DE102008042649A1

DE102008042649A1 - Steckpumpe

Info

Publication number: DE102008042649A1
Application number: DE102008042649A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-10-08
Also published as: DE102008042649B4

Abstract

Eine Steckpumpe, umfassend einen Zylinderkopf (1) mit einem Hohlzylinder (2), in dem ein Kolben (3) aufgenommen ist, der mit dem einen Ende einen ersten Pumpenraum (4) begrenzt und mit dem anderen Ende den Hohlzylinder (2) überragt, der an einer Tasse (5) festgelegt und in Richtung des Pumpenraums (4) verschiebbar ist, wobei die Tasse (5) den Hohlzylinder (2) außenseitig umschließt, wobei eine vorgespannte Druckfeder (6) zwischen dem Zylinderkopf (1) und der Tasse (5) angeordnet ist, die sich parallel zur Bewegungsachse (7) des Kolbens (3) erstreckt. Die Tasse (5), der Kolben (3) und der Hohlzylinder (2) begrenzen gemeinsam einen zweiten Pumpenraum (8), der durch ein Saugventil (9) mit einem Kraftstoffreservoir (11) und durch ein Druckventil (10) mit einem Niederdrucksammler (12) zur Versorgung des ersten Pumpenraums (4) verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Steckpumpe nach der Gattung des Anspruchs 1
Stand der Technik
Eine solche Steckpumpe ist aus der DE 195 22 306 B4 bekannt. Sie wird durch eine um eine Achse rotierende Antriebswelle einer Brennkraftmaschine angetrieben und dient dazu, die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff zu versorgen, der auf einen hohen Druck von mehr als 2000 bar verdichtet wird. Dazu ist es zwingend erforderlich, Gasblasen in dem Treibstoff völlig zu vermeiden. Der Kraftstoff wird daher dem ersten Pumpenraum der Steckpumpe in einer vorverdichteten Form zugeführt, was es erforderlich macht, hierfür eine separate Kraftstoffpumpe zur Verfügung zu haben. Dies ist mit zusätzlichem Aufwand verbunden.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einsteckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine separate Kraftstoffpumpe nicht mehr benötigt wird.
Dadurch erübrigt sich der separate Herstellaufwand für eine gesonderte Kraftstoffpumpe. Es vermindert sich außerdem die Anzahl der benötigten Teile und deren separate und unter Umständen fehlerträchtige Montage.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einsteckpumpe gegeben.
Durch die Anordnung der für den Anschluss der Kraftstoffpumpe benötigten Leitungen in der Wandung des Hohlzylinders parallel zur Bewegungsachse des Kolbens gemäß Anspruch 2 ist die Herstellung und Prüfung der Leitungen technisch besonders einfach.
Der durch eine um eine Achse rotierende Antriebswelle angetriebene Kolben der Einsteckpumpe wird durch die Antriebswelle zwangläufig erwärmt, was sich über den Hohlzylinder auf den in den Leitungen enthaltenen Kraftstoff überträgt und verhindert, dass dieser bei niedrigen Temperaturen ausflockt oder seien Pumpfähigkeit verliert.
Durch die Ausbildung des Anspruchs 3 wird erreicht, dass sich der in den Leitungen und dem zweiten Pumpenraum enthaltene Kraftstoff stetig in Richtung des ersten Pumpenraums vorwärts bewegt. Die Pumpfähigkeit des Kraftstoffes bei niedrigen Temperaturen wird hierdurch verbessert.
Die Ausnutzung der Wärme des Kolbens zur Erwärmung des Kraftstoffes gelingt besonders gut, wenn die Leitungen auf einander gegenüberliegenden Seiten in der Wandung des Hohlzylinders angeordnet sind.
Durch die Ausbildung des Anspruchs 5 wird erreicht, dass die bei der Kraftstoffverdichtung von dem Nocken oder Exzenter auf den Kolben übertragenen Querkräfte besonders gering sind. Auch bei hohen Verdichtungsgraden von mehr als 2000 bar wird hierdurch eine gute Dauerhaltbarkeit erzielt.
Durch die Ausbildung des Anspruchs 6 wird erreicht, dass sich die Druckimpulse verschiedener Kraftstoffpumpen gegenseitig ausgleichen, was es erleichtert, die Arbeitsbedingungen zu optimieren und optimale Einspitzbedingungen an der angeschlossenen Brennkraftmaschine zu erzielen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläutert. Diese zeigt eine Einsteckpumpe in Längsgeschnittener Darstellung
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die dargestellte Steckpumpe umfasst einen Zylinderkopf 1 mit einem einstückig angeformten Hohlzylinder 2, in dem ein Kolben 3 aufgenommen ist, der mit dem einen Ende einen ersten Pumpenraum 4 begrenzt und mit dem anderen Ende den Hohlzylinder 2 überragt, der an einer Tasse 5 festgelegt und in Richtung des Pumpenraums 4 verschiebbar ist.
