DE102011084356A1 - High-pressure fuel pump i.e. radial piston pump, for fuel injection system, has housing portion comprising bore for ventilating engine compartment of pump and throttle, and edge filter inserted into bore for formation of throttle - Google Patents

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Abstract

The pump has a housing portion (1) for accommodating a pumping element that is used to pump the fuel at high pressure. The housing portion comprises a bore (4) for ventilating an engine compartment (15) of the pump and a throttle (3), where the housing portion is connected to a return line (2). An edge filter (5) is inserted into the bore for the formation of the throttle. The edge filter comprises a portion forming an annular gap that is attached with an inner wall of the bore. The edge filter possesses another portion with respect to the former portion to form another annular gap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump for a fuel injection system having the features of the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Bei heutigen Kraftstoffhochdruckpumpen, insbesondere Radialkolbenpumpen, kann sich in einem Teil des Zulaufbereiches, insbesondere in einem oberen Teil im Bereich eines Zylinderkopfes, Luft ansammeln, welche es über eine Entlüftungsvorrichtung abzuführen gilt. Fehlt eine entsprechende Vorrichtung, kann eine Entlüftung nur bei hohen Pumpendrehzahlen erfolgen. Denn dann vermischt sich die Luft mit dem Kraftstoff, wobei es zur Schaumbildung kommt, und wird über den Hochdruckbereich abgeführt. Darüber hinaus kann die Luft allenfalls über ein im Niederdruckbereich angeordnetes Überströmventil und/oder über die Lager einer im Triebwerksraum der Pumpe aufgenommene Antriebswelle entweichen.In today's high-pressure fuel pumps, in particular radial piston pumps, air can accumulate in a part of the inlet region, in particular in an upper part in the region of a cylinder head, which it is necessary to dissipate via a venting device. If a corresponding device is missing, venting can only take place at high pump speeds. Because then the air mixes with the fuel, which leads to foaming, and is discharged through the high pressure area. In addition, the air can escape at best via an overflow valve arranged in the low-pressure region and / or via the bearings of a drive shaft accommodated in the engine room of the pump.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 1010 001 254 A1 geht daher bereits eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer im Niederdruckbereich ausgebildeten Entlüftungsleitung hervor. Die Anordnung der Entlüftungsleitung im Niederdruckbereich soll eine möglichst vollständige Entlüftung der Leitungen im Zulaufbereich gewährleisten, so dass die nachgeschalteten Komponenten nicht von einem Luft-Kraftstoffgemisch durchströmt werden. Die Menge der abgeführten Luft – bzw. des abgeführten Kraftstoffs im Normalbetrieb der Pumpe – wird über den Durchmesser der Entlüftungsleitung eingestellt. Vorzugsweise ist zur Reduzierung der Menge eine Drossel in der Entlüftungsleitung ausgebildet, deren Querschnitt derart gewählt, ist, dass weiterhin eine schnelle Entlüftung erzielbar ist.From the publication DE 10 1010 001 254 A1 For this reason, a high-pressure fuel pump with a venting line formed in the low-pressure region already emerges. The arrangement of the vent line in the low-pressure region should ensure as complete a venting of the lines in the inlet area, so that the downstream components are not traversed by an air-fuel mixture. The amount of discharged air - or the discharged fuel in normal operation of the pump - is set by the diameter of the vent line. Preferably, a throttle in the vent line is formed to reduce the amount, whose cross-section is chosen such that further a fast vent can be achieved.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer verbesserten Entlüftungsvorrichtung anzugeben. Darüber hinaus soll die Entlüftung mit einfachen Mitteln bewirkt werden.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide a high-pressure fuel pump with an improved ventilation device. In addition, the vent should be effected by simple means.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a high-pressure fuel pump with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorgeschlagene Kraftstoffhochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil zur Aufnahme wenigstens eines Pumpenelementes, das der Förderung von Kraftstoff auf Hochdruck dient, wobei das Gehäuseteil eine an einen Rücklauf angeschlossene und eine Drossel aufweisende Bohrung zur Entlüftung eines Triebwerkraums der Hochdruckpumpe besitzt. Erfindungsgemäß ist zur Ausbildung der Drossel ein Spaltfilter in die Bohrung eingesetzt. Der Spaltfilter gewährleistet nicht nur eine sichere Entlüftung des Niederdruckbereichs der Hochdruckpumpe, sondern erfüllt ferner die Funktion eines Filters, so dass im Kraftstoff enthaltene Partikel zurückgehalten werden. Es können somit wenigstens zwei Funktionen mit einem Bauteil realisiert werden. Vorzugsweise zweigt die Bohrung, in welcher der Spaltfilter zur Ausbildung der Drossel angeordnet ist, im Bereich eines Zylinderkopfes eines Pumpenelementes vom Niederdruck- bzw. Zulaufbereich der Hochdruckpumpe ab, das heißt dort, wo sich die Luft in der Regel ansammelt, um eine vollständige Entlüftung zu gewährleisten.The proposed high-pressure fuel pump comprises a housing part for receiving at least one pump element, which serves to convey fuel to high pressure, wherein the housing part has a connected to a return and a throttle having bore for venting an engine room of the high-pressure pump. According to the invention, a gap filter is inserted into the bore to form the throttle. The gap filter not only ensures safe venting of the low-pressure region of the high-pressure pump, but also fulfills the function of a filter, so that particles contained in the fuel are retained. Thus, at least two functions can be realized with one component. Preferably, the bore in which the slit filter is arranged to form the throttle branches in the region of a cylinder head of a pump element from the low pressure or inlet region of the high-pressure pump, that is, where the air usually accumulates, to complete ventilation guarantee.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Spaltfilter in die Bohrung des Gehäuseteils eingepresst ist. Hierzu kann der Spaltfilter zumindest in einem Teilbereich einen Durchmesser besitzen, der an den Durchmesser der Bohrung angepasst ist, so dass ein Presssitz beim Einsetzen des Spaltfilters erzielbar ist.Furthermore, it is proposed that the gap filter is pressed into the bore of the housing part. For this purpose, the slit filter may have a diameter, which is adapted to the diameter of the bore, at least in a partial region, so that an interference fit can be achieved when inserting the slit filter.

