DE102012020476A1 - Fuel pump for fuel injection system of internal combustion engine, has cam assemblies having additional cam set in circumferential direction between drive cams and defining intermediate stroke smaller than working stroke, for pistons - Google Patents

Fuel pump for fuel injection system of internal combustion engine, has cam assemblies having additional cam set in circumferential direction between drive cams and defining intermediate stroke smaller than working stroke, for pistons Download PDF

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Abstract

The fuel pump (4) has a pump unit (5) for conveying fuel, having two delivery pistons (9) arranged in a cylinder (10). During operation of pump, fuel is sucked at suction side and emitted at pressure side (12). A cam assembly (15) drives a piston through external drive (2). The drive cam (16) of cam assembly is offset by 90[deg] to drive cam of other cam assembly, in circumferential direction. The cam assemblies have an additional cam arranged in circumferential direction between drive cams, for defining an intermediate stroke smaller than working stroke, for the respective pistons.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, die mit einer derartigen Kraftstoffpumpe ausgestattet ist.The present invention relates to a fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine. The invention also relates to an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, which is equipped with such a fuel pump.

Kraftstoffpumpen, die Kraftstoff insbesondere unter einem relativ hohen Druck fördern können, umfassen beispielsweise eine Pumpeinrichtung zum Fördern des Kraftstoffs, die zwei Förderkolben aufweist, die jeweils in einem Zylinder hubverstellbar angeordnet sind und die im Betrieb der Kraftstoffpumpe wechselweise Kraftstoff an einer Saugseite der Kraftstoffpumpe ansaugen und an einer Druckseite der Kraftstoffpumpe ausstoßen. Zum Antreiben der Pumpeinrichtung kann die Kraftstoffpumpe mit einer Antriebseinrichtung ausgestattet sein, die eine Nockenwelle aufweist, die für jeden Förderkolben eine Nockenanordnung zum Antreiben des Förderkolbens aufweist. Die Nockenwelle selbst ist mittels eines externen Antriebs antreibbar. Beispielsweise kann die Nockenwelle mit einem Antriebsstrang der Brennkraftmaschine antriebsverbunden sein. Insbesondere kann die Nockenwellen über einen Rädertrieb mit dem Antriebsstrang der Brennkraftmaschine, vorzugsweise mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt sein.Fuel pumps, which can deliver fuel in particular under a relatively high pressure, include, for example, a pumping device for conveying the fuel, which has two delivery pistons, which are arranged adjustable in each stroke in a cylinder and which alternately suck fuel to a suction side of the fuel pump during operation of the fuel pump and at a pressure side of the fuel pump. For driving the pump device, the fuel pump may be equipped with a drive device which has a camshaft which has a cam arrangement for driving the delivery piston for each delivery piston. The camshaft itself can be driven by means of an external drive. For example, the camshaft may be drive-connected to a drive train of the internal combustion engine. In particular, the camshafts can be coupled via a gear drive with the drive train of the internal combustion engine, preferably with a crankshaft of the internal combustion engine.

Die beiden Nockenanordnungen können jeweils zwei Antriebsnocken aufweisen, die zueinander in der Umfangsrichtung um 180° versetzt angeordnet sind und die jeweils einen Arbeitshub für den jeweiligen Förderkolben definieren. Ferner sind die Antriebsnocken der einen Nockenanordnung in der Umfangsrichtung um 90° versetzt zu den Antriebsnocken der anderen Nockenanordnung an der Nockenwelle angeordnet. Auf diese Weise führt eine vollständige Umdrehung der Nockenwelle zu insgesamt vier gleichmäßig aufeinanderfolgenden Arbeitshüben bei den beiden Förderkolben, die sich dabei abwechseln.The two cam arrangements can each have two drive cams, which are arranged offset from one another in the circumferential direction by 180 ° and which each define a working stroke for the respective delivery piston. Further, the drive cams of the one cam assembly are arranged in the circumferential direction offset by 90 ° to the drive cams of the other cam assembly on the camshaft. In this way, a complete rotation of the camshaft leads to a total of four equally successive work strokes in the two delivery pistons, which alternate.

