DE102012218771A1 - High pressure pump for conveying fuel, particularly petrol- or diesel fuel, for motor vehicle, has spring element for applying delivery piston with compressive force, where resetting device acts on delivery piston - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, beispielsweise eine Kraftstoffpumpe, mit deren Hilfe Kraftstoff für ein Kraftfahrzeug gefördert werden kann. The invention relates to a high-pressure pump, for example a fuel pump, with the aid of which fuel for a motor vehicle can be conveyed.
Üblicherweise werden Hochdruckpumpen in Kraftfahrzeugen als Pumpe für flüssige Kraftstoffe, beispielsweise Benzin oder Dieselkraftstoff, eingesetzt. Für Dieselkraftstoff werden Hochdruckpumpen beispielsweise bei Common-Rail-Systemen eingesetzt, wobei der Kraftstoff bis zu einem Druck von ca. 1.000 bis 2.500 bar verdichtet werden kann. Die Kolbenpumpe weist einen Verdichtungsraum auf, der in einem mit dem Pumpengehäuse verbundenen Zylinder ausgebildet ist. Der zu verdichtende Kraftstoff wird über einen Einlass durch das Pumpengehäuse zu dem Verdichtungsraum des Zylinders gefördert und nach einer Verdichtung, beispielsweise durch einen Förderkolben, durch einen Auslass beispielsweise zu einem Brennraum eines Verbrennungsmotors gefördert. Für den Einlass und den Auslass sind üblicherweise ein Einlassventil und ein Auslassventil vorgesehen, die beispielsweise in Form von Kugelventilen ausgebildet sein können, um eine Verdichtung des Kraftstoffes zu ermöglichen. Typically, high pressure pumps are used in motor vehicles as a pump for liquid fuels, such as gasoline or diesel fuel. For diesel fuel, high-pressure pumps are used, for example, in common-rail systems, whereby the fuel can be compressed up to a pressure of approx. 1,000 to 2,500 bar. The piston pump has a compression chamber, which is formed in a cylinder connected to the pump housing. The fuel to be compressed is conveyed via an inlet through the pump housing to the compression chamber of the cylinder and conveyed after compression, for example by a delivery piston, through an outlet, for example to a combustion chamber of an internal combustion engine. For the inlet and the outlet usually an inlet valve and an outlet valve are provided, which may be formed for example in the form of ball valves to allow a compression of the fuel.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis, den Bauraum von Hochdruckpumpen zu verringern und den energetischen Wirkungsgrad zu verbessern. There is a constant need to reduce the space of high-pressure pumps and to improve the energy efficiency.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hochdruckpumpe zu schaffen, die einen reduzierten Bauraum ermöglicht. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, den energetischen Wirkungsgrad zu verbessern. It is the object of the invention to provide a high-pressure pump, which allows a reduced space. In particular, it is the object of the invention to improve the energy efficiency.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, für ein Kraftfahrzeug, mit einem Pumpengehäuse, wenigstens einem mit dem Pumpengehäuse verbundenen Zylinder mit einem Verdichtungsraum für einen bewegbar in dem Zylinder geführten Förderkolben, wobei der Verdichtungsraum des Zylinders fluidisch mit einem Einlass und einem Auslass verbunden ist, wobei für den Einlass ein Einlassventil und für den Auslass ein Auslassventil vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist ein Federelement zur Beaufschlagung des Förderkolbens mit einer Verdichtungskraft vorgesehen, und eine auf den Förderkolben wirkende Rückstellvorrichtung. The high-pressure pump according to the invention for conveying fuel, in particular diesel fuel, for a motor vehicle, having a pump housing, at least one cylinder connected to the pump housing with a compression chamber for a delivery piston movably guided in the cylinder, wherein the compression chamber of the cylinder fluidly with an inlet and an outlet is connected, wherein an inlet valve is provided for the inlet and an outlet valve for the outlet. According to the invention, a spring element is provided for acting on the delivery piston with a compression force, and a return device acting on the delivery piston.
