DE102010038994A1

DE102010038994A1 - Hochdruckpumpe

Info

Publication number: DE102010038994A1
Application number: DE201010038994
Authority: DE
Inventors: Sascha Ambrock
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2012-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Pumpengehäuse, in welchem eine Leckagebohrung vorgesehen ist, welche Kraftstoff von einem Hochdruckbereich zu einem Niederdruckbereich, insbesondere zu einem Kraftstoffzulauf, der Hochdruckpumpe leitet, wobei in der Leckagebohrung ein Ventil vorgesehen ist

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind kraftstoffgeschmierte Hochdruckpumpen für Common-Rail-Systeme bekannt, welche als Steckpumpe ausgebildet sind.
Beispielsweise ist in DE 10 2008 041 383 A1 eine Steckpumpe zum Einspeisen von hochverdichtetem Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher zur Versorgung eines Brennraums einer Brennkraftmaschine beschrieben, welche ein Gehäuse mit einem Pumpenraum umfasst, der durch eine Saugleitung mit einem Saugventil und durch eine Hochdruckleitung mit einem Hochdruckventil verbunden ist.
Eine weitere als Steckpumpe ausgebildete Hochdruckkraftstoffpumpe ist in DE 10 2008 001 018 A1 beschrieben. Die Hochdruckkraftstoffpumpe weist ein Pumpengehäuse und einen Pumpenkolben auf, welcher in einem Pumpenzylinderkopf verschiebbar geführt ist und über eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff bewegbar ist. Der Pumpenkolben ist über einen am Pumpengehäuse geführten Stößelkörper mittels eines Rollenschuhs mit Laufrolle, welche mit der Nockenwelle in Kontakt steht, hin und her bewegbar. Um eine sichere Abdichtung des Innenraums der Hochdruckkraftstoffpumpe zu gewährleisten, ist zwischen dem Stößelkörper und dem Pumpengehäuse eine Stangendichtung angeordnet und zwischen Stößelkörper und Rollenschuh ein O-Ring platziert.
Da diese Hochdruckpumpen für Common-Rail-Systeme mit Drücken bis zu oberhalb von 2000 bar arbeiten, sind die mechanischen Kräfte im Inneren dieser Hochdruckpumpen und daher die Belastungen der einzelnen Komponenten extrem hoch.
Beispielsweise wird, um den Druck zwischen Hochdruck- und Triebwerksraum der Hochdruckpumpe zu entlasten, bei im Stand der Technik bekannten Hochdruckpumpen eine Leckagebohrung im Pumpengehäuse vorgesehen, die den Kraftstoff auf die Niederdruckseite entspannt. Hierdurch kommt es jedoch zu einer Kraftstoffverschleppung bzw. Ölverschleppung.
Daher ist es notwendig, eine Hochdruckpumpe zu schaffen, welche eine Reduzierung der Kraftstoffverschleppung bzw. Ölverschleppung erzielt.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine vorgesehen, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Pumpengehäuse, in welchem eine Leckagebohrung vorgesehen ist, welche Kraftstoff von einem Hochdruckbereich, insbesondere von einem Pumpenarbeitsraum, zu einem Niederdruckbereich, insbesondere zu einem Kraftstoffzulauf, der Hochdruckpumpe leitet, wobei in der Leckagebohrung ein Ventil vorgesehen ist. Durch die Leckagebohrung kann der Druck zwischen Hochdruck- und Triebwerkraum entlastet werden und zur Niederdruckseite hin entspannt werden. Durch Vorsehen des Ventils in der Leckagebohrung bzw. Entlastungsbohrung kann jedoch gleichzeitig eine Kraftstoffverschleppung, beispielsweise von Kraftstoff in einen Ölkreislauf der Hochdruckpumpe, bzw. eine Ölverschleppung von Öl in den Kraftstoffkreislauf vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform öffnet das Ventil, wenn während der Förderphase der Hochdruckpumpe ein vorbestimmter Druck erreicht wird. Wird das Ventil bei Stillstand der Hochdruckpumpe geschlossen, kann wie oben bereits erwähnt, eine Kraftstoffverschleppung bzw. Ölverschleppung effektiv verhindert werden. Wird das Ventil dann aber während der Förderphase geöffnet und der Druck wird entsprechend entlastet, werden die Komponenten im Hochdruckbereich der Hochdruckpumpe, insbesondere eine Dichtung, welche Kraftstoff von Öl oder einen ersten Kraftstoff von einem zweiten Kraftstoff trennt, geschont und haben demzufolge eine längere Lebensdauer.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hochdruckpumpe eine kraftstoffgeschmierte oder eine ölgeschmierte Hochdruckpumpe.
Vorzugsweise ist die Hochdruckpumpe als Steckpumpe ausgebildet.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Hochdruckpumpe eine Dichtung auf, welche angeordnet ist, um einen ersten Kraftstoff und einen zweiten Kraftstoff oder Öl und den ersten Kraftstoff in der Hochdruckpumpe zu trennen. Bei der ersten Variante wird anstelle des Öls zum Schmieren des Triebwerks der Hochdruckpumpe ein zweiter Kraftstoff eingesetzt wird, der hochwertiger als der erste Kraftstoff ist, der zum Betrieb der Brennkraftmaschine verwendet wird.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Leckagebohrung oberhalb der Dichtung angeordnet.
