本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機的燃料噴射,且具體涉及內(nèi)燃發(fā)動機的燃料單元泵。
背景技術(shù):
在一種構(gòu)造中,內(nèi)燃發(fā)動機噴射系統(tǒng)包括燃料單元泵,其配置為在壓力下將燃料供應(yīng)到燃料噴射器或噴射器噴嘴。燃料單元泵被內(nèi)燃發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸(例如凸輪軸或曲軸)的相應(yīng)凸輪凸角促動。具體說,在凸輪-凸輪從動件的構(gòu)造下,燃料單元泵設(shè)置有滾子挺桿,其被凸輪軸接觸。凸輪軸的凸輪凸角用作凸輪且滾子挺桿用作凸輪從動件。滾子挺桿連接到泵送柱塞,使得凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運動可被傳遞到燃料單元泵,且具體是傳遞到燃料單元泵的泵送柱塞,所述燃料單元泵通過滾子挺桿與凸輪軸的凸輪凸角的接觸而被促動。
從動件組件設(shè)置有凸輪滾子,其具有布置為與泵送柱塞的縱向運動方向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線。滾子被凸輪軸的凸輪凸角(一個或多個)接觸,使得凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運動可轉(zhuǎn)換為滾子挺桿的直線運動且由此轉(zhuǎn)換為與之連接的燃料單元泵的泵送柱塞的直線運動。燃料單元泵流體連接到燃料噴射器,優(yōu)選是通過燃料分配管,以在發(fā)動機汽缸中供應(yīng)燃料。
在該構(gòu)造中,在燃料單元泵安裝在內(nèi)燃發(fā)動機中時(優(yōu)選是在汽缸蓋中或在內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)動機缸體中),需要非常高的精確度來保證滾子挺桿和特別是滾子挺桿的凸輪滾子正確地相對于凸輪軸對準(zhǔn)。換句話說,應(yīng)該確保凸輪滾子的旋轉(zhuǎn)軸線準(zhǔn)確平行于可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線,例如凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線。結(jié)果,凸輪滾子的側(cè)向表面可適當(dāng)?shù)亟佑|凸輪軸的相關(guān)凸輪凸角的側(cè)向表面。
然而,由于一些因素,例如機加工錯誤和公差,難以滿足上述情況,使得在凸輪凸角和凸輪滾子之間會發(fā)生不對準(zhǔn)。為了避免這種情況,凸輪滾子因此具有所謂的“冠狀”或“對數(shù)”輪廓,使得兩個元件之間的接觸僅是守時的(punctual)(被稱為“邊界效應(yīng)”)。盡管這些輪廓避免守時接觸,但是還限制了兩個元件之間的最大可能的接觸面積。結(jié)果,在凸輪滾子上產(chǎn)生更高的應(yīng)力。凸輪滾子尺寸必須大于在其他情況下需要的尺寸,對凸輪滾子來說帶來額外的復(fù)雜度和成本。然而,凸輪滾子的尺寸不能是無限的,使得也會對燃料單元泵所操縱的燃料壓力造成限制。
進而,因為不對準(zhǔn)的問題,燃料單元泵的機加工公差以及內(nèi)燃發(fā)動機的與燃料單元泵協(xié)作的一些部分的機加工公差應(yīng)非常嚴(yán)格。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,提供一種燃料單元泵,其減少未對準(zhǔn)的問題,同時增加燃料噴射壓力和/或流動性能。燃料單元泵進一步配置為降低內(nèi)燃發(fā)動機的制造成本。
根據(jù)一實施例,用于內(nèi)燃發(fā)動機的燃料單元泵包括燃料單元泵本體、泵送柱塞和用于接觸內(nèi)燃發(fā)動機的可旋轉(zhuǎn)軸(例如凸輪軸)的凸輪凸角的滾子挺桿。滾子挺桿包括連接到泵送柱塞的滾子挺桿本體和可旋轉(zhuǎn)地安裝在凸輪滾子載體且具有凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線的凸輪滾子。凸輪滾子載體聯(lián)接到滾子挺桿本體且彈性地可變形,用于將凸輪滾子與可旋轉(zhuǎn)軸的凸輪凸角對準(zhǔn)。具體說,凸輪滾子載體配置為彈性地變形,以補償凸輪凸角和凸輪滾子之間的未對準(zhǔn)。換句話說,可旋轉(zhuǎn)軸的凸輪凸角和凸輪滾子之間的接觸使得凸輪滾子載體彈性變形。凸輪凸角和凸輪滾子之間的未對準(zhǔn)是小的,使得凸輪滾子載體朝向兩個元件之間的正確對準(zhǔn)位置變形。
