DE102007029963A1

DE102007029963A1 - Zylinderkopfmodul mit verstärkten Lagern

Info

Publication number: DE102007029963A1
Application number: DE200710029963
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung zum Betrieb einer selbstzündenden Brennkraftmaschine in einem Zylinderkopf (1) der Brennkraftmaschine, mit einem Hochdruck- und Niederdruckkreislauf verbunden und über mindestens einen Pumpenkolben (3a, 3b) betreibbar, wobei der mindestens eine Pumpenkolben (3a, 3b) über eine polygone Ausbildung (4) und eine in dem Zylinderkopf (1) gelagerte Ventilnockenwelle (2) mit einem Exzenter (5) bewegbar ist, wobei bei Betrieb mindestens zweier Pumpenkolben (3a, 3b) die polygone Ausbildung (4) in mindestens zwei Polygonschalen (6a, 6b) teilbar ist, wobei die mindestens zwei Polygonschalen (6a, 6b) gegenüber dem Exzenter (5) der Ventilnockenwelle (2) drehbar gelagert sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung zum Betrieb einer selbstzündenden Brennkraftmaschine in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, mit einem Hochdruck- und Niederdruckkreislauf verbunden und über mindestens einen Pumpenkolben betreibbar, wobei der mindestens eine Pumpenkolben über eine polygone Ausbildung und eine in dem Zylinderkopf gelagerte Ventilnockenwelle mit einem Exzenter bewegbar ist.
Stand der Technik
Aus der DE 195 15 191 A1 ist die Anordnung einer Hochdruckkraftstoffpumpe bekannt. Diese ist am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet und wird über eine polygone Ausbildung der Nockenwelle des Ventiltriebes betrieben. Zudem ist die Kraftstoffpumpe zum Einen mit einem Niederdruckkreislauf und einem Kraftstofftank sowie andererseits mit einem Hochdruckkreislauf und einem Hochdruckspeicher verbunden. Die zu verdichtende Menge Kraftstoff wird über ein in der Hochdruckkraftstoffpumpe angeordnetes Magnetventil geregelt. Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Pumpenkolben der Hochdruckkraftstoffpumpe über die polygone Ausbildung auf der Nockenwelle des Ventiltriebes bewegt und durch diese Bewegung der Kraftstoff auf Hochdruck verdichtet.
Nachteilhaft ist hierbei, dass die Ausgestaltung der Ventilnockenwelle im Bereich des Pumpenantriebes aufgrund der Montage der polygonen Ausbildung den Größenverhältnissen der Lagerstellen der Ventilnockenwelle angepasst sein muss.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung zu schaffen, welche sich über eine derartige polygone Ausbildung der Ventilnockenwelle betreiben lässt, so dass unterschiedliche Durchmesser der Ventilnockenwelle im Bereich des Pumpenantriebes realisierbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die polygone Ausbildung zum Betrieb mindestens zweier Pumpenkolben in mindestens zwei Polygonschalen geteilt ist, wobei diese Polygonschalen gegenüber einem Exzenter der Ventilnockenwelle frei drehbar gelagert sind. Dadurch ist es möglich, die polygone Ausbildung zum Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung an der gewünschten Stelle auf der Ventilnockenwelle unabhängig von den daneben liegenden Durchmesserverhältnissen zu platzieren. Die polygone Ausbildung wird hierbei an der gewünschten Stelle aus den Teilen zusammengesetzt.
In Weiterbildung der Erfindung werden die Polygonschalen durch die Federn der Pumpenkolben an den Exzenter der Ventilnockenwelle gepresst. Dies hat den Vorteil, dass eine zusätzliche Fixierung der Polygonschalen nicht notwendig ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Polygonschalen fest integrierte Lagersegmente zur Lagerung auf dem Exzenter auf. Vorteilhaft ist hierbei die einfachere Montage und eine sichere Gewährleistung der Lagerung der Polygonschalen.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Lagersegmente als Gleitlagersegmente ausgebildet. Dadurch wird eine einfache und trotzdem robuste Lagerung der Polygonschalen sichergestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Kippbewegung der polygonen Ausbildung durch einen Spalt zwischen den Polygonschalen ermöglicht. Auf diese Art und Weise beeinflussen sich die Polygonschalen bei Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe nicht gegenseitig. Die Kippbewegung der polygonen Ausbildung kommt durch ein Wandern der Kraftlinie aus der Längsmittelachse der Polygonschalen während des Betriebes zu Stande. Dabei verändert sich auch die Position der Anschmiegung an den jeweiligen Pumpenkolben.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Polygonschalen als Gleichteile ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass sich der Herstellungsaufwand reduzieren lässt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser der Exzenters unterschiedlich zu den Innendurchmessern mindestens einer Lagerung der Ventilnockenwelle. Hierdurch ist eine individuelle Gestaltung des jeweiligen Durchmessers entsprechend der Belastung an der jeweiligen Stelle möglich.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Durchmesser des Exzenters kleiner als der Innendurchmesser mindestens eines Lagers der Ventilnockenwelle. Hierdurch kann in diesem Bereich eine Gewichtsersparnis und eine Verminderung der Rotationsträgheit der Nockenwelle erreicht werden.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Ausführungsbeispiele
Es zeigen:
1 eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung mit einer Zweikolben-Exzenterpumpe und einer geteilten polygonen Ausbildung im Schnitt entlang der Ventilnockenwelle, und
2 eine Schnittdarstellung der polygonen Ausbildung im Schnitt senkrecht zu der Längsmittelachse.
In 1 ist eine Anordnung einer Hochdruckkraftstoffpumpe gezeigt, wobei die Pumpenkolben 3a und 3b durch die Federn 7a und 7b gegen die polygone Ausbildung 4 des Exzenters 5 der Ventilnockenwelle 2 vorgespannt sind. Die polygone Ausbildung 4 ist hierbei aus zwei Polygonschalen 6a und 6b aufgebaut, die durch die Fläche der Pumpenkolben 3a und 3b und die Federn 7a und 7b auf dem Exzenter 5 der Ventilnockenwelle 2 fixiert sind. Der Durchmesser des Exzenters 5 ist hierbei kleiner als die benachbarten Innendurchmesser der Lagerstellen der Ventilnockenwelle 2. Oberhalb des jeweiligen Pumpenkolbens 3a oder 3b ist jeweils ein Hochdruckraum angeordnet, der über jeweils ein Saugventil mit Kraftstoff aus dem – nicht dargestellten – Niederdruckkreislauf versorgt wird. Dieser Hochdruckraum ist außerdem mit einem nicht dargestellten Hockdruckkreislauf und Hochdruckspeicher verbunden. Der Betriebsinnenraum der Pumpe ist durch Wellendichtringe gegenüber dem Bereich des Ventiltriebes des Zylinderkopfs 1 abgegrenzt.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine werden die Pumpenkolben 3a und 3b über die polygone Ausbildung 4 translatorisch bewegt, wobei die Polygonschalen 6a und 6b eine Kippbewegung aufgrund der sich ändernden Auflageposition zwischen dem jeweiligen Pumpenkolben 3a oder 3b und der entsprechenden Polygonschale 6a oder 6b ausführen. Durch die translatorische Bewegung des jeweiligen Pumpenkolbens 3a oder 3b in Richtung des entsprechenden Hochdruckraumes wird der sich in dem Hochdruckraum befindende Kraftstoff auf Hochdruck verdichtet. Bei Erreichen eines bestimmten Druckes wird der Kraftstoff über den nicht dargestellten Hochdruckkreislauf zum Hochdruckspeicher gefördert.
In 2 ist eine polygone Ausbildung 4, die in zwei Polygonschalen 6a und 6b aufgeteilt ist, zu sehen. Die Polygonschalen 6a und 6b verfügen jeweils an der kreisförmigen Innenkontur über fest integrierte Lagersegmente 8a und 8b und sind durch einen vorbestimmten Spalt 9 in einem Abstand zueinander auf der Ventilnockenwelle 2 angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19515191 A1 [0002]

