相关申请的交叉引用
本专利申请要求于8月20日提交的号为10000008132的意大利专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
本发明涉及用于内燃发动机的燃料泵。
本发明有利地应用于高压燃料泵，其用于由汽油供以动力的小型内燃发动机(例如目的在于驱动割草机或小型扫雪机)，下面的描述将明确地参考该高压燃料泵而由此不丧失一般性。
背景技术：
用于小型汽油供以动力的内燃发动机的现代燃料供应系统包括主燃料箱，低压燃料泵(通常是脉冲燃料泵，其利用由于活塞的往复运动引起的发动机缸体内的压力变化)从该主燃料箱抽吸。低压燃料泵将燃料从主油箱供应到联接到高压燃料泵的小型辅助箱，高压燃料泵将加压燃料供应到喷射器(或者在多缸内燃发动机的情况下将加压燃料供应到多个喷射器)。通常而言，燃料喷射是pfi(“端口燃料喷射”)类型，因此燃料被喷射到靠近吸入阀的吸入管道(因此在吸入阀的上游)内。
联接到高压燃料泵的辅助箱包括脱气管道，该脱气管道起始于辅助箱的顶板(即通过辅助箱的上壁)并且终止于内燃发动机的吸入管道中。在使用中，吸入管道中产生的低压通过脱气管道从辅助箱抽吸燃料蒸汽，从而避免辅助箱中燃料蒸汽的过量积聚，从而避免所谓的蒸气锁的开始(onset)，蒸汽锁会导致(或多或少暂时地)阻塞高压燃料泵。在脱气管道的入口处，存在翻转截止阀，其在车辆倾覆的情况下密封脱气管道。这避免在车辆倾覆的情况下通过脱气管道的任何燃料泄漏，从而降低了任何火灾风险。
联接到高压燃料泵的辅助箱包括溢流阀(通常是由浮子控制的针阀)，一旦达到预定的最大水平，该溢流阀就关闭通到辅助箱的燃料入口。这意味着溢流阀关闭通到辅助油箱的燃料入口，以防止辅助箱的任何过满。实际上，如果辅助箱过满，则会沿脱气管道吸入多余的燃料直接到达吸入管道。
专利申请wo9605423a1、us042604a1和de10011167a1描述了用于内燃发动机的高压燃料泵的一些示例。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于内燃发动机的燃料泵，所述燃料泵制造起来容易且便宜。
因此，本发明提供一种用于内燃发动机的燃料泵，其中燃料泵包括：
辅助箱，其设计成接收来自低压燃料泵的燃料流；
泵送组合件，其通过吸入管道从辅助箱抽吸燃料；以及
脱气管道，其起始于辅助箱的顶板；
燃料泵的特征在于：
它设置有至少一个文丘里阻风器(venturichoke)，文丘里阻风器沿吸入管道布置；以及
脱气管道通向文丘里阻风器的中部。
权利要求描述形成本说明书的组成部分的本发明的优选实施例。
附图说明
现在将参考示出非限制性实施例的附图来描述本发明，其中：
-图1是小型内燃发动机中的燃料供应系统的示意图；
-图2是图1的燃料供应系统的高压燃料泵的立体图；
-图3是图2的高压燃料泵的局部分解立体图，为清楚起见移除多个部分；
-图4是图2的高压燃料泵的立体图，为了清楚起见移除多个部分；
-图5是图2的高压燃料泵的细节的示意图；
-图6是图2的高压燃料泵的变型的立体图；
-图7和图8是图6的高压燃料泵的两个不同的立体图，为了清楚起见移除多个部分；
-图9是图6的高压燃料泵的部件的平面视图；
-图10是沿图9的部件的线x-x的剖视图；以及
-图11是图6的高压燃料泵的单向阀的立体图。
具体实施方式
在图1中，附图标记1指示用于小型内燃发动机2的整个燃料供应系统。
燃料供应系统1包括主箱3，其包含内燃发动机2的燃料并且具有至少几升的容量。燃料供应系统1还包括低压燃料泵4，其从主箱3抽吸燃料并通过供应管道6将燃料供应到高压燃料泵5。例如，低压燃料泵4以脉冲方式运行并利用由于一个活塞(或多个活塞)的往复运动引起的在内燃发动机2的发动机缸体内的压力变化。高压燃料泵5将燃料(至少)供应到内燃发动机的燃料喷射器7(显然，在多缸内燃发动机的情况下，有多个燃料喷射器7接收来自高压燃料泵5的燃料)。通常而言，燃料喷射是pfi(“端口燃料喷射”)类型，因此燃料被喷射到靠近吸入阀的吸入管道(于是在吸入阀的上游)内。
