CN103261685A

CN103261685A - 高压泵

Info

Publication number: CN103261685A
Application number: CN2011800601493A
Authority: CN
Inventors: S·安布洛克
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-08-21
Also published as: DE102010063328A1; EP2652327A1; WO2012080214A1

Abstract

本发明涉及高压泵（1），其尤其用于空气压缩、自点火式内燃机的燃料喷射系统的径向活塞泵或者直列式活塞泵，该高压泵包括泵组件（15）和驱动轴（6）。所述驱动轴（6）具有分配给泵组件（15）的凸轮（9）。所述泵组件（15）在此包括在所述凸轮（9）的工作面（34）上滚动的滚子（33）和滚子支座（30），所述滚子支座具有支承面（32）。所述滚子（33）支承在所述滚子支座（30）的支承面（32）上。在此，所述滚子（33）的因温度引起的膨胀大于滚子支座（30）在它的支承面（32）处因温度引起的膨胀。以这种方式，当温度升高时，滚子（33）和滚子支座（30）的支承面（32）之间的支承间隙的增加能够被限制。

Description

高压泵

技术领域

本发明涉及高压泵，尤其是径向活塞泵或直列式活塞泵。具体地，本发明涉及一种用于空气压缩的、自点火式内燃机的燃料喷射系统的燃料泵领域。

背景技术

从DE10 2005 046 670A1公知一种用于内燃机燃料喷射装置的高压泵。所公知的高压泵具有泵壳体。在泵壳体中布置泵元件，所述泵元件包括一个通过驱动轴做往复直线运动的泵活塞。所述泵活塞在部分泵壳体的缸孔中移动并且在缸孔中界定一个泵工作腔。所述泵活塞间接通过环形圆柱体形的挺杆支撑在驱动轴上，其中所述挺杆在泵壳体的孔中在泵活塞的纵轴方向上可移动。在挺杆中，在挺杆的面向驱动轴的端部区域中安装支承元件，滚子可转动地支承在所述支承元件中，所述滚子在驱动轴的凸轮上滚动。所述滚子的旋转轴线至少近似平行于驱动轴的旋转轴线。所述支承元件在它的面向驱动轴的侧上具有一凹陷，滚子支承在所述凹陷中。

从DE10 2005 046 670A1公知的高压泵具有的缺点是高压泵的驱动装置的耐用性受到限制。在这里，调整在支承元件和滚子之间的润滑间隙或润滑膜对驱动装置的耐用性是重要的。当润滑介质的粘度，尤其是柴油的粘度通过运行引起的温度升高减小时，则所述滚子和支承元件之间的支承间隙立刻增加。因为随着温度的升高，支承元件的凹陷膨胀，而且所述滚子也膨胀，因而因为部件的尺寸，支承元件的凹陷比滚子产生某些更大的绝对膨胀。因此，通过温度升高引起的效果，即一方面减小的粘度和另一方面扩大的支承间隙，得到不利的结合。除变差的滚子的滚动行为外，也产生提高的摩擦和因而扩大的磨损。这对高压泵的驱动装置的寿命产生不利的影响。

发明内容

根据本发明的、具有权利要求的特征的高压泵具有的优点是，改进了滚子在滚子支座中的支承并且因而改善了驱动装置的耐用性。具体地，所获得的优点是高压泵运行引起的温度变化能够对降低高压泵的功能产生影响。

通过在从属权利要求中实现的措施是权利要求1给出的高压泵的有利改进方案。

有利地，所述滚子至少部分地由比至少在滚子支座的支承表面上构成滚子支座的材料具有更大的热膨胀系数的材料制成。所述滚子在这里能够由多个部分组装制成。通过具有更大热膨胀系数的材料，所述支承间隙的因温度引起的间隙扩大能够被减小或者必要时被补偿或者过度补偿。因此，关于润滑材料的随着温度的升高而减小的粘度，尤其的柴油材料，避免了一种不适宜的、更明显的支承间隙的间隙扩大。因为减小的粘度，必要时甚至能够得到支承间隙的减小，这是有利的。

还有利地，所述滚子具有滚子芯并且所述滚子芯用比至少在滚子支座的支承表面构成滚子支座的材料具有更大的热膨胀系数的材料构成。在这里还有利地，所述滚子具有围绕所述滚子芯的滚子壳，并且在所述滚子的滚子表面上，所述滚子在凸轮的工作面上滚动，在滚子壳上构成滚子的滚子表面。具体地，滚子的两件式构型由所述滚子芯和滚子壳构成。由此，所述材料性能能够以有利的方式组合。具体地，所述滚子壳能够由耐磨损材料构成，适配它的轴承表面上的滚子支座的材料。所述滚子芯的材料引起在温度升高时滚子适当扩张。通过所述滚子壳的厚度或者滚子芯的直径在这里预先给出总滚子的直径的有效热膨胀的程度。所述滚子芯在这里能够构造为销轴形的滚子芯，所述滚子芯插入到空心圆柱形滚子壳的轴向圆柱形空槽中。由此，在它的滚动面上得到滚子的等大的因温度引起的膨胀。

