DE102006017037B4

DE102006017037B4 - Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006017037B4
Application number: DE102006017037.7A
Authority: DE
Inventors: Ngoc-Tam Vu
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2015-09-17
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: JP2009533594A; EP2007979A1; US20090126695A1; EP2007979B1; US7775190B2; DE502007002933D1; DE102006017037A1; JP4971425B2; WO2007116053A1

Abstract

Radialkolbenpumpe (1) zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine, mit in einem Verdrängergehäuse (3) angeordnetem Verdichterraum (4), mit in einem Zylinderraum (6) angeordneten, hin- und herbewegbaren Kolben (7), mit einem mit einer Kraftstoff-Zuführleitung (9) verbundenen Saugventil (10) mit einem mit einer Feder (11) belasteten Schließkörper (12), einem Zwischenstück und einem Gewindestift (14), mit einem mit einer Kraftstoff-Auslassleitung (17) verbundenen Druckventil (16), wobei der Schließkörper des Saugventils (10) als durch die Feder (11) stirnseitig beaufschlagter Ventilzylinder (12) ausgebildet ist und als Zwischenstück eine Anschlagplatte (22) vorgesehen ist, an welche der Gewindestift (14) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilzylinder (12) an der der Feder (11) zugekehrten Stirnseite eine Basisplatte (34), über den Umfang verteilt mindestens zwei, die Basisplatte (34) durchsetzende Kanäle (20, 20', 20'') und an der der Anschlagplatte (22) zugekehrten Seite einen Abschlussbund (19) aufweist und dass die Anschlagplatte (22) an der dem Abschlussbund (19) abgekehrten Seite mindestens zwei radial verlaufende, mit einer Durchgangsöffnung (36) versehene weitere Kanäle (24, 24') aufweist, welche im Bereich der Kraftstoff-Zuführleitung (9) liegen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine, mit in einem Verdrängergehäuse angeordneten Verdichterraum, mit in einem Zylinderraum angeordneten hin- und herbewegbaren Kolben, mit einem mit einer Kraftstoff-Zuführleitung verbundenen Saugventil mit einem mit einer Feder belasteten Schließkörper, einem Zwischenstück und einem Gewindestift und mit einem mit einer Kraftstoff-Auslassleitung verbundenen Druckventil, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
DE 198 41 642 C2 betrifft eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung nockenartige Erhebungen aufweist, und mit vorzugsweise mehreren bezüglich der Antriebswelle radial in einer jeweiligen Elementbohrung angeordneten Kolben, die durch Drehen der Antriebswelle in der jeweiligen Elementbohrung in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, um Kraftstoff über einen Ansaugkanal, in dem ein Ansaugventil angeordnet ist, in einen Zylinderraum zu saugen, der von dem Kolben in der Elementbohrung begrenzt wird und der mit einem Hochdruckkanal verbunden ist, in dem ein Hochdruckventil angeordnet ist, wobei die Elementbohrung mit dem Ansaugkanal und dem Hochdruckkanal in einem Elementkopf angeordnet ist. Durch die Ausbildung der Elementbohrung als Sackloch, von dem der Ansaugkanal und der Hochdruckkanal ausgeht, wird eine Reduzierung der Hochdruckdichtstellen erreicht.
Als Stand der Technik ist bereits eine Radialkolbenpumpeneinheit bekannt, bei welcher das Saugventil in Querrichtung zur Hochachse des hin- und herbewegbaren Kolbens angeordnet ist ( DE 102 28 552 B4 ). Dieses Saugventil hat die Funktion, innerhalb einer sehr kurzen Zeit möglichst strömungsgünstig zu öffnen und dann wieder zuverlässig zu schließen. Außerdem soll für 1.800 bar das Saugventil verschließfest und formstabil sein mit einem optimalen Totraum-Volumen.
Diese vorgenannten Parameter lassen sich bei dem bekannten Stand der Technik nur mit hohen Kosten und hohem baulichen Aufwand erfüllen.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einer Radialkolbenpumpe der eingangs genannten Art das Saugventil so zu gestalten, dass es strömungsgünstig, verschleißfest und formstabil ist mit Optimierung des Totraum-Volumens.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der in Flachsitzausführung mit Ausnehmungen ausgebildete Ventilzylinder gut in der Verdrängereinheit mittig geführt ist. Der Ventilhub wird vereinfacht durch den Abstand zwischen dem Ventilzylinder und der Verdrängereinheit, so dass keine Hubeinstellung mehr erforderlich ist. Es liegt eine kostengünstige Konstruktion vor, da das Ventil beispielsweise aus Keramik oder aus Sintermaterial hergestellt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ventilzylinder drei über den Umfang verteilte Kanäle aufweisen, welche die Basisplatte durchsetzen. Hierbei kann die Anschlagplatte an der dem Abschlussbund abgekehrten Seite mindestens zwei radial verlaufende, mit der Durchgangsöffnung verbundene Kanäle aufweisen, welche im Bereich der Kraftstoff-Zulaufleitung liegen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ventilzylinder verschiebbar in einem Zylinderraum des Verdrängergehäuses lagern und mit seiner der Feder zugekehrten Stirnseite und der Vorderseite des Zylinderraums des Hub des Saugventils definieren.
