泵单元制造技术

本申请涉及一种用于燃料喷射系统的泵单元（101；201；201’）。所述泵单元具有入口阀（107；207）、出口阀（109；209）、用于供应燃料的供应管线（111；211）、泵送腔（105；205；205’）、和用于在泵送腔（105；205；205’）内加压燃料的柱塞（119；217；217’）。入口阀包括能在第一位置和第二位置之间移动的入口阀构件（113；221；221’）。入口阀构件具有在其中形成的孔（117；229）。当所述入口阀构件处于其第一位置时，所述孔（117；229）在泵送腔（105；205；205’）和供应管线（111；211）之间提供第一流体路径，当所述入口阀构件处于其第二位置时，所述孔（117；229）在泵送腔（105；205；205’）和出口阀之间提供第二流体路径。泵头部的材料可以具有大于400GPa的杨氏模量。

【技术实现步骤摘要】
泵单元本申请为分案申请。原申请的申请号为201080030643.0 (国际申请号为PCT/EP2010/059300)，国际申请日为2010年6月30日，专利技术名称为“泵单元”。
本申请涉及泵单元。更具体地，本申请涉及用于内燃发动机的燃料喷射系统的泵单元。
技术介绍
日益需要改进内燃发动机的效率。为了满足这些需要且符合新的排放规定，柴油发动机的操作压力继续增加，且设想3000 bar (300 MPa)的操作压力。然而，这些增加的操作压力存在各种技术问题。已知提供包括柱塞的燃料喷射泵单元，所述柱塞在圆筒内操作以在将加压燃料排放到高压歧管之前升高燃料压力。然而，已知泵单元通常不适合在现在所需的增加压力下操作。这种类型的现有技术泵单元在图1中图示且在下文详细描述。已知泵单元通常依赖于静密封和动密封的组合来密封泵送腔。然而，由于在泵单元内遇到的交替压力循环，制造过程中的甚至小的不准确性也可能导致密封失效。例如，通常提供高压静密封以将低压供应通道和压力腔分开。密封经历从非常低到非常高的循环压力变化，且由于差异径向膨胀，可能在密封接口的每一侧上的表面之间引起相对运动。即使得到的运动非常小，也可导致微动磨损和故障。此外，已知泵单元的内部几何形状可包括相交孔，且这些可导致在操作期间引起的高应力。为了确保安全和可靠操作，泵头部可能必须由较高规格材料或用于减少操作应力的专用制造过程形成。在高压下操作加剧的另一个问题是增加的燃料泄漏，这可导致较高燃料消耗。泵送腔内产生的高压可导致圆筒的径向膨胀。当柱塞没有相应膨胀时，可导致经过柱塞的燃料泄漏。从EP 12821861已知提供一种燃料喷射泵单元，包括能在泵工作空间内轴向移动的活塞、止回活塞(non-return piston)和截止活塞(shut-off piston)。止回活塞和截止活塞均可移动以在压缩冲程期间彼此接合。因而，燃料喷射泵需要所述活塞与彼此形成密封且还与壳体形成密封，以在压缩冲程期间形成密封。要求控制两个活塞的相对移动不是理想的。此外，由于需要两个独立密封，因而可增加来自于泵送工作空间的泄漏。本专利技术至少在优选实施例中试图克服或消除与已知泵单元有关的问题中的至少一些。
技术实现思路
从第一方面看，本申请涉及一种用于燃料喷射系统的泵单元，所述泵单元包括: 入口阀构件、出口阀、用于供应燃料的供应管线、泵送腔、和用于在泵送腔内加压燃料的柱塞； 所述入口阀构件能在第一位置和第二位置之间移动； 其中，所述入口阀构件具有在其中形成的孔，当所述入口阀构件处于所述第一位置时，所述孔在泵送腔和供应管线之间提供第一流体路径，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，所述孔在泵送腔和出口阀之间提供第二流体路径。因而，在泵单元的操作循环的不同阶段期间，从供应管线到泵送腔以及从泵送腔到出口阀的燃料供应能够由入口阀构件控制。至少在优选实施例中，该设置能够消除提供独立静密封和动密封的需要。优选地，入口阀构件可以提供直接从供应管线到泵送腔的流体路径，从而不需要在泵送腔和供应管线之间提供静密封。当所述入口阀构件处于所述第一位置时，在供应管线和泵送腔之间的第一流体路径打开，从而燃料能够进入泵送腔。一旦燃料已经进入泵送腔，入口阀构件就能够移动到所述第二位置，以将泵送腔的内部置于与出口阀流体连通。当所述入口阀构件处于所述第二位置时，在供应管线和泵送腔之间的第一流体路径优选至少基本上关闭。更优选地，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，入口阀构件形成密封以至少基本上封闭第一流体路径。因而，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，泵送腔优选排他地与出口阀连通。出口阀可以包括可移动出口阀构件和出口阀主体。当所述入口阀构件处于所述第二位置时，入口阀构件可以与出口阀主体形成密封。出口阀构件能在出口阀主体内移动。出口阀主体能够相对于泵头部固定，例如通过与泵头部整体地形成出口阀主体或者将出口阀主体固定地安装在泵头部中。