[发明专利]具有双复位弹簧的单活塞式泵

说明书

技术领域

本发明涉及径向活塞式燃料供给泵，特别涉及用于对共轨燃料喷射系统进行增压的单活塞式泵。

背景技术

单活塞式、凸轮驱动的高压泵已经成为用于在共轨直接喷射式汽油发动机中产生高压燃料的普通解决方案。这些泵典型地由挺杆驱动，所述挺杆邻近用于周期性地推动泵浦活塞的致动端的阀凸轮装配。在应用上凸轮式发动机的情况下，使用了质量轻的短挺杆并且泵系统的总往复质量可通过装配在燃料泵的外部的单一复位弹簧来管理。这个弹簧直接使活塞复位，同时活塞使挺杆复位。然而，当把直接喷射技术用于常规的具有单凸轮轴的推杆型V-6或V-8发动机时，显而易见的是，必须控制更长，更重的挺杆。在这种情况下，凸轮轴置于发动机中央并且泵的期望位置在发动机顶上以容纳燃料连接通道。这个附加的延伸导致了更长的挺杆布置以及增大的往复质量。这种在质量上的显著的增长要求复位弹簧的负载能够大于上凸轮发动机中的典型负载的两倍。

常规的活塞式复位弹簧位于泵体和装配在活塞的致动端上的弹簧座之间。这种复位弹簧提供将柱塞复位和将挺杆复位的双重功能。单一复位弹簧的尺寸的增加出现了两个问题。首先，在保持泵体外部的活塞的相同的延伸量的同时试图封装更长且强度更大的弹簧变得困难且非常昂贵。其次，强度更大的弹簧可能在泵浦活塞上传递非期望的显著的侧负载，其可致使活塞被卡住。这种不均匀的负载由普通弹簧端的垂直容限（squareness tolerance）造成，并且离心负载（偏离中心线）由弹簧的几何形状变化造成。

发明内容

本发明的主要目的在于消除由大型活塞复位弹簧的不均匀负载产生的过大的侧负载所造成的泵浦活塞的卡住。

这一目的是通过将挺杆复位功能与活塞复位功能分开来实现的，因此使得作用于活塞上的弹簧力最小。分开的且不同的偏压装置实施相应的功能。

优选地，更强并且更重的负载外弹簧被装配在泵体和挺杆之间，使得其不传递负载并且因此不传递侧负载至泵浦活塞。因为内弹簧不需要承载任何的挺杆负载，所以较弱并且较轻的负载内弹簧比常规活塞式复位弹簧对泵浦活塞传递更小的侧负载。在活塞的泵送冲程和充气冲程期间，所述活塞复位弹簧能够辅助挺杆复位弹簧，但挺杆复位弹簧不能辅助活塞复位弹簧。

在一个方案中，此处公开了一种高压单活塞式燃料泵，其具有主体；主体内的泵浦腔室；活塞，其具有位于所述泵浦腔室中的一端和位于所述主体外部的另一端，并且其能够在远离泵浦腔室的回缩运动以及朝向泵浦腔室的泵送运动之间往复运动。挺杆支承在活塞的另一端上以传递泵送运动。活塞复位弹簧安装在活塞处并朝向挺杆偏置活塞；并且不同的挺杆复位弹簧安装在挺杆处。

优选地，所述活塞在套筒中做往复运动，该套筒通过止动器保持在主体中，并且活塞复位弹簧和挺杆复位弹簧中的每一个均抵靠止动器安装。

由另一方案可以得知，所述改进包括所述活塞复位弹簧被连接到活塞而不是连接到挺杆，以及不同的挺杆复位弹簧作用在挺杆上而不是作用在活塞上。

优选地，每个弹簧均为细长的盘簧，所述活塞复位弹簧被同轴地定位于挺杆复位弹簧内，并且所述挺杆复位弹簧比活塞复位弹簧具有更高的弹簧刚度。

将使活塞以及内弹簧座和挺杆做往复运动所需的总负载分配至两个分开的弹簧，通过消除由外部弹簧造成的所有活塞侧负载来减小弹簧招致的活塞侧负载。因为所述外部弹簧比所述内部弹簧具有更高的负载和刚度（使得高的挺杆质量复位所需的），所以使得弹簧招致的活塞侧负载最小。

所述外部弹簧（挺杆复位）优选地通过干涉配合（interference fit）固定至泵且固定到外部弹簧止动器上以允许处理和组装进发动机中。有益效果在于，发动机制造者无需处理和组装松动的外部弹簧。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的剖视图；

图2为示出了作用在图1的实施例中的泵浦活塞上的侧负载力的自由体示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了依据本发明的实施例的单活塞式高压泵10的部分，其中通过挺杆14致动泵浦活塞12。泵具有主体16、在主体内的泵浦腔室18、一（内）端20位于泵浦腔室中而另一（外）端22位于主体外部的活塞。活塞套筒24被紧固至主体并且具有镗孔26，在该镗孔中，活塞在燃料被传送至泵浦腔室的回缩运动以及活塞对泵浦腔室中的燃料进行增压的泵送运动之间做往复运动。被增压的燃料通过端口28以及排放止回阀30排放至用于对共轨进行增压的高压管线中。