電磁式汽油泵的製作方法

2023-09-20 02:58:05 2

專利名稱：電磁式汽油泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電磁式汽油泵，屬於汽油發動機燃油噴射系統中壓力 供油泵技術領域。
技術背景目前汽油機電控噴射系統所使用的汽油泵，屬於一種轉子泵，主要包括線 圈、葉輪、殼體、與油箱燃油相通的進油通道、與高壓油管相通的出油通道，其工作原理 是利用直流電機帶動葉輪高速旋轉所產生的離心力，實現對燃油加壓供油的目的，這種泵 在使用中需要一個穩壓閥洩除多餘燃油以穩定噴射壓力，因此存在電能利用率低，油路布 置複雜的缺點，當應用於摩託車電控噴射系統中時，這些缺點就表現得十分凸出。
發明內容本實用新型提供一種新穎的電磁式汽油泵，將電磁能轉化為壓力能，實現 燃油系統無需穩壓閥就能實現恆壓供油的目的。
本實用新型採用的技術方案是-
一種電磁式汽油泵，包括出油管、端蓋、線圈骨架、線圈、殼體，還包括出油閥 閥座、出油閥彈簧與出油閥閥芯組成的出油閥，以及由進油閥閥芯與進油閥座組成的進油 閥，包括圓管形柱塞套和在柱塞套中做軸嚮往復運動的圓柱形柱塞，柱塞與柱塞套之間保 持動密封配合，柱塞套下部安裝有隔磁套和鐵芯，柱塞的上側是一個加壓腔，進油通道經 所述的進油閥與加壓腔連通，加壓腔經所述的出油闊與出油管內的油路G連通，柱塞復位 彈簧作用在柱塞的下方，柱塞所受的彈簧力指向加壓腔方向，當線圈通電時，柱塞所受的 電磁力背離加壓腔方向，柱塞'的下側是一個回油腔，在回油腔與燃油油箱之間有通道連通。
端蓋上設置有進油闊座，並與進油閥閥芯相配合構成進油閥，該進油閥設置於汽油泵 軸心或近軸心位置，進油閥閥芯為平面閥片結構，是一個外圍開設有油路D的圓片。
端蓋上設置有出油閥閥座，並與出油閥彈簧、出油閥閥芯構成出油閥，該出油閥設置 於偏離汽油泵軸心位置。
柱塞上側的加壓腔與出油閥之間設置有油路E，油路E設置於端蓋上。
柱塞中心部位開有向下開放的圓柱狀彈簧孔一，柱塞復位彈簧的上段安裝於彈簧孔一
中，柱塞的最大軸向位移量與柱塞復位彈簧的預壓縮量之比小於2比10。
柱塞套的上部為法蘭形結構，在柱塞套的中心開設有與圓柱形柱塞相配合的圓柱孔， 在該圓柱孔的上部的埠，開設有一與圓柱孔同心而直徑大於該圓柱孔的環槽，環槽與圓 柱孔相接部位構成一個用於進油閥閥芯軸向止推的肩胛面，進油閥閥芯安裝在環槽內，並 可以在環槽中可沿軸向運動。隔磁套設置於柱塞套與鐵芯之間，隔磁套由無磁不鏽鋼材料製成。
隔磁套所在的位置還可以用等高的空間間隙取代，即柱塞套和鐵芯之間的位置可以採 用等高的空間間隙取代。
鐵芯的中心位置開設有彈簧孔二，柱塞復位彈簧的下段安裝其中，彈簧孔二與冷卻油 路A相連通，殼體的上部開有與燃油油箱相通的冷卻油路D。
端蓋與柱塞套的上端面之間設置有密封結構。
本實用新型有益效果是
電磁式汽油泵為燃油系統中壓力供油泵，電磁式汽油泵的出油量可以通過泵的工作頻 率進行控制，供油壓力受柱塞復位彈簧力控制，供油壓力基本恆定，所以採用本實用新型 的電磁式汽油泵，使得燃油系統的壓力供油泵，即電磁式汽油泵具有功耗低、耗電量小、 能量利用率高、油路結構布置簡單的優點，解決了現有汽油泵在使用中需要一個穩壓閥洩 除多餘燃油以穩定噴射壓力的問題，具有非常強的創造性和實用性，因而市場前景非常廣 闊。


