DE102012202717A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

Hochdruckpumpe Download PDF

Info

Publication number
DE102012202717A1
DE102012202717A1 DE201210202717 DE102012202717A DE102012202717A1 DE 102012202717 A1 DE102012202717 A1 DE 102012202717A1 DE 201210202717 DE201210202717 DE 201210202717 DE 102012202717 A DE102012202717 A DE 102012202717A DE 102012202717 A1 DE102012202717 A1 DE 102012202717A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure pump
housing
insert
insert part
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201210202717
Other languages
English (en)
Inventor
Friedrich Boecking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201210202717 priority Critical patent/DE102012202717A1/de
Publication of DE102012202717A1 publication Critical patent/DE102012202717A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0408Pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0421Cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/16Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by adjusting the capacity of dead spaces of working chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162Adaptations of cylinders
    • F04B53/166Cylinder liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8061Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving press-fit, i.e. interference or friction fit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9015Elastomeric or plastic materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Hochdruckpumpe zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken, wenigstens einen Kolben (5), ein Gehäuse (8), wenigstens einen Zylinder (6) zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens (5), wobei sich der wenigstens eine Kolben (5) mittelbar mittels wenigstens einer Laufrolle auf der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben (5) zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle (2) ausführbar ist, einen Arbeitsraum (29) mit einem Hubvolumen und mit einem Totvolumen (15), wobei das Hubvolumen zwischen dem oberen und unteren Totpunkt vorhanden ist, wobei das Totvolumen (15) mit einem zusätzlichen Einsatzteil (16) in Ergänzung zu dem Gehäuse (8) reduziert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Hochdruckeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10.
  • Stand der Technik
  • 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.
  • 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 als Oberfläche der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken in Kontakt mit der Antriebswelle. Die Laufrolle ist mittels eines Gleitlagers in dem Rollenschuh gelagert. Das Volumen eines Arbeitsraumes der Hochdruckpumpe ist in ein Hubvolumen und ein Totvolumen unterteilt. Das Hubvolumen ist das Volumen des Arbeitsraumes zwischen einem oberen und unteren Totpunkt des Kolbens. Dabei ist das Hubvolumen an dem Zylinder zur Lagerung des Kolbens ausgebildet. Der Arbeitsraum weist an dem Totvolumen einen größeren Durchmesser auf als an dem Zylinder, um bei der Herstellung den Zylinder mit Honen und Schleifen bearbeiteten zu können. Dadurch weisen derartige Hochdruckpumpen ein großes Totvolumen auf. Ein großes Totvolumen verringert in nachteiliger Weise die Effizient der Hochdruckpumpe.
  • Die DE 10 2006 045 933 A1 zeigt eine Hochdruckpumpe zur Kraftstoffhochdruckförderung. Die Hochdruckpumpe weist eine Antriebswelle mit Nocken auf. Zylindrische Rollen sind von Rollenschuhen gelagert und liegen auf den Nocken auf. Die Rollenschuhe sind mittels einer Stößelbaugruppe in einer Bohrung eines Teils des Gehäuses gelagert. Die Pumpenelemente sind an der Stößelbaugruppe befestigt. Eine Schraubenfeder drückt die Stößelbaugruppe auf die Nocken.
  • Aus der DE 103 56 262 A1 ist eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen bekannt. In einem Pumpengehäuse ist eine Antriebswelle gelagert. Kolben stützen sich an der Antriebswelle ab, so dass durch Drehen der Antriebswelle die Kolben hin und her bewegt werden. Zwischen den Kolben und der Antriebswelle sind Stößel angeordnet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • 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, ein Gehäuse, wenigstens einen, vorzugsweise an dem Gehäuse ausgebildeten, Zylinder zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens, wobei sich der wenigstens eine Kolben mittelbar mittels wenigstens einer Laufrolle auf der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle ausführbar ist, einen Arbeitsraum mit einem Hubvolumen und mit einem Totvolumen, wobei das Hubvolumen zwischen dem oberen und unteren Totpunkt vorhanden ist, wobei das Totvolumen mit einem zusätzlichen Einsatzteil in Ergänzung zu dem Gehäuse reduziert ist. Mit dem zusätzlichen Einsatzteil in Ergänzung zu dem Gehäuse kann das Volumen des Totvolumens reduziert und dadurch in vorteilhafter Weise die Effizienz und Leistungsfähigkeit der Hochdruckpumpe erhöht werden.
