CN109253005A - 用于高压油泵的进油阀和相应的高压油泵 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于高压油泵的进油阀，包括：进油阀芯，其包括接触台肩；进油阀体，其包括用于接收进油阀芯的接收腔和形成在接收腔的开口边缘处的进油阀座，接触台肩能够密封接触或远离进油阀座，以实现进油阀的关闭或打开；其中，形成在进油阀体内的进油孔中的至少一个以使相应进油孔内的燃油在进油阀打开时绕过进油阀芯的底部流向进油阀座的方式连通到进油阀座；和/或用于缓冲进油阀芯朝向进油阀座移动时的关闭动作的液压缓冲结构至少包括位于进油阀芯的底部与接收腔的底部之间的死区，死区充注有缓冲流体。还公开了一种包括这种进油阀的高压油泵。根据本发明，减小了燃油在进油阀中的流动路径的长度，通过液压缓冲结构可降低进油阀芯的闭合速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高压油泵的进油阀以及一种相应的高压油泵。
背景技术
发动机的高压油泵用于将燃油从低压加压到高压后输送到共轨。目前高压油泵广泛采用柱塞泵的方式。柱塞泵依靠柱塞在柱塞套中的往复运动，使密封工作腔的容积发生周期变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。
在目前的高压油泵中，进油阀和出油阀也设置在柱塞套中。进油阀包括进油阀体和可相对于进油阀体移动的进油阀芯。在现有的进油阀中，进油阀芯关闭时不能获得缓冲而使得速度太大，往往会损坏进油阀芯、甚至进油阀座。此外，目前的进油阀还限制了高压油泵的抽吸效率，从而对于大型发动机来说无法满足较高的燃油输送流量的要求。
图1示出了一种现有的进油阀的剖视图。进油阀包括进油阀体1和进油阀芯2。进油孔3在进油阀体1内水平(即垂直于进油阀芯的轴线地)延伸到进油阀芯2的下方。在进油阀打开时，燃油的流动路径从进油孔3到进油阀芯2的底部，然后再到进油阀芯2与进油阀座4之间的缝隙。由此可以看出，燃油流动路径较长，从而具有较大的节流作用而影响了燃油输送流量。在进油阀闭合时，进油阀芯2得不到缓冲，因此其闭合速度非常大，从而有可能会损坏进油阀芯2、甚至进油阀座4。
因此，迫切需要对现有的高压油泵、特别是其进油阀进行改进，以提高可靠性和满足大型发动机的燃油流量输送要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够至少克服上述缺点之一的用于高压油泵的进油阀以及一种相应的高压油泵。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于高压油泵的进油阀，包括：进油阀芯，其包括接触台肩；进油阀体，其包括用于接收进油阀芯的接收腔和形成在接收腔的开口边缘处的进油阀座，所述接触台肩能够密封接触或远离进油阀座，以实现进油阀的关闭或打开；其中，形成在所述进油阀体内的进油孔中的至少一个、优选所有进油孔以使相应进油孔内的燃油在所述进油阀打开时绕过进油阀芯的底部流向进油阀座的方式连通到进油阀座；和/或用于缓冲进油阀芯朝向进油阀座移动时的关闭动作的液压缓冲结构至少包括位于进油阀芯的底部与接收腔的底部之间的死区，所述死区充注有缓冲流体。
根据本发明的另一个方面，提供了一种高压油泵，所述高压油泵包括所述进油阀。
根据本发明，减小了燃油在进油阀中的流动路径的长度，从而降低了进油阀的节流作用，提高了燃油的抽吸效率。此外，通过缓冲结构，降低了进油阀芯的闭合速度，减少了对进油阀芯和/或进油阀座的损害。
附图说明
下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
图1示出了一种现有的进油阀的剖视图。
图2示出了根据本发明的一个优选的示例性实施例的高压油泵的侧剖视图。
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的进油阀的剖视图。
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的进油阀的立体图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
图2示出了根据本发明的一个优选的示例性实施例的高压油泵的侧剖视图。
