DE102010062159A1

DE102010062159A1 - high pressure pump

Info

Publication number: DE102010062159A1
Application number: DE201010062159
Authority: DE
Inventors: Werner Vallon; Dietmar Ottenbacher; Gerhard Meier; Andreas Dutt; Matthias Greiner; Jochen Aleker; Dietmar Schorr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-05-31
Also published as: WO2012072294A1

Abstract

Hochdruckpumpe (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (38), zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend eine Antriebswelle (2) mit wenigstens einem Nocken (3), wenigstens einen Kolben (5), wenigstens einen Zylinder (6) zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens (5), wobei sich der wenigstens eine Kolben (5) mittelbar mittels wenigstens einer Laufrolle (10) mit einer Rollen-Rollfläche (11) auf einer Wellen-Rollfläche (4) der Antriebswelle (2) mit dem wenigstens einen Nocken (3) abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben (5) eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle (2) ausführbar ist, wobei die Wellen-Rollfläche (4) und/oder die Rollen-Rollfläche (11) mit Rillen (40) zur Erhöhung der Rauigkeit der Wellen-Rollenfläche (4) und/oder der Rollen-Rollfläche (11) versehen sind.High pressure pump (1), in particular for a motor vehicle (38), for conveying a fluid, in particular fuel, e.g. B. Diesel, comprising a drive shaft (2) with at least one cam (3), at least one piston (5), at least one cylinder (6) for mounting the at least one piston (5), the at least one piston (5) indirectly by means of at least one roller (10) with a roller rolling surface (11) on a shaft rolling surface (4) of the drive shaft (2) with the at least one cam (3) so that one of the at least one piston (5) Translational movement due to a rotational movement of the drive shaft (2) can be executed, the shaft rolling surface (4) and / or the roller rolling surface (11) having grooves (40) to increase the roughness of the shaft rolling surface (4) and / or the Roller rolling surface (11) are provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Hochdruckeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 und einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.The present invention relates to a high-pressure pump according to the preamble of claim 1, a high-pressure injection system according to the preamble of claim 12 and an internal combustion engine according to the preamble of claim 14.

Stand der TechnikState of the art

In Hochdruckeinspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen von Diesel- oder Benzinmotoren, sorgt eine Hochdruckpumpe dauernd für die Aufrechterhaltung des Druckes in dem Hochdruckspeicher des Common-Rail-Einspritzsystems. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise durch eine Nockenwelle des Verbrennungsmotors mittels einer Antriebswelle angetrieben werden. Für die Förderung des Kraftstoffs zur Hochdruckpumpe werden Vorförderpumpen, z. B. eine Zahnrad- oder Drehschieberpumpe, verwendet, die der Hochdruckpumpe vorgeschaltet sind. Die Vorförderpumpe fördert den Kraftstoff von einem Kraftstofftank durch eine Kraftstoffleitung zu der Hochdruckpumpe.In high-pressure injection systems for internal combustion engines, in particular in common-rail injection systems of diesel or gasoline engines, a high-pressure pump continuously ensures the maintenance of the pressure in the high-pressure accumulator of the common-rail injection system. The high-pressure pump can be driven, for example, by a camshaft of the internal combustion engine by means of a drive shaft. For the promotion of the fuel to the high-pressure pump Vorförderpumpen, z. B. a gear or rotary vane pump used, which are connected upstream of the high-pressure pump. The prefeed pump delivers the fuel from a fuel tank through a fuel line to the high pressure pump.

Als Hochdruckpumpen werden unter anderem Kolbenpumpen eingesetzt. In einem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert. Radial dazu sind Kolben in einem Zylinder angeordnet. Auf der Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken liegt eine Laufrolle mit einer Rollen-Rollfläche auf, die in einem Rollenschuh gelagert ist. Der Rollenschuh ist mit dem Kolben verbunden, so dass der Kolben zu einer oszillierenden Translationsbewegung gezwungen ist. Eine Feder bringt auf den Rollenschuh eine radial zu der Antriebswelle gerichtet Kraft auf, so dass die Laufrolle in ständigen Kontakt zu der Antriebswelle steht. Die Laufrolle steht mit der Rollen-Rollfläche an einer Wellen-Rollfläche der Antriebswelle in Kontakt mit der Antriebswelle. Die Laufrolle ist mittels eines Gleitlagers in dem Rollenschuh gelagert. Die Rollreibung zwischen der Rollen-Rollfläche und der Wellen-Rollfläche kann, insbesondere bei geringen Lasten oder kleinen Drehzahlen oder beim Startvorgang der Hochdruckpumpe, unter der Gleitreibung zwischen der Laufrolle in dem Rollenschuh absinken, so dass die Laufrolle keine Rotationsbewegung ausführt oder nur eine kleine Winkelgeschwindigkeit aufweist. Dies führt in nachteiliger Weise zu hohen bezüglich der Antriebswelle tangentialen Kräften in der Laufrolle und damit in dem Rollenschuh und einer Lagerung des Rollenschuhes, so dass es dadurch zu Beschädigungen und einem erhöhten Verschleiß kommen kann. Insbesondere die immer größeren erforderlichen Drücke bei Dieselmotoren erhöhen die mechanischen Belastungen.Amongst others, piston pumps are used as high-pressure pumps. In a housing, a drive shaft is mounted. Radially to pistons are arranged in a cylinder. On the drive shaft with at least one cam is a roller with a roller rolling surface, which is mounted in a roller shoe. The roller shoe is connected to the piston, so that the piston is forced to oscillate translational motion. A spring applies to the roller shoe a radially directed to the drive shaft force, so that the roller is in constant contact with the drive shaft. The roller is in contact with the drive shaft with the roller rolling surface on a shaft rolling surface of the drive shaft. The roller is mounted by means of a sliding bearing in the roller shoe. The rolling friction between the roller rolling surface and the shaft rolling surface, especially at low loads or low speeds or during the starting process of the high-pressure pump, under the sliding friction between the roller in the roller shoe, so that the roller performs no rotational movement or only a small angular velocity having. This leads disadvantageously to high with respect to the drive shaft tangential forces in the roller and thus in the roller shoe and a bearing of the roller shoe, so that it can cause damage and increased wear. In particular, the ever-increasing pressures required in diesel engines increase the mechanical loads.