Konstruktiv besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dass der Gewindestift mit einem Bund stirnseitig an die Zone der Anschlagplatte angrenzt, in welcher die Durchgangsöffnung und die beiden Kanäle angeordnet sind. Hierbei kann der Gewindestift im Anschluss an den Bereich der Gewindegänge eine umlaufende Nut aufweisen, in welche eine Ringdichtung eingesetzt ist. Es ergibt sich damit eine größere Sicherheit im Pumpendauerbetrieb, da eine hohe Vorspannkraft durch den Gewindestift bei guter Abdichtung erzielt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Querschnitt durch eine Einheit einer Radialkolbenpumpe
2 eine Sprengansicht der einzelnen Teile des Saugventils.
In 1 ist eine Radialkolbenpumpe 1 zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine dargestellt. Sie ist insbesondere anwendbar bei einem Common-Rail-Einspritzsystem.
Die Radialkolbenpumpe 1 weist einen in einem Verdrängergehäuse 3 angeordneten Verdichterraum 4 auf sowie einen mit in einem Zylinderraum 6 angeordneten, hin- und herbewegbaren Kolben 7. Dieser Kolben 7 kann beispielsweise durch eine nicht näher dargestellte exzentrische, an sich bekannte Antriebswelle entsprechend bewegt werden.
Weiterhin weist die Radialkolbenpumpe 1 ein Saugventil 10 auf, welches mit einer Kraftstoff-Zuführleitung 9 verbunden ist. Dieses Saugventil 10 kann in Querrichtung zur Hochachse O-O des Kolbens 7 im Verdrängergehäuse 3 angeordnet sein.
In dieser Hochachse O-O ist oberhalb des Kolbens 7 ein Druckventil 16 angeordnet, welches mit einer Kraftstoff-Auslassleitung 17 verbunden ist.
Über das Saugventil 10 wird dem Pumpenkolben 7 Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich zugeführt. Nach dem Druckaufbau wird der komprimierte Kraftstoff über das Druckventil 16 abgeleitet. Dieser Kraftstoff strömt in die Auslassleitung 17 und über eine Hochdruckleitung zu einem Kraftstoffverteiler, beispielsweise einem Common-Rail-System.
Das Saugventil 10 weist einen Schließkörper 12 auf, welcher von einer Feder 11 beaufschlagt wird, darüber hinaus sind eine Anschlagplatte 22 und ein Gewindestift 14 vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist der Schließkörper des Saugventils 10 als Ventilzylinder 12 ausgebildet, welcher gemäß 2 einen Abschlussbund 19 und daran anschließend drei über den Umfang verteilte Kanäle 20, 20', 20'' aufweist. Diese Kanäle durchsetzen eine Basisplatte 34, welche als Lagerstelle für die Feder 11 ausgebildet sein kann.
An den Anschlussbund 19 des Ventilzylinder 12 grenzt die Anschlagplatte 22 an. Diese Anschlagplatte 22 weist an der dem Abschlussbund 19 abgekehrten Seite mindestens zwei radial verlaufende, mit einer Durchgangsöffnung 36 verbundene Kanäle 24 und 24' auf, welche im Bereich der Kraftstoff-Zulaufleitung 9 liegen. Die Anschlagplatte 22 wird rückseitig durch den Gewindestift 14 begrenzt, welcher nach 1 einen Bereich 28 für die Gewindegänge besitzt.
Wie aus 1 erkennbar, lagert der Ventilzylinder 12 verschiebbar in einem Zylinderraum 38 des Verdrängergehäuses 3 und definiert mit seiner der Feder 11 zugekehrten Stirnseite und der Vorderseite des vorgenannten Zylinderraums den Hub H des Saugventils 10.
Aus 1 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Anschlagplatte 22 zwischen einem Bund 40 im Verdrängergehäuse 3 und dem Gewindestift 14 angeordnet ist, an welchen der Zylinderraum 38 kleineren Durchmessers für den Ventilzylinder 12 anschließt.
Aus 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Gewindestift 14 im Anschluss an den Bereich 28 der Gewindegänge eine umlaufende Nut 30 aufweist, in welche eine Ringdichtung 32 eingesetzt ist.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Konstruktion entsteht durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 7 im Verdichterraum 4 ein Unterdruck. Hierdurch öffnet das Saugventil 10 und der Kraftstoff kann über die Zulaufleitung 9, die Durchgangsöffnung 36 und die Kanäle 20, 20', 20'' des Schließkörpers 12 in den Verdichterraum 4 strömen.
Die gesamte Einheit des Saugventils 10 ist durch die besondere Konstruktion montagefreundlich gestaltet, wobei keine Einstellung des Hubes und der Druckfeder 11 erforderlich ist. Das Totraum-Volumen ist optimiert, was zu einem besseren Pumpenwirkungsgrad führt, wobei außerdem das Saugventil 10 insgesamt bei geringem baulichen Aufwand strömungsgünstig gestaltet ist.

