喷油泵

本发明涉及内燃机喷油泵。

在已知的这种类型的喷油泵中，其构造为所谓的泵喷咀（德国专利DE-OS    3，523，536号），其进油管通过进油孔通入泵腔，而在泵柱塞遮挡进油孔时和泵腔分开。进油口的关闭时间在设计中设定，而取决于进油孔自泵柱塞下死点位置的距离。

以这种喷油泵而言，在泵柱塞的抽吸冲程中，泵腔始终充满燃油。这燃油达到喷射需要的量，作为内燃机参数诸如负荷和速度的一个函数，由电开关阀闭开时间确定。开关阀闭合时，向内燃机相应气缸的喷油开始，然而在开关阀开放时，泵腔与减压腔连接，于是喷油突然停止。当开关阀发生故障时，阀停留在闭合状态而不开启，于是无论负荷如何，内燃机始终供以最大的喷油量，从而内燃机转速难以控制地增高，造成内燃机“失控”。

在构造成燃油分流式的喷油泵（美国专利申请US-4，501，246号）中，泵腔由旋转配流器柱塞上环形槽限定，环形槽和围绕配流器柱塞圆周分布的供油槽连接，当配流器柱塞旋转时，可和分配油缸中的供油孔连接。供油孔经过一开关阀而通向供油泵，当供油槽和分配油缸中的供油孔口对正时，供油孔在供油泵通向泵腔的开口处接通。

以这泵而言，泵腔只在柱塞的抽吸冲程中充填以在所述柱塞的输送冲程中待喷射的燃油量。为了喷油定时控制，设有一附加装置用以移动配流器和倾斜其上的供油槽。在所述开关阀发生故障时，内燃机发生类似上述“失控”。

本发明的目的在于提供一种内燃机喷油泵，可在电开关阀粘结在其闭合状况下，避免发生不断向发动机供给燃料，从而避免造成内燃机的“失控”。

可通过对本发明的目的下述特征而理解本发明的实质精神，本发明的一种内燃机的分流式喷油泵至少具有一个限定泵腔的泵柱塞，该泵柱塞为执行抽吸冲程和输送冲程，该泵柱塞由一个凸轮驱动使之往复运动，该泵柱塞与由所述凸轮驱动而转动的配流器柱塞内的配流槽连续连通，其中在泵柱塞的抽吸冲程中，供油腔通过一进油管向泵腔注油，而在输送冲程中，将燃油经配流槽而从泵腔输送到一系列供油管中之一，继而又分配到所述配流器柱塞的周界上并引导各供油管到一喷咀，还具有一电开关阀用以控制输油量，该电开关阀放置在从泵腔通向一供油腔的减压管中，其特征在于，所述供油腔为所述分流式喷油泵的一个内腔，该内腔通过一油泵注满以燃油，在所述输送冲程的部分过程中所述供油腔和所述供油源通过在所述管中的所述开关阀切断与所述泵腔的连接，在高压下开始或停止燃油的输送及以此输送到所述喷咀的燃油输送量及其定时则由所述开关阀的关闭和重开来决定，而带有开口方向朝向该泵腔的切断阀则放置在泵内腔和泵腔之间的进油管中，该切断阀有一关阀弹簧，将其阀元件在关闭的方向上加载，还有一个充油控制腔被朝向其开口方向的上述阀元件的表面所限定，此处充油控制腔和在位于开关阀和放置在所述进油管内单向阀之间的所述减压管的一个分段连接，所述单向阀由在上述分段内大于其关闭弹簧朝向泵内腔的关闭力相反的压力打开，而在泵柱塞的抽吸冲程期间，上述阀元件对由控制腔内的抽吸压力克服它的阀关闭弹簧的力来打开是敏感的。

与上述先有技术的泵对比，本发明的喷油泵的优点是假如开关阀停留在关闭位置上时，便自动停止向泵腔供油。因此泵腔便不能向喷咀输送燃油，由于缺乏可点燃的混合气，内燃机便停止运转。

如喷油泵有配流器构造，由于消除供油槽和供油孔，配流柱塞的结构有很大的简化。消除供油槽及供油孔对向泵腔供油有很有利的作用，因为可消灭通过供油槽的泄漏损失。同时可减少泵腔中的静区容积。由于本发明附加的切断阀可以直接配置在泵壳中或甚至将其布置在配流器柱塞中，所以要求的空间较小。