Aus der US 2010/0037864 A1 ist eine Hochdruckpumpe mit einer Exzenterwelle bzw. Antriebswelle mit einem Nocken bekannt. Die Hochdruckpumpe dient dabei zur Förderung von Kraftstoff für einen Dieselmotor. Aufgrund der Rotationsbewegung der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken und einer mittelbaren Abstützung eines Kolbens auf der Antriebswelle, führt der Kolben eine oszillierende Bewegung aus zum Pumpen des Kraftstoffes. Dabei weist ein Nockenablauf an der Antriebswelle eine größere Rauigkeit auf als ein Nockenhochlauf.From the US 2010/0037864 A1 is a high pressure pump with an eccentric shaft or drive shaft with a cam known. The high pressure pump serves to deliver fuel for a diesel engine. Due to the rotational movement of the drive shaft with the at least one cam and an indirect support of a piston on the drive shaft, the piston performs an oscillating movement for pumping the fuel. In this case, a cam outlet on the drive shaft has a greater roughness than a cam run-up.

Die US 2007/0071622 A1 zeigt eine Hochdruckpumpe zur Förderung von Kraftstoff für Verbrennungsmotoren. An einer Exzenterwelle sind drei Kolben mittelbar mittels eines Rollenschuhs und einer Laufrolle gelagert. Dabei weist eine Rollen-Rollfläche der Laufrolle eine unterschiedliche Rauigkeit auf.The US 2007/0071622 A1 shows a high pressure pump for delivering fuel for internal combustion engines. On an eccentric shaft three pistons are indirectly mounted by means of a roller shoe and a roller. In this case, a roller rolling surface of the roller on a different roughness.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäße Hochdruckpumpe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken, wenigstens einen Kolben, wenigstens einen Zylinder zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens, wobei sich der wenigstens eine Kolben mittelbar mittels wenigstens einer Laufrolle mit einer Rollen-Rollfläche auf einer Wellen-Rollfläche der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle ausführbar ist, wobei die Wellen-Rollfläche und/oder die Rollen-Rollfläche mit Rillen zur Erhöhung der Rauigkeit der Wellen-Rollenfläche und/oder der Rollen-Rollfläche versehen sind.Inventive high-pressure pump, in particular for a motor vehicle, for conveying a fluid, in particular fuel, for. B. diesel, comprising a drive shaft with at least one cam, at least one piston, at least one cylinder for supporting the at least one piston, wherein the at least one piston indirectly by means of at least one roller with a roller rolling surface on a shaft rolling surface of the drive shaft the at least one cam is supported, so that from the at least one piston a translational movement due to a rotational movement of the drive shaft is executable, wherein the shaft rolling surface and / or the roller rolling surface with grooves to increase the roughness of the shaft roller surface and / or the rollers -Rollfläche are provided.

Dadurch tritt in vorteilhafter Weise im Wesentlichen kein Spiel oder Schlupf bei der Rotationsbewegung an der Kontaktfläche zwischen der Wellen-Rollfläche und der Rollen-Rollfläche auf. Die Laufrolle führt eine konstante Rotationsbewegung aus entsprechend der Rotationsbewegung der Antriebswelle. An einer Rollschuhlagerung eines Rollenschuhs am Gehäuse der Hochdruckpumpe tritt damit eine gleichmäßige und konstante Belastung auf. Belastungsspitzen und hoher Verschleiß aufgrund einer fehlenden oder geringen Rotationsbewegung der Laufrolle können damit in vorteilhafter Weise vermieden werden.As a result, essentially no play or slippage occurs during the rotational movement on the contact surface between the shaft rolling surface and the roller rolling surface. The roller performs a constant rotational movement corresponding to the rotational movement of the drive shaft. At a roller skating a roller shoe on the housing of the high-pressure pump thus occurs a uniform and constant load. Load peaks and high wear due to a lack or low rotational movement of the roller can thus be avoided in an advantageous manner.

Der Schlupf, das heißt eine relative Gleitbewegung zwischen der Laufrolle und der Wellen-Rollfläche der Antriebswelle, kann dadurch im Wesentlichen ausgeschlossen werden, sodass bei einem Startvorgang der Hochdruckpumpe, wenn die Antriebswelle der Hochdruckpumpe in eine Rotationsbewegung versetzt wird, im Wesentlichen kein Schlupf auftritt. Dadurch kann der Verschleiß oder der Schaden bei einem Schlupf zwischen der Laufrolle und der Antriebswelle vermieden werden. Die Rollreibungskräfte zwischen der wenigstens einen Laufrolle und der Antriebswelle sind damit, insbesondere im Betriebszustand des Startvorgangs, größer als die Gleitreibungskräfte zwischen der Laufrolle und einem Rollenschuh an einer Gleitlagerung der Laufrolle an dem Rollenschuh.The slip, that is, a relative sliding movement between the roller and the shaft rolling surface of the drive shaft, thereby substantially can be excluded, so that at a starting operation of the high-pressure pump when the Drive shaft of the high-pressure pump is placed in a rotational movement, substantially no slip occurs. Thereby, the wear or the damage in a slip between the roller and the drive shaft can be avoided. The rolling friction forces between the at least one roller and the drive shaft are thus, in particular in the operating state of the starting process, greater than the sliding friction between the roller and a roller shoe on a sliding bearing of the roller on the roller shoe.

In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Rillen geradlinig oder gekrümmt ausgebildet.In an additional embodiment, the grooves are rectilinear or curved.

In einer ergänzenden Variante besteht die Wellen-Rollfläche und/oder die Rollen-Rollfläche wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Stahl und/oder die Wellen-Rollfläche und/oder die Rollen-Rollfläche ist nur teilweise, insbesondere in Richtung einer Laufrichtung, mit Rillen versehen, so dass die Rauigkeit der Wellen-Rollfläche und/oder der Rollen-Rollfläche außerhalb der Rillen kleiner ist als an den Rillen. Die Rauigkeit der Wellen-Rollfläche und/oder der Rollen-Rollfläche an den Rillen entspricht dabei der Tiefe der Rillen und die Rauigkeit der Wellen-Rollfläche und/oder der Rollen-Rollfläche außerhalb der Rillen bzw. einem Rillenbereich entspricht der Tiefe der Rauigkeit außerhalb des Rillenbereichs.In a supplementary variant, the wave rolling surface and / or the roller rolling surface consists at least partially, in particular completely, of steel and / or the wave rolling surface and / or the roller rolling surface is only partially, in particular in the direction of a running direction, with grooves provided so that the roughness of the shaft rolling surface and / or the roller rolling surface outside of the grooves is smaller than at the grooves. The roughness of the shaft rolling surface and / or the roller rolling surface at the grooves corresponds to the depth of the grooves and the roughness of the shaft rolling surface and / or the roller rolling surface outside of the grooves or a groove area corresponds to the depth of roughness outside of the groove portion.

