-
Die Erfindung betrifft eine Pumpe für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse, wobei das Pumpengehäuse eine Kraftstoffzuleitung zur Förderung von Kraftstoff umfasst, wobei in dem Pumpengehäuse ein Zylinder und ein im Zylinder beweglich angeordneter Hubkolben vorgesehen sind, wobei der Hubkolben ausgelegt ist, den Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung anzusaugen und zu verdichten.
-
Es sind Hochdruckpumpen für ein Einspritzsystem beispielsweise aus der
DE 10 2009 000 357 A1 ,
DE 10 2010 064 189 A1 oder der
DE 101 56 428 A1 , insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselmotoren, bekannt, die ausgelegt sind, einen Kraftstoff auf einen hohen Druck, beispielsweise auf zwischen 1000 und 2000 Bar zu komprimieren. So weist beispielsweise die aus der
DE 10 2008 018 018 A1 bekannte Hochdruckpumpe ein Pumpengehäuse auf, in dem eine rotierende Nocke über ein Rollenstößel einen in einem Zylinder geführten Kolben betätigt. Über ein Einlassventil wird ein Kraftstoff aus einer Kraftstoffzuleitung angesaugt. Nach Schließen des Einlassventils wird dieser durch den Kolben verdichtet und in ein Railsystem gepresst. Zur Kühlung und Schmierung des Kolbens ist ein Leckagefluss aus einer Hochdruckkammer entlang des Kolbens vorgesehen, der dann wieder zurück über einen Leckageanschluss in einen Kraftstofftank fließt. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe reduziert.
-
Ferner sind Dämpferelemente bekannt, um Druckpulsationen in einer Zuleitung der Hochdruckpumpe zu dämpfen. Das Dämpferelement erfordert zusätzliche Bauelemente, um dieses in einem Kraftfahrzeug zu fixieren, auch zusätzlichen Bauraum.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Hochdruckpumpe bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird anhand der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Pumpe ein Pumpengehäuse umfasst, wobei das Pumpengehäuse eine Kraftstoffzuleitung zur Förderung von Kraftstoff umfasst. In dem Pumpengehäuse sind ein Zylinder und ein im Zylinder beweglich angeordneter Hubkolben vorgesehen, wobei der Hubkolben den Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung anzusaugen und zu verdichten. Ferner ist ein hydraulisches Dämpferelement zum Ausgleichen von Druckschwankungen in dem Kraftstoff vorgesehen, wobei das Dämpferelement mit der Kraftstoffzuleitung verbunden ist, und wobei das Dämpferelement im Pumpengehäuse angeordnet ist.
-
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine kompakte Ausbildung einer Hochdruckpumpe, die nur geringe bis keine Druckpulsationen in eine Zuleitung zu der Hochdruckpumpe induziert.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorkammer im Pumpengehäuse vorgesehen, die mit der Kraftstoffzuleitung und mittels eines Einlassventils mit einer Hochdruckkammer verbunden ist, wobei die Hochdruckkammer durch den Hubkolben, den Zylinder und das Einlassventil ausgebildet ist. Das Dämpferelement ist mit der Vorkammer mittels einer Verbindungsleitung verbunden und ausgelegt, eine aus der Vorkammer in die Verbindungsleitung eingeleitete Druckschwankung zu dämpfen. Dadurch kann der Bauraumbedarf der Pumpe reduziert werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Dämpferelement einen Dämpferzylinder mit einer Längsachse und einen im Dämpfungszylinder angeordneten Dämpferkolben, der verschiebbar in Richtung der Längsachse im Dämpferzylinder geführt ist, wobei der Dämpferkolben ein erstes Längsende umfasst, und wobei zwischen dem Dämpferzylinder und dem ersten Längsende des Dämpferkolbens ein erster Dämpferraum ausgebildet ist. Ferner ist der erste Dämpferraum mit der Kraftstoffleitung verbunden, wobei der Dämpferkolben an einem zum ersten Längsende gegenüberliegenden zweiten Längsende mit dem Dämpferzylinder einen zweiten Dämpferraum ausbildet, wobei der zweite Dämpferraum mit der Verbindungsleitung verbunden ist. Bei Einleitung einer Druckschwankung aus der Verbindungsleitung in den zweiten Dämpferraum ist der Dämpferkolben in Richtung des ersten Druckraums verschiebbar. Diese Ausgestaltung bildet auf einfache Weise einen Dämpfer aus, der ohne gasgefüllte Kammern auskommt.