Insbesondere für den Fall, dass die Nockenwelle mit Hilfe eines daran drehfest angeordneten Zahnrads in einen Rädertrieb eingebunden ist, hat sich gezeigt, dass die Kraftstoffpumpe im Betrieb zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung tendiert.In particular, in the event that the camshaft is integrated with the aid of a non-rotatably mounted gear wheel in a gear drive, it has been shown that the fuel pump in operation tends to undesirable noise.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Kraftstoffpumpe der vorstehend beschriebenen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine reduzierte Geräuschentwicklung auszeichnet.The present invention addresses the problem of providing a fuel pump of the type described above, an improved embodiment, which is characterized in particular by a reduced noise.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Nockenanordnungen jeweils mit wenigstens einem Zwischennocken auszustatten, der für den zugehörigen Förderkolben einen Zwischenhub definiert. Dabei befindet sich der jeweilige Zusatznocken in der Umfangsrichtung zwischen den beiden Arbeitsnocken der jeweiligen Nockenanordnung. Des Weiteren ist der Zusatznocken so ausgelegt, dass der damit erzeugbare Zwischenhub kleiner ist als der mit Hilfe der Antriebsnocken erzeugbare Arbeitshub. Mit Hilfe eines derartigen Zusatznockens kann somit der jeweilige Förderkolben zu einem Zwischenhub angetrieben werden. Da der Arbeitshub gegen eine Rückstellkraft des jeweiligen Förderkolbens sowie gegen den Druck des Kraftstoffs erfolgt, resultiert daraus an der Nockenwelle ein positives Antriebsmoment. Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass jedem Arbeitshub nach dem zugehörigen oberen Totpunkt des jeweiligen Förderkolbens ein Rückstellhub folgt. Während eines solchen Rückstellhubs ist der jeweilige Förderkolben beispielsweise durch eine entsprechende Rückstellfeder angetrieben. Unmittelbar nach dem oberen Totpunkt liegt jedoch außerdem aufgrund eines unvermeidbaren Totraumvolumens ein sehr hoher Kraftstoffdruck vor, der in der Rückstellrichtung auf den jeweiligen Förderkolben wirkt. Bei hohen Drücken kann auch ein an sich inkompressibles Medium, wie Kraftstoff, komprimiert werden, so dass sich ein komprimiertes Totraumvolumen nach dem Überfahren des oberen Totpunkts entspannen kann und dabei eine große Antriebskraft bzw. Druckkraft auf den Förderkolben einleitet. Hierdurch entsteht insgesamt eine vergleichsweise große Rückstellkraft, die über den jeweiligen Förderkolben ein negatives Drehmoment in die Nockenwelle einleitet. Da die Antriebsnocken der beiden Nockenanordnungen um 90° zueinander versetzt angeordnet sind, kann es nach jedem Arbeitshub des einen Förderkolbens kurzzeitig dazu kommen, dass das darüber in die Nockenwelle eingeleitete negative Drehmoment vorübergehend das über den anderen Förderkolben erzeugte positive Drehmoment betragsmäßig übersteigt, so dass die Nockenwelle im Bereich ihrer Verzahnung mit dem Rädertrieb von einer antriebsseitigen Zahnflanke auf eine abtriebsseitige Zahnflanke wechselt, um kurz darauf wieder auf die antriebsseitige Zahnflanke zurückzuwechseln, wenn das positive Drehmoment innerhalb der Nockenwelle wieder überwiegt. Bei einer Kontaktierung zwischen dem Rädertrieb und den antriebsseitigen Zahnflanken überträgt der Rädertrieb ein Antriebsmoment auf das Zahnrad der Nockenwelle. Liegt dagegen ein überwiegendes negatives Drehmoment an der Nockenwelle an, kann diese über die abtriebsseitigen Zahnflanken über ihr Zahnrad den Rädertrieb antreiben. Dabei kann es bei jedem Hubwechsel zu einem solchen Lastwechsel an der Nockenwelle kommen, was zu der unerwünschten Geräuschentwicklung führt.The invention is based on the general idea of equipping the cam assemblies with at least one intermediate cam, which defines an intermediate stroke for the associated delivery piston. In this case, the respective additional cam is in the circumferential direction between the two working cam of the respective cam assembly. Furthermore, the additional cam is designed so that the intermediate lift that can be generated thereby is smaller than the work stroke that can be generated with the aid of the drive cam. With the help of such additional cam thus the respective delivery piston can be driven to an intermediate stroke. Since the working stroke takes place against a restoring force of the respective delivery piston and against the pressure of the fuel, this results in a positive drive torque on the camshaft. The invention is based on the recognition that each working stroke follows a return stroke after the associated top dead center of the respective delivery piston. During such a return stroke of the respective delivery piston is driven for example by a corresponding return spring. However, immediately after top dead center, due to an unavoidable dead space volume, there is also a very high fuel pressure acting on the respective delivery piston in the return direction. At high pressures, a per se incompressible medium, such as fuel, can be compressed, so that a compressed dead space volume can relax after passing the top dead center and thereby initiates a large driving force or pressure force on the delivery piston. This results in a total of a relatively large restoring force, which initiates a negative torque in the camshaft on the respective delivery piston. Since the drive cam of the two cam assemblies are arranged offset by 90 ° to each other, it may happen briefly after each stroke of a delivery piston that the above introduced into the camshaft negative torque temporarily exceeds the amount of positive torque generated via the other delivery piston, so that the Camshaft in the region of their teeth with the gear drive from a drive-side tooth flank on a driven-side tooth flank changes to shortly afterwards back to the drive-side tooth flank, when the positive torque within the cam shaft outweighs again. When a contact between the gear drive and the drive-side tooth flanks of the gear drive transmits a drive torque to the gear of the camshaft. If, on the other hand, an overwhelming negative torque is applied to the camshaft, it can drive the gear drive via the tooth sides on the output side via its gearwheel. It can come at every stroke change to such a load change on the camshaft, which leads to the unwanted noise.