Claims

Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung zum Betrieb einer selbstzündenden Brennkraftmaschine in einem Zylinderkopf (1) der Brennkraftmaschine, mit einem Hochdruck- und Niederdruckkreislauf verbunden und über mindestens einen Pumpenkolben (3a, 3b) betreibbar, wobei der mindestens eine Pumpenkolben (3a, 3b) über eine polygone Ausbildung (4) und eine in dem Zylinderkopf (1) gelagerte Ventilnockenwelle (2) mit einem Exzenter (5) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betrieb mindestens zweier Pumpenkolben (3a, 3b) die polygone Ausbildung (4) in mindestens zwei Polygonschalen (6a, 6b) geteilt ist, wobei die mindestens zwei Polygonschalen (6a, 6b) gegenüber dem Exzenter (5) der Ventilnockenwelle (2) drehbar gelagert sind.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Federn (7a, 7b) der Pumpenkolben (3a, 3b) die Polygonschalen (6a, 6b) an den Exzenter (5) der Ventilnockenwelle (2) pressen.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygonschalen (6a, 6b) fest integrierte Lagersegmente (8a, 8b) zur Lagerung auf dem Exzenter (5) aufweisen.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagersegmente (8a, 8b) als Gleitlagersegmente ausgebildet sind.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kippbewegung der polygonen Ausbildung (4) durch einen Spalt (9) zwischen den Polygonschalen (6a, 6b) realisierbar ist.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygonschalen (6a, 6b) als Gleichteile ausgebildet sind.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Exzenters (5) unterschiedlich ist zu den Innendurchmessern mindestens einer Lagerung der Ventilnockenwelle (2).
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Exzenters (5) kleiner ist als der Innendurchmesser mindestens eines Lagers der Ventilnockenwelle (2).