DE102006030279B3

DE102006030279B3 - High pressure-crank drive pump for fuel-high pressure supply from fuel-injection system, has piston cylinder units having crossheads with bearing surfaces that are respectively extended and reduced to loaded and unloaded sides of crossheads

Info

Publication number: DE102006030279B3
Application number: DE200610030279
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bloching; Ümit Dilalan; Mario Köhler; Stephan Dr. Notzon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-07-01

Abstract

The pump has piston cylinder units having crossheads (2) and arranged in a housing (1). Bearing surfaces (3`. 4`) of the crossheads are guided in a cylinder. Each crosshead is connected with a drive shaft (10) by a crosshead bolt (6) and a piston rod (20). The bearing surfaces are variably dimensioned corresponding to different loads of the respective crossheads. The surface (3`) is extended to a loaded side (3) of the crossheads and the surface (4`) is reduced to an unloaded side (4) of the crossheads. An axis (A) of the bolt lies in a center of gravity (S) of the crossheads.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruck-Kurbeltriebpumpe, insbesondere zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung von Kraftstoff-Einpritzsystemen, mit einem Gehäuse, in welchem eine oder mehrere Kolbenzylindereinheiten mit Kreuzköpfen in einem Winkel zwischen 90° bis 180° zueinander angeordnet sind, wobei Führungsflächen der Kreuzköpfe jeweils in einem Zylinder geführt sind und jeder Kreuzkopf über einen Kreuzkopfbolzen und einen Pleuel mit einer unterhalb der Kolbenzylindereinheit liegenden Antriebswelle verbunden ist und wobei die Führungsflächen entsprechend der unterschiedlichen Belastung des jeweiligen Kreuzkopfes unterschiedlich dimensioniert sind.The The invention relates to a high-pressure crank drive pump, in particular for high-pressure fuel supply of fuel injection systems, with a housing, in which one or more piston-cylinder units with crossheads in one Angle between 90 ° to 180 ° to each other are arranged, wherein guide surfaces of crossheads each guided in a cylinder are and every crosshead over a crosshead bolt and a connecting rod with a lying below the piston-cylinder unit Drive shaft is connected and wherein the guide surfaces according to the different Load of the respective crosshead dimensioned differently are.

Der Kreuzkopf derartiger Hochdruck-Kurbeltriebpumpen muss große Querkräfte senkrecht zur Hochdruckkolbenachse aufnehmen, welche sich aus dem Schwenkwinkel des Pleuels ergeben. Dafür ist es erforderlich, eine möglichst große Führungsfläche des Kreuzkopfes vorzusehen.Of the Phillips such high-pressure crankshaft pumps must large lateral forces perpendicular record to the high-pressure piston axis, which is the swing angle of the connecting rod. Therefore it is necessary to one as possible size Guide surface of the Provide crosshead.

Gleichzeitig muss das verdrängte Volumen des Kreuzkopfes auf die Kreuzkopfrückseite zurückgeführt werden.simultaneously must be the repressed Volume of the crosshead are returned to the crosshead back.

Die beiden vorgenannten Forderungen stehen dann im Widerspruch zueinander, wenn der Ausgleichskanal in das Gehäuse gelegt wird, da im oberen Totpunkt des Kreuzkopfes noch eine gewisse Strömungsfläche verbleiben muss. Dadurch kann nachteiligerweise der Kreuzkopf nicht bis an den stirnseitig begrenzenden Zylinder herangefahren werden, wodurch Führungfläche verschenkt wird.The Both of the aforementioned claims are then in conflict with each other, when the compensation channel is placed in the housing, as in the upper Dead center of the crosshead still a certain flow area must remain. Thereby can disadvantageously the crosshead not to the front are moved to limiting cylinder, which gives away leadership becomes.

Bisheriger Stand der Technik geht also davon aus, dass eine Hochdruck-Kurbeltriebpumpe beidseitig große Führungsflächen besitzt, wobei jeder Kreuzkopf symmetrisch ausgebildet ist.previous The prior art thus assumes that a high-pressure crank drive pump on both sides size Has guide surfaces, wherein each crosshead is symmetrical.

Nächstkommender Stand der Technik ist eine Radialkolbenpumpe, bei welcher der Pumpenkolben über einen Pleuel und einen Kreuzkopf mit der Exzenterwelle verbunden ist ( DE 10 2004 048 714 A1 ). Hierdurch ergibt sich eine besonders reibungsarmer und verschleißarmer Antrieb der Radialkolbenpumpe.The closest prior art is a radial piston pump in which the pump piston is connected to the eccentric shaft via a connecting rod and a crosshead ( DE 10 2004 048 714 A1 ). This results in a particularly low-friction and low-wear drive of the radial piston pump.

