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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen oder Hydraulikanwendungen. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Dieselpumpen, Benzinpumpen und Hydraulikpumpen.
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Aus der
DE 10 2009 003 054 A1 ist eine Hochdruckpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist eine Pumpenbaugruppe und eine Antriebswelle auf, wobei die Antriebswelle einen der Pumpenbaugruppe zugeordneten Nocken umfasst. Die Pumpenbaugruppe umfasst eine Laufrolle, die an einer Lauffläche des Nockens abrollt. Die Antriebswelle ist an Lagerstellen in Gehäuseteilen der Hochdruckpumpe gelagert. Im Betrieb der Hochdruckpumpe wird eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens erzielt, so dass die Förderung von unter hohem Druck stehenden Brennstoff zu einem Common-Rail erfolgt. Hierbei rotiert im Betrieb der Hochdruckpumpe die Antriebswelle um eine Achse.
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Die aus der
DE 10 2009 003 054 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass es aufgrund von Triebwerksbewegungen und einer diskontinuierlichen Saugcharakteristik im Niederdruckkreis zu Druckpulsationen kommt, die sich sowohl auf die Festigkeit der Niederdruckarmaturen nachteilig auswirken als auch Geräusche erzeugen können.
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Hierbei ist es zwar denkbar, dass Dämpferelemente, zum Beispiel Membrandämpfer, eingesetzt werden. Solche Dämpferelemente sind aber technisch aufwändig und somit mit zusätzlichen Kosten verbunden. Wenn im Betrieb durch die Volumenverdrängung des Kolbens im Triebwerksraum, in dem die Antriebswelle vorgesehen ist, durch die Fördercharakteristik oder durch Triebwerksteilbewegungen Mengenwellen entstehen, die sich auf den weiteren Niederdruckkreis auswirken, dann können diese speziell bei Hochdruckpumpen nur durch Gasdruckdämpfer wirksam getilgt werden. Dabei handelt es sich um kostenintensive Membrandämpfer, die unter Heliumatmosphäre auf Nenndruck gebracht und verschweißt werden müssen. Dies ist erforderlich, da der Mitteldruck, um den die Druckamplituden schwanken, 3,5 bar bis 6 bar betragen kann. Ohne Vordruck würde der Dämpfer bereits beim Aufbringen des Mitteldrucks auf Anschlag gehen. Ferner muss ein Mindestkompensationsvolumen zur Verfügung gestellt werden, das mindestens dem 1,5-fachen bis 2-fachen des verdrängten Volumens entspricht, um wirksam zu bedämpfen. Dies führt zu entsprechend großen Bauteilen. Außerdem muss die Abdichtung der Gasphase gegenüber dem flüssigen Medium über die gesamte Lebensdauer sichergestellt werden. Somit ist solch eine Maßnahme äußerst kostenintensiv.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein verbesserter Aufbau und eine verbesserte Funktionsweise ermöglicht sind. Speziell können im Betrieb Druckpulsationen, die im Niederdruckraum erzeugt werden, wirkungsvoll gedämpft werden, um nachteilige Auswirkungen zu verringern.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Pumpe möglich.
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Die Pumpe kann insbesondere als Hochdruckpumpe ausgestaltet sein, die zum Fördern eines Fluids, insbesondere Brennstoffs, mit hohem Druck dient. Beispielsweise kann die Hochdruckpumpe in eine Brennstoffeinspritzanlage oder ein anderes hydraulisches System integriert sein. Hierbei kann ein Niederdruckkreislauf gebildet sein, der über den Niederdruckraum der Pumpe läuft. Der Niederdruckraum kann hierbei als Triebswerksraum der Pumpe ausgebildet sein, wobei der Antrieb zumindest teilweise in dem als Triebwerksraum ausgebildeten Niederdruckraum angeordnet ist. Somit kann über den Niederdruckkreislauf zugleich eine Schmierung des Antriebs erzielt werden. Druckpulsationen, die von dem Antrieb in dem als Triebwerksraum ausgebildeten Niederdruckraum der Pumpe erzeugt werden, werden dann vorzugsweise bereits innerhalb des Gehäuses der Pumpe durch die zumindest eine Dämpfungsvorrichtung gedämpft. Dadurch werden die Auswirkungen solcher Druckpulsationen auf andere Teile des Niederdruckkreislaufs verringert. Sonstige Dämpfungseinrichtungen, die in dem Niederdruckkreislauf vorgesehen sein können, können hierdurch in ihrer Ausgestaltung vereinfacht werden und gegebenenfalls auch entfallen. Somit vereinfacht sich auch die Ausgestaltung des Niederdruckkreislaufs und somit der Brennstoffeinspritzanlage oder dergleichen.
