DE102013203891A1 - High-pressure pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine - Google Patents

High-pressure pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe 1, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Rollenstößel 4 der Hochdruckpumpe 1 aufnehmenden Gehäuse und mit einem, mit dem Rollenstößel 4 zusammenwirkenden und in einem Pumpenzylinder 2 geführten Pumpenstößel 3, der mit einer Stößelfeder 8 zusammenwirkt, wobei zwischen dem Pumpenzylinder 2 und dem Pumpenstößel 3 ein rollenstößelseitig von einer Dichtung 11 abgeschlossener hydraulischer Raum 10 angeordnet ist, und wobei der Raum 10 über einen Kanal 13 mit einem Rücklauf in einem Niederdruckkreis verbunden ist. Erfindungsgemäß wird die Funktion einer Hochdruckpumpe 1 verbessert. Erreicht wir dies dadurch, dass der hydraulische Raum 10 als eine absatzfreie, zylinderförmige Ausnehmung in dem Pumpenzylinder 2 ausgebildet ist und dass der Kanal 10 in die pumpenzylinderseitige Stirnwand 21 der Ausnehmung einmündet.The invention relates to a high-pressure pump 1, in particular a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine, with a housing receiving a roller tappet 4 of the high-pressure pump 1 and with a pump tappet 3 which interacts with the roller tappet 4 and is guided in a pump cylinder 2 and which interacts with a tappet spring 8, with between the Pump cylinder 2 and the pump tappet 3, a hydraulic space 10 closed off by a seal 11 on the roller tappet side is arranged, and the space 10 is connected via a channel 13 to a return in a low-pressure circuit. According to the invention, the function of a high pressure pump 1 is improved. We achieve this in that the hydraulic space 10 is designed as a step-free, cylindrical recess in the pump cylinder 2 and that the channel 10 opens into the pump cylinder-side end wall 21 of the recess.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Rollenstößel der Hochdruckpumpe aufnehmenden Gehäuse und mit einem mit dem Rollenstößel zusammenwirkenden und in einem Pumpenzylinder geführten Pumpenstößel, der mit einer Stößelfeder zusammenwirkt, wobei zwischen dem Pumpenzylinder und dem Pumpenstößel ein rollenstößelseitig von einer Dichtung abgeschlossener hydraulischer Raum angeordnet ist, und wobei der Raum über einen Kanal mit einem Rücklauf in einen Niederdruckkreis verbunden ist. The present invention relates to a high-pressure pump, in particular high-pressure fuel pump of an internal combustion engine, with a roller tappet of the high pressure pump receiving housing and a cooperating with the roller tappet and guided in a pump cylinder pump plunger, which cooperates with a plunger spring, wherein between the pump cylinder and the pump plunger a roller plunger side of a seal closed hydraulic space is arranged, and wherein the space is connected via a channel with a return to a low-pressure circuit.