高压燃料泵5包括一个小型辅助燃料箱8，例如它具有相对主箱3的至少几升燃料的容量而言的小于1分升燃料的容量。供应管道6终止于辅助箱8中，并且因此低压燃料泵4将燃料直接供应到辅助箱8内。高压燃料泵5还包括泵送装置9，泵送装置9优选地是电驱动的(即通过专用电动马达而旋转)，通过吸入管道10从辅助箱8抽吸燃料并将加压燃料通过供应管道11供应到燃料喷射器7。
沿着吸入管道10(从辅助箱8延伸到泵送装置9)，设置有文丘里阻风器12(图5中更好地示出)，即吸入管道10的流动截面的逐渐和局部的减小。高压燃料泵5包括脱气管道13，该脱气管道13起始于辅助箱8的顶板(即通过辅助箱8的上壁)并且终止于文丘里阻风器12(如图5中更好地示出)。根据附图中所示的优选实施例，脱气管道13具有垂直的最终部分，使得文丘里阻风器12低于辅助箱8。
图2以立体图示出了容器14，其限定辅助箱8并容纳泵送装置9、吸入管道10(设置有文丘里阻风器12)和脱气管道13。容器14具有倒l形形状，其通过容纳泵送装置9的垂直体15形成。垂直体15设置有侧凸起16，辅助箱8限定在侧凸起16内。容器14设置有螺纹盖17，其在顶部处界定辅助箱8。穿过盖17设置的管18连接到来自低压燃料泵4的供应管道6，并且穿过盖17设置的另一管19连接到朝向燃料喷射器7指向的供应管道11。穿过盖17还设置有电源插座20，电气供应操作泵送装置9的电动马达。
如图5中最佳所示，文丘里阻风器12包括一个会聚的截锥形段21，其中流动截面逐渐减小，直到其在文丘里阻风器12的中间达到最小值。此外，文丘里阻风器12包括一个发散的截锥形段22，其中流动截面从最小值逐渐增加直到文丘里阻风器12上游(和下游)存在的值。脱气管道13通向文丘里阻风器12的中部，或通向会聚段21和发散段22之间。在图5中所示的实施例中，在会聚段21和发散段22之间，文丘里阻风器12还包括具有恒定截面的中间段23，脱气管道13通向中间段23。根据未示出的另一个实施例，中间段23不存在，而是会聚段21直接连接到发散段22。
下面描述高压燃料泵5的操作。
低压燃料泵4将燃料从主箱3循环地送到辅助箱8，从而保持辅助箱8基本上总是满的。低压燃料泵4的尺寸设计成提供至少等于内燃发动机2的最大可能燃料消耗的燃料流率，并且因此辅助箱8基本上总是满的(当辅助箱8是满的时，低压燃料泵4不能将任何额外的燃料供给到辅助箱8中然后停止)。
当泵送装置9运行时，泵送装置9通过吸入管道10从辅助箱8抽吸燃料，对其加压并在压力下通过供应管道11将其送至燃料喷射器7。由于泵送装置9的作用，流动通过吸入管道10的燃料在文丘里阻风器12的中间由于已知的文丘里效应(或流体动力学悖论)而导致低压(depression)，由此当其速度降低时流体流的压力增加。基本上，在文丘里阻风器12处，燃料流速必须增加，并且因此在文丘里阻风器12处，燃料压力必须降低，从而确定低压的开始。在文丘里阻风器12的中间形成的低压通过脱气管道13(其起始于辅助箱8的顶板并精确地流入到文丘里阻风器12的中间)抽吸(吸入)位于辅助箱8的上部部分中的燃料蒸汽。换言之，在文丘里阻风器12的中间形成的低压用于将位于辅助箱8的上部部分中的燃料蒸汽取回(抽吸，吸入)到吸入管道10内并通过脱气管道13。