In einer ergänzenden Ausgestaltung weisen die Rillen eine Tiefe im Bereich zwischen 1 und 20 μm, insbesondere zwischen 2 und 10 μm, auf.In a supplementary embodiment, the grooves have a depth in the range between 1 and 20 .mu.m, in particular between 2 and 10 .mu.m.

In einer weiteren Ausführungsform sind die, insbesondere geradlinigen, Rillen im Wesentlichen in Richtung der Laufrichtung ausgerichtet. Im Wesentlichen in Richtung der Laufrichtung ausgerichtet bedeutet, dass die Richtung der Rillen mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° in Richtung bzw. parallel zu der Laufrichtung ausgerichtet sind. Bei Rillen, welche eine Krümmung aufweisen und die Krümmung dabei schlangenlinienförmig verläuft, entspricht die Richtung der schlangenförmigen Rillen dem Gesamtverlauf einer schlangenförmigen Rille.In a further embodiment, the grooves, in particular rectilinear, are aligned substantially in the direction of the running direction. Aligned substantially in the direction of the running direction means that the direction of the grooves are aligned with a deviation of less than 30 °, 20 °, 10 ° or 5 ° in the direction or parallel to the running direction. For grooves, which have a curvature and the curvature thereby runs serpentine, the direction of the serpentine grooves corresponds to the overall course of a serpentine groove.

Zweckmäßig sind die Rillen nur an der Wellen-Rollfläche ausgebildet.Suitably, the grooves are formed only on the shaft rolling surface.

In einer ergänzenden Ausgestaltung sind die Rillen an der Wellen-Lauffläche nur an wenigstens einem Teilabschnitt in Laufrichtung ausgebildet.In an additional embodiment, the grooves are formed on the shaft tread only on at least one section in the direction of travel.

In einer zusätzlichen Variante sind die Rillen an dem wenigstens einen Teilabschnitt in Laufrichtung vor einem unteren Totpunkt an einem Nockenablauf der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken ausgebildet. An dem Nockenablauf der Antriebswelle vor oder kurz vor dem unteren Totpunkt treten die geringsten Druckkräfte zwischen der Laufrolle und der Antriebswelle auf. Dadurch besteht insbesondere in diesem Zustand oder in dieser Stellung der Hochdruckpumpe, insbesondere bei einem Startvorgang, die Gefahr eines Schlupfes zwischen der Laufrolle und der Antriebswelle aufgrund einer fehlenden oder zu geringen Rotationsbewegung der Laufrolle. Mit Hilfe der Rillen an der Wellen-Rollfläche kann die Rollreibung bzw. zum Beginn die Haftreibung zwischen der Laufrolle und der Antriebswelle erhöht werden, sodass dadurch die Rollreibung größer ist als die Gleitreibung zwischen der Laufrolle und dem Rollenschuh und somit die Laufrolle in eine ausreichende Rotationsbewegung zur Vermeidung eines Schlupfes versetzt wird.In an additional variant, the grooves are formed on the at least one subsection in the direction of a bottom dead center on a cam outlet of the drive shaft with the at least one cam. At the cam outlet of the drive shaft before or shortly before the bottom dead center, the lowest pressure forces between the roller and the drive shaft occur. As a result, in particular in this state or in this position of the high-pressure pump, in particular during a starting process, the risk of slippage between the roller and the drive shaft due to a lack or too low rotational movement of the roller. By means of the grooves on the shaft rolling surface, the rolling friction or at the beginning of the static friction between the roller and the drive shaft can be increased, so that thereby the rolling friction is greater than the sliding friction between the roller and the roller shoe and thus the roller in a sufficient rotational movement to avoid slippage is added.

In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die Richtung der, insbesondere geradlinigen, Rillen im Wesentlichen senkrecht zu der Laufrichtung ausgerichtet zur Ausbildung einer Mikroverzahnung zwischen der Wellen-Rollfläche und der Rollen-Rollfläche. Eine im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung der Richtung der Rillen zu der Laufrichtung bedeutet, dass die Rillen mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° senkrecht zu der Laufrichtung ausgerichtet sind. Die Rillen sind damit im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse der Antriebswelle bzw. zu einer Rotationsachse der Laufrolle ausgerichtet. Dadurch bildet sich zwischen der Laufrolle und der Wellen-Rollfläche der Antriebswelle eine Mikroverzahnung aus, sodass dadurch die Rollreibung zwischen der Laufrolle und der Antriebswelle erhöht werden kann. Insbesondere bei einem Startvorgang der Hochdruckpumpe kann damit ein Schlupf zwischen der Antriebswelle und der Laufrolle im Wesentlichen vermieden werden.In an additional embodiment, the direction of the, in particular rectilinear, grooves is oriented substantially perpendicular to the running direction to form a micro-toothing between the shaft rolling surface and the roller rolling surface. A substantially perpendicular orientation of the direction of the grooves to the running direction means that the grooves are aligned with a deviation of less than 30 °, 20 °, 10 ° or 5 ° perpendicular to the running direction. The grooves are thus aligned substantially parallel to a rotational axis of the drive shaft or to a rotational axis of the roller. As a result, a micro-toothing forms between the roller and the shaft rolling surface of the drive shaft, so that thereby the rolling friction between the roller and the drive shaft can be increased. In particular, during a starting operation of the high-pressure pump so that a slip between the drive shaft and the roller can be substantially avoided.

In einer ergänzenden Variante sind die Rillen an der gesamten Wellen-Rollfläche und der gesamten Rollen-Rollfläche ausgebildet.In a complementary variant, the grooves are formed on the entire shaft rolling surface and the entire roller rolling surface.

Vorzugsweise weist die Hochdruckpumpe zwei oder drei Kolben und Zylinder auf und/oder die wenigstens eine Laufrolle ist je in einem Rollenschuh gleitgelagert.The high-pressure pump preferably has two or three pistons and cylinders and / or the at least one roller is each slidingly mounted in a roller shoe.

Insbesondere ist das Gleitlager mittels Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, geschmiert.In particular, the plain bearing by means of fuel, for. As gasoline or diesel lubricated.

In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Kontaktfläche zwischen der Rollen-Rollfläche und der Wellen-Rollfläche mittels Kraftstoff geschmiert.In a further embodiment, a contact surface between the roller rolling surface and the shaft rolling surface is lubricated by means of fuel.

In einer weiteren Variante wird eine Exzenterwelle als eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken betrachtet.In a further variant, an eccentric shaft is considered as a drive shaft with at least one cam.