Das Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Der Zylinder der Hochdruckpumpe kann einstückig mit dem Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe ausgebildet sein, wobei ein Förderkolben zur Verdichtung und Förderung des Kraftstoffes bewegbar in dem Zylinder angeordnet und geführt sein kann. Das Volumen eines Verdichtungsraumes des Zylinders kann durch eine Hin- und Herbewegung des Förderkolbens verkleinert und vergrößert werden, wodurch ein Kraftstoff, welcher durch einen fluidisch mit dem Verdichtungsraum verbundenen Einlass in den Verdichtungsraum geführt werden und verdichtet werden kann. Der Kraftstoff kann beispielsweise durch die Verdichtung in dem Verdichtungsraum mit einem Druck von 1.000 bar bis 2.500 bar bereitgestellt und durch einen Auslass beispielsweise einem Common-Rail-System zugeführt werden. Ein dem Einlass zugeordnetes Einlassventil, welches beispielsweise als Rückschlagventil in Form eines Kugelventils ausgebildet sein kann, kann bei einer Verdichtung des Kraftstoffes in dem Verdichtungsraum einen Rückstrom des Kraftstoffes durch den Einlass verhindern. Ein an dem Auslass vorgesehenes Auslassventil, insbesondere in Form eines Rückschlagventils in Form eines Kugelventils, kann während des Verdichtungstaktes des Kraftstoffes beispielsweise gegen eine Federkraft, bei einem definierten Schwellenwert öffnen, und ein Ausströmen des verdichteten Kraftstoffes ermöglichen. The pump housing of the high pressure pump may be formed in one or more parts. The cylinder of the high-pressure pump may be integrally formed with the pump housing of the high-pressure pump, wherein a delivery piston for compression and delivery of the fuel can be movably arranged and guided in the cylinder. The volume of a compression chamber of the cylinder can be reduced and increased by a reciprocating movement of the delivery piston, whereby a fuel which can be guided through a fluidically connected to the compression space inlet into the compression space and can be compressed. The fuel may for example be provided by the compression in the compression space with a pressure of 1,000 bar to 2,500 bar and fed through an outlet, for example, a common rail system. An intake valve associated with the inlet, which may be designed, for example, as a check valve in the form of a ball valve, can prevent a backflow of the fuel through the inlet during a compression of the fuel in the compression chamber. An outlet valve provided at the outlet, in particular in the form of a check valve in the form of a ball valve, can, for example, open against a spring force at a defined threshold value during the compression stroke of the fuel and allow the compressed fuel to flow out.
Ein Federelement zur Beaufschlagung des Förderkolbens mit einer Verdichtungskraft kann beispielsweise innenseitig an dem Pumpengehäuse abgestützt sein, und beispielsweise zwischen dem Pumpengehäuse und einem einlasseitigen Ende des Förderkolbens angeordnet sein. Das Federelement zur Bereitstellung der Verdichtungskraft zur Verdichtung des Kraftstoffes kann in Form einer vorgespannten Spiralfeder ausgebildet sein. Zur Aufnahme und/oder Lagerung des vorgespannten Federelementes kann der Förderkolben federelementseitig eine tellerartige Aufweitung zur kolbenseitigen Aufnahme des Federelementes aufweisen. Die tellerartige Aufweitung kann im Wesentlichen dem Durchmesser des Federelementes entsprechen. Die durch das Federelement auf den Förderkolben aufgebrachte Verdichtungskraft kann eine Bewegung des Förderkolbens während eines Verdichtungstaktes in eine Richtung bewirken, in der der Kraftstoff in dem Verdichtungsraum verdichtet werden kann. Eine auf dem Förderkolben wirkende Rückstellvorrichtung kann der Verdichtungskraft entgegengesetzt gerichtet auf dem Förderkolben wirken, wodurch nach einem Verdichtungstakt eine Rückstellbewegung des Förderkolbens in einem Saugtakt erfolgen kann, wobei neuer Kraftstoff in den Verdichtungsraum gesaugt werden kann. A spring element for acting on the delivery piston with a compression force, for example, be supported on the inside of the pump housing, and be arranged for example between the pump housing and an inlet side end of the delivery piston. The spring element for providing the compression force for compression of the fuel may be in the form of a prestressed spiral spring. For receiving and / or storage of the prestressed spring element of the delivery piston spring element side may have a plate-like widening for receiving the piston side of the spring element. The plate-like widening can essentially correspond to the diameter of the spring element. The compression force applied to the delivery piston by the spring element may cause movement of the delivery piston during a compression stroke in a direction in which the fuel in the compression space may be compressed. A return device acting on the delivery piston can act on the delivery piston in the opposite direction to the compression force, whereby after a compression stroke a return movement of the delivery piston can take place in a suction cycle, wherein new fuel can be sucked into the compression space.
