DE102010031357A1 - Fuel injection device for internal combustion engine, has fuel tank, where low pressure pump is interconnected with metering unit and overflow valve through low pressure line - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem Kraftstofftank, der mittels einer Niederdruckpumpe über eine Niederdruckleitung, mit der eine Zumesseinheit und ein Überströmventil verschaltet sind, zur Kraftstoffversorgung mit einer Hochdruckpumpe verbunden ist, deren Hochdruckpumpenausgang mit einem Hochdruckspeicher wirkverbunden ist, der über zumindest eine Einspritzleitung mit einem Kraftstoffinjektor verschaltet ist, wobei von der Niederdruckleitung eine Teilmenge Kraftstoff für eine Schmierung in den Hochdruckpumpeninnenraum geleitet wird und wobei eine Entlüftung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in den Kraftstofftank erfolgt.The invention relates to a fuel injection device of an internal combustion engine, with a fuel tank, which is connected by means of a low pressure pump via a low pressure line, with a metering unit and a spill valve to the fuel supply to a high pressure pump, the high pressure pump output is operatively connected to a high-pressure accumulator, the at least one Injection line is connected to a fuel injector, wherein from the low pressure line, a portion of fuel for lubrication in the high-pressure pump interior is passed and wherein a venting of the fuel injection device takes place in the fuel tank.
Eine derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist aus der
Weiterhin ist allgemein bekannt, einen Stößelraum der Hochdruckpumpe gezielt mit Leckagebohrungen zu versehen. Über eine solche beispielsweise in einen Rollenstößel eingelassene Leckagebohrung wird Leckagekraftstoff der hydrodynamischen Gleitlagerfläche zwischen der Lauffläche der Laufrolle und der Nockenlaufbahn der Pumpennockenwelle geführt wird.Furthermore, it is generally known to provide a plunger chamber of the high pressure pump specifically with leakage holes. Leakage fuel of the hydrodynamic sliding bearing surface between the running surface of the roller and the cam track of the pump camshaft is guided over such a leakage bore, for example, in a roller tappet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitzustellen, bei der eine Mangelschmierung der kraftstoffgeschmierten Hochdruckpumpe vermieden ist.The invention has for its object to provide a fuel injection device, in which a lack of lubrication of the fuel-lubricated high-pressure pump is avoided.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Entlüftung so ausgebildet ist, dass ein Eindringen von in Kraftstoff gelöster Luft in den Pumpeninnenraum vermieden ist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass es für einen Rollenstößel einer Hochdruckpumpe entscheidend ist, dass die Laufrolle des Rollenstößels leichtgängig in einem Rollenschuh drehbar gelagert ist und bei kleinster Drehzahl sich ein hydrodynamisches Gleitlager ausbildet. Für die Funktion des hydrodynamischen Gleitlagers ist eine ausreichende Versorgung von Kraftstoff notwendig. Wenn Luftblasen in das hydrodynamische Gleitlager zwischen Laufrolle und Rollenschuh eingezogen werden, kann sich die Hydrodynamik nicht ausbilden, es kommt zu Mischreibung und dadurch wird die Laufrolle schwergängig. Infolge der schwergängigen Laufrolle kommt es zu einem Hochdruckpumpenschaden dadurch, dass Schlupf zwischen Laufrolle und der Nockenbahn auftritt. Dieser Schlupf kann Gleitverschleiß erzeugen bis hin zum Anfressen zwischen Laufrolle und Nockenbahn. Eine totale Zerstörung der Hochdruckpumpe könnte die Folge sein. Durch Versuche ist herausgefunden worden, dass es im Kraftstoffzulauf zu dem Hochdruckpumpeninnenraum an Drosselstellen zu Unterdruckgebieten kommt. Dadurch kann die in Kraftstoff gelöste Luft ausgasen und wird in Form von Luftblasen mit dem Kraftstoff mitgerissen. Die Luftblasen verharren trotz eines Überdrucks im Kraftstoff ohne wieder in Lösung zu gehen und gelangen so in das Innere der Hochdruckpumpe. Außerdem können Luftblasen schon im Tank von dem Niederdrucksystem angesaugt werden und gelangen ebenfalls mit dem geförderten Kraftstoff in den Hochdruckpumpeninnenraum. Erfindungsgemäß werden die gelösten Luftblasen gehindert, in den Pumpeninnenraum hinein zu gelangen. Dadurch wird insbesondere der Rollenstößel der Hochdruckpumpe vor Luftblasen geschützt und die Hydrodynamik wird nicht durch Luftblasen und infolgedessen durch Mangelschmierung beeinträchtigt. Die Erfindung kann für Hochdruckpumpen mit externer Niederdruck Druckversorgung (EKP-Anwendungen) als auch mit interner Niederdruck Druckversorgung (ZP-Anwendungen) angewendet werden.This object is achieved in that the vent is designed so that penetration of dissolved in fuel air is avoided in the pump interior. This embodiment is based on the finding that it is crucial for a roller tappet of a high-pressure pump that the roller of the roller tappet is rotatably mounted in a roller shoe rotatably and at the lowest speed forms a hydrodynamic sliding bearing. For the function of the hydrodynamic plain bearing an adequate supply of fuel is necessary. If air bubbles are drawn into the hydrodynamic slide bearing between roller and roller shoe, the hydrodynamics can not form, it comes to mixed friction and thus the roller is stiff. The stiff roller causes high pressure pump damage due to slippage between the roller and the cam track. This slip can cause sliding wear to the point of galling between the roller and the cam track. A total destruction of the high pressure pump could be the result. Through experiments it has been found that in the fuel feed to the high pressure pump interior comes at throttling points to negative pressure areas. As a result, the air dissolved in fuel outgas and is entrained in the form of air bubbles with the fuel. The air bubbles remain despite an overpressure in the fuel without going back into solution and so get into the interior of the high-pressure pump. In addition, air bubbles can be sucked in the tank of the low pressure system and also get with the subsidized fuel in the high-pressure pump interior. According to the invention, the dissolved air bubbles are prevented from entering the interior of the pump. As a result, in particular the roller tappet of the high pressure pump is protected from air bubbles and the hydrodynamics is not affected by air bubbles and consequently by lack of lubrication. The invention can be applied to high pressure pumps with external low pressure pressure supply (EKP applications) as well as with internal low pressure pressure supply (ZP applications).