所述滚子壳例如由硬化的不锈钢，尤其是X30CrMoN15 1制成。所述滚子芯有利地用铝制成。

因此，所述滚子有利地用具有不同热膨胀系数的两种材料制成。在温度升高时，通过滚子在温度引起的膨胀和滚子支座的因温度引起的膨胀使所述滚子和滚子支座的支承面之间的支承间隙有利地增加，尤其是甚至减小。因此，尽管润滑材料因为温度升高而减小了粘度，所述滚子附加地支承在滚子壳上以避免轴承磨损。因此能够改善所述高压泵的耐用性。

附图说明

在下面的描述中将参考附图更详细地阐明本发明的优选实施例。附图示出：

图1以示意性轴向剖视图示出关于本发明的实施例的高压泵。

具体实施方式

图1以示意性轴向剖视图示出关于本发明的实施例的高压泵。高压泵1尤其能够构造为径向活塞泵或直列式活塞泵。具体地，高压泵1尤其适合用作空气压缩的、自点火式内燃机的燃料喷射系统的燃料泵。高压泵1的优选用途是具有燃料分配器条板的燃料喷射系统，它存储高压柴油。然而，根据本发明的高压泵1也适合用于其它应用情形。

高压泵1具有多件式泵壳体2。泵壳体2包括壳体部件3，与壳体部件3连接的法兰4和与壳体部件3连接的缸头5。驱动轴6布置在泵壳体2中。驱动轴6一侧支承在轴承7上，另一侧支承在轴承8上，轴承7设置在法兰4上，轴承8设置在壳体部件3上。驱动轴6具有在两个轴承7、8之间设置在驱动轴6上的凸轮9。术语“凸轮”在这里做一般理解。凸轮9例如也能够设计为多面凸轮。凸轮9还能够驱动轴6的偏心段构成。

高压泵1具有泵组件15，泵组件15基本上布置在泵壳体2的孔16的区域中。凸轮9配置给泵组件15。在这里，可以设置另外的泵组件，同样配置给凸轮9。此外，也可以设置另外的泵组件，其配置给驱动轴6的另外的凸轮。按照设计方案，由此实现径向活塞泵或直列式活塞泵1。

缸头5具有突出部分17，延伸到泵壳体2的孔16中。突出部分17具有缸孔18，泵组件15的泵活塞19在缸孔18中沿着泵组件15的轴线20被引导。轴线20在这里通过缸孔18的轴线限定。

泵活塞19在缸孔18中限制泵工作腔21。在这里设置进气阀22，当泵活塞19在方向23的相反方向上执行吸气冲程时，燃料通过进气阀22被引导到泵工作腔21中。还设置排气阀24，高压燃料通过排气阀24在泵活塞19的输送冲程时在方向23上可输送到燃料通道25中。高压燃料通过燃料通道25被引导到例如燃料分配器条板。

泵组件15具有空心圆柱形的挺杆杆体26，挺杆杆体26在泵壳体2的孔16中沿着轴线20被引导。携动元件27插入到挺杆杆体26中，携动元件27一侧支承在挺杆杆体26的台阶28上并且另一侧由挺杆弹簧29加载。挺杆弹簧29在这里部分地环绕缸头5的突出部分17。

此外，滚子支座30插入到空心圆柱形的挺杆26中。携动元件27在这里将泵活塞19的活塞脚31保持在滚子支座30上。因而在方向23的输送冲程时，泵活塞19由滚子支座30操纵。

滚子支座30具有支承面32，支承面32能够例如通过滚子壳30中的半圆柱形或部分圆柱形的凹口构成。支承面32则位于气缸罩表面上。当然也可设想支承面32的其他设计方案。

泵组件15还具有滚子33，滚子33由滚子壳30容纳。滚子33在这里支承在滚子壳30的支承面32上。凸轮9具有工作面34，滚子33在运行中在工作面34上滚下。滚子33在这里以它的滚动面35紧贴在凸轮9的工作面34上。当驱动轴6围绕它的轴线36旋转时，凸轮9的往复运动通过滚动33和滚子支座30传递到泵活塞19上。因此使泵活塞19周期性往复运动。由此高压燃料通过燃料通道25被输送。滚子33在这里围绕它的轴线37旋转。

滚子33在这个实施例中设计为两部分的。滚子33在这里具有滚子壳38和滚子芯39。滚子壳38设计为至少近似空心圆柱形滚子壳38。滚子芯39至少近似设计为圆柱形滚子芯39。具体地，滚子芯39能够通过螺栓39构成。滚子芯39插入到滚子壳38中并且以适当的方式与滚子壳38连接，例如通过压入。

滚子33的滚子芯39用比构成滚子壳30的材料具有更大热膨胀系数的材料构成。因此，具体地，滚子芯39的材料的热膨胀系数大于在滚子壳30的支承面32上滚子壳30的材料的热膨胀系数。滚子芯39能够例如用铝基材料构成。具体地，滚子芯39用铝构成。滚子壳30能够例如用钢构成，尤其是掺杂的钢。

