[发明专利]止回阀组件

说明书

技术领域

本发明涉及用在高压燃料喷射系统中的阀组件。具体地但不是唯一地，本发明涉及用于防止燃料从燃料储存器回流到燃料泵的阀组件。

背景技术

附图的图1示意性地示出用在内燃机中的共轨型燃料喷射系统，例如EP - A - 1921307中描述的。从高压燃料泵12向称作共轨10的燃料储存器空间供应高压燃料。高压泵12包括泵室12a，其通过计量阀16从低压源或贮存槽14接收燃料。泵12还包括泵送元件或柱塞12b，其被驱动进行线性往复运动，以循环的方式改变泵室12a的容积。在柱塞12b的填充或返回行程，从贮存槽14抽取燃料到泵室12a中，在柱塞12b的泵送或前进行程，燃料在泵室12a中被加压并且在高压下被推入共轨10中。

共轨10向多个燃料喷射器18供应高压燃料，图1中仅仅示出其中的一个，并且，每个燃料喷射器在控制阀20的控制下可操作成促使燃料喷入发动机的相关气缸22中。

为了维持共轨10中的燃料高压并且防止高压燃料从共轨10回流向泵12和计量阀16，特别是在柱塞12b的返回行程期间，必须在泵12与共轨10之间的燃料流道中包括止逆阀24（也称作单向阀或止回阀）。

止逆阀24包括容纳在阀室24b中的球24a。与泵12流体连通的入口通道26在阀座24c处通到阀室。出口通道28在远离阀座24c的位置处通到阀室，从而连续开启阀室24b与出口通道28之间的流体连通。出口通道28与共轨10流体连通。

球24a被阀弹簧24d偏压向阀座24c。在柱塞12b的前进行程期间，球24a离开阀座24c以允许燃料从入口通道26流过阀室24b并且通过出口通道28流到共轨10。在柱塞12b的返回行程期间，球24a被弹簧24d促使接合阀座24c。由此防止从共轨10流回泵室12a。在这个配置中，通过对弹簧24的合适选择能够精确地控制球24a的运动，该弹簧决定了将球24a推向阀座24c的力。

为了减少阀的零件数量并且提高可靠性，会期望省略阀弹簧24d，这样，球24c在阀室24b内可自由运动。在这类配置中，在柱塞12b的返回行程期间，球24a被泵室12a中的容积增大所形成的部分真空拉动以接合阀座24c，并且通过作用于球24a上的高轨压力保持接触阀座24c。由此防止从共轨10流回泵室12a。然而，因为在这个配置中，作用于球的力是仅从作用于球24a的每一侧的燃料压力获得的，所以，球24a的运动不那么好控制，因此，止逆阀的打开和关闭行为也不那么可预测。

在这个背景下，期望提供一种止逆阀配置，带有良好的可靠性、少的零件数量和精确限定的开闭行为。

发明内容

从第一方面，本发明在于用于高压燃料喷射系统的止逆阀组件，包括一部分由第一主体、一部分由第二主体限定且限定出阀室壁的阀室、形成在第一主体中且在由第一主体限定的阀座处通到阀室的入口通道、出口通道和容纳在阀室内且与阀座可接合以中断从出口通道通过阀室至入口通道的流体流动的阀球。阀室壁包括多个导向部分以引导阀球在阀室内进行基本上线性的运动。

利用导向部分，阀球的运动被约束从而能够更精确地预测阀球的位置。因此，有利地，本发明允许优化阀室和阀座的形状以控制阀的打开和关闭特性，即使省略了偏置弹簧。

此外，通过设置阀室壁的导向部分来引导阀球进行基本上线性的运动，相比不存在导向部分的情况更精确地控制球撞击阀座的位置。这使得球和阀座能够在阀的工作寿命较早期进行"磨合（bed in）"（即，阀座的局部区域通过塑性流动变形和/或磨成与球形状一致），这有助于避免通过阀座的泄露。类似地，如果设置提升限制器以限制球离开阀座的打开运动，球和提升限制器同样地在阀的工作寿命较早期进行"磨合"。

根据本发明的一个实施例，第一和第二主体可以限定出相应的配合面，因此，第一主体的配合面的一部分邻接第二主体的配合面的一部分以形成它们之间的密封。有利地，这个配置在第一和第二主体之间提供足够好的密封以防止从阀室的泄漏，即使在工作时阀室中的燃料压力很高时。

阀室可以形成为第一主体的配合面中的凹口。例如，阀室可以由第一主体的配合面中的多个孔形成。在一个实施例中，阀室由中央孔和与中央孔重叠的多个周边孔形成，导向部分优选地由相邻周边孔之间的中央孔的区域限定。通过这种方式，阀室可以包括从中央空间横向延伸的多个凸角。阀座可以限定在中央孔的内端。

这个配置允许使用简单的制造工艺精确地限定阀室的形状。例如，中央孔能够通过钻孔入第一主体的配合面而形成，并且，然后，能够通过合适的机加工工艺成型周边孔和阀座。