DE102012217260A1

DE102012217260A1 - Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102012217260A1
Application number: DE201210217260
Authority: DE
Inventors: Hans Heber; Markus Majer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-03-27
Also published as: WO2014048606A1

Abstract

Die Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement (10) auf, das wiederum einen in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (12) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (18) eines Gehäuseteils (20) der Pumpe verschiebbar geführt ist und in dieser einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt. Der Pumpenkolben (12) ragt mit seinem dem Pumpenarbeitsraum (22) abgewandten Ende aus der Zylinderbohrung (18) herausragt. Das Gehäuseteil (20) weist einen den dem Pumpenarbeitsraum (22) abgewandten Endbereich der Zylinderbohrung (18) umgebenden zumindest annähernd zylinderförmigen Abschnitt (50) auf. An dem aus der Zylinderbohrung (18) ragenden Ende des Pumpenkolbens (12) ist ein Dichtelement (52) vorgesehen. Das Dichtelement (52) ist als Dichtring ausgebildet und liegt an dem aus der Zylinderbohrung (18) ragenden Ende des Pumpenkolbens (12) an dessen Umfang an. Das Dichtelement (52) ist in einem Halteelement (54) angeordnet und das Halteelement (54) ist am Abschnitt (50) des Gehäuseteils (20) befestigt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Pumpe in Form einer Kraftstoffhochdruckpumpe und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die DE 10 2009 001 566 A1 bekannt. Diese Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf, das wiederum einen einen in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben aufweist. Der Pumpenkolben ist in einer Zylinderbohrung eines Gehäuseteils der Pumpe verschiebbar geführt und begrenzt in der Zylinderbohrung einen Pumpenarbeitsraum. Der Pumpenkolben ragt mit seinem dem Pumpenarbeitsraum abgewandten Ende aus dem dem Pumpenarbeitsram abgewandten Ende der Zylinderbohrung heraus. Das Gehäuseteil weist einen das dem Pumpenarbeitsraum abgewandte Ende der Zylinderbohrung umgebenden zumindest annähernd zylinderförmigen Abschnitt auf. Zwischen dem aus der Zylinderbohrung ragenden Endbereich des Pumpenkolbens und dem Abschnitt des Gehäuseteils ist ein Dichtelement vorgesehen. Das Dichtelement dient dazu eine Vermischung von dem durch den Pumpenkolben geförderten Kraftstoff mit dem außerhalb der Zylinderbohrung des Gehäuseteils vorhandenen Medium zu vermeiden. Das außerhalb der Zylinderbohrung des Gehäuseteils vorhandene Medium ist insbesondere Schmieröl zur Schmierung eines Antriebsbereichs, beispielsweise einem Rollenstößel und dessen Abstützung an einem Nocken. Das Dichtelement ist als Membran ausgebildet, die einerseits am Abschnitt des Gehäuseteils und andererseits über einen Haltering am Pumpenkolben befestigt ist. Dies erfordert einen großen Aufwand bei der Herstellung und Montage des Dichtelements.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Pumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Herstellung und Montage des Dichtelements vereinfacht ist, da das Dichtelement im Halteelement vormontiert werden kann und anschließend lediglich das Halteement am Abschnitt des Gehäuseteils befestigt zu werden braucht.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpe angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine einfache Befestigung des Dichtelements im Halteelement. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine kompakte Ausführung des Halteelements. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine einfache Befestigung des Halteelements am Abschnitt des Gehäuseteils. Die Ausbildung gemäß Anspruch 5 ermöglicht eine einfache Herstellung des Halteelements.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt und 2 einen in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 ist in vereinfachter Darstellung eine Pumpe gezeigt, die insbesondere eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine ist. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle 14 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung bezüglich der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 angetrieben wird. Die Antriebswelle 14 kann Teil der Pumpe sein oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpe keine eigene Antriebswelle aufweist und die Antriebswelle 14 Teil der Brennkraftmaschine ist. Die Antriebswelle 14 kann dabei beispielsweise eine Welle der Brennkraftmaschine sein durch die auch die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine betätigt werden. Die Antriebswelle 14 weist für den Antrieb des Pumpenkolbens 12 einen Nocken 16 oder Exzenter auf.
Die Pumpe weist ein Pumpengehäuse auf, das mehrteilig ausgebildet sein kann. Der Pumpenkolben 12 ist in einer Zylinderbohrung 18 eines Gehäuseteils 20 der Pumpe dicht geführt wobei das erste Gehäuseteil 20 nachfolgend als Zylinderkopf bezeichnet wird. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 12 in der Zylinderbohrung 18 einen Pumpenarbeitsraum 22. Der Pumpenarbeitsraum 22 weist über ein Einlassventil 24, das ein in den Pumpenarbeitsraum 22 hinein öffnendes Einlassrückschlagventil sein kann, eine Verbindung mit einem Zulauf 26 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 22 beim radial nach innen zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 12 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 22 weist außerdem über ein Auslassventil 28, das beispielsweise ein aus dem Pumpenarbeitsraum 22 heraus öffnendes Auslassrückschlagventil ist, eine Verbindung mit einem Ablauf 30 auf, der zu einem Hochdruckspeicher 32 führen kann und über den beim radial nach außen von der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 verdrängt wird.