Weiterer Stand der Technik betrifft eine Schmierung des Kurbelgetriebes von Hubkolben-Kraft- und Arbeitsmaschinen, insbesondere Kolbenpumpen ( DE 27 47 694 B2 ). Bei dieser Konstruktion schließen sich auf beiden Seiten des Kreuzkopfes symmetrisch in der Kreuzkopfführungslinie angeordnete Längsnuten an, deren Erstreckung in Hubrichtung gleich oder größer ist als der Hub.Further prior art relates to a lubrication of the crank mechanism of reciprocating piston engines and working machines, in particular piston pumps ( DE 27 47 694 B2 ). In this construction, symmetrical in the Kreuzkopfführungslinie arranged on both sides of the crosshead longitudinal grooves whose extension in the stroke direction is equal to or greater than the stroke.

Ausgehend von der vorgenannten Radialkolbenpumpe besteht erfindungsgemäß die Aufgabe darin, eine Hochdruck-Kurbeltriebpumpe zu schaffen, welche in der Lage ist, auf einfache Weise die beiden vorstehend genannten Forderungen zu erfüllen, nämlich Vorsehen einer möglichst großen Führungsfläche und Zurückführen des verdrängten Volumens auf der Kreuzkopfrückseite.outgoing of the aforementioned radial piston pump according to the invention the task is to create a high pressure crank drive pump which is capable is, in a simple manner, the two aforementioned requirements to fulfill, namely Provide a possible huge Guide surface and Returning the displaced Volume on the crosshead back.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der belasteten Seite des Kreuzkopfes die Führungsfläche verlängert und auf der entlasteten Seite des Kreuzkopfes die Führungsfläche reduziert ist. Dadurch nimmt der Kreuzkopf etwa die Form eines "Nasenkolbens" an.These Task is inventively characterized solved, that extended on the loaded side of the crosshead, the guide surface and on the unloaded side of the crosshead, the guide surface is reduced. Thereby For example, the crosshead takes on the shape of a "nasal piston".

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Ausgleichskanal auf der entlasteten Seite des Kreuzkopfes vorgesehen sein, wobei dieser Ausgleichskanal vorzugsweise im Gehäuse angeordnet ist. Die Länge des Ausgleichskanals ist hierbei länger als die reduzierte Führungsfläche des Kreuzkopfes.In Further embodiment of the invention may be a compensation channel the relieved side of the crosshead may be provided, this Compensation channel is preferably arranged in the housing. The length of the Equalization channel is longer than the reduced guide surface of the Crosshead.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Achse des Kreuzkopfbolzens im Schwerpunkt des Kreuzkopfes liegen, woraus vorteilhafterweise eine Minimierung der trägheitsbeding ten Kippbewegung des Kreuzkopfes resultiert mit einem verringerten Verschleiß und einer geringeren Lärmemission.To Another feature of the invention may be the axis of the crosshead bolt lie in the center of gravity of the crosshead, from which advantageously a minimization of the inertia conditions Tilting movement of the crosshead results in reduced wear and tear lower noise emission.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des einzigen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The Invention is described below with reference to the single in the drawing illustrated embodiment described in more detail.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen Kreuzkopf teils in gebrochener Ausführung.The Drawing shows a section through a crosshead partly broken Execution.

Gemäß der einzigen Zeichnung liegt eine Hochdruck-Kurbeltriebpumpe vor, welche insbesondere zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung von Kraftstoff-Einspritzsystemen dient. Es ist ein Gehäuse 1 vorgesehen, in welchem zwei Kreuzkopfeinheiten I, II mit Kreuzköpfen in einem Winkel zwischen 90–180° zueinander angeordnet sind.According to the single drawing, there is a high-pressure crank drive pump, which is used in particular for high-pressure fuel supply of fuel injection systems. It is a case 1 provided in which two crosshead units I, II are arranged with crossheads at an angle between 90-180 ° to each other.

Unterhalb der Kreuzköpfe liegt eine Antriebswelle 10 vor, welche jeweils über Pleuel 20 und Kreuzkopfbolzen 6 mit dem jeweiligen Kreuzkopf 2 verbunden ist. Führungsflächen 3' bzw. 4' der Kreuzköpfe 2 sind jeweils in einem Zylinder im Gehäuse 1 geführt.Below the crossheads is a drive shaft 10 in front, which in each case over connecting rods 20 and crosshead bolts 6 with the respective crosshead 2 connected is. guide surfaces 3 ' respectively. 4 ' the crossheads 2 are each in a cylinder in the housing 1 guided.