圖l:是本實用新型實施例一的電磁式汽油泵的剖視結構圖； 圖2:是本實用新型電磁式汽油泵的進油閥片的剖視圖； 圖3:是圖2的俯視圖4:是本實用新型實施例二的電磁式汽油泵的剖視結構圖。
圖l中1、出油管 2、端蓋 3、出油閥彈簧 4、出油閥閥芯
5、進油閥閥芯 6、柱塞 7、柱塞套 8、隔磁套 9、柱塞復位彈簧 10、鐵芯 11、線圈骨架
12、線圈13、殼體 14、進油閥座 15、油路A 16、油路B" 17、油路C 18、油路D 19、加壓腔 20、油路E 21、油路F 22、油路G 23、彈簧孔一 24、回油腔 25、彈簧孔二
26、冷卻油路A 27、冷卻油路B
28、冷卻油路C 29、冷卻油路D '
30、出油閥閥座 圖2、 3中5、進油閥閥芯 18、油路D
圖4中1、出油管 2、端蓋 3、出油閥彈簧 4、出油閥閥芯5、進油閥閥芯 6、柱塞 7、柱塞套
9、柱塞復位彈簧 10、鐵芯 11、線圈骨架
12、線圈13、殼體 14、進油閥座 15、油路A 16、油路B 17、油路C 18、油路D 19、加壓腔 20、油路E 21、油路F 22、油路G 23、彈簧孔一 24、回油腔 25、彈簧孔二
26、冷卻油路A 27、冷卻油路B
28、冷卻油路C 29、冷卻油路D
30、出油閥閥座具體實施方式
圖l、圖2、圖3所示，為本實用新型的實施例一
電磁式汽油泵，由出油管l、端蓋2、出油閥彈簧3、出油閥閥芯4、進油閥閥芯5、 柱塞6、柱塞套7、隔磁套8、柱塞復位彈簧9、鐵芯IO、線圈骨架ll、線圈12、殼體13、 進油閥座14、出油閥閥座30所組成。
端蓋2中安裝有出油管1、出油閥彈簧3、出油閥閥芯4，在端蓋2的進油處設置有進 油閥座14，在端蓋2的出油處設置有出油閥閥座30。柱塞套7、隔磁套8、鐵芯10依次 軸向連接，柱塞6安裝於柱塞套7、隔磁套8、鐵芯10互相配合後所形成的腔體中，柱塞 復位彈簧9安裝於柱塞6與鐵芯10所構成的腔體中。進油閥閥芯5安裝於柱塞套7中， 柱塞套7、隔磁套8、鐵芯10的外側部位安裝有線圈骨架11，線圈骨架11上安裝有線圈 12，在線圈骨架11、線圈12外側安裝有殼體13，端蓋2與柱塞套7配合安裝，殼體13 與端蓋2、柱塞套7、鐵芯10配合安裝。
所述汽油泵的油路結構為油路A15、油路B16、油路C17、油路D18、加壓腔19、油 路E20、油路F21、油路G22在出油閥閥芯4、進油閥閥芯5打開時順序互相連通，油路 A15與燃油油箱相通，而油路G22與高壓油管相通。
所述汽油泵的冷卻油路結構為彈簧孔一23、回油腔24、彈簧孔二 25、冷卻油路A26、 冷卻油路B27、冷卻油路C28、冷卻油路D29順序互相連通，冷卻油路D29與燃油油箱相 通。
柱塞6是由軟磁材料製成的圓柱體，如圖1所示，下端面開有彈簧孔一23，柱塞復位 彈簧6的上段放置其中，並使柱塞6受到向上的彈簧力，指向加壓腔19，柱塞6的外圍是 柱塞套7、隔磁套8、鐵芯IO，柱塞6可以在柱塞套7、隔磁套8、鐵芯10所構成的空間內沿軸向做上下往復運動，柱塞6與柱塞套7、隔磁套8、鐵芯10之間保持動密封配合， 隔磁套8是由無磁性材料製成，本實施例中隔磁套8是採用無磁不鏽鋼材料，上下段的柱 塞套7、鐵芯10是由軟磁金屬製成，柱塞套7、隔磁套8、鐵芯10之間可以採用焊接固定， 通電時柱塞6產生沿軸向向下的電磁力，柱塞6的上側是一個加壓腔19，分別與進油閥和 出油閥相通，進油閥經過油路B16與油路A15連通，本實施例的油路A15是一個與油泵中 心線垂直相交的圓形通孔，油泵使用中，油路A15內的燃油來自油箱，並與油箱內的燃油 等壓。