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Dämpferraum über eine Drossel mit der Kraftstoffzuleitung verbunden ist, wobei bei einer Verschiebung des Druckkolbens der Kraftstoff über die Drossel in/aus dem ersten Dämpferraum strömt. Auf diese Weise kann wirksam durch eine Bewegung des Dämpferkolbens im ersten Dämpferraum eine Verdrängung bzw. eine Vergrößerung des Volumens des ersten Dämpferraums über einen längeren Zeitraum gestreckt werden, sodass nur ein geringer Druckanstieg und ein langsamer Druckanstieg in die Kraftstoffzuleitung induziert wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Dämpferzylinder und dem ersten Längsende des Dämpferkolbens im ersten Dämpferraum ein Federelement, insbesondere eine Spiraldruckfeder, vorgesehen, das den Dämpferkolben mit einer Federkraft in Richtung des zweiten Dämpferraums beaufschlagt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Dämpferkolben zurück in eine Ausgangsposition durch das Federelement gedrückt werden kann.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist eine im Bereich des Hubkolbens zumindest teilweise um den Hubkolben umfangsseitig umlaufende Nut im Zylinder vorgesehen, die über die Kraftstoffzuleitung mit einem Anschluss der Pumpe verbunden ist. Durch die umlaufende Nut können Leckagen, die zwischen dem Zylinder und dem Hubkolben fließen, aufgefangen werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist die umlaufende Nut mittels einer weiteren Kraftstoffzuleitung mit der Vorkammer verbunden. Auf diese Weise kann der durch die umlaufende Nut aufgefangene und erhitzte Kraftstoff direkt verdichtet und aus der Hochdruckpumpe gefördert werden, ohne dass der Kraftstoff abermals in den Kraftstofftank zurückfließt.
-
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Nut ausgelegt ist, einen Leckagestrom von Kraftstoff zwischen dem Hubkolben und dem Zylinder aus der Hochdruckkammer im Wesentlichen vollständig aufzunehmen und in die weitere Kraftstoffzuleitung einzuleiten. Auf diese Weise wird vermieden, dass der durch die Verdichtung stark erhitzte Kraftstoff wieder zurück in den Kraftstofftank gefördert wird und dort den weiteren Kraftstoff stark erhitzt.
-
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Dämpferzylinder eine Dämpferhülse, die mittels eines Presssitzes umfangsseitig in dem Pumpengehäuse befestigt ist. Auf diese Weise können unterschiedliche Werkstoffe der Dämpferhülse und des Pumpengehäuses je nach entsprechender Anwendung verwendet werden und die Dämpferhülse gleichzeitig zuverlässig im Pumpengehäuse befestigt werden. Ferner kann mittels des Presssitzes auch die Federkraft des Federelements zur Betätigung des Dämpferkolbens einfach festgelegt werden.
-
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Pumpengehäuse eine Dämpferbohrung umfasst, in der die Dämpferhülse angeordnet ist, wobei die Dämpferhülse einen Werkstoff aufweist, dessen Oberflächenhärte höher ist als eine Oberflächenhärte des Pumpengehäuses an der Dämpferbohrung.
-
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
-
1 eine schematische Schnittansicht durch eine Hochdruckpumpe zeigt.
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch eine Hochdruckpumpe 10. Die Hochdruckpumpe 10 kann beispielsweise als Dieseleinspritzpumpe für ein Common-Rail-System in einem Kraftfahrzeug dienen. Die Hochdruckpumpe 10 kann jedoch auch für andere Zwecke eingesetzt werden.