  • Insbesondere umfasst das Gehäuse ein Zylindergehäuse und ein Zylinderkopfgehäuse und/oder das Einsatzteil besteht wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem anderen Material als das Gehäuse. Das Einsatzteil liegt außenseitig auf dem Gehäuse, insbesondere dem Zylinderkopfgehäuse und/oder dem Zylindergehäuse, auf. Dadurch ist es beim Einsatzteil im Gegensatz zum Gehäuse nicht erforderlich, dass dieses zur Abdichtung der großen auftretenden Drücke im Arbeitsraum im Verhältnis zur Umgebung standhält, da das Einsatzteil auf dem Gehäuse aufliegt und dadurch lediglich das Volumen des Totvolumens reduziert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung besteht das Gehäuse wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall und/oder das Einsatzteil besteht wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff. Das Einsatzteil besteht dabei vorzugsweise aus einem Material, insbesondere Kunststoff, mit einem im Wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuse, insbesondere aus Metall. Dadurch entstehen aufgrund von Temperaturschwankungen an der Hochdruckpumpe keine veränderlichen Spalte oder Hohlräume zwischen dem Gehäuse und dem Einsatzteil. Ferner kann ein Einsatzteil aus thermoplastischem Kunststoff besonders einfach und preiswert hergestellt werden. Dadurch fallen bei der Herstellung der Hochdruckpumpe nur sehr geringfügige zusätzliche Kosten für das Einsatzteil an.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Einsatzteil im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und umfasst vorzugsweise eine Einsatzteil-Auslassöffnung zum Leiten des Fluides von dem Arbeitsraum in einen Auslasskanal oder das Einsatzteil ist im Wesentlichen topfförmig ausgebildet und umfasst vorzugsweise eine Einsatzteil-Einlassöffnung zum Leiten des Fluides von einem Einlasskanal in den Arbeitsraum und die Einsatzteil-Auslassöffnung zum Leiten des Fluides von dem Arbeitsraum in den Auslasskanal. Die Einsatzteil-Auslassöffnung ist erforderlich, um den Kraftstoff von dem Totraum in den Auslasskanal leiten zu können durch das Einsatzteil. Dies gilt in analoger Weise für die Einsatzteil-Einlassöffnung zum Leiten des Fluides von dem Einlasskanal in den Arbeitsraum, d. h. das Totvolumen des Arbeitsraumes.
  • Vorzugsweise ist das Einsatzteil form- und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse befestigt.
  • In einer Variante weist zur formschlüssigen Befestigung des Einsatzteiles das Einsatzteil eine Ausstülpung auf, welche innerhalb des Auslasskanales angeordnet ist und/oder zur formschlüssigen Befestigung des Einsatzteiles weist das Einsatzteil einen Schlitz oder eine Nut auf und innerhalb des Schlitzes oder der Nut ist eine korrespondiere Auswölbung des Gehäuses angeordnet. Mittels der Ausstülpung ist das Einsatzteil formschlüssig in axialer Richtung an dem Gehäuse, welches vorzugsweise den Auslasskanal begrenzt, befestigt. Mittels dem Schlitz oder der Nut und der korrespondierenden Auswölbung ist das Einsatzteil verdrehgesichert gegen eine Verdrehung mit einer Rotationsachse, welcher einer Längsachse des Kolbens entspricht.