本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)勢是凸輪滾子載體可相對于滾子挺桿本體運動。結(jié)果,安裝在滾子載體上的滾子可相對于凸輪軸對準(zhǔn)。具體說,滾子旋轉(zhuǎn)軸線可傾斜,直到其平行于可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線。結(jié)果,能實現(xiàn)凸輪軸的凸輪凸角和從動件組件的滾子之間的正確聯(lián)接。
而且,可以以更寬的公差制造內(nèi)燃發(fā)動機。通過這些公差造成的可能的未對準(zhǔn)實際上被凸輪滾子載體相對于滾子挺桿本體的彈性變形所補償。結(jié)果,在本發(fā)明中,燃料單元泵在內(nèi)燃發(fā)動機中的使用使得內(nèi)燃發(fā)動機的制造更容易且更便宜。
事實上,凸輪軸和滾子挺桿的凸輪滾子之間的未對準(zhǔn)通過凸輪滾子載體的彈性變形補償,其實現(xiàn)凸輪滾子的運動。結(jié)果,在凸輪滾子上施加的應(yīng)力獨立于這種初始未對準(zhǔn)。事實上,在對準(zhǔn)的情況,凸輪滾子總是接觸可旋轉(zhuǎn)軸(例如凸輪軸)的凸輪凸角。由此,凸輪滾子可被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定尺寸,例如避免尺寸過大,或更高負(fù)載/壓力值可被有效地在凸輪滾子和凸輪凸角之間傳遞。
根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體至少部分地用彈性材料制造,且凸輪滾子載體的形狀被配置為提供橫截面,其具有允許凸輪滾子載體變形的慣性矩。換句話說,凸輪滾子載體至少部分地用彈性材料制造,且由于橫截面的慣性矩其可具有允許變形的形狀。根據(jù)一實施例,橫截面基本上是弧形的。根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體至少部分地用彈性模量小于滾子挺桿本體材料的彈性模量的材料制造。根據(jù)前述一個或多個方面的凸輪滾子載體可由此設(shè)置有所需的彈性以提供所需的彈性變形。
根據(jù)一實施例,滾子挺桿本體設(shè)置有本體軸線且凸輪滾子載體彈性地可變形,以使得凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線至少沿包括凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線且平行于如上所述本體軸線的旋轉(zhuǎn)平面傾斜。凸輪滾子上的高應(yīng)力通過凸輪軸的軸線和凸輪滾子的軸線之間的未對準(zhǔn)造成。在一實施例中,凸輪滾子載體在如上所述的平面中可變形以快速且有效地補償這種未對準(zhǔn)。
根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體至少部分地用彈簧鋼制造。如已知的,“彈簧鋼”是提供低彈性模量和高屈服強度的一類鋼,且其通常用于制造彈簧。用于本發(fā)明實施例的彈簧鋼的合適例子是crsiv鋼。
根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體通過材料連結(jié)(即熔焊或釬焊)或機械地互鎖到滾子挺桿本體。這允許兩個元件的快速和有效的聯(lián)接。
根據(jù)一實施例,滾子載體包括布置在滾子的相對側(cè)的兩個部分。在凸輪滾子載體的彈性變形期間,凸輪滾子的位置可由此被這些部分適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。這兩個部分可以是單件凸輪滾子載體(例如如上所述的凸輪滾子載體,其具有弧形橫截面)的部分,或它們可以是獨立(即分開)的元件。
根據(jù)一實施例,兩個如上所述的部分聯(lián)接到凸輪滾子銷的相對側(cè)。凸輪滾子聯(lián)接到凸輪滾子銷。安裝凸輪滾子由此簡單且可靠。
