DE102009002533A1

DE102009002533A1 - Injection pump for internal combustion engine, has piston, which is adjustable in cylinder by eccentric cam of eccentric shaft rotating in housing around axle

Info

Publication number: DE102009002533A1
Application number: DE200910002533
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-10-28

Abstract

The injection pump has a piston (1), which is adjustable in a cylinder (2) by eccentric cam (5) of an eccentric shaft (6) rotating in housing (3) around an axle (4). A ball race (7) forms the piston with a ring-shaped track in a locking manner, where ring-shaped track is continuously running at an end turned at the eccentric cam. A sliding bearing (10) is provided, which has a bush made of red brass, bronze, polyether ether ketone or polytetrafluoroethylene.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung geht aus von einer Einspritzpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine nach der Gattung des Anspruch 1.The The invention is based on an injection pump for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Eine solche Einspritzpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine ist aus der DE 196 12 412 B4 bekannt. Der Kolben ist dabei auf einer ebenen Fläche eines relativ zu dem Exzenter der Exzenterwelle verdrehbaren Laufrings abgestützt, der auch als Polygonring bezeichnet wird. Hierdurch können größere Kräfte von dem Polygonrings auf den Kolben übertragen werden. Die Herstellung und Montage des Polygonrings ist aber mit erheblichem Aufwand verbunden.Such an injection pump for an internal combustion engine is from the DE 196 12 412 B4 known. The piston is supported on a flat surface of a rotatable relative to the eccentric of the eccentric shaft raceway, which is also referred to as a polygon ring. As a result, larger forces can be transmitted from the polygon ring to the piston. The production and installation of the polygon ring is associated with considerable effort.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass der Laufring kostengünstiger herstell- und montierbar ist als ein Polygonring. Es ist insbesondere nicht mehr erforderlich, den Laufring dem oder den Kolben in einer definierten Relativerdrehung zuzuordnen. Seine Montage lässt sich dadurch einfacher automatisieren.The inventive device with the features according to claim 1 has the advantage that the raceway cheaper producible and mountable than a polygon ring. In particular, it is no longer necessary, the raceway or assign the piston in a defined Relativerdrehung. His Assembly is easier to automate.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.In the dependent claims are advantageous embodiments and further developments of the device according to the invention specified.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird der Vorteil erzielt, dass sich die spezifische Flächenpressung vermindert, mit der Kolbenfuß den Laufring berührt. Dadurch können größere Pumpendrücke erzielt werden.By the embodiment according to claim 2, the advantage is achieved that the specific surface pressure decreases, with the Piston foot touches the race. Thereby can larger pump pressures are achieved.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 hat neben einer guten Langlebigkeit den Vorteil einer platzsparenden Bauweise. Sie verbessert zudem die Möglichkeiten, hohe Pumpendrücke von bis zu 2.000 bar erzeugen zu können.The Embodiment according to claim 3 has in addition to a good longevity the advantage of a space-saving design. It also improves the possibilities, high pump pressures of up to 2,000 bar to generate.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass sich die Einspritzpumpe leicht und gegebenenfalls mit Hilfe von Industrierobotern montieren lässt.The Embodiment according to claim 4 has the advantage that the injection pump easy and if necessary with the help of industrial robots can be mounted.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 hat den Vorteil, dass sich der Laufring sehr kostengünstig in der gewünschten Qualität als Massenteil auf einem Automaten erzeugen lässt. Bezüglich der Laufringe, die auf dem Exzenter zur Anwendung gelangen, besteht dabei die Möglichkeit, die Laufspur zu härten oder zu vergüten, um die Dauerhaltbarkeit noch weiter zu verbessern. Ein Lagerrücken aus Metall und insbesondere aus Stahl neigt nicht zum Relaxieren. Falls der Laufring ortsfest in eine Bohrung des Gehäuses eingepresst wird, ist es daher leicht zu gewährleisten, dass das enthaltene Gleitlager der Exzenterwelle dauerhaft in der vorherbestimmten Weise zugeordnet ist. Für einen dauerhaften und leichten Lauf der Exzenterwelle ist das sehr wichtig.The Embodiment according to claim 5 has the advantage that the raceway very cost-effective in the desired quality as a mass part on a machine can generate. In terms of the races that are used on the eccentric, consists doing the ability to harden the track or to improve their durability. A bearing back of metal and in particular of steel tends not for relaxation. If the race stationary in a hole is pressed in the housing, it is therefore easy to ensure that the included plain bearing of the eccentric shaft permanently in the assigned in a predetermined manner. For a lasting and easy running of the eccentric shaft is very important.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, dass sich der Schmierstoffbedarf während der bestimmungsgemäßen Verwendung verringert und dass gute Notlaufeigenschaften erzielt werden.The Embodiment according to claim 6 has the advantage that the lubricant requirement during the intended use reduced and that good emergency running properties are achieved.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention is in the drawing and will become more apparent in the following description explained. Show it:

1 eine Einspritzpumpe in längsgeschnittener Darstellung 1 an injection pump in longitudinal section

2 die Einspritzpumpe nach 1 in quergeschnittener Darstellung 2 after the injection pump 1 in cross-section

3 einen Laufring in längsgeschnittener Darstellung 3 a race in longitudinal section

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In den Zeichnungen bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen übereinstimmende Funktionsteile.In In the drawings, corresponding reference numerals indicate corresponding ones Functional parts.

1 zeigt eine Einspritzpumpe in längsgeschnittener Darstellung, die für die Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoff bestimmt ist. Die Einspritzpumpe umfasst einen Kolben 1, der in einem Zylinder 2 eines Gehäuses 3 durch einen in dem Gehäuse 3 um eine Achse 4 rotierenden Exzenter 5 einer Exzenterwelle 6 hin- und herverschiebbar ist. In den Zylinder 2 wird dabei aufeinanderfolgend Kraftstoff aus einem Kraftstofftank eingesogen, in dem Zylinder anschließend verdichtet und nachfolgend unter hohem Druck in einen Hochdruckspeicher überführt. An den Hochdruckspeicher sind die Einspritzdüsen der zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine angeschlossen. 1 shows an injection pump in longitudinal section, which is intended for the supply of an internal combustion engine with fuel. The injection pump comprises a piston 1 in a cylinder 2 a housing 3 through one in the housing 3 around an axis 4 rotating eccentric 5 an eccentric shaft 6 can be moved back and forth. In the cylinder 2 In this case, fuel is successively drawn in from a fuel tank, then compressed in the cylinder and subsequently transferred under high pressure into a high-pressure accumulator. To the high-pressure accumulator, the injection nozzles of the internal combustion engine to be supplied are connected.

Am Eingang und am Ausgang des Zylinders 2 sind zur Durchförderung des Kraftstoffes in Richtung der eingetragenen Pfeile federbelastete Rückschlagventile angeordnet, durch die der Zylinder 2 nur in Richtung der eingetragenen Pfeile von Kraftstoff durchströmbar ist.At the entrance and at the exit of the cylinder 2 are arranged to promote the fuel in the direction of the arrows registered spring-loaded check valves, through which the cylinder 2 Only in the direction of the registered arrows of fuel can flow.

Auf dem Exzenter 5 ist ein relativ verdrehbarer, rotationssymmetrisch ausgebildeter Laufring 7 angeordnet, der den Kolben 1 mit einer ringförmig in sich geschlossen ausgebildeten, kontinuierlich verlaufenden Laufspur 8 an dem dem Exzenter 5 zugewandten Ende berührt. Bei sich drehender Exzenterwelle verharrt der Laufring weitgehend in Ruhestellung unter dem verbreiterten Kolbenfuß, den er anliegend berührt, wobei sich eine Relativverdrehung auf dem Exzenter der rotierenden Exzenterwelle ergibt.On the eccentric 5 is a relatively verdrehba rer, rotationally symmetrical trained race 7 arranged, the piston 1 with a ring-shaped in itself closed, continuously running track 8th on the eccentric 5 touched facing end. When rotating eccentric shaft of the race remains largely at rest under the widened piston foot, which he touches fitting, resulting in a relative rotation on the eccentric of the rotating eccentric shaft.

