燃油喷射系统及其低圧回路的制作方法

本实用新型涉及燃油喷射系统的低圧回路。本实用新型还涉及包括这种低圧回路的燃油喷射系统。

背景技术：

发动机的燃油喷射系统总体包括高圧回路和向高圧回路供应燃油的低圧回路。低圧回路主要包括用于预加压燃油的预供应泵和用于计量从预供应泵供给到高圧回路的燃油的计量单元，高圧回路主要包括高压泵，例如柱塞泵，用于进一步加压燃油并且将高压燃油供应到发动机。通常设置一公共壳体来安装低圧回路的多数部件、特别是预供应泵，和高圧回路的多数部件、特别是高压泵。

在多数燃油喷射系统中，预供应泵是机械预供应泵，在一些应用中，可以是凸轮转子泵(CRP)。需要提供润滑油来润滑CRP的活动部件，包括凸轮轴、挺住体、滚子、销轴等。轴密封环设置在润滑油腔和机械预供应泵之间用于隔离润滑活动部件的润滑油和燃油。

除机械预供应泵之外，客户有时会增加电吸泵(EPP)，例如，用于更快速、更好地排气燃油喷射系统的低圧回路，用于在长时间使用之后、或者在更换过滤器之后、或者在由于高海拔使用环境而造成主过滤器压降的情况下重新启动发动机。这很大程度上增大了预供应泵的入口压力和入口流量，因而导致轴密封环以及机械预供应泵的一些其他部件上载荷过高。由此引发的后果是，在密封环上、在轴与一些其他活动部件的分界面上可能会发生高度磨损，这可能破坏燃油和润滑油之间的密封而导致发生混合。

在预供应泵的转速很低时，出于补偿目的也可以使用EPP来供应燃油。在这种情况下，在EPP和机械预供应泵之间会产生正压力。如果正的入口压力或载荷超过了例如轴密封环的强度允许的容许值，密封环会变松，而不再能确保密封功能。

将预供应泵的入口压力限制在容许值之下是必要的并且是期望的，以实现保护预供应泵的部件的目的，并且确保燃油和润滑油的隔离，特别是在使用EPP的情况下。

技术实现要素：

本实用新型的目的是将预供应泵的最大入口压力限制到预定容许值之下，特别是在除机械预供应泵之外还使用EKP的情况下。

为此，根据本实用新型的一方面，提供了一种燃油喷射系统的低圧回路，包括：具有入口的预供应泵；分别与预供应泵的入口和出口流体连通的进油路和输油路；设置于输油路中的计量单元；和分别在计量单元的上游和下游与输油路流体连通的溢流油路和回油路，其中所述低圧回路还包括附加油路，所述附加油路上设置有限制所述入口处的入口压力不超过预定容许值的入口压力限制阀，所述入口压力限制阀具有与进油路流体连通的入口和经由附加油路与回油路流体连通的出口。

根据一个实施例，所述入口压力限制阀具有高于0.1bar_rel但低于3bar_rel的打开压力。

根据一个实施例，所述入口压力限制阀具有高于50l/h/bar的阀特性。

根据一个实施例，所述入口压力限制阀被配置为止回阀。

根据一个实施例，所述低圧回路的预供应泵和计量单元组装在所述燃油喷射系统的公共壳体内，并且所述进油路，所述输油路，所述溢流油路和所述回油路的至少一些部分形成在公共壳体中。

根据一个实施例，所述附加油路和入口压力限制阀集成在公共壳体中。

根据一个实施例，所述低圧回路还包括设置于公共壳体外面的电吸泵，所述电吸泵能够通过进油路与预供应泵流体连通，并且所述附加油路和所述入口压力限制阀设置在公共壳体外面并且组装到电吸泵的出口。

根据一个实施例，所述预供应泵是凸轮转子泵，叶片泵，或齿轮泵。

根据一个实施例，所述低圧回路还包括设置在输油路上、在溢流油路至输油路的结合点上游的主过滤器，和/或

在溢流油路和回油路上分别设置溢流阀和节流阀，所述入口压力限制阀在节流阀下游与回油路流体连通。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统包括上述的低圧回路和通过低圧回路的输油路从低圧回路接收燃油的高圧回路，低圧回路和高圧回路一起形成集成式高压燃油泵。

设置入口压力限制阀，特别是在除预供应泵之外还使用EPP的情况下，有效地限制了预供应泵的最大入口压力，防止入口压力超过预定容许值。这保护了预供应泵的内部部件、例如转动部件以及预供应泵和润滑油腔之间的接口部件、例如轴密封环，并且降低了可能发生在这些部件上的断裂、磨损和失效危险。

附图说明

本实用新型的前述及其它特征和优势从结合附图给出的对优选实施例的描述中能够更好地理解。在附图中：

图1是根据实用新型的第一实施例的燃油喷射系统低圧回路的示意性布置；和

图2是根据实用新型的第二实施例的燃油喷射系统低圧回路的示意性布置。

具体实施方式

下面参考附图详细描述根据本实用新型的用于燃油喷射系统的低圧回路和包括这种低圧回路的燃油(特别是柴油)喷射系统。

图1示出根据本实用新型的第一实施例的燃油喷射系统的低圧回路(LPC，也称为低压组件)的概要布置。本实用新型的燃油喷射系统被配置用于将燃油、比如柴油喷射到车辆的发动机内，总体上包括高圧回路(HPC)和如图所示的LPC。LPC用于将预加压的燃油供应到高圧回路的一个或多个高压组件(未示出)。