在下文中将参照附图中的结构的举例，对本发明作较详细的叙述。附图简示内容如下：

图1为径向柱塞结构配流器喷油泵纵向剖视的细节;

图2为图1中喷油泵切断阀放大比例的纵向剖视;

图3为图1中喷油泵凸轮装置凸轮轨道的一种展开细节，用以说明功能;

图4及5为图1中喷油泵切断阀，分别在第2及第3举例的结构中放大比例的纵向剖视;

图6为喷油泵结构另一举例纵向剖视的细节。

在图1中表示纵向剖面细节的径向柱塞结构配流器喷油泵，为一筒形壳体10，壳体10仅在图1中示出，有盖11在壳体10的开口端嵌入，将壳体盖闭，该盖和壳10的未示端部限定泵内腔12。泵内腔12充满低压燃油作为供油腔及减压腔。一根传动轴13，在图1中用其轴线表示，从壳体10的端部穿过。在泵的内腔12中，该传动轴13有筒形的扩大部，在其边缘上有凸轮环与之同体旋转，其凸轮轨道15在其内部，图1中简示已被旋转90°的轨道。凸轮轨道15上按已知方式承载向内的凸轮，凸轮的数目和顺序，和喷油泵的径向柱塞的数目及顺序，以及传动轴13每一转周中该径向柱塞执行的柱塞行程的数目一致。图中未示的供油泵将燃油在泵内腔12中充注，供油泵按习惯方法安装在传动轴13上。

此外，有一个轴线与传动轴13对齐的配流器柱塞16，和传动轴13连成一体旋转。配流器柱塞16除连接传动轴13的端部外，被引导在盖11中 的缸孔17中，并在相对于缸孔17的轴向位置上固定。设在盖11中与凸轮轨15道相近的多个导轨18，径向向内邻接凸轮轨道15，围绕圆周均匀分布，并伸到配流器柱塞16的附近。图1所示的配流器喷油泵，向一个内燃机上的总共三个喷油咀供油，共设三条导轨18，图1中仅见其中一条。用以将泵柱塞20在其内纵向滑动引导的径向孔19，与导轨18同心。一个所谓的滚子式挺杆21有一个滚柱或辊子22，和一个滚子杯23，挺杆21在每一导轨18中被引导，作纵向滑动。图1表示滚子22与凸轮轨道15一样已被旋转90°，一个挺杆弹簧24一方面在导轨18的底部上固定，而在另一方面抵靠弹簧垫圈14，并与挺杆杯23的底部接触，将挺杆杯23推向滚子22，而将滚子推向凸轮轨道15。然后弹簧垫圈14接触连接在径向孔19的泵柱塞20的领圈20a的后面，从而将柱塞在挺杆杯23中锚定。

每一泵柱塞20在径向孔19内，限定一个泵腔25，其另一端面由配流柱塞16上的环形槽26形成。一条在配流器柱塞16上轴向伸展的配流槽27通入环形槽26。在一个剖面平面中通入缸孔17的三个喷孔28，围绕缸孔17的圆周均匀分布，分别通过盖11与箭头所示的喷头29连接。配流槽27的轴向长度，使之可以伸入喷孔28的孔口剖面平面中，从而根据配流柱塞16的旋转位置，将三个喷孔28中的一个和环形槽26连接。

在泵柱塞20的抽吸冲程中通过在盖11中伸展的进油管30，使泵内腔12中的燃油充入腔25，进油管30有一个第一孔段31，在配流柱塞16的轴向上伸展，有第二孔段32在柱塞配流器16的径向上伸展。第一孔段31通入泵内腔12，第二孔段32在配流器柱塞16的环形槽26区域通入缸孔17。两孔段31及32用一个阀孔34互连，阀孔34通入盖11，和第一孔段31同心，孔径大于孔段31的孔径。第一孔段31的孔口在阀孔34中，形成进油管30中的切断阀33的阀孔口35，切断阀33的开口方向朝向泵腔25。切断阀33在图2中以较大比例表示，其构造为一座阀，其阀挺杆36在阀孔34中滑动。阀挺杆36的朝向阀孔口35的端面上，带有一个圆锥形阀元件37， 和围绕阀孔口35的一个阀座38配合，将阀孔口35开闭。远离阀元件37的阀挺杆36的端面，限定控制弹簧腔39，在腔39中放置结构为螺旋形压缩弹簧的关阀弹簧40，这弹簧一方面固定在阀挺杆36的端面上，另一方面固定在阀孔34的底面，在关阀方向上对阀挺杆36加载。控制弹簧腔39通过孔段41和减压管42接通。