根據(jù)一實施例,兩個部分布置在凸輪滾子載體的至少一個凸緣上。通常,這兩個部分布置在凸輪滾子載體的兩個凸緣上(即一個部分在第一凸緣上且第二部分在第二凸緣上)。凸緣是具有減小厚度的元件,其由此可容易地彈性地變形(具體是彎曲),以提供凸輪滾子的所需運動,即讓凸輪滾子對準(zhǔn)凸輪軸的所需運動。
根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體包括平坦細(xì)長部分和在平坦細(xì)長部分的相對側(cè)的兩個凸緣。這提供了凸輪滾子載體的簡單且成本有效的構(gòu)造。凸緣的優(yōu)點已經(jīng)如上所述。
根據(jù)一實施例,凸輪滾子設(shè)置有平坦橫向表面。其是一種易制造的簡單形狀。還提供了凸輪滾子和凸輪軸(即凸輪軸的凸輪凸角)之間的大接觸面積。兩個元件之間的力由此通過大的面積傳遞,降低元件上的應(yīng)力。
本發(fā)明的進一步實施例提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機,所述內(nèi)燃發(fā)動機包括根據(jù)前述一個或多個方面所述的燃料單元泵、設(shè)置有至少一個凸輪凸角且圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)軸(例如凸輪軸)。燃料單元泵的凸輪滾子聯(lián)接到凸輪凸角,以將可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到燃料單元泵,以將其促動。
附圖說明
參考之后的附圖在下文描述本發(fā)明,其中相同附圖標(biāo)記表示相同元件。
圖1顯示了汽車系統(tǒng)的實施例,包括內(nèi)燃發(fā)動機,燃料單元泵可以在該內(nèi)燃發(fā)動機中使用;
圖2是屬于圖1汽車系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機的平面a-a的截面;
圖3是聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機的凸輪軸的、本發(fā)明實施例的燃料單元泵的透視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的滾子挺桿的截面圖;和
圖5是圖4的滾子挺桿的透視圖。
具體實施方式
以下詳細(xì)描述僅是示例性的,且目的不是限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。進而,其不受如前所述的本發(fā)明背景或之后的詳細(xì)描述中給出的任何理論的限制。參考附圖描述示例性實施例,而不是要限制應(yīng)用和使用。
一些實施例可以包括汽車系統(tǒng)100,如圖1和2所示,其包括內(nèi)燃發(fā)動機(ice)110,所述內(nèi)燃發(fā)動機具有發(fā)動機缸體120,所述汽缸體限定至少一個汽缸125,所述至少一個汽缸具有聯(lián)接為讓曲軸145旋轉(zhuǎn)的活塞140。汽缸蓋130與活塞140協(xié)作以限定燃燒室150。燃料和空氣混合物(未示出)設(shè)置在燃燒室150中且被點燃,形成的熱膨脹排氣造成活塞140的往復(fù)運動。通過至少一個燃料噴射器160提供燃料,且通過至少一個進入端口210提供空氣。從與高壓燃料單元泵180流體連通的燃料分配管170以高壓力向燃料噴射器160提供燃料,所述高壓燃料泵增加從燃料源190接收的燃料壓力。汽缸125每一個具有至少兩個閥215,所述閥通過凸輪軸135促動,所述凸輪軸與曲軸145正時地旋轉(zhuǎn)。閥215選擇性地允許空氣從端口210進入燃燒室150且交替地允許排氣通過端口220離開。在一些例子中,凸輪相位器155可以選擇性地改變凸輪軸135和曲軸145之間的正時。
