔福技术知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB