DE102008043846A1

DE102008043846A1 - High pressure pump, particularly radial or in-line piston pump for fuel injection units of air compression, self igniting internal combustion engines, has pump assembly and piston with guide bush and pressure piece

Info

Publication number: DE102008043846A1
Application number: DE200810043846
Authority: DE
Inventors: Arnold Gente; Jochen Aleker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2010-05-20

Abstract

The high pressure pump (1) has a pump assembly (31) and a piston (10) with a guide bush (11) and a pressure piece (12) which is indirectly connected with the guide bush. The piston is guided in a bore (7) of a housing part (2) on the guide bush, where a front face (25) of the pressure piece limits a pump working chamber (26). A sealing ring (13) is provided between the guide bush and the pressure piece which is arranged on an inner wall (33) of the bore.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.The The invention relates to a high-pressure pump, in particular a radial or inline piston pump. Specifically, the invention relates to the field fuel pumps for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.

Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Brennstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse auf, in dem wenigstens ein Pumpenelement angeordnet ist. Solch ein Pumpenelement umfasst einen durch eine Antriebswelle in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der in einer Zylinderbohrung eines Teils des Pumpengehäuses verschiebbar geführt ist und in dieser einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenkolben stützt sich über einen hohlzylinderförmigen Stößel an der Antriebswelle ab, wobei der Stößel in einer Bohrung eines Teils des Pumpengehäuses in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens verschiebbar geführt ist.From the DE 10 2005 046 670 A1 a high pressure pump for a fuel injector of an internal combustion engine is known. The known high-pressure pump has a multipart pump housing, in which at least one pump element is arranged. Such a pump element comprises a pump piston driven by a drive shaft in a lifting movement, which is displaceably guided in a cylinder bore of a part of the pump housing and defines therein a pump working space. The pump piston is supported on the drive shaft via a hollow-cylindrical ram, wherein the ram is displaceably guided in a bore of a part of the pump housing in the direction of the longitudinal axis of the pump piston.

Die aus der DE 10 2005 046 670 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass auf Grund des Drucks des Brennstoffs im Pumpenarbeitsraum eine gewisse Aufweitung der Zylinderbohrung, in der der Pumpenkolben geführt ist, verursacht wird. Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum relativ groß ist, dann ergibt sich hierdurch eine hochdruckbedingte Leckage über den aufgeweiteten Führungsspalt zwischen dem Pumpenkolben und der Zylinderbohrung. Hierdurch kommt es zu einem Wirkungsgradverlust. Somit ist der Anwendungsbereich der bekannten Hochdruckpumpe in Bezug auf höhere Drücke begrenzt.The from the DE 10 2005 046 670 A1 known high-pressure pump has the disadvantage that due to the pressure of the fuel in the pump working space, a certain expansion of the cylinder bore, in which the pump piston is guided, is caused. If the pressure in the pump working space is relatively large, then this results in a high-pressure leakage over the expanded guide gap between the pump piston and the cylinder bore. This leads to a loss of efficiency. Thus, the scope of the known high pressure pump is limited in terms of higher pressures.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Funktionsweise, insbesondere der Wirkungsgrad bei höheren Drücken, verbessert ist. Speziell kann eine hochdruckbedingte Leckage über einen Spalt zwischen der Bohrung und dem in der Bohrung geführten Kolben auch bei höheren Drücken begrenzt werden, wodurch der Wirkungsgrad verbessert ist.The High-pressure pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the operation, in particular the efficiency at higher pressures, improved is. Specifically, a high pressure leakage over a gap between the bore and the guided in the bore Pistons are also limited at higher pressures, whereby the efficiency is improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments of specified in claim 1 High pressure pump possible.

In vorteilhafter Weise ist der Kolben aus der Führungshülse und dem Druckstück gebildet, wobei die Führungshülse relativ dünnwandig ausgestaltet sein kann. Dies ermöglicht eine Reduzierung der trägen Masse des Kolbens. Durch den Dichtring ist eine vorteilhafte Abdichtung der Bohrung, in der der Kolben geführt ist, gewährleistet, so dass eine unerwünschte Leckage verhindert ist. Ein druckbedingtes Zusammendrücken der Führungshülse ist dabei auf Grund der Abdichtung verhindert oder gegebenenfalls je nach Anordnung des Dichtrings ohne Einfluss auf die Leckage.In Advantageously, the piston is out of the guide sleeve and the pressure piece formed, wherein the guide sleeve can be configured relatively thin-walled. this makes possible a reduction in the inertial mass of the piston. By the Sealing ring is an advantageous seal of the bore in which the Piston is guided, guaranteed, so that one unwanted leakage is prevented. A pressure-related compression the guide sleeve is due to the seal prevented or possibly depending on the arrangement of the sealing ring without influence on the leakage.

In vorteilhafter Weise ist der Dichtring über das Druckstück zumindest teilweise von einem in dem Pumpenarbeitsraum herrschenden Druck beaufschlagt. Hierbei ist es ferner von Vorteil, dass der Dichtring auf Grund der Beaufschlagung durch den im Pumpenarbeitsraum herrschenden Druck gegen die Innenwand der Bohrung gepresst ist. Hierdurch kann die Dichtwirkung des Dichtrings, die einen Spalt zwischen dem Kolben und der Bohrung abdichtet, druckabhängig ausgestaltet werden. Somit ergibt sich eine relativ hohe Dichtwirkung und somit eine zuverlässige Abdichtung, wenn die Hochdruckpumpe bei hohen Drücken betrieben wird. Bei relativ niedrigen Drücken, bei denen es zu keiner oder nur zu einer geringen Aufweitung des Spalts zwischen dem Kolben und der Bohrung kommt, ist die Beaufschlagung des Dichtrings und somit die Dichtwirkung geringer. Dadurch ist ein zuverlässiger Betrieb mit geringem Verschleiß möglich.In Advantageously, the sealing ring over the pressure piece at least partially by a prevailing in the pump working space Pressure applied. It is also advantageous that the sealing ring due to the pressure in the pump working space Pressure is pressed against the inner wall of the hole. This can the sealing effect of the sealing ring, which is a gap between the piston and the bore seals, be designed pressure-dependent. This results in a relatively high sealing effect and thus a reliable Sealing when the high pressure pump is operating at high pressures becomes. At relatively low pressures, where there is none or only to a small expansion of the gap between the piston and the bore comes, is the loading of the sealing ring and thus the sealing effect less. This is a reliable one Operation with low wear possible.

In vorteilhafter Weise ist der Dichtring zumindest an einer Außenseite, die der Innenwand der Bohrung zugewandt ist, mit einer Verschleiß reduzierenden Oberfläche ausgestaltet. Hierdurch ist eine zuverlässige Dichtwirkung über die Lebensdauer der Hochdruckpumpe gewährleistet.In Advantageously, the sealing ring is at least on one outer side, which faces the inner wall of the bore, with a wear reducing Surface designed. This is a reliable Ensures sealing effect over the life of the high-pressure pump.

In vorteilhafter Weise ist an der Führungshülse eine Stützfläche vorgesehen, die radial geneigt ist und an der der Dichtring abgestützt ist, wobei die Stützfläche der Führungshülse derart geneigt ist, dass diese teilweise der Innenwand der Bohrung zugewandt ist. Somit wird bei einer Beaufschlagung des Dichtrings gegen die Stützfläche eine gewisse Aufweitung des Dichtrings in radialer Richtung bewirkt, wodurch sich eine Verstärkung der Dichtwirkung ergibt beziehungsweise der Dichtring entsprechend einer Aufweitung der Bohrung aufgeweitet wird. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass die Stützfläche der Führungshülse als konische Stützfläche ausgestaltet ist, wodurch eine gleichmäßige Aufweitung des Dichtrings mit zunehmendem Druck im Pumpenarbeitsraum erzielt ist.In Advantageously, on the guide sleeve a Provided support surface which is radially inclined and on which the sealing ring is supported, wherein the support surface the guide sleeve is inclined so that this partially facing the inner wall of the bore. Thus, at a loading of the sealing ring against the support surface causes a certain expansion of the sealing ring in the radial direction, whereby an increase in the sealing effect results or the sealing ring widened in accordance with a widening of the bore becomes. It is also advantageous that the support surface the guide sleeve as a conical support surface is designed, creating a uniform expansion achieved the sealing ring with increasing pressure in the pump working space is.