Besonders bevorzugt ist die Dichtung eine Lineardichtung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem Hochdruckbereich ein Pumpenarbeitsraum mit einem darin zumindest teilweise angeordneten Pumpenkolben vorgesehen, welcher bei Drehung einer Nockenwelle mittelbar in eine Hubbewegung in dem Pumpenarbeitsraum versetzt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Schnitt durch einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß dem Stand der Technik; und
2 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Ventils in einer Leckagebohrung gemäß einer Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist ein Schnitt durch einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe 14 für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Hochdruckpumpe 14 ist dabei als Steckpumpe ausgebildet und weist ein Pumpengehäuse 1 auf, auf dem ein Pumpenzylinderkopf 2 aufgesetzt ist. In dem Pumpenzylinderkopf 2 ist ein Pumpenkolben 3 verschiebbar geführt, welcher über einen Federteller 4 und eine Stößelfeder 5 in einer von dem Pumpenzylinderkopf 2 weg gerichteten Richtung vorgespannt wird. Auf der zu der Stößelfeder 5 entgegengesetzten Seite des Federtellers 4 steht dieser mit einem Stößelkörper 6 in Verbindung, welcher an seinen Außenseiten am Pumpengehäuse 1 geführt ist und im Bereich des Pumpenkolbens 3 zudem einen Rollenschuh 7 aufnimmt. Der Rollenschuh 7 steht in seinem unteren Bereich wiederum über eine Laufrolle 8 mit einer hier nicht dargestellten Nockenwelle der Brennkraftmaschine in Kontakt. Um eine sichere Abdichtung des Innenraums 9 der Hochdruckpumpe 14 zu gewährleisten, ist zwischen dem Stößelkörper 6 und dem Pumpengehäuse 1 eine Stangendichtung 10 angeordnet. Darüber hinaus ist zwischen dem Stößelkörper 6 und dem Rollenschuh 7 ein O-Ring 11 platziert. Um bei Betrieb der Hochdruckpumpe 14 eine Relativbewegung zwischen Stößelkörper 6 und Rollenschuh 7 zu unterbinden und somit eine übermäßige Belastung des O-Rings 11 auszuschließen, ist der rollenschuh 7 durch einen Sicherungsring 12 an dem Stößelkörper 6 gesichert. Um auftretende Leckage entlang der Kolbenbohrung zwischen Pumpenzylinderkopf 2 und Pumpenkolben 3 aus dem Pumpeninnenraum 9 abführen zu können, ist außerdem im Pumpengehäuse 1 eine Leckagebohrung 13 vorgesehen, welche den sich hier sammelnden Kraftstoff zu einem Kraftstoffzulauf (siehe 2) der Hochdruckpumpe zurückführt. Alternativ kann die Leckagebohrung 13 auch angeordnet sein, um von dem Stößelkörper 6 zu dem Kraftstoffzulauf zu führen.
2 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Ventils 15 in einer Leckagebohrung 13 gemäß einer Ausführungsform. An dem schematisch dargestellten Pumpenkolben 3 ist an einem unteren Abschnitt eine Dichtung 16 angeordnet, die als Lineardichtung ausgebildet ist. Die Dichtung 16 wirkt, um beispielsweise Öl zum Schmieren des Triebwerks (nicht dargestellt) von dem zu fördernden Kraftstoff in der Hochdruckpumpe 14 zu trennen. Alternativ kann die Dichtung 16 auch wirken, um einen ersten Kraftstoff von einem zweiten Kraftstoff in der Hochdruckpumpe 14 zu trennen. Der erste Kraftstoff kann dabei der zu fördernde Kraftstoff und der zweite Kraftstoff ein höherwertiger Kraftstoff zum Schmieren des Triebwerks sein. Oberhalb der Dichtung 16 ist eine Leckagebohrung 13 vorgesehen, die eine Druckentlastung zur Niederdruckseite der Hochdruckpumpe 14 ermöglicht. Die Leckagebohrung 13 mündet hierzu in einen Kraftstoffzulauf 17 der Hochdruckpumpe 14, über welchen der Hochdruckpumpe 14 über ein Saugventil 18 Kraftstoff zugeführt wird. In der Leckagebohrung 13 ist das Ventil 15 angeordnet. Wenn die Hochdruckpumpe 14 nicht arbeitet, ist das Ventil 15 geschlossen, um eine Kraftstoffverschleppung bzw. Ölverschleppung zu verhindern. Andererseits wird das Ventil in der Förderphase der Hochdruckpumpe 14 geöffnet, um eine entsprechende Druckentlastung zu ermöglichen, so dass dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoff ausgesetzte Komponenten, wie beispielsweise die Dichtung 16, ebenfalls entlastet werden. Das Ventil kann entweder bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks oder direkt bei Beginn der Förderphase geöffnet werden.
Insgesamt betrachtet wird mit der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe 14 auf effektive Art und Weise eine Kraftstoffverschleppung bzw. Ölverschleppung vermieden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008041383 A1 [0003]
DE 102008001018 A1 [0004]