  • Zweckmäßig ist das Einsatzteil mit einer radialen Vorspannung an dem Gehäuse befestigt. Mittels der radialen Vorspannung ist das Einsatzteil zusätzlich kraftschlüssig an dem Gehäuse, insbesondere dem Zylinderkopfgehäuse und/oder Zylindergehäuse, befestigt. Hierzu weist das Einsatzteil vor dem Einfügen in die Hochdruckpumpe einen größeren Durchmesser auf als der Arbeitsraum an dem Totvolumen und zum Einfügen des Einsatzteiles in die Hochdruckpumpe ist das Einsatzteil an einem axial durchläufigen Schlitz unter eine Druckkraft zu bringen, so dass sich die Breite des Schlitzes und der Durchmesser des Einsatzteiles verkleinert und erst anschließend kann das Einsatzteil in das Gehäuse eingefügt und eingeschoben werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Arbeitsraum an dem Totvolumen einen größeren Durchmesser auf als an dem Hubvolumen, so dass vorzugsweise das Gehäuse zwischen dem Totvolumen und dem Hubvolumen einen Absatz aufweist und/oder das Einsatzteil weist keinen Kontakt zu dem Kolben auf und/oder das Einsatzteil reduziert nur das Totvolumen und/oder die Hochdruckpumpe umfasst an dem Einlasskanal ein Einlassventil zum Einleiten des Fluides in den Arbeitsraum und/oder die Hochdruckpumpe umfasst an dem Auslasskanal ein Auslassventil zum Ausleiten des Fluides aus dem Arbeitsraum.
  • Insbesondere liegt das Einsatzteil auf dem Absatz auf oder ist in einem Abstand zu dem Absatz angeordnet, so dass ein ringförmiger Hinterstich zwischen dem Einsatzteil und dem Absatz vorhanden ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform umgreift in einem Schnitt senkrecht zu einer Längsachse als Rotationsachse die wenigstens eine Laufrolle das Gleitlager zu mehr als 50 % die wenigstens einen Laufrolle.
  • Insbesondere ist das Gleitlager mittels Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, geschmiert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Kontaktfläche zwischen der Rollen-Rollfläche und der Wellen-Rollfläche mittels Kraftstoff geschmiert.
  • In einer weiteren Variante wird eine Exzenterwelle als eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken betrachtet.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 einen Längsschnitt einer Hochdruckpumpe,
  • 2 einen Schnitt A-A gemäß 1 einer Laufrolle mit Rollenschuh und einer Antriebswelle,
  • 3 einen Längsschnitt eines Arbeitsraumes in einem ersten Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe,
  • 4 einen Längsschnitt des Arbeitsraumes in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe,
  • 5 einen Querschnitt eines Einsatzteiles an einem Gehäuse der Hochdruckpumpe gemäß 3 und
  • 6 eine stark schematisierte Ansicht eines Hochdruckeinspritzsystems.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist ein Längsschnitt 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.
  • 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 steht senkrecht auf der Zeichenebene von 2. Ein Kolben 5 ist in einem Zylinder 6 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 den 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 eine Rotationsbewegung ausführen, deren Rotationsachse 25 in der Zeichenebene gemäß 1 liegt und senkrecht auf der Zeichenebene von 2 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 Rollen-Lauffläche 11 der Laufrolle 10 rollt sich auf der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 mit den beiden Nocken 3 an einer Kontaktfläche 12 ab. Der Rollenschuh 9 ist in einer von dem Gehäuse 8 gebildeten Rollenschuhlagerung als Gleitlagerung 13 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.
  • Der Arbeitsraum 29 weist ein Hubvolumen 14 und Totvolumen 15 auf. In 1 ist der Kolben 5 in seinem unteren Totpunkt und der obere Totpunkt des Kolbens 5 ist in 1 strichliert dargestellt. Das Hubvolumen 14 des Arbeitsraumes 29 ist das Volumen des Arbeitsraumes 29 zwischen dem unteren Totpunkt und dem oberen Totpunkt und das Totvolumen 15 ist das Volumen des Arbeitsraumes 29 außerhalb des Hubvolumens 14, vorzugsweise ohne dem Ein- und Auslasskanal 22, 24.