在辅助箱8内形成的燃料蒸汽，显然位于辅助箱8的上部部分中，由脱气管道13“吸入”，脱气管道13在底部处连接到沿吸入管道10布置的文丘里阻风器12(紧接在泵送装置9的上游)。沿着吸入管道10，即沿着文丘里阻风器12利用燃料速度，在脱气管道13的出口处产生的低压取回位于辅助箱8的上部部分中的燃料蒸汽。因此通过脱气管道13被吸入的燃料蒸汽与泵送装置9内的液相燃料一起被引入，然后由于离开泵送装置9的压力而成为溶液。
由于脱气管道13和文丘里阻风器12的共同作用，避免了辅助箱中燃料蒸汽的过量积聚以及所谓的“蒸汽锁”现象的发生，“蒸汽锁”会导致(或多或少暂时地)阻塞高压燃料泵5。
图6-图11示出高压燃料泵5的不同实施例，其中除了其他之外，由于一些元件的不同形状，其与图2-图4中所示的高压燃料泵5不同。特别地，图6-图11中所示的高压燃料泵5与图2-图4中所示的高压燃料泵5的不同之处主要在于(但不仅仅是)容器14和盖17的不同形状。
图6-图11中所示的高压燃料泵5与图2-图4中所示的高压燃料泵5的不同之处在于，由于辅助箱8内部存在过滤器24(如图7和图8中所示)而具有保留燃料中存在的任何杂质的功能。过滤器24直接连接到管18，管18通过供应管道6接收来自低压燃料泵4的燃料。因此，过滤器24从内部向外部施加其过滤作用，即来自管18的燃料进入过滤器24，然后通过过滤器24的穿孔壁离开过滤器24。换言之，过滤器24包括袋子，该袋子布置在辅助箱8的内部，由穿孔壁界定，并且管18进入到其内。过滤器24的功能是在由于缺乏经验和草率的用户而被移除布置在上游(通常在主箱3内的燃料入口处)的燃料过滤器的情况下提供抵抗异物进入的附加屏障。在这方面，重要的是要注意内燃发动机2很小并且通常用于实施园艺工具等，并且在该使用范围内，可能发生缺乏经验和草率的用户或多或少有意识地移除主箱3中的燃料过滤器。
图6-图11中所示的高压燃料泵5与图2-图4中所示的高压燃料泵5的不同之处还在于存在单向阀25(如图11中所示)，其被布置紧接在过滤器24的上游(例如在管18内部或紧接管18的下游)并且允许燃料仅朝向箱8流动。根据优选实施例，阀25由橡胶制成并且以具有燃料出口狭缝的喷口结束。单向阀25的功能是防止燃料从高压燃料泵5到低压燃料泵4的任何可能的返回而损坏低压燃料泵4。
图6-图11中所示的高压燃料泵5与图2-图4中所示的高压燃料泵5的不同之处还在于存在容纳文丘里阻风器12的环形体26(图7-图10中所示)。
在不脱离本发明的保护范围的情况下，本文描述的实施例可以彼此组合。
上述高压燃料泵5具有许多优点。
特别地，上述高压燃料泵5制造起来特别简单且便宜。由于存在沿着吸入管道10布置的文丘里阻风器12和通向文丘里阻风器12的中间的脱气管道13，因此实现了该结果。这样，不需要在车辆倾覆的情况下密封脱气管道13的翻转截止阀，并且一旦达到预定的最大水平，就不需要溢流阀来关闭进入辅助箱8的燃料入口，从而允许获得明显且显著的生产成本节省。实际上，即使通过脱气管道13吸入燃料也没有问题，因为通过脱气管道13吸入的燃料将直接与来自辅助箱8的其他燃料一起进入吸入管道10并且将然后由泵送装置9泵送。
附图的参考编号清单
1供应系统
2内燃发动机
3主箱
4低压燃料泵
5高压燃料泵
6供应管道
7燃料喷射器
8辅助箱
9泵送装置
10吸入管道
11供应管道
12文丘里阻风器
13脱气管道
14容器
15垂直体
16侧凸起
17盖
18管
19管
20电源插座
21会聚段
22发散段
23中间段
24过滤器
25单向阀
26环形体
技术特征：
1.一种用于内燃发动机(2)的燃料泵(5)，其中所述燃料泵(5)包括：
辅助箱(8)，所述辅助箱(8)设计成接收来自低压燃料泵(4)的燃料流；
泵送组合件(9)，所述泵送组合件(9)通过吸入管道(10)从辅助箱抽吸燃料；以及
脱气管道(13)，所述脱气管道(13)起始于辅助箱(8)的顶板；所述燃料泵(5)的特征在于：
所述燃料泵(5)设置有至少一个文丘里阻风器(12)，文丘里阻风器(12)沿吸入管道(10)布置；以及
脱气管道(13)通向文丘里阻风器(12)的中部。
2.根据权利要求1所述的燃料泵(5)，其特征在于所述文丘里阻风器(12)包括抽吸管道(10)的流动截面的逐渐和局部减小。
3.根据权利要求1所述的燃料泵(5)，其特征在于所述文丘里阻风器(12)包括：
具有截锥形状的会聚段(21)，其中流动截面逐渐减小，直到流动截面在文丘里阻风器(12)的中间达到最小值；和
具有截锥形状的发散段(22)，其中流动截面从最小值逐渐增加到文丘里阻风器(12)的上游和下游存在的值。
4.根据权利要求3所述的燃料泵(5)，其特征在于所述文丘里阻风器(12)包括具有恒定截面的中间段(23)，脱气管道(13)通向中间段并且中间段布置在会聚段(21)和发散段(22)之间。
5.根据权利要求1所述的燃料泵(5)，其特征在于所述脱气管道(13)具有垂直的端部段，使得文丘里阻风器(12)低于辅助箱(8)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料泵(5)，其特征在于包括容器(14)，所述容器(14)限定辅助箱(8)并容纳泵送装置(9)、设置有文丘里阻风器(12)的吸入管道(10)和脱气管道(13)。
7.根据权利要求6所述的燃料泵(5)，其特征在于所述容器(14)具有由垂直体(15)形成的倒l形，所述垂直体(15)容纳泵送装置(9)并且设置有侧凸起(16)，在侧凸起(16)内部限定辅助箱(8)。
8.根据权利要求7所述的燃料泵(5)，其特征在于所述容器(14)设置有螺纹盖(17)，所述盖在顶部处界定所述辅助箱(8)。
9.根据权利要求8所述的燃料泵(5)，其特征在于第一管(18)和第二管(19)穿过盖(17)布置，第一管(18)设计成连接到来自低压燃料泵(4)的第一供应管道(6)，以及第二管(19)设计成连接到指向燃料喷射器(7)的第二供应管道(11)。
10.根据权利要求8所述的燃料泵(5)，其特征在于穿过盖(17)布置有电源插座(20)，所述电源插座向操作泵送装置(9)的电动马达供电。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料泵(5)，其特征在于包括：
第一管(18)，来自低压燃料泵(4)的第一供应管道(6)设计成连接到第一管(18)，并且第一管(18)终止于辅助箱(8)中；以及
过滤器(24)，所述过滤器(24)连接到第一管(18)的出口。
12.根据权利要求11所述的燃料泵(5)，其特征在于所述过滤器(24)包括袋子，所述袋子布置在辅助箱(8)内部，由穿孔壁界定并且所述第一管(18)进入所述袋子中。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料泵(5)，其特征在于包括：
第一管(18)，来自低压燃料泵(4)的第一供应管道(6)设计成连接到第一管(18)，并且第一管(18)终止于辅助箱(8)内；以及
单向阀(25)，所述单向阀(25)沿第一管(18)布置并且允许燃料仅朝向辅助箱(8)流动。
14.根据权利要求13所述的燃料泵(5)，其特征在于所述阀(25)由橡胶制成，并且以具有燃料出口狭缝的喷口结束。
技术总结
用于内燃发动机(2)的燃料泵(5)，其中燃料泵(5)具有：辅助箱(8)，其设计成接收来自低压燃料泵(4)的燃料流；泵送装置(9)，其通过吸入管道(10)从辅助箱(8)抽吸燃料；沿吸入管道(10)布置的文丘里阻风器(12)；和脱气管道(13)，其起始于辅助箱(8)的顶板并通向文丘里阻风器(12)的中部。
技术研发人员：S·福尔纳拉;M·海恩
受保护的技术使用者：马涅蒂-马瑞利公司
技术研发日：.08.20
技术公布日：.02.28