Erfindungsgemäßes Hochdruckeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Hochdruckpumpe, ein Hochdruck-Rail, vorzugsweise eine Vorförderpumpe zum Fördern eines Kraftstoffes von einem Kraftstofftank zu der Hochdruckpumpe, wobei die Hochdruckpumpe als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Hochdruckpumpe ausgebildet ist.Inventive high-pressure injection system for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, comprising a high pressure pump, a high pressure rail, preferably a prefeed pump for conveying a fuel from a fuel tank to the high pressure pump, wherein the high pressure pump is designed as a high pressure pump described in this patent application.

In einer weiteren Variante weist das Hochdruckeinspritzsystem eine Zumesseinheit auf, welche die von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe geförderte Menge an Kraftstoff pro Zeiteinheit steuert oder regelt.In a further variant, the high-pressure injection system has a metering unit which controls or regulates the quantity of fuel delivered per unit time by the prefeed pump to the high-pressure pump.

Der von der Hochdruckpumpe erzeugbare Druck in dem Hochdruck-Rail liegt beispielsweise im Bereich von 1000 bis 3000 bar z. B. für Dieselmotoren oder zwischen 40 bar und 400 bar z. B. für Benzinmotoren.The producible by the high-pressure pump pressure in the high-pressure rail is, for example, in the range of 1000 to 3000 bar z. B. for diesel engines or between 40 bar and 400 bar z. B. for gasoline engines.

Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor mit einem Hochdruckeinspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Hochdruckeinspritzsystem und/oder eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Hochdruckpumpe.An internal combustion engine according to the invention with a high-pressure injection system, in particular for a motor vehicle, comprises a high-pressure injection system described in this patent application and / or a high-pressure pump described in this patent application.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Hochdruckpumpe und/oder ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Hochdruckeinspritzsystem und/oder einen in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verbrennungsmotor.A motor vehicle according to the invention comprises a high-pressure pump described in this patent application and / or a high-pressure injection system described in this patent application and / or an internal combustion engine described in this patent application.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Querschnitt einer Hochdruckpumpe in einem ersten Ausführungsbeispiel 1 a cross section of a high-pressure pump in a first embodiment

2 einen Querschnitt der Hochdruckpumpe in einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 a cross section of the high pressure pump in a second embodiment,

3 einen Schnitt A-A gemäß 1 einer Laufrolle mit Rollenschuh und einer Antriebswelle, 3 a section AA according to 1 a roller with roller shoe and a drive shaft,

4 eine Abwicklung in Draufsicht einer Wellen-Rollfläche der Antriebswelle der Hochdruckpumpe gemäß 1, 4 a development in plan view of a shaft rolling surface of the drive shaft of the high-pressure pump according to 1 .

5 die Abwicklung in Draufsicht der Wellen-Rollfläche der Antriebswelle der Hochdruckpumpe gemäß 2, 5 the settlement in plan view of the shaft rolling surface of the drive shaft of the high-pressure pump according to 2 .

6 die Abwicklung in Draufsicht einer Rollen-Rollfläche einer Laufrolle der Hochdruckpumpe gemäß 2, 6 the settlement in plan view of a roller rolling surface of a roller of the high-pressure pump according to 2 .

7 eine stark schematisierte Ansicht eines Hochdruckeinspritzsystems und 7 a highly schematic view of a high-pressure injection system and

8 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges. 8th a view of a motor vehicle.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 und 2 ist ein Querschnitt einer Hochdruckpumpe 1 für ein Hochdruckeinspritzsystem 36 dargestellt. Die Hochdruckpumpe 1 dient dazu, Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, zu einem Verbrennungsmotor 39 unter Hochdruck zu fördern. Der von der Hochdruckpumpe 1 erzeugbare Druck liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 1000 und 3000 bar.In 1 and 2 is a cross section of a high pressure pump 1 for a high-pressure injection system 36 shown. The high pressure pump 1 serves to fuel, z. As gasoline or diesel, to an internal combustion engine 39 to promote under high pressure. The from the high pressure pump 1 producible pressure is for example in a range between 1000 and 3000 bar.

Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Antriebswelle 2 mit zwei Nocken 3 auf, die um eine Rotationsachse 26 eine Rotationsbewegung ausführt. Die Rotationsachse 26 liegt in der Zeichenebene von 1 und 2 und steht senkrecht auf der Zeichenebene von 3. Ein Kolben 5 ist in einem Zylinder 6 mit einer Kolbenführung 7 gelagert, der von einem Gehäuse 8 gebildet ist. Ein Arbeitsraum 29 wird von dem Zylinder 6, dem Gehäuse 8 und dem Kolben 5 begrenzt. In den Arbeitsraum 29 mündet ein Einlasskanal 22 mit einem Einlassventil 19 und ein Auslasskanal 24 mit einem Auslassventil 20. Durch den Einlasskanal 22 strömt der Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 ein und durch den Auslasskanal 24 strömt der Kraftstoff unter Hochdruck aus dem Arbeitsraum 29 wieder aus. Das Einlassventil 19, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 einströmen kann und das Auslassventil 20, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 29 ausströmen kann. Das Volumen des Arbeitsraumes 29 wird aufgrund einer oszillierenden Hubbewegung des Kolbens 5 verändert. Der Kolben 5 stützt sich mittelbar auf der Antriebswelle 2 ab. Am Ende des Kolbens 5 bzw. Pumpenkolbens 5 ist ein Rollenschuh 9 mit einer Laufrolle 10 befestigt. Die Laufrolle 10 kann dabei in dem Rollenschuh 9 eine Rotationsbewegung ausführen, deren Rotationsachse 25 in der Zeichenebene gemäß 1 und 2 liegt und senkrecht auf der Zeichenebene von 3 steht. Die Antriebswelle 2 mit dem wenigstens einen Nocken 3 weist eine Wellen-Rollfläche 4 und die Laufrolle 10 eine Rollen-Rollfläche 11 auf. Die Laufrolle 10 liegt an einer Kontaktfläche 12 auf der Wellen-Rollfläche 4 auf.The high pressure pump 1 has a drive shaft 2 with two cams 3 on that around an axis of rotation 26 performs a rotational movement. The rotation axis 26 lies in the drawing plane of 1 and 2 and is perpendicular to the plane of 3 , A piston 5 is in a cylinder 6 with a piston guide 7 stored by a housing 8th is formed. A workroom 29 is from the cylinder 6 , the housing 8th and the piston 5 limited. In the workroom 29 opens an inlet channel 22 with an inlet valve 19 and an exhaust duct 24 with an exhaust valve 20 , Through the inlet channel 22 the fuel flows into the workspace 29 in and through the outlet channel 24 The fuel flows under high pressure from the working space 29 out again. The inlet valve 19 , z. B. a check valve is designed to the effect that only fuel in the working space 29 can flow in and the exhaust valve 20 , z. B. a check valve, is designed such that only fuel from the working space 29 can flow out. The volume of the work space 29 is due to an oscillating stroke movement of the piston 5 changed. The piston 5 rests indirectly on the drive shaft 2 from. At the end of the piston 5 or pump piston 5 is a roller shoe 9 with a roller 10 attached. The roller 10 can in the roller shoe 9 perform a rotational movement whose axis of rotation 25 in the drawing plane according to 1 and 2 lies and perpendicular to the plane of 3 stands. The drive shaft 2 with the at least one cam 3 has a wave rolling surface 4 and the roller 10 a roller rolling surface 11 on. The roller 10 lies on a contact surface 12 on the wave rolling surface 4 on.

Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist eine Gleitlagerung 13 bzw. ein Gleitlager 13 der Laufrolle 10 in dem Rollenschuh 9 anders ausgeführt als im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 3. Die Gleitlagerung 13 ist in 3 für das erste Ausführungsbeispiel gemäß 1 dargestellt. Dabei ist in dem Schnitt gemäß 3 die Laufrolle 10 zu mehr als 50% in Kontakt zu der Gleitlagerung 13, die von dem Rollenschuh 9 gebildet ist. Die Gleitlagerung 13 wird dabei mittels Kraftstoff geschmiert. Anders die Ausführung der Gleitlagerung 13 für das zweite Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 (nicht dargestellt). Hier ist keine Gleitlagerung 13 im Bereich der Rollen-Rollfläche 11 ausgebildet, sondern am Ende der Laufrolle 10 ist rotationssymmetrisch zu der Rotationsachse 25 der Laufrolle 10 ein Lagerbolzen ausgebildet, der mittels einer Lagerbuchse in dem Rollenschuh 9 gelagert ist (nicht dargestellt).In the second embodiment according to 2 is a sliding bearing 13 or a sliding bearing 13 the roller 10 in the roller shoe 9 executed differently than in the first embodiment according to 1 and 3 , The sliding bearing 13 is in 3 for the first embodiment according to 1 shown. It is in accordance with the section 3 the roller 10 more than 50% in contact with the sliding bearing 13 from the roller shoe 9 is formed. The sliding bearing 13 is lubricated by fuel. Different the execution of the sliding bearing 13 for the second embodiment of the high-pressure pump 1 (not shown). Here is no slide bearing 13 in the area of the roller rolling surface 11 trained, but at the end of the roller 10 is rotationally symmetrical to the axis of rotation 25 the roller 10 a bearing pin formed by means of a bearing bush in the roller shoe 9 is stored (not shown).

Die Rollen-Lauffläche 11 der Laufrolle 10 rollt sich auf der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 mit den beiden Nocken 3 ab. Der Rollenschuh 9 ist in einer von dem Gehäuse 8 gebildeten Rollenschuhlagerung als Gleitlager gelagert. Eine Feder 27 bzw. Spiralfeder 27 als elastisches Element 28, die zwischen dem Gehäuse 8 und dem Rollenschuh 9 eingespannt ist, bringt auf den Rollenschuh 9 eine Druckkraft auf, so dass die Rollen-Rollfläche 11 der Laufrolle 10 in ständigen Kontakt mit der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 steht. Der Rollenschuh 9 und der Kolben 5 führen damit gemeinsam eine oszillierende Hubbewegung aus.The roller tread 11 the roller 10 rolls on the wave rolling surface 4 the drive shaft 2 with the two cams 3 from. The roller shoe 9 is in one of the housing 8th formed roller shoe storage stored as a plain bearing. A feather 27 or spiral spring 27 as an elastic element 28 between the case 8th and the roller shoe 9 is clamped, brings on the roller shoe 9 a compressive force on, leaving the roller rolling surface 11 the roller 10 in constant contact with the shaft rolling surface 4 the drive shaft 2 stands. The roller shoe 9 and the piston 5 thus jointly carry out an oscillating lifting movement.

Im ersten Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 gemäß 1, 3 und 4 ist die Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 teilweise mit Rillen 40 als einem Rollenbereich 41 versehen. Die Antriebswelle 2 weist zwei Nocken 3 auf, sodass sich an der Antriebswelle 2 zwei obere Totpunkte 14 und zwei untere Totpunkte 15 ergeben (3). Damit entstehen an der Wellen-Rollfläche 4 zwei Nockenabläufe 17 und zwei Nockenhochläufe 18. An den beiden Nockenabläufen 17 bewegt sich die Laufrolle 10 und der Kolben 5 gemäß der Darstellung in 1 von oben nach unten und an dem Nockenhochlauf 18 bewegt sich die Laufrolle 10 und der Kolben 5 gemäß der Darstellung in 1 nach oben bei einem entsprechenden Kontakt entsprechend der Rotationsstellung der Antriebswelle 2 mit dem Nockenablauf 17 bzw. dem Nockenhochlauf 18 und der Laufrolle 10. In Richtung einer Laufrichtung 16 sind an der Wellen-Rollfläche 4 vor dem unteren Totpunkt 15 an dem Nockenablauf 17 jeweils Bereiche mit Rillen 40 als Rillenbereiche 41 ausgebildet (1, 3 und 4).In the first embodiment of the high-pressure pump 1 according to 1 . 3 and 4 is the wave rolling surface 4 the drive shaft 2 partly with grooves 40 as a role area 41 Mistake. The drive shaft 2 has two cams 3 on, so that is on the drive shaft 2 two top dead centers 14 and two bottom dead centers 15 result ( 3 ). This results in the wave rolling surface 4 two cam sequences 17 and two cam ramps 18 , At the two cam sequences 17 the roller moves 10 and the piston 5 as shown in 1 from top to bottom and at the cam run-up 18 the roller moves 10 and the piston 5 as shown in 1 upwards at a corresponding contact according to the rotational position of the drive shaft 2 with the cam outlet 17 or the cam run-up 18 and the roller 10 , In the direction of a direction 16 are at the wave rolling surface 4 before bottom dead center 15 at the cam outlet 17 each areas with grooves 40 as groove areas 41 educated ( 1 . 3 and 4 ).