空氣可以通過進氣歧管200分配到空氣進氣端口(一個或多個)210。空氣進氣管道205可以將空氣從周圍環(huán)境提供到進氣歧管200。在其他實施例中,可以提供節(jié)流閥本體330,以調(diào)節(jié)進入歧管200中的空氣流。在其他實施例中,可以提供例如渦輪增壓器230(具有壓縮機240,其旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到渦輪機250)這樣的強制空氣系統(tǒng)。壓縮機240的旋轉(zhuǎn)增加管道205和歧管200中空氣的壓力和溫度。設(shè)置在管道205中的內(nèi)部冷卻器260可以降低空氣的溫度。通過從排氣歧管225接收排氣,渦輪機250旋轉(zhuǎn),所述排氣歧管從排氣端口220引導(dǎo)排氣且在通過渦輪機250膨脹之前經(jīng)過一系列葉片。排氣離開渦輪機250且被引導(dǎo)到排氣系統(tǒng)270中。該例子顯示了可變幾何渦輪機(vgt),vgt促動器290布置為讓葉片運動,以改變經(jīng)過渦輪機250的排氣的流動。在其他實施例中,渦輪增壓器230可以是固定幾何結(jié)構(gòu)的和/或包括廢氣門。
排氣系統(tǒng)270可以包括排氣管275,所述排氣管具有一個或多個排氣后處理裝置280。排氣后處理裝置可以是配置為改變排氣成分的任何裝置。排氣后處理裝置280的一些例子包括但不限于催化轉(zhuǎn)換器(兩向和三向(twoandthreeway))、氧化催化器、貧nox捕獲器、碳?xì)浠衔镂掌?、選擇性催化還原(scr)系統(tǒng)和顆粒過濾器。其他實施例可以包括聯(lián)接在排氣歧管225和進氣歧管200之間的排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)300。egr系統(tǒng)300可以包括egr冷卻器310,以降低egr系統(tǒng)300中的排氣溫度。egr閥320調(diào)節(jié)egr系統(tǒng)300中的排氣流動。
汽車系統(tǒng)100可以進一步包括與相關(guān)于ice110的一個或多個傳感器450和/或裝置通信的電子控制單元(ecu)450。ecu450可以從各種傳感器接收輸入信號,所述傳感器配置為產(chǎn)生與相關(guān)于ice110的各種物理參數(shù)成比例的信號。傳感器包括但不限于空氣流量和溫度傳感器340、歧管壓力和溫度傳感器350、燃燒壓力傳感器360、冷卻劑和油溫液位傳感器380、燃料分配管壓力傳感器400、凸輪位置傳感器410、曲柄位置傳感器420、排氣壓力和溫度傳感器430、egr溫度傳感器440和加速踏板位置傳感器445。進而,ecu450可以產(chǎn)生到各種控制裝置的輸出信號,所述控制裝置布置為控制ice110的運行,包括但不限于燃料單元泵180、燃料噴射器160、節(jié)流閥本體330、egr閥320、vgt促動器290、和凸輪相位器155。應(yīng)注意,虛線用于表示ecu450和各種傳感器和裝置之間的通信,但是為了清楚,其中的一些被省略。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到ecu450,該設(shè)備可以包括數(shù)字中心處理單元(cpu),其與存儲系統(tǒng)460,或數(shù)據(jù)載體,和接口總線通信。cpu配置為執(zhí)行在存儲系統(tǒng)中存儲為程序的指令,且向/從接口總線發(fā)送和接收信號。存儲系統(tǒng)460可以包括各種存儲類型,包括光學(xué)存儲、磁性存儲、固態(tài)存儲和其他非易失儲存。接口總線可以配置為向/從各種傳感器和控制裝置發(fā)送、接收和調(diào)整模擬和/或數(shù)字信號。
代替ecu450,汽車系統(tǒng)100可以具有不同類型的處理器,以提供電子邏輯,例如嵌入控制器、車載計算機、或可布置在車輛上的任何處理模塊。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,如圖3-5所示,燃料單元泵180包括燃料單元泵本體180a和泵送柱塞180b。泵送柱塞180b至少部分地布置在燃料單元泵本體180a中且可沿縱向運動方向md運動。更具體地,泵送柱塞180b可相對于燃料單元泵本體180a運動,優(yōu)選是在設(shè)置于燃料單元泵本體180a內(nèi)部的腔室中。
泵送柱塞180b的縱向運動方向md優(yōu)選對應(yīng)于泵送柱塞180b的縱向軸線。泵送柱塞180b沿縱向運動方向md運動,用于從燃料源獲取燃料并用于在輸送到燃料單元泵以外(例如到燃料噴射器160)之前對其加壓。