-
Die Hochdruckpumpe 10 weist ein Pumpengehäuse 15 auf. Das Pumpengehäuse 15 umfasst einen Aktorabschnitt 20, einen unterhalb des Aktorabschnitts 20 angeordneten Zylinderabschnitt 25 und einen wiederum unterhalb des Zylinderabschnitts 25 angeordneten Antriebsabschnitt 30. An dem Pumpengehäuse 15 bzw. am Zylinderabschnitt 25 ist ein Zulaufkanal 35 vorgesehen, der ein Innengewinde 40 zur Aufnahme eines Anschlussstücks 45 umfasst. Mittels des Anschlussstücks 45 wird die Hochdruckpumpe 10 mit einem nicht dargestellten Kraftstofftank bzw. einer Förderpumpe zur Förderung von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank verbunden. Das Anschlussstück 45 ist mittels eines Dichtelements 50 gegenüber dem Pumpengehäuse 15 abgedichtet. Selbstverständlich kann das Anschlussstück 45 auch andersartig an dem Pumpengehäuse 15 der Hochdruckpumpe 10 befestigt und abgedichtet werden. Das Anschlussstück 45 ist mit einer ersten Kraftstoffzuleitung 55, die im Zylinderabschnitt 25 des Pumpengehäuses 15 angeordnet ist, verbunden. Ferner ist angrenzend an das Anschlussstück 45 im Pumpengehäuse 15 oberseitig ein Dämpferelement 60 vorgesehen, das mit dem Zulaufkanal 35 verbunden ist. Zur Aufnahme des Dämpferelements 60 ist eine Dämpferbohrung 65 im Pumpengehäuse 15 vorgesehen. Die Dämpferbohrung 65 ist dabei derartig ausgebildet, dass in die Dämpferbohrung 65 auch das Innengewinde 40 zur Befestigung des Anschlussstücks 45 eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann kostengünstig der Anschluss der Hochdruckpumpe 10 ausgestaltet werden. Das Innengewinde 40 kann auch außerhalb der Dämpferbohrung 65 vorgesehen sein. Die Dämpferbohrung 65 umfasst dabei eine Längsachse 70, auf der sowohl das Anschlussstück 45 und eine zylindrisch ausgebildete Dämpferhülse 75 angeordnet sind. Die Dämpferhülse 75 weist dabei eine topfförmige Ausgestaltung auf, wobei ein Boden 80 der Dämpferhülse 75 dem Anschlussstück 45 zugewandt ist. In dem Boden 80 der Dämpferhülse 75 ist ferner eine Drossel 85 vorgesehen. In der Ausführungsform weist die Dämpferhülse 75 einen Werkstoff auf, dessen Oberflächenhärte härter ist als die Oberfläche des Pumpengehäuses 15 in der Dämpferbohrung 65. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass der Verschleiß in dem Dämpferelement 60 niedrig gehalten wird. Ferner kann die Dämpferhülse 75 in das Pumpengehäuse 15 mittels eines Presssitzes in der Dämpferbohrung 65 auf einfache Weise fixiert werden. In der zylindrischen Dämpferhülse 75 ist des Weiteren ein Dämpferkolben 90 angeordnet, der zylindrisch ausgebildet ist und umfangsseitig durch eine Seitenwand 95 der Dämpferhülse 75 umgriffen wird. Zwischen einem ersten Längsende 96 des Dämpferkolbens 90, dem Boden 80 der Dämpferhülse 75 und der Seitenwand 95 der Dämpferhülse 75 ist ein zylindrisch ausgebildeter erster Dämpferraum 100 angeordnet. In dem Dämpferraum 100 ist zwischen dem Boden 80 und dem ersten Längsende 96 des Dämpferkolbens 90 ein Federelement 105 angeordnet, das in der Ausführungsform als Spiraldruckfeder ausgebildet ist. An dem Dämpferkolben 90 ist im Bereich des ersten Längsendes 96 ferner ein Absatz 110 in Richtung des Bodens 80 angeordnet, der einen kleineren Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser der Dämpferhülse 75 im Bereich der Seitenwand 95 beträgt. Der Absatz 110 wird umfangsseitig durch das Federelement 105 umgriffen und sichert auf diese Weise die Position des Federelements 105 im ersten Dämpferraum 100.
-
Gegenüberliegend zum ersten Dämpferraum 100 ist am Dämpferkolben 90 rechtsseitig ein zweiter Dämpferraum 115 vorgesehen, der durch die Dämpferbohrung 65 und einem zum ersten Längsende 96 gegenüberliegenden zweiten Längsende 116 des Dämpferkolbens 90 ausgebildet wird. Der zweite Dämpferraum 115 weist dabei einen größeren Durchmesser auf als der erste Dämpferraum 100. Ferner ist auf Höhe der Längsachse 7 eine Verbindungsleitung 117 an dem zweiten Dämpferraum 115 angeschlossen.