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Das Fluid, insbesondere der Brennstoff, kann in vorteilhafter Weise über den Niederdruckraum zumindest mittelbar zu einem Pumpenarbeitsraum einer Pumpenbaugruppe geführt werden. Bei dem Niederdruckraum kann es sich hierbei insbesondere um den Triebwerksraum handeln. Möglich sind hierbei auch Ausgestaltungen, bei denen die Pumpe mehrere Pumpenbaugruppen und entsprechend mehrere Pumpenarbeitsräume aufweist, zu denen das Fluid, insbesondere der Brennstoff, über den Niederdruckraum geführt wird.
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Der Dämpfungsraum der Dämpfungsvorrichtung ist im Betrieb teilweise mit dem Fluid, das sich auch in dem Niederdruckraum befindet, gefüllt. Hierbei steht der Dämpfungsraum im Austausch mit dem Niederdruckraum, so dass es sich bei dem Fluid, das sich im Dämpfungsraum befindet, um das Fluid aus dem Niederdruckraum handelt. Das Gasvolumen im Dämpfungsraum kann hierbei wartungsfrei gewährleistet werden. Beispielsweise gibt es in der Regel Betriebsbedingungen, die eine Wiederbefüllung der Dämpfungsvorrichtung mit Gas ermöglichen. Dabei kann es sich um eine Tankleerfahrt, Undichtigkeiten im Niederdruckkreislauf und ein natürliches Ausgasen von Luft aus dem Brennstoff handeln. Zum Beispiel kann es über einen Tag-/Nachtzyklus zu Temperaturschwankungen des Brennstoffs kommen. Da sich die Löslichkeit von Luft im Brennstoff mit sinkender Temperatur verringert, kommt es in der Nacht zum Ausgasen von Luft und somit zu einer Ansammlung in der Dämpfungsvorrichtung.
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In vorteilhafter Weise kann die Dämpfung der Druckpulsationen somit durch ein Gasvolumen, insbesondere ein Luftvolumen, realisiert werden, das nicht zwingend vom flüssigen Medium abgekoppelt ist. Hierbei ist die Ausgestaltung des Dämpfungsraums so gewählt, dass das Gas im Betrieb nicht ausgespült wird. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass das Fluid nur langsam durch den Dämpfungsraum fließt. Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann das Gasvolumen entweder über eine Stichleitung angeschlossen werden oder nach oben geschlossen sein, so dass das Gas, insbesondere die Luft, nicht entweichen kann. Möglich ist es hierbei auch, dass das Gasvolumen auf mehrere Teilvolumina aufgeteilt ist.
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In vorteilhafter Weise ist der Dämpfungsraum als zumindest näherungsweise kugelförmiger oder als zumindest näherungsweise elipsoidförmiger Dämpfungsraum ausgestaltet. Bei diesen Ausgestaltungen kann sich das Gas in vorteilhafter Weise im oberen Bereich des Dämpfungsraums sammeln, um ein zusammenhängendes Gasvolumen zu bilden. Dies ermöglicht ein gutes Dämpfungsverhalten. Ferner ist hierdurch eine kompakte Ausgestaltung der Dämpfungsvorrichtung möglich.
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Vorteilhaft ist es auch, dass der Dämpfungsraum als zylinderförmiger Dämpfungsraum ausgestaltet ist und dass eine Betriebsstellung so vorgegeben ist, dass eine Längsachse des zylinderförmigen Dämpfungsraums in der Betriebsstellung zumindest näherungsweise in Richtung der Schwerkraft orientiert ist. Somit kann sich das Gas vorteilhaft oben im zylinderförmigen Dämpfungsraum sammeln, während unten ein oder mehrere Anschlüsse beziehungsweise Ein- und/oder Ausgänge vorgesehen sein können. Die Grenzfläche zwischen dem Fluid und dem Gas weist hierbei bei der Komprimierung und Dekomprimierung des Gasvolumens einen konstanten, kreisförmigen Querschnitt auf. Hierdurch kann ein vorteilhaftes Dämpfungsverhalten erzielt werden. Ferner kann das Gasvolumen als zusammenhängendes Gasvolumen realisiert werden.
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Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass der Dämpfungsraum einen oberen Teil aufweist, der sich zu einem obersten Punkt hin verjüngt und dass eine Betriebsstellung so vorgegeben ist, dass sich der oberste Punkt des oberen Teils bezüglich der Schwerkraft oben an dem Dämpfungsraum befindet. Bei dieser Ausgestaltung kann sich das Gas im oberen Teil des Dämpfungsraums sammeln. Hierbei kann auch bei einem vergleichsweise kleinen Gasvolumen, bei dem der obere Teil nur zum Teil mit Gas gefüllt ist, ein zusammenhängendes Gasvolumen erreicht werden.
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Vorteilhaft ist es ferner, dass die