專利名稱：一種消除噴射泵中空蝕的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置，用于消除在噴射階段結(jié)束之后內(nèi)燃機(jī)燃料噴射泵壓縮腔室的多余燃料回流孔處的空蝕。在噴射泵工作的這個(gè)被稱作“排空”的階段中，會(huì)引起多余的燃料在很高壓力和很高速度下通過(guò)狀態(tài)的回流孔射出，而在回流孔處燃料已經(jīng)處于低壓。在噴射出的燃料流和低壓燃料之間的界面處，由于脫氣會(huì)產(chǎn)生氣泡，它與噴射速度共同作用，會(huì)引起回流孔壁空化腐蝕，這種腐蝕會(huì)導(dǎo)致噴射泵破壞。消除這種空蝕的一種方法是增加排空時(shí)噴射泵回流孔處產(chǎn)生的壓力。如文獻(xiàn)JP08296528中描述的現(xiàn)有的這種裝置，它是將一個(gè)單向閥配置在噴射泵供料處的前方，將兩個(gè)標(biāo)定閥(ratedvalve)配置在噴射泵之后，其中一個(gè)標(biāo)定閥標(biāo)定值較高，容許通過(guò)較大的流量，而另一個(gè)標(biāo)定閥標(biāo)定值較低，通過(guò)較小的流量。此外，至少有一個(gè)標(biāo)定閥具有一個(gè)保證燃料連續(xù)循環(huán)的孔。該裝置的缺點(diǎn)是永久性聯(lián)結(jié)使得排空前在孔中不能維持較高的足夠壓力。這種壓力只有當(dāng)出現(xiàn)排空流時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，它不能有效地消除小孔腐蝕。
本發(fā)明提出了補(bǔ)救這些缺陷的措施，提供了一種用于消除內(nèi)燃機(jī)燃料噴射泵壓縮腔室中多余燃料回流孔處在噴射過(guò)程結(jié)束之后的空蝕的裝置，這種噴射泵首先與包括壓頭損失低的第一單向閥的輸料管相連，以使燃料到達(dá)壓縮腔室，噴射泵還與多余燃料回流管相連。
該裝置的特征在于，回流管包括平行并接近噴射泵回流孔的第二單向閥和雙口流通閥，調(diào)節(jié)第二單向閥使得噴射泵回流孔中的壓力上升，流通閥通常是打開(kāi)的，當(dāng)回流孔中的壓力大于所述第一單向閥上游輸料管中的壓力時(shí)，將它關(guān)閉。
本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，流通閥上安裝有彈簧，當(dāng)?shù)谝粏蜗蜷y上游處的壓力與回流孔中的壓力基本相同時(shí)，該彈簧使所述閥打開(kāi)。
本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，回流管包括在第二標(biāo)定單向閥和流通閥前方并連使用的蓄能器。
本發(fā)明也提供所述裝置向內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃料噴射。
本裝置的優(yōu)點(diǎn)在于減小了噴射泵部件的磨損，因此就可能降低維修次數(shù)，減小燃料中金屬顆粒的彌散。


圖1是本發(fā)明一個(gè)非限定實(shí)施例的裝置示意圖。圖2、3和4示意出在壓縮出各個(gè)階段時(shí)的噴射泵的活塞。圖5示意出在噴射階段回流孔中壓力是如何變化的，曲線a表示不帶本發(fā)明裝置的泵的變化情況，曲線b表示安裝有本發(fā)明裝置的泵中相同的變化情況。
