DE102009037407A1 - High-pressure pump for conveying fuel into injector of injection system utilized for injecting fuel into diesel internal-combustion engine of motor vehicle, has flow control valve arranged in flushing pipe that flushes recess and bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe und eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a high-pressure pump and an injection system for an internal combustion engine.
Zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, kommen Einspritzanlagen zum Einsatz, die in den letzten Jahren immer mehr als so genannte „Common-Rail”-Anlagen ausgeführt sind. Bei diesen werden in den Brennräumen angeordnete Injektoren aus einem gemeinsamen Kraftstoffspeicher, dem Common-Rail, mit Kraftstoff versorgt. Der einzuspritzende Kraftstoff liegt dabei im Kraftstoffspeicher unter einem Druck von bis zu über 2000 bar vor.For injecting fuel into the combustion chambers of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine, injection systems are used, which are increasingly designed in recent years as so-called "common rail" systems. In these injectors arranged in the combustion chambers are supplied with fuel from a common fuel reservoir, the common rail. The fuel to be injected is present in the fuel storage at a pressure of up to over 2000 bar.
Einspritzanlagen für Brennkraftmaschinen weisen üblicherweise verschiedene Pumpen auf, mittels derer Kraftstoff gefördert wird, um in Brennräume der Brennkraftmaschine eingebracht zu werden. Derartige Pumpen und Einspritzanlagen für Brennkraftmaschinen stellen hohe Anforderungen an die Genauigkeit des zur Einspritzung des Kraftstoffs in die Brennräume der Brennkraftmaschine erforderlichen Einspritzdrucks.Injection systems for internal combustion engines usually have different pumps, by means of which fuel is conveyed to be introduced into combustion chambers of the internal combustion engine. Such pumps and injection systems for internal combustion engines place high demands on the accuracy of the injection pressure required for injecting the fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine.
Dies ist besonders wichtig, da immer strengere Gesetzesvorschriften bezüglich der zulässigen Schadstoffemissionen von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, erlassen werden. Diese machen es erforderlich, diverse Maßnahmen vorzunehmen, durch welche die Schadstoffemissionen gesenkt werden. So ist beispielsweise die Bildung von Ruß stark abhängig von der Aufbereitung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine. Dabei ist es vorteilhaft für die Senkung der Schadstoffemissionen, wenn der Kraftstoff sehr präzise in den Zylinder eingespritzt werden kann.This is particularly important as more and more stringent legislation is enacted regarding permissible pollutant emissions from internal combustion engines located in motor vehicles. These make it necessary to carry out various measures by which the pollutant emissions are reduced. For example, the formation of soot is highly dependent on the preparation of the air / fuel mixture in the respective cylinder of the internal combustion engine. It is advantageous for the reduction of pollutant emissions, when the fuel can be injected very precisely into the cylinder.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochdruckpumpe und eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, mit denen in einfacher Weise ein präzises und zuverlässiges Zumessen von Kraftstoff für die Brennkraftmaschine und ein einfacher Aufbau der Hochdruckpumpe beziehungsweise der Einspritzanlage ermöglicht werden.The object of the invention is to provide a high-pressure pump and an injection system for an internal combustion engine, with which in a simple manner a precise and reliable metering of fuel for the internal combustion engine and a simple construction of the high-pressure pump or the injection system are made possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß eines ersten Aspekts aus durch eine Hochdruckpumpe zur Förderung eines Fluids, mit einem Pumpengehäuse, einer in dem Pumpengehäuse ausgebildeten Ausnehmung, in der eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Hochdruckpumpe und mindestens ein Lager zum Lagern der Antriebsvorrichtung angeordnet sind, und einer Spülleitung, die hydraulisch mit der Ausnehmung gekoppelt ist und die ausgebildet ist zum Spülen der Ausnehmung und des mindestens einen Lagers. In der Spülleitung ist mindestens ein Stromregelventil angeordnet ist.The invention is characterized according to a first aspect by a high-pressure pump for conveying a fluid, with a pump housing, formed in the pump housing recess in which a drive device for driving the high-pressure pump and at least one bearing for supporting the drive device are arranged, and a purge line which is hydraulically coupled to the recess and which is adapted to rinse the recess and the at least one bearing. In the purge line at least one flow control valve is arranged.
Ein derartiges Stromregelventil ermöglicht es, dass ein konstanter Spülmittelstrom eingestellt werden kann. Auch bei Veränderungen am Lager der Antriebsvorrichtung während der Lebenszeit der Hochdruckpumpe beispielsweise durch Abnutzung kann ein Ansteigen des Spülmittelstroms und damit ein unnötiger Bedarf an Fluid vermieden werden. Des Weiteren können Reparaturen an der Hochdruckpumpe, insbesondere am Lager, vermieden werden. Darüber hinaus können niedrige Kosten für die Wartung und den Betrieb der Hochdruckpumpe erreicht werden. Das Stromregelventil ermöglicht eine sehr genaue Einstellung des maximalen Spülmittelstroms.Such a flow control valve allows that a constant detergent flow can be adjusted. Even with changes to the bearing of the drive device during the lifetime of the high-pressure pump, for example, by wear, an increase in the detergent flow and thus an unnecessary need for fluid can be avoided. Furthermore, repairs to the high-pressure pump, especially on the camp, can be avoided. In addition, low costs for the maintenance and operation of the high-pressure pump can be achieved. The flow control valve allows a very accurate adjustment of the maximum detergent flow.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Stromregelventil in einem stromaufwärts der Ausnehmung angeordneten Zulaufabschnitt der Spülleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Spülmittelstrom auch für mehrere Lager mit einem einzigen Stromregelventil in einfacher Weise eingestellt werden kann.In an advantageous embodiment, the flow control valve is arranged in an inlet section of the flushing line arranged upstream of the recess. This has the advantage that the rinsing agent flow can also be adjusted in a simple manner for a plurality of bearings with a single flow control valve.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Stromregelventil in einem stromabwärts der Ausnehmung angeordneten Rücklaufabschnitt der Spülleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Spülmittelstrom auch für mehrere Lager mit einem einzigen Stromregelventil in einfacher Weise eingestellt werden kann.In a further advantageous embodiment, the flow control valve in a downstream of the recess arranged return portion of Flush line arranged. This has the advantage that the rinsing agent flow can also be adjusted in a simple manner for a plurality of bearings with a single flow control valve.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Hochdruckpumpe mindestens zwei Lager und mindestens zwei Rücklaufabschnitte der Spülleitung auf. Die Rücklaufabschnitte sind jeweils einem der Lager zugeordnet und stromabwärts der Lager angeordnet. Die Hochdruckpumpe hat mindestens zwei Stromregelventile. Jeweils eines der Stromregelventile ist in einem der Rücklaufabschnitte der Spülleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Spülmittelstrom für jedes Lager individuell über eines der Stromregelventile eingestellt werden kann.In a further advantageous embodiment, the high-pressure pump has at least two bearings and at least two return sections of the flushing line. The return sections are each associated with one of the bearings and located downstream of the bearings. The high pressure pump has at least two flow control valves. In each case one of the flow control valves is arranged in one of the return sections of the flushing line. This has the advantage that the rinsing agent flow for each bearing can be adjusted individually via one of the flow control valves.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind das Stromregelventil oder die Stromregelventile in einem in dem Pumpengehäuse angeordneten Abschnitt der Spülleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Stromregelventil oder die Stromregelventile in sehr sicherer Weise in der Hochdruckpumpe angeordnet sein können. Des Weiteren kann ein sehr kompakter Aufbau der Hochdruckpumpe erreicht werden.In a further advantageous embodiment, the flow control valve or the flow control valves are arranged in a arranged in the pump housing portion of the purge line. This has the advantage that the flow control valve or the flow control valves can be arranged in a very secure manner in the high-pressure pump. Furthermore, a very compact design of the high-pressure pump can be achieved.
Gemäß eines zweiten Aspekts umfasst die Erfindung eine Hochdruckpumpe zur Förderung eines Fluids, mit einem Pumpengehäuse, einer in dem Pumpengehäuse ausgebildeten Ausnehmung, in der eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Hochdruckpumpe angeordnet ist. In der Ausnehmung sind zwei Lagerräume zur Aufnahme jeweils eines Lagers angeordnet. Die Lager sind ausgebildet zum Lagern der Antriebsvorrichtung. Die Hochdruckpumpe hat eine Spülleitung, die hydraulisch mit der Ausnehmung gekoppelt ist und die ausgebildet ist zum Spülen der Ausnehmung und der Lager. Jedem der Lagerräume ist eine Drossel oder eine Blende zugeordnet. Die Drossel oder die Blende ist mit dem jeweils zugeordneten Lagerraum zum Einstellen eines Spülmittelstroms in dem jeweils zugeordneten Lager hydraulisch direkt gekoppelt.According to a second aspect, the invention comprises a high-pressure pump for conveying a fluid, having a pump housing, a recess formed in the pump housing, in which a drive device for driving the high-pressure pump is arranged. In the recess two storage spaces for receiving a respective bearing are arranged. The bearings are designed to support the drive device. The high pressure pump has a purge line that is hydraulically coupled to the recess and that is configured to purge the recess and the bearings. Each of the storage rooms is assigned a throttle or a diaphragm. The throttle or the diaphragm is hydraulically coupled directly to the respective associated storage space for setting a detergent flow in the respective associated bearing.