在高压泵1运行中能够实现温度升高，在温度升高时，尤其是滚子33和滚子支座30被加热。因此使滚子33和滚子支座30热膨胀。在初始状态下中，在滚子33和滚子支座30的支承面32之间形成支承间隙，支承间隙能够通过温度改变来改变。因为部件的尺寸，在滚子支座30和滚子33的材料相同时，所述支承间隙随着温度增加。然而，因为滚子芯39的材料比滚子支座30的材料具有更大的热膨胀系数，滚子33进行比较大的膨胀，尤其是滚子33的直径在它的滚动面35上得到比较大的增加。由此能够使通过因温度升高引起的支承间隙的增加被减小、补偿或者甚至被过度补偿。因为随着温度的升高，所述润滑剂的粘度，尤其是设置在泵壳体2的内部腔40内用于润滑的柴油的粘度增加，过度补偿也是有利的，在这时，所述支承间隙甚至随着温度的更高而减小。

滚子33的滚子壳38在这个实施例中用具有高机械强度的材料构成。由此滚子33在滚动面35上的负荷能力被改变。例如，滚子壳38能够用硬化不锈钢制成。具体地，滚子壳38能够用X30CrMoN15制成。

因此，通过滚子33的两件式构型，一方面得到滚子33在它的支承面35上的高负荷能力，另一方面得到所述支承间隙的一些温度补偿。由此高压泵1的泵组件15的耐用性被提高。

因此，滚子33能够用具有不同热膨胀系数的多种材料制成，由此不同材料的性能能够有利地相互结合。具体地实现，在温度升高时，通过滚子33因温度引起的膨胀和滚子支座30的因温度引起的膨胀，滚子33和滚子支座30的支承面32之间的支承间隙不再增加或者甚至减小。提及的调整能够通过滚子33的滚子芯39的直径或者通过滚子33的滚子壳38的厚度实现。

因此，滚子33有利地完全或者至少部分地用一种比滚子支座30的材料具有更大热膨胀系数的材料制成。滚子33在这里必要时能够也只用一种材料并因而一体地构成。因此，有利地实现滚子33因温度引起的膨胀比滚子支座30在它的支承面32上的因温度引起的膨胀更大。

本发明不限于所描述的实施例。

Claims

1.高压泵，尤其是用于空气压缩的自点火内燃机的燃料喷射系统的径向活塞泵或直列式活塞泵，所述高压泵具有至少一个泵组件（15）和驱动轴（6），所述驱动轴（6）具有至少一个配置给所述泵组件（15）的凸轮（9），其中，所述泵组件（15）具有在所述凸轮（9）的工作面（34）上滚动的滚子（33）和滚子支座（30），其中，所述滚子支座（30）具有所述滚子（33）支承在其上的支承面（32），其特征在于，

所述滚子（33）至少部分地用比所述滚子支座（30）至少在它的支承面（32）上所用的至少一种材料具有更大的热膨胀系数的至少一种材料构成。

2.根据权利要求1所述的高压泵，其特征在于，所述滚子（33）的因温度引起的膨胀大于所述滚子支座在它的支承面（32）上的因温度引起的膨胀。

3.根据权利要求1或2所述的高压泵，其特征在于，所述滚子（33）具有滚子芯（39），所述滚子芯（39）用比所述滚子支座（30）至少在它的支承面（32）上所用的材料具有更大的热膨胀系数的至少一种材料构成。

4.根据权利要求3所述的高压泵，其特征在于，所述滚子（33）具有环绕所述滚子芯（39）的滚子壳（38），所述滚子（33）的滚动面（35）构造在所述滚子壳（38）上，在所述滚子的滚动面（35）上，所述滚子（33）在所述凸轮（9）的工作面（34）上滚动。

5.根据权利要求4所述的高压泵，其特征在于，所述滚子壳（38）构造为至少近似空心圆柱形的滚子壳（38），并且所述滚子芯（39）插入到所述滚子壳（38）的轴向圆柱形空槽中。

6.根据权利要求4或5所述的高压泵，其特征在于，所述滚子壳（38）用硬化的不锈钢构造。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的高压泵，其特征在于，所述滚子芯（39）用铝基材料构成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的高压泵，其特征在于，所述滚子（33）用具有不同热膨胀系数的至少两种材料构造。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的高压泵，其特征在于，在温度升高时，通过所述滚子（33）的因温度引起的膨胀和所述滚子支座（30）的因温度引起的膨胀，所述滚子（33）和所述滚子支座（30）的支承面（32）之间的支承间隙不再增加。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的高压泵，其特征在于，在温度升高时，通过所述滚子（33）的因温度引起的膨胀和所述滚子支座（30）的因温度引起的膨胀，所述滚子（33）和所述滚子支座（30）的支承面（32）之间的支承间隙减小。