减压管42在盖11中伸展，分成两个孔段50及51，一方面通入泵内腔12，另一方面通入缸孔17，也就是在配流器柱塞16环形槽26的区域中。有一个电磁开关阀43接在减压管42内，从而可以切断减压管42，将泵腔25关闭，或将减压管42开放，使泵腔25和作为减压腔的泵内腔12连通。电磁开关阀43的结构和功能为已知，例如如专利第DE-OS    3，523，536号中所述。开关阀43的两个阀接头44及45，用阀元件47控制的阀孔口46将其互相连接。阀元件47用电磁圈48制动，阀元件47在电磁铁48的不受激状态中，由于返回弹簧的作用，将阀孔口46开放，在电磁铁48的受激状态下将阀孔口关闭。图示有单独阀壳49的开关阀43安装在盖11上，用适当方法在上面紧固，而将缸孔17关闭。于是阀接头44遮挡减压管42第一孔段50的端面孔口，而第二阀接头45和减压管42第二孔段51的端孔口重合。泵内腔12中减压管42的孔口由一个单向阀52关闭，单向阀52被归并到减压管42的第二孔段51，即在泵内腔12中减压管42的孔口和在减压管42中的孔段41的孔口之间，孔段41将切断阀33的控制腔39和减压管42连接。

上述喷油泵的功能在下面参照图3叙述，执行泵柱塞20抽吸冲程和输送冲程的凸轮轨15的结构改进，在图3中作为一个细节示意。

图1中相应泵柱塞20在凸轮轨15的下降幅上向外移动，它随与滚子式挺杆21接触的传动轴13旋转。开关阀43不受激因而开放。泵柱塞20的抽吸冲程出现于上死点（图3中之点1）和下死点（图3中之点3）之间的区域中。在这抽吸冲程中，抽吸压力或负压力出现于泵腔25中，使阀元 件37克服关阀弹簧40的作用，从阀座38上提起，于是切断阀33开放。于是燃油从泵内腔12，通过进油管30和配流柱塞16上的环形槽26，进入泵腔25，从泵腔25进入减压管42。在抽吸冲程终了（图3中之点3）时，在泵腔25并在整个减压管42中充满燃油。当滚子挺杆21及泵柱塞20达到下死点位置（图3中之点3），负压终止后，关阀弹簧40将切断阀33的阀挺杆34带阀元件37向阀座38（图2）推压，于是切断阀33关闭。滚子挺杆21通过下死点位置后，在凸轮轨15的上升幅上移动，从而泵柱塞20在图1中向里移动，执行输送冲程。输送冲程开始时，开关阀43继续开放，从而燃油通过减压管42及单向阀52，退出泵内腔25而进入泵腔12。在凸轮轨15的上升幅范围内，配流槽27将泵内腔25和相关的喷孔28连接。当滚子挺杆21达到图3中之位置4时，将开关阀43调节并关闭。这时燃油通过喷孔28送入喷咀29，经过喷咀喷入内燃机的气缸内。

为将喷油结束，则取消开关阀43的调节，使之重新开放。于是泵腔25通过减压管42及单向阀52，和作减压腔的泵内腔12连接。于是泵腔25的压力突然下降到喷咀29的开放压力以下，喷咀便关闭。于是喷油终止。