Durch die erfindungsgemäße Bereitstellung des jeweiligen Zusatznockens kann dafür gesorgt werden, dass bei denjenigen Nockenwellenwinkeln, bei denen über den einen Förderkolben ein negatives Drehmoment in die Nockenwelle eingeleitet wird, ein zusätzliches positives Drehmoment über den anderen Förderkolben erzeugt wird, wodurch sich die Gefahr eines Nulldurchgangs im Momentenverlauf der Nockenwelle reduziert. Bei einem derartigen Nulldurchgang übersteigt wie erläutert kurzfristig das an dem einen Förderkolben auftretende negative Moment das am anderen Förderkolben auftretende positive Moment. Durch das Vermeiden solcher Nulldurchgänge kann mit Hilfe des jeweiligen Zusatznockens die Tendenz zur Geräuschbildung reduziert werden. By providing the respective additional cam according to the invention, it can be ensured that at those camshaft angles at which a negative torque is introduced into the camshaft via the one delivery piston, an additional positive torque is generated via the other delivery piston, whereby the danger of a zero crossing in the Reduced torque curve of the camshaft. In such a zero crossing as described briefly exceeds the occurring at the one delivery piston negative moment occurring at the other delivery piston positive moment. By avoiding such zero crossings, the tendency for noise generation can be reduced with the aid of the respective additional cam.