Bevorzugt besitzt der Spaltfilter einen ersten Abschnitt, welcher einen Ringspalt bildend mit der Innenwandung der ihn aufnehmenden Bohrung zusammenwirkt. Der Ringspalt ist derart gewählt, dass im Kraftstoff enthaltene unerwünschte Partikel den Ringspalt möglichst nicht passieren können. Über den Ringspalt wird somit die Filterfunktion erfüllt. Der Spaltfilter wird demnach bevorzugt mit dem ersten Abschnitt voran in die Bohrung des Gehäuseteils eingesetzt. Um das Einsetzen zu erleichtern, kann der erste Abschnitt zumindest teilweise konisch ausgebildet sein, wobei der Konus eine Zentrierfunktion hat. Das bedeutet, dass sich in Strömungsrichtung der Ringspalt zwischen dem Spaltfilter und der Innenwandung der Bohrung verengt.Preferably, the gap filter has a first portion which cooperates forming an annular gap with the inner wall of the bore receiving it. The annular gap is selected such that unwanted particles contained in the fuel can not possibly pass through the annular gap. The filter function is thus fulfilled via the annular gap. The gap filter is therefore preferably used with the first section in the first hole in the housing part. In order to facilitate the insertion, the first portion may be at least partially conical, wherein the cone has a centering function. This means that narrows in the flow direction of the annular gap between the gap filter and the inner wall of the bore.

Weiterhin bevorzugt besitzt der Spaltfilter einen zweiten Abschnitt mit einem gegenüber dem ersten Abschnitt verringerten Durchmesser zur Ausbildung eines Ringraums. Zur Ausbildung einer Drosselstelle steht der Ringraum über wenigstens eine im zweiten Abschnitt ausgebildete Radialbohrung in Verbindung mit einer Axialbohrung des Spaltfilters. Damit die drosselnde Wirkung im Bereich der Radialbohrung erzielt wird, ist der Durchmesser der Radialbohrung bevorzugt kleiner als der Strömungsquerschnitt des Ringspalts gewählt. Vorteilhafterweise liegt der Durchmesser der Radialbohrung zwischen 0,1 mm und 0,4 mm.Further preferably, the gap filter has a second portion with a reduced diameter compared to the first portion to form an annular space. To form a throttle point of the annular space is at least one formed in the second portion radial bore in communication with an axial bore of the gap filter. So that the throttling effect is achieved in the region of the radial bore, the diameter of the radial bore is preferably selected smaller than the flow cross-section of the annular gap. Advantageously, the diameter of the radial bore is between 0.1 mm and 0.4 mm.