Stand der Technik State of the art

Eine solche Hochdruckpumpe ist aus der DE 20 2006 021 087 U1 bekannt. Eine Besonderheit dieser Hochdruckpumpe ist es, dass ein hydraulischer Raum zwischen dem Pumpenzylinder und dem Pumpenstößel, der rollenstößelseitig von einer Dichtung abgeschlossen ist, über einen Kanal mit einem Rücklauf in einen Niederdruckkreis verbunden ist. Der Kanal ist seitlich abgehend oberhalb eines Absatzes in dem hydraulischen Raum angeordnet. Zusätzlich ist der hydraulische Raum weiterhin über eine Verbindungsbohrung mit einem Kraftstoffzulauf verbunden. Bei einem geöffneten Einlassventil der Hochdruckpumpe gelangt somit Kraftstoff sowohl in einen Pumpenarbeitsraum, als auch über die Verbindungsbohrung in den hydraulischen Raum, von wo aus der eingebrachte Kraftstoff über den Kanal in den Niederdruckkreis abgeführt wird. Dadurch wird eine kontinuierliche Umströmung des Hochdruckpumpenraums im Niederdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe erreicht, die insbesondere eine Abführung eines Wärmeeintrags aus der Kraftstoffhochdruckpumpe in den Kraftstoff bewirken soll. Such a high pressure pump is out of the DE 20 2006 021 087 U1 known. A peculiarity of this high-pressure pump is that a hydraulic space between the pump cylinder and the pump plunger, which is completed by a seal rollenstößelseitig is connected via a channel with a return to a low-pressure circuit. The channel is arranged laterally outgoing above a shoulder in the hydraulic space. In addition, the hydraulic space is still connected via a connecting bore with a fuel inlet. With an open inlet valve of the high-pressure pump thus fuel enters both into a pump working chamber, as well as via the connecting hole in the hydraulic space, from where the introduced fuel is discharged via the channel in the low-pressure circuit. As a result, a continuous flow around the high-pressure pump chamber in the low-pressure region of the high-pressure fuel pump is achieved, which in particular is intended to bring about discharge of heat input from the high-pressure fuel pump into the fuel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion einer Hochdruckpumpe zu verbessern. The invention has for its object to improve the function of a high pressure pump.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der hydraulische Raum als eine absatzfreie, zylinderförmige Ausnehmung in dem Pumpenzylinder ausgebildet ist und dass der Kanal in die pumpenzylinderseitige Stirnwand der Ausnehmung einmündet. Durch diese Ausgestaltung ist einerseits die Herstellbarkeit des hydraulischen Raums mit dem in den hydraulischen Raum mündenden Kanal verbessert, da keine Absätze wie beim Stand der Technik in den Raum einzuarbeiten sind. Dadurch, dass der Kanal in die Stirnwand der Ausnehmung einmündet, kann dieser beispielsweise als Bohrung einfach gefertigt werden. Zudem wird kein zusätzlicher Fluidraum, wie dies beim Stand der Technik erforderlich ist, benötigt, was zu einem unverändert kompakten Aufbau der Hochdruckpumpe beiträgt. Das aus einem Pumpenarbeitsraum über die Pumpenstößelführung in dem Pumpenzylinder in den hydraulischen Raum gelangende Leckagefluid wird bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung direkt in den seitlich zu der Pumpenstößelführung in dem Pumpenzylinder angeordneten Kanal abgeführt. Dadurch wird der hydraulische Raum im Bereich oberhalb der Dichtung druckfrei gehalten, wodurch auch die Belastung der Dichtung, die beispielsweise mit Dichtlippen ausgebildet ist, zumindest deutlich reduziert ist. Bei einer Ausführung ohne den Kanal würde die entsprechende innere Dichtlippe durch den auftretenden Druck an den Pumpenstößel angepresst werden und somit die Dichtlippe an dieser Stelle verstärkt verschleißen. Zusätzlich kommen als Belastung zum nominalen Zulaufdruck noch Druckspitzen hinzu, die durch die Hochdruckpumpe oder andere Niederdruckkomponenten verursacht werden. Wie beim Stand der Technik wird durch den Kanal die heiße Leckagemenge abgeführt und somit das gesamte Temperaturniveau der Hochdruckpumpe abgesenkt. Die Hochdruckpumpe kann eine beliebige Hochdruckpumpe eines hydraulischen Systems sein, ist