  • In 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 mit einem Einsatzteil 16 in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Hochdruckpumpe 1 weist ein Gehäuse 8 aus Metall, z. B. Stahl, auf, und das Gehäuse 8 umfasst ein Zylindergehäuse 17 und ein Zylinderkopfgehäuse 18. An dem Zylindergehäuse 17 ist der Zylinder 6 als Kolbenführung 7 ausgebildet. Das in 3 dargestellte Einsatzteil 16 ist zylinderförmig und weist eine Einsatzteil-Auslassöffnung 38 auf. Im Bereich dieser Einsatzteil-Auslassöffnung 38 weist das Einsatzteil 16 aus thermoplastischem Kunststoff eine ringförmige Ausstülpung 41 auf und diese ringförmige Ausstülpung 41 ist innerhalb des Auslasskanales 24 angeordnet. Dadurch ist das Einsatzteil 16 formschlüssig an dem Zylindergehäuse 17 befestigt, welches den Auslasskanal 24 begrenzt. Das Einsatzteil 15 ist elastisch verformbar, so dass die Ausstülpung 41 in dem Auslasskanal 24 angeordnet werden kann. Das Einsatzteil 16 ist damit sowohl in axialer Richtung, in Richtung einer Längsachse (nicht dargestellt) des Kolbens 5 als auch gegen eine Verdrehung einer Rotationsbewegung mit einer Rotationsachse als Längsachse des Kolbens 5 an dem Gehäuse 8 befestigt. Von dem Einlassventil 19 ist in 3 ein Ventilkolben 46 dargestellt, nicht jedoch eine entsprechende Ventilfeder zur Bewegung des Ventilkolbens 46. Aufgrund der zylinderförmigen Ausbildung des Einsatzteiles 16 kann durch den Einlasskanal 22 bei einem geöffneten Ventilkolben 46 der Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 einströmen. Der Arbeitsraum 29 weist dabei zwischen dem Totvolumen 15 und dem Hubvolumen 14 einen Absatz 44 auf. Der Durchmesser des Arbeitsraumes 29 ohne Einsatzteil 16 ist somit an dem Totvolumen 15 größer als an dem Hubvolumen 14, d. h. an dem Zylinder 6 bzw. der Kolbenführung 7. Dies ist erforderlich, um beim Honen und Schleifen der Kolbenführung 7 ein entsprechendes Werkzeug in den Arbeitsraum 29 einführen zu können. Mittels des Einsatzteiles 16 ist das Volumen des Totvolumens 15 reduziert, z. B. um wenigstens 2, 15, 20 oder 30 %, so dass dadurch die Effizienz und Leistungsfähigkeit der Hochdruckpumpe 1 wesentlich verbessert ist. Das Einsatzteil 16 weist außenseitig in axialer Richtung eine Nut 42 (5) auf und das Zylindergehäuse 17 eine entsprechend korrespondierende Auswölbung 43 bzw. eine Feder 43. Dabei ist die Auswölbung 43 innerhalb der Nut 42 angeordnet, so dass dadurch zusätzlich eine Verdrehsicherung des Einsatzteiles 16 an dem Zylindergehäuse 17 ausgebildet ist. Das Einsatzteil 16 liegt somit außenseitig auf dem Zylindergehäuse 17 auf.
  • In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Hochdruckpumpe 1 mit den Einsatzteil 16 in einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in 3 beschrieben. Das Einsatzteil 16 ist im Wesentlichen topfförmig ausgebildet und weist zusätzlich eine Einsatzteil-Einlassöffnung 40 auf, damit der Kraftstoff durch den Einlasskanal 22 in das Totvolumen 15 des Arbeitsraumes 29 einströmen kann. Außerdem ist das Einsatzteil 16 mit einem die Wandung in radialer Richtung vollständig durchstoßenen Schlitz 47 versehen. Das Einsatzteil 16 weist vor dem Einführen in das Zylindergehäuse 17 einen größeren Durchmesser bzw. einen größeren Außenradius auf als das Zylindergehäuse 17 an dem Totvolumen 15. Zum Einschieben des Einsatzteiles 16 ist dieses entsprechend mit einer Druckkraft zu beaufschlagen, so dass sich der Schlitz 47 in seiner Bereite verkleinert und erst anschließend kann das Einsatzteil 16 in das Zylindergehäuse 17 bzw. das Totvolumen 15 eingeführt werden und ist dadurch auch unter einer radialen Vorspannung kraftschlüssig an dem Zylindergehäuse 17 befestigt. Aufgrund der zusätzlichen axialen Sicherung des Einsatzteiles 16 mittels der Ausstülpung 41 in dem Auslasskanal 24 weist das Einsatzteil 16 einen Abstand zu dem Absatz 44 auf, so dass sich zwischen dem Einsatzteil 16 und dem Absatz 44 ein Hinterstich 45 bzw. eine Ringnut ausbildet.
