【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃发动机领域，并且更具体地涉及包括直接喷射渗碳系统的发动机，该直接喷射渗碳系统包括高压泵。
技术介绍
1、在内燃发动机中使用不同类型的燃料。常规地，内燃发动机使用液体燃料，例如纯汽油，或汽油和乙醇的混合物，或甚至纯乙醇。
2、已知所谓的汽油直接喷射(gdi)技术，该技术将燃料直接喷射到发动机气缸中。直接喷射减少了燃料消耗和二氧化碳排放，并且减少了污染物排放。
3、在直接喷射液体燃料的渗碳系统中，燃料喷射(汽油、汽油和乙醇、或甚至纯乙醇)必须在高压下进行，以便确保燃料在发动机气缸中的正确雾化，同时保持在每次燃烧之间将足够量的燃料引入到气缸中的能力。因此，能够提高燃料喷射压力以获得更好的燃料雾化是有用的，这导致更均匀的燃料-氧化剂混合物，改进燃烧并因此减少污染物残留物。该汽油直接喷射渗碳系统包括高压燃料泵。泵通常由内燃发动机的部件驱动，特别是由凸轮轴和中间推杆驱动。
4、在高压燃料喷射系统中，高压泵通常使用称为柱塞的单个活塞，该单个活塞在称为上止点(tdc)和下止点(bdc)的两个位置之间执行往复平移移动。在直接喷射系统的正常操作期间，柱塞由发动机凸轮经由推杆驱动，通常以每个发动机燃烧循环一个泵送循环的速率驱动。泵送循环包括若干连续阶段。
5、在抽吸阶段中，柱塞从tdc到达bdc，同时燃料通过燃料入口进入高压泵，由低压泵以大约三至六巴的馈送压力推动。在抽吸阶段期间，出口和安全减压阀通过弹簧维持关闭。
6、在用于控制允许压缩的燃料量的阶段期间，柱塞在入口阀打开
7、在压缩腔室中的燃料压缩阶段期间，当柱塞完成其到tdc的行程时，燃料通过出口阀从压缩腔室排出。
8、常规地，柱塞的侧向尺寸小于压缩腔室的内部尺寸，使得在两者之间存在功能间隙。在操作期间，燃料在其被压缩时变热。热量在泵内部扩散，导致泵部件的尺寸变化，这可能导致不期望的摩擦或甚至柱塞的阻塞。因此，维持柱塞与压缩腔室衬垫之间的功能间隙是有用的，以降低高压泵卡住的风险。
9、然而，在燃料压缩阶段期间，所述功能间隙的存在使得燃料可能从压缩腔室泄漏出来。
10、所述燃料泄漏是泵的容积效率损失的直接来源，因为该泄漏导致经压缩的燃料膨胀。
11、然而，所述燃料泄漏有利地在柱塞与衬垫之间形成薄的燃料层，这构成了有用的润滑方式并且有助于冷却柱塞-衬垫组件。
12、增加燃料喷射压力意味着增加高压泵的压缩腔室中的燃料压力，而不需要增加高压泵供应压力。燃料喷射压力的增加然后导致本文前面所述的燃料泄漏的增加，导致高压泵的容积效率的降低。
13、为了针对相同的总体发动机性能水平维持相同的泵送燃料流速，当喷射系统改变到更高的喷射压力时，必须增加高压泵的理论容量，例如通过增加其排量，以便补偿高压泵的容积效率的损失。
14、增加泵的排量带来若干缺点。
15、首先，这种增加伴随着高压泵中增加的摩擦，尽管由于由燃料泄漏提供的润滑效果而具有可忽略的后果。
16、其次，在越来越受到分配的体积的减小和车载控制系统的增加的约束的发动机环境中，排量可例如通过增加柱塞的直径而增加，这增加了高压泵的质量和大小，或者通过增大柱塞行程而增加，这增加了驱动凸轮的大小。
17、最后，更大的排量主要是指用于高压泵的更高的驱动力，这又意味着在整个高压泵驱动系统和发动机正时上的更大的尺寸(在大小和质量方面)和总体的力，具有对应更大的能量损失。
18、考虑到增加高压泵的排量的缺点，似乎必须采取提高容积效率的解决方案。
19、为了克服与由喷射压力的增加引起的容积效率的减小相关联的缺点，已知的是通过减小功能间隙或通过在柱塞与燃烧腔室衬垫之间装配密封件来减小柱塞与燃烧腔室衬垫之间的自由空间。然而，这两种现有解决方案中的每一者都具有主要缺点。
20、柱塞与泵的衬垫之间的减小的功能间隙使得组件在面对温度变化时不太稳健，而较高的喷射压力导致经压缩的燃料的温度升高，其中增加了高压泵卡住的风险。
21、在柱塞与高压泵衬垫之间添加密封件确保了功能间隙不会减小。然而，密封件的使用防止燃料循环通过功能间隙，因此减少柱塞-衬垫组件的冷却。然而，高压泵卡住的风险比系统中的喷射压力增加之前更大。
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本专利技术的目的是提出一种用于直接喷射渗碳系统的高压泵，该高压泵避免了卡住的风险，同时保持泵的容积效率。