aber bevorzugt eine Kraftstoffhochdruckpumpe, die insbesondere als Steckpumpe ausgebildet ist. Eine solche Kraftstoffhochdruckpumpe wird beispielsweise bei einem Common-Rail-Einspritzsystem verwendet. Von der Kraftstoffhochdruckpumpe wird ein Fluid in Form von Dieselkraftstoff in einen Hochdruckspeicher gefördert.The object is achieved in that the hydraulic space is formed as a paragraph-free, cylindrical recess in the pump cylinder and that the channel opens into the pump cylinder side end wall of the recess. This refinement on the one hand improves the manufacturability of the hydraulic space with the channel opening into the hydraulic space, since no shoulders are to be worked into the room as in the prior art. The fact that the channel opens into the end wall of the recess, this can be easily made, for example, as a hole. In addition, no additional fluid space, as required in the prior art, required, which contributes to an unchanged compact design of the high-pressure pump. The leaking fluid from a pump working space via the pump tappet guide in the pump cylinder into the hydraulic space is discharged in the embodiment according to the invention directly into the channel arranged laterally to the pump tappet guide in the pump cylinder. As a result, the hydraulic space in the region above the seal is kept free of pressure, whereby the load on the seal, which is formed for example with sealing lips, at least significantly reduced. In one embodiment without the channel, the corresponding inner sealing lip would be pressed by the pressure occurring on the pump plunger and thus wear the sealing lip reinforced at this point. In addition, pressure peaks caused by the high-pressure pump or other low-pressure components are added as a load to the nominal inlet pressure. As in the prior art, the hot leakage amount is discharged through the channel and thus lowered the entire temperature level of the high-pressure pump. The high-pressure pump may be any high-pressure pump of a hydraulic system, but is preferably a high-pressure fuel pump, which is designed in particular as a plug-in pump. Such a high-pressure fuel pump is used for example in a common rail injection system. From the high-pressure fuel pump, a fluid is conveyed in the form of diesel fuel in a high-pressure accumulator.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Kanal in den Pumpenzylinder eingelassen. Dabei ist in weiterer Ausgestaltung an dem Pumpenzylinder ein mit dem Rücklauf verbindbarer Anschlussflansch angeordnet, der mit dem Kanal zusammenwirkt. Diese Ausgestaltung ist einfach zu fertigen und stellt sicher, dass keine kostenintensiven zusätzlichen Komponenten benötigt werden.In a further development of the invention, the channel is embedded in the pump cylinder. In this case, in a further embodiment, a connecting flange, which can be connected to the return, is arranged on the pump cylinder, which interacts with the channel. This design is easy to manufacture and ensures that no costly additional components are needed.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlussflansch unterhalb eines Zulaufanschlussflansches in Höhe eines Pumpenarbeitsraums des Pumpenstößels angeordnet. Diese Ausgestaltung trägt ebenfalls zu einem kompakten Aufbau der so ausgebildeten Hochdruckpumpe bei, wobei durch die Anordnung des Anschlussflansches unterhalb des Zulaufanschlussflansches die entsprechenden weiterführenden Leitungen platzsparend angeordnet werden können. In a further development of the invention, the connecting flange is arranged below a Zulaufanschlussflansches in the amount of a pump working space of the pump plunger. This embodiment also contributes to a compact construction of the high-pressure pump thus formed, wherein the arrangement of the connection flange below the Zulaufanschlussflansches the corresponding secondary lines can be arranged to save space.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer Figur näher dargestellt. Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to a figure.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing

Es zeigt: It shows:

1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgestaltete Hochdruckpumpe 1 a section through an inventively designed high-pressure pump

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Hochdruckpumpe 1 gemäß der 1 ist eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Common-Rail-Einspritzsystem, wobei die Hochdruckpumpe 1 aus einem Niederdruckkreis zugeführten Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher fördert. Die Hochdruckpumpe 1 weist einen mit einem Pumpenzylinderkopf einstückig ausgebildeten Pumpenzylinder 2 auf, in dem ein Pumpenstößel 3 von einem Rollenstößel 4 auf und ab bewegbar ist. Der Rollenstößel 4 weist eine auf einem Nocken einer Nockenwelle abrollende Laufrolle 5 auf, die mittels eines Bolzens 6 an dem Rollenstößel 4 befestigt ist. Der Rollenstößel 4 wirkt über eine Scheibe 7 mit einer Stößelfeder 8 zusammen, die sich gegenüberliegend an einem Absatz des Pumpenzylinders 2 abstützt. Die Stößelfeder 8 übt eine Druckkraft aus, die den Rollenstößel 4 bzw. dessen Laufrolle 5 immer in Kontakt mit dem Nocken der Nockenwelle hält. Der Pumpenstößel 3 weist im Übrigen einen Pumpenstößelfuß 9 auf, der von der Scheibe 7 umfasst ist. Somit wird der Pumpenstößelfuß 9 in einem dauerhaften Kontakt zu dem Rollenstößel 4 gehalten. Oberhalb des Pumpenstößelfußes 9 ist ein hydraulischer Raum 10 in den Pumpenzylinder 2 eingearbeitet, der als eine absatzfreie, zylinderförmige Ausnehmung ausgebildet ist. In den Raum 10 ist eine Dichtung 11 eingesetzt, die obere und untere Dichtlippen aufweist. Die Dichtlippen werden von federartig ausgebildeten Einsätzen 12a, 12b sowohl gegen die Wand des Raums 10, als auch gegen den Pumpenstößel 3 gepresst. The high pressure pump 1 according to the 1 is a high-pressure fuel pump for a common-rail injection system, wherein the high-pressure pump 1 promotes fuel supplied from a low-pressure circuit in a high-pressure accumulator. The high pressure pump 1 has a pump cylinder head integrally formed with a pump cylinder 2 in which a pump tappet 3 from a roller plunger 4 is movable up and down. The roller plunger 4 has a rolling on a cam of a camshaft roller 5 on, by means of a bolt 6 on the roller tappet 4 is attached. The roller plunger 4 acts over a disc 7 with a pestle spring 8th Together, the opposite of a paragraph of the pump cylinder 2 supported. The pestle spring 8th exerts a compressive force that the roller tappet 4 or its roller 5 always in contact with the cam of the camshaft stops. The pump tappet 3 Incidentally, a pump tappet foot 9 up, that from the disk 7 is included. Thus, the pump ram foot becomes 9 in permanent contact with the roller tappet 4 held. Above the pump tappet foot 9 is a hydraulic room 10 in the pump cylinder 2 incorporated, which is designed as a paragraph-free, cylindrical recess. In the room 10 is a seal 11 used, which has upper and lower sealing lips. The sealing lips are made of spring-like inserts 12a . 12b both against the wall of the room 10 , as well as against the pump tappet 3 pressed.

In eine Stirnwand 21 mündet in den hydraulischen Raum 10 ein Kanal 13, der in den Pumpenzylinder 2 eingelassen, beispielsweise gebohrt, ist. Der Kanal 13 ist zu einem Anschlussflansch 14 geführt, in den ein Einsatz 15 eingelassen ist. Auf den Einsatz 15 ist beispielsweise ein Schlauch aufsteckbar und gegen ein ungewolltes Lösen gesichert. Durch den Kanal 13 wird Kraftstoff, der von einem Pumpenarbeitsraum 16 entlang der Führung des Pumpenstößels 3 in den Pumpenzylinder 2 in den oberen Bereich des hydraulischen Raums 10 gelangt, abgeführt. Dazu ist der Schlauch mit einem Niederdruckkreis des Common-Rail-Einspritzsystems verbunden. Oberhalb des Anschlussflansches 14 ist ein Zulaufanschlussflansch 17 angeordnet, der mit der Druckseite einer Niederdruckpumpe des Niederdruckkreises verbunden ist. Über diesen Zulaufanschlussflansch 17 wird der von der Niederdruckpumpe geförderte Kraftstoff einen beispielsweise elektromagnetisch betätigbaren Einlassventil 18 zugeführt, das die Menge des in den Pumpenarbeitsraum 16 eingelassenen Kraftstoffs bestimmt. Bei einer Pumpbewegung des Pumpenstößels 3 wird der in dem Pumpenarbeitsraum 16 befindliche Kraftstoff über ein Rückschlagventil 