Der Pumpenkolben 12 stützt sich über einen Rollenstößel 40 am Nocken 16 der Antriebswelle 14 ab. Der Rollenstößel 40 weist einen Stößelkörper 42 auf, in dem eine auf dem Nocken 16 abrollende Rolle 44 drehbar gelagert ist. Der Stößelkörper 42 wird durch eine Feder 46 zum Nocken 16 hin beaufschlagt, so dass die Rolle 44 auch beim Saughub des Pumpenkolbens 12 in Anlage am Nocken 16 bleibt. Der Pumpenkolben 12 ragt mit seinem dem Pumpenarbeitsraum 22 abgewandten Ende aus der Zylinderbohrung 18 heraus und ist an seinem Ende mit dem Stößelkörper 42 gekoppelt, so dass der Pumpenkolben 12 ebenfalls durch die Feder 46 beaufschlagt ist. Der Pumpenkolben 12 kann an seinem aus der Zylinderbohrung 18 ragenden Ende einen im Durchmesser gegenüber dem in der Zylinderbohrung 18 geführten Schaft vergrößerten Kolbenfuß 48 aufweisen. Der Zylinderkopf 20 weist im Bereich der Zylinderbohrung 18 zum Nocken 16 hin einen die Zylinderbohrung 18 umgebenden zumindest annähernd zylinderförmigen Abschnitt 50 auf. Die Feder 46 ist als zylindrische Schraubendruckfeder ausgebildet, umgibt den Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 und stützt sich am Zylinderkopf 20 ab.
Erfindungsgemäß ist ein Dichtelement 52 vorgesehen, das als ein den aus der Zylinderbohrung 18 ragenden Endbereich des Pumpenkolbens 12 auf dessen Umfang umgebender Dichtring ausgebildet ist. Der Dichtring 52 liegt unter Vorspannung am Pumpenkolben 12 an und weist vorzugsweise zumindest im Bereich seiner Anlage am Pumpenkolben 12 eine Oberfläche mit geringem Reibungskoeffizienten auf, um bei der Hubbewegung des Pumpenkolbens 12 nur geringe Reibungskräfte zu verursachen. Der Dichtring 52 ist in einem Halteelement 54 befestigt, das hülsenförmig ausgebildet ist und das am Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 befestigt ist. Das Halteelement 54 weist in Richtung der Längsachse 19 der Zylinderbohrung 18 eine größere Erstreckung auf als der Dichtring 52 und an seinem dem Abschnitt 50 abgewandten Ende weist das Halteelement 54 einen radial nach innen ragenden Flansch 56 auf, an dem der Dichtring 52 mit seiner dem Abschnitt 50 abgewandten Seite anliegt.
Mit seiner dem Abschnitt 50 zugewandten Seite liegt der Dichtring 52 an der Stirnseite 58 des Abschnitts 50 an. Der Dichtring 52 weist wenigstens eine oder wie in 2 dargestellt zwei zur Stirnseite 58 weisende elastische Dichtlippen 53 auf. Vorzugsweise liegt jedoch nur die radial äußere Dichtlippe 53 an der Stirnseite 58 des Abschnitts 50 an während die radial innere Dichtlippe 53 mit axialem Abstand zur Stirnseite 58 angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass die innere Dichtlippe 53 frei beweglich ist, was für eine optimale Dichtwirkung zwischen dem Dichtring 52 und dem Pumpenkolben 12 erforderlich ist.
Der dem Flansch 56 abgewandte und über den Dichtring 52 hinausragende Endbereich des Halteelements 54 ist auf dem Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 angeordnet und auf diesem gehalten. Vorzugsweise ist das Halteelement 54 mit seinem Endbereich auf den Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 aufgepresst. Das Halteelement 54 ist dabei in Richtung der Längsachse 19 der Zylinderbohrung 18 so weit auf den Abschnitt 50 aufgepresst, dass der Dichtring 52 unter Vorspannung gegen die Stirnseite des Abschnitts 50 gepresst wird. Alternativ kann das Halteelement 54 auch auf andere Weise am Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 befestigt sein, beispielsweise auf diesen aufgeschraubt oder mittels einer formschlüssigen Verbindung. Das Aufpressen des Halteelements 54 auf den Abschnitt 50 bietet jedoch den Vorteil, dass keine aufwendige Ausgestaltung oder Bearbeitung des Abschnitts 50 des Zylinderkopfs 20 erforderlich ist.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Abdichtung durch die radial äußere Dichtlippe 53 des Dichtrings 52 am Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 kann eine Abdichtung zwischen dem Halteelement 54 und dem Abschnitt 50 vorgesehen sein. Diese Abdichtung kann beispielsweise durch ein Verkleben des auf dem Abschnitt 50 angeordneten Endbereichs des Halteelements 54 mit dem Abschnitt erfolgen. Alternativ kann eine Dichtmasse zwischen den Endbereich des Halteelements 54 und den Abschnitt 50 eingebracht werden oder ein weiteres Dichtelement zwischen dem Endbereich des Halteelements 54 und dem Abschnitt 50 angeordnet werden.
Das Halteelement 54 ist beispielsweise aus Metall gefertigt, insbesondere Blech und in einem Tiefziehverfahren hergestellt. Hierbei kann das Halteelement 54 in einem einzigen Fertigungsschritt und mit relativ geringer Wandstärke hergestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Endbereich des Abschnitts 50 des Zylinderkopfs 20 zu dessen Stirnseite 58 hin einen verringerten Durchmesser aufweist, um zu erreichen, dass der aufgepresste Endbereich des Halteelements 54 nicht oder nur wenig in radialer Richtung über den Abschnitt 50 hinausragt und somit ausreichender Abstand zur Feder 46 vorhanden ist.
Bei der Fertigung und Montage der Pumpe wird der Dichtring 52 im Halteelement 54 eingepresst und bildet dann mit dem Halteelement 54 eine Baueinheit, die auf den Abschnitt 50 des Zylinderkopfs 20 aufgepresst wird. Anschließend kann der zuvor mit dem Rollenstößel 40 zu einer Baueinheit zusammengefügte Pumpenkolben 12 von der offenen Seite der Zylinderbohrung 18 her eingeführt werden.
Durch den Pumpenkolben 12 wird Kraftstoff gefördert, der im Pumpenarbeitsraum 22 vorhanden ist und der infolge des erforderlichen Spiels zwischen dem Pumpenkolben 12 und der Zylinderbohrung 18 und des im Pumpenarbeitsraum 22 herrschenden hohen Drucks auch aus der Zylinderbohrung 18 zum Nocken 16 hin austreten kann. Im Bereich des Nockens 16 ist Schmieröl vorhanden, das im Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine zirkuliert. Durch den Dichtring 52 wird sowohl die Leckage von Kraftstoff aus der Zylinderbohrung 18 in den Schmierölkreislauf als auch die Leckage von Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf in die Zylinderbohrung 18 verhindert oder zumindest gering gehalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009001566 A1 [0002]