柱塞6和柱塞套7構成了一個柱塞副，該柱塞副的上面，壓著一端蓋2，進油閥、出 油閥都設計其中。
柱塞6的外圍是線圈骨架11和線圈12，油泵工作時，線圈12通入脈衝驅動電流，使 柱塞6產生間歇的電磁力。
柱塞6的下側是一個回油腔24，其功能是收集從柱塞6間隙滲漏的燃油，並且使柱塞 6底部的壓力接近大氣壓力。
電磁式汽油泵結構上所構成的燃油油路通道為當線圈12通電時，柱塞6受到向下 的電磁力而向下運動，加壓腔19、油路E20中處於負壓狀態，則出油閥閥芯4在出油閥彈 簧3的作用下將油路F21、油路G22關閉，這時油路B16中的壓力大於加壓腔19中的壓力， 進油閥閥芯5在油路B16和加壓腔19的壓力差作用下打開，燃油從油箱進入油路A15，進 入油路B16，進入油路C17，經過油路D18進入加壓腔19空腔中，當柱塞6向下運動到極 限位置時，完成吸入燃油的過程。當線圈斷電時，電磁力消失，然後柱塞6在復位彈簧力 的作用下向上運動，柱塞6對加壓腔19腔中的燃油施加壓力，這時加壓腔19中的壓力大 於油路B16中的壓力，進油閥閥芯5在油路B16和加壓腔19的壓力差作用下關閉，這樣 加壓腔19腔中的燃油就進入油路E20，在柱塞6的推動下，加壓腔19腔中的燃油壓力將 出油閥閥芯4打開，壓力燃油就進入油路F21、油路G22中，然後通過高壓油管進入汽油 機的噴油器中，噴入汽油機中。 '
本實施例的進油閥屬於一種平面闊，其進油閥座14是加工在端蓋2端面上的圓環結 構，密封面是與油泵中心垂直的平面。進油閥閥芯5是一個閥片，其結構如圖2、 3所示， 其外圍開有幾個油路D18，在柱塞套7的上埠，開有直徑比進油閥闊芯5略大的環槽， 進油閥閥芯5放置其中，可以在環槽中沿軸向自由活動，環槽下端的肩胛面用於進油閥閥 芯5的軸向止推。
本實施例進油閥的設計特點還有進油閥的中心和柱塞6的中心重合或基本重合，其目的是減小柱塞6吸油過程中的阻力，減少氣泡的生成，提高油泵的耐高溫能力；
本實施例進油閥的另一個特點是，進油閥閥芯5上沒有常規的復位彈簧，其目的是改
善進油閥的工藝性，在柱塞6往復運動過程中，加壓腔19與油路B16的微小壓力差能使
進油閥閥芯5自動開啟和關閉。
本實施例的出油閥是球形單向閥，由出油閥閥芯4和出油閥彈簧3構成，為了讓進油
閥安裝在接近柱塞6中心的位置，出油閥偏心安裝，並在加壓腔19與進油閥之間設置油
路E20，出油管1是油泵與高壓油管的連接管。
冷卻油路通道，將柱塞6間隙滲漏的燃油收集到彈簧孔一 23、回油腔24、彈簧孔二
25中，當柱塞6向下運動時，將彈簧孔一23、回油腔24、彈簧孔二 25收集的燃油通過鐵
芯10側壁上的冷卻油路A26，通過線圈骨架11下端面間隙冷卻油路B27,通過線圈12外
圍間隙冷卻油路C28，從殼體13上的回油孔冷卻油路D29排出泵外的，回油孔冷卻油路