Der Dichtring ist vorzugsweise elastisch ausgestaltet, um eine radiale Aufweitung zu ermöglichen. Hierdurch ist bei sinkenden Drücken ein Zusammenziehen des Dichtrings gewährleistet, um die Dichtwirkung wieder zu reduzieren. Der Dichtring kann dabei in vorteilhafter Weise aus einem verschleißfesten Stahl mit hoher Zugfestigkeit gebildet sein. Beim radialen Aufdehnen des Dichtrings entstehen in dem Dichtring umfänglich verlaufende Zugspannungen, die von dem verschleißfesten Stahl mit hoher Zugfestigkeit aufgenommen werden.The sealing ring is preferably designed elastically in order to allow a radial expansion. As a result, a contraction of the sealing ring is ensured at decreasing pressures to the Reduce sealing effect again. The sealing ring can be formed in an advantageous manner from a wear-resistant steel with high tensile strength. In the radial expansion of the sealing ring arise in the sealing ring circumferentially extending tensile stresses, which are absorbed by the wear-resistant steel with high tensile strength.

Vorteilhaft ist es, dass das Druckstück eine radial geneigte Stützfläche aufweist, an der der Dichtring abgestützt ist, und dass die Stützfläche des Druckstücks teilweise der Innenwand der Bohrung zugewandt ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Stützfläche des Druckstücks als konische Stützfläche ausgestaltet ist. Hierdurch kann seitens des Druckstücks eine mit zunehmendem Druck im Pumpenarbeitsraum erfolgende radiale Aufweitung des Dichtrings verursacht werden.Advantageous it is that the pressure piece a radially inclined support surface has, on which the sealing ring is supported, and that the support surface of the pressure piece partially the inner wall of the bore faces. Furthermore, it is advantageous that the support surface of the pressure piece designed as a conical support surface. hereby can on the part of the pressure piece with increasing pressure radial expansion of the sealing ring in the pump working space caused.

Das Druckstück ist auf geeignete Weise mit der Führungshülse verbunden, um das Druckstück bei einem Saughub des Kolbens mit der Führungshülse mitzunehmen. Die Verbindung kann dabei mittelbar, beispielsweise mittels eines Sprengrings, ausgestaltet sein. Hierbei ist es vorteilhaft, dass der Sprengring teilweise in eine Nut an einer Innenseite der Führungshülse und teilweise in einen Einstich an einer Außenseite eines Bolzenabschnitts des Druckstücks eingesetzt ist. Der Bolzenabschnitt des Druckstücks ist hierbei zumindest teilweise in einen Innenraum der Führungshülse eingesetzt. Die Verbindung des Druckstücks mit der Führungshülse kann allerdings auch auf andere Weise und auch direkt, beispielsweise mittels einer formschlüssigen Verbindung, erfolgen.The Pressure piece is in a suitable manner with the guide sleeve connected to the pressure piece during a suction stroke of the piston to take with the guide sleeve. The connection can indirectly, for example by means of a snap ring, be designed. It is advantageous that the snap ring partially in a groove on an inner side of the guide sleeve and partly into a puncture on an outside of a Bolt portion of the pressure piece is inserted. The bolt section the pressure piece is in this case at least partially in one Interior of the guide sleeve used. The connection of the Pressure piece with the guide sleeve can but also in other ways and also directly, for example by means of a positive connection, done.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:preferred Embodiments of the invention are in the following Description with reference to the accompanying drawings closer explained. It shows:

1 eine Hochdruckpumpe in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 a high-pressure pump in a schematic, partial sectional view according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Speziell eignet sich die Hochdruckpumpe 1 für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle. 1 shows a high pressure pump 1 in an excerpt, schematic sectional view according to an embodiment of the invention. The high pressure pump 1 can be used in particular as a radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines. Specifically, the high pressure pump is suitable 1 for a fuel injection system with a common rail that stores diesel fuel under high pressure. The high-pressure pump according to the invention 1 However, it is also suitable for other applications.

Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel ein Zylinderkopf 2 des Gehäuses dargestellt ist. Innerhalb des Gehäuses ist eine Antriebswelle 3 gelagert, die im Betrieb um eine Drehachse 4 rotiert. Die Antriebswelle 3 weist einen Nocken 5 auf, der auch als Mehrfachnocken ausgestaltet sein kann. Außerdem kann anstelle des Nockens 5 auch ein exzentrischer Abschnitt oder dergleichen an der Antriebswelle 3 vorgesehen sein.The high pressure pump 1 has a multi-part housing, in this embodiment, a cylinder head 2 of the housing is shown. Inside the housing is a drive shaft 3 stored, which in operation about a rotation axis 4 rotates. The drive shaft 3 has a cam 5 on, which can also be configured as a multiple cam. Also, instead of the cam 5 Also, an eccentric portion or the like on the drive shaft 3 be provided.

Der Zylinderkopf 2 weist einen Ansatz 6 auf, der in das Gehäuse der Hochdruckpumpe 1 ragt. Ferner ist in dem Zylinderkopf 2 eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Bohrung 7 ausgebildet, die sich durch den Ansatz 6 erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Bohrung 7 somit in dem Zylinderkopf 2 ausgebildet, der ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe 1 darstellt.The cylinder head 2 has an approach 6 on, in the housing of the high pressure pump 1 protrudes. Further, in the cylinder head 2 an at least substantially cylindrical bore 7 Trained by the approach 6 extends. In this embodiment, the bore 7 thus in the cylinder head 2 formed, which is a housing part of the high-pressure pump 1 represents.

In der Bohrung 7 ist zumindest abschnittsweise ein Kolben 10 angeordnet. Der Kolben 10 weist eine Führungshülse 11, ein Druckstück 12 und einen Dichtring 13 auf. Das Druckstück 12 weist einen tellerförmigen Teil 14 und einen Bolzenabschnitt 15 auf. Der Bolzenabschnitt 15 ist teilweise in einen Innenraum 16 der Führungshülse 11 eingesetzt. Ferner weist der Bolzenabschnitt 15 des Druckstücks 12 einen radialen, umlaufenden Einstich 17 auf. Die Führungshülse 11 weist an einer Innenseite 18 eine radiale, umlaufende Nut 19 auf, die dem Einstich 17 des in die Führungshülse 11 eingesetzten Druckstücks 12 zugeordnet ist. Zum Verbinden der Führungshülse 11 mit dem Druckstück 12 ist ein Sprengring 20 vorgesehen. Der Sprengring 20 ist teilweise in die Nut 19 der Innenseite 18 der Führungshülse 11 und teilweise in den Einstich 17 des Bolzenabschnitts 15 des Druckstücks 12 eingesetzt. Hierdurch ist das Druckstück 12 in axialer Richtung, das heißt bezüglich einer Achse 21 der Bohrung 7, fixiert. Hierbei kann durch den Sprengring 20 ein gewisses, axiales Spiel zwischen dem Druckstück 12 und der Führungshülse 11 gewährleistet werden.In the hole 7 is at least partially a piston 10 arranged. The piston 10 has a guide sleeve 11 , a print piece 12 and a sealing ring 13 on. The pressure piece 12 has a plate-shaped part 14 and a bolt portion 15 on. The bolt section 15 is partly in an interior 16 the guide sleeve 11 used. Furthermore, the bolt portion 15 of the pressure piece 12 a radial, circumferential recess 17 on. The guide sleeve 11 points to an inside 18 a radial, circumferential groove 19 on, the puncture 17 in the guide sleeve 11 used pressure piece 12 assigned. For connecting the guide sleeve 11 with the pressure piece 12 is a snap ring 20 intended. The snap ring 20 is partially in the groove 19 the inside 18 the guide sleeve 11 and partly into the puncture 17 of the bolt section 15 of the pressure piece 12 used. This is the pressure piece 12 in the axial direction, that is, with respect to an axis 21 the bore 7 , fixed. This can be done by the snap ring 20 a certain axial play between the pressure piece 12 and the guide sleeve 11 be guaranteed.

Das Druckstück 12 weist eine Stirnfläche 25 auf, die einen Pumpenarbeitsraum 26 in der Bohrung 7 begrenzt. In den Pumpenarbeitsraum 26 mündet ein Brennstoffkanal 27, in dem ein Einlassventil 28 angeordnet ist. Außerdem ist ein Brennstoffkanal 29 vorgesehen, in dem ein Auslassventil 30 angeordnet ist.The pressure piece 12 has an end face 25 on having a pump work space 26 in the hole 7 limited. In the pump workroom 26 opens a fuel channel 27 in which an inlet valve 28 is arranged. There is also a fuel channel 29 provided in which an exhaust valve 30 is arranged.

Durch den in der Bohrung 7 angeordneten Kolben 10 und weitere, nicht dargestellte Elemente ist eine Pumpenbaugruppe 31 der Hochdruckpumpe 1 gebildet, die dem Nocken 5 zugeordnet ist. Dabei erfolgt mittels des Nockens 5 der Antriebswelle 3 im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 eine Betätigung der Pumpenbaugruppe 31, bei der sich der Kolben 10 entlang der Achse 21 der Pumpenbaugruppe 31 hin und her bewegt, wie es durch den Doppelpfeil 32 veranschaulicht ist. Bei einem Saughub des Kolbens 10 der Pumpenbaugruppe 31 wird Brennstoff über den Brennstoffkanal 27 von einer Vorförderpumpe oder dergleichen in den Pumpenarbeitsraum 26 gefördert. Bei einem Förderhub des Kolbens 10 der Pumpenbaugruppe 31 wird unter hohem Druck stehender Brennstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 26 über den Brennstoffkanal 29 und das Auslassventil 30 zu einem Common-Rail oder dergleichen gefördert. Die Hochdruckpumpe 1 des Ausführungsbeispiels ermöglicht dabei die Erzeugung relativ hoher Drücke in dem Pumpenarbeitsraum 26.Through the hole 7 arranged piston 10 and other elements, not shown, is a pump assembly 31 the high pressure pump 1 formed, which is the cam 5 assigned. This is done by means of the cam 5 the drive shaft 3 during operation of the high pressure pump 1 an actuation of the pump assembly 31 in which the piston 10 along the axis 21 the pump assembly 31 moved back and forth as indicated by the double arrow 32 is illustrated. At a suction stroke of the piston 10 the pump assembly 31 becomes fuel via the fuel channel 27 from a prefeed pump or the like into the pump working space 26 promoted. At a delivery stroke of the piston 10 the pump assembly 31 becomes high pressure fuel from the pump working space 26 over the fuel channel 29 and the exhaust valve 30 promoted to a common rail or the like. The high pressure pump 1 of the embodiment allows the generation of relatively high pressures in the pump working space 26 ,

Der Kolben 10, der in der Bohrung 7 geführt ist, kann mit einem gewissen Spiel zu einer Innenwand 33 der Bohrung 7 angeordnet sein. Auf Grund des Kolbenspiels kann eine Leckage über den Spalt zwischen dem Kolben 10 und der Innenwand 33 der Bohrung 7 auftreten. Ein radiales Maß des Spaltes geht dabei in der dritten Potenz in die Leckagemenge ein. Bei einem relativ großen Druck des Brennstoffs im Pumpenarbeitsraum 26 kann es zu einer Aufweitung des Ansatzes 6 im Bereich der Bohrung 7 kommen. Solch eine Aufweitung vergrößert das Kolbenspiel, was eine größere Leckagemenge zur Folge hätte.The piston 10 that in the hole 7 can lead, with a certain play to an inner wall 33 the bore 7 be arranged. Due to the piston clearance, leakage may occur across the gap between the piston 10 and the inner wall 33 the bore 7 occur. A radial dimension of the gap enters the leakage quantity in the third power. At a relatively high pressure of the fuel in the pump working space 26 It can lead to an expansion of the approach 6 in the area of the bore 7 come. Such an expansion increases the piston clearance, which would result in a larger amount of leakage.

Zur Abdichtung eines Kolbenspalts 34 zwischen dem Kolben 10 und der Innenwand 33 der Bohrung 7 ist der Dichtring 13 vorgesehen. Der Dichtring 13 ist hierbei zwischen dem Druckstück 12 und der Führungshülse 11 angeordnet, so dass der Kolbenspalt 34 in Richtung der Leckage abwärts des Dichtrings 13 abgedichtet ist. Somit kann eine Leckage verhindert oder zumindest verringert werden. Außerdem ist ein Anstieg der Leckage mit steigendem Druck im Pumpenarbeitsraum 26 verhindert oder zumindest vermindert. Hierfür wird der Dichtring 13 mit steigendem Druck im Pumpenarbeitsraum 26 zunehmend radial nach außen, das heißt in Richtung auf die Innenwand 33 der Bohrung 7, aufgeweitet.For sealing a piston gap 34 between the piston 10 and the inner wall 33 the bore 7 is the sealing ring 13 intended. The sealing ring 13 is here between the pressure piece 12 and the guide sleeve 11 arranged so that the piston gap 34 in the direction of leakage down the sealing ring 13 is sealed. Thus, leakage can be prevented or at least reduced. There is also an increase in leakage with increasing pressure in the pump workspace 26 prevented or at least reduced. For this purpose, the sealing ring 13 with increasing pressure in the pump work space 26 increasingly radially outward, that is towards the inner wall 33 the bore 7 , expanded.

Der Dichtring 13 ist über das Druckstück 12 des Kolbens 10 zumindest teilweise von dem im Pumpenarbeitsraum 26 herrschenden Druck beaufschlagt. Hierbei wird der Dichtring 13 in Abhängigkeit von dem im Pumpenarbeitsraum 26 herrschenden Druck gegen die Innenwand 33 der Bohrung 7 gepresst. An einer Außenseite 35 des Dichtrings 13, die der Innenwand 33 der Bohrung 7 zugewandt ist, weist der Dichtring 13 eine Verschleiß reduzierende Oberfläche auf. Dadurch ist bei der Betätigung des Kolbens 10 ein Verschleiß des Dichtrings 13 verringert.The sealing ring 13 is over the pressure piece 12 of the piston 10 at least partially of the one in the pump workspace 26 prevailing pressure applied. Here, the sealing ring 13 depending on the pump working space 26 prevailing pressure against the inner wall 33 the bore 7 pressed. On an outside 35 of the sealing ring 13 that the inner wall 33 the bore 7 facing, has the sealing ring 13 a wear reducing surface on. This is when the piston is actuated 10 a wear of the sealing ring 13 reduced.

Die Führungshülse 11 des Kolbens 10 weist eine radial geneigte Stützfläche 36 auf, die so geneigt ist, dass sie teilweise der Innenwand 33 der Bohrung 7 zugewandt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Stützfläche 36 konisch ausgestaltet. Ferner weist das Druckstück 12 des Kolbens 10 eine radial geneigte Stützfläche 37 auf, die so geneigt ist, dass sie der Innenwand 33 der Bohrung 7 zugewandt ist. Die Stützfläche 37 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls konisch ausgestaltet. Der Dichtring 13 liegt einerseits an der konischen Stützfläche 36 der Führungshülse 11 und andererseits an der konischen Stützfläche 37 des Druckstücks 12 an. Dabei weist der Dichtring 13 ein an die konischen Stützflächen 36, 37 der Führungshülse 11 beziehungsweise des Druckstücks 12 angepasstes, trapezförmiges Profil auf. Das Profil des Dichtrings 13 verbreitert sich dabei in radialer Richtung von innen nach außen. Bei einer Beaufschlagung des Dichtrings 13 mittels des Druckstücks 12, die durch den Druck im Pumpenarbeitsraum 26 bedingt ist, kommt es somit zu einer Aufweitung des elastisch verformbaren Dichtrings 13, wodurch sich der Querschnitt des Dichtrings 13 vergrößert. Hierdurch kann eine druckbedingte Aufweitung des Ansatzes 6 und somit der Bohrung 7 kompensiert werden. Außerdem kann die Dichtwirkung, die von dem Dichtring 13 aufgebracht wird, verstärkt werden, um eine Zunahme der Leckage zu verhindern oder zumindest teilweise zu dämpfen.The guide sleeve 11 of the piston 10 has a radially inclined support surface 36 on, which is so inclined that it is partly the inner wall 33 the bore 7 is facing. In this embodiment, the support surface 36 conical. Furthermore, the pressure piece 12 of the piston 10 a radially inclined support surface 37 on, which is so inclined that they are the inner wall 33 the bore 7 is facing. The support surface 37 is also conical in this embodiment. The sealing ring 13 lies on the one hand on the conical support surface 36 the guide sleeve 11 and on the other hand on the conical support surface 37 of the pressure piece 12 at. In this case, the sealing ring 13 one to the conical support surfaces 36 . 37 the guide sleeve 11 or the pressure piece 12 adapted, trapezoidal profile on. The profile of the sealing ring 13 widens in the radial direction from the inside to the outside. When loading the sealing ring 13 by means of the pressure piece 12 caused by the pressure in the pump work space 26 is conditional, it thus comes to a widening of the elastically deformable sealing ring 13 , which causes the cross section of the sealing ring 13 increased. This can cause a pressure-related widening of the approach 6 and thus the bore 7 be compensated. In addition, the sealing effect of the sealing ring 13 is applied, to prevent an increase in leakage or at least partially attenuate.

Beim Aufweiten des Dichtrings 13 entstehen Zugspannungen in dem Dichtring 13 in Umfangsrichtung. Der Dichtring 13 ist vorzugsweise aus einem verschleißfesten Stahl mit hoher Zugfestigkeit gebildet, um solche Spannungen aufzunehmen und um eine zuverlässige Dichtwirkung über die Lebensdauer der Hochdruckpumpe 1 zu gewährleisten.When expanding the sealing ring 13 tensile stresses arise in the sealing ring 13 in the circumferential direction. The sealing ring 13 is preferably formed from a high tensile strength wear resistant steel to accommodate such stresses and to provide a reliable sealing effect over the life of the high pressure pump 1 to ensure.

Es ist anzumerken, dass der Dichtring 13 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall so ausgelegt sein kann, dass keine Leckage erfolgt oder dass eine Leckage über den Kolbenspalt 34 zwar auftritt, aber so weit begrenzt ist, dass der Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe 1 bei den im Pumpenarbeitsraum 26 erreichten Drücken ausreichend groß ist. Beispielsweise können Drücke im Pumpenarbeitsraum 26 im Bereich von 200 MPa (2000 bar) und größer erreicht werden.It should be noted that the sealing ring 13 depending on the particular application may be designed so that no leakage occurs or that a leak over the piston gap 34 Although occurs, but so far is limited, that the efficiency of the high-pressure pump 1 at the in the pump workroom 26 reached pressures is sufficiently large. For example, pressures in the pump working space 26 in the range of 200 MPa (2000 bar) and greater.

Der Sprengring 20 gewährleistet während des Saughubs eine zuverlässige Mitnahme des Druckstücks 12 und des Dichtrings 13. Insbesondere ist stets eine zuverlässige Positionierung des Dichtrings 13 zwischen dem Druckstück 12 und der Führungshülse 11 auch bei hohen Drehzahlen gewährleistet.The snap ring 20 ensures a reliable entrainment of the pressure piece during the suction stroke 12 and the sealing ring 13 , In particular, always a reliable positioning of the sealing ring 13 between the pressure piece 12 and the guide sleeve 11 guaranteed even at high speeds.

Die Neigung und Feingeometrie der Stützflächen 36, 37 der Führungshülse 11 beziehungsweise des Druckstücks 12 und das Profil des Dichtrings 13 und die weiteren Abmessungen des Dichtrings 13 sind so gewählt, dass die erreichten Verformungen, insbesondere die Aufweitung, der druckbedingten Aufweitung des Ansatzes 6 des Zylinderkopfes 2 folgen und der Dichtring 13 eine Abdichtung gegenüber der Innenwand 33 der Bohrung 7 und somit des in Leckagerichtung abwärts liegenden Teils des Kolbenspalts 34 erzielt.The inclination and fine geometry of the supporting surfaces 36 . 37 the guide sleeve 11 or the pressure piece 12 and the profile of the sealing ring 13 and the other dimensions of the sealing ring 13 are chosen so that the deformations, in particular the expansion, the pressure-related widening of the approach 6 of the cylinder head 2 follow and the sealing ring 13 a seal against the inner wall 33 the bore 7 and thus of the downstream in the direction of leakage part of the piston gap 34 achieved.