Da der mithilfe des Zwischennockens erzielbare Zwischenhub kleiner ist, als ein Arbeitshub, kann damit kein Kraftstoff oder nur eine reduzierte Kraftstoffmenge gefördert werden, insbesondere weniger als 50% der Fördermenge eines Arbeitshubs.Since the achievable with the intermediate cam intermediate stroke is smaller than a power stroke, so that no fuel or only a reduced amount of fuel can be promoted, in particular less than 50% of the flow rate of a power stroke.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der jeweilige Zusatznocken so dimensioniert und angeordnet sein, dass im Betrieb der Kraftstoffpumpe an der Nockenwelle nur Momente in derselben Richtung auftreten, also nur positive Momente, bei denen die Nockenwelle Antriebskraft aus dem Rädertrieb benötigt. Durch diese Ausgestaltung kann somit ein Lastwechsel, der zur Geräuschentwicklung führen kann, effizient vermieden werden.In an advantageous embodiment, the respective additional cam can be dimensioned and arranged so that only moments in the same direction occur during operation of the fuel pump on the camshaft, so only positive moments in which the camshaft requires drive power from the gear drive. As a result of this configuration, it is thus possible to efficiently avoid a load change which can lead to the development of noise.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Zusatznocken so angeordnet sein, dass der jeweilige Zusatznocken den einen Förderkolben antreibt und dadurch an der Nockenwelle ein positives Zwischenmoment erzeugt, während gleichzeitig der andere Förderkolben mittels Rückstellkräften einen der zugehörigen Antriebsnocken antreibt und dadurch an der Nockenwelle ein negatives Rückstellmoment erzeugt. Insbesondere kann dabei der jeweilige Zusatznocken wieder so dimensioniert sein, dass das jeweilige Zwischenmoment betragsmäßig größer ist als das jeweilige Rückstellmoment. Somit lässt sich auch bei dieser Ausführungsform ein Momentennulldurchgang an der Nockenwelle vermeiden.According to another advantageous embodiment, the additional cams may be arranged so that the respective additional cam drives the one delivery piston and thereby generates a positive intermediate moment on the camshaft while at the same time the other delivery piston drives one of the associated drive cams by means of restoring forces and thereby a negative return torque on the camshaft generated. In particular, in this case, the respective additional cam can again be dimensioned so that the respective intermediate torque is greater in magnitude than the respective restoring moment. Thus, even in this embodiment, a moment zero passage on the camshaft can be avoided.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der jeweilige Zusatznocken in der Umfangsrichtung etwa mittig zwischen den beiden Antriebsnocken angeordnet sein. Beispielsweise ist der jeweilige Zusatznocken in der Umfangsrichtung etwa um 90° zu den beiden Antriebsnocken versetzt angeordnet. Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltungsform, bei der die Nockenanordnungen jeweils zwei Zusatznocken aufweisen, die in der Umfangsrichtung um etwa 180° zueinander versetzt angeordnet sind. Insbesondere können sich dann innerhalb der jeweiligen Nockenanordnung die Zusatznocken und die Arbeitsnocken jeweils im 90°-Abstand abwechseln.In another advantageous embodiment, the respective additional cam can be arranged in the circumferential direction approximately centrally between the two drive cams. For example, the respective additional cam is arranged offset in the circumferential direction by about 90 ° to the two drive cams. Particularly useful is an embodiment in which the cam assemblies each have two additional cams, which are arranged offset in the circumferential direction by about 180 ° to each other. In particular, the additional cams and the working cams can then alternate within the respective cam arrangement in each case at a 90 ° distance.

Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine charakterisiert sich durch eine Kraftstoffpumpe der vorstehend beschriebenen Art und einen Antriebsstrang zum Antreiben der Nockenwelle der Kraftstoffpumpe. Insbesondere kann der Antriebsstrang dabei einen Rädertrieb umfassen, der mit wenigstens einem Zahnrad in Eingriff steht, das drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist.An internal combustion engine according to the invention is characterized by a fuel pump of the type described above and a drive train for driving the camshaft of the fuel pump. In particular, the drive train may comprise a gear drive, which is in engagement with at least one gear which is non-rotatably connected to the camshaft.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch:It show, each schematically:

1 einen isometrischen Längsschnitt einer Kraftstoffpumpe, 1 an isometric longitudinal section of a fuel pump,

2 einen Querschnitt der Kraftstoffpumpe. 2 a cross section of the fuel pump.

Entsprechend 1 kann eine hier nur rudimentär dargestellte Brennkraftmaschine 1 einen Antriebsstrang 2 aufweisen, der durch einen Rädertrieb 3 gebildet ist bzw. einen Rädertrieb 3 umfasst. Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einer Kraftstoffpumpe 4 ausgestattet, die über den Antriebsstrang 2 angetrieben werden kann.Corresponding 1 can an here only rudimentary engine shown 1 a drive train 2 have, by a wheel drive 3 is formed or a gear drive 3 includes. The internal combustion engine 1 is also with a fuel pump 4 fitted over the drive train 2 can be driven.

Die Kraftstoffpumpe 4 gehört zu einer hier nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage der Brennkraftmaschine 1. Die Kraftstoffpumpe 4 umfasst eine Pumpeinrichtung 5 und eine Antriebseinrichtung 6 zum Antreiben der Pumpeinrichtung 5. Die Antriebseinrichtung 6 umfasst eine Nockenwelle 7, die drehfest mit einem Zahnrad 8 verbunden sein kann, das in den Rädertrieb 3 eingebunden ist.The fuel pump 4 belongs to a fuel injection system of the internal combustion engine, not shown here 1 , The fuel pump 4 includes a pumping device 5 and a drive device 6 for driving the pumping device 5 , The drive device 6 includes a camshaft 7 , which rotatably with a gear 8th that can be connected to the wheel drive 3 is involved.