  • In 4 ist in stark schematisierter Darstellung das Hochdruckeinspritzsystem 36 für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) 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).
  • Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.
  • Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe 1 und dem erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystem 36 wesentliche Vorteile verbunden. Das preiswert herzustellende Einsatzteil 16 aus thermoplastischem Kunststoff verringert mit einem geringen technischen Aufwand das Totvolumen 15 des Arbeitsraumes 29, so dass dadurch kostengünstig die Effizienz der Hochdruckpumpe 1 gesteigert werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006045933 A1 [0004]
    • DE 10356262 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Hochdruckpumpe (1) zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend – eine Antriebswelle (2) mit wenigstens einem Nocken (3), – wenigstens einen Kolben (5), – ein Gehäuse (8), – wenigstens einen Zylinder (6) zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens (5), – wobei sich der wenigstens eine Kolben (5) mittelbar mittels wenigstens einer Laufrolle (10) auf der Antriebswelle (2) mit dem wenigstens einen Nocken (3) abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben (5) zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle (2) ausführbar ist, – einen Arbeitsraum (29) mit einem Hubvolumen (14) und mit einem Totvolumen (15), wobei das Hubvolumen (14) zwischen dem oberen und unteren Totpunkt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Totvolumen (15) mit einem zusätzlichen Einsatzteil (16) in Ergänzung zu dem Gehäuse (8) reduziert ist.
  2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) ein Zylindergehäuse (17) und ein Zylinderkopfgehäuse (18) umfasst und/oder das Einsatzteil (16) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem andere Material besteht als das Gehäuse (8).
  3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall besteht und/oder das Einsatzteil (16) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff, besteht.
  4. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (16) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und vorzugsweise eine Einsatzteil-Auslassöffnung (38) zum Leiten des Fluides von dem Arbeitsraum (29) in einen Auslasskanal (24) umfasst oder das Einsatzteil (16) im Wesentlichen topfförmig ausgebildet ist und vorzugsweise eine Einsatzteil-Einlassöffnung (40) zum Leiten des Fluides von einem Einlasskanal (22) in den Arbeitsraum (29) und die Einsatzteil-Auslassöffnung (38) zum Leiten des Fluides von dem Arbeitsraum (29) in den Auslasskanal (24) umfasst.
  5. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (16) form- und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse (8) befestigt ist.
  6. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur formschlüssigen Befestigung des Einsatzteiles (16) das Einsatzteil (16) eine Ausstülpung (41) aufweist, welche innerhalb des Auslasskanales (24) angeordnet ist und/oder zur formschlüssigen Befestigung des Einsatzteiles (16) das Einsatzteil (16) einen Schlitz (47) oder eine Nut (42) aufweist und innerhalb des Schlitzes (47) oder der Nut (42) eine korrespondiere Auswölbung (43) des Gehäuses (8) angeordnet ist.
  7. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (16) mit einer radialen Vorspannung an dem Gehäuse (8) befestigt ist.
