專利名稱：用于內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)的燃料高壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的用于內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)的
燃料高壓泵。
背景技術(shù)：
DE 195 39 885 Al描述了一種汽油直噴(BDE)內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)。該燃 料系統(tǒng)具有一燃料高壓泵，它將燃料從低壓區(qū)輸送到高壓區(qū)，高壓區(qū)包括 一燃料收集管("軌")。高壓泵是活塞泵，它具有循環(huán)運動的泵活塞、進入 閥和排出閥。與燃料高壓泵并聯(lián)地設(shè)置一個止回閥，它向高壓區(qū)打開并且 在內(nèi)燃機起動時能夠使在低壓區(qū)中存在的壓力到達高壓區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種燃料高壓泵，它導致對應(yīng)的內(nèi)燃機的良好 起動特性并且同時在結(jié)構(gòu)上簡單地構(gòu)成。
該目的通過具有權(quán)利要求1特征的燃料高壓泵實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求 中給出本發(fā)明的有利改進方案。此外在下面的說明書和附圖中還給出對于 本發(fā)明重要的特征，其中，這些特征可以不僅單獨地、而且以不同的組合 對于本發(fā)明有重要意義，無需明確地指出。
按照本發(fā)明的燃料高壓泵的優(yōu)點是，當內(nèi)燃機運行后在冷卻階段期間 在高壓區(qū)中出現(xiàn)低壓時，止回閥打開并且允許高壓區(qū)與低壓區(qū)之間的壓力 平衡。由此減少甚至完全避免高壓區(qū)中的氣體析出，這也簡化或者加速了 后面的內(nèi)燃機起動。通過將止回閥組合到排出閥中，在迄今的燃料高壓泵 上只需少量或者甚至根本不需要結(jié)構(gòu)上的改變。尤其可以省去燃料高壓泵 中的附加的孔或管道。
按照本發(fā)明的燃料高壓泵基于這種知識燃料系統(tǒng)，包括高壓區(qū)和燃 料高壓泵，在內(nèi)燃機運行后也冷卻。通過包含在高壓區(qū)中的燃料由溫度引 起的相對于結(jié)構(gòu)部件的體積變化，在高壓區(qū)中存在的高壓可以很快下降到 一個低水平，直到負壓。通過這種負壓可能發(fā)生燃料的氣體析出，這導致 在內(nèi)燃機下次啟動時延遲，因為必須首先壓縮析出氣體的體積并且以液體燃料充注。所有這些在按照本發(fā)明的燃料高壓泵中可以避免，其中，燃料 高壓泵的自身結(jié)構(gòu)可以保持不變。
按照本發(fā)明的燃料高壓泵的第一有利改進方案的特點在于，止回閥組 合到排出閥的一個閥元件中。由此甚至可以保持不改變排出閥的基本結(jié)構(gòu)， 這再次減少了結(jié)構(gòu)上的費用。在此已經(jīng)證實，當止回閥結(jié)構(gòu)小并且僅具有 小重量時排出閥的動態(tài)特性實際上不受影響。
為此在改進方案中建議，排出閥的所述閥元件具有用于止回閥的一球 形閥元件的一閥座。這種止回閥在結(jié)構(gòu)上特別簡單并且工作可靠，高壓區(qū) 與低壓區(qū)之間的密封良好。
在此，止回閥的所述球形閥元件可以安置在一個保持于排出閥的所述 閥元件上的保持架中。該保持架最好具有用于提供可通流性的橫向孔并且
例如可由V2A鋼制成，通過這樣的保持架，球可以防失落地保持在排出閥 的所述閥元件上，由此保證排出閥的運行可靠性。
在為此的另一改進方案中建議，止回閥的所述閥元件通過保持架被無 渦流地導向。由此減少在流過止回閥時的流動損失。
對此替換地，止回閥的所述球形閥元件可以被接收在排出閥的所述閥 元件的一個接收室中并且通過一個凸起固定在該接收室中。該凸起例如可 以通過接收室的一個邊緣的塑性變形、例如通過巻邊制成。這種結(jié)構(gòu)節(jié)省 空間并且以特別小的程度改變排出閥區(qū)域中的流動特性。此外減少了要處 理和要裝配的零件數(shù)量。這降低了成本。
特別有利的是，止回闊的所述閥元件僅僅被在截止方向上作用的液壓 壓力朝向閥座加載。打開止回閥所需的打開壓力差在這種情況下是最小的， 由此特別有效地抑制氣體析出，因為止回閥在高壓區(qū)冷卻時較早地打開。
一個結(jié)構(gòu)上特別簡單的變型規(guī)定，止回閥的所述閥元件包括一個可彎 曲的扁形件，它固定在止回閥的所述閥元件上并且與在那里存在的扁平座 協(xié)同工作。該扁形件例如可以固定焊接在止回閥的所述閥元件上。在此該 扁形件可以包括一個彈簧板，由此改善止回閥的密封。