Entsprechend den 1 und 2 umfasst die Pumpeinrichtung 5, die zum Fördern des Kraftstoffs dient, zwei Förderkolben 9, die jeweils in einem Zylinder 10 hubverstellbar angeordnet sind. Im Betrieb der Kraftstoffpumpe 4 werden die Förderkolben 9 mit Hilfe der Antriebseinrichtung 7 wechselseitig so bewegt, dass sie wechselseitig an einer Saugseite 11 der Kraftstoffpumpe 4 Kraftstoff ansaugen und an einer Druckseite 12 der Kraftstoffpumpe 4 Kraftstoff ausstoßen. Gemäß 2 können in die Saugseite 11 und in die Druckseite 12 entsprechende Rückschlagsperrventile 13 bzw. 14 eingesetzt werden, um die Förderrichtung der Kraftstoffpumpe 4 zu definieren.According to the 1 and 2 includes the pumping device 5 , which serves to convey the fuel, two delivery pistons 9 , each in a cylinder 10 are arranged adjustable in height. In operation of the fuel pump 4 become the delivery pistons 9 with the help of the drive device 7 alternately moved so that they reciprocally on a suction side 11 the fuel pump 4 Suck in fuel and on a pressure side 12 the fuel pump 4 Eject fuel. According to 2 can in the suction side 11 and in the print side 12 corresponding non-return valves 13 respectively. 14 be used to the conveying direction of the fuel pump 4 define.

Zum Antreiben der Förderkolben 9 umfasst die Nockenwelle 7 für jeden Förderkolben 9 eine Nockenanordnung 15. Die beiden Nockenanordnungen 15 weisen jeweils zwei Antriebsnocken 16 auf, die in der in 2 durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Umfangsrichtung 17 der Nockenwelle 7 um 180° zueinander versetzt angeordnet sind. Jeder Antriebsnocken 16 definiert dabei einen Arbeitshub für den jeweiligen Förderkolben 9. Wie sich 1 entnehmen lässt, sind die Antriebsnocken 16 der einen Nockenanordnung 15 in der Umfangsrichtung 17 der Nockenwelle 7 um 90° versetzt zu den Antriebsnocken 16 der anderen Nockenanordnung 15 an der Nockenwelle 7 angeordnet. Auf diese Weise wird das wechselweise Ansaugen und Ausstoßen über die beiden Förderkolben 9 realisiert.For driving the delivery pistons 9 includes the camshaft 7 for each delivery piston 9 a cam arrangement 15 , The two cam arrangements 15 each have two drive cams 16 on that in the in 2 by a double arrow marked circumferential direction 17 the camshaft 7 are arranged offset by 180 ° to each other. Every drive cam 16 defines a working stroke for the respective delivery piston 9 , Like yourself 1 can be seen, are the drive cam 16 the one cam arrangement 15 in the circumferential direction 17 the camshaft 7 offset by 90 ° to the drive cams 16 the other cam arrangement 15 on the camshaft 7 arranged. In this way, the alternating suction and discharge via the two delivery pistons 9 realized.