操作中，出口阀主体能够相对于泵头部保持固定，且出口阀构件能够相对于栗头部移动。出口阀构件可以是能定位在形成于出口阀主体中的阀座内以密封出口的不可渗透构件。例如，出口阀构件可以是球形阀球。入口阀构件在处于所述第二位置时优选与出口阀的主体形成密封。该设置是有利的，因为这意味着可以在远离柱塞头部处形成密封。因而，与在柱塞头部处密封高压燃料的现有技术设置不同，不需要抵靠头部静密封。在使用中，随着入口阀构件从所述第一位置移动到所述第二位置，在柱塞前移以加压泵送腔中的燃料时，入口阀构件能够以与柱塞相同的方向移动。此外，随着入口阀构件从所述第二位置移动到所述第一位置，在柱塞退回以抽吸燃料到泵送腔中时，入口阀构件能够以与柱塞相同的方向移动。在使用中，泵送腔中的流体通过柱塞加压。柱塞优选由凸轮或其它合适驱动机构驱动。入口阀构件在所述第一位置和第二位置之间的移动优选由泵送腔内的流体压力控制。可以设置入口阀复位弹簧，以使得入口阀构件返回至所述第一位置或所述第二位置。出口阀优选控制从泵送腔到高压出口管线或歧管的加压流体流。入口阀构件形成入口阀的一部分。入口阀优选为同心阀。出口阀优选为同心阀。入口阀和出口阀均可以是同心阀以减少泵单元中的应力。第二孔可在出口阀主体中形成，用于提供与入口阀构件中形成的孔的流体连通。当所述入口阀构件处于所述第二位置时，入口阀构件可以围绕在出口阀主体中形成的第二孔形成密封。因而，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，出口阀主体和入口阀构件中的孔可以设置成彼此单独流体连通，从而限定第二流体路径。入口阀构件中的孔和出口阀主体中的孔可以彼此基本上同轴地形成；且任选地还可以与柱塞同轴。出口阀构件优选通过出口阀复位弹簧偏压至关闭位置。优选地，入口阀构件和出口阀构件能以相同方向移动。入口阀构件和出口阀构件优选设置成经历沿大致平行轴线或更优选地沿共同轴线的移动。柱塞优选在圆筒中行进。密封优选在柱塞和圆筒之间形成，用于减少或防止在燃料加压时圆筒和柱塞之间的燃料泄漏。优选地，排放出口设置用于收集任何泄漏燃料。泵单元优选包括由第一材料制成的泵头部。插件优选设置在泵头部中以限定泵送腔的侧壁。插件优选为套筒的形式，以限定柱塞在其中行进的圆筒。插件可以由第二材料制成，第二材料具有比第一材料更高的杨氏模量(E)。第二材料可以具有大于或等于400 MPa或大于或等于500 MPa的杨氏模量。该设置可以减少在泵送腔加压时柱塞周围的泄漏。泵单元还可以包括推杆，所述推杆具有用于形成泵送腔的套筒或孔。在该设置中，入口阀构件的主体部分可以延伸到套筒或孔中，以用作用于加压燃料的柱塞。在优选实施例中，腔或凹部可以在入口阀构件中形成，以限定所述泵送腔。在使用中，所述柱塞的端部可以操作性地延伸到所述泵送腔内。在使用中，密封优选在所述柱塞和入口阀构件之间形成以密封泵送腔。密封环能够可移动地安装在柱塞上。密封环可以提供动密封以帮助减少或最小化经过柱塞的泄漏。密封环优选能围绕柱塞在泵头部中形成的凹部内轴向移动。凹部优选是环形的。密封环可以采用活塞环的形式。从第四方面看，本申请涉及一种用于燃料喷射系统的泵单元，所述泵单元包括: 入口密封环、泵送腔和用于在泵送腔内加压燃料的柱塞； 所述入口密封环可移动地安装在柱塞上； 其中，所述密封环能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料喷射系统的泵单元（301），所述泵单元（301）包括：入口密封环（311）、泵送腔（305）和用于在泵送腔（305）内加压燃料的柱塞（321）；所述入口密封环（311）可移动地安装在柱塞（321）上；其中，所述密封环（311）能在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，在泵送腔（305）和用于供应燃料的供应管线（317）之间的流体路径打开，在第二位置，泵送腔（305）和供应管线（317）之间的流体路径关闭。

【技术特征摘要】
2009.07.08 EP 09164887.31.一种用于燃料喷射系统的泵单元(301)，所述泵单元(301)包括:入口密封环(311)、泵送腔(305)和用于在泵送腔(305)内加压燃料的柱塞(321)； 所述入口密封环(311)可移动地安装在柱塞(321)上； 其中，所述密封环(311)能在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，在泵送腔(305 )和用于供应燃料的供应管线(317 )之间的流体路径打开，在第二位置，泵送腔(305 )和供应管线(317 )之间的流体路径关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：A马勒，
申请(专利权)人：德尔福技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：