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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0147886 , eingereicht am 17. Dezember 2012, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung einer Hochdruckpumpe für ein Common-Rail-System und insbesondere eine Schmiervorrichtung einer Hochdruckpumpe für ein Common-Rail-System, welche die Schmierleistung von einem Reibabschnitt, worin eine Laufrolle und ein Schuh in Kontakt sind, verbessern kann.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Eine in Common-Rail-Systemen eingesetzte Hochdruckpumpe 10, wie in 1 und 2 dargestellt, enthält ein Pumpengehäuse 11, eine Laufrolle 12, einen Schuh 13 und einen Kolben 14, wobei im Pumpengehäuse 11 eine Wellenkammer 11a, eine Laufrollenkammer 11b und eine Federkammer 11c verbunden sind.
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Eine Nockenwelle 21 mit einer Nocke 21a ist in der Wellenkammer 11a drehbar angeordnet, die Laufrolle 12 und der Schuh 13 sind in der Laufrollenkammer 11b in Kontakt mit der Nocke 21a angeordnet, und eine Feder 16 ist an einem Federsitz 15 in der Federkammer 11c angeordnet.
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Der Kolben 14 ist mit einem Ende in Kontakt mit dem Schuh 13 und mit dem anderen Ende in einer Kraftstoffkompressionskammer 17 angeordnet, welche zwischen einem Einlassventil 22 und einem Auslassventil 23 positioniert ist.
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Das Einlassventil 22 ist ein Ventil, welches in einer mit einer Niederdruckpumpe 24 verbundenen Kraftstoffleitung angeordnet ist, und das Auslassventil 23 ist ein Ventil, welches in einer mit einem Common-Rail 25 verbunden Kraftstoffleitung angeordnet ist.
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Somit, wenn die Nockenwelle 21 durch einen (Verbrennungs-)Motor angetrieben in Rotation versetzt wird, schiebt die Laufrolle 12 den Schuh 13 während der Rotation in Übereinstimmung mit dem Hub des Profils der Nocke 21a, und der Kolben 14 wird durch den geschobenen Schuh 13 auf und ab bewegt. Weiter wird durch die Bewegung des Kolbens 14 über das Einlassventil 22 in die Kraftstoffkompressionskammer 17 zugeführter Niederdruckkraftstoff auf hohen Druck komprimiert und fließt dann durch das Auslassventil 23 in das Common-Rail 25 aus.
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Ferner sind die Laufrolle 12 und der Schuh 13 unter hohem Druck in Kontakt, so dass Abnutzung durch Reibung, Brennen und Haften, falls übermäßig, verursacht wird, wenn nicht ein Reibabschnitt M1, wo die Laufrolle 12 und der Schuh 13 in Kontakt sind, ausreichend geschmiert wird. Deshalb wird der Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 in der Regel mit Kraftstoff von einer Niederdruckpumpe 24 geschmiert um diesen Problemen vorzubeugen.
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Deshalb wird in der bezogenen Technik der Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 durch die Nutzung eines ersten Schmierstoffdurchgangs 31, welcher die Niederdruckpumpe 24 mit der Wellenkammer 11a des Pumpengehäuses 11 verbindet, und eines zweiten Schmierstoffdurchgangs 32, welcher die Wellenkammer 11a mit der Federkammer 11c verbindet, geschmiert, so dass die Wellenkammer 11a und anschließend die Federkammer 11c durch Kraftstoff von der Niederdruckpumpe 24 gefüllt werden und nachfolgend der Kraftstoff dem Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 zugeführt wird und dadurch den Reibabschnitt M1 schmiert.
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Jedoch ist in der oben beschriebenen Anordnung der bezogenen Technik ein Mangel vorhanden, insofern dass der schmierende Kraftstoff einen langen Weg zum Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 fließt, so dass die Nockenwelle 21 betrieben wird, bevor der Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 ausreichend geschmiert ist, und in diesem Fall nicht nur der Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 unter großer Drucklast stark abgenutzt wird, sondern die Hochdruckpumpe 10 durch übermäßiges Brennen und Haften zerstört wird.
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Eine Ausführung des bekannten Stands der Technik ist die
koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2005-0051372. -
Die Informationen, welche in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung” offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist.
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Erläuterung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde im Bemühen getätigt, um die oben beschriebenen Mängel zu beheben.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Schmiervorrichtung einer Hochdruckpumpe für ein Common-Rail-System bereit, welche eine ausreichende Schmierung eines Reibabschnitts gestattet durch die Verkürzung des Wegs, entlang dessen der schmierende Kraftstoff zum Reibabschnitt fließt, wo eine Laufrolle und ein Schuh (z. B. ein Gleitstück) in Kontakt (miteinander) sind, welche Verschleiß aufgrund von Reibung zwischen der Laufrolle und dem Schuh verhindert durch die Verbesserung der Schmierleistung an dem Reibabschnitt zwischen der Laufrolle und dem Schuh, und welche zusätzlich die Leistung einer Hochdruckpumpe verbessert.