Über die Radialbohrung im zweiten Abschnitt des Spaltfilters wird das abströmende Medium umgelenkt. Während im Bereich des ersten Abschnitts des Spaltfilters das Medium noch außen am Filter vorbei geführt wird, gelangt es über den Ringraum und die in den Ringraum mündende Radialbohrung in eine innen liegende Axialbohrung, über welche das Medium zentral abgeführt wird.About the radial bore in the second section of the split filter, the outflowing medium is deflected. While in the region of the first section of the split filter, the medium is still outside the filter over is guided, it passes through the annulus and the radial bore opening into the annular space in an inner axial bore through which the medium is discharged centrally.

Weiterhin bevorzugt schließt sich an den zweiten Abschnitt ein dritter Abschnitt an, dessen Durchmesser derart gewählt ist, dass er mit der Innenwandung der Bohrung dichtend zusammenwirkt. Das heißt, dass der dritte Abschnitt einen Durchmesser besitzt, welcher im Wesentlichen gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser der Bohrung ist. Auf diese Weise kann der dritte Abschnitt auch zur Ausbildung eines Presssitzes dienen.Further preferably, a third section adjoins the second section, the diameter of which is selected such that it cooperates sealingly with the inner wall of the bore. That is, the third portion has a diameter that is substantially equal to or slightly greater than the diameter of the bore. In this way, the third section can also serve to form a press fit.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich an den dritten Abschnitt ferner ein Bundabschnitt anschließt, welcher ein Übermaß gegenüber der Bohrung besitzt, wobei das Übermaß ausreichend groß gewählt ist, so dass der Bundabschnitt nicht in die Bohrung einpressbar ist. Der Bundabschnitt soll verhindern, dass der Spaltfilter falsch herum in die Bohrung des Gehäuseteils eingesetzt wird (Poka-Yoke Funktion). Zur Aufnahme des Bundabschnitts ist die Bohrung ferner mit einem Absatz versehen, über welchen die Bohrung eine Durchmesservergrößerung erfährt. Der Absatz kann als Stufe und/oder als Konus ausgebildet sein. Entsprechend kann auch der Bundabschnitt des Spaltfilters zumindest teilweise konusförmig ausgebildet sein.According to one embodiment of the invention, it is provided that further adjoins the third portion, a collar portion which has an excess over the bore, wherein the excess is chosen to be sufficiently large, so that the collar portion can not be pressed into the bore. The collar section should prevent the split filter from being inserted the wrong way round into the bore of the housing part (poka-yoke function). For receiving the collar portion, the bore is further provided with a shoulder over which the bore undergoes an increase in diameter. The paragraph may be formed as a step and / or as a cone. Accordingly, the collar portion of the gap filter may be at least partially conical.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 eine Draufsicht auf eine Negativform eines Gehäuseteils einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe, 1 a plan view of a negative mold of a housing part of a high-pressure fuel pump according to the invention,

2 eine Schnittansicht einer Entlüftungsbohrung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe, 2 a sectional view of a vent hole of a high-pressure fuel pump according to the invention,

3 eine Ansicht des in der Entlüftungsbohrung der 2 eingesetzten Spaltfilters, 3 a view of the in the vent hole of the 2 used split filter,

4 einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform einer Entlüftungsbohrung mit eingesetztem Spaltfilter und 4 a longitudinal section through an alternative embodiment of a vent hole with inserted gap filter and