D29與大氣壓力下的燃油箱相連通，這樣既實現滲漏的燃油回收，同時可以對線圈12進行冷卻。
回油腔24的下部是一個彈簧孔二 25，柱塞復位彈簧9的下段安裝其中，為了保證油 泵的供油壓力基本保持恆定，柱塞6的往復運動的位移量相對柱塞復位彈簧9的預壓縮量 的比值必須保持在較小的範圍內，其控制方法是控制油泵的工作頻率，其原理是當發動 機的需油量一定的情況下，油泵工作頻率越高，則油泵單次供油需要的位移量就越小，復 位彈簧力的變化就越小，供油壓力就越穩定。
實際設計中，為了追求加壓腔，即加壓腔19容積的最小化，需要合理地設計柱塞6 最大位移量。
本實施例對柱塞6最大位移量與柱塞復位彈簧9預壓縮量的比控制在2: 10範圍內， 優選l: 9附近。所謂的柱塞6最大位移量定義為柱塞6充分吸合下行的位置，與柱塞6 復位撞擊進油閥閥芯5時的位置之間的距離。
本實施例的油泵殼體13是一個由軟磁金屬製成的圓桶體，與端蓋2的固定方式可以 採用焊接連接，殼體13還可以採用其它形狀，比如在電磁鐵行業常用的將長條型金屬片 衝壓成U型。
在端蓋2與柱塞套7之間設置O型密封圈進行密封。
在加壓過程中，加壓腔19內燃油的壓力取決於柱塞6的橫向截面積和柱塞復位彈簧9 的彈簧復位力，柱塞6的橫向截面積是恆定的，當柱塞6位移相對於柱塞復位彈簧9的預 壓縮量較小時，柱塞復位彈簧9的復位力也近似恆定，所以油泵輸出燃油的壓力接近恆定。上述設計電磁式汽油泵，汽油泵的泵油過程是依靠柱塞復位彈簧9的彈簧力控制，當 柱塞6的軸向位移量相對柱塞復位彈簧9的預壓縮量較小時，可以獲得接近恆壓的壓力輸 出，而無需外接穩壓閥，外接油路布置簡單。
圖4所示，為本實用新型的實施例二-
電磁式汽油泵，由出油管l、端蓋2、出油閥彈簧3、出油閥閥芯4、進油閥閥芯5、 柱塞6、柱塞套7、柱塞復位彈簧9、鐵芯IO、線圈骨架ll、線圈12、殼體13、進油閥座 14、出油閥閥座30所組成。
上述中段的隔磁套8，隔磁套8所在的中段位置還可以用等高的空間間隙取代，即取 消隔磁套8，只要上下段之間，即柱塞套7和鐵芯10之間保持一段隔磁間隙，都能實現相 同的功能，通電時使柱塞6產生沿軸向向下的電磁力。
其他功能同實施例 一相同或相似。
本實用新型的油泵在使用中，可以投入到發動機油箱內使用，也可以採用一個小的容 器將油泵包裹，再將油箱內的燃油引入該容器，從而放置在油箱外使用。 本實用新型已同時申請發明專利。
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權利要求1、一種電磁式汽油泵，包括出油管(1)、端蓋(2)、線圈骨架(11)、線圈(12)、殼體(13)，還包括出油閥閥座(30)、出油閥彈簧(3)與出油閥閥芯(4)組成的出油閥，以及由進油閥閥芯(5)與進油閥座(14)組成的進油閥，其特徵在於包括圓管形柱塞套(7)和在柱塞套(7)中做軸嚮往復運動的圓柱形柱塞(6)，柱塞(6)與柱塞套(7)之間保持動密封配合，柱塞套(7)下部安裝有隔磁套(8)和鐵芯(10)，柱塞(6)的上側是一個加壓腔(19)，進油通道經所述的進油閥與加壓腔(19)連通，加壓腔(19)經所述的出油閥與出油管(1)內的油路G(22)連通，柱塞復位彈簧(9)作用在柱塞(6)的下方，柱塞所受的彈簧力指向加壓腔(19)方向，當線圈通電時，柱塞(6)所受的電磁力背離加壓腔(19)方向，柱塞的下側是一個回油腔(24)，在回油腔(24)與燃油油箱之間有通道連通。