Zwischen der Antriebswelle 2 und der Laufrolle 10 ist an einer Kontaktfläche 12 ein Wälzkontakt vorhanden und an der Gleitlagerung 13 zwischen der Laufrolle 10 und dem Rollenschuh 9 ein Gleitkontakt vorhanden. Bei einem Stillstand der Hochdruckpumpe 1 führt die Antriebswelle 2 zunächst keine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 26 auf. Bei einem Startvorgang der Hochdruckpumpe 1 wird die Antriebswelle 2 in eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 26 versetzt und auch die Laufrolle 10 in eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 25 versetzt, falls die Reibung an dem Wälzkontakt größer ist als die Reibung an dem Gleitkontakt. Insbesondere beim Anlaufen von einem vollständigen rotatorischen Stillstand kann diese Bedingung nicht erfüllt sein, weil ein hydrodynamischer Schmierfilm zwischen Gleit- und Wälzkontakt im Stillstand verdrängt wird und die Reibkräfte dadurch ein Maximum erreichen. Im Stillstand treten im Wälzkontakt zwei gegensinnig gekrümmte Oberflächen und im Gleitkontakt zwei gleichsinnig gekrümmte Oberflächen miteinander in Kontakt. Dadurch ist die Kontaktoberfläche im Gleitkontakt größer als die im Wälzkontakt und somit berühren sich mehr Oberflächenspitzen, was den adhäsiven Reibbeiwert erhöht. Dieser Reibbeiwert wird ebenfalls vergrößert, wenn es zu Verklebungen aufgrund Kraftstoffablagerungen kommt. Dies wirkt sich aufgrund der größeren Oberflächenunterschiede auch im Gleitkontakt stärker aus als im Wälzkontakt. Dies erschwert die Rotation der Laufrolle 10 aus dem Stillstand, sobald die Antriebswelle 2 in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Durch den Stillstand der Laufrolle 10 wird die Kräftebilanz weiter verschlechtert, da sich ein hydrodynamischer Schmierkeil zwischen der Wellen-Rollfläche 4 und der Rollen-Rollfläche 11 aufbaut, wodurch der Reibbeiwert im Wälzkontakt und somit die Reibung am Wälzkontakt reduziert wird. Infolge dessen kommt es zu einem Schlupf zwischen der Wellen-Rollfläche 4 und der Rollen-Rollfläche 11, was zu einem Verschleißschaden führen kann. Aufgrund der Ausbildung der beiden Rillenbereiche 41 an der Wellen-Rollfläche 4 kann die Reibung an dem Wälzkontakt zwischen der Antriebswelle 2 und der Laufrolle 10 erhöht werden und somit die oben genannte Bedingung erfüllt werden, sodass die Reibung an dem Wälzkontakt größer ist als die Reibung an dem Gleitkontakt. Die Rillen 40 an der Wellen-Rollfläche 4 erhöhen den adhäsiven Reibbeiwert an der Wellen-Rollfläche 4 bzw. dem Wälzkontakt und führen auch dazu, dass am Wälzkontakt ein geringerer Schmierfilm vorhanden ist. Dadurch tritt ein höherer Reibbeiwert an dem Wälzkontakt auf und eine höhere Reibkraft somit an dem Wälzkontakt. Dadurch kann, insbesondere auch bei einem Startvorgang der Hochdruckpumpe 1, ein Schlupf zwischen der Laufrolle 10 und der Antriebswelle 2 im Wesentlichen vermieden werden.Between the drive shaft 2 and the roller 10 is at a contact surface 12 a rolling contact exists and on the sliding bearing 13 between the roller 10 and the roller shoe 9 a sliding contact available. At a standstill of the high pressure pump 1 leads the drive shaft 2 initially no rotational movement about the axis of rotation 26 on. When starting the high-pressure pump 1 becomes the drive shaft 2 in a rotational movement about the axis of rotation 26 offset and also the roller 10 in a rotational movement about the axis of rotation 25 offset if the friction on the rolling contact is greater than the friction on the sliding contact. In particular, when starting from a complete rotational standstill, this condition can not be met, because a hydrodynamic lubricant film between sliding and rolling contact is displaced at a standstill and thereby achieve a maximum friction forces. At standstill occur in the rolling contact two oppositely curved surfaces and sliding contact two corrugated surfaces in contact with each other. As a result, the contact surface is greater in sliding contact than in the rolling contact and thus touch more surface tips, which increases the adhesive coefficient of friction. This coefficient of friction is also increased when it comes to bonding due to fuel deposits. Due to the larger surface differences, this also has a stronger effect in sliding contact than in rolling contact. This complicates the rotation of the roller 10 from a standstill as soon as the drive shaft 2 is set in a rotational movement. By the stoppage of the roller 10 the balance of forces is further worsened as a hydrodynamic wedge between the shaft rolling surface 4 and the roller rolling surface 11 builds, whereby the coefficient of friction in the rolling contact and thus the friction is reduced at the rolling contact. As a result, there is a slip between the wave rolling surface 4 and the roller rolling surface 11 , which can lead to wear damage. Due to the formation of the two groove areas 41 on the wave rolling surface 4 can the friction on the rolling contact between the drive shaft 2 and the roller 10 are increased and thus the above condition are met, so that the friction on the rolling contact is greater than the friction on the sliding contact. The grooves 40 on the wave rolling surface 4 increase the adhesive coefficient of friction on the shaft rolling surface 4 or the rolling contact and also cause the Wälzkontakt a lesser lubricating film is present. As a result, a higher coefficient of friction occurs at the rolling contact and a higher frictional force thus occurs at the rolling contact. As a result, in particular during a starting process of the high-pressure pump 1 , a slip between the roller 10 and the drive shaft 2 be avoided substantially.