事實上,根據(jù)可行實施例,在可使用燃料單元泵180的內(nèi)燃發(fā)動機110中,燃料單元泵180連接到燃料源190,燃料從燃料源190提供。燃料單元泵180優(yōu)選通過燃料分配管170連接到一個或多個燃料噴射器160(噴射器噴嘴)。出于該目的,燃料單元泵180設(shè)置有燃料入口開口和燃料出口開口,該燃料入口開口和燃料出口開口形成在其本體180a中且流體連接到設(shè)置在其中的腔室,泵送柱塞180b可在該腔室中運動。
更具體地,由于泵送柱塞180b沿縱向運動方向md的泵送運動,燃料從燃料單元泵180供應(yīng)到燃料噴射器160。事實上,泵送柱塞180b可在未操作位置(優(yōu)選對應(yīng)于未泵送位置)和操作位置(優(yōu)選對應(yīng)于泵送位置)之間沿縱向運動方向md運動,在未操作位置中泵送柱塞180b從燃料單元泵的本體,且具體是從設(shè)置在其中的腔室退出,且在操作位置中泵送柱塞180b在燃料單元泵本體內(nèi)部運動。
燃料單元泵180包括偏壓元件180c,例如包括至少一個彈簧或其他彈性元件,可被設(shè)置為將泵送柱塞180b保持在未操作位置。燃料單元泵180還包括滾子挺桿rt,其包括連接到泵送柱塞180b的滾子挺桿本體10和可旋轉(zhuǎn)地安裝在凸輪滾子載體13上且具有凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra的凸輪滾子12。
根據(jù)一實施例,如圖所示,滾子挺桿本體10設(shè)置有本體軸線ba。本體軸線ba大致平行于(且優(yōu)選重合于)泵送柱塞180b的運動方向md。通常,滾子挺桿本體10具有大致圓柱形形狀。在這種實施例中,本體軸線ba是汽缸的縱向軸線。然而,可提供不同形狀的滾子挺桿本體10。但是圓柱形是優(yōu)選,因為滾子挺桿本體10通常安裝在汽缸蓋130中,且具體是在汽缸蓋130的孔(未示出)中。
滾子挺桿本體10可設(shè)置有一個或多個突出部10d,以正確地將滾子挺桿本體10定向在汽缸蓋130的相關(guān)座部中。通常,突出部10d從滾子挺桿本體10的側(cè)向表面突出。具體說,突出部10d可以是滾子挺桿本體10的一部分。在其他實施例中,突出部10d可以是包含在滾子挺桿本體10中的元件的一部分,且通過開口從滾子挺桿本體10突出。結(jié)果,突出部10d也可用于正確地將這種元件相對于滾子挺桿本體本身定向。
滾子挺桿rt可沿縱向運動方向md隨泵送柱塞180b運動。例如,如圖所示,縱向運動方向md是沿直線的運動,優(yōu)選是沿縱向運動方向md的往復(fù)運動。
連接到滾子挺桿rt的燃料單元泵180的泵送柱塞180b通過凸輪軸135(其具體是通過凸輪軸的至少一個凸輪凸角135a)沿縱向運動方向md促動,以到達(dá)操作位置。更具體地,凸輪滾子12安裝在凸輪滾子載體13上且接合凸輪軸的凸輪凸角(一個或多個)135a,以便促動燃料單元泵180。凸輪滾子載體13安裝在滾子挺桿本體10上且彈性地可變形,以便允許凸輪滾子12相對于滾子挺桿本體10運動。換句話說,如更好地在后文描述的,凸輪滾子載體13的彈性變形造成凸輪滾子12的運動,這允許將后者與凸輪軸135對準(zhǔn),且具體是與凸輪凸角135a對準(zhǔn),凸輪滾子12接合到該凸輪凸角。
根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體13的彈性變形造成凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra在旋轉(zhuǎn)平面rp中的傾斜。旋轉(zhuǎn)平面rp是包括凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra且平行于滾子挺桿本體10的本體軸線ba的平面。通常凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra和本體軸線ba位于旋轉(zhuǎn)平面rp上。旋轉(zhuǎn)平面rp是圖4的截面平面。