Derartige Drosseln oder Blenden ermöglichen es, dass ein konstanter Spülmittelstrom eingestellt werden kann. Auch bei Veränderungen am Lager der Antriebsvorrichtung während der Lebenszeit der Hochdruckpumpe kann ein Ansteigen des Spülmittelstroms und damit ein unnötiger Bedarf an Fluid vermieden werden. Des Weiteren können Reparaturen an der Hochdruckpumpe, insbesondere am Lager, vermieden werden. Darüber hinaus können niedrige Kosten für die Wartung und den Betrieb der Hochdruckpumpe erreicht werden. Der Spülmittelstrom für jedes Lager kann individuell über eine der Drosseln oder Blenden eingestellt werden kann. Die Drosseln oder Blenden sind einfach aufgebaute Bauteile zur Einstellung des maximalen Spülmittelstroms.Such throttles or orifices make it possible to set a constant flushing agent flow. Even with changes to the bearing of the drive device during the lifetime of the high pressure pump, an increase in the detergent flow and thus an unnecessary need for fluid can be avoided. Furthermore, repairs to the high-pressure pump, especially on the camp, can be avoided. In addition, low costs for the maintenance and operation of the high-pressure pump can be achieved. The flushing fluid flow for each bearing can be adjusted individually via one of the throttles or orifices. The chokes or orifices are simply constructed components for setting the maximum detergent flow.
In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß des zweiten Aspekts ist jeweils einem der Lager ein Rücklaufabschnitt der Spülleitung direkt zugeordnet und stromabwärts des jeweiligen Lagers angeordnet. In jeweils einem der Rücklaufabschnitte der Spülleitung ist eine Drossel oder eine Blende angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Spülmittelstrom für jedes Lager individuell über eine der Drosseln oder Blenden eingestellt werden kann.In an advantageous embodiment according to the second aspect, in each case one of the bearings is assigned a return section of the flushing line directly and arranged downstream of the respective bearing. In each one of the return sections of the purge line, a throttle or a diaphragm is arranged. This has the advantage that the detergent flow for each bearing can be adjusted individually via one of the throttles or orifices.
In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß des zweiten Aspekts sind die Drosseln oder Blenden in einem in dem Pumpen gehäuse angeordneten Abschnitt der Spülleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Drosseln oder Blenden in sehr sicherer Weise in der Hochdruckpumpe angeordnet sein können. Des Weiteren kann ein sehr kompakter Aufbau der Hochdruckpumpe erreicht werden.In an advantageous embodiment according to the second aspect, the throttles or orifices are arranged in a housing arranged in the pumping section of the purge line. This has the advantage that the throttles or orifices can be arranged in a very secure manner in the high-pressure pump. Furthermore, a very compact design of the high-pressure pump can be achieved.
Gemäß eines dritten Aspekts umfasst die Erfindung eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, die aufweist eine Vorförderpumpe zur Förderung des Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank in eine Pumpengehäuseausnehmung einer stromabwärts der Vorförderpumpe angeordneten Hochdruckpumpe gemäß des ersten oder zweiten Aspekts. Die Hochdruckpumpe ist ausgebildet zur Förderung von Kraftstoff aus einer Hochdruckkammer der Hochdruckpumpe in einen Injektor, mit dem Kraftstoff in die Brennkraftmaschine einspritzbar ist.According to a third aspect, the invention comprises an injection system for an internal combustion engine, which has a prefeed pump for conveying the fuel from a fuel tank into a pump housing recess of a high-pressure pump arranged downstream of the prefeed pump according to the first or second aspect. The high-pressure pump is designed to deliver fuel from a high-pressure chamber of the high-pressure pump into an injector, with which fuel can be injected into the internal combustion engine.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.Advantageous embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings.
Es zeigen:Show it:
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals.
Die in den Figuren dargestellte Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine weist einen Kraftstofftank
Stromabwärts der Vorförderpumpe
Der Kraftstoffspeicher
Stromabwärts der Vorförderpumpe
Das Pumpengehäuse
Der Kraftstoff kann von der Vorförderpumpe
In dem Pumpengehäuse
Die Pumpeneinheit
Der Hochdruckkolben
Um die Hochdruckkammer
Die Spülleitung
In der in
In einer weiteren in
In der in
Im Folgenden soll die Funktion der Einspritzanlage für die Brennkraftmaschine beschrieben werden:
Die Vorförderpumpe
The
Durch eine Drehbewegung der Antriebswelle
Der Kraftstoff wird dann von der Hochdruckkammer
In der in
Mittels der in
Mittels der in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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