-
In den Zylinderabschnitt 25 sind ein Zylinder 120 und ein in dem Zylinder 120 angeordneter Hubkolben 125 vorgesehen. Zur Betätigung des Hubkolbens 125 ist ferner eine Betätigungseinrichtung 130 unterhalb des Hubkolbens 125 mit einer Nocke 135 und einem Rollenstößel 140 vorgesehen. Zwischen dem Zylinderabschnitt 25 und dem Rollenstößel 140 ist eine Druckfeder 145 angeordnet, deren erstes Längsende 150 sich an dem Zylinderabschnitt 25 und ein zweites Längsende 155 der Druckfeder 145 sich an dem Rollenstößel 140 abstützt. Die Druckfeder 145 umgreift dabei den Zylinderabschnitt 25 umfangsseitig.
-
Der Antriebsabschnitt 30 des Pumpengehäuses 15 weist einen Zylinderführungsraum 160 auf. Korrespondierend zum Zylinderführungsraum 160 weist der Zylinderabschnitt 30 einen Zylinderführungsabschnitt 165 auf. Der Zylinderabschnitt 25 ist dabei so am Antriebsabschnitt 30 angesetzt und befestigt, dass der Zylinderführungsabschnitt 165 des Zylinderabschnitts 25 in den Zylinderführungsraum 160 des Antriebsabschnitts 30 hineinragt und umfangsseitig durch diesen umgriffen wird. Zwischen dem Antriebsabschnitt 30 und dem Zylinderabschnitt 25 ist ferner eine Dichtfläche 170 zur Abdichtung des Pumpengehäuses 15 im Bereich des Zylinderabschnitts 25 bzw. des Antriebsabschnitts 30 vorgesehen. Ferner ist die Druckfeder zwischen dem Zylinderführungsabschnitt und dem Antriebsabschnitt 30 angeordnet.
-
Der Zylinderabschnitt 25 umfasst ferner einen Zylinderaufnahmeabschnitt 175, der in Richtung des Zylinders 120 mal länger ausgebildet ist als der radial außen liegend zum Zylinderaufnahmeabschnitt 175 angeordnete Zylinderführungsabschnitt 165. Im Zylinderaufnahmeabschnitt 175 ist der Zylinder 120 angeordnet, indem der Hubkolben 125 verfahrbar ist.
-
In dem Zylinderaufnahmeabschnitt 175 ist auf einer zum Rollenstößel 140 zugewandten Seite ein Dichtelement 180 vorgesehen, das umfangsseitig den Hubkolben 125 vollständig umgreift. Oberhalb des Dichtelements 180 ist eine Nut 185 vorgesehen, die umfangsseitig umlaufend um den Hubkolben 125 im Zylinderaufnahmeabschnitt 175 ausgebildet ist. Die Nut 175 ist mit der ersten Kraftstoffzuleitung 55 verbunden. Ferner ist auf einer gegenüberliegend zum Dichtelement 180 angeordneten Stirnseite des Hubkolbens 125 eine Hochdruckkammer 190 im Zylinder 25 vorgesehen. Die Hochdruckkammer 190 wird durch eine erste Stirnfläche 191 des Hubkolbens 125, die auf einer dem Rollenstößel 140 abgewandten Seite des Hubkolben 125 angeordnet ist, den Zylinder 120 und ein Einlassventil 195 begrenzt. Das Einlassventil 195 ist dabei gegenüberliegend der ersten Stirnseite 191 des Hubkolbens 125 angeordnet. Das Einlassventil 195 steht in Wirkverbindung mit einem Aktor 200, der oberhalb in 1 des Einlassventils 195 angeordnet ist und das Einlassventil 195 auf und ab bewegt. Der Aktor 200 kann beispielsweise einen Piezostapel oder ein elektromagnetisch betätigbares Element umfassen.
-
Der Zylinderabschnitt 25 weist im Zylinder 120 an der zum Dichtelement 180 längsseitig gegenüberliegenden Seite einen Ventilsitz 205 auf, an dem das Einlassventil 195 auf einer zum Hubkolben 125 abgewandten Seite im geschlossenen Zustand anliegt und die Hochdruckkammer 190 abdichtet. Oberhalb des Ventilsitzes 205 zwischen der Hochdruckkammer 190 und dem Aktor 200 ist eine Vorkammer 210 angeordnet, die einen geringeren Durchmesser als die Hochdruckkammer 195 aufweist. Die Vorkammer 210 ist mit einer zweiten Kraftstoffzuleitung 215 verbunden, die mit der Nut 185 in Verbindung steht. Rechtsseitig in 1 ist beispielhaft ein Anschluss 220 der zweiten Kraftstoffzuleitung 215 vorgesehen, an dem die zweite Kraftstoffzuleitung 215 mit der Verbindungsleitung 117 verbunden ist, so dass die Vorkammer 210 indirekt mit der zweiten Kraftstoffzuleitung 215 verbunden ist.