Erfindungsgemäß ist, wie in der rechten Darstellung der Zeichnung erkennbar, auf der belasteten Seite 3 des Kreuzkopfes 2 die Führungsfläche 3' verlängert und auf der entlasteten Seite 4 des Kreuzkopfes 2 die Führungsfläche 4' reduziert. Es ergibt sich damit eine Art "Nasenkolben".According to the invention, as can be seen in the right-hand illustration of the drawing, on the loaded side 3 of the crosshead 2 the guide surface 3 ' extended and on the relieved side 4 of the crosshead 2 the guide surface 4 ' reduced. This results in a kind of "nose piston".

Aus der Zeichnung ist weiterhin erkennbar, dass ein Ausgleichskanal 5 auf der entlasteten Seite 4 des Kreuzkopfes 2 vorgesehen ist. Dieser Ausgleichskanal 5 ist im Gehäuse 1 angeordnet und ist vorzugsweise länger als die reduzierte Führungsfläche 4' des Kreuzkopfes 2.From the drawing is further evident that a compensation channel 5 on the relieved side 4 of the crosshead 2 is provided. This compensation channel 5 is in the case 1 arranged and is preferably longer than the reduced guide surface 4 ' of the crosshead 2 ,

Um eine Minimierung der trägheitsbedingten Kippbewegung des Kreuzkopfes 2 zu erzielen, kann die Achse A des Kreuzkopfbolzens 6 im Schwerpunkt S des Kreuzkopfes 2 liegen. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise ein verringerter Verschleiß und eine geringere Lärmemission.To minimize the inertial tilting movement of the crosshead 2 can achieve the axis A of the crosshead bolt 6 in the center of gravity S of the crosshead 2 lie. This advantageously results in a reduced wear and a lower noise emission.

Durch die besondere Gestaltung des Kreuzkopfes 2 wird einmal eine möglichst große Führungsfläche geschaffen, so dass große Querkräfte senkrecht zur Hochdruckkolbenachse vorteilhafterweise aufgenommen werden können. Gleichzeitig wird infolge der Gestaltung des Kreuzkopfes 2 als Nasenkolben das verdrängte Volumen des Kreuzkopfes 2 auf die Kolbenrückseite zurückgeführt.Due to the special design of the crosshead 2 Once the largest possible guide surface is created so that large lateral forces can be taken perpendicular to the high-pressure piston axis advantageously. At the same time, due to the design of the crosshead 2 as a nasal piston, the displaced volume of the crosshead 2 returned to the back of the piston.

Hierdurch ergibt sich auf einfache Weise eine erheblich verbesserte Konstruktion im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik.hereby results in a simple way, a significantly improved design in contrast to the known state of the art.

Claims

High-pressure crankshaft pump, in particular for high-pressure fuel supply of fuel injection systems, with a housing ( 1 ), in which one or more piston-cylinder units ( 1 . 2 ) are arranged with crossheads, wherein guide surfaces ( 3 ' . 4 ' ) of the crossheads ( 2 ) are each guided in a cylinder and each crosshead ( 2 ) via a crosshead bolt ( 6 ) and a connecting rod ( 20 ) with a lying below the piston-cylinder unit drive shaft ( 10 ), and wherein the guide surfaces ( 3 ' . 4 ' ) according to the different load of the respective crosshead ( 2 ) are dimensioned differently, characterized in that on the loaded side ( 3 ) of the crosshead ( 2 ) the guiding surface ( 3 ' ) and on the relieved side ( 4 ) of the crosshead ( 2 ) the guiding surface ( 4 ' ) is reduced.

High-pressure crankshaft pump according to claim 1, characterized by a compensation channel ( 5 ) on the relieved side ( 4 ) of the crosshead ( 2 ).

High-pressure crankshaft pump according to claim 2, characterized in that the compensation channel ( 5 ) in the housing ( 1 ) is arranged.

High-pressure crankshaft pump according to claim 3, characterized in that the compensation channel ( 5 ) longer than the reduced guide surface ( 4 ' ) of the crosshead ( 2 ).

High-pressure crankshaft pump according to one of the preceding claims, characterized in that the axis A of the crosshead bolt ( 6 ) lies in the center of gravity S of the crosshead.