Claims

Radialkolbenpumpe (1) zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine, mit in einem Verdrängergehäuse (3) angeordnetem Verdichterraum (4), mit in einem Zylinderraum (6) angeordneten, hin- und herbewegbaren Kolben (7), mit einem mit einer Kraftstoff-Zuführleitung (9) verbundenen Saugventil (10) mit einem mit einer Feder (11) belasteten Schließkörper (12), einem Zwischenstück und einem Gewindestift (14), mit einem mit einer Kraftstoff-Auslassleitung (17) verbundenen Druckventil (16), wobei der Schließkörper des Saugventils (10) als durch die Feder (11) stirnseitig beaufschlagter Ventilzylinder (12) ausgebildet ist und als Zwischenstück eine Anschlagplatte (22) vorgesehen ist, an welche der Gewindestift (14) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilzylinder (12) an der der Feder (11) zugekehrten Stirnseite eine Basisplatte (34), über den Umfang verteilt mindestens zwei, die Basisplatte (34) durchsetzende Kanäle (20, 20', 20'') und an der der Anschlagplatte (22) zugekehrten Seite einen Abschlussbund (19) aufweist und dass die Anschlagplatte (22) an der dem Abschlussbund (19) abgekehrten Seite mindestens zwei radial verlaufende, mit einer Durchgangsöffnung (36) versehene weitere Kanäle (24, 24') aufweist, welche im Bereich der Kraftstoff-Zuführleitung (9) liegen.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilzylinder (12) drei über den Umfang verteilte Kanäle (20, 20', 20'') aufweist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilzylinder (12) verschiebbar in einem Zylinderraum (38) des Verdrängergehäuses (3) lagert und mit seiner der Feder (11) zugekehrten Stirnseite und der Vorderseite des Zylinderraums (38) den Hub (H) des Saugventils (10) definiert.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestift (14) mit einem Bund (26) stirnseitig an die Zone der Anschlagplatte (22) angrenzt, in welcher die Durchgangsöffnung (36) und die wenigstens zwei weiteren Kanäle (24, 24') angeordnet sind.