在圖1中，裝有單向閥3的管子2與從油箱9向燃料噴射泵4輸送的燃料循環(huán)泵1相連，圖中只示出部分燃料噴射泵4，以它的輸入口4a來(lái)代表。泵1的配送壓力由標(biāo)定單向閥(rated check valve)1a來(lái)控制。主回流管5和輔助管5a和5b把噴射泵4的回流孔4b并連到流量單向閥6和雙口流通閥(two-port valve)7上。流通閥7借助管子5b中的壓力通過(guò)線路7a以及由從流量單向閥3上游管子2中的壓力通過(guò)線路7b來(lái)導(dǎo)引控制。彈簧7c增強(qiáng)了由于線路7b中的壓力而產(chǎn)生的導(dǎo)引控制作用，在兩個(gè)導(dǎo)引線路之間的壓力差不大時(shí)，將閥7保持在張開(kāi)位置。閥7在位置7e處產(chǎn)生節(jié)流，而產(chǎn)生壓頭損失，保持閥7上游的燃料壓力在一定水平?？?a和4b借助于外殼4j的周向凹槽4c和活塞套管4f的孔4d和4e，根據(jù)活塞4g的運(yùn)動(dòng)而有選擇地與噴射口4的壓縮腔室4k相通，活塞4g上具有終止傳送的邊4h和4i。小容積壓力蓄能器8安裝在管子5上，緊鄰回流孔4b的后方。標(biāo)定單向閥6和流通閥7通過(guò)管子5c和5d與油箱9相連。
圖2中，活塞4g位于下死點(diǎn)，與孔4d、4e脫離接觸，使它們與壓縮腔室4k相通。
在圖3中，活塞4g基本上在其沖程的中間，它蓋住了孔4d和4e，因此，就中斷了與壓縮腔室4k的相通。
在圖4中，活塞4g繼續(xù)其沖程，邊緣4i和4h脫離孔4d和4e，使它們通過(guò)活塞4g側(cè)壁母線上的凹槽4m與壓縮腔室4k相通。
在圖5中，圖表的橫軸T代表時(shí)間，縱軸P代表壓力，可以看出曲線A示出沒(méi)有安裝本發(fā)明裝置的泵在噴射過(guò)程中回流孔4d和4e中的燃料壓力是如何變化的，曲線B示出安裝有本發(fā)明裝置的泵中的變化。
該裝置的操作如下所述。
如圖2所示，活塞4g在其壓縮沖程的開(kāi)始處。單向閥6將壓力調(diào)整在50到100巴范圍內(nèi)，緩沖蓄能器8具有比單向閥6的標(biāo)定壓力稍低的充氣壓力，當(dāng)管子7a和7b之間的壓力差不大時(shí)，彈簧7c將流通閥7保持在張開(kāi)位置7e處。在位置7e處時(shí)流通閥7的限流使循環(huán)壓力大約為3巴。泵1提供的燃料沿著管子2從單向閥3、孔4a、壓縮腔室4k、孔4b、流通閥7經(jīng)過(guò)管子5d返回到油箱9中。這種狀況與圖5中曲線1的時(shí)間T0相對(duì)應(yīng)。
活塞4g繼續(xù)壓縮沖程，將壓縮腔室4k與噴射器(未顯示)聯(lián)結(jié)起來(lái)的管子(未示)中的高壓使得單向閥3關(guān)閉，燃料通過(guò)孔4b傳送。管子5b中流速突然增加以及流通閥7中的壓頭損失使得管子5a和7a中的壓力顯著增加，從而控制閥7，轉(zhuǎn)換到位置7d處管子5a中的壓力持續(xù)升高，直到達(dá)到開(kāi)始打開(kāi)的單向閥6中的標(biāo)定值。同時(shí)，填充蓄能器8，其壓力上升，從而減緩對(duì)單向閥6的沖擊。這種情況與圖5中曲線B在點(diǎn)B1附近的變化相對(duì)應(yīng)。
當(dāng)活塞4g到達(dá)圖3所示的位置時(shí)，孔4a和4b關(guān)閉，燃料存儲(chǔ)于單向閥3和標(biāo)定單向閥6之間，其壓力接近標(biāo)定單向閥6的標(biāo)定壓力。因此，在環(huán)形凹槽4c和孔4d、4e中也同樣達(dá)到這個(gè)壓力值。因?yàn)閴嚎s腔室4k與孔4d和4e隔絕，所述壓縮腔室中壓力繼續(xù)上升，一直達(dá)到開(kāi)始噴射的值，該值是在千巴的數(shù)量級(jí)。這種情況與圖5中曲線B在點(diǎn)B1和B2之間的變化相對(duì)應(yīng)。
當(dāng)活塞4g到達(dá)圖4所示的位置時(shí)，邊緣4h和4i離開(kāi)孔4d和4e，使得它們又與壓縮腔室4k相通。這種‘排空’打開(kāi)開(kāi)始與圖5時(shí)間T1、壓力P2點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。這種排空使得燃料突然從孔4d和4e處以高速射流的形式送出，引起孔4d和4e壓力迅速升高，與圖5中曲線B的壓力峰值B3相對(duì)應(yīng)。高速射流與已經(jīng)存在的燃料之間的界面是紊流源，如果孔4d和4e處已存在的燃料中壓力不夠大時(shí)將產(chǎn)生氣泡，紊流被50到100巴范圍內(nèi)的高壓P2減小了。