在下面的描述中，术语“上游”和“下游”被出于清楚目的用来描述图示的实施例，它们是关于相应油路在LPC的操作过程中的燃油流动方向(见图1和2中的箭头)来定义的。有时，使用术语“入口”和“出口”来指所讨论的目标部件在其“上游侧”和“下游侧”的端口。

如图1所示，根据实用新型的第一实施例的LPC主要包括预供应泵12和位于预供应泵12下游的计量单元14。预供应泵12在其入口12A处与进油路L1流体连通，进油路L1被配置为在操作过程中连接到油箱10。预供应泵12在其出口12B处与输油路L2流体连通，输油路L2延伸至计量单元14的入口14A。主过滤器16设置在输油路L2上，用于在燃油进入计量单元14并且被供应至高圧回路之前将其中的杂质过滤出去。在本文中，预供应泵12可以是任何类型的机械预供应泵，比如凸轮转子泵，叶片泵，齿轮泵等。

可以在计量单元14的入口14A处为其设置辅助过滤器15。计量单元14具有出口14B，燃油在被计量之后可经由输油路L3和输油路L3的分支L4输出和供应到高圧回路的一个或多个高压组件。例如，在图示的实施例中，示出了输油路L3的两个分支L4，它们分别带有阀18，分别用于两个高压组件(未示出)中的一个。输油路L2和L3分别位于计量单元14的上游侧和下游侧并且分别与计量单元14的入口14A和出口14B流体连通。

在输油路L3分成分支L4的分叉点上游的一位置处，一回油路L6在一端被流体连通至输油路L3，并且在另一端延伸到油箱10。节流阀22设置在回油路L6上将其分成上游回油路L61和通向油箱10的下游回油路L62。如本领域内的技术人员已知的，节流阀22可用止回阀或能够在上游回油路L61中产生背压的任何其它元件代替。

还设置有溢流阀24，用于从输油路L2排出多余的燃油，溢流阀24在图中示出为弹簧形式的溢流阀。溢流阀24具有在计量单元14入口14A上游的一位置与输油路L2流体连通的入口24A，出口24B和弹簧腔端口24C，出口24B和弹簧腔端口24C都经由下游回油路L62连接到油箱10。在溢流阀24的入口24A处还设置有辅助过滤器25。

在本实用新型的低压回路中，还设置有带止回阀30的附加油路L10，用于限制预供应泵12的入口压力并且防止预供应泵12的入口压力超过其预定的容许值。这能够确保最大入口压力不会超过容许值，并且有效地避免由于进入入口12B内的燃油压力过高而造成预供应泵12的内部构件损坏的现象。特别是，在预供应泵12是凸轮转子泵的情况下，止回阀30通过打开止回阀30允许多余的燃油通过附加油路L10返回油箱10而有效地保护了凸轮转子泵的内部构件不会被损坏，特别是设置于润滑油腔和凸轮转子泵之间轴密封环。

在止回阀30的入口30A上游，附加油路L10在预供应泵12入口12A的上游与进油路L1流体连通，止回阀30的出口30B与下游回油路L62流体连通或直接延伸到油箱10。

优选地，如图所示，用双点划线包围的、通过油路流体连通的LPC所有部件，除主过滤器16之外，都被组装在一公共壳体内。高圧回路，特别是高压组件，也可以安装或组装在此壳体内。这样，LPC和高圧回路形成集成式高压燃油泵。这些油路或它们的一些部分至少部分被以槽或孔的形式形成在壳体中。设置在壳体外面的这些油路或它们的一些部分可以管线、管路等提供。出于容易维修或替换目的，主过滤器16被可拆卸地安装到壳体。

在图1示出的第一实施例中，限制预供应泵12的入口压力的止回阀30以及附加油路L10被集成在壳体中。

在客户额外提供电吸泵(EPP)40的情况下，设置如上所述的止回阀30是特别必要和有利的，因为电吸泵40增加了至预供应泵12的燃油流量以及因此增大了入口压力。EPP 40的好处在前面给出了。

图2示出了本实用新型的第二实施例。第二实施例不同于第一实施例在于附加油路L10和止回阀30并没有集成在公共壳体中，而是组装在电吸泵40的出口40B处或在出口40B和预供应泵12的入口12A之间的油路上，例如进油路L1的没有设置在壳体中的部分上。

设置入口压力限制阀，特别是在除预供应泵之外还使用EPP的情况下，有效地限制了预供应泵的最大入口压力，防止入口压力超过预定容许值。这保护了预供应泵的内部部件、例如转动部件以及预供应泵和润滑油腔之间的接口部件、例如轴密封环，并且降低了可能发生在这些部件上的断裂、磨损和失效危险。优选地，入口压力限制阀的打开压力高于0.1bar_rel并且低于3bar_rel，阀特性线高于50l/h/bar。

虽然本实用新型已经关于特殊实施例进行了描述，但本实用新型不限制于所示出的细节。相反，在本实用新型的范围内可以进行许多修改。