DE102007029966A1

DE102007029966A1 - Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung, die über eine im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gelagerte Pumpenantriebswelle angetrieben wird

Info

Publication number: DE102007029966A1
Application number: DE200710029966
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 einen Zylinderkopf (1) der Brennkraftmaschine integriert und mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckkreislauf verbunden, wobei ein Pumpenkolben (4) über eine polygone Ausbildung (8) einer im Zylinderkopf (1) gelagerten Pumpenantriebswelle (3) betreibbar ist, wobei ferner die Pumpenantriebswelle (3) über eine Übersetzungsanordnung (5) durch eine Ventilnockenwelle (2) der Brennkraftmaschine betreibbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung zum Betrieb einer selbstzündenden Brennkraftmaschine, in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine integriert und mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckkreislauf verbunden, wobei ein Pumpenkolben über eine polygone Ausbildung einer im Zylinderkopf gelagerten Pumpenantriebswelle betreibbar ist.
Stand der Technik
Aus der DE 195 15 191 A1 ist die Anordnung einer Hochdruckkraftstoffpumpe bekannt, wobei diese an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt und über die Nockenwelle des Ventiltriebes angetrieben wird. Die Pumpe ist zum Einen über einen Niederdruckkreislauf mit einem Kraftstofftank und zum Anderen über einen Hochdruckkreislauf mit einem Hochdruckspeicher verbunden.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Pumpenkolben der Hochdruckkraftstoffpumpe über die Ventilnockenwelle translatorisch bewegt. Durch diese Bewegung wird Kraftstoff über den Niederdruckkreislauf angesaugt, auf Hochdruck verdichtet und zum Hochdruckspeicher befördert. Hierbei wird die zu verdichtende Menge Kraftstoff über ein in der Hochdruckkraftstoffpumpe integriertes Magnetventil gesteuert.
Nachteilhaft an einer derartigen Ausgestaltung ist, dass die Antriebsdrehzahl der Hochdruckkraftstoffpumpe der Ventilnockenwellendrehzahl entspricht. Dadurch sind eine entsprechend hohe Anzahl an Pumpenkolben bzw. aufwendige polygone Ausbildungen nötig, um eine ausreichende Befüllung des Druckspeichers zu gewährleisten, was einen hohen Herstellungsaufwand darstellt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung zu schaffen, die in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine integriert ist und mit einer zu der Ventilnockenwellendrehzahl unterschiedlichen Drehzahl betrieben wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die mit Gleitlagern gelagerte Pumpenantriebswelle über eine Übersetzungsanordnung über die ebenfalls mit Gleitlagern gelagerte Ventilnockenwelle der Brennkraftmaschine betreibbar ist. In Folge dessen ist es möglich, eine höhere Antriebsdrehzahl der Hochdruckkraftstoffpumpe zu erzielen und dadurch bei gleichbleibender Pumpenkolbenanzahl den Hochdruckspeicher in kürzeren Intervallen zu befüllen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Übersetzungsanordnung nach Art eines Rädertriebes ausgebildet. Hierdurch wird ein sicherer Antrieb und die Beibehaltung einer gewünschten Übersetzung gewährleistet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Pumpenantriebswelle aus einem Zahnrad und einer benachbarten polygonen Ausbildung, die zwischen zwei Lagerstellen angeordnet sind. Vorteilhaft an einer derartigen Anordnung ist, dass die dynamische Durchbiegung und Beanspruchung der Pumpenantriebswelle durch die Lageranordnung gering gehalten wird.
In Weiterbildung der Erfindung beträgt die Übersetzung der Pumpenantriebswelle zur Ventilnockenwelle 2. Durch diese Übersetzung wird eine ausreichende Befüllung des Hochdruckspeichers bei der Verwendung einer Ein- oder Zweizylinderpumpe sichergestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Übersetzung der Pumpenantriebswelle zur Ventilnockenwelle 4/3. Hierdurch wird eine ausreichende Befüllung des Hochdruckspeichers bei der Verwendung einer Dreizylinderpumpe erreicht.