5, 6 perspektivische Ansichten des Spaltfilters der 4. 5 . 6 perspective views of the gap filter the 4 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der Darstellung der 1 ist die Außenkontur einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe bzw. eines Gehäuseteils 1 einer solchen Pumpe einschließlich der hierin ausgebildeten Innenräume und Bohrungen zu entnehmen. Ein zentral angeordneter Innenraum dient der Aufnahme einer Antriebswelle (nicht dargestellt) und kann daher als Triebwerksraum 15 bezeichnet werden. Radial in Bezug auf den Triebwerksraum 15 liegende Innenräume 16 dienen jeweils der Aufnahme eines Pumpenelementes (nicht dargestellt). Eine erste in den Triebwerksraum 15 mündende Bohrung bildet einen Zulauf 17, über welchen den Pumpenelementen Kraftstoff zugeführt wird. Von den Innenräumen 16 zweigt jeweils eine Bohrung 4 ab, welche jeweils einen radial außen liegenden Bereich eines Innenraums 16 mit einem Rücklauf 2 verbindet. Die Bohrungen 4 dienen demnach der Entlüftung der Innenräume 16 sowie des Triebwerkraums 15.The representation of the 1 is the outer contour of a high pressure pump or a housing part according to the invention 1 Such a pump including the herein formed interior spaces and holes. A centrally arranged interior serves to receive a drive shaft (not shown) and can therefore be used as an engine room 15 be designated. Radial in relation to the engine room 15 lying interior spaces 16 each serve to receive a pump element (not shown). A first in the engine room 15 opening bore forms an inflow 17 , via which the pump elements fuel is supplied. From the interiors 16 each branches a hole 4 from which each have a radially outer region of an inner space 16 with a return 2 combines. The holes 4 thus serve the ventilation of the interiors 16 as well as the engine room 15 ,

In den Bohrungen 4 ist jeweils eine Drossel 3 ausgebildet. Hierzu ist in jede Bohrung 4 ein Spaltfilter 5 eingepresst. Die Drossel 3 bzw. der Spaltfilter 5 begrenzt die Menge des im Normalbetrieb abgeführten Kraftstoffs und gewährleistet zugleich eine sichere Entlüftung.In the holes 4 is each a throttle 3 educated. This is in every hole 4 a split filter 5 pressed. The throttle 3 or the gap filter 5 limits the amount of fuel discharged in normal operation while ensuring safe venting.

Eine erste Ausführungsform eines eine Drossel 3 ausbildenden Spaltfilters 5 ist in den 2 und 3 dargestellt. Der Spaltfilter 5 weist einen ersten Abschnitt 6 mit einem Durchmesser D1 auf, welcher kleiner als der Durchmesser der Bohrung 4 gewählt ist, so dass im eingepressten Zustand ein Ringspalt 7 zwischen der Innenwandung der Bohrung 4 und dem Spaltfilter 5 verbleibt, welcher als Filter dient. Ein Teil des ersten Abschnitts 6 ist konusförmig ausgebildet, so dass das Spaltmaß s nur im hinteren Teilbereich des ersten Abschnitts 6 ausgebildet wird.A first embodiment of a throttle 3 forming gap filter 5 is in the 2 and 3 shown. The gap filter 5 has a first section 6 with a diameter D 1 , which is smaller than the diameter of the bore 4 is selected, so that in the pressed state an annular gap 7 between the inner wall of the bore 4 and the split filter 5 remains, which serves as a filter. Part of the first section 6 is cone-shaped, so that the gap s only in the rear portion of the first section 6 is trained.

An den ersten Abschnitt 6 schließt sich ein zweiter Abschnitt 8 mit einem Durchmesser D2 an, welcher kleiner als der Durchmesser D1 gewählt ist, so dass im eingepressten Zustand ein Ringraum 9 zwischen der Innenwandung der Bohrung 4 und dem Spaltfilter 5 ausgebildet wird. Der zweite Abschnitt 8 weist ferner eine Radialbohrung 10 auf, welche eine Drosselstelle bildet und den Ringraum 9 mit einer Axialbohrung 11 (analog 4) des Spaltfilters 5 verbindet.To the first section 6 closes a second section 8th with a diameter D 2 , which is selected smaller than the diameter D 1 , so that in the pressed state an annular space 9 between the inner wall of the bore 4 and the split filter 5 is trained. The second section 8th also has a radial bore 10 on, which forms a throttle point and the annulus 9 with an axial bore 11 (analogous 4 ) of the split filter 5 combines.

Schließlich folgt auf den zweiten Abschnitt 8 ein dritter Abschnitt 12 mit einem Durchmesser D3, welcher derart gewählt ist, dass über den dritten Abschnitt 12 der Presssitz des Spaltfilters 5 in der Bohrung 4 bewirkt wird.Finally, follow the second section 8th a third section 12 with a diameter D 3 , which is chosen such that over the third section 12 the press fit of the split filter 5 in the hole 4 is effected.