每当开关阀43出现故障时喷油便停止，从而内燃机由于缺乏供油而停机。假如虽经调节而开关阀43保持开放状态，则泵腔25和泵内腔12的连接持续。泵腔25中的压力不可能增高，它不可能克服喷咀29的开放压力。喷咀29保持永远关闭。假如开关阀43的阀元件47停滞在关闭状态中，从而虽然因电流切断而开关阀43不再开放，充满燃油的控制腔39被关闭的开关阀43切断，并且阻止切断阀33阀挺杆36的开放动作，切断阀33的开放动作通常随泵柱塞20的抽吸冲程开始。切断阀33不能开放，泵腔25内不充燃油。因此在泵活塞在随后的输送冲程中，没有燃油通过配流槽27及喷孔28进入喷咀29。在这情况下，内燃机也因缺乏燃油而停机。因此，当电磁开关阀43发生故障时，切断阀33执行内燃机的自动紧急停 机。

图2表示较大比例的切断阀33。如图所示，阀挺杆36带阀元件37的结构，为在泵柱塞20的输送冲程中，在承受泵腔25压力的阀挺杆36和阀元件37的表面上不产生大于关阀弹簧40弹力的分力，因此在泵柱塞20的输送冲程中，切断阀33保持可靠的关闭。另一方面，在泵活塞20的抽吸冲程中，承受泵内腔12的燃油压力和泵腔25的负压的阀元件37和阀挺杆36的表面和关阀弹簧40的力协调，因而在泵柱塞20的抽吸冲程开始时，切断阀33可靠开放，并且在全部抽吸冲程中保持开放。

在切断阀133的结构的另一举例中，结构和座阀相似，如图4所示，有一个单向阀53，其开放方向朝向泵腔25，而该阀在阀孔34及配流器柱塞26的环形槽26之间的进油管30的第二径向孔段32中。因为在设计阀元件37承压表面时，不再需要考虑泵腔25中的输送压力，所以该单向阀53便使切断阀的设计简化。

图1中的切断阀构造的另一举例，在图5中也示出，切断阀233为滑阀，其中有一个在阀孔34中滑动的柱塞54，用一个关阀弹簧40加载，方式和图1及2中之阀挺杆相似。阀柱塞54将阀孔34分成前阀腔55及后阀腔，进油管30的第一孔段31通入前阀腔55，后阀腔形成控制弹簧腔39，如同在图1及2中所示，通过孔段41连接减压管42。进油管30的第二径向孔段32，通入阀孔34中心附近的环形槽56。在图5所示切断阀233的切断位置上时，阀柱塞54的表面将环形槽56关闭，在通过预定的滑动冲程后，克服关阀弹簧40的力，将环形槽56局部开放，从而进油管30的第一孔段31通过阀腔55，连接进油管30的第二孔段32。

图6简示纵向截面的径向柱塞结构的配流器喷油泵结构的另一举例，和图1的喷油泵的差别，仅在于切断阀33在配流器柱塞16中同体形成。为此，图中的配流器柱塞16有一盲孔57，其中插一有分级内孔59的套筒58。分级内孔59的直径较大的孔段60于是接触盲孔57的底，并通过径 向穿透套筒58的孔62及配流器柱塞16，连接配流器柱塞16上的环形槽26。第二孔段60还通过通向盲孔57底部的斜孔63，和另一环形槽64连接，环形槽64在配流器柱塞16上，相隔限定泵腔25的环形槽26一段距离。在环形槽64的区域中，一个通向进油管30第二孔段32的放油孔65，通入缸孔17。构造为座阀并与图1相似的切断阀33的阀挺杆36，在第一孔段60中可作轴向滑动。在两孔段60及61间的过渡阶段的构造为一个阀座38，和安装在阀挺杆36上的圆锥形阀元件37配合。阀挺杆36的远离阀元件37的端面再限定控制弹簧腔39，腔中设置关阀弹簧40，并通过斜孔63，环形槽64和放油孔65，和减压管42永久连接。孔段61的有较小直径的内分级孔59，和泵内腔12连接，并形成进油管30，共同与孔62连接。图6中的喷油泵的其余结构和功能，和按图1所作的说明相同，因此在这方面相同的元件用相同的标图号表示。

本发明不限于上述有径向柱塞的配油喷射泵的结构举例，本发明的配油喷射泵也可相似用于有轴向柱塞的配油喷射泵，如专利第DE-OS\\3，511，492号中所述，或用于有所谓泵喷咀构造的喷油泵，如专利第DE-OS2，903，482号中所述。