[发明专利]泵单元

说明书

本申请为分案申请。原申请的申请号为201080030643.0（国际申请号为PCT/EP2010/059300），国际申请日为2010年6月30日，发明名称为“泵单元”。

技术领域

本申请涉及泵单元。更具体地，本申请涉及用于内燃发动机的燃料喷射系统的泵单元。

背景技术

日益需要改进内燃发动机的效率。为了满足这些需要且符合新的排放规定，柴油发动机的操作压力继续增加，且设想3000 bar（300 MPa）的操作压力。然而，这些增加的操作压力存在各种技术问题。

已知提供包括柱塞的燃料喷射泵单元，所述柱塞在圆筒内操作以在将加压燃料排放到高压歧管之前升高燃料压力。然而，已知泵单元通常不适合在现在所需的增加压力下操作。这种类型的现有技术泵单元在图1中图示且在下文详细描述。

已知泵单元通常依赖于静密封和动密封的组合来密封泵送腔。然而，由于在泵单元内遇到的交替压力循环，制造过程中的甚至小的不准确性也可能导致密封失效。例如，通常提供高压静密封以将低压供应通道和压力腔分开。密封经历从非常低到非常高的循环压力变化，且由于差异径向膨胀，可能在密封接口的每一侧上的表面之间引起相对运动。即使得到的运动非常小，也可导致微动磨损和故障。

此外，已知泵单元的内部几何形状可包括相交孔，且这些可导致在操作期间引起的高应力。为了确保安全和可靠操作，泵头部可能必须由较高规格材料或用于减少操作应力的专用制造过程形成。

在高压下操作加剧的另一个问题是增加的燃料泄漏，这可导致较高燃料消耗。泵送腔内产生的高压可导致圆筒的径向膨胀。当柱塞没有相应膨胀时，可导致经过柱塞的燃料泄漏。

从EP 12821861已知提供一种燃料喷射泵单元，包括能在泵工作空间内轴向移动的活塞、止回活塞（non-return piston）和截止活塞（shut-off piston）。止回活塞和截止活塞均可移动以在压缩冲程期间彼此接合。因而，燃料喷射泵需要所述活塞与彼此形成密封且还与壳体形成密封，以在压缩冲程期间形成密封。要求控制两个活塞的相对移动不是理想的。此外，由于需要两个独立密封，因而可增加来自于泵送工作空间的泄漏。

本发明至少在优选实施例中试图克服或消除与已知泵单元有关的问题中的至少一些。

发明内容

从第一方面看，本申请涉及一种用于燃料喷射系统的泵单元，所述泵单元包括：

入口阀构件、出口阀、用于供应燃料的供应管线、泵送腔、和用于在泵送腔内加压燃料的柱塞；

所述入口阀构件能在第一位置和第二位置之间移动；

其中，所述入口阀构件具有在其中形成的孔，当所述入口阀构件处于所述第一位置时，所述孔在泵送腔和供应管线之间提供第一流体路径，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，所述孔在泵送腔和出口阀之间提供第二流体路径。因而，在泵单元的操作循环的不同阶段期间，从供应管线到泵送腔以及从泵送腔到出口阀的燃料供应能够由入口阀构件控制。

至少在优选实施例中，该设置能够消除提供独立静密封和动密封的需要。优选地，入口阀构件可以提供直接从供应管线到泵送腔的流体路径，从而不需要在泵送腔和供应管线之间提供静密封。

当所述入口阀构件处于所述第一位置时，在供应管线和泵送腔之间的第一流体路径打开，从而燃料能够进入泵送腔。一旦燃料已经进入泵送腔，入口阀构件就能够移动到所述第二位置，以将泵送腔的内部置于与出口阀流体连通。当所述入口阀构件处于所述第二位置时，在供应管线和泵送腔之间的第一流体路径优选至少基本上关闭。更优选地，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，入口阀构件形成密封以至少基本上封闭第一流体路径。因而，当所述入口阀构件处于所述第二位置时，泵送腔优选排他地与出口阀连通。

出口阀可以包括可移动出口阀构件和出口阀主体。当所述入口阀构件处于所述第二位置时，入口阀构件可以与出口阀主体形成密封。出口阀构件能在出口阀主体内移动。出口阀主体能够相对于泵头部固定，例如通过与泵头部整体地形成出口阀主体或者将出口阀主体固定地安装在泵头部中。操作中，出口阀主体能够相对于泵头部保持固定，且出口阀构件能够相对于泵头部移动。

出口阀构件可以是能定位在形成于出口阀主体中的阀座内以密封出口的不可渗透构件。例如，出口阀构件可以是球形阀球。

入口阀构件在处于所述第二位置时优选与出口阀的主体形成密封。该设置是有利的，因为这意味着可以在远离柱塞头部处形成密封。因而，与在柱塞头部处密封高压燃料的现有技术设置不同，不需要抵靠头部静密封。