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Zahlreiche Merkmale der vorliegenden Erfindung stellen eine Schmiervorrichtung einer Hochdruckpumpe bereit, aufweisend: eine erste Schmierstoffpassage, welche eine in einem Pumpengehäuse einer Hochdruckpumpe ausgebildete Wellenkammer mit einer Niederdruckpumpe verbindet, und eine Unterstützungs-Schmierstoffpassage, welche mit (ihrem) einem Ende mit der ersten Schmierstoffpassage und mit dem (ihrem) anderen Ende mit einem Reibabschnitt verbunden ist, wo eine Laufrolle und ein Schuh in Kontakt (miteinander) sind.
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Die Vorrichtung kann weiter ein in der Unterstützungs-Schmierstoffpassage angeordnetes Rückschlagventil aufweisen, welches den Fluss von Kraftstoff von der ersten Schmierstoffpassage zur Unterstützungs-Schmierstoffpassage gestattet und welches Rückfluss von Kraftstoff von der Unterstützungs-Schmierstoffpassage in die erste Schmierstoffpassage verhindert.
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Die Unterstützungs-Schmierstoffpassage kann aufweisen: eine abzweigende Passage, welche von der ersten Schmierstoffpassage abzweigt und sich dann in die Laufrolle hinein erstreckt, und offene Passagen, welche mit der abzweigenden Passage verbunden und zum Reibabschnitt hin offen sind.
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Das Rückschlagventil kann in der abzweigenden Passage angeordnet sein.
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Die abzweigende Passage kann im Rotationszentrum der Laufrolle positioniert sein.
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Eine Mehrzahl von offenen Passagen kann vorhanden sein, um den Reibabschnitt gleichzeitig mit einer großen Menge an Kraftstoff zu versorgen.
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Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „Fahrzeug” oder „Fahrzeug-...” oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z. B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z. B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z. B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridfahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z. B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z. B. Fahrzeuge, welche sowohl mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die 1 und 2 zeigen eine Schmiervorrichtung einer Hochdruckpumpe für ein Common-Rail-System nach der bezogenen Technik.
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Die 3, 4 und 5 zeigen eine beispielhafte Schmiervorrichtung einer Hochdruckpumpe für ein Common-Rail-System entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z. B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Eine Hochdruckpumpe 10 für ein Common-Rail-System entsprechend den zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 3 bis 5 dargestellt, weist auf ein Pumpengehäuse 11, eine Laufrolle 12, einen Schuh 13 (z. B. ein Gleitstück) und einen Kolben 14, wobei im Pumpengehäuse 11 eine Wellenkammer 11a, eine Laufrollenkammer 11b und eine Federkammer 11c miteinander verbunden sind.
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Eine Nockenwelle 21 mit einer Nocke 21a ist in der Wellenkammer 11a drehbar angeordnet, die Laufrolle 12 und der Schuh 13 sind in der Laufrollenkammer 11b in Kontakt mit der Nocke 21a angeordnet, und eine Feder 16 ist auf einem Federsitz 15 in der Federkammer 11c angeordnet.
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Der Kolben 14 ist mit einem Ende in Kontakt mit dem Schuh 13 und mit dem anderen Ende in der Kraftstoffkompressionskammer 17 angeordnet, welche zwischen einem Einlassventil 22 und einem Auslassventil 23 positioniert ist.
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Das Einlassventil 22 ist ein Ventil, welches in einer mit einer Niederdruckpumpe 24 verbundenen Kraftstoffleitung angeordnet ist und das Auslassventil 23 ist ein Ventil, welches in einer mit einem Common-Rail 25 verbundenen Kraftstoffleitung angeordnet ist.
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Somit, wenn die Nockenwelle 21 durch einen Motor (z. B. einen Verbrennungsmotor) angetrieben in Rotation versetzt wird, schiebt die Laufrolle 12 den Schuh 13 während der Rotation in Übereinstimmung mit dem Hub des Profils der Nocke 21a und der Kolben 14 wird durch den geschobenen Schuh 13 auf und ab bewegt. Weiter wird durch die Bewegung des Kolbens 14 über das Einlassventil 22 in die Kraftstoffkompressionskammer 17 zugeführter Niederdruckkraftstoff auf hohen Druck komprimiert und fließt dann durch das Auslassventil 23 in das Common-Rail 25 aus.
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Ferner sind die Laufrolle 12 und der Schuh 13 unter hohem Druck in Kontakt, so dass Abnutzung durch Reibung, Brennen (Festbrennen bzw. Anbrennen) und Haften, falls übermäßig, verursacht wird, wenn nicht ein Reibabschnitt M1, wo sich die Laufrolle 12 und der Schuh 13 in Kontakt befinden, ausreichend geschmiert wird. Deshalb wird der Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 mit Kraftstoff von einer Niederdruckpumpe 24 geschmiert um diese Probleme zu verhindern.