Der Laufring 7 ist seinerseits durch ein Gleitlager 10 auf dem Exzenter 5 und die Exzenterwelle 6 durch zwei Gleitlager 10 in dem Gehäuse 3 abgestützt. Beide Gleitlager 10 sind vom Aufbau her prinzipiell ähnlich oder identisch gestaltet. Die Gleitlager 10 umfassen jeweils einen in den Laufring 7 bzw. in das Gehäuse 3 eingepressten Lagerücken 10.1 aus Stahl. Sie lassen sich dadurch kostengünstig herstellen und mit einem Presssitz unverrückbar in den Bohrungen des Gehäuses 3 sowie in dem Laufring 7 festlegen.The race 7 is in turn by a plain bearing 10 on the eccentric 5 and the eccentric shaft 6 through two plain bearings 10 in the case 3 supported. Both plain bearings 10 are structurally similar or identical in design. The plain bearings 10 each include one in the raceway 7 or in the housing 3 pressed-in bearing gaps 10.1 from steel. You can thereby produce inexpensive and immovable with a press fit in the holes of the housing 3 as well as in the raceway 7 establish.

Das Gleitlager 10 kann eine Laufbuchse 10.2 aus Rotguss, Bleibronze, Bronze, PEEK (Polyetheretherketon) und/oder PTFE (Polytetrafluorethylen) umfassen. Die Laufbuchsen können in einem separaten Prozess erzeugt und nachträglich mit dem Lagerrücken verbunden sein, beispielsweise durch unverrückbares Einpressen der Laufbuchsen in die sie aufnehmenden Bohrungen. Sie können auch unmittelbar an den Stahlrücken angeformt sein, beispielsweise durch Ansintern und/oder Spritzgießen eines polymeren Werkstoffes. In allen Fällen ist es von besonderer Bedeutung, dem nach der Fertigstellung und Montage resultierenden Lagerspiel eine große Beachtung zu schenken. Ein Lagerspiel von 20–45 Mikrometer, bevorzugt von 25–40 Mikrometer, hat sich besonders bewährt. Um dieses zu erreichen, kann eine mechanische Nachbearbeitung erforderlich sein, beispielsweise durch Ausspindeln der montierten Laufbuchse. Die dadurch erzielte, extrem genaue Führung der Exzenterwelle 6 trägt wesentlich dazu bei, eine Linienberührung zwischen dem Laufring 7 und dem Kolbenfuß 9 zu erzielen und eine Punktberührung zwischen beiden zu vermeiden. Dadurch wird die Überlastung bei hohen Pumpendrücken von bis zu 2.000 bar vermieden, die bei größerem Lagerspiel zu beobachten ist.The plain bearing 10 can be a liner 10.2 from gunmetal, lead bronze, bronze, PEEK (polyetheretherketone) and / or PTFE (polytetrafluoroethylene). The liners can be produced in a separate process and subsequently connected to the bearing back, for example by immovably pressing the liners into the holes receiving them. They can also be formed directly on the steel back, for example by sintering and / or injection molding of a polymeric material. In all cases, it is of particular importance to pay great attention to the bearing clearance resulting after completion and assembly. A bearing clearance of 20-45 microns, preferably 25-40 microns, has proven particularly useful. To achieve this, a mechanical post-processing may be required, for example by unscrewing the mounted bushing. The achieved thereby, extremely accurate guidance of the eccentric shaft 6 contributes significantly to a line contact between the raceway 7 and the piston foot 9 to achieve and to avoid a point contact between the two. This avoids overloading at high pump pressures of up to 2,000 bar, which can be observed with larger bearing clearance.

2 zeigt die Einspritzpumpe nach 1 in quergeschnittener Darstellung. Die Achse des Kolbens 1 ist relativ zu der Achse der 4 der Exzenterwelle 6 versetzt angeordnet, wodurch sich der Laufring 7 bei rotierendem Exzenter 5 fortschreitend unter dem Kolbenfuß 9 weiterdreht. Die ihn außenseitig begrenzende Laufspur 8 wird dadurch gleichmäßig abgenutzt, d. h. in einem derart geringen Umfang, dass eine unbegrenzte Lebensdauer gewährleistet ist. 3 zeigt ein Gleitlager 10 in längsgeschnittener Darstellung. Es ist während der bestimmungsgemäßen Verwendung mit seinem Lagerücken 10.1 aus Stahl in eine Bohrung des Laufrings 7 und/oder des Gehäuses 3 eingepresst. 2 shows the injection pump after 1 in cross-section. The axis of the piston 1 is relative to the axis of 4 the eccentric shaft 6 arranged offset, causing the race 7 with rotating eccentric 5 progressing under the piston foot 9 continues to rotate. The outside limiting track 8th is thus worn evenly, ie in such a small extent that an unlimited life is guaranteed. 3 shows a plain bearing 10 in longitudinal section. It is during its intended use with its backs 10.1 made of steel in a bore of the race 7 and / or the housing 3 pressed.

Das Gleitlager 10 enthält eine Laufbuchse 10.2 aus Rotguss, Bronze, PEEK und/oder PTFE. Die Laufbuchse ist entweder als separater Ring erzeugt und nachträglich durch einen Presssitz in dem Lagerrücken 10.1 festgelegt oder durch unmittelbares Anformen mit dem Lagerrücken 10.1 verbunden, beispielweise durch Anspritzen oder Angießen. Im Anschluss an die Verfestigung und Montage kann dabei eine mechanische Nachbearbeitung erfolgen, um das Lagerspiel mit wünschenswerter Genauigkeit im Bereich von ca. 30 Mikrometer einzustellen.The plain bearing 10 contains a bushing 10.2 made of gunmetal, bronze, PEEK and / or PTFE. The liner is either generated as a separate ring and subsequently by a press fit in the bearing back 10.1 fixed or by direct molding with the bearing back 10.1 connected, for example by injection or casting. Following solidification and assembly, a mechanical post-processing can be carried out in order to set the bearing clearance with desirable accuracy in the range of approximately 30 micrometers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19612412 B4 [0002]

Claims

Injection pump for an internal combustion engine, comprising at least one piston ( 1 ) in a cylinder ( 2 ) by a in a housing ( 3 ) about an axis ( 4 ) rotating eccentric ( 5 ) of an eccentric shaft ( 6 ) is reciprocable, wherein on the eccentric ( 5 ) a relatively rotatable race ( 7 ), characterized in that the raceway ( 7 ) the at least one piston ( 1 ) with an annular self-contained, continuously running track ( 8th ) on the eccentric ( 5 ) facing the end.

Injection pump according to claim 1, characterized in that the at least one piston ( 1 ) the race ( 7 ) with a widened piston foot ( 9 ) adjacent.

Injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that at least the raceway ( 7 ) through a plain bearing ( 10 ) on the eccentric ( 5 ) is supported.

Injection pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that in addition the eccentric shaft ( 6 ) by at least one sliding bearing ( 10 ) in the housing ( 3 ) is supported.

Injection pump according to one of claims 3 or 4, characterized in that the plain bearing ( 10 ) at least one in a bore of the raceway ( 7 ) and / or the housing ( 3 ) pressed-in bearing gaps ( 10.1 ) of steel.

Injection pump according to claim 5, characterized in that the plain bearing ( 10 ) a bushing ( 10.2 ) of gunmetal, bronze, PEEK and / or PTFE.