Damit die Kraftübertragung zwischen der jeweiligen Nockenanordnung 15 und dem jeweiligen Förderkolben 9 ordnungsgemäß funktioniert, ist jedem Förderkolben 9 ein Nockenfolger 18 zugeordnet, der ein Kontaktelement 19 und einen Kontaktelementhalter 20 umfasst. Das Kontaktelement 19 gleitet oder rollt an der Außenkontur der Nockenanordnung 15 ab und kann so der Außenkontur der Nockenanordnung 15 folgen. Der Kontaktelementhalter 20 positioniert das Kontaktelement 19 und kann insbesondere eine Lagerung für das Kontaktelement 19 bereitstellen. Der Kontaktelementhalter 20 ist über ein Sitzelement 21 unmittelbar am jeweiligen Förderkolben 9 abgestützt. Ein hutförmiges Halteelement 22 umschließt das mit dem Sitzelement 21 zusammenwirkende Ende des Förderkolbens 9 und umschließt das Sitzelement 21. Ferner liegt das Halteelement 22 am Kontaktelementträger 20 an und definiert einen Federsitz 23, an dem sich eine Rückstellfeder 24 abstützt. Die Rückstellfeder 24 stützt sich außerdem an einem Gehäuse 25 der Kraftstoffpumpe 4 ab.So that the power transmission between the respective cam assembly 15 and the respective delivery piston 9 is working properly, is every delivery piston 9 a cam follower 18 assigned to a contact element 19 and a contact element holder 20 includes. The contact element 19 slides or rolls on the outer contour of the cam assembly 15 from and so can the outer contour of the cam assembly 15 consequences. The contact element holder 20 positions the contact element 19 and may in particular a bearing for the contact element 19 provide. The contact element holder 20 is about a seat element 21 directly on the respective delivery piston 9 supported. A hat-shaped retaining element 22 encloses this with the seat element 21 cooperating end of the delivery piston 9 and encloses the seat element 21 , Furthermore, the holding element is located 22 on the contact element carrier 20 and defines a spring seat 23 , on which a return spring 24 supported. The return spring 24 also supports itself on a housing 25 the fuel pump 4 from.

Gemäß 2 weist die jeweilige Nockenanordnung 15 zumindest einen Zusatznocken 26 auf, der in der Umfangsrichtung 17 zwischen den beiden Arbeitsnocken 16 angeordnet ist. Der Zusatznocken 26 ist so dimensioniert, dass er für den jeweiligen Förderkolben 9 einen Zusatzhub definiert, der kleiner ist als der jeweilige, durch die Antriebsnocken 16 definierte Arbeitshub.According to 2 has the respective cam arrangement 15 at least one additional cam 26 on, in the circumferential direction 17 between the two working cams 16 is arranged. The additional cam 26 is dimensioned so that it for the respective delivery piston 9 defines an additional stroke, which is smaller than the respective, by the drive cam 16 defined working stroke.

Zweckmäßig ist der jeweilige Zusatznocken 26 so angeordnet, dass der jeweilige Zusatznocken 26 im Betrieb der Kraftstoffpumpe 4 den zugehörigen Förderkolben 9 antreibt und dadurch an der Nockenwelle 7 ein positives Zwischenmoment erzeugt. Gleichzeitig treibt dabei der andere Förderkolben 9 mittels entsprechender Rückstellkräfte einen der zugehörigen Antriebsnocken 16 an, wodurch an der Nockenwelle 7 ein negatives Rückstellmoment erzeugt wird. Die Rückstellkräfte, die den jeweils anderen Förderkolben 9 zur Einleitung eines negativen Rückstellmoments in die Nockenwelle 7 antreiben, werden zum Einen gebildet aus den Federkräften der Rückstellfeder 24 und zum Anderen aus den Expansionskräften des komprimierten Kraftstoffs, der sich in einem Totraumvolumen 27 befindet, das zwischen den Rückschlagsperrventilen 13, 14 vorhanden ist.Appropriately, the respective additional cam 26 arranged so that the respective additional cam 26 during operation of the fuel pump 4 the associated delivery piston 9 drives and thereby on the camshaft 7 generates a positive intermediate moment. At the same time it drives the other delivery piston 9 by means of appropriate restoring forces one of the associated drive cam 16 on, causing the camshaft 7 a negative return torque is generated. The restoring forces, the other each delivery piston 9 for initiating a negative restoring torque in the camshaft 7 drive, are formed on the one hand from the spring forces of the return spring 24 and second, from the expansion forces of the compressed fuel, which is in a dead space volume 27 located between the non-return valves 13 . 14 is available.

Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei welcher die Zusatznocken 26 so dimensioniert sind, dass das jeweilige Zwischenmoment betragsmäßig größer ist als das jeweilige Rückstellmoment. Das bedeutet, dass an der Nockenwelle 7 als resultierendes Moment stets ein positives Moment verbleibt. Somit besitzt eine Kraftübertragungsrichtung zwischen dem Rädertrieb 3 und dem Zahnrad 8 stets dieselbe Orientierung, so dass hier keine Wechselbelastung mit Momentennulldurchgängen an der Nockenwelle 7 erfolgt. Dies bedeutet, dass bei der hier vorgestellten Kraftstoffpumpe 4 die Zusatznocken 26 so dimensioniert und angeordnet sind, dass im Betrieb der Kraftstoffpumpe 4 an der Nockenwelle 7 nur Momente in derselben Richtung auftreten. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Momentennulldurchgang an der Nockenwelle 7 vermieden werden.Particularly advantageous is now an embodiment in which the additional cams 26 are dimensioned so that the respective intermediate moment is greater in magnitude than the respective restoring moment. That means that on the camshaft 7 as a resulting moment always a positive moment remains. Thus has a power transmission direction between the gear drive 3 and the gear 8th always the same orientation, so that here no alternating load with moment zero passages on the camshaft 7 he follows. This means that in the fuel pump presented here 4 the additional cams 26 are dimensioned and arranged so that during operation of the fuel pump 4 on the camshaft 7 only moments occur in the same direction. In this way, for example, a moment zero passage on the camshaft 7 be avoided.

Gemäß 2 kann der jeweilige Zusatznocken 26 in der Umfangsrichtung 17 etwa mittig zwischen den beiden Antriebsnocken 16 angeordnet sein. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist rein exemplarisch und nur zu Erläuterungszwecken nur ein einziger Zusatznocken 26 an der einen Nockenanordnung 15 dargestellt. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der an derselben Nockenanordnung 15 zwei Zusatznocken 26 vorgesehen sind, die in der Umfangsrichtung 17 um etwa 180° zueinander versetzt angeordnet sind.According to 2 can the respective additional cam 26 in the circumferential direction 17 approximately in the middle between the two drive cams 16 be arranged. At the in 2 shown embodiment is purely exemplary and only for explanatory purposes, only a single additional cam 26 at the one cam arrangement 15 shown. However, an embodiment is preferred in which the same cam arrangement 15 two additional cams 26 are provided, in the circumferential direction 17 are arranged offset by about 180 ° to each other.

Sofern also an beiden Nockenanordnungen 15 jeweils zwei derartige Zusatznocken 26 vorhanden sind, die zum Einen zueinander um 180° und zum Anderen zu den Antriebsnocken 16 jeweils um 90° versetzt angeordnet sind, korrespondieren die Antriebsnocken 16 der einen Nockenanordnung 15 hinsichtlich ihrer umfangsmäßigen Positionierung mit den Zusatznocken 26 der anderen Nockenanordnung 15 und umgekehrt.If so on both cam arrangements 15 two such additional cams 26 are present, the one to each other by 180 ° and the other to the drive cams 16 Each offset by 90 °, the drive cams correspond 16 the one cam arrangement 15 in terms of their circumferential positioning with the additional cams 26 the other cam arrangement 15 and vice versa.

Claims (8)