Die Führungshülse 11 kann weitgehend hohl ausgestaltet sein, wodurch eine träge Masse des Kolbens 10 verringert werden kann. Der Innenraum 16 ist hierbei über eine Bohrung 38 in der Wand der Führungshülse 11 entlüftet.The guide sleeve 11 can be largely hollow, creating an inert mass of the piston 10 can be reduced. The interior 16 Here is a hole 38 in the wall of the guide sleeve 11 vented.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The Invention is not limited to the described embodiments limited.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005046670 A1 [0002, 0003]

Claims

High pressure pump ( 1 ), in particular radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, with at least one pump assembly ( 31 ), the pump assembly ( 31 ) one in a hole ( 7 ) of a housing part ( 2 ) guided piston ( 10 ) and one of the piston ( 10 ) limited pump work space ( 26 ), characterized in that the piston ( 10 ) a guide sleeve ( 11 ) and at least indirectly with the guide sleeve ( 11 ) connected pressure piece ( 12 ), that the piston ( 10 ) at least substantially on the guide sleeve ( 11 ) in the hole ( 7 ) of the housing part ( 2 ) is guided that an end face ( 25 ) of the pressure piece ( 12 ) the pump work space ( 26 ) and that between the guide sleeve ( 11 ) and the pressure piece ( 12 ) a sealing ring ( 13 ) provided on an inner wall ( 33 ) of the bore ( 7 ) is arranged.

High-pressure pump according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 13 ) via the pressure piece ( 12 ) at least partially from one in the pump work space ( 26 ) prevailing pressure is applied.

High-pressure pump according to claim 2, characterized in that the sealing ring ( 13 ) due to the action in the pump working space ( 26 ) prevailing pressure against the inner wall ( 33 ) of the bore ( 7 ) is pressed.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing ring ( 13 ) at least on an outer side ( 35 ), the inner wall ( 33 ) of the bore ( 7 ), having a wear-reducing surface.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing ring ( 13 ) an outside ( 35 ) and that the sealing ring ( 13 ) with its outside ( 35 ) on the inner wall ( 33 ) of the bore ( 7 ) is present.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide sleeve ( 11 ) a radially inclined support surface ( 36 ), on which the sealing ring ( 13 ) is supported, and that the support surface ( 36 ) of the guide sleeve ( 11 ) partly the inner wall ( 33 ) of the bore ( 7 ) is facing.

High-pressure pump according to claim 6, characterized in that the support surface ( 36 ) of the guide sleeve ( 11 ) as conical support surface ( 36 ) is configured.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure piece ( 12 ) of the piston ( 10 ) a radially inclined support surface ( 37 ), on which the sealing ring ( 13 ) is supported, and that the support surface ( 37 ) of the pressure piece ( 12 ) partly the inner wall ( 33 ) of the bore ( 7 ) is facing.

High pressure pump according to claim 8, characterized in that the support surface ( 37 ) of the pressure piece ( 12 ) as conical support surface ( 37 ) is configured.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sealing ring ( 13 ) is formed of a wear-resistant steel with high tensile strength.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sealing ring ( 13 ) as elastically deformable, in particular radially expandable, sealing ring ( 13 ) is configured.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sealing ring ( 13 ) has a profile which widens outwards.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that the sealing ring ( 13 ) has a trapezoidal profile.

High-pressure pump according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pressure piece ( 12 ) a bolt portion ( 15 ), that the bolt portion ( 15 ) of the pressure piece ( 12 ) at least partially into an interior space ( 16 ) of the guide sleeve ( 11 ) is inserted and that the pressure piece ( 12 ) by means of a snap ring ( 20 ) with the guide sleeve ( 11 ) partially in a groove ( 19 ) on an inside ( 18 ) of the guide sleeve ( 11 ) and partly into a puncture ( 17 ) on an outer side of the bolt portion ( 15 ) of the pressure piece ( 12 ) is used.