Durch die Verdichtung des Kraftstoffes mittels des auf den Förderkolben wirkenden Federelementes erfolgt eine zwangssteuerungsfreie Verdichtung des Kraftstoffes, wobei eine Bewegung des Förderkolbens solange erfolgen kann, bis das benötigte Volumen des Kraftstoffes gefördert wurde, wonach der Förderkolben in einem Förderhub stoppen kann. Der gestoppte Förderkolben kann beispielsweise am Ende eines Arbeitszyklusses, also nach einem Saugtakt und einem Verdichtungstakt, entgegen der Verdichtungskraft des Federelementes den wieder in eine Ausgangslage verbracht werden, wobei die Rückstellung durch die Rückstellvorrichtung bewirkt werden kann. Durch die konstante Beaufschlagung des Förderkolbens mit der Verdichtungskraft durch das Federelement kann eine Verdichtung des Kraftstoffes mit einem variablen Fördervolumen je Hub ermöglicht werden. Dadurch kann der energetische Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff verbessert werden. Darüber hinaus kann der Bauraum der Hochdruckpumpe verringert werden, da zur Verdichtung des Kraftstoffes keine externe den Förderkolben ansteuernde Vorrichtung benötigt wird. Due to the compression of the fuel by means of acting on the delivery piston spring element is a positive control-free Compression of the fuel, wherein a movement of the delivery piston can be carried out until the required volume of the fuel was conveyed, after which the delivery piston can stop in a delivery stroke. The stopped delivery piston, for example, at the end of a working cycle, so after a suction cycle and a compression stroke, against the compression force of the spring element are returned to a starting position, the provision can be effected by the reset device. Due to the constant loading of the delivery piston with the compression force by the spring element, a compression of the fuel with a variable displacement per stroke can be made possible. Thereby, the energy efficiency of the high-pressure pump for conveying fuel can be improved. In addition, the installation space of the high-pressure pump can be reduced since no external device driving the delivery piston is required to compress the fuel.
Vorzugsweise ist der Förderkolben als Stufenkolben, insbesondere mit einem ringförmigen Verdichtungsraum ausgebildet. Die maximale Fördermenge des als Stufenkolben ausgebildeten Förderkolbens kann durch den Kolbenhub und die Durchmesserdifferenz in dem Stufenkolben bestimmt werden. Der Stufenkolben ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Hochdruckpumpe. Der Druckraum des Stufenkolbens kann ringförmig um den Kolben herum ausgebildet sein. Der ringförmige Verdichtungsraum kann zumindest teilweise in dem Zylinder ausgebildet sein Preferably, the delivery piston is designed as a stepped piston, in particular with an annular compression space. The maximum delivery rate of the delivery piston designed as a stepped piston can be determined by the piston stroke and the diameter difference in the stepped piston. The stepped piston allows a particularly compact design of the high-pressure pump. The pressure chamber of the stepped piston may be formed annularly around the piston. The annular compression space may be at least partially formed in the cylinder
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Einlassventil in dem Förderkolben angeordnet. Das Einlassventil kann beispielsweise in Form eines Kugelventils, welches federbelastet sein kann, ausgebildet sein. Das Einlassventil kann koaxial stirnseitig in dem dem Einlass zugewandten Ende des Förderkolbens angeordnet sein. Durch die Integration des Einlassventils in dem Förderkolben kann der benötigte Bauraum der Hochdruckpumpe weiter verringert werden In a particularly preferred embodiment of the invention, the inlet valve is arranged in the delivery piston. The inlet valve may be in the form of a ball valve, for example, which may be spring-loaded. The inlet valve may be arranged coaxially at the end face in the end of the delivery piston facing the inlet. By integrating the inlet valve in the delivery piston, the required installation space of the high-pressure pump can be further reduced
Vorzugsweise ist eine Vorförderpumpe zur Erhöhung des Druckes in dem Einlass vorgesehen. Die Vorförderpumpe kann beispielsweise in Form einer mechanischen und/oder elektrischen Kraftstoffpumpe ausgebildet sein. Durch die Vorförderpumpe kann der Druck des durch den Einlass zugeführten Kraftstoffes erhöht werden, wodurch die Verdichtungskraft des Federelementes und damit die Verdichtung des Kraftstoffes in dem Verdichtungsraum verbessert und unterstützt werden kann. Preferably, a prefeed pump is provided to increase the pressure in the inlet. The prefeed pump may be formed for example in the form of a mechanical and / or electric fuel pump. By the prefeed pump, the pressure of the fuel supplied through the inlet can be increased, whereby the compression force of the spring element and thus the compression of the fuel in the compression space can be improved and supported.
Besonders bevorzugt ist die Rückstellvorrichtung in Form eines Stößels ausgebildet. Der Stößel an einem dem Einlass abgewandten Ende des Förderkolbens stirnseitig auf den Förderkolben in axialer Richtung wirken. Die Rückstellvorrichtung kann dabei entgegengesetzt zu der Verdichtungskraft des Federelementes gerichtet auf den Förderkolben wirken. Der Stößel kann den Förderkolben stirnseitig lösbar kontaktieren, beispielsweise bei einer Rückstellbewegung während eines Saughubes. Zwischen dem Stößel und dem Förderkolben kann eine hydraulische Dämpfung, beispielsweise mit Kraftstoff, vorgesehen sein. Der Stößel kann beispielsweise durch eine Nockenwelle angetrieben sein, wobei eine Rückstellung des Förderkolbens entgegen der Verdichtungskraft des Federelementes zum Ende eines Arbeitszyklusses ermöglicht werden kann. Particularly preferably, the return device is designed in the form of a plunger. The plunger act on the delivery piston in the axial direction at the end remote from the inlet end of the delivery piston. The return device can act opposite to the compression force of the spring element directed to the delivery piston. The plunger can contact the delivery piston detachably at the end, for example during a return movement during a suction stroke. Between the plunger and the delivery piston, a hydraulic damping, for example with fuel, can be provided. The plunger may for example be driven by a camshaft, wherein a provision of the delivery piston against the compression force of the spring element at the end of a working cycle can be made possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Zylinder eine Führungshülse zur Führung des Förderkolbens auf. Die Führungshülse kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein, und zumindest teilweise an dem Pumpengehäuse abgestützt sein. In a preferred embodiment, the cylinder has a guide sleeve for guiding the delivery piston. The guide sleeve may be formed in one piece or several pieces, and be at least partially supported on the pump housing.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Förderkolben wenigstens ein Dichtelement in Form eines O-Ringes, insbesondere mit mindestens einem Backring auf. Der Förderkolben kann entlang seiner Längserstreckung mehrere Dichtelemente in Form von O-Ringen aufweisen, die insbesondere in axialer Richtung beiderseitig des Verdichtungsraumes angeordnet sein können. Der wenigstens eine O-Ring kann durch mindestens einen Backring in axialer Richtung abgestützt sein, wodurch ein Klemmen des O-Ringes in einem radiale Spalt zwischen Förderkolben und Pumpengehäuse vermieden werden kann. In a particularly preferred embodiment, the delivery piston has at least one sealing element in the form of an O-ring, in particular with at least one back ring. The delivery piston may have along its longitudinal extent a plurality of sealing elements in the form of O-rings, which may be arranged in particular in the axial direction on both sides of the compression space. The at least one O-ring may be supported by at least one back ring in the axial direction, whereby a clamping of the O-ring in a radial gap between the delivery piston and pump housing can be avoided.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer wie vorstehend aus- und weitergebildeten Hochdruckpumpe. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe kann der energetische Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe verbessert werden und eine kompaktere Bauweise der Hochdruckpumpe ermöglicht werden The invention further relates to a motor vehicle with at least one high-pressure pump as described above and further developed. With the help of the high-pressure pump according to the invention, the energy efficiency of the high-pressure pump can be improved and a more compact design of the high-pressure pump can be made possible
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert. The invention will be explained by way of example with reference to the accompanying drawing with reference to a preferred embodiment.
Es zeigt: It shows:
Die in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Hochdruckpumpe high pressure pump
- 12 12
- Pumpengehäuse pump housing
- 14 14
- Zylinder cylinder
- 16 16
- Verdichtungsraum compression chamber
- 18 18
- Förderkolben delivery piston
- 20 20
- Einlass inlet
- 22 22
- Auslass outlet
- 24 24
- Einlassventil intake valve
- 26 26
- Auslassventil outlet valve
- 28 28
- Federelement spring element
- 30 30
- Vorraum anteroom
- 32 32
- Aufweitung widening
- 34 34
- Rückstellvorrichtung Reset device
- 36 36
- Stößel tappet
- 38 38
- Fluidkanal fluid channel
- 40 40
- Einsatz commitment
- 42 42
- Rückstellfeder Return spring
- 44 44
- Dichtelement sealing element
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210218771 DE102012218771A1 (en) | 2012-10-15 | 2012-10-15 | High pressure pump for conveying fuel, particularly petrol- or diesel fuel, for motor vehicle, has spring element for applying delivery piston with compressive force, where resetting device acts on delivery piston |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210218771 DE102012218771A1 (en) | 2012-10-15 | 2012-10-15 | High pressure pump for conveying fuel, particularly petrol- or diesel fuel, for motor vehicle, has spring element for applying delivery piston with compressive force, where resetting device acts on delivery piston |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012218771A1 true DE102012218771A1 (en) | 2014-04-17 |
Family
ID=50383214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210218771 Ceased DE102012218771A1 (en) | 2012-10-15 | 2012-10-15 | High pressure pump for conveying fuel, particularly petrol- or diesel fuel, for motor vehicle, has spring element for applying delivery piston with compressive force, where resetting device acts on delivery piston |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012218771A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017148841A1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | Continental Automotive Gmbh | Pump plunger for a reciprocating high-pressure fuel pump, and reciprocating high-pressure fuel pump |
-
2012
- 2012-10-15 DE DE201210218771 patent/DE102012218771A1/en not_active Ceased
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017148841A1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | Continental Automotive Gmbh | Pump plunger for a reciprocating high-pressure fuel pump, and reciprocating high-pressure fuel pump |
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R016 | Response to examination communication | ||
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R003 | Refusal decision now final |