專利名稱：用于高壓泵的燃料調(diào)節(jié)和過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)內(nèi)高壓泵的燃料調(diào)節(jié)和過濾裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，上述類型的燃料噴射系統(tǒng)包括用于從通常的油箱泵出 燃料并將其傳送至高壓泵的低壓燃料泵。其將受壓的燃料發(fā)送到與各
種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸噴射器連接的公共軌道。該系統(tǒng)還包括燃料過濾器和用 于控制軌道燃料壓力的裝置。
噴射系統(tǒng)內(nèi)的高壓泵公知為具有各種流量類型控制以避免泵入超 過噴射器所需量的燃料，從而降低高壓泵的工作量，由此提高發(fā)動(dòng)機(jī) 的效率。在公知的系統(tǒng)中，高壓泵流量由設(shè)置在泵的輸入管上并由控 制單元控制的關(guān)斷型電磁閥根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作條件計(jì)量。
還提出了在高壓泵的輸入管內(nèi)插入適于將關(guān)斷型電磁閥上游的燃 料壓力調(diào)節(jié)到預(yù)定值的控制閥。該控制閥將接收自低壓泵的過量的燃
料發(fā)送到高壓泵的通用容器，燃料由該容器排放到燃料罐內(nèi)。通過這 種方式，過量的燃料在返回到燃料罐之前對所述泵的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤 滑和冷卻。此外，為了避免負(fù)載損耗以及兩個(gè)泵之間的液壓共振波，
能的近。
在公知技術(shù)的高壓泵中，燃料過濾器通常設(shè)置在低壓泵和高壓泵 之間。此外，關(guān)斷型電磁閥和壓力控制閥與高壓泵形成為一體，并容 納在公共外殼內(nèi)，所述公共外殼包括形成通常的泵體的高壓曲軸箱， 所述泵體內(nèi)容納各種泵組件。但是，這種整合方式在使得調(diào)節(jié)閥和關(guān) 斷閥的水力連接相當(dāng)復(fù)雜。由此，所述泵體顯得相當(dāng)笨重，從而其制 造較為復(fù)雜并且成本較高。
5對于噴射系統(tǒng)必須組裝在通常的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來
高壓泵的空間。最終，正如人們所公知的，關(guān)斷型電磁閥包括某些精 細(xì)的電子組件，某些可變形的電連接器，以及某些通常由鑄鐵形成的、 與泵體相比易于石皮碎的其他部分。電；茲閥在組裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中以
及在汽車發(fā)生碰撞或意外事故的過程中均可能受到損壞，從而危及其 操作。在汽車發(fā)生意外事故的情況下，更容易產(chǎn)生危險(xiǎn)的燃料泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于噴射系統(tǒng)的高壓泵的燃料調(diào)節(jié)和 過濾裝置，其易于制造和組裝，并具有較低的成本，同時(shí)去除了現(xiàn)有 技術(shù)中所述裝置的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種用于內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)內(nèi)高壓泵(7)的 燃料調(diào)節(jié)和過濾裝置來實(shí)現(xiàn)上述目的，所述裝置包括至少一個(gè)筒 (cartridge)，其承栽過濾體并容納在外殼內(nèi)；關(guān)斷型電磁閥，用于 計(jì)量由所述筒提供給所述泵的燃料；以及過濾后燃料的壓力控制閥， 其特征在于，所述電磁閥和所述控制閥容納在與所述泵分離的塊內(nèi)。


為了使得本發(fā)明得到更好的理解，以下將結(jié)合附圖，通過示例的 方式對優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中
圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的燃料調(diào)節(jié)和過濾裝置的噴射系統(tǒng)的部分 視圖2是所述調(diào)節(jié)和過濾裝置的俯視立體圖； 圖3是圖2中裝置的俯視圖； 圖4是沿著圖3的IV-IV線獲取的剖視圖； 圖5是沿著圖3的V-V線獲取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1,標(biāo)號6表示用于內(nèi)燃^/L的燃料噴射系統(tǒng)，所述內(nèi)燃才幾道連接的多個(gè)噴射器(圖2中未示出)， 例如四沖程柴油循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。高壓泵(通常由標(biāo)號7表示)通過輸送 管8為公共軌道提供高壓燃料。低壓泵(例如泵9)通過泵7的輸送 管10為高壓泵7提供低壓燃料。泵9通常設(shè)置在燃料罐11內(nèi)，噴射 系統(tǒng)內(nèi)的過量燃料的排放管12通向燃料罐11。
輸送管IO上設(shè)置有過濾器14 ,用于防止將低壓泵9泵入的燃料 內(nèi)可能存在的雜質(zhì)引入泵7。各個(gè)噴射器適于在電子控制單元16的控 制下，在各個(gè)時(shí)間向相應(yīng)的汽缸內(nèi)噴射不同量的燃料，控制單元16 可由通常的發(fā)動(dòng)積4數(shù)處理器控制單元形成?？刂茊卧?6以公知的方 式，通過執(zhí)行與發(fā)動(dòng)機(jī)的操作條件相對應(yīng)的信號來控制噴射器和公共 軌道內(nèi)的燃料壓力。
高壓泵7包括至少一個(gè)由具有輸入腔室20的汽缸19形成的泵組 件18，活塞21以由進(jìn)氣沖程和輸出沖程形成的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在汽缸19內(nèi) 滑動(dòng)。具體地，在圖l中，泵7包括兩個(gè)泵組件18,各個(gè)泵組件具有 設(shè)置有相應(yīng)的輸入閥25和輸出閥30的壓縮腔室20。閥25和30可為 球形，并可分別設(shè)置有記憶彈簧。如以下將詳細(xì)描述的，兩個(gè)輸入閥 25與雙向(reciprocally)公共輸送管IO連通，而兩個(gè)輸出閥30與輸 出管8連通，并與公共輸送管10連通。
活塞21由致動(dòng)機(jī)構(gòu)26操作，致動(dòng)機(jī)構(gòu)26容納在位于曲軸箱22 內(nèi)的隔室35內(nèi)。在圖1中，兩個(gè)泵組件18^L此同軸并且相對，并且 致動(dòng)機(jī)構(gòu)26包括由軸23承栽的單向凸輪22,從而活塞21被致動(dòng)為 彼此偏移180°?？赏ㄟ^任何公知方式，例如通過通常的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、 利用傳動(dòng)裝置對軸22進(jìn)行致動(dòng)。
高壓泵7的流量由開-關(guān)類型的計(jì)量型或關(guān)斷型電磁閥27控制， 電,茲閥27設(shè)置有通過相應(yīng)的輸入管31與輸送管IO連通的入口 29, 以及與輸入閥25連通的出口 28。電^茲閥27適于在輸入沖程和壓縮沖 程過程中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件，通過控制單元16利用頻率調(diào)節(jié)和 /或占空控制信號，相對于泵組件18的運(yùn)動(dòng)以同步或異步方式致動(dòng)。 所述工作條件決定泵7需要通過管31輸入的燃料的量。
輸送管10上還設(shè)置有壓力控制閥32,用于使得通過低壓泵9連
續(xù)泵出提供的燃料壓力保持恒定。具體地，壓力控制閥32為球形和彈 簧型，并設(shè)置有與輸送管10連通的入口34。閥32通過輸出管36將 過量的燃料發(fā)送到泵7的曲軸箱33的隔室35內(nèi)，以對致動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行 冷卻和潤滑。進(jìn)入到隔室35內(nèi)的過量燃料通過與排放管12連通的輸 出管36返回到罐11內(nèi)。
過濾器14包括由公知的特定材料(例如紙或氈)制成的過濾體 37 (圖4)。過濾體37容納在金屬材料筒38 (圖2和圖3)內(nèi)，金屬 材料筒38由基本為柱形的側(cè)壁39形成，側(cè)壁39具有直徑減小的下部 40，筒38的兩端均為開^t的。