Eine alternative Ausführungsform eines eine Drossel 3 ausbildenden Spaltfilters 5 ist in den 4 bis 6 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der der 2 und 3 dadurch, dass an den dritten Abschnitt 12 noch ein Bundabschnitt 13 angesetzt ist, welcher ein Übermaß gegenüber dem Durchmesser der Bohrung 4 im Bereich des Presssitzes des Spaltfilters 5 besitzt. Auf diese Weise kann der Spaltfilter 5 nur mit dem ersten Abschnitt 6 voran in die Bohrung 4 eingesetzt werden, so dass ein Fehleinbau ausgeschlossen ist. Zur Aufnahme des Bundabschnitts 13 ist in der Bohrung 4 zudem ein Absatz 14 ausgebildet, der zwischen den beiden Durchmessern der Bohrung 4 über einen konusförmigen Abschnitt vermittelt.An alternative embodiment of a throttle 3 forming gap filter 5 is in the 4 to 6 shown. It is different from the one of 2 and 3 in that to the third section 12 another bundle section 13 is set, which is an excess over the diameter of the bore 4 in the area of the press fit of the split filter 5 has. In this way, the gap filter 5 only with the first section 6 ahead into the hole 4 be used, so that incorrect installation is excluded. For receiving the waistband section 13 is in the hole 4 also a paragraph 14 formed between the two diameters of the bore 4 conveyed over a cone-shaped section.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 101010001254 A1 [0003] DE 101010001254 A1 [0003]

Claims (6)

Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem umfassend ein Gehäuseteil (1) zur Aufnahme wenigstens eines Pumpenelementes, das der Förderung von Kraftstoff auf Hochdruck dient, wobei das Gehäuseteil (1) eine an einen Rücklauf (2) angeschlossene und eine Drossel (3) aufweisende Bohrung (4) zur Entlüftung eines Triebwerkraums (15) der Hochdruckpumpe besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Drossel (3) ein Spaltfilter (5) in die Bohrung (4) eingesetzt ist.High-pressure fuel pump for a fuel injection system comprising a housing part ( 1 ) for receiving at least one pump element, which serves to promote fuel to high pressure, wherein the housing part ( 1 ) one to a return ( 2 ) and a throttle ( 3 ) bore ( 4 ) for venting an engine compartment ( 15 ) of the high-pressure pump, characterized in that for the formation of the throttle ( 3 ) a split filter ( 5 ) into the hole ( 4 ) is used. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltfilter (5) in die Bohrung (4) eingepresst ist.High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the gap filter ( 5 ) into the hole ( 4 ) is pressed. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltfilter (5) einen ersten Abschnitt (6) besitzt, welcher einen Ringspalt (7) bildend mit der Innenwandung der Bohrung (4) zusammenwirkt.High-pressure fuel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the gap filter ( 5 ) a first section ( 6 ), which has an annular gap ( 7 ) forming with the inner wall of the bore ( 4 ) cooperates. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltfilter (5) einen zweiten Abschnitt (8) mit einem gegenüber dem ersten Abschnitt (6) verringerten Durchmesser zur Ausbildung eines Ringraums (9) besitzt, welcher über wenigstens eine im zweiten Abschnitt (8) ausgebildete Radialbohrung (10) in Verbindung mit einer Axialbohrung (11) des Spaltfilters (5) steht.High-pressure fuel pump according to claim 3, characterized in that the gap filter ( 5 ) a second section ( 8th ) with one opposite the first section ( 6 ) reduced diameter to form an annular space ( 9 which has at least one in the second section ( 8th ) formed radial bore ( 10 ) in conjunction with an axial bore ( 11 ) of the split filter ( 5 ) stands. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den zweiten Abschnitt (8) ein dritter Abschnitt (12) anschließt, dessen Durchmesser derart gewählt ist, dass er mit der Innenwandung der Bohrung (4) dichtend zusammenwirkt. High-pressure fuel pump according to claim 4, characterized in that to the second section ( 8th ) a third section ( 12 ), the diameter of which is selected such that it coincides with the inner wall of the bore ( 4 ) cooperates sealingly. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den dritten Abschnitt (12) ein Bundabschnitt (13) anschließt, welcher ein Übermaß gegenüber der Bohrung (4) besitzt.High-pressure fuel pump according to claim 5, characterized in that the third section ( 12 ) a waistband section ( 13 ), which is an excess of the bore ( 4 ) owns.
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