下面借助于附圖詳細解釋本發(fā)明的一些實施例。附圖中示出
圖1 一個內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)的示意圖，具有燃料高壓泵，該燃料高壓回閥組合到該排出閥中，
圖2 圖1的燃料高壓泵的詳細的局部剖面圖，
圖3 排出和止回閥的閥元件在替換實施例中的一個剖面，
圖4 另一替換實施例的與圖3類似的視圖。
具體實施例方式
在圖1中總體以標記符號IO表示內(nèi)燃機的燃料系統(tǒng)。該燃料系統(tǒng)包括 一個燃料容器12， 一個電輸送泵14將燃料從該燃料容器輸送到低壓管道 16中。在該低壓管道上連接有低壓調(diào)節(jié)器18。低壓管道16經(jīng)過濾器20通 到燃料高壓泵22，該燃料高壓泵在圖1中通過一個虛線框表示。燃料高壓 泵22將燃料壓縮到很高的壓力并且通過高壓管道24將燃料輸送到一個也 被稱為"軌"的燃料收集管26。在該燃料收集管上連接有多個噴射器28, 它們將燃料直接噴射到與它們對應(yīng)的燃燒室(未示出)中。壓力傳感器30 感測軌26中的壓力并將相應(yīng)的信號傳送給未示出的控制和調(diào)節(jié)裝置。
燃料高壓泵22包括一個構(gòu)造為活塞32的可循環(huán)運動的輸送元件，該 輸送元件限制在高壓燃料泵22的殼體33中構(gòu)成的輸送室34的邊界。該輸 送室通過一個可控制的進入閥36和一個低壓側(cè)的壓力緩沖器38可與低壓 管道16連接。此外輸送室34通過一個排出閥40和一個組合到該排出閥中 的止回閥42可與高壓管道24連接。限壓閥44將高壓管道24與輸送室34 連接。
如也可從圖2中看到的那樣，排出閥40包括一個盤形的閥元件46，它 被一閥彈簧48朝向在燃料高壓泵22的殼體33上構(gòu)成的排出閥40閥座50 加載。閥彈簧48為此支承在一個彈簧座52上，該彈簧座與殼體33壓緊。
在閥元件46中存在一個中心通孔54，它的直徑比排出閥40的閥座50 上的直徑小數(shù)倍。在離開輸送室34的指向上，在通孔54上方安置一個保 持架56，它在58 (參見圖l)的位置處與閥元件46焊接。保持架56具有 整體上圓柱形的帽狀構(gòu)形并且具有多個孔，在圖1中只對其中的兩個徑向 孔設(shè)置標記符號60。在保持架56與排出閥40的閥元件46之間接收止回閥 42的球形閥元件62。通孔54的指向閥元件62的邊緣形成一個用于該球形 閥元件62的閥座64 (參見圖1)。由圖1和2可以看出，保持架56的軸向 延伸長度這樣大，使得球形閥元件62可以從閥座64上抬起。還可以看出，
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說明書第4/5頁
閥座64略呈錐形地構(gòu)成并且與保持架56共同作用形成一個用于球形閥元 件62的導向裝置。止回閥42不具有對球形閥元件62加載的閥彈簧。
在正常運行中燃料高壓泵22如下工作在活塞32的抽吸行程中，排 出閥40的閥元件46貼靠在閥座50上，止回閥42的閥元件62貼靠在閥座 64上。進入閥36打開，由此燃料可以從低壓管道16流入到輸送室34。在 活塞32的輸送行程中，進入閥36關(guān)閉，但為了控制輸送量也可被強制打 開。當超過輸送室34與高壓管道24之間的打開壓力差時，止回閥42和排 出閥40打開，由此，處于高壓下的燃料可以被從輸送室34擠壓到軌26中。
在正常運行中，內(nèi)燃機以及燃料系統(tǒng)IO或者說屬于燃料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部 件例如軌26、高壓管道24和燃料高壓泵22變熱。在內(nèi)燃機和燃料系統(tǒng)IO 關(guān)機后，這些部件冷卻，包括包含在軌26和在高壓管道24中的燃料。由 于一方面包含在軌26和在高壓管道24中的燃料與另一方面軌26和高壓管 道26的結(jié)構(gòu)部件的不同的熱膨脹系數(shù)，包含于其中的燃料的壓力下降。
一旦高壓管道24和軌26中的壓力下降到低于輸送室34中的壓力(在 輸送室34中在內(nèi)燃機和燃料系統(tǒng)10停機后會存在正常低壓與環(huán)境壓力之 間的一個壓力)，球形閥元件62從閥座64抬起，使得發(fā)生從低壓管道16 經(jīng)越輸送室34和止回閥42到低壓管道24中并且繼續(xù)到軌26中的壓力補 償。通過這種方式防止軌26中的壓力下降這樣多，以致在那里由于負壓而 發(fā)生強烈的燃料析出氣體。