過濾器14適于可拆卸地容納在基本為柱形的、與泵7的本體相獨(dú) 立的外殼41內(nèi)。外殼41具有柱形壁42和軸線A，其具有直徑減小的 下部43，適于部分地容納壁39的部分40,同時(shí)具有較大的空隙，從 而限定出間隙44。外殼41具有封閉的下壁45，并進(jìn)一步設(shè)置有平的 上壁或蓋46,上壁或蓋46以公知的方式，例如通過卡銷或扣件(圖 中未示出)可拆卸地連接至外殼41的壁42，以允許替換筒38。
過濾體37在外殼41內(nèi)限定出與間隙44毗鄰的下腔室47,以及 由蓋子46界定的上腔室48。平行于軸線A的導(dǎo)管49由其穿過，導(dǎo)管 49的一側(cè)通向下腔室47,另一側(cè)適于與蓋子46所承栽的同軸管51 流體密封地結(jié)合。導(dǎo)管51從蓋子46的自由部分50突出，形成適于與 輸送管10連接的入口接管52 (仍參見圖1 )。平行于導(dǎo)管51的套筒 53也穿過蓋子46，其底部通向上腔室48內(nèi)，而頂部從蓋子46本身突 出。
關(guān)斷型電磁閥27(圖5)容納在基本為棱柱型的塊54的圓柱形座 56內(nèi)，塊54以公知的方式固定在蓋46上，覆蓋蓋46的其他部分60 并留出接管52。座56具有與軸線A垂直的軸線，并且僅部分地容納 電磁閥27，從而可實(shí)現(xiàn)與控制單元16以及與電源的電連接。電磁閥 27通過螺絲55可拆卸地安裝在塊54內(nèi)。如下所述，座56與電石茲閥 27的本體形成了與電^f茲閥27的入口 29連通的環(huán)形腔室57。環(huán)形腔室 57使得當(dāng)電磁閥27關(guān)閉時(shí)來自過濾體37的燃料可穿過電磁閥27的 入口 ，從而保證流向壓力控制閥32的燃料的流量連續(xù)。
塊54還i殳置有平行于軸線A并且適于至少部分地容納柱形體59 的圓柱形座58 (圖4),控制閥32包含在柱形體59內(nèi)。本體59承載 閥32的入口 34和出口沖妻管62j妄管62平4亍于軸線A并從塊54突出。 其適于以公知方式連接到輸出管36，以將閥32排放出的燃料發(fā)送到 曲軸箱33的隔室35。
塊54具有一組內(nèi)管，其整體由標(biāo)號63表示，所述內(nèi)管適于使過 濾器14的出口 (由套筒53表示)與電磁閥27的入口 29以及閥32 的入口 34連通。具體地，所述一系列管63包括通向座56的環(huán)形腔室 57、并且與套筒53流體密封地連通的軸向管部分64。電,磁闊27的入 口與公知的方式與環(huán)形腔室57連通。
環(huán)形腔室57還與徑向管66連通，徑向管66出于技術(shù)的原因由帽 67封閉。徑向管66通過其他的軸向管68與閥32的入口接管34連通。 因此，電》茲閥在燃料的流動(dòng)方向上被設(shè)置在閥32的上游。包括環(huán)形腔 室57以及導(dǎo)管66和68 (包含在電磁閥27的入口 29與閥32的入口 34之間)的所述一組導(dǎo)管63的部分的尺寸被設(shè)置為可在使用中保證 電磁閥27處的入口 29的燃料流量，并且當(dāng)電磁閥27關(guān)閉時(shí)，可配置 朝向壓力控制閥32的泵9的整體流量。
最后，電磁閥27的出口 28 (圖5)與通向套筒71的、塊54的軸 向管69連通，平行于軸線A的出口接管72流體密封的插入在其內(nèi)。 出口接管72在使用中被設(shè)置為通過輸入管31在泵組件18的輸入閥 25 (仍參見圖1 )之間連通。
通過所述調(diào)節(jié)和過濾裝置的燃料的流量如下所述地實(shí)現(xiàn)。
如上所述，由低壓泵9(圖1和圖4)泵出的燃料全部到達(dá)入口接 管52,并通過過濾體37的導(dǎo)管49到達(dá)外殼41的下腔室47。在經(jīng)過 過濾體37后，燃料通過套管53進(jìn)入塊54并到達(dá)環(huán)形腔室57。由于 低壓泵所泵出的燃料的量經(jīng)常大于高壓泵7的入口 29處所需的量，因 此過量的燃料將使得輸入管68內(nèi)壓向控制閥32的壓力增加，從而使 得控制閥32打開。導(dǎo)管68內(nèi)壓力的增加由壓力閥32的彈簧平衡，由 此，當(dāng)導(dǎo)管68內(nèi)施加在閥上的壓力與彈簧的預(yù)載量相對應(yīng)時(shí)，將達(dá)到 平衡的狀態(tài)。因此，該燃料到達(dá)殼體33的腔室35,從而連續(xù)潤滑并
冷卻泵組件18的制動(dòng)才幾構(gòu)26。
然后，關(guān)斷型電磁閥27在控制單元16的控制下連續(xù)地打開并關(guān) 閉，從而使得僅有噴射器所需的(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件)燃料通過 的、朝向泵7的通道打開。但是，當(dāng)電磁閥27關(guān)閉時(shí)，不僅燃料在入 口 29與環(huán)形腔室57相交的部分處的流量連續(xù)，并且該流量通常會(huì)增 大，這是由于在這些時(shí)期由低壓泵9發(fā)送的所有燃料均由壓力控制閥 32排放。
