[发明专利]活塞泵、尤其用于内燃机的喷射系统的高压燃料泵

说明书

本发明涉及一种活塞泵(10)，尤其是用于内燃机的喷射系统的高压燃料泵，所述活塞泵具有活塞(22)和工作室(24)，所述工作室被所述活塞(22)限界，所述活塞泵这样地构型和扩展，使得所述活塞(22)在其内部具有向外封闭的空腔(40)，所述空腔被介质(42)填充，所述介质比所述活塞(22)的材料具有更高的导热性。

技术领域

本发明涉及一种活塞泵、尤其是用于内燃机的喷射系统的高压燃料泵。

背景技术

由DE 10 2014 211 591 A1已知这样的活塞泵。该活塞泵包括在泵壳体中工作的、用于输送和压缩燃料的活塞。

发明内容

本发明所基于的问题通过根据本发明的活塞泵来解决。

本发明提出一种活塞泵，尤其是用于内燃机的喷射系统的高压燃料泵，所述活塞泵具有活塞和工作室，所述工作室被所述活塞限界，其中，所述活塞在其内部具有向外封闭的空腔，所述空腔被介质填充，所述介质比所述活塞的材料具有更高的导热性。

在活塞泵的抽吸阶段中(活塞运动离开工作室)活塞负责使已经以低压输送的介质、例如燃料例如可以从箱管路流到工作室(输送室)中。在输送阶段中(活塞向工作室运动)，介质被压缩并且因此被带到更高的压力水平。然后，介质可以在高压下被输送到轨中并且提供给喷射单元。由于高度压缩，在活塞的面向工作室的一侧(高压侧)上产生相对较高的温度。

从申请人的角度已经认识到，由于在压缩时的高温度，活塞在其长度上被不同地加热。这导致沿着活塞纵轴线的不同的热膨胀。在热负荷较高的区域中，活塞由于热膨胀在横截面上比在热负荷较低的区域中更多地增大。这对活塞和导向元件之间的间隙具有影响，所述导向元件必须始终比活塞的在受热负荷部位上的最大热膨胀更大。

对减少泄漏有利的尽可能小的间隙和活塞卡住之间的目标冲突通过在活塞上优化的热传递来解决。由此能够减小活塞横截面在热负荷较高的区域中的热膨胀。本发明提出，活塞在其内部具有向外封闭的空腔，该空腔被介质(传递介质)填充，该介质比活塞或者构造活塞的材料具有更高的导热性。

通过活塞内部的空腔首先可以实现活塞的重量减轻。较小的活塞质量对活塞驱动产生积极影响，因为要加速的和要减速的质量较小。通过活塞相对于工作室的上下运动，活塞空腔中的介质也由惯性引起地上下运动(介质相对于活塞的相对运动)。由此加速热传递。由于在整个活塞上更均匀的温度分布，活塞在其横截面上、尤其在其直径上更均匀地并且以更小的量膨胀。由此能够减小活塞间隙。这提高了活塞泵的效率和运行时间，因为可以在活塞上避免在受最大热负荷的部位上的特别大的膨胀(活塞具有更少的“棱边支撑”)。

介质可以是在标准条件下固态的或液态的材料，该材料至少在活塞泵运行中例如由于活塞发热是液态的。所述介质这样地构造，使得该介质由于活塞的往复运动而在活塞空腔中也往复运动。如已经所示的那样，该介质具有高导热性，优选至少100W/(m*K)。

活塞泵的活塞可以是用于压缩介质(流体)、例如燃料的往复式活塞。活塞泵可以是用于燃料直接喷射的高压泵。

活塞可以通过其工作面区段借助导向元件在活塞泵的泵壳体上或泵壳体中被导向，所述工作面区段也可以被称为工作面或导向区段。

活塞可以具有多个活塞区段。因此，活塞在面向工作室的端部上具有用于压缩工作室中的燃料的压缩区段。在该压缩区段上可以衔接有活塞的工作面区段(工作面或导向区段)，活塞通过该工作面区段在泵壳体的导向元件上被导向。活塞在背离工作室的端部上可以具有操纵区段，通过该操纵区段，活塞能够借助驱动装置(例如凸轮轴)被驱动。压缩区段和/或操纵区段可以具有相对于工作面区段减小的横截面。活塞可以构造为旋转对称的(多个具有不同直径的区段)。活塞可以由金属材料、例如由适合的钢构成。

在下面说明本发明的有利的扩展方案。此外，对于本发明重要的特征在下面的说明书和附图中得到。