2、 根據權利要求l所述的電磁式汽油泵，其特徵在於端蓋(2)上設置有進油閥座 (14)，並與進油閥闊芯(5)相配合構成進油閥，該進油閥設置於汽油泵軸心或近軸心位置，進油閥閥芯(5)為平面閥片結構，是一個外圍開設有油路D (18)的圓片。
3、 根據權利要求l所述的電磁式汽油泵，其特徵在於端蓋(2)上設置有出油閥閥 座(30)，並與出油閥彈簧(3)、出油閥閥芯(4)構成出油閥，該出油閥設置於偏離汽油 泵軸心位置。 '
4、 根據權利要求l所述的電磁式汽油泵，其特徵在於柱塞(6)上側的加壓腔(19) 與出油闊之間設置有油路E (20)，油路E (20)設置於端蓋(2)上。
5、 根據權利要求1所述的電磁式汽油泵，其特徵在於柱塞(6)中心部位開有向下 開放的圓柱狀彈簧孔一 (23)，柱塞復位彈簧(9)的上段安裝於彈簧孔一 (23)中，柱塞(6)的最大軸向位移量與柱塞復位彈簧(9)的預壓縮量之比小於2比10。
6、 根據權利要求l所述的電磁式汽油泵，其特徵在於柱塞套(7)的上部為法蘭形 結構，在柱塞套(7)的中心開設有與圓柱形柱塞(6)相配合的圓柱孔，在該圓柱孔的上 部的埠，開設有一與圓柱孔同心而直徑大於該圓柱孔的環槽，環槽與圓柱孔相接部位構 成一個用於進油閥閥芯(5)軸向止推的肩胛面，進油閥閥芯(5)安裝在環槽內，並可以 在環槽中可沿軸向運動。
7、 根據權利要求1所述的電磁式汽油泵，其特徵在於隔磁套(8)設置於柱塞套(7) 與鐵芯(10)之間，隔磁套(8)由無磁不鏽鋼材料製成。
8、 根據權利要求1或7所述的電磁式汽油泵，其特徵在於隔磁套(8)所在的位置 還可以用等高的空間間隙取代，即柱塞套(7)和鐵芯(10)之間的位置可以採用等高的空間間隙取代。
9、 根據權利要求1所述的電磁式汽油泵，其特徵在於鐵芯(10)的中心位置開設有彈簧孔二 (25)，柱塞復位彈簧(9)的下段安裝其中，彈簧孔二 (25)與冷卻油路A (26) 相連通，殼體(13)的上部開有與燃油油箱相通的冷卻油路D (29)。
10、 根據權利要求l所述的電磁式汽油泵，其特徵在於端蓋(2)與柱塞套(7)的 上端面之間設置有密封結構。
專利摘要一種電磁式汽油泵，包括柱塞套和在柱塞套中做軸嚮往復運動的柱塞，柱塞與柱塞套之間保持動密封配合，柱塞套下部安裝有隔磁套和鐵芯，柱塞的上側是一個加壓腔，進油通道經所述的進油閥與加壓腔連通，加壓腔經所述的出油閥與出油管內的油路G連通，柱塞復位彈簧作用在柱塞的下方，柱塞所受的彈簧力指向加壓腔方向，當線圈通電時，柱塞所受的電磁力背離加壓腔方向，柱塞的下側是一個回油腔，在回油腔與燃油油箱之間有通道連通，由於採用了本實用新型的電磁式汽油泵，將電磁能轉化為壓力能，具有功耗低、能量利用率高、油路結構布置簡單的優點，解決了現有汽油泵在使用中需要一個穩壓閥洩除多餘燃油以穩定噴射壓力的問題，具有非常強的創造性和實用性。
文檔編號F02M37/08GK201377371SQ20092011566
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者峰 汪 申請人:臨海弘徵汽車電噴技術有限公司