Dazu umschließt die Tasse 5 den Hohlzylinder 2 außenseitig, wobei eine vorgespannte Druckfeder 6 zwischen dem Zylinderkopf 1 und der Tasse 5 angeordnet ist, die sich parallel zur Bewegungsachse 7 des Kolbens 3 erstreckt. Das radiale Spiel zwischen der Tasse und dem Hohlzylinder ist so bemessen, dass die Tasse auf dem Hohlzylinder 2 leicht verschiebbar ist und zugleich gut in Querrichtung auf dem Hohlzylinder 2 abgestützt wird. Der Kolben 3 wird hierdurch von Querkräften in Bezug auf die Innenwandung des Hohlzylinders 2 entlastet.
Das von dem ersten Pumpenraum 4 abgewandte Ende des Kolbens 1 ist mit einem radial nach außen vorstehenden Ringbund versehen, der von einer Klammer 16 übergriffen und zusammen mit der Klammer unter radialer Vorspannung bis zur Anlageberührung der Klammer 16 an einem radial nach innen vorstehenden Ringbund der Tasse 5 unverrückbar in diese eingepresst ist. Um dabei eine zuverlässige gegenseitige Abdichtung zu gewährleisten ist zusätzlich eine O-Ringdichtung aus polymerem Werkstoff in eine radial nach außen offene Nut des Formteils 17 eingefügt, die die Tasse entlang einer Dichtzone im Bereich des Innenumfangs unter einer elastischen Vorspannung anliegend berührt. Das Formteil 17 ist durch einen Presssitz und den Ringbund in der Tasse 5 unverrückbar festgelegt.
Das Formteil 17 trägt am unteren Ende eine um ihre Achse verdrehbare Rolle 14, die von der Druckfeder 6 elastisch an den Nocken oder Exzenter 15 der um ihre Achse rotierenden Antriebswelle 18 angepresst ist. Bei der Rotation der Antriebswelle 18 um Ihre Achse resultiert daraus eine hin- und hergehenden Bewegung der mit dem Kolben 3 verbundenen Tasse 5 auf dem Hohlzylinder 2. Diese Bewegung hat abwechselnd eine Vergrößerung und Verkleinerung des ersten Pumpenraums 4 zur Folge.
Die Tasse 5, der Kolben 3 und der Hohlzylinder 2 begrenzen gemeinsam einen zweiten Pumpenraum 8, der durch ein Saugventil 9 mit einem Kraftstoffreservoir 11 und durch ein Druckventil 10 mit einem Niederdrucksammler 12 zur Versorgung des ersten Pumpenraums 4 verbunden ist. Der Niederdrucksammler kann auch durch eine Rohrleitung gebildet sein. Um zu verhindern, dass es zu einer störenden Leckage des in einem zweiten Pumpenraum 8 enthaltenen Kraftstoffs im Bereich des Dichtspaltes zwischen dem Hohlzylinder 2 und der Tasse 5 kommt, muss das radiale Spiel zwischen beiden sehr eng bemessen sein. Zusätzlich kann der Hohlzylinder am unteren Ende gegenüber der Innenwandung der Tasse 5 durch eine Topfmanschette und/oder einen Faltenbalg angedichtet sein.
Der zweite Pumpenraum 8, das Saugventil 9 und das Druckventil 10 sind durch zwei separate Leitungen 13 verbunden, die die Wandung des Hohlzylinders 2 parallel zur Bewegungsachse 7 des Kolbens 3 durchdringen. Sie sind auf einander gegenüberliegenden Seiten in der Wandung des Hohlzylinders 2 anordnet.
Die Tasse 5 ist mit einer rotierbaren Rolle 14 versehen, die durch die Druckfeder 6 an einen Nocken oder einen Exzenter 15 einer um eine Achse rotierenden Antriebswelle 16 angepresst ist.
Zur Funktion ist folgendes auszuführen:
Der zu komprimierende Kraftstoff wird der Einsteckpumpe aus einem Kraftstofftank 11 zugeführt, der durch eine flexible Leitung an die Einlassöffnung des Zylinderkopfes 1 angeschlossen ist und über das Saugventil in die Leitung 13.1 dem zweiten Pumpenraum 8 zugeführt wird.
Das Volumen des zweiten Pumpenraums 8 wird bei einer Rotation der Antriebswelle 18 durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 3 mit der Tasse 5 relativ zu dem Hohlzylinder 2 abwechselnd vergrößert und verkleinert. Der bei einer Abwärtsbewegung in den zweiten Arbeitsraum 8 eingesogene Kraftstoff wird dadurch bei der nachfolgenden Aufwärtsbewegung aus dem zweiten Arbeitsraum 8 verdrängt über die Leitung 13.2 und das Druckventil 10 in den Niederdrucksammler 12 eingespeist, aus dem es über eine Leitung 19 in den Hochdrucktrakt überführt wird. Die Leitung 19 kann innerhalb des Zylinderkopfes 1 Gehäuses angeordnet und z. B. durch eine oder mehrere Verbindungsbohrungen gebildet sein.
Der Hochdrucktrakt besteht im wesentlichen aus dem ersten Pumpenraum 4, in den vorgespannter Kraftstoff bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 3 über ein Ansaugventil 20 einspeisbar ist und aus dem hochgespannter Kraftstoff bei einer Aufwärtsbewegung de Kolbens 3 über ein Hochdruckventil 21 ausstoßbar und in einen Hochdrucksammler überführbar ist. Dieser ist mit Einspritzdüsen verbunden, die den einzelnen Zylindern der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine zugeordnet sind und nach Bedarf angesteuert werden, um den Kraftstoff gezielt in die Zylinder einzuspritzen und darin zu verteilen.
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 19522306 B4 [0002]

Claims

Steckpumpe, umfassend einen Zylinderkopf (1) mit einem Hohlzylinder (2), in dem ein Kolben (3) aufgenommen ist, der mit dem einen Ende einen ersten Pumpenraum (4) begrenzt und mit dem anderen Ende den Hohlzylinder (2) überragt, der an einer Tasse (5) festgelegt und in Richtung des Pumpenraums (4) verschiebbar ist, wobei die Tasse (5) den Hohlzylinder (2) außenseitig umschließt und wobei eine vorgespannte Druckfeder (6) zwischen dem Zylinderkopf (1) und der Tasse (5) angeordnet ist, die sich parallel zur Bewegungsachse (7) des Kolbens (3) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasse (5), der Kolben (3) und der Hohlzylinder (2) gemeinsam einen zweiten Pumpenraum (8) begrenzen und dass der zweite Pumpenraum (8) durch ein Saugventil (9) mit einem Kraftstoffreservoir (11) und durch ein Druckventil (10) mit einem Niederdrucksammler (12) zur Versorgung des ersten Pumpenraums (4) verbunden ist.
Steckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Pumpenraum (8), das Saugventil (9) und das Druckventil (10) durch zumindest eine Leitung verbunden sind, die die Wandung des Hohlzylinders (2) parallel zur Bewegungsachse (7) des Kolbens (3) durchdringt.
Steckpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Pumpenraum (8) und dem Saugventil (9) sowie zwischen dem zweiten Pumpenraum (8) und dem Druckventil (10) jeweils eine separate Leitung (13.1, 13.2) vorgesehen ist, die die Wandung des Hohlzylinders (2) parallel zur Bewegungsachse (7) des Kolbens (3) durchdringt.
Steckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungen (13.1, 13.2) auf einander gegenüberliegenden Seiten in der Wandung des Hohlzylinders (2) angordnet sind.
Steckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasse (5) mit einer Rolle (14) versehen ist, die durch die Druckfeder (6) an einen Nocken oder einen Exzenter (15) einer um eine Achse rotierenden Antriebswelle (16) angepresst ist.
Steckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Niederdrucksammler (12) vorhanden ist und dass der Niederdrucksammler (12) mit mehreren zweiten Pumpenräumen (8) durch Leitungen (19) verbunden ist.