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Deshalb weist die Vorrichtung zur Schmierung einer Hochdruckpumpe gemäß den zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf, in einer Hochdruckpumpe 10, eine erste Schmierstoffpassage 31, welche die Wellenkammer 11a in dem Pumpengehäuses 11 mit der Niederdruckpumpe 24 verbindet, eine zweite Schmierstoffpassage 32, welcher die Wellenkammer 11a mit der Federkammer 11c verbindet, und eine Unterstützungs-Schmierstoffpassage 33, welche mit einem Ende mit der ersten Schmierstoffpassage 31 und mit dem anderen Ende mit dem Reibabschnitt M1, wo die Laufrolle 12 und der Schuh 13 in Kontakt sind, verbunden ist.
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Weiter enthält die Schmiervorrichtung gemäß den zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein in der Unterstützungs-Schmierstoffpassage 33 angeordnetes Rückschlagventil 34, welches den Fluss von Kraftstoff von der ersten Schmierstoffpassage 31 zur Unterstützungs-Schmierstoffpassage 33 gestattet, und gleichzeitig Rückfluss von Kraftstoff von der Unterstützungs-Schmierstoffpassage 33 in die erste Schmierstoffpassage 31 verhindert.
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Die Unterstützungs-Schmierstoffpassage 33 ist gebildet aus einer abzweigenden Passage 33a, welche von der ersten Schmierstoffpassage 31 abzweigt und sich dann in die Laufrolle 12 hinein erstreckt, sowie offenen Passagen 33b, welche mit der abzweigenden Passage 33a verbunden sind und zum Reibabschnitt M1 hin offen sind.
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Ein Rückschlagventil 34 ist am Eingang der abzweigenden Passage 33a angeordnet. Sollte jedoch das Rückschlagventil 34 an jeder anderen offenen Passage 33b angeordnet sein, so steigen die Anzahl der Komponenten, die Kosten und das Gewicht.
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Weiter kann die abzweigende Passage 33a entlang (z. B. im und entlang) des Rotationszentrums der Laufrolle 12 positioniert sein, um einen sanften Fluss des schmierenden Kraftstoffs zu gewährleisten.
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Falls die abzweigende Passage 33a von dem Rotationszentrum der Laufrolle 12 zu einer Seite hin versetzt ist (von der Rotationsachse abweichend), wird die abzweigende Passage 33a durchströmender Kraftstoff durch die rotationsbedingte Zentrifugalkraft der Laufrolle 12 auf eine Seite vorgespannt (im Sinne von gedrückt), so dass im Fluss des Kraftstoffs von der abzweigenden Passage 33a zu den offenen Passagen 33b Widerstand verursacht wird, und entsprechend kann der Kraftstoff nicht sanft von der abzweigenden Passage 33a zu den offenen Passagen 33b fließen.
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Weiter kann unter Berücksichtigung der Lebensdauer der Laufrolle 12 eine Mehrzahl von offenen Passagen 33b geformt sein, um dem Reibabschnitt M1 gleichzeitig eine große Menge an Kraftstoff zuzuführen.
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Übereinstimmend mit den oben beschriebenen zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird etwas von dem von der Niederdruckpumpe 24 durch die erste Schmierstoffpassage 31 zur Wellenkammer 11a des Pumpengehäuses 11 fließenden schmierenden Kraftstoffs direkt dem Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 durch die Unterstützungs-Schmierstoffpassage 33 zugeführt.
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Deshalb, verglichen mit der bezogenen Technik, ist es möglich, den Weg (im Sinne von Entfernung, Distanz) des zugeführten schmierenden Kraftstoffs zum Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 deutlich zu reduzieren, die benötigte Zeit, um den Reibabschnitt M1 zu schmieren, zu reduzieren und die Nockenwelle 21 nach ausreichender Schmierung des Reibabschnitts M1 zu betreiben, so dass es möglich ist, die Abnutzung des Reibabschnitts M1 soweit möglich zu verhindern und es entsprechend möglich ist, die Lebensdauer der Hochdruckpumpe 10 deutlich zu steigern.
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Weiter fließt der durch die erste Schmierstoffpassage 31 der Wellenkammer 11a zugeführte schmierende Kraftstoff durch die zweite Schmierstoffpassage 32 in die Federkammer 11c nachdem die Wellenkammer 11a gefüllt ist, und der der Federkammer 11c zugeführte schmierende Kraftstoff wird zusätzlich dem Reibabschnitt M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 durch die Rotation der Nocke 21a und der Laufrolle 12 zugeführt, so dass die Schmierleistung des Reibabschnitts M1 zwischen der Laufrolle 12 und dem Schuh 13 deutlich verbessert wird.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch Zuführen einer große Menge an schmierenden Kraftstoffs von einer Niederdruckpumpe an einen Reibabschnitt zwischen einer Laufrolle und einem Schuh, die Abnutzung des Reibabschnitts so weit wie möglich zu verhindern und die Lebensdauer der Hochdruckpumpe deutlich zu erhöhen.
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Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtig, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0147886 [0001]
- KR 10-2005-0051372 [0011]