-
Die Hochdruckkammer 190 ist mit einer Auslassleitung 225 verbunden, in der ein Auslassventil 230 angeordnet ist. Die Auslassleitung 225 ist mit einem Rail 235 eines Common-Rail-Einspritzsystems verbunden. Selbstverständlich kann die Anschlussleitung 225 auch mit anderen Einspritzsystemen verbunden werden.
-
Im Folgenden soll auf die Funktionsweise der Hochdruckpumpe 10 eingegangen werden. Die Nocke 135 ist mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung verbunden, sodass die Nocke 135 durch die Antriebseinrichtung in Rotation versetzt werden kann. Dabei rollt umfangsseitig auf der Nocke 135 der Rollenstößel 140 ab. Je nach Ausgestaltung der Nocke 135 wird dabei der Rollenstößel 140 nach oben und unten bewegt. Dabei drückt die Druckfeder 145 den Rollenstößel 140 an die Nocke 135, so dass der Rollenstößel 140 immer an der Nocke 135 anliegt und während der Drehbewegung der Nocke 135 der Kontur der Nocke 135 folgt. Wird der Rollenstößel 140 durch die Nocke 135 angehoben, so wird der Hubkolben 125 nach oben in Richtung des Aktors 200 verschoben. Gleiches gilt, wenn der Rollenstößel 140 der Kontur der Nocke 135 in ihrer Drehbewegung folgt und der Rollenstößel 140 sich nach unten bewegt, so folgt der Hubkolben 125 dem Rollenstößel 140 und führt eine Senkbewegung durch.
-
Ein Kraftstoff 240 wird über das Anschlussstück 45 in das Pumpengehäuse 15 der Hochdruckpumpe 10 gefördert. Von dort aus wird der Kraftstoff 240 in die erste Kraftstoffzuleitung gefördert, bis er die Nut 185 erreicht hat. Dort umströmt der Kraftstoff 240 umfangsseitig den Hubkolben 125 und gelangt von der Nut 185 aus in die zweite Kraftstoffzuleitung 215. Der Kraftstoff 240 mündet aus der zweiten Kraftstoffleitung im Anschluss 220, von wo aus er in die Vorkammer 210 strömt. Wird das Einlassventil 195 durch den Aktor 200 nach unten in Richtung der Nocke 135 gesenkt und gleichzeitig durch den Hubkolben 125 eine Senkbewegung durchgeführt, so wird der Kraftstoff 240 seitlich am Einlassventil bzw. am Ventilsitz 205 vorbei in die Hochdruckkammer 190 gesaugt, bis der Hubkolben an einem unteren Totpunkt angelangt ist. Durch den Ansaugvorgang wird ein Druckabfall in den Kraftstoffzuleitungen 55, 215 verursacht.
-
Befindet sich der Hubkolben 125 im Bereich eines unteren Todpunkts, so wird durch den Aktor 200 das Einlassventil 195 nach oben gefahren, bis das Einlassventil 195 auf dem Ventilsitz 205 aufliegt und die Hochdruckkammer 190 verschließt. Der Hubkolben 125 wird durch den Nocken 135 derart bewegt, dass bei einem geschlossenen Einlassventil 195 der Hubkolben 125 nach oben gefahren wird, um den Kraftstoff 240 in der Hochdruckkammer 190 zu verdichten. Überschreitet der Kraftstoff 240 in der Hochdruckkammer 190 einen vordefinierten Druck, so wird das Auslassventil 230 geöffnet, sodass der Kraftstoff 240 über die Auslassleitung 225 in das Rail 235 strömen kann.