Claims

Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (12) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (18) eines Gehäuseteils (20) der Pumpe verschiebbar geführt ist und in dieser einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, wobei der Pumpenkolben (12) mit seinem dem Pumpenarbeitsraum (22) abgewandten Ende aus der Zylinderbohrung (18) herausragt, wobei das Gehäuseteil (20) einen den dem Pumpenarbeitsraum (22) abgewandten Endbereich der Zylinderbohrung (18) umgebenden zumindest annähernd zylinderförmigen Abschnitt (50) aufweist, und wobei an dem aus der Zylinderbohrung (18) ragenden Ende des Pumpenkolbens (12) ein Dichtelement (52) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (52) als Dichtring ausgebildet ist, der an dem aus der Zylinderbohrung (18) ragenden Ende des Pumpenkolbens (12) an dessen Umfang anliegt, dass das Dichtelement (52) in einem Halteelement (54) angeordnet ist und dass das Halteelement (54) am Abschnitt (50) des Gehäuseteils (20) befestigt ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (52) in das Halteelement (54) eingepresst ist.
Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (54) hülsenförmig ausgebildet ist, dass das Dichtelement (52) in einem dem Gehäuseteil (20) abgewandten Endbereich des Halteelements (54) angeordnet ist und dass das Halteelement (54) mit seinem dem Gehäuseteil (20) zugewandten Endbereich auf dem Abschnitt (50) des Gehäuseteils (20) befestigt ist.
Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (54) mit seinem Endbereich auf den Abschnitt (50) des Gehäuseteils (20) aufgepresst ist.
Pumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (50) des Gehäuseteils (20) in dem Bereich, in dem das Halteelement (54) auf diesem befestigt ist, einen verringerten Durchmesser gegenüber seinem übrigen Bereich aufweist.
Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (54) aus Metall besteht und insbesondere durch Tiefziehen hergestellt ist.
Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (52) sowohl am Umfang des Pumpenkolbens (12) als auch an der Stirnseite (58) des Abschnitts (50) des Gehäuseteils (20) anliegt und abdichtet.