用在内燃机中的燃料泵组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种燃料泵组件，其类型适合用在内燃机的共轨燃料喷射系统中。具体地，本发明涉及一种燃料泵组件，其具有改进的柱塞/凸轮随动配置。
【背景技术】
[0002]在已知的燃料泵组件中，泵柱塞是通过包括发动机驱动凸轮在内的凸轮传动配置被驱动在设在泵壳中的孔内往复运动。
[0003]凸轮随动件与凸轮协作，柱塞的底部又与凸轮随动件协作。来自低压燃料源的燃料经由进口计量阀输送给泵送室，该进口计量阀控制燃料进入泵送室之内的流动速度。随着柱塞在孔内做往复运动，泵送室内的燃料被增压。出口阀控制增压燃料向下游共轨的输送。
[0004]在一种成套泵配置中，泵机组包括多个独立的泵单元，每个有其自己的泵送室、进口阀和出口阀。为每个泵单元提供凸轮随动件，每个凸轮随动件可与相应的凸轮协作，该凸轮支撑在与其它凸轮共有的传动轴上。
[0005]在其它配置中，例如EP0778413B中描述的，柱塞布置成成对地对置，并且由径向外凸轮环向内驱动以执行泵送冲程，在这期间，布置在对置活塞之间的泵送室内的燃料被增压。每个柱塞具有关联的凸轮随动件，该凸轮随动件与凸轮环协作，为每对柱塞设置进口计量阀和出口阀。当凸轮随动件跨在凸轮面上时，柱塞对被向内驱动以减小泵送室的容积，并且因此增大泵送室内的燃料压力。
[0006]通常，进口计量阀采取可变孔板的形式，其控制燃料进入泵送室的流动。在任何指定柱塞冲程中将要增压的燃料的体积将通常小于相关泵送室的最大工作容积。具体地，在允许每个柱塞与其凸轮随动件之间有一定程度的相对运动的泵配置中，这能在泵送冲程期间柱塞与其凸轮随动件接触时引起每个柱塞的底部与其凸轮随动件之间的冲击载荷。该冲击载荷能够导致柱塞与其凸轮随动件之间的界面处的磨损并且可引起机械噪声及其它不受欢迎的副作用。
[0007]着眼于解决或缓和前述问题，本发明提供一种改进的燃料泵组件和柱塞/凸轮随动配置。
【发明内容】
[0008]根据本发明的第一方面，提供一种用在内燃机中的燃料泵组件。该燃料泵组件包括泵送柱塞和凸轮随动配置，该泵送柱塞用于在柱塞泵送冲程期间对泵送室内的燃料增压，该凸轮随动配置向该泵送柱塞施加驱动。该凸轮配置包括凸轮随动构件，其与该泵送柱塞协作。该凸轮随动配置被偏压着接合凸轮传动件，同时，在该凸轮随动构件与该泵送柱塞之间允许沿着柱塞轴线的一定程度的相对运动。该泵送柱塞和该凸轮随动构件中的至少一者包括一表面，该表面具有一特征部，该特征部与该泵送柱塞和该凸轮随动构件中的另一者的衬面一起限定出它们之间的缓冲空间用于容纳流体以在使用中在泵送柱塞16与凸轮随动构件18移动成彼此接触时提供缓冲作用。该特征部包括平坦的中央部和环形区域，该环形区域是锥形形式的并且与衬面成角度。该环形区域可以包围该平坦的中央部(即，该平坦的中央部完全被该环形区域限制)。
[0009]该凸轮随动构件通常是底托(shoe)或挺杆，其向该泵送柱塞施加驱动。
[0010]本发明的一个优点是，当该泵送柱塞与凸轮随动构件彼此接触时，依靠存在于这些部件之间界面处的用于流体的缓冲空间，该泵送柱塞与该随动构件之间的冲击载荷减小。该冲击载荷尤其出现在该泵送室仅仅部分填充的时候。在该柱塞的回行冲程期间，在再次在泵送冲程的中途接触之前，该凸轮随动构件和该柱塞被促使分离。
[0011 ] 在一个实施例中，仅仅该泵送柱塞包括与凸轮随动构件一起限定出缓冲空间的特征部。
[0012]例如，该泵送柱塞的端面可以包括平坦的中央部和环形区域。在这种情况下，该环形区域可以与凸轮随动构件的衬面成角度。
[0013]该泵送柱塞和该凸轮随动构件的成角度表面可以优选地限定出在它们之间的0.1与1.5度之间的夹角。在更优选的实施例中，夹角在0.25与1.25度之间。
[0014]最优角度将在不同的应用中而不同，并且将特别取决于使用的润滑剂和柱塞与凸轮随动构件的峰值冲击速度。
[0015]在另一实施例中，该泵送柱塞的表面是平坦的，并且，仅仅该凸轮随动构件包括与该泵送柱塞一起限定出缓冲空间的特征部。
[0016]例如，在这个实施例中，凸轮随动构件的表面可以与该泵送柱塞的衬面成角度以在它们之间限定出0.1与1.5度之间的夹角，并且更优选地是在0.25与1.25度之间。
