具有在活塞中的出口阀和冲刷促动器的燃料路径的燃料泵的制作方法

本发明涉及一种用于输送燃料的燃料泵，该燃料泵能够例如在车辆中，尤其在摩托车或其它如四轮车或雪地车那样的小型摩托车中使用。本发明的另一方面涉及一种用于运行这种燃料泵的方法。

背景技术：

这种燃料泵例如在文献gb2478876b中已经公开。在此涉及呈电磁活塞泵形式的燃料泵，该电磁活塞泵具有入口阀、出口阀、用于输送燃料的输送室、在缸中布置的活塞、呈电磁线圈形式的用于操作活塞的产热的促动器、和用于将活塞复位到初始位置中的复位元件，其中，产热的促动器直接布置在缸上。该构造包含这样的缺点：促动器的余热可以直接传递到缸上，并且因此也可以传递到位于输送室中的燃料上。由此，位于输送室中的燃料被加热，并且可能开始气化析出。这可能导致燃料泵效率变差，或甚至导致所需输送量的完全失效。

技术实现要素：

与之相反，具有权利要求1特征的根据本发明的燃料泵具有这样的优点：能够改善热汽油特性，即改善燃料在被加热的情况下的特性，并且能够提高燃料泵的效率。这通过如下方式实现：产热的促动器在空间上与缸或者说与燃料泵的剩余构件分开，并且燃料沿着促动器上被引导。因此，产热的促动器或者说缸能够被冷却。在此，根据本发明的燃料泵包括壳体、入口阀、出口阀、缸、布置在缸中的活塞、用于操作活塞的产热促动器、和用于将活塞复位到初始位置中的复位元件以及构造在产热促动器上的、尤其构造在缸和产热促动器之间的第一间隙，其中，第一燃料路径通过该第一间隙延伸。根据本发明，出口阀布置在活塞中，并且该活塞具有一通道，燃料能够从出口阀中经过该通道向第一间隙方向流动。由此，燃料路径从压缩室中通过活塞并且沿着第一缸和促动器之间来延伸。燃料路径应理解为这样的路径，沿着该路径来引导燃料，并且燃料会流动穿过该路径。因此，在压缩过程后，燃料在布置在缸中的压缩室中被引导通过活塞和第一间隙，并且用于冷却如缸或促动器那样的构件。通过将促动器的余热传递到被引导经过促动器上的燃料的方式，产热的促动器能够由根据本发明的燃料泵来冷却。因此，能够确保燃料泵的高效率和可靠的功能。另外，根据本发明的燃料泵提供这样的优点，尽管在缸和促动器之间设置了间隙，在与现有技术相比相同效率的情况下不需要加大设计尺寸。因此，能够实现燃料泵的紧凑构造，这能够节省成本。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

优选，根据本发明的燃料泵在壳体和面向活塞背侧的缸端部之间能够具有一开口。该开口构造成用于将在活塞中构造的通道流体地与第一间隙连接，并且由此将从压缩室经过出口阀、通道、开口直至第一间隙的燃料路径关闭。

另外有利的是，壳体具有至少一个排流开口，其中，该至少一个排流开口构造在壳体的端侧上和/或侧面上。替代地或附加地，排流开口能够布置在衔铁盘中，该衔铁盘与壳体一起构成燃料泵的外罩。通过存在一个或多个排流开口，被输送的燃料能够向喷射阀引导。排流开口能够在壳体中例如构造成法兰或接管，这些法兰或接管经过壳体边缘延伸。排流开口存在越多，燃料的排流则越均匀，并且产热促动器的冷却或者说缸的冷却因此也越均匀。另外，燃料的流动阻力由此被减小。壳体能够例如具有基本呈圆柱形的横截面，由此，该壳体能够具有更好的热学特性。

附加地，燃料泵能够具有第二间隙，该第二间隙构造在背向第一间隙的促动器侧上，其中，第二燃料路径通过该第二间隙来延伸。因此能够进行产热促动器的更均匀的冷却，其中，热量引导能够经过促动器的内表面和外表面发生。通过设置第二间隙还能够实现更快的燃料排流，并且能够改善促动器的冷却。