Die Tiefe der Rillen 40 in dem ersten Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 liegt im Bereich von ungefähr 2 bis 4 μm. An der Wellen-Rollfläche 4 kann es zur Rissinitiierung im Bereich der Oberfläche oder auch zur Pittingbildung kommen. Aufgrund der Ausbildung der beiden Rillenbereiche 41 an dem Nockenablauf 17 kurz vor dem unteren Totpunkt 15 werden die Rillenbereiche 41 an den Bereichen der Wellen-Rollfläche 4 eingesetzt, bei welchen die geringsten Druckkräfte zwischen der Laufrolle 10 und der Antriebswelle 2 auftreten. Dadurch können insgesamt derartige Schäden an der Wellen-Rollfläche 4 vermieden werden, weil die für diese Schäden besonders anfälligen Rillenbereiche 41 in Bereichen mit der geringsten Druckkraft eingesetzt werden und andererseits, insbesondere bei einem Startvorgang, nach einer einmaligen ausreichenden Rotationsbewegung der Laufrolle 10 aufgrund der beiden Rillenbereiche 41, im Wesentlichen kein Schlupf mehr auftritt. Für ein Losreißen der Laufrolle 10, d. h. einer Versetzung der Laufrolle 10 in eine Rotationsbewegung bei einem Stillstand der Laufrolle 10, ist es im Wesentlichen unerheblich, an welchen Abschnitt in Richtung der Laufrichtung 16 ein Rillenbereich 41 ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Schäden, zum Beispiel einer Pittingbildung, sind deshalb die Rillenbereiche 41 im Bereich der geringsten wirkenden Druckkräfte auf die Wellen-Rollfläche 4 angeordnet.The depth of the grooves 40 in the first embodiment of the high-pressure pump 1 is in the range of about 2 to 4 microns. At the wave rolling surface 4 It may come to crack initiation in the surface or pitting. Due to the formation of the two groove areas 41 at the cam outlet 17 just before bottom dead center 15 become the groove areas 41 at the areas of the wave rolling surface 4 used in which the lowest pressure forces between the roller 10 and the drive shaft 2 occur. This can cause such damage to the shaft rolling surface 4 be avoided because of the particularly vulnerable to these damage groove areas 41 be used in areas with the lowest compressive force and on the other hand, in particular during a startup, after a single sufficient rotational movement of the roller 10 due to the two groove areas 41 , essentially no more slip occurs. For a tearing of the roller 10 , ie a displacement of the roller 10 in a rotational movement at a standstill of the roller 10 It is essentially irrelevant to which section in the direction of travel 16 a groove area 41 is trained. To avoid damage, for example, a pitting, are therefore the groove areas 41 in the area of the lowest-acting compressive forces on the shaft rolling surface 4 arranged.

In den 2, 5 und 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 mit den Rillen 40 bzw. Rillenbereichen 41 beschrieben. Die gesamte Wellen-Rollfläche 4 und die gesamte Rollen-Rollfläche 11 ist mit Rillen 40 bzw. einem Rillenbereich 41 versehen. Die Rillen 40 bzw. Bearbeitungsriefen 40 stehen dabei jeweils senkrecht zu der Laufrichtung 16 der Antriebswelle 2 und der Laufrolle 10. Die Rillen 40 bzw. Bearbeitungsriefen 40 sind damit im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 25 der Laufrolle 10 und der Rotationsachse 26 der Antriebswelle 2 ausgerichtet. Die Rillen 40 als Mikroverzahnung 42 erhöhen die Reibung an dem Wälzkontakt zwischen der Antriebswelle 2 und der Laufrolle 10, sodass dadurch aufgrund eines Mikroverzahnungseffektes die Reibung an dem Wälzkontakt erhöht wird. Dadurch kann ein Schlupf zwischen der Antriebswelle 2 und der Laufrolle 10, insbesondere bei einem Startvorgang der Hochdruckpumpe 1, vermieden werden. Die Ausrichtung der Rillen 40 senkrecht zu der Laufrichtung 16 bzw. parallel zu der Rotationsachse 25 der Laufrolle 10 bewirkt ferner, dass die hydrodynamische Tragfähigkeit an der Gleitlagerung 13 erhöht wird und dadurch die Reibung an dem Gleitkontakt reduziert wird. Auch die Gleitlagerung 13 an dem Rollenschuh 9 kann ggf. auch mit den Rillen 40 mit einer Ausrichtung senkrecht zu der Laufrichtung 16 ausgebildet werden (nicht dargestellt).In the 2 . 5 and 6 is a second embodiment of the high-pressure pump 1 shown. In the following, essentially only the differences from the first embodiment of the high-pressure pump 1 with the grooves 40 or groove areas 41 described. The entire wave rolling surface 4 and the entire roller rolling surface 11 is with grooves 40 or a groove area 41 Mistake. The grooves 40 or processing calls 40 stand each perpendicular to the direction 16 the drive shaft 2 and the roller 10 , The grooves 40 or processing calls 40 are thus substantially parallel to the axis of rotation 25 the roller 10 and the rotation axis 26 the drive shaft 2 aligned. The grooves 40 as micro-toothing 42 increase the friction on the rolling contact between the drive shaft 2 and the roller 10 so as to increase the friction on the rolling contact due to a micro-gearing effect. This can cause a slip between the drive shaft 2 and the roller 10 , in particular during a starting process of the high-pressure pump 1 , be avoided. The orientation of the grooves 40 perpendicular to the direction of travel 16 or parallel to the axis of rotation 25 the roller 10 also causes the hydrodynamic bearing capacity on the sliding bearing 13 is increased and thereby the friction is reduced to the sliding contact. Also the slide bearing 13 on the roller shoe 9 can possibly also with the grooves 40 with an orientation perpendicular to the direction of travel 16 be formed (not shown).

In 7 ist in stark schematisierter Darstellung das Hochdruckeinspritzsystem 36 für ein Kraftfahrzeug 38 abgebildet mit einem Hochdruck-Rail 30 oder einem Kraftstoffverteilerrohr 31. Von dem Hochdruck-Rail 30 wird der Kraftstoff mittels Ventilen (nicht dargestellt) in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 39 eingespritzt. Eine Vorförderpumpe 35 fördert Kraftstoff von einem Kraftstofftank 32 durch eine Kraftstoffleitung 33 zu der Hochdruckpumpe 1 gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel. Die Hochdruckpumpe 1 und die Vorförderpumpe 35 werden dabei von der Antriebswelle 2 angetrieben. Die Antriebswelle 2 ist mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 39 gekoppelt. Das Hochdruck-Rail 30 dient – wie bereits beschrieben – dazu, den Kraftstoff in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 39 einzuspritzen. Der von der Vorförderpumpe 35 geförderte Kraftstoff wird durch die Kraftstoffleitung 33 zu der Hochdruckpumpe 1 geleitet. Der von der Hochdruckpumpe 1 nicht benötigte Kraftstoff wird dabei durch eine Kraftstoffrücklaufleitung 34 wieder in den Kraftstofftank 32 zurückgeleitet. Eine Zumesseinheit 37 steuert und/oder regelt die der Hochdruckpumpe 1 zugeleitete Menge an Kraftstoff, so dass in einer weiteren Ausgestaltung auf die Kraftstoffrücklaufleitung 34 verzichtet werden kann (nicht dargestellt).In 7 is a highly schematic representation of the high-pressure injection system 36 for a motor vehicle 38 Shown with a high pressure rail 30 or a fuel rail 31 , From the high-pressure rail 30 the fuel by means of valves (not shown) in the combustion chamber of the internal combustion engine 39 injected. A prefeed pump 35 Promotes fuel from a fuel tank 32 through a fuel line 33 to the high pressure pump 1 according to the above embodiment. The high pressure pump 1 and the prefeed pump 35 be doing of the drive shaft 2 driven. The drive shaft 2 is with a crankshaft of the internal combustion engine 39 coupled. The high pressure rail 30 serves - as already described - to the fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine 39 inject. The from the pre-feed pump 35 Promoted fuel is through the fuel line 33 to the high pressure pump 1 directed. The from the high pressure pump 1 Unnecessary fuel is thereby through a fuel return line 34 back in the fuel tank 32 returned. A metering unit 37 controls and / or regulates the high-pressure pump 1 supplied quantity of fuel, so that in a further embodiment of the fuel return line 34 can be omitted (not shown).

Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.The details of the various embodiments may be combined with each other unless otherwise specified.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe 1 und dem erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystem 36 erhebliche Vorteile verbunden. Aufgrund der erhöhten Rollreibung zwischen der Laufrolle 10 und der Antriebswelle 2 tritt zwischen der Laufrolle 10 und der Antriebswelle 2 im Wesentlichen kein Spiel oder Schlupf auf, so dass die Belastungen des Rollenschuhes 9 gering sind. Insbesondere zwischen der Laufrolle 10 und der Antriebswelle 2 tritt damit an der Wellen-Rollfläche 4 und der Rollen-Rollfläche 11 ein wesentlich geringerer Verschleiß auf, weil der Schlupf zwischen den Rollflächen 4, 11 im Wesentlichen ausgeschlossen ist.Overall, considered with the high-pressure pump according to the invention 1 and the high-pressure injection system according to the invention 36 significant benefits. Due to the increased rolling friction between the roller 10 and the drive shaft 2 occurs between the roller 10 and the drive shaft 2 essentially no play or slippage, so the loads of the roller shoe 9 are low. In particular between the roller 10 and the drive shaft 2 thus occurs on the shaft rolling surface 4 and the roller rolling surface 11 a much lower wear on, because the slip between the rolling surfaces 4 . 11 is essentially excluded.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2010/0037864 A1 [0004]
US 2007/0071622 A1 [0005]

Claims

High pressure pump ( 1 ), in particular for a motor vehicle ( 38 ), for conveying a fluid, in particular fuel, for. B. diesel, comprising - a drive shaft ( 2 ) with at least one cam ( 3 ), - at least one piston ( 5 ), - at least one cylinder ( 6 ) for supporting the at least one piston ( 5 ), - wherein the at least one piston ( 5 ) indirectly by means of at least one roller ( 10 ) with a roller rolling surface ( 11 ) on a wave rolling surface ( 4 ) of the drive shaft ( 2 ) with the at least one cam ( 3 ) is supported, so that of the at least one piston ( 5 ) a translational movement due to a rotational movement of the drive shaft ( 2 ) is executable, characterized in that the wave rolling surface ( 4 ) and / or the roller rolling surface ( 11 ) with grooves ( 40 ) for increasing the roughness of the shaft roller surface ( 4 ) and / or the roller rolling surface ( 11 ) are provided.

High pressure pump according to claim 1, characterized in that the grooves ( 40 ) are formed straight or curved.

High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft rolling surface ( 4 ) and / or the roller rolling surface ( 11 ) at least partially, in particular completely, consists of steel and / or the wave rolling surface ( 4 ) and / or the roller rolling surface ( 11 ) only partially, in particular in the direction of a running direction ( 16 ), with grooves ( 40 ), so that the roughness of the wave rolling surface ( 4 ) and / or the roller rolling surface ( 11 ) outside the grooves ( 40 ) is smaller than at the grooves ( 40 ).

High-pressure pump according to one or more of the preceding claims, characterized in that the grooves ( 40 ) have a depth in the range between 1 and 20 μm, in particular between 2 and 10 μm.

High-pressure pump according to one or more of the preceding claims, characterized in that the, in particular rectilinear, grooves ( 40 ) substantially in the direction of travel ( 16 ) are aligned.

High pressure pump according to claim 5, characterized in that the grooves ( 40 ) only on the wave rolling surface ( 4 ) are formed.

High pressure pump according to claim 6, characterized in that the grooves ( 40 ) on the shaft tread ( 4 ) only on at least one section in the direction of travel ( 16 ) are formed.

High pressure pump according to claim 7, characterized in that the grooves ( 40 ) at the at least one subsection in the direction of travel ( 16 ) before a bottom dead center ( 15 ) on a cam outlet ( 17 ) of the drive shaft ( 2 ) with the at least one cam ( 3 ) are formed.

High-pressure pump according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the direction of, in particular rectilinear, grooves ( 40 ) substantially perpendicular to the direction of travel ( 16 ) are aligned to form a micro-toothing ( 42 ) between the wave rolling surface ( 4 ) and the roller rolling surface ( 11 ).

High pressure pump according to claim 9, characterized in that the grooves ( 40 ) on the entire wave rolling surface ( 4 ) and the entire roller rolling surface ( 11 ) are formed.

High-pressure pump according to one or more of the preceding claims, characterized in that the high-pressure pump ( 1 ) two or three pistons ( 5 ) and cylinders ( 6 ) and / or the at least one roller ( 10 ) each in a roller shoe ( 9 ) is slidably mounted.

High-pressure injection system ( 36 ) for an internal combustion engine ( 39 ), in particular for a motor vehicle ( 38 ), comprising - a high-pressure pump ( 1 ), - a high-pressure rail ( 30 ), Preferably a prefeed pump ( 35 ) for conveying a fuel from a fuel tank ( 32 ) to the high pressure pump ( 1 ), characterized in that the high pressure pump ( 1 ) as a high-pressure pump ( 1 ) is formed according to one or more of the preceding claims.

High-pressure injection system according to claim 12, characterized in that the high-pressure injection system ( 36 ) a metering unit ( 37 ), which by the pre-feed pump ( 35 ) to the high pressure pump ( 1 ) controlled amount of fuel per unit time controls or regulates.

Internal combustion engine ( 39 ) with a high-pressure injection system ( 36 ), in particular for a motor vehicle ( 38 ), characterized in that the high-pressure injection system ( 36 ) is designed according to claim 12 or 13 and / or the internal combustion engine ( 39 ) a high pressure pump ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 11.