Claims

Hochdruckpumpe (14) für ein Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Pumpengehäuse (1), in welchem eine Leckagebohrung (13) vorgesehen ist, welche Kraftstoff von einem Hochdruckbereich zu einem Niederdruckbereich, insbesondere zu einem Kraftstoffzulauf (17), der Hochdruckpumpe (14) leitet, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leckagebohrung (13) ein Ventil (15) vorgesehen ist.
Hochdruckpumpe (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (15) öffnet, wenn während der Förderphase der Hochdruckpumpe (14) ein vorbestimmter Druck erreicht wird.
Hochdruckpumpe (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (14) eine kraftstoffgeschmierte oder eine ölgeschmierte Hochdruckpumpe (14) ist.
Hochdruckpumpe (14) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (14) als Steckpumpe ausgebildet ist.
Hochdruckpumpe (14) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (14) eine Dichtung (16) aufweist, welche angeordnet ist, um einen ersten Kraftstoff und einen zweiten Kraftstoff oder Öl und den ersten Kraftstoff in der Hochdruckpumpe (14) zu trennen.
Hochdruckpumpe (14) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckagebohrung (13) oberhalb der Dichtung (16) angeordnet ist.
Hochdruckpumpe (14) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) eine Lineardichtung ist.
Hochdruckpumpe (14) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hochdruckbereich ein Pumpenarbeitsraum mit einem darin zumindest teilweise angeordneten Pumpenkolben (3) vorgesehen ist, welcher bei Drehung einer Nockenwelle mittelbar in eine Hubbewegung in dem Pumpenarbeitsraum versetzt wird.