-
Während des Verdichtens des Kraftstoffs 240 in der Hochdruckkammer 190 wird der Kraftstoff 240 durch die Druckerhöhung erhitzt. Ferner wird beim Verdichten ein Teil des Kraftstoffs 240 als Leckagestrom aus der Hochdruckkammer 190 über ein Spiel zwischen dem Hubkolben 120 und dem Zylinder 125 nach unten in Richtung des Dichtelements 180 am Hubkolben 125 vorbeigedrückt. Aufgrund der Temperaturerhöhung des Kraftstoffs 240 in der Hochdruckkammer 190 sowie der Hub- und Senkbewegungen des Hubkolbens 125 im Zylinder 120 erwärmt sich auch der Hubkolben 125. Durch den umfangsseitig aus der Hochdruckkammer 190 über das Spiel strömenden Leckagestrom des Kraftstoffs 240 wird der Hubkolben 125 im Zylinder 120 sowohl geschmiert als auch gekühlt. Der Leckagestrom wird durch die Nut 185 aufgefangen. Dort vermischt sich der Leckagestrom des Kraftstoffs 240 mit dem aus der ersten Kraftstoffleitung 55 strömenden Kraftstoff 240, so dass der Kraftstoff 240 des Leckagestroms abgekühlt wird. Das Dichtelement 180 hindert den Kraftstoff 240 an einem Verlassen des Zylinders 120 in Richtung des Rollenstößels 140. Um einen Stau von Kraftstoff 240 vor dem Dichtelement 180 zu vermeiden, ist die Nut 185 im Bereich des Dichtelements 180 angeordnet. Der erwärmte und vermischte Kraftstoff 240 wird über die Nut 185 bzw. über die zweite Kraftstoffzuleitung 215 wieder in die Vorkammer 210 gefördert, von wo er wiederum in die Hochdruckkammer 190 gesaugt und dort verdichtet wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass ein großer Teil des als Leckagestroms entlang des Zylinders 120 strömenden Kraftstoffs 240 die Hochdruckpumpe 10 über die Auslassleitung 225 verlässt und sodann in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Dadurch wird vermieden, dass der erhitzte Kraftstoff 240 überhitzt wird und nochmals am Zylinder 120 entlang strömt. Dadurch können eine Überhitzung des Hubkolbens 125 und ein möglicher Schmierfilmabriss durch den auch als Schmierstoff dienenden Kraftstoff 240 vermieden werden. Durch das Vermischen des als Leckagestroms erhitzten Kraftstoffs 240 mit kühlem, aus dem Kraftstofftank kommenden Kraftstoff 240 wird eine Überhitzung des Kraftstoffs 240, insbesondere über einen Dampfpunkt des Kraftstoffs 240, vermieden wird.
-
Durch die Hub- und Senkbewegung des Hubkolbens 125 in dem Zylinder 120 werden unerwünschte Druckpulsationen erzeugt. Die Druckpulsation läuft über die zweite Kraftstoffleitung 215 und über die Nut 185 zurück in die erste Kraftstoffzuleitung 55. Gleichzeitig verläuft die Druckpulsation auch in der Verbindungsleitung 117. Diese können dadurch reduziert werden, dass zwischen der ersten Kraftstoffzuleitung 55 und der Verbindungsleitung 117 das Dämpferelement 60 vorgesehen ist. Die Druckpulsation weist in einem zeitlich kurzen Intervall einen Druckanstieg auf. Der Druckanstieg erreicht durch die kürzer als die erste und die zweite Kraftstoffzuleitung 55, 215 ausgebildete Verbindungsleitung 117 den zweiten Dämpferraum 115, bevor die Druckpulsation über die erste und die zweite Kraftstoffzuleitung 55, 215 am Dämpferelement 60 angelangt. Der Druckanstieg bewirkt, dass aufgrund des im zweiten Dämpferraums 115 gegenüber dem ersten Dämpferraum 100 vorherrschenden höheren Drucks der Dämpferkolben 90 in 1 nach links gegen das Federelement 105 verschoben und das Federelement 105 gespannt wird. Der im ersten Dämpferraum 100 befindliche Kraftstoff 240 wird über die Drossel 85 in den ersten Kraftstoffzulauf 55 bzw. in das Anschlussstück 45 gedrückt. Die Drossel 85 dämpft dabei die Bewegung des Dämpferkolbens 90 derart, dass der Dämpferkolben nicht zeitlich synchron mit dem Druckanstieg verschoben wird, sondern der Druckanstieg in dem zweiten Dämpferraum 115 abgefangen und durch die Bewegung des Dämpferkolbens 90 und dem Ausströmen von Kraftstoff 240 durch die Drossel 85 zeitlich verzögert abgebaut wird, so dass die Druckpulsation abgefangen und ausgefiltert wird und somit ein Einleiten der Druckpulsation in weitere Komponenten des Einspritzsystems vermieden wird.
-
Nach dem Dämpfen der Druckpulsation befördert das Federelement 105 den Dämpferkolben 90 wieder in die Ursprungsposition, sodass der Dämpferkolben 90 wieder rechtsseitig an dem Pumpengehäuse 15 anliegt. Wird über die Verbindungsleitung 117 eine neue Druckpulsation in den zweiten Dämpferraum 115 eingebracht, so verfährt, wie oben beschrieben, der Dämpferkolben 90 wiederum nach links und reduziert das Volumen des ersten Dämpferraums 100. Gleichzeitig wird die Druckpulsation über den Volumen/-Druckanstieg im zweiten Dämpferraum 115 reduziert.
-
Durch die in 1 gezeigte Ausführungsform der Hochdruckpumpe 10 wird gewährleistet, dass gleichzeitig der Hubkolben 125 im Zylinder 120 eine verbesserte Kühlung erfährt und Druckpulsationen wirksam vermieden werden können. Somit weist die Hochdruckpumpe 10 eine erhöhte Lebensdauer auf. Ferner kann durch die Wahl des Spiels zwischen dem Hubkolben 125 und dem Zylinder 120 der Leckagestrom des Kraftstoffs 240 definiert werden, um zum einen den Hubkolben 125 zuverlässig zu kühlen und gleichzeitig auch in seiner Auf- und Abbewegung zu schmieren. Dabei wird durch die Verbindung der zweiten Kraftstoffzuleitung 215 mit der Verbindungsleitung 117 gewährleistet, dass durch die Bewegung des Hubzylinders 125 anfallenden Druckpulsationen in der Kraftstoffzuleitung 55 zuverlässig über das Dämpferelement 60 abgefangen werden.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
-
So ist beispielsweise denkbar, dass die erste Kraftstoffzuleitung 55 direkt mit der Vorkammer 210 verbunden ist (strichliert in 1 dargestellt) und der Kraftstoff 240 aus der ersten Kraftstoffzuleitung 44 in die Vorkammer 210 gefördert wird. Infolgedessen wäre die Verbindungsleitung 117 ohne Anschluss 220 mit der Vorkammer verbunden.
-
Ferner ist auch denkbar, dass statt der Nut 185 ein Abfluss zur Rückführung des Leckagestroms in den Kraftstofftank vorgesehen ist.
-
Auch ist denkbar, dass die Verbindungsleitung 117 und/oder die zweite Kraftstoffzuleitung über die Vorkammer 210 miteinander verbunden sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Hochdruckpumpe
- 15
- Pumpengehäuse
- 20
- Aktorabschnitt
- 25
- Zylinderabschnitt
- 30
- Antriebsabschnitt
- 35
- Zulaufkanal
- 40
- Innengewinde
- 45
- Anschlussstück
- 50
- Dichtelement
- 55
- erste Kraftstoffzuleitung
- 60
- Dämpferelement
- 65
- Dämpferbohrung
- 70
- Längsachse
- 75
- Dämpferhülse
- 80
- Boden
- 85
- Drossel
- 90
- Dämpferkolben
- 95
- Seitenwand
- 96
- erstes Längsende des Dämpferkolbens
- 100
- erster Dämpferraum
- 105
- Federelement
- 110
- Absatz
- 115
- zweiter Dämpferraum
- 116
- zweites Längsende
- 117
- Verbindungsleitung
- 120
- Zylinder
- 125
- Hubkolben
- 130
- Betätigungseinrichtung
- 135
- Nocke
- 140
- Rollenstößel
- 145
- Druckfeder
- 150
- erstes Längsende der Druckfeder
- 155
- zweites Längsende der Druckfeder
- 160
- Zylinderführungsraum
- 165
- Zylinderführungsabschnitt
- 170
- Dichtfläche
- 175
- Zylinderaufnahmeabschnitt
- 180
- Dichtelement
- 185
- Nut
- 190
- Hochdruckkammer
- 191
- erste Stirnfläche
- 195
- Einlassventil
- 200
- Aktor
- 205
- Ventilsitz
- 210
- Vorkammer
- 215
- zweite Kraftstoffzuleitung
- 220
- Anschluss
- 225
- Auslassleitung
- 230
- Auslassventil
- 235
- Rail
- 240
- Kraftstoff