2、本专利技术涉及一种用于机动车辆的液体燃料直接喷射系统的高压泵，该高压泵包括泵主体，该泵主体包括低压液体燃料入口、高压液体燃料出口和压缩腔室，该压缩腔室设置有能够在该泵主体内部平移的柱塞，所述压缩腔室将该低压液体燃料入口连接到该高压液体燃料出口。
3、该高压泵包括至少一个中间活塞，该至少一个中间活塞与该柱塞一起界定可变容积的中间腔室。
4、所述中间腔室在主腔室的压缩阶段期间处于压缩中。离开中间压缩腔室的燃料流减少了燃料从主压缩腔室的泄漏，因此提高了高压泵的容积效率，而不会增加高压泵卡住的风险。在抽吸阶段期间，在中间压缩腔室中产生真空，该真空从主压缩腔室抽取新鲜燃料，从而有助于冷却高压泵。
5、有利地，高压泵包括轴向地位于柱塞下方的低压腔室，所述低压腔室连接到液体燃料入口并且连接到中间压缩腔室。
6、有利地，该高压泵配备有至少一个并且优选地至少三个杆件。
7、例如，杆件的近侧端部与柱塞和中间活塞两者接触。
8、例如，杆件的近侧端部具有可变的凸轮型轮廓。由于可变的凸轮型轮廓，当柱塞向上或向下移动时，近侧端部自动地赋予中间活塞相对于柱塞的相对移动。
9、在一个实施方案中，杆件的近侧端部铰接到柱塞上的突出部。
10、在另一个实施方案中，杆件的近侧端部铰接到中间活塞上的突出部。
11、本专利技术也涉及一种用于机动车辆的内燃发动机，该内燃发动机包括液体燃料直接喷射系统，该液体燃料直接喷射系统包括如先前限定的并且被构造成将液体燃料喷射到该发动机的至少一个气缸中的高压泵。
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1.一种用于机动车辆的液体燃料直接喷射系统的高压泵(100)，所述高压泵包括泵主体(101)，所述泵主体包括低压液体燃料入口(102)、高压液体燃料出口(104)和压缩腔室(105)，所述压缩腔室配备有柱塞(108)，所述柱塞能够在所述泵主体(101)内部平移并且将所述低压液体燃料入口(102)连接到所述高压液体燃料出口(104)，其特征在于，所述高压泵(100)包括至少一个中间活塞(121)，所述至少一个中间活塞与所述柱塞(108)一起界定可变容积的中间腔室(120)。
2.根据权利要求1所述的高压泵(100)，包括轴向地位于所述柱塞(108)下方的低压腔室(106)，所述腔室(106)连接到所述液体燃料入口(102)并且连接到所述中间压缩腔室(120)。
3.根据权利要求1或2所述的高压泵(100)，包括至少一个并且优选地至少三个杆件(122)。
4.根据权利要求3所述的高压泵(100)，其中所述杆件(122)的近侧端部(123)与所述柱塞(108)和所述中间活塞(121)两者接触。
5.根据权利要求4所述的高压泵(100)，其
6.根据权利要求5所述的高压泵(100)，其中所述杆件(122)的所述近侧端部(123)铰接到所述柱塞(108)上的突出部。
7.根据权利要求5所述的高压泵(100)，其中所述杆件(122)的所述近侧端部(123)铰接到所述中间活塞(121)上的突出部。
8.一种用于机动车辆的内燃发动机(10)，所述内燃发动机包括液体燃料直接喷射系统，所述液体燃料直接喷射系统包括根据前述权利要求中任一项所述的高压泵(100)并且被构造成将液体燃料喷射到所述发动机(10)的至少一个气缸(12)中。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于机动车辆的液体燃料直接喷射系统的高压泵(100)，所述高压泵包括泵主体(101)，所述泵主体包括低压液体燃料入口(102)、高压液体燃料出口(104)和压缩腔室(105)，所述压缩腔室配备有柱塞(108)，所述柱塞能够在所述泵主体(101)内部平移并且将所述低压液体燃料入口(102)连接到所述高压液体燃料出口(104)，其特征在于，所述高压泵(100)包括至少一个中间活塞(121)，所述至少一个中间活塞与所述柱塞(108)一起界定可变容积的中间腔室(120)。
2.根据权利要求1所述的高压泵(100)，包括轴向地位于所述柱塞(108)下方的低压腔室(106)，所述腔室(106)连接到所述液体燃料入口(102)并且连接到所述中间压缩腔室(120)。
3.根据权利要求1或2所述的高压泵(100)，包括至少一个并且优选地至少三个杆件(122)。
...【专利技术属性】
技术研发人员：J·派拉德，
申请(专利权)人：霍尔斯动力总成解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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