活塞到達(dá)上死點(diǎn)之后，繼續(xù)其回程返回它的下死點(diǎn)，隨著壓縮腔室4k體積的增大，其中的壓力下降，當(dāng)孔4d和4e再次與壓縮腔室4k相通時(shí)，單向閥3、標(biāo)定單向閥6和流通閥7之間的整個(gè)回路中的壓力也就下降。當(dāng)管子7a中的壓力接近管子7b中的壓力時(shí)，彈簧7c使得流通閥7到位置7d，蓄能器8排空，再次開(kāi)始循環(huán)。
圖5中的曲線A示出一個(gè)沒(méi)有安裝本發(fā)明裝置的泵的同樣的工作過(guò)程。點(diǎn)A1的壓力接近壓力P0，例如幾個(gè)巴。點(diǎn)A2的壓力P1與通過(guò)孔5e開(kāi)始排空時(shí)相對(duì)應(yīng)，它小于50巴，不足以防止在射流周圍產(chǎn)生氣泡。這些氣泡撞擊孔4d和4e的壁，產(chǎn)生腐蝕，損壞套管4f。在本發(fā)明的這種裝置中，由標(biāo)定單向閥6維持在孔4d和4e中的殘余壓力使氣泡的產(chǎn)生顯著減少，使腐蝕最小。
權(quán)利要求
1．一種消除在噴射過(guò)程結(jié)束之后內(nèi)燃機(jī)燃料噴射泵(4)的壓縮腔室(4k)中多余燃料回流孔(4b)處出現(xiàn)空蝕的裝置，所述的噴射泵首先與一個(gè)具有壓頭損失低的第一單向閥(3)的輸料管(2)相連，以使燃料到達(dá)壓縮腔室，噴射泵還與多余燃料回流管(5)相連，該裝置的特征在于，回流管包括平行并接近噴射泵回流孔的第二單向閥(6)和流通閥(7)，調(diào)節(jié)第二單向閥(6)使得噴射泵回流孔中的壓力上升，流通閥(7)通常是打開(kāi)的，當(dāng)回流孔中的壓力大于所述第一單向閥前方的輸料管中的壓力時(shí)，將它關(guān)閉。
2．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，流通閥(7)上安裝有彈簧(7c)，當(dāng)?shù)谝粏蜗蜷y(3)上游處的壓力與回流孔(4b)中的壓力基本相同時(shí)，該彈簧使所述閥打開(kāi)。
3．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，回流管(5)包括一個(gè)并連在第二標(biāo)定單向閥(6)和流通閥(7)上游的蓄能器(8)。
4．如前述任一權(quán)利要求所述裝置的用途是向內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃料噴射。
全文摘要
一種消除內(nèi)燃機(jī)燃料噴射泵(4)的壓縮腔室(4k)中多余燃料回流孔(4b)處在噴射過(guò)程結(jié)束后出現(xiàn)空蝕的裝置,噴射泵先與具有壓頭損失低的第一單向閥(3)的輸料管(2)相連,以使燃料到達(dá)壓縮腔室,噴射泵還與多余燃料回流管(5)相連,其特征在于,回流管包括靠近噴射泵回流孔并連的第二單向閥(6)和流通閥(7),調(diào)節(jié)第二單向閥(6)可使噴射泵回流孔中的壓力上升,流通閥(7)通常是打開(kāi)的,當(dāng)回流孔中的壓力大于所述第一單向閥上游輸料管中的壓力時(shí)它關(guān)閉。
文檔編號(hào)F02M55/02GK1224802SQ99101278
公開(kāi)日1999年8月4日 申請(qǐng)日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月27日
發(fā)明者埃德蒙·齊赫 申請(qǐng)人:塞姆特·彼爾斯蒂克有限公司