本发明涉及一种活塞燃料泵。
背景技术：
从市场已知内燃机的燃料系统，在所述燃料系统中，借助于机械地驱动的活塞燃料泵在高压下将燃料从燃料箱输送到燃料轨中。为此，在活塞燃料泵中设置可移动地支承的泵活塞，所述泵活塞压缩活塞燃料泵的输送室中的燃料。泵活塞在活塞套中由于紧密的配合滑动地并具有小的密封间隙地被导向。为了支撑和通过间隙密封来密封，活塞套必须具有一定的长度并且必要时接收大的横向力。因此，活塞套通常由钢制造。此外，由于高的公差要求，使用所谓的“活塞配对”，即，每个泵壳体配有确定的活塞。此外，必须费事地研磨泵壳体中的缸。
技术实现要素：
根据本发明的活塞燃料泵具有这样的优点：活塞套和活塞在活塞套中的相应的高度准确的配合不再是强制性地必需的，并且因此能够显著地节省成本。取而代之，支承和密封在功能上分为支承区域和密封区域。其密封唇能够实现少摩擦的、无间隙的和因此高度准确的密封。密封唇弹性地构造并且至少区段式在预紧力下贴靠在泵缸壁上，由此产生预紧。通过所述预紧，在活塞燃料泵的抽吸冲程中、即当泵活塞朝下死点运动时，也可以确保密封区域中的密封功能。在压缩冲程中、即当泵活塞朝上死点运动时，密封唇则可以被在输送室中占主导的燃料压力以被压力支撑的方式密封地压到泵缸壁上，如果密封唇指向输送室的话。
活塞燃料泵的一种构型设置，活塞燃料泵包括塑料元件，在所述塑料元件上构造所述支承和密封组件。通过设置塑料元件取消高的公差要求，并且可以省去在活塞燃料泵的装配线中的附加的研磨过程。此外，塑料元件可以制造为简单的注塑件，由此它可以特别成本便宜地制造。由于材料熔化引起的“活塞卡死”的危险也可以通过选择塑料元件来避免。
也提出，塑料元件由聚酰胺(PA)和/或聚醚醚酮(PEEK)制造。事实表明，在塑料元件由聚酰胺(PA)或聚醚醚酮(PEEK)制造的情况下可以在导向区域上的导向或者说支承方面并且在密封区域上的密封方面达到非常好的结果。
活塞燃料泵的构型设置，支承和密封组件与泵活塞固定地连接，优选泵活塞具有圆环式的凸肩，支承和密封组件与所述凸肩卡夹和/或粘接。通过塑料元件与泵活塞的连接，塑料元件可以跟随泵活塞的向上和向下运动，其中，在卡夹连接的情况下，优选该连接可脱开并且可修正地构造。因此，在磨损的情况下可以替换塑料元件。
在此，凸肩可以布置在泵活塞的一端部区段的周围，该端部区段朝向泵的输送室。在端部区段附近设置凸肩是有利的，因为导向区段可以因此布置得离可能的支承点或者说力作用点近，并且在泵活塞的端部区段上出现的横向力可以被塑料元件接收。
此外，提出，支承和密封组件一件式地构造。通过塑料元件的一件式的制造，所述塑料元件可以在仅仅一个制造步骤中例如由注塑过程制造。
活塞燃料泵的另一种构型设置，支承和密封组件多件式地构成。这是有利的，因为可以与相应的要求匹配地、即针对导向和/或支承和针对密封功能选择不同的塑料用于导向区域和用于密封区域。
根据本发明的活塞燃料泵的另一种拓展方案的特征在于，支承和密封组件的多个部分相互卡夹和/或粘接。这是有利的，因为所述部分可以与材料选择、即导向区域和密封区域的材料无关地相互连接。
此外，可以考虑，在塑料元件和泵缸之间在导向区域的范围中存在间隙，所述间隙在大约1/100mm至大约10/100mm的范围内、优选大约3/100mm的范围内。这是有利的，因为通过该间隙可以避免泵活塞卡在泵缸中。
活塞燃料泵的另一种构型设置，在泵活塞的一端部区段的周围，该端部区段背离泵的输送室，布置有、优选相对于泵缸位置固定地布置有用于支承泵活塞的第二支承组件、尤其第二塑料元件。因此，泵活塞在两个支承部位上被导向和/或被支承。一方面，通过塑料元件的导向区段进行导向或者说支承，另一方面，通过第二塑料元件进行导向或者说支承。在此，相应的导向点或者支承点在泵活塞的相应的端部区段中处于力作用点附近，在该力作用点上可能出现横向力，例如在泵活塞的凸轮驱动装置的周围。由此，可以减小施加到导向点或者说支承点上的负荷。
附图说明
以下参照附图详细解释本发明的例子。在附图中示出：
图1内燃机燃料系统的具有根据本发明的活塞燃料泵的局部的示意性图示，所述活塞燃料泵又具有支承和密封组件；
图2根据图1的活塞燃料泵的局部的放大的截面图示，用于解释所述支承和密封组件；和
图3根据图2的截面图示的放大的局部。
具体实施方式
内燃机的燃料系统在图1中总地具有附图标记10。燃料系统包括燃料容器12，电预输送泵14将燃料从该燃料容器输送到低压管道16中。所述低压管道通至活塞燃料泵18形式的高压泵。高压管道20从该高压泵通至燃料轨22。多个喷射器24连接在该燃料轨上，所述喷射器将燃料直接喷射到分别配属于所述喷射器的燃烧室(未示出)中。