如图2所示，高压油泵包括凸轮驱动机构11和通过凸轮驱动机构11驱动的柱塞泵12。柱塞泵12包括柱塞套13和在柱塞套13内往复运动的柱塞14。进油阀15在柱塞套13内设置在柱塞14上方，以从低压油泵抽吸待加压的燃油。
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的进油阀15的剖视图。如图3所示，进油阀15包括进油阀体21和进油阀芯22。
进油阀体21包括用于接收进油阀芯22的接收腔23。根据本发明的一个优选的示例性实施例，进油阀芯22包括可与位于接收腔23的开口边缘处的进油阀座24密封接触的接触台肩25以及位于接触台肩25两侧的用于接收复位弹簧(未示出)的凸柱26和位于接收腔23内的主体部分27。在进油阀的关闭状态，接触台肩25密封贴靠在进油阀座24上。在进油阀的打开状态，进油阀芯22的接触台肩26移动远离进油阀座24而在它们之间形成可供燃油通过的缝隙。
根据本发明，形成在进油阀体21内的进油孔28中的至少一个、优选所有进油孔28以使相应进油孔内的燃油在进油阀打开时绕过进油阀芯22的底部流向进油阀座24的方式连通到进油阀座24处，其中，进油孔28具有连通到进油阀座24处的出口29和通到进油阀体21的外周处的进口30。进油孔28优选直线地延伸，以减小节流作用和便于加工。
为了使进油阀能够在不需改变高压油泵的其他结构的情况下适用于现有的高压油泵，进油孔28相对于进油阀芯22的轴线非垂直地、即倾斜地延伸，使得进油孔28的进口30的位置与现有的进油阀的进口位置保持一致。
如图1所示，现有的进油阀芯2的主体部分5设有导流槽，以将燃油从进油阀芯2的底部引导到进油阀座4处。然而，根据本发明，进油孔28直接绕过进油阀芯22的主体部分27连通到进油阀座24处，从而，燃油在进油阀15中的流动路径相对于图1所示的进油孔水平延伸的布置方式被减小，进而可避免图1所示的进油阀芯2上的导流槽的节流作用，进而可增大高压油泵的抽吸效率，尤其是在高的泵速的情况下。
优选地，进油孔28的数目为四个。在这种情况下，进油孔在圆周方向上优选彼此间隔开相同角度、即彼此间隔开90度布置。
如上所述，根据本发明，在进油阀打开时，燃油不是从进油阀芯22的底部朝进油阀座24的方向流动，而是直接通过进油孔28流向进油阀座24，因此进油阀芯22的主体部分27可不设有诸如导流槽的导流结构。这简化了进油阀芯22的设计和加工。
为了进一步优化进油阀的设计，可以为进油阀设置用于缓冲进油阀芯22的关闭动作的液压缓冲结构。
根据本发明的一个优选的示例性实施例，进油阀芯22的主体部分27包括邻近接触台肩25的第一段31和与第一段31连接的第二段32。第一段31优选为圆柱体形状，其直径小于接收腔23的相应部分的直径，从而在第一段31的外周与接收腔23的内壁之间形成环形空间33，进油孔28通到该环形空间33。
第二段32优选粗于第一段31。在这种情况下，根据一个优选的示例性实施例，也可在第一段31和第二段32之间设置一个过渡段。
在进油阀15处于关闭状态时，主体部分27的底部34与接收腔23的底部35之间具有一死区36。为了形成液压缓冲结构，优选在第二段32的外周上设有可将所述环形空间33与死区36连通的连通路径37。例如，可以在第二段32的外周上开设凹槽来形成所述连通路径37。
根据一个优选的示例性实施例，在工作状态下，第二段32的外周的至少一部分与接收腔23的相应内壁始终保持滑动接触。
当进油阀芯22从打开位置向着关闭位置移动时，连通路径37与死区36构成液压缓冲结构，即，通过连通路径37进入死区36内的燃油会对进油阀芯22起着缓冲作用，从而减小了进油阀芯22的闭合速度。闭合速度的降低可减少对进油阀芯22和/或进油阀座24的损坏。
对于本领域的技术人员来说，显然液压缓冲结构并不局限于上述结构形式，只要可以将燃油引导到死区36即可，例如，连通路径也可以开设在接收腔23的内壁上或者同时开设在主体部分27的外周上和接收腔23的内壁上。根据另一个可选实施例，可以使主体部分27的第二段32的外径小于接收腔23的相应部分的内径，从而，可在主体部分27的第二段32的外周与接收腔23的内壁之间形成空隙，该空隙充当连通路径。
甚至，液压缓冲结构也可不具有连通路径，只要在主体部分27的底部34与接收腔23的底部35之间构造一个死区即可，该死区可以被预装有缓冲流体。显然，所述缓冲流体优选为燃油。
