[实用新型]一种高压泵

说明书

本实用新型提供了一种高压泵，所述高压泵包括泵体、柱塞以及弹性膜片；所述泵体具有加压腔以及柱塞腔，所述柱塞腔开设于所述泵体上，并通过设置于所述加压腔内的弹性膜片与所述加压腔密封隔离；所述柱塞沿轴向可移动地设置于所述柱塞腔中，并于所述柱塞腔中往复移动；所述柱塞沿轴向朝向所述加压腔移动，抵靠推动所述弹性膜片产生形变；所述柱塞沿轴向远离所述加压腔移动，所述弹性膜片恢复形变。如此设置，进而完全消除了柱塞泄漏的问题，且使得柱塞间隙可以充分润滑，保证了柱塞运动时不会异常磨损或卡死；加压腔与柱塞运动分离，简化了高压泵的设计，使得制造成本低，且实现了汽车轻量化。

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种高压泵。

背景技术

高压泵作为燃油直喷式发动机的关键零件，是燃油喷射系统的动力来源。随着国家对节能减排越来越重视，高压直喷系统压力也不断的提升，对于高压泵的结构要求也越来越高。

图1示出了一种高压泵，高压泵通常为单柱塞泵，柱塞11通过凸轮20的驱动，转化成柱塞11的往复直线运动，使得加压腔30的容积变化，从而实现吸入低压燃油并将低压燃油转化为高压燃油。其中，进口阀40用于控制前端进入加压腔30的进油量；出口阀50用于保证在加压行程中加压燃油从加压腔30单向流入高压系统，并在吸油行程中防止高压区的燃油回漏到低压油路。泵体2在与柱塞11运动接触处装有柱塞套12，用于提升柱塞11的耐磨性。柱塞11和柱塞套12之间有缝隙，称为柱塞间隙10A，燃油可通过柱塞间隙10A泄露。柱塞11下部还有一个低压储油腔61，收集从柱塞间隙10A泄露出来的燃油，并通过泵体上的数个连通孔连通回低压进油腔62，防止低压储油腔61的压力随使用时间累积上升而造成低压区的高压损伤或泄露。低压储油腔61与机油腔1之间还有往复运动的柱塞11，所以需要增加动密封组件70来保证机油与燃油的相互隔离，防止机油稀释或者烧机油的问题。并且，由于需要同时兼顾高压泵流量(直径越大理论流量越大)和动密封组件70的泄漏量(直径越小动态泄露越小)，目前高压泵设计都是台阶式的，上端直径大，下端直径小。为了保证柱塞11能够跟随凸轮20回位，密封组件70下面设计有柱塞弹簧81和与之相连的弹簧底座82。弹簧底座82保证弹簧力能够传递给柱塞11。泵体2上连接法兰90，来保证泵体2可以固定在发动机上。为了保证泵体2固定的稳定性，法兰90是径向扩展的结构，最大直径大于泵体2的直径，通常法兰90采用独立的零件，通过焊接等方式装配到泵体2上。

但是，高压泵的现有设计面临两个问题：

1、随着喷油压力提升到350bar或以上，柱塞间隙10A使得燃油泄露急剧升高，尤其是在中低转速下供油效率急速衰减，甚至在发动机转速低于2000rpm时供油量几乎无法泵出燃油。

2、工作状态下，柱塞副还存在着很多复杂的物理现象。比如，压力的提升可能会使得柱塞套12膨胀和柱塞11收缩，从而增大柱塞副的配合间隙，导致燃油泄露量增加，高压泵的供油能力的进一步降低；比如，柱塞11实际运动还可能会偏心倾斜，还可能因温升效应导致的柱塞11粘度-压力非线性变化和热膨胀变型等等。当前的高压泵的供油性能与柱塞间隙10A的密封状态强相关，而实际柱塞11在复杂环境下高速运动工作时会带来非预期的失效。无法避开柱塞副对于供油的影响，无法在提升供油效率的同时保证柱塞运动不会异常磨损或卡死。

3、高压泵的结构复杂，不满足汽车轻量化的需求。

因此，开发出一种能够消除柱塞间隙泄漏、保证柱塞运动时不会异常磨损或卡死、结构简单的高压泵，已成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压泵，以解决现有高压泵柱塞间隙存在泄漏、柱塞运动时会发生异常磨损或卡死、结构复杂的问题。