[发明专利]高压泵以及减少高压泵中流体混合的方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及高压泵，并且更具体地涉及减少高压泵中的流体混合。

背景技术

诸如机油的润滑流体通常被泵送通过流体泵，以润滑泵中的运动部件。润滑流体与被泵送的流体的混合会渐渐破坏润滑流体的润滑性且/或使得被泵送的流体被润滑流体所污染。例如，很多燃料系统包括将燃料从燃料舱中抽出的低压输送泵以及在喷射之前增加燃料压力的高压泵。润滑流体(一般是机油)在高压泵中流动以润滑运动部件。高压泵的活塞缸中由凸轮驱动往复运动的活塞增加燃料的压力。活塞的往复运动和活塞缸中的压力可以导致一些燃料在活塞与活塞缸之间移动。如果允许燃料移动出活塞缸外并进入凸轮室区域，燃料将直接与润滑油混合，降低润滑油的润滑质量，从而导致整个润滑系统潜在的严重问题。

为了降低往复运动的活塞与活塞缸之间的燃料移动，已知一种方法是将诸如O形环的密封件定位在活塞缸和往复运动的活塞之间以阻止燃料移动进入润滑油系统中。但是，很多流体泵送往复运动的活塞可能承受相当剧烈的压力变化，因而缩短了密封件的寿命并降低密封能力。

为了减小作用于O形环的压力并进一步减少流体混合，于1999年5月11日授权予Stockner等人的编号为5,901,686的美国专利中说明的一种流体密封件被设计用于一种包括在活塞缸内往复运动的活塞的燃料喷射器，该活塞缸包括使燃料压力提高的增压室。流体密封件包括由活塞限定并且定位在增压室与O形环之间的环形压力蓄积容积。燃料喷射器主体限定了压力释放通道，当活塞处于缩回位置时压力释放通道定位在蓄积容积和增压室之间，并使得活塞缸与低压返回线路流体连接。

随着当活塞推进以使得增压室内的燃料增压时燃料在活塞缸与活塞之间移动，一些燃料从活塞缸流入压力释放通道使得O形环上的压力被降低，同时另一部分燃料在压力蓄积容积内蓄积。当推进的活塞的压力蓄积容积与压力释放通道对准时，由于压力蓄积容积下降至与低压返回线路同样的低压，所以O形环上的压力显著地下降。当活塞推进超过压力释放通道时，蓄积容积内的压力又将上升，直至喷射事件结束。

虽然通过压力蓄积容积与压力释放通道的结合降低了O形环上的压力，但是在大部分的活塞压力冲程中移动到活塞缸的燃料仍然可以在活塞缸中移动和蓄积。仅在压力蓄积容积与压力释放通道流体连接的短暂时间中，压力蓄积容积中的燃料能够从活塞缸中排出。

本发明旨在克服上述的一个或多个问题或其他问题。

发明内容

在本发明的一个方面，一种泵包括壳体、活塞、第一环和第二环。壳体包括用于第一流体的入口、用于具有第二压力的第二流体的入口、以及与用于第一流体的入口流体联接的活塞缸。活塞能够在活塞缸内运动，并且具有暴露于第一流体的第一端和暴露于第二流体的第二端。第一环与用于第二流体的入口流体联接。第二环与具有第三压力的泄出回路流体联接且第三压力低于第二压力。第一环和第二环沿着活塞缸的长度定位。

在本发明的另一个方面，一种燃料系统包括燃料源、润滑流体源、低压泵、高压泵和至少一个燃料喷射器。低压泵包括低压泵入口和低压泵出口。低压泵入口流体联接至燃料源。高压泵包括壳体、活塞、第一环和第二环。壳体包括与低压泵出口流体联接的高压泵入口、高压泵出口、润滑流体入口、以及能够流体连接至高压泵入口和高压泵出口的活塞缸。活塞能够在活塞缸内运动，且活塞的第一端暴露于燃料且第二端暴露于润滑流体。第一环位于活塞缸内并且与润滑流体入口流体联接。第二环位于活塞缸内并且与低压泵入口流体联接。至少一个燃料喷射器与高压泵出口流体联接。润滑流体入口的压力大于低压泵入口的压力。

在本发明的又一个方面，提供一种用于阻止第一室中的第一流体与第二室中的第二流体混合的方法，其中第一室与第二室位于缸的相反的端部并且由能够在缸内运动的组成元件隔开，该方法包括将第三流体源流体联接至缸的第一部分的步骤。该方法还包括将第三流体增压至第三压力、将流体泄出口与缸的第二部分流体联接、并且将流体泄出口保持为泄出压力的步骤。该方法还包括将第三压力保持为高于泄出压力，使得第三流体能够从组成元件和缸之间的缸的第一部分流动至缸的第二部分以及至流体泄出口的步骤。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的燃料系统的示意图。

图2是图1的燃料系统的复合泵组件的等轴测图。

图3是图2的复合泵组件的高压泵沿着AA线截取的侧剖视图。

图4是根据本发明的另一种实施方式的高压泵的一部分的剖视图。

具体实施方式