另外，第二间隙能够优选构造在促动器和壳体之间。通过非直接地将促动器布置在壳体上能够避免热量通过热量引导从产热的促动器传递到壳体上。这能够引起，从壳体到缸上的(该缸能够直接布置在壳体上)及因此到输送室中存在的燃料上的热量传递被减少。

替代地，在根据本发明的燃料泵中，代替第一间隙地能够仅有第二间隙。

根据本发明燃料泵的另一优选构型，第一间隙的最大宽度等于或大于第二间隙的最大宽度。通过相等的最大宽度能够实现产热促动器的更均匀的冷却或者说均匀的燃料气化析出。当第一间隙的最大宽度大于第二间隙的最大宽度时，能够确保，能够发生从促动器到缸上或到处于缸中的燃料的更小热量传递。应注意的是，第一间隙的宽度和/或第二间隙的宽度能够沿流动方向保持不变。

为了减小从产热的促动器到缸上或者说到缸中存在的燃料上的热量传递，第一间隙的最大宽度能够等于或大于缸壁的最大宽度。应注意的是，缸壁的宽度能够基本保持不变。缸壁的宽度越大，通过壁中的热量引导的热功率则越小。

以有利的方式，第一燃料路径和/或第二燃料路径能够沿垂直方向延伸，即平行于在燃料泵运行期间的活塞运动轴线，其中，通过第一燃料路径和/或第二燃料路径的流动从上向下延伸。在本申请的范围内，在燃料泵中，燃料泵侧指的是下侧，在该侧上，入口阀布置在壳体中。燃料泵的上侧由衔铁盘构成，在促动器通电的情况下，活塞抵靠到该衔铁盘上。衔铁盘与壳体一起构成燃料泵的外罩。被抽吸的燃料从下面流动穿过压缩室、入口阀、向上穿过出口阀。

另外，当第一燃料路径和第二燃料路径共同被从一开口中馈给时，是有利的。因此能够实现燃料泵的紧凑构造。

为了输送或提高从产热的促动器到在第一间隙和/或第二间隙中的燃料上的热量引导，在第一间隙和/或第二间隙中能够布置多个引导片，这些引导片能够在第一间隙和/或第二间隙中引导燃料流动。由此，在第一间隙和/或第二间隙中还能够产生涡流，该涡流能够保证更好的热量引导。引导片能够例如布置在缸上和/或在面向第一间隙或第二间隙的促动器侧上。通过将引导片布置在促动器侧上能够提供更大的总面积用于热量引导。

替代地或附加地，在第一间隙和/或第二间隙中能够布置成迷宫式结构，该迷宫式结构例如能够由引导片来构造。引导片交替地这样布置在缸和面向第一间隙的促动器侧上，使得在第一间隙中的燃料反向流动。

根据另一替代构型，第一间隙和/或第二间隙优选能够至少部分地用具有对于燃料而言可通过的多孔结构的金属泡沫来填充。金属泡沫应理解为一种由金属材料制成的泡沫状形成物，该形成物具有可通过的多孔结构。由于其多孔结构，金属泡沫在具有高的比刚度和比强度的情况下同时具有有限的小的密度。因此，金属泡沫能够承受机械负荷和热负荷。金属泡沫能够尤其由铝或铝合金来构造。

根据本发明另一替代优选构型，在第一间隙和/或第二间隙中能够布置格栅。该格栅能够例如由引导片来构造，这些引导片这样布置，使得引导片构成具有可通过的空心室的网状形成物。燃料能够流动穿过可通过的空心室，以便将产热促动器的余热输送走。

根据本发明又一替代有利构型，在第一间隙和/或第二间隙中能够至少部分地布置具有对于燃料而言可通过的多孔结构的隔绝材料。因此，一方面，燃料能够流动通过隔绝材料的多孔结构，以便冷却产热的促动器，并且另一方面，从促动器到缸上的热量引导能够由于该隔绝材料而被减小。

应注意的是，上述措施能够在第一间隙中视应用而定地相互组合，以便实现从产热的促动器到从该促动器旁流过的燃料上的最优热量传递。因此，缸的加热或者说在缸中存在的燃料的加热能够被减小或者甚至被消除。