如上所述,滾子挺桿本體10具有圓柱形截面。在這些實施例中,旋轉(zhuǎn)平面rp優(yōu)選包括凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra且將滾子挺桿本體10分為兩個基本相同的半部。根據(jù)一實施例,凸輪滾子載體13包括布置在凸輪滾子12的相對側(cè)的兩個部分13a、13b。兩個部分13a、13b允許將凸輪滾子12旋轉(zhuǎn)聯(lián)接到凸輪滾子載體13。具體說,在所示實施例中,凸輪滾子12聯(lián)接到銷11。銷11被插入通過凸輪滾子載體13的兩個部分13a、13b。
各種布置都是可能的。在所示實施例中,銷11固定到凸輪滾子載體13,且凸輪滾子可繞銷11,例如通過軸承(未示出),旋轉(zhuǎn)?;蛘撸N11可相對于凸輪滾子載體13旋轉(zhuǎn),而銷11和凸輪滾子12彼此固定。進而,在進一步實施例中,銷11可相對于凸輪滾子載體13旋轉(zhuǎn),且凸輪滾子12又可相對于銷11旋轉(zhuǎn)。還有,在不同實施例中,銷11可被省略。作為例子,滾子載體可以設(shè)置有圓柱形突出部,且凸輪滾子可以設(shè)置有用于這些突出部的圓柱形座部,反之亦然。
通常,凸輪滾子12可旋轉(zhuǎn)地安裝在凸輪滾子載體13上,通常安裝在凸輪滾子載體13的兩個部分13a、13b上,使得凸輪滾子12可繞凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra旋轉(zhuǎn)。在所示實施例中,該兩個部分13a、13b布置在凸輪滾子載體13的兩個相對凸緣14a、14b上。具體說,在所示實施例中,凸輪滾子載體13包括平坦細(xì)長部分14c和在平坦細(xì)長部分14c的相對側(cè)處的兩個凸緣14a、14b。更具體地,所示的凸輪滾子載體13用平坦細(xì)長薄板制造,其在相對端部處被彎曲以便實現(xiàn)兩個凸緣14a、14b。
不同實施例是可能的。作為例子,所示的凸輪滾子載體13是一個工件,即兩個凸緣14a、14b是同一元件的部分。在未示出的不同實施例中,凸輪滾子載體可包括多個元件。作為例子,凸緣14a和14b可以是不同元件的部分,例如是兩個l形元件的部分。
進而,在所示實施例中,滾子挺桿本體10設(shè)置有兩個凸片10a,10b,其布置在凸輪滾子12的橫向側(cè)。在不同實施例中,可以不設(shè)置凸片10a、10b。凸輪滾子載體13可由此設(shè)置有單個凸緣,至少部分地圍繞凸輪滾子12。這種單個凸緣可由此設(shè)置有如上所述的部分13a和13b。作為例子,凸輪滾子載體13可以形成為圓頂或杯狀部,使得“凸緣”限定凸輪滾子載體13的橫向表面。凸輪滾子12可聯(lián)接到這種圓頂/杯狀部的內(nèi)部橫向表面(即凸緣的內(nèi)表面)。
通常,凸輪滾子載體13典型地設(shè)置有兩個部分13a、13b,用于將凸輪滾子12聯(lián)接到凸輪滾子載體13。凸輪滾子載體13可以以不同方式聯(lián)接到滾子挺桿本體10。在所示實施例中,凸輪滾子載體13焊接到滾子挺桿本體10。更具體地,平坦細(xì)長部分14c焊接到滾子挺桿本體10的表面10c,其通常為基本上平行于凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra布置的表面。替換地,平坦細(xì)長部分14c可釬焊到滾子挺桿本體的表面10c。
通常,凸輪滾子載體13聯(lián)接到滾子挺桿本體10,使得后者沿運動方向md的運動也被傳遞到凸輪滾子載體13。然而,凸輪滾子載體13和滾子挺桿本體10之間的這種聯(lián)接配置為允許凸輪滾子載體13的彈性變形。通常,凸輪滾子載體13的彈性變形發(fā)生在后者的一些部分中,這些部分與凸輪滾子載體13和滾子挺桿本體10之間的聯(lián)接部遠(yuǎn)離。
在所示的例子中,凸輪滾子載體13的彈性變形主要發(fā)生在凸緣14a和14b中,其不被熔焊或釬焊到滾子挺桿本體10。具體說,凸緣14a和14b可相對于凸輪滾子本體10彈性地彎曲。凸輪滾子載體13的彈性變形通常是由于構(gòu)成凸輪滾子載體的材料(一種或多種)的尺寸和/或選擇造成的。作為例子,預(yù)定部分(例如所示實施例的凸緣14a、14b)的厚度可減小,以便允許這種部分的變形。進而,具有彈性性能的材料可針對凸輪滾子載體13的至少一部分選擇。這種材料應(yīng)該是“彈性的”,以便允許凸輪滾子載體13的變形,但是同時其應(yīng)該能抵抗凸輪軸135和凸輪滾子12之間傳遞的力。
