[发明专利]高压泵和减少高压泵内的流体混合的方法

说明书

技术领域

本发明总体地涉及高压泵，更确切地涉及减少高压泵内的流体的混合。

背景技术

润滑流体，如机油，通常通过流体泵被泵送以润滑泵的活动部件。润滑流体与被泵送的流体的混合会破坏润滑流体的润滑性和/或由润滑流体污染被泵送的流体。例如，很多燃料系统包括从油箱中将燃料抽出的低压传送泵和在喷射前升高燃料压力的高压泵。一般是机油的润滑流体在高压泵内流动以润滑活动部件。高压泵的活塞孔内由凸轮驱动的往复运动的活塞使燃料的压力升高。活塞的往复运动和活塞孔内的压力会导致一些燃料在活塞与活塞孔之间移动。如果允许燃料在活塞孔外移动至凸轮壳体区域，则燃料将直接与润滑混合，从而降低润滑油的润滑质量，这将导致遍及润滑系统的潜在的严重问题。

为了减少燃料在往复运动的活塞与活塞孔之间的移动，已知在活塞孔与往复运动的活塞之间安装诸如O形环的密封件。该密封件阻止燃料向润滑系统中的移动。然而，很多泵送流体的往复运动活塞会受到极大的压力变化，因此降低了密封件的寿命与密封能力。

为了减轻作为O形环的密封件上的压力，并且进一步减少流体混合，1999年5月11日公布的授予Stockner等的美国专利No.5,901,686中说明的流体密封件设计为用于燃料喷射器，该燃料喷射器包括在活塞孔内往复运动的活塞，该活塞孔包括在其中升高压力的加压室。该流体密封件包括由活塞限定并位于加压室与O形环之间的环形压力蓄积空间。燃料喷射器体部限定了位于蓄积空间与加压室之间的压力释放通道，该通道流体连接活塞孔与低压回路。

当活塞前进以使燃料在加压室内加压时，随着燃料在活塞孔与活塞之间移动，O形环上的压力由一些从孔流向压力释放通道的燃料降低，而另一部分燃料蓄积在压力蓄积空间内。当前进活塞的压力蓄积空间对准压力释放通道时，O形环上的压力急剧地下降使得压力蓄积空间下降为与低压回路相同的低压。当活塞前进越过压力释放通道时直至喷射过程结束，蓄积空间的压力将再次建立。

尽管O形环上的压力由压力蓄积空间与压力释放通道共同降低，向活塞上方移动的燃料仍然被允许移动，并且对活塞压缩行程的多数都蓄积在活塞孔内。只是对压力蓄积空间与压力释放通道流动连接的很短的时间，压力蓄积空间内的燃料能够从活塞孔中排出。

本公开旨在克服前述的一个或多个问题。

发明内容

在本发明的一个方面中，燃料系统包括低压泵，该低压泵包括限定低压泵入口和低压泵出口的低压泵壳体。低压泵入口与燃料源流体连接，并且低压泵出口与由高压泵壳体限定的高压泵入口流体连接。高压泵壳体还限定高压泵出口、至少一个活塞孔和开口通向所述至少一个活塞孔的排出环(滴渗环，weep annulus)。排出环与低压泵入口流体连接。

在本发明的另一方面中，组合泵组件包括低压泵，该低压泵包括与高压泵的高压泵壳体连接的低压泵壳体。低压泵壳体限定低压泵入口和低压泵出口。高压壳体限定高压泵入口和高压泵出口、至少一个活塞孔和向所述至少一个活塞孔开放的排出环。低压泵出口与高压泵入口流体连接，排放线路将排出环与低压泵入口流体连接。

本发明的又一方面提供一种减少流体混合的方法。将润滑流体供应至高压泵。将第二流体经由低压泵从流体源泵送至高压泵。在高压泵的至少一个活塞孔内升高第二流体的压力。通过使向至少一个活塞孔开放的排出环与低压泵的低压泵入口流体连接而至少部分地减少第二流体与润滑流体的混合。

附图说明

图1为根据本发明的燃料系统的示意图；

图2为图1的燃料系统中的组合泵组件的等轴视图；

图3为图2的组合泵组件的高压泵沿线A-A的截面侧视图。

具体实施方式