图4示出了进油阀15的立体图。
尽管以上同时示出了根据本发明的进油孔的布置方式和液压缓冲结构，但对于本领域的技术人员来说，液压缓冲结构并不依赖于进油孔的上述布置方式，例如，可以在图1示出的现有的进油阀的基础上，延长主体部分和接收腔，使主体部分的底部与接收腔的底部之间形成一死区。
本发明的基本思想是，通过使进油孔以使燃油在进油阀打开时绕过进油阀芯的底部流向进油阀座的方式连通到进油阀座处，减小了燃油在进油阀中的流动路径的长度，从而降低了进油阀的节流作用，提高了燃油的抽吸效率。此外，根据另一方面，为进油阀设置用于缓冲进油阀芯的关闭动作的液压缓冲结构，从而降低了进油阀芯的闭合速度，减少了对进油阀芯和/或进油阀座的损害。
本发明的进油阀甚至可以在不需改变高压油泵的其他结构的情况下应用于现有的高压油泵中，这大大降低了应用成本。
而且，对于本领域的技术人员而言，本发明的其他优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。
Claims (10)
1.一种用于高压油泵的进油阀(15)，包括：
进油阀芯(22)，其包括接触台肩(25)；
进油阀体(21)，其包括用于接收进油阀芯(22)的接收腔(23)和形成在接收腔(23)的开口边缘处的进油阀座(24)，所述接触台肩(25)能够密封接触或远离进油阀座(24)，以实现进油阀(15)的关闭或打开；
其中，
形成在所述进油阀体(21)内的进油孔(28)中的至少一个以使相应进油孔(28)内的燃油在所述进油阀(15)打开时绕过进油阀芯(22)的底部流向进油阀座(24)的方式连通到进油阀座(24)；和/或
用于缓冲进油阀芯(22)朝向进油阀座(24)移动时的关闭动作的液压缓冲结构至少包括位于进油阀芯(22)的底部(34)与接收腔(23)的底部(35)之间的死区(36)，所述死区(36)充注有缓冲流体。
2.如权利要求1所述的进油阀(15)，其特征在于，
所有进油孔(28)以使相应进油孔(28)内的燃油在所述进油阀(15)打开时绕过进油阀芯(22)的底部流向进油阀座(24)的方式连通到进油阀座(24)。
3.如权利要求1或2所述的进油阀(15)，其特征在于，
在装配状态下，所述进油孔(28)与所述进油阀芯(22)的轴线非垂直地直线延伸。
4.如前面权利要求中任一所述的进油阀(15)，其特征在于，
所述进油孔(28)的数量为4个，它们沿着所述进油阀体(21)的圆周方向彼此间隔开90度布置。
5.如前面权利要求中任一所述的进油阀(15)，其特征在于，
所述进油阀芯(22)还包括主体部分(27)，在装配状态下，所述主体部分(27)位于所述接收腔(23)内。
6.如前面权利要求中任一所述的进油阀(15)，其特征在于，
所述缓冲流体为燃油。
7.如权利要求5所述的进油阀(15)，其特征在于，
所述死区(36)位于所述主体部分(27)的底部(34)与接收腔(23)的底部(35)之间，并且在进油阀座(24)紧邻下方形成环绕所述主体部分(27)的一部分的环形空间(33)，所述进油孔(28)通到所述环形空间(33)，所述环形空间(33)通过连通路径(37)与死区(36)连通，所述死区(36)和所述连通路径(37)构成所述液压缓冲结构。
8.如权利要求7所述的进油阀(15)，其特征在于，
所述主体部分(27)包括邻近接触台肩(25)的第一段(31)和与第一段(31)连接的第二段(32)，所述环形空间(33)环绕所述第一段(31)形成，所述连通路径(37)形成在所述第二段(32)的外周上和/或所述接收腔(23)的相应部分的内壁上。
9.如权利要求8所述的进油阀(15)，其特征在于，
所述第二段(32)粗于第一段(31)；和/或
在工作状态下，第二段(32)的外周的至少一部分与接收腔(23)的相应内壁始终保持滑动接触；和/或
所述第一段(31)与第二段(32)之间设有过渡段；和/或
所述进油阀芯(22)还包括在所述主体部分(27)的相反侧邻近于所述接触台肩(25)的凸柱(26)。
10.一种高压油泵，其特征在于，所述高压油泵包括如权利要求1-9中任一所述的进油阀(15)。
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