[0017]在又一另外实施例中，该泵送柱塞和该凸轮随动构件的表面都可以包括在它们之间限定出缓冲空间的特征部。
[0018]举例来说，该缓冲空间可以是环形形式。
[0019]在一个特定实施例中，该燃料泵组件可以包括至少第一和第二对置泵送柱塞，它们在设在泵壳中的共用孔内往复运动以引起燃料在共用泵送室内的增压，其中，每个泵送柱塞具有关联的凸轮随动构件，该凸轮随动构件与关联的泵送柱塞一起限定出它们之间的缓冲空间，该缓冲空间在使用中容纳流体，当该泵送柱塞与所述关联的随动构件彼此接触时，该缓冲空间提供缓冲作用。
[0020]该或每个凸轮随动配置通常可以包括底托或挺杆形式的凸轮随动构件。
[0021]优选地，该凸轮随动配置被复位弹簧偏压着接合凸轮传动件。当该柱塞没有被偏压向该凸轮传动件时，在该柱塞与该凸轮随动配置之间允许沿着柱塞轴线的一定程度的相对运动。
【附图说明】
[0022]现在将参照附图仅仅以举例的方式描述本发明，其中:
[0023]图1是现有技术中已知的且本发明可应用的燃料泵组件的剖视图；和
[0024]图2是可并入图1的燃料泵组件中的本发明实施例的泵单元的示意图。
【具体实施方式】
[0025]图1示出了现有技术中已知的且本发明可应用以获得有益效果的燃料泵组件10。燃料泵组件10具有中央泵体12，其设有三个通孔14 (在所示剖面中仅仅能看到一个)。通孔14沿轴向彼此间隔开，两个柱塞16同轴地布置在每个孔中。成对柱塞中的每一个在其通孔14内在关联的凸轮随动配置的作用下沿着公共轴线往复。每个凸轮随动配置包括底托18形式的凸轮随动件和关联的滚子20。每个柱塞16的外端布置成与底托18接合，因此，底托直接与柱塞16协作，这将在下文进行更详细的描述。关联的滚子20直接与旋转的凸轮环22协作，该凸轮环通过轴承(未示出)支撑在外壳23内。六个等角度间隔的凹槽24设在泵体12中，每个用于容纳相应的一个底托和滚子配置18、20。设置凹槽24用来维持底托和滚子配置18、20的定位，并且限制它们的角运动，同时允许沿着相应的柱塞轴线方向的轴向运动。
[0026]底托和滚子配置18、20中的每一个通过关联的复位弹簧(图1中未示出)被偏压成与凸轮环22的表面接合。同样在图1中看不到的是，凸轮环22的内表面包括四个等角度间隔的凸轮凸部26。凸轮环22连接到传动轴，该传动轴布置成以与发动机转速相关的速度被驱动。
[0027]每个通孔16通过各自的进口止回阀28连接到进口(未示出)，从供给泵(也未示出)接收较低压的燃料。每个通孔16还连接到各自的出口阀30，出口阀连接泵机组的出口(未示出)。该出口把通道连接到共轨或其他储存空间，该共轨或其他储存空间用于接收增压燃料并且燃料从这里被输送给下游的发动机燃料喷射器。
[0028]每个通孔16与其关联的对置柱塞对的端部一起限定出泵送室32，通过进口止回阀28向该泵送室输送较低压的燃料，并且通过出口阀30从该泵送室输送增压燃料。进口阀28是液压可操作的，并且通常通过进口阀弹簧29被弹簧偏压至关闭位置。当进口阀处于关闭位置时，阻止燃料流入相关的泵送室32。
[0029]下列描述涉及一对泵送柱塞的泵送循环。每个柱塞的运动循环能够通常被认为包括泵送冲程和回行冲程，在泵送冲程期间，柱塞在柱塞孔内被向内驱动以减小泵送室的容积，并且在这个阶段期间，增压燃料通过出口阀输送到共轨，而在回行冲程期间，柱塞从柱塞孔被向外驱动以增大泵送室的容积，并且在这个阶段期间，燃料通过进口阀填充泵送室。
[0030]来自供给泵的适当量的燃料通过泵体12的进口供应到泵送室32。柱塞16在孔14内处于它们的最靠里位置时，凸轮环22的旋转引起与这些柱塞16关联的滚子20压下凸轮凸部26的后侧面，使底托18和滚子20受到复位弹簧向外偏压。通过进口供应的燃料引起燃料压力作用于进口阀28，促使它抵抗弹簧力而打开。当燃料通过打开的进口阀28进入泵送室32时，对置柱塞16与它们的关联底托18被推开(即，在通孔内向外)。如果泵送室32仅仅部分填充，那么，仅仅是最大填充容积燃料的一部分通过进口阀28进行输送，柱塞16将不会从孔16向外移动最大程度。然而，在其中泵送室32没有被完全填充以及柱塞16在通孔14中没有被完全向外推压的情况中，因为底托18被偏压着接合凸轮环22，在每个柱塞16与其底托18之间的打开一定程度的分离。
[0031]凸轮环22的继续旋转引起下一个凸轮凸部接合底托和滚子配置18