  8. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (29) an dem Totvolumen (15) einen größeren Durchmesser aufweist als an dem Hubvolumen (14), so dass vorzugsweise das Gehäuse (8) zwischen dem Totvolumen (15) und dem Hubvolumen (15) einen Absatz (44) aufweist und/oder das Einsatzteil (16) keinen Kontakt zu dem Kolben (5) aufweist und/oder das Einsatzteil (16) nur das Totvolumen (15) reduziert und/oder die Hochdruckpumpe (1) an dem Einlasskanal (22) ein Einlassventil (19) zum Einleiten des Fluides in den Arbeitsraum (29) umfasst und/oder die Hochdruckpumpe (1) an dem Auslasskanal (24) ein Auslassventil (20) zum Ausleiten des Fluides aus dem Arbeitsraum (29) umfasst
  9. Hochdruckpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (16) auf dem Absatz (44) aufliegt oder in einem Abstand zu dem Absatz (44) angeordnet ist, so dass ein ringförmiger Hinterstich (45) zwischen dem Einsatzteil (16) und dem Absatz (44) vorhanden ist.
  10. Hochdruckeinspritzsystem (36) für einen Verbrennungsmotor (39), umfassend – eine Hochdruckpumpe (1), – ein Hochdruck-Rail (30), – vorzugsweise eine Vorförderpumpe (35) zum Fördern eines Kraftstoffes von einem Kraftstofftank (32) zu der Hochdruckpumpe (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (1) als Hochdruckpumpe (1) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
DE201210202717 2012-02-22 2012-02-22 Hochdruckpumpe Withdrawn DE102012202717A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210202717 DE102012202717A1 (de) 2012-02-22 2012-02-22 Hochdruckpumpe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210202717 DE102012202717A1 (de) 2012-02-22 2012-02-22 Hochdruckpumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012202717A1 true DE102012202717A1 (de) 2013-08-22

Family

ID=48915253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210202717 Withdrawn DE102012202717A1 (de) 2012-02-22 2012-02-22 Hochdruckpumpe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012202717A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016177799A1 (en) * 2015-05-07 2016-11-10 Volvo Truck Corporation Fuel pump assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10356262A1 (de) 2003-12-03 2005-06-30 Robert Bosch Gmbh Radialkolbenpumpe, insbesondere für Kraftstoffeinspritzsysteme
DE102006045933A1 (de) 2006-09-28 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Stößelbaugruppe für eine Hochdruckpumpe und Hochdruckpumpe mit wenigstens einer Stößelbaugruppe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10356262A1 (de) 2003-12-03 2005-06-30 Robert Bosch Gmbh Radialkolbenpumpe, insbesondere für Kraftstoffeinspritzsysteme
DE102006045933A1 (de) 2006-09-28 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Stößelbaugruppe für eine Hochdruckpumpe und Hochdruckpumpe mit wenigstens einer Stößelbaugruppe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016177799A1 (en) * 2015-05-07 2016-11-10 Volvo Truck Corporation Fuel pump assembly
CN107636291A (zh) * 2015-05-07 2018-01-26 沃尔沃卡车集团 燃料泵组件
US10578083B2 (en) 2015-05-07 2020-03-03 Volvo Truck Corporation Fuel pump assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012202720A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102009026596A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102011055964A1 (de) Brennstoffzuführpumpe
EP2935857B1 (de) Hochdruckeinspritzsystem
DE102015220870A1 (de) Hochdruckpumpe
EP2809943B1 (de) Hochdruckpumpe
EP2673495B1 (de) Hochdruckpumpe und verfahren zum betreiben einer hochdruckpumpe
DE102010062159A1 (de) Hochdruckpumpe
EP3011164B1 (de) Hochdruckpumpe
DE102012202717A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102012212154A1 (de) Hochdruckpumpe
EP2872771B1 (de) Hochdruckpumpe
DE102011076023A1 (de) Ventil
DE102011076076A1 (de) Pumpe
EP2850318B1 (de) Hochdruckpumpe
DE102011076063A1 (de) System zum Fördern eines Fluides
DE102012208187A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102009026610A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102015220204A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102012218771A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102009027156A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102015225960A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102011076060A1 (de) System zum Fördern eines Fluides
DE102009026603A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102012211996A1 (de) Zumesseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee