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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik werden in einem Kraftstoffeinspritzsystem Kraftstoffpumpen, wie beispielsweise Innenzahnradpumpen, Außenzahnradpumpen oder Flügelzellenpumpen eingesetzt, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer Hochdruckpumpe zu fördern, die dann den Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt und an einen Hochdruckspeicher weiterleitet.
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Eine mechanisch angetriebene Innenzahnradpumpe zum Fördern von Kraftstoff in einer Brennkraftmaschine ist in
DE 100 35 900 A1 beschrieben. Die dortige Innenzahnradpumpe weist einen innenverzahnten Zahnring und ein außenverzahntes Ritzel auf, das zum Erzeugen einer Pumpenwirkung mit dem Zahnring zusammenwirkt.
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In
DE 10 2008 042 066 A1 ist eine Zahnradpumpe zur Versorgung einer Einspritzpumpe einer Verbrennungsmaschine mit Kraftstoff beschrieben, welche ein mit einem Deckel versehenes Gehäuse aufweist, in welchem ein um eine Achse rotierbares Zahnrad aufgenommen ist.
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In
DE 10 2006 007 554 A1 ist eine Förderpumpe beschrieben, welche in einen Elektromotor integriert ist. Die Förderpumpe umfasst ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad. Zwischen den beiden Zahnrädern bildet sich ein Förderraum aus. Das zweite Zahnrad lagert in seiner Mitte auf einem Dorn. Das erste Zahnrad ist ein Außenzahnrad und bildet den Rotor, das zweite Zahnrad ist ein Innenzahnrad, welches im außermittigen Zentrum des ersten Zahnrads mitgeschleppt wird.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffpumpen werden darüber hinaus unter anderem Gleitlager zur Lagerung des Antriebsrads bzw. Antriebszahnrads auf der Antriebswelle eingesetzt. Jedoch ist bei den bekannten Gleitlagern die undefinierte Schmierung des Gleitlagers insbesondere an einem oberen Belastungsbereich problematisch, da es hierdurch zu einem Schmierungsmangel und einem erheblichen Verschleiß am oberen Belastungsbereich kommt. Auch schlecht schmierende Kraftstoffe, hohe Betriebstemperaturen und hohe Gegendrücke tragen darüber hinaus zu einem hohen Verschleiß bei.
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Daher ist es erforderlich, die Dauerfestigkeit einer Kraftstoffpumpe, bei welcher zwischen der Antriebswelle und dem Antriebszahnrad ein Gleitlager eingesetzt ist, zu verbessern.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, welche ein durch eine Antriebswelle angetriebenes Antriebsrad aufweist, welches auf einem in eine durch ein Pumpengehäuse gebildete Pumpenkammer hinein ragenden Lagerzapfen mittels eines Gleitlagers gelagert ist, wobei in dem Gehäuse eine Aussparung ausgebildet ist, welche eine Verbindung zwischen einer Druckseite der Kraftstoffpumpe und dem Gleitlager vorsieht. Durch Vorsehen der Verbindung zwischen der Druckseite der Kraftstoffpumpe und dem Gleitlager, insbesondere dem oberen Bereich des Gleitlagers, kann diesem zuverlässig und kontinuierlich Kraftstoff zugeführt werden, so dass eine konstante, definierte Schmierung über die gesamte Gleitlagerlänge gewährleistet wird und somit der Verschleiß des Gleitlagers, insbesondere am oberen Belastungsbereich, deutlich reduziert wird. Hierdurch wird wiederum die Dauerfestigkeit der Kraftstoffpumpe verbessert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Aussparung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt.
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Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Abschnitt der Aussparung in einem Boden des Gehäuses auf der Druckseite gebildet.
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Vorzugsweise ist der erste Abschnitt als radiale Nut ausgebildet. Durch Vorsehen der radialen Nut wird eine Verbindung von dem Boden des Gehäuses auf der Druckseite zu dem Lagerzapfen realisiert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Abschnitt in dem Lagerzapfen ausgebildet.
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Vorzugsweise ist der zweite Abschnitt als axiale Nut ausgebildet. Durch die axiale Nut wird eine Verbindung zwischen der radialen Nut und dem Gleitlagerdurchmesser realisiert. Somit wird eine kontinuierliche Druckschmierung des Gleitlagers sichergestellt
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Lagerzapfen integral mit dem Boden des Gehäuses ausgebildet.
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Darüber hinaus ist die Kraftstoffpumpe vorzugsweise als Außenzahnradpumpe, Innenzahnradpumpe oder Flügelzellenpumpe ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsrad ein erstes Zahnrad, welches mit einem zweiten Zahnrad in kämmenden Eingriff steht.
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Besonders bevorzugt bildender erste Abschnitt und der zweite Abschnitt der Aussparung gemeinsam einen kontinuierlichen Fluidkanal zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Gleitlager, insbesondere zu einem oberen Bereich des Gleitlagers. Hierdurch kann eine besonders zuverlässige Schmierung des Gleitlagers und somit eine hohe Lebensdauer der Kraftstoffpumpe sichergestellt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 einen Schnitt durch eine Kraftstoffpumpe gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine teilweise geschnittene Ansicht der in 1 dargestellten Kraftstoffpumpe von oben,
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3 einen Schnitt durch einen Teil einer Kraftstoffpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
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4 einen Ansicht eines Bodens eines Gehäuses der in 3 dargestellten Kraftstoffpumpe von oben.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In 1 zeigt einen Schnitt durch eine Kraftstoffpumpe 1 gemäß dem Stand der Technik, welche als Außenzahnradpumpe ausgebildet ist. Die Kraftstoffpumpe 1 weist ein Gehäuse 2, dessen offene Seite durch einen Gehäusedeckel 3 verschlossen wird. Das Gehäuse 2 schließt zusammen mit dem Gehäusedeckel 3 eine Pumpenkammer 4 ein, in welcher ein erstes Zahnrad 5 und ein zweites Zahnrad 6 angeordnet sind. Der von der Kraftstoffpumpe 1 zu fördernde Kraftstoff wird dabei in den Räumen zwischen den Zähnen des ersten Zahnrads 5 bzw. des zweiten Zahnrads 6 und dem Gehäuse 2 transportiert. Das erste Zahnrad 5 ist ein Antriebsrad 7, welches durch die Drehung einer Antriebswelle 8 um ihre Drehachse 9 herum von dieser angetrieben wird. Das Antriebsrad 7 ist auf einem Lagerzapfen 10, welcher integral mit dem Gehäuse 2 ausgebildet ist und von diesem in die Pumpenkammer 4 hinein ragt, um die axiale Baulänge der Kraftstoffpumpe 1 möglichst gering zu halten, über ein Gleitlager gelagert. Wird das erste Zahnrad 5 bzw. Antriebsrad 7 durch die Antriebswelle 8 in eine Drehbewegung versetzt, so kämmt die Außenverzahnung des ersten Zahnrads 5 in der Außenverzahnung des zweiten Zahnrads 6 und erzeugt einen Fördervolumenstrom des Kraftstoffs, in welchem die Verzahnung läuft. Beim Betrieb der Kraftstoffpumpe 1 ergibt sich dabei im Bereich einer Zahnradfreistellung 11 und des Lagerzapfens 10 eine undefinierte Druckverteilung und somit eine undefinierte Schmierung, angedeutet in der Figur durch den durch das Bezugszeichen 13 gekennzeichneten Pfeil, des Lagers insbesondere an einem oberen Belastungsbereich, der in der Figur durch die gestrichelte Linie umrandet ist und durch das Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist. In diesem Bereich tritt dann aufgrund des Schmierungsmangels ein erhöhter Verschleiß auf.
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2 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht der in 1 dargestellten Kraftstoffpumpe von oben, wobei nochmals das erste auf der Antriebswelle 8 angeordnete bzw. auf dem Lagerzapfen 10 sitzende Zahnrad 5 bzw. Antriebsrad 7 und das zweite Zahnrad 6 dargestellt. Durch den durch das Bezugszeichen 14 gekennzeichneten Pfeil wird die Belastungsrichtung angedeutet.
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3 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Kraftstoffpumpe 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei hier lediglich der Bereich des ersten Zahnrads 5 bzw. Antriebsrads 7 dargestellt ist, das auf dem Lagerzapfen 10 angeordnet ist. Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Kraftstoffpumpe 1 ist die Schmierung des Lagers, die hier ebenfalls durch den Pfeil 13 angedeutet ist, jedoch definiert, was durch die Aussparung 15 erreicht wird, welche in dem Gehäuse 2 bzw. zumindest teilweise in einem Boden 16 des Gehäuses 2 gebildet ist, um eine Verbindung zwischen einer Druckseite 21 (siehe 4) der Kraftstoffpumpe 1 und dem Gleitlager vorzusehen. Die Aussparung 15 umfasst dabei einen ersten Abschnitt 17 und einen zweiten Abschnitt 18. Der erste Abschnitt 17 ist in dem Boden 16 des Gehäuses 2 als radiale Nut 19 gebildet und der zweite Abschnitt 18 ist als axiale Nut 20 in dem Lagerzapfen 10 gebildet. Der erste Abschnitt 17 und der zweite Abschnitt 18 der Aussparung 15 bilden somit gemeinsam einen kontinuierlichen Fluidkanal 23 zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Gleitlager, so dass eine konstante Schmierung über die gesamte Gleitlagerlänge sichergestellt ist.
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4 zeigt eine Ansicht des Bodens 16 eines Gehäuses 2 der in 3 dargestellten Kraftstoffpumpe 1 von oben, in welchem die Aussparung 14, die den als radiale Nut 19 ausgebildeten ersten Abschnitt 17 und den als axiale Nut 20 ausgebildeten zweiten Abschnitt 18 umfasst, um so die gezielte Verbindung zwischen der Druckseite 21 der Kraftstoffpumpe und des oberen Bereichs des Gleitlagers für eine definierte Druckschmierung des Gleitlagers bereitzustellen. Die Saugseite der Kraftstoffpumpe 1 ist in der Figur durch das Bezugszeichen 22 gekennzeichnet.
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Bei der Kraftstoffpumpe gemäß der Erfindung wird somit auf konstruktiv einfache und somit kostengünstige Art und Weise eine zuverlässige Gleitlagerschmierung realisiert, wodurch eine Kraftstoffpumpe mit langer Lebensdauer bereitgestellt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10035900 A1 [0003]
- DE 102008042066 A1 [0004]
- DE 102006007554 A1 [0005]