換句話說,凸輪滾子載體13的材料應(yīng)該被選擇為使得后者可通過如上所述的力彈性地變形,但是例如,其應(yīng)該是不可塑性變形的,或其不應(yīng)該在這些力的作用下?lián)p壞。用于本發(fā)明實施例的凸輪滾子載體13的合適材料為已知的“彈簧鋼”。如上所述,“彈簧鋼”(如此稱謂是因為其用于制造彈簧)是指通常具有“低”彈性模量(即與其他鋼或金屬比較為“低”)且高屈服強度的具體類型的已知鋼。
通常,凸輪滾子載體13優(yōu)選至少部分地用這樣的材料制造:該材料所具有的彈性模量小于滾子挺桿本體10的材料的彈性模量。如上所述,凸輪滾子載體13的變形優(yōu)選允許凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra至少在旋轉(zhuǎn)平面rp(即圍繞垂直于這種平面的軸線)中傾斜。不管怎樣,可允許凸輪滾子12的其他類型的運動,例如三維旋轉(zhuǎn),即不包含在單個平面中的運動。
通常,凸輪滾子載體13彈性地可變形,以便允許正確地將凸輪滾子12抵靠凸輪軸的凸輪凸角135a定位,即將前者與后者對準(zhǔn)。優(yōu)選地,凸輪滾子12的橫向表面的至少一部分是平坦的。由此確保了凸輪滾子12和凸輪凸角135a之間的最大接觸面積,且由于凸輪滾子載體13的彈性變形,可以避免兩個元件之間的可能未對準(zhǔn)相關(guān)的問題。
內(nèi)燃發(fā)動機110運行期間,凸輪軸135圍繞凸輪軸旋轉(zhuǎn)軸線ca旋轉(zhuǎn)。應(yīng)注意,優(yōu)選地,凸輪軸旋轉(zhuǎn)軸線對應(yīng)于凸輪軸的延伸(縱向)軸線。凸輪滾子12聯(lián)接到凸輪軸135且具體聯(lián)接到凸輪軸135的凸輪凸角(一個或多個)135a。如本領(lǐng)域已知的,燃料單元泵180布置在內(nèi)燃發(fā)動機110上,優(yōu)選與汽缸蓋130對應(yīng)(例如圖1和圖5所示)。滾子挺桿rt且特別是凸輪滾子12、凸輪滾子載體13和滾子挺桿本體10布置在內(nèi)燃發(fā)動機110的座部中,例如孔中,且具體是在汽缸蓋130中,這些元件可在其內(nèi)部運動(例如圖5示意性地所示的)。
如上所述,滾子挺桿rt跟隨內(nèi)燃發(fā)動機110的凸輪軸135的至少一個凸輪凸角135a的運動。在凸輪滾子12和凸輪軸135(特別是凸輪凸角135a)未對準(zhǔn)的情況下,滾子12和凸輪軸135之間的聯(lián)接造成凸輪滾子載體13的變形。更具體地,如果兩個凸輪滾子12和凸輪軸135不對準(zhǔn)(即通常是在凸輪軸軸線ca不平行于凸輪滾子旋轉(zhuǎn)軸線ra時),則滾子載體13相對于滾子挺桿本體10彈性地變形。
通過這樣,滾子12的旋轉(zhuǎn)軸線ra傾斜,通常是在旋轉(zhuǎn)平面rp中,以便平行于凸輪軸旋轉(zhuǎn)軸線ca。這允許通過燃料單元泵180的滾子挺桿rt將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運動高效傳遞到泵送柱塞180b,而不增加滾子12和凸輪軸135的凸輪凸角135a之間的接觸應(yīng)力。而且,凸輪軸135的旋轉(zhuǎn),且由此凸輪凸角(一個或多個)135a的旋轉(zhuǎn),造成滾子挺桿rt的往復(fù)運動且由此造成泵送柱塞180b沿縱向運動方向md的往復(fù)運動。如前所述,這種替換運動允許將燃料泵送到噴射器160。
盡管已經(jīng)在前述發(fā)明內(nèi)容和具體實施方式中進行了描述,但是應(yīng)理解存在許多變化例。還應(yīng)理解,一個或多個示例性實施例僅是例子,且目的不是以任何方式限制范圍、適用性或構(gòu)造。相反,前面的詳細(xì)描述為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了實施至少一個示例性實施例的便捷方式,應(yīng)理解,可以對示例性實施例中所述的元件的功能和布置做出各種改變,而不脫離權(quán)利要求及其等效方式限定的范圍。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2015年9月15日提交英國專利申請no.1516293.6的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容過引用合并于此。