[发明专利]压力影响装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为燃料加压的高压燃料泵以及一种用于影响介质中的压力的压力影响装置，例如发动机阀或所述高压燃料泵。

背景技术

在作为用于泵吸燃料的高压燃料泵的发动机阀和例如活塞泵中都通常提供一个由柱塞驱动的杆。柱塞本身例如在用活塞泵作为高压燃料泵的情况下由内燃机的凸轮轴驱动。

图12示出了通过柱塞10驱动的杆12的原理图。图12所示的装置既可以在例如活塞泵14中，又可以在发动机阀18中作为高压燃料泵16使用。在两种情况下，通过杆12的移动，该杆在活塞泵14的情况下为活塞20，高压燃料泵16和发动机阀18影响在杆12的第一端部区域22上的、在图12中布置在活塞20上面、未示出的空间内压力。

在活塞泵14的情况下，燃料通过活塞20沿活塞轴线24的运动被加压。

在发动机阀18的情况下，发动机阀18通过杆12沿杆轴线26的运动被打开和关闭，并且在发动机阀18打开时压力被释放或在发动机阀18关闭时压力增大。

总之，因此在图12中所示的装置在使用活塞泵14的情况下和在使用发动机阀18的情况下都是压力影响装置28。

在图12中的压力影响装置28具有用于引导杆12的杆导向件30和用于引导柱塞10的柱塞导向件32。柱塞10由柱塞裙部34和横向件36构成，并且横向件36通过柱塞裙部34与滚子38接触。凸轮轴沿柱塞导向轴线50驱动滚子38，该柱塞导向轴线在图12中和杆导向轴线52是上下重合的，其中，滚子38将该上下移动传递到横向件36上。然后，横向件36在杆12的第二端部区域42上与杆12接触，并且将该上下移动继续传递到杆12上，从而该杆可以利用其第一端部区域22影响布置在杆12的第一端部区域22上面的、未示出的空间内的压力。

另外，在图12中示意性地示出为凸缘44，利用该凸缘可以例如将压力影响装置28固定在发动机壳体上。

在一般情况下，在通过柱塞10驱动的杆12的情况下，例如在发动机阀18或在活塞泵14中，在杆12的第二端部区域42中的杆端部48和柱塞10的横向件36之间的接触点46上产生相对大的接触力。这一方面由轴向载荷Fa产生，另一方面也通过压力影响装置28的各个部件的几何公差和压力影响装置28中的各个元件的相应的间隙产生。

详细地说，下面的力发挥作用：

- 由轴向力Fa产生的赫兹应力或赫兹接触（Fa，参见图12），其将相互接触的面压扁，并且替代理想的点状的接触主要存在具有扩大的接触面积的接触面；

- 由柱塞导向轴线50和杆轴线26之间的角误差α而导致的横向力（参见图13）；

- 通过杆轴线26和杆12上的横向件36的接触点上的法线之间的接触角β₁的横向力（见图13）；

- 通过柱塞轴线40和柱塞10上的横向件36的接触点上的法线之间的接触角β₂的横向力（见图13）；

- 作为轴向载荷Fa和横向件36和杆12之间的接触点K和柱塞导向轴线50或杆导向轴线52之间的距离a₁或a₂的产物的接触力矩（参见图13）。接触力矩由接触角β₁和β₂、两个引导件轴线50、52的同心轴误差，也就是说角误差α以及柱塞导向轴线50和凸缘44的凸缘面54和杆导向轴52的交点S之间的距离产生。

所有这些力在柱塞导向件32和杆导向件30中都会导致相当大的轴承反应力，该轴承反应力可能导致线性导向件或滑动导向件的磨损并最终使其磨坏。引导件50、52中的最大允许轴承反应力决定整个系统的最大允许误差。

到现在为止，利用紧密的公差、利用较高的生产成本或通过提高引导件的长度来改善系统。这里，各个力通过如下方式影响：

- 为了能够补偿赫兹应力和导向件轴线50、52之间的角误差α，使用球形、尤其是球顶形的杆端部48。这里，“球顶形”一词包括拱形主体上的所有区段。如图13所示，球顶形的杆端部48放置在平面的横向件36上。横向件36的平整度允许凸形表面和凹形表面，其导致赫兹应力非常分散。因此，为了获得允许的赫兹应力，必须减少球顶形的杆端部48的形状的平整度和/或公差，这样做会增加生产成本。此外，同样也有可能的是，增大球顶形的杆端部48的半径，然而这会使接触力矩增大。因此，为了补偿又必须再次限制公差，这同样导致生产成本增加。