通過球形閥元件62在保持架56中的緊密導向使得通過在止回閥42打 開情況下的流動不對球形閥元件62施加渦流。由于止回閥42沒有閥彈簧， 因此在高壓管道24與輸送室34之間壓力差很小的時候止回閥已經(jīng)打開， 該壓力差明顯小于排出閥40的打開壓力差，該打開壓力差基本由閥彈簧48 的力確定。在活塞32的輸送行程期間，止回閥42的球形閥元件62僅被在 截止方向上從高壓管道24向輸送室34作用的液壓壓力朝向閥座64加載。 但由于閥元件46中的通孔54的橫截面相對較小，可保證，在燃料高壓泵 22正常運行中在活塞32的輸送行程中不對排出閥40的功能產(chǎn)生不利影響。
現(xiàn)在參照圖3解釋止回闊42的一個可替換的實施例。在這里以及在下 面適用與已經(jīng)描述過的元件和區(qū)域具有等效功能的元件和區(qū)域具有相同 的標記符號并且不再詳細解釋。
在圖3的實施例中省去了保持架和球形閥元件。取而代之，作為止回閥42的閥元件，簡單地使用一個呈彈簧板62形式的可彎曲的扁形件，它 通過激光焊縫66固定在排出閥40的閥元件46上并且與那里的扁平座64 共同作用。
圖4示出止回閥42的又一實施例按照該實施例，在排出閥40的閥 元件46中存在一個接收室68，它通過通孔54的一個擴寬區(qū)段構(gòu)成。止回 閥42的球形閥元件62被完全接收在該接收室68中。該閥元件62通過一 個巻邊翻入的凸起70防失落地保持在接收室68中。
權(quán)利要求
1. 一種用于內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)(10)的燃料高壓泵(22)，具有一個殼體(33)、一個可循環(huán)運動的輸送元件(32)和一個排出閥(40)，其特征在于，一個止回閥(42)組合到該排出閥(40)中，該止回閥朝向一高壓區(qū)(24，26)打開并且它的打開壓力差小于所述排出閥(40)的打開壓力差。
2. 如權(quán)利要求1所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，所述止回閥 (42)組合到所述排出閥(40)的一個閥元件(46)中。
3. 如權(quán)利要求2所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，所述排出閥 (40)的所述閥元件(46)具有一個用于所述止回閥(42)的一球形閥元件(62)的閥座(64)。
4. 如權(quán)利要求3所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，所述止回閥 (42)的球形閥元件(62)設(shè)置在一保持于排出閥(40)的所述閥元件(46)上的保持架(56)中。
5. 如權(quán)利要求4所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，止回閥(42) 的所述閥元件(62)通過所述保持架(56)被無渦流地導向。
6. 如權(quán)利要求3所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，止回閥(42) 的所述球形閥元件(62)被接收在排出閥(40)的所述閥元件(46)的一 個接收室(68)中并且通過一個凸起(70)固定在該接收室中。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于， 止回閥(42)的所述閥元件(62)僅被在截止方向上作用的液壓壓力朝向 閥座(64)加載。
8. 如權(quán)利要求2或權(quán)利要求2和7所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，止回閥(42)的所述閥元件包括一個可彎曲的扁形件(62)，該扁形 件固定在排出閥(40)的閥元件(46)上并且與在那里存在的扁平座(64) 共同工作。
9.如權(quán)利要求8所述的燃料高壓泵(22)，其特征在于，所述扁形件 包括一個彈簧板(62)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)(10)的燃料高壓泵(22)，該燃料高壓泵具有一個殼體(33)、一個可循環(huán)運動的輸送元件(32)和一個排出閥(40)。本發(fā)明提出，一個止回閥(42)組合到該排出閥(40)中，它朝向一個高壓區(qū)(24，26)打開并且它的打開壓力差小于排出閥(40)的打開壓力差。
文檔編號F02M37/04GK101446247SQ200810176370
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者H-F·施瓦茨, J·祖姆布雷蓋爾, P·羅佩茨 申請人:羅伯特·博世有限公司