Kraftstoffpumpe für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine (1), – mit einer Pumpeinrichtung (5) zum Fördern des Kraftstoffs, die zwei Förderkolben (9) aufweist, die jeweils in einem Zylinder (10) hubverstellbar angeordnet sind und die im Betrieb der Kraftstoffpumpe (4) wechselweise Kraftstoff an einer Saugseite (11) der Kraftstoffpumpe (4) ansaugen und an einer Druckseite (12) der Kraftstoffpumpe (4) ausstoßen, – mit einer Antriebseinrichtung (6) zum Antreiben der Pumpeinrichtung (5), die eine Nockenwelle (7) aufweist, die für jeden Förderkolben (9) eine Nockenanordnung (15) zum Antreiben des jeweiligen Förderkolbens (9) aufweist und die mittels eines externen Antriebs (2) antreibbar ist, – wobei die Nockenanordnungen (15) jeweils zwei Antriebsnocken (16) aufweisen, die zueinander in der Umfangsrichtung (17) um 180° versetzt angeordnet sind und die jeweils einen Antriebshub für den jeweiligen Förderkolben (9) definieren, – wobei die Antriebsnocken (16) der einen Nockenanordnung (15) in der Umfangsrichtung (17) um 90° versetzt zu den Antriebsnocken (16) der anderen Nockenanordnung (15) an der Nockenwelle (7) angeordnet sind, – wobei die Nockenanordnungen (15) jeweils wenigstens einen Zusatznocken (26) aufweisen, der in der Umfangsrichtung (17) zwischen den Arbeitsnocken (16) angeordnet ist und der einen Zwischenhub für den jeweiligen Förderkolben (9) definiert, der kleiner ist als der Arbeitshub.Fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine ( 1 ), - with a pumping device ( 5 ) for conveying the fuel, the two delivery pistons ( 9 ), each in a cylinder ( 10 ) are arranged adjustable in stroke and during operation of the fuel pump ( 4 ) alternately fuel on a suction side ( 11 ) of the fuel pump ( 4 ) and at a pressure side ( 12 ) of the fuel pump ( 4 ), - with a drive device ( 6 ) for driving the pumping device ( 5 ), which is a camshaft ( 7 ), which for each delivery piston ( 9 ) a cam arrangement ( 15 ) for driving the respective delivery piston ( 9 ) and by means of an external drive ( 2 ) is drivable, - wherein the cam arrangements ( 15 ) two drive cams ( 16 ) which are mutually in the circumferential direction ( 17 ) are arranged offset by 180 ° and each having a drive stroke for the respective delivery piston ( 9 ), the drive cams ( 16 ) of a cam arrangement ( 15 ) in the circumferential direction ( 17 ) offset by 90 ° to the drive cams ( 16 ) of the other cam arrangement ( 15 ) on the camshaft ( 7 ) are arranged, - wherein the cam arrangements ( 15 ) at least one additional cam ( 26 ), which in the circumferential direction ( 17 ) between the working cams ( 16 ) is arranged and the one intermediate stroke for the respective delivery piston ( 9 ), which is smaller than the working stroke. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatznocken (26) so dimensioniert und angeordnet sind, dass im Betrieb der Kraftstoffpumpe (4) an der Nockenwelle (7) nur Momente in derselben Richtung auftreten.Pump according to claim 1, characterized in that the additional cams ( 26 ) are dimensioned and arranged so that during operation of the fuel pump ( 4 ) on the camshaft ( 7 ) only moments occur in the same direction. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatznocken (26) so angeordnet sind, dass der jeweilige Zusatznocken (26) den einen Förderkolben (9) antreibt und dadurch an der Nockenwelle (7) ein positives Zwischenmoment erzeugt, während gleichzeitig der andere Förderkolben (9) mittels Rückstellkräften einen der zugehörigen Antriebsnocken (16) antreibt und dadurch an der Nockenwelle (7) ein negatives Rückstellmoment erzeugt.Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the additional cams ( 26 ) are arranged so that the respective additional cam ( 26 ) the one delivery piston ( 9 ) and thereby on the camshaft ( 7 ) generates a positive intermediate moment, while at the same time the other delivery piston ( 9 ) by means of restoring forces one of the associated drive cam ( 16 ) and thereby on the camshaft ( 7 ) generates a negative restoring moment. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatznocken (26) so dimensioniert sind, dass das jeweilige Zwischenmoment betragsmäßig größer ist als das jeweilige Rückstellmoment.Pump according to claim 3, characterized in that the additional cams ( 26 ) are dimensioned so that the respective intermediate moment is greater in magnitude than the respective restoring moment. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Zusatznocken (26) in der Umfangsrichtung (17) etwa mittig zwischen den beiden Antriebsnocken (16) angeordnet ist.Pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the respective additional cam ( 26 ) in the circumferential direction ( 17 ) approximately in the middle between the two drive cams ( 16 ) is arranged. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanordnungen (15) jeweils zwei Zusatznocken (26) aufweisen, die in der Umfangsrichtung um 180° zueinander versetzt angeordnet sind.Pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cam arrangements ( 15 ) two additional cams ( 26 ), which are arranged offset in the circumferential direction by 180 ° to each other. Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, – mit einer Kraftstoffpumpe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, – mit einem Antriebsstrang (2) zum Antreiben der Nockenwelle (7).Internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, - with a fuel pump ( 4 ) according to one of claims 1 to 6, - with a drive train ( 2 ) for driving the camshaft ( 7 ). Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (2) einen Rädertrieb (3) umfasst, der mit wenigstens einem Zahnrad (8) in Eingriff steht, das drehfest mit der Nockenwelle (7) verbunden ist.Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the drive train ( 2 ) a wheel drive ( 3 ) provided with at least one gear ( 8th ) is in rotation with the camshaft ( 7 ) connected is.
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CN111894825A (en) * 2020-07-07 2020-11-06 中煤科工集团西安研究院有限公司 Disc cam type double-acting mud pump
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