另外，本发明涉及一种车辆，尤其摩托车或其它如四轮车、雪地车或装有马达的三轮车或多轮车那样的小型摩托车，该摩托车包括根据本发明的燃料泵。通过使用根据本发明的燃料泵，该车辆能够在不同的运行状态中以可靠的方式来运行。

本发明另一方面涉及一种用于运行根据本发明的燃料泵的方法，该燃料泵包括入口阀、出口阀、缸、在缸中布置的活塞、用于操作活塞的产热促动器、和用于将活塞复位到初始位置中的复位元件，其中，燃料在输送之前通过燃料泵被引导到第一间隙中，该第一间隙构造在缸和促动器之间，以便冷却缸和/或促动器。

附图说明

下面，参照附图详细描述本发明的实施例，其中，相同或功能相同的部件分别用相同的参考标记标明。由于直观性，在不同实施例中的一些参考标记或结构上的变形仅在半个促动器中画入。因为促动器相对于在燃料泵的运行中的活塞运动轴线是旋转对称的，因此被画入的参考标记或构造上的变形也适用于促动器的另一半或适用于看不到的促动器部件(只要不提及其它部件)。在附图中：

图1根据本发明的第一实施例的燃料泵的示意性截面视图，

图2根据本发明的第二实施例的燃料泵的示意性半截面视图，

图3根据本发明的第三实施例的燃料泵的示意性半截面视图，

图4根据本发明的第四实施例的燃料泵的示意性半截面视图，

图5根据本发明的第五实施例的燃料泵的示意性半截面视图，

图6根据本发明的第六实施例的燃料泵的示意性半截面视图。

具体实施方式

下面参照图1详细描述根据本发明第一优选实施例的燃料泵1。另外，借助图1描述用于运行该燃料泵1的方法。

如从图1中可见的那样，根据本发明的燃料泵1具有入口阀2、出口阀3、缸4、布置在缸4中的活塞5，用于操作活塞5的产热促动器6、和呈螺旋弹簧形式用于将活塞5复位到初始位置中的复位元件7。燃料泵1例如安装在这里未示出的燃料箱中。

在缸4的端侧中布置有入口阀2。入口阀2通过这里未示出的燃料管路流体地与燃料箱连接。在燃料泵1的抽吸阶段期间，燃料从燃料箱中通过入口阀2流动到在缸4内部构造的压缩室15中。在压缩室15的与入口阀2对置的侧上，压缩室15由活塞5限界。在活塞5中布置有出口阀3和通道16，通过该出口阀和通道，燃料在燃料泵1的压缩阶段期间从压缩室15中流出。在该实施例中，入口阀2和出口阀3构造成膜片弹簧阀。

在根据本发明的活塞泵的该构型中，产热的促动器6构造成电磁线圈。同样也可以考虑例如压电促动器或磁致伸缩式促动器作为促动器。

另外，根据本发明的燃料泵1具有壳体10，该壳体设置成具有至少一个排流口14，其中，该排流口14构造在壳体10的端侧12上。

衔铁盘19与壳体10一起构成用于燃料泵1的外罩。替代地或附加地，衔铁盘19尤其可以在促动器区域中具有排流口14。

另外，燃料泵1具有第一间隙8，该第一间隙构造在缸4和产热的促动器6之间，其中，第一燃料路径80通过第一间隙8延伸。第一间隙8在此呈环状构造。

另外，燃料泵1具有第二间隙9，该第二间隙构造在背离第一间隙8的促动器侧60上，其中，第二燃料路径90通过第二间隙9延伸。尤其，第二间隙9呈环状构造在促动器6和壳体10之间。

另外，第一燃料路径80和第二燃料路径90沿垂直方向r，即平行于在燃料泵1运行时的活塞5运动轴线延伸，其中，流动b通过第一燃料路径80延伸，并且流动c通过第二燃料路径90从上向下延伸，即，从衔铁盘19的方向向壳体10的与该衔铁盘19对置的端侧12延伸。