當(dāng)電磁閥27再次打開時(shí)，在所迷的一組導(dǎo)管63內(nèi)、特別是在環(huán) 形腔室57內(nèi)，將具有相當(dāng)流量的燃料，從而燃料將具有運(yùn)動(dòng)部分并易 于通過電-茲閥27的入口 29流動(dòng)。
通過以上描述可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的燃料調(diào) 節(jié)和過濾裝置1的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。具體地，泵7的本體非常易于 制造，這是因?yàn)樗械倪B接部分63現(xiàn)在已被轉(zhuǎn)換至除了泵本體之外的 外殼，從而減少了大量的內(nèi)部液壓連接部分。此外，泵體變得更輕， 因?yàn)槠洳辉傩枰糜谌菁{關(guān)斷型電磁閥27和壓力控制閥32的附 屬物或者突出部分。
在任何情況下均可獲得噴射系統(tǒng)的重量減輕，因?yàn)樵O(shè)置在低壓泵 上的調(diào)節(jié)裝置的組件的支撐塊54可由較輕的材料制成，并且其厚度可 以降低。此外，由于高壓泵7本身尺寸的降低，必須非常靠近受壓燃 料公共軌道、從而也必須靠近發(fā)動(dòng)機(jī)頭部的發(fā)動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的泵7的組 件被大大簡化。
此外，由于壓力控制閥32和關(guān)斷型電磁閥37可以設(shè)置在塊54 內(nèi)，因此它們相對地彼此更為接近，從而從液壓的觀點(diǎn)來看，可獲得 最佳的操作，避免在它們之間出現(xiàn)壓力下降，并且降低由于電》茲閥27 的致動(dòng)所引起的壓力波。最后，塊54和外殼41可以以最佳位置設(shè)置 在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，以降低由于可能的汽車事故所導(dǎo)致的影響。
應(yīng)該理解，在不背離權(quán)利要求范圍的情況下，可對上述調(diào)節(jié)和過 濾裝置進(jìn)行各種調(diào)整和改進(jìn)。例如，塊54可以從外殼41分離，并通 過簡單的導(dǎo)管與外殼41相連。此外，壓力控制閥32可被省略，塊54 可以僅包括電磁閥27。壓力控制閥32也可設(shè)置在電磁閥27的上游而
非如圖中所示的下游。最后，在泵7的外殼具有如圖1所示的兩個(gè)泵 組件18、或者三個(gè)徑向泵組件的情況下，對于每個(gè)泵組件18來說， 塊54可以i殳置有對應(yīng)于電-茲閥27的入口 29，其中電磁閥27與過濾 器14的特定的輸出管53連通。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)(1)內(nèi)高壓泵(7)的燃料調(diào)節(jié)和過濾裝置，包括至少一個(gè)筒(38)，其承載過濾體(37)并容納在外殼(41)內(nèi)；關(guān)斷型電磁閥(27)，用于計(jì)量由所述筒(38)提供給所述泵(7)的燃料；以及過濾后燃料的壓力控制閥(32)，其特征在于，所述電磁閥(27)和所述控制閥(32)容納在與所述泵(7)分離的塊(54)內(nèi)。
2. —種用于內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)(1)內(nèi)高壓泵(7)的燃料調(diào)節(jié)和過 濾裝置，包括至少一個(gè)過濾器(14);關(guān)斷型電磁閥(27)，用于計(jì) 量由所述過濾器(14)提供給所述泵(7)的燃料；所述過濾器(14) 包括由筒(38)承栽的過濾體(37)，所述筒(38)可拆卸地容納在相 應(yīng)的外殼(41)內(nèi)，其特征在于，所述電磁閥(27)容納在固定在所 述外殼(41)上的塊(54)內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)固定至 所述外殼(41 )或與所述外殼(41 )形成為一體。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置， 形的形狀，并具有平的壁(46), 所述平的壁(46)。