活塞燃料泵18包括仅仅部分地画出的泵壳体26，泵活塞28可移动地在该泵壳体中被导向或者说可移动地支承在该泵壳体中。所述泵活塞可被未示出的凸轮驱动装置置于往复运动中，这由在侧旁标出的双箭头30表示。泵活塞被螺旋弹簧32加载到在图1中看的下死点上。泵活塞28和泵壳体26限界输送室34。该输送室34能够通过输入阀36与低压管道16连接。此外，所述输送室34可以通过输出阀38与高压管道20连接。
不但输入阀36而且输出阀38实施为止回阀。未示出，但在此可能的是，输入阀36实施为量控阀。在量控阀的情况下，输入阀36可以在泵活塞28的输送冲程期间被强制性地打开，从而燃料不被输送到燃料轨22中，而是被往回输送到低压管道16中。由此，可以调节被活塞燃料泵18输送到燃料轨22中的燃料量。
泵活塞28在泵缸40中被导向，就这点而言，所述泵缸为泵壳体26的部分。泵活塞28在朝向输送室34的端部上具有在图1中上部的端部区段42。此外，在该上部的端部区段42的周围，泵活塞28具有圆环式凸肩，该凸肩为径向突起的、环绕的突缘44的类型。泵活塞28或者说凸肩44与由塑料元件46构成的支承和密封组件卡夹在一起，其中，塑料元件46具有用于泵活塞28在泵缸40中的轴向导向和/或径向支承的导向区域48和构造为密封唇的密封区域50。在图2和3中更好地看到凸肩44和具有导向区域48和密封区域50的塑料元件。
此外，泵活塞28在其背离输送室34的端部上具有在图1中看下部的端部区段52。在该下部的端部区段52的周围，导向套筒54固定地布置在泵壳体26上。在导向套筒54和泵壳体26之间，在槽58中设置O形环密封件56。导向套筒54具有圆柱区段60，该圆柱区段相对于泵活塞28同轴心地延伸并且螺旋弹簧32被该圆柱区段导向。螺旋弹簧32沿着活塞纵向轴线62至少区段式地插入到导向套筒54的弹簧接收槽64中，在那里，螺旋弹簧抵着导向套筒54轴向支撑。
此外，导向套筒54在内部具有圆柱形的接收区段66，该接收区段基本上由圆柱区段60的内部的圆周壁构成。在该接收区段66中，环形的密封元件68相对于泵壳体26位置固定地布置，其中，密封元件68具有H形的横截面。此外，在一在圆柱区段的伸出的端部上径向向内地延伸的突缘区段70中，第二塑料元件72也相对于泵壳体26位置固定地布置。由此在泵活塞28的轴向方向看与第一塑料元件46明显地隔开间距的这个第二塑料元件72与塑料元件46的导向区域48共同提供泵活塞28的导向或者说两点支承。
第二塑料元件72的支承点处于经过由于螺旋弹簧32及由于未示出的凸轮驱动装置引起的、泵活塞28的在图1中看下部的端部区域52上的力导入的附近。由此，可以降低支承部位的转矩负荷。通过将支承分为塑料元件46的导向区域48和塑料元件72，可以将所述支承设置在泵活塞28的上部端部区段42和下部端部区段52的附近，由此可以减小横向力的影响。因此，通过随之产生的较小的支承负荷可以实现塑料元件46，72的使用。
现在，塑料元件46的构型有特别重要的意义。因此，现在参照图2和3更加详细地对此进行探讨：
图2示出活塞燃料泵18的局部的截面图示，其中，可清楚地看到塑料元件46。在图2中的上方区域中，塑料元件46具有直的管区段形式的推入区段74，该推入区段相对于泵活塞28同轴心并且被泵活塞28穿过或者说被推套到泵活塞上。在图2中的下方区域中，塑料元件46通过凸肩44与泵活塞28卡夹。尤其，塑料元件46的在径向上存在于凸肩44的外圆周表面之外的材料区域构成以上已经提到的支承区域或者说导向区域48，泵活塞28通过所述支承区域或者说导向区域在泵缸40中滑动地被导向并且径向地被支承。
从泵缸40的内部圆周壁76出发，导向区域48具有在附图中不可识别的大约3/100mm的间距。在轴向的方向上、即沿着活塞纵向轴线62，构造为密封唇的密封区域50衔接到导向区域48上朝向输送室34延伸。在此，密封唇50作为在导向区域48上成形并且向径向外部被弹性地预紧的管区段相对于泵活塞28基本上同轴心地延伸。导向区域48和密封区域50在图2和3中一件式地构成。
如可在图3中再次放大地看到的这样，密封唇50在预紧力下贴靠在泵缸40的内部圆周壁76上。在密封唇和密封区域50之间，在塑料元件46中存在凹槽，该凹槽构成压力支撑区域78。该压力支撑区域78这样构成，使得在泵活塞28向上方的死点运动时，即，在活塞燃料泵18的输送冲程中，在输送室34中占主导的压力在压力支撑区域78中起作用并且因此也在密封唇的自由的外侧上起作用，由此，除了预紧之外，密封唇50被朝向壁76密封地加载。