另外，第一间隙8能够具有横向于流动方向基本不变的宽度b1，该宽度例如大于第二间隙9的宽度b2，该第二间隙以有利的方式在垂直方向r上保持不变。在第一间隙8或第二间隙9中的流动方向相应于该垂直方向r。

另外，第一间隙8的宽度b1大于缸4的壁40区域的宽度b3，其中，壁40的区域在促动器6对面布置。宽度b3在该区域中构造成基本不变。

另外，第一燃料路径80和第二燃料路径90被共同从开口11馈给。如从图1中可见的那样，开口11经过在活塞5中构造的通道16与出口阀3流体地连接。开口11空间上布置在缸4和衔铁15之间。更确切地说，该开口11布置在缸4的面向活塞背侧17的端部18和衔铁盘19之间。

下面参照图1描述用于运行根据本发明的燃料泵1的方法。

燃料从燃料箱中经过燃料管路向入口阀2引导。在燃料泵1的抽吸阶段期间，活塞5被通电的促动器6向衔铁盘19方向驱动，由此，燃料通过入口阀2被抽吸到压缩室15中(箭头d)。在接下来的燃料泵1的压缩阶段中，被抽吸的燃料的流动中断，并且入口阀2关闭。复位元件7使活塞5重新运动到它的原始位置，使得在压缩室15中存在的燃料被压缩并且经过在活塞5中布置的出口阀3从压缩室15中流出(箭头d)。经过在活塞5中构造的通道16，燃料从出口阀3向开口11方向(箭头a)流动，该开口将活塞5中的通道16和包围促动器6的第一和第二间隙8,9连接。在开口11后面，燃料的流动a(箭头a)分支成通过第一燃料路径80的第一流动b(箭头b)和通过第二燃料路径90的第二流动c(箭头c)。

因为在第一间隙8和第二间隙9中的燃料被引导经过产热的促动器6，燃料接收促动器6的余热。因此，促动器6被冷却，这也引起缸4的冷却或者说避免了缸的变热。燃料由于促动器6的所接收的余热而被加热。在排流开口14上，燃料的流动b和c重新汇合，并且经过另一燃料管路例如向喷射阀继续引导。

通过所描述的用于运行燃料泵1的方法能够确保需要的燃料输送量，并且因此确保燃料泵1的可靠运行。

下面示出根据本发明的燃料泵的其它有利实施例。相同构件名称相同，并且具有相同的参考标记。这里基本上示出了与第一实施例的区别。

根据第二实施例(图2)的燃料泵1与第一实施例的燃料泵区别在于，在第一间隙80中布置有多个引导片81。尤其是，这些引导片81以一个关于垂直方向r的角度被布置在缸4上，并且用于可以将产热促动器6的余热导走。

在第三实施例(图3)中，在第一间隙80中布置有迷宫式结构82。该迷宫式结构82由引导片构造，这些引导片交替地布置在缸4上和面向第一间隙8的促动器侧61上。

在第四实施例(图4)中，第一间隙8完全用具有对于燃料而言可通过的多孔结构的金属泡沫83来填充。该金属泡沫83例如由铝来构造。

在第五实施例(图5)中，在第一间隙8中布置有格栅84，该格栅由金属片或金属丝来构造，这些金属片或金属丝这样布置，使得产生具有可通过的空心室的网状形成物。

在第六实施例(图6)中，在第一间隙8中布置有具有对于燃料而言可通过的多孔结构的隔绝材料85。通过该多孔结构的存在，燃料能够流动穿过在第一间隙8中的隔绝材料85，并且因此将产热促动器6的余热输送走。另外，材料85的隔绝特性有助于使缸4与产热的促动器6隔绝。

应注意的是，上述这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明。在本发明的范围内，不同的改变或修改是可能的，而不离开本发明的范围以及它的等效方案。

通过在缸4和促动器6之间设置第一间隙8或在促动器6和根据本发明的燃料泵1的壳体10之间设置第二间隙9，不仅产热的促动器6而且缸4都能够明显被冷却。申请者的试验已示出，在产热的促动器6上能够实现直至约70摄氏度的温度降低，并且在缸4上能够实现直至约180摄氏度的温度降低。