19, das in einen Hochdruckanschluss 20 eingelassen ist, über eine mit dem Hochdruckanschluss 20 verbundene Hochdruckleitung in den Hochdruckspeicher gefördert.In a front wall 21 flows into the hydraulic room 10 a channel 13 in the pump cylinder 2 let in, for example drilled, is. The channel 13 is to a connection flange 14 led into the one use 15 is admitted. On the insert 15 For example, a hose can be plugged and secured against accidental loosening. Through the channel 13 gets fuel from a pump work space 16 along the guide of the pump tappet 3 in the pump cylinder 2 in the upper area of the hydraulic room 10 arrives, dissipated. For this purpose, the hose is connected to a low pressure circuit of the common rail injection system. Above the connection flange 14 is an inlet connection flange 17 arranged, which is connected to the pressure side of a low pressure pump of the low pressure circuit. Via this inlet connection flange 17 the funded by the low-pressure pump fuel is an example electromagnetically actuated inlet valve 18 fed, which is the amount of in the pump work space 16 taken in fuel. During a pumping movement of the pump tappet 3 that will be in the pump workspace 16 located fuel via a check valve 19 that in a high pressure connection 20 is admitted, via one with the high pressure connection 20 Promoted connected high-pressure line in the high-pressure accumulator.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (4)

Hochdruckpumpe (1), insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine, mit einem zumindest einen Rollenstößel (4) der Hochdruckpumpe (1) aufnehmenden Gehäuse und mit einem mit dem Rollenstößel (4) zusammenwirkenden und in einem Pumpenzylinder (2) geführten Pumpenstößel (3), der mit einer Stößelfeder (8) zusammenwirkt, wobei zwischen dem Pumpenzylinder (2) und dem Pumpenstößel (3) ein rollenstößelseitig von einer Dichtung (11) abgeschlossener hydraulischer Raum (10) angeordnet ist, und wobei der Raum (10) über einen Kanal (13) mit einem Rücklauf in einem Niederdruckkreis verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Raum (10) als eine absatzfreie, zylinderförmige Ausnehmung in dem Pumpenzylinder (2) ausgebildet ist und dass der Kanal (10) in die pumpenzylinderseitige Stirnwand (21) der Ausnehmung einmündet. High pressure pump ( 1 ), in particular high-pressure fuel pump of an internal combustion engine, having at least one roller tappet ( 4 ) of the high-pressure pump ( 1 ) receiving housing and one with the roller tappet ( 4 ) and in a pump cylinder ( 2 ) guided pump tappets ( 3 ), which with a pusher spring ( 8th ), wherein between the pump cylinder ( 2 ) and the pump tappet ( 3 ) a roller plunger side of a seal ( 11 ) enclosed hydraulic space ( 10 ), and wherein the space ( 10 ) over a channel ( 13 ) is connected to a return in a low pressure circuit, characterized in that the hydraulic space ( 10 ) as a shoulder-free, cylindrical recess in the pump cylinder ( 2 ) and that the channel ( 10 ) in the pump cylinder side end wall ( 21 ) of the recess opens. Hochdruckpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (13) in den Pumpenzylinder (2) eingelassen ist. High pressure pump ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the channel ( 13 ) in the pump cylinder ( 2 ) is admitted. Hochdruckpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Pumpenzylinder (2) ein mit dem Rücklauf verbindbarer Anschlussflansch (14) angeordnet ist, der mit dem Kanal (13) verbunden ist. High pressure pump ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that on the pump cylinder ( 2 ) a connectable with the return connection flange ( 14 ) arranged with the channel ( 13 ) connected is. Hochdruckpumpe 1 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussflansch (14) der unterhalb eines Zulaufanschlussflansches (17) in Höhe eines Pumpenarbeitsraums (16) des Pumpenstößels (4) angeordnet ist.high pressure pump 1 according to claim 3, characterized in that the connection flange ( 14 ) below an inlet connection flange ( 17 ) at the level of a pump room ( 16 ) of the pump tappet ( 4 ) is arranged.
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