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Lagerung der Pumpenantriebswelle auf der einen Seite im Zylinderkopf und auf der anderen Seite in einem flanschartigen Deckel angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache Montage der Pumpenantriebswelle möglich ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der flanschartige Deckel über eine Schraubverbindung lösbar am Zylinderkopf befestigt. Dadurch ist es möglich, auf einfache Art und Weise Wartungen und Reparaturen an der Pumpenantriebswelle und auch Teilen der Hochdruckkraftstoffpumpe durchzuführen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Lagerung der Pumpenantriebswelle nach Art einer Gleitlagerung ausgebildet. Hierdurch wird eine robuste Lagerung der Pumpenantriebswelle sichergestellt.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer Figur näher dargestellt.
Ausführungsbeispiel
Die einzige Figur zeigt eine Schnittdarstellung einer Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung entlang der Ventilnockenwelle mit einer Übersetzungsanordnung in Form eines Rädertriebes.
In der Figur ist eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zu sehen. Die Hochdruckkraftstoffpumpe ist in den Zylinderkopf 1 der Brennkraftmaschine integriert, wobei der Pumpenkolben 4 über einen Rollenschutz und einer Laufrolle mit der polygonen Ausbildung 8 der Pumpenantriebswelle 3 in Kontakt steht. Die Pumpenantriebswelle 3 wird über eine Übersetzungsanordnung 5 durch die Ventilnockenwelle 2 der Brennkraftmaschine angetrieben. Die Übersetzungsanordnung 5 ist in diesem Fall als Rädertrieb ausgebildet und besteht aus einem ersten Zahnrad 9 auf der Ventilnockenwelle 2 und einem zweiten Zahnrad 10 auf der Pumpenantriebswelle 3. Die Pumpenantriebswelle 3 ist außerdem über die Lagerungen 7a, 7b zum Einen im Zylinderkopf 1 der Brennkraftmaschine und zum Anderen im Deckel 6 gelagert. Auf den Zylinderkopf 1 der Brennkraftmaschine ist der Pumpenzylinderkopf 11 aufgesetzt, in welchem die Hochdruckerzeugung des Kraftstoffes stattfindet und der mit den nicht dargestellten Niederdruck- und Hochdruckkreisläufen verbunden ist.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird die Pumpenantriebswelle 3 über die Übersetzungsanordnung 5 durch die Rotation der Ventilnockenwelle 2 angetrieben. Die hierbei resultierende Übersetzung ergibt sich in bekannter Weise durch die Zähnezahlverhältnisse von dem ersten Zahnrad 9 zu dem zweiten Zahnrad 10. Durch die Rotation der Pumpenantriebswelle 3 und über die polygone Ausbildung 8 wird der Pumpenkolben 4 translatorisch bewegt. Durch diese Bewegung wird im Pumpenzylinderkopf 11 Kraftstoff angesaugt, auf Hochdruck verdichtet und zu dem nicht dargestellten Hochdruckspeicher gefördert.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. So sind auch Übersetzungsanordnungen in Form von Ketten- oder Riementrieben denkbar.
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 einen Zylinderkopf (1) der Brennkraftmaschine integriert und mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckkreislauf verbunden, wobei ein Pumpenkolben (4) über eine polygone Ausbildung (8) einer im Zylinderkopf (1) gelagerten Pumpenantriebswelle (3) betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenantriebswelle (3) über eine Übersetzungsanordnung (5) durch eine Ventilnockenwelle (2) der Brennkraftmaschine betreibbar ist.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsanordnung (5) nach Art eines Rädertriebes ausgebildet ist.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenantriebswelle (3) aus einem Zahnrad (10) und einer benachbarten polygonen Ausbildung (8) besteht, die zwischen zwei Lagerstellen angeordnet sind.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung der Pumpenantriebswelle (3) zur Ventilnockenwelle (2) 2 beträgt.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung der Pumpenantriebswelle (3) zur Ventilnockenwelle (2) 4/3 beträgt.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerung (7a, 7b) der Pumpenantriebswelle (3) auf der einen Seite im Zylinderkopf (1) und auf der anderen Seite in einem flanschartigen Deckel (6) angeordnet ist.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der flanschartige Deckel (6) lösbar über eine Schraubverbindung am Zylinderkopf (1) befestigt ist.
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (7a, 7b) der Pumpenantriebswelle (3) nach Art einer Gleitlagerung ausgebildet ist.