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置， 拆卸地安裝在所述外殼(41)上，其中所述外殼(41 )具有基本為柱 其特征在于，所述塊(54)固定至其特征在于，所述平的壁(46)可 以允許更換所述筒(38)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)具有基 本為棱柱形的形狀，并且所述塊(54)僅覆蓋所述平的壁(46)的一 部分(60)，所述筒(38)的燃料輸送管(10)的入口接管(52)設(shè) 置在所述平的壁(46)的另一側(cè)(50)上。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)包括徑 向座(56)，所述電磁閥(27)可拆卸地容納在所述座(56)內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)還包括 軸向座(58)，所述控制閥(32)可拆卸地容納在所述座(58)內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)包括來 自于所述電磁閥(27)的燃料的入口接管(72)。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)包括 與所述平的壁(46)的通道(53)連接的接管，以接收所述被過濾的 燃料。
11. 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述控制閥(32)與輸出管 (36)連接，并且其中所述泵(7)包括容納在曲軸箱(33)內(nèi)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(26)，其特征在于，所述控制閥(32)的所述輸出(36)適于 與所述曲軸箱(33)液壓連^^,以潤滑并冷卻所述才幾構(gòu)(26)。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述控制閥(32) 的所述輸出通過所述塊(54)的另一個(gè)輸出接管(62)與所述控制閥(32)的所述輸出管(36)連通。
13. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述輸出接管(62， 72)與所述輸入接管(52)平行。
14. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述塊(54)設(shè)置 有一組導(dǎo)管(63)，所述導(dǎo)管(63)包括至少一個(gè)內(nèi)管(66)，以使 得所述控制閥(32)的入口 (34)與所述電^f茲閥(27)的入口 (29) 連通，所述電^f茲閥(27)的入口 (29)在所述燃料的流動(dòng)方向上設(shè)置 在所述控制閥(32)的上游。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述塊(54)容納在汽車 的發(fā)動(dòng)機(jī)殼內(nèi)，其特征在于，所述壁(46)安裝在與所述泵(7)獨(dú)立 的所述發(fā)動(dòng)才幾殼內(nèi)。
全文摘要
一種裝置，包括承載過濾體(37)并可拆卸地容納在外殼(41)內(nèi)的至少一個(gè)筒(38)。所述裝置還包括用于計(jì)量燃料的關(guān)斷型電磁閥(27)和所述燃料的壓力控制閥(32)。電磁閥(27)和壓力控制閥(32)容納在與泵(7)分離的塊(54)內(nèi)，或者固定至筒(38)的外殼(41)或與所述外殼(41)形成為一體。外殼(41)具有蓋子(46)，用于與輸送管(10)連接的接管(52)安裝在蓋子(46)上。塊(54)包括兩個(gè)接管(62和72)，以將電磁閥(27)和壓力控制閥(32)連接到泵(7)，并包括一組內(nèi)管(63)，以在燃料的流動(dòng)方向上將電磁閥(27)連接在控制閥(32)的上游。
文檔編號F02M59/44GK101182825SQ200710000038
公開日2008年5月21日 申請日期2007年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者塞爾焦·斯圖基, 奧諾弗里奧·德米凱萊, 德梅尼科·萊波內(nèi), 拉法埃萊·里科, 馬爾塞洛·加格諾, 馬里奧·里科 申請人:C.R.F.阿西安尼顧問公司