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Stößelfederraum der Hochdruckpumpe durchströmungsfrei ausgebildet. Wiederum in weiterer Ausgestaltung weist der Stößelfederraum an geodätisch hoher Stelle eine Anbindung für eine Rücklaufleitung in den Kraftstofftank auf. Grundsätzlich sammeln sich Luftblasen bevorzugt in diesem Stößelfederraum und können ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen durch Verwirbelung im Betrieb insbesondere zu dem Rollenstößel gelangen. Dadurch, dass die Rücklaufleitung an der erhabensten Stelle an den Stößelfederraum angebunden ist, werden die vorhandenen Luftblasen aus dem Pumpeninnenraum beziehungsweise dessen Stößelfederraum in den Rücklauf geführt.In a further development of the invention, a plunger spring chamber of the high pressure pump is formed without flow. Again in a further embodiment, the plunger spring chamber at geodetically high point on a connection for a return line in the fuel tank. In principle, air bubbles preferably accumulate in this push-button spring space and, in particular, can reach the roller tappet without swirling during operation, without the measures according to the invention. Because the return line is connected to the highest point on the plunger spring chamber, the existing air bubbles from the pump interior or its plunger spring chamber are guided in the return.
In einer alternativen oder ergänzenden Weiterbildung zweigt von der Niederdruckleitung eine Schmierungsleitung und eine Zumessleitung ab und das Überdruckventil ist In der Niederdruckleitung angeordnet. Dadurch gelangen Luftblasen von der Niederdruckleitung direkt zu einem Überströmventil.In an alternative or additional development, a lubrication line and a metering line branch off from the low-pressure line and the overpressure valve is arranged in the low-pressure line. As a result, air bubbles pass from the low-pressure line directly to an overflow valve.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Niederdruckleitung als Steigleitung ausgebildet. Dabei sind wiederum in Weiterbildung die Schmierungsleitung und die Zumessleitung nach unten abzweigende Querbohrungen, die übereinanderliegend in die Niederdruckleitung einmünden beziehungsweise von dieser abzweigen. Die Luftblasen werden somit durch den Hauptstrom durch die Steigleitung in Richtung zu dem Überströmventil und damit in den Rücklauf geführt. In a further embodiment of the invention, the low pressure line is designed as a riser. In turn, in a further development, the lubrication line and the metering line are downwardly branching transverse bores which open into the low-pressure line and branch off from one another. The air bubbles are thus guided through the main flow through the riser in the direction of the overflow valve and thus in the return.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können in wiederum einer alternativen oder ergänzenden Ausführung die Schmierungsleitung eine Engstelle mit einem freien Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Luftblasendurchmesser ist. Durch diese Ausgestaltung wird die Luftblase am Durchkommen gehindert.In a further embodiment of the invention, in another alternative or supplementary embodiment, the lubrication line can have a constriction with a free diameter which is smaller than the air bubble diameter. By this configuration, the air bubble is prevented from getting through.
In weiterer Ausgestaltung ist die Engstelle in einen Filter integriert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Filter ein Ringspaltfilter ist und die Engstelle dessen Ringspalthöhe ist. Auch durch diese Ausgestaltung wird der Luftblasentransport in den Pumpeninnenraum unterbunden.In another embodiment, the bottleneck is integrated into a filter. It is particularly advantageous if the filter is an annular gap filter and the bottleneck is the annular gap height. Also by this configuration, the air bubble transport is prevented in the pump interior.
Weitere vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, in which an illustrated in the figures embodiment of the invention is described in more detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Es zeigen:Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die in
Der Pumpenarbeitsraum
Der Rollenstößel
In den Triebwerksraum mündet eine Niederdruckleitung
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
Es können im Rahmen der Erfindung mehrere der einzelnen beschriebenen Maßnahmen miteinander kombiniert werden.It can be combined with each other within the scope of the invention, several of the individual measures described.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE (1) | DE102010031357A1 (en) |
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WO2014118181A1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure pump |
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DE102006000002A1 (en) | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Denso Corp., Kariya | Fuel supply device for pressure accumulation fuel injection system, has throttle insert arranged upstream of control valve to limit flow rate of fuel filtered by fuel filter, where high pressure of feed pump is applied on filter |
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2010
- 2010-07-15 DE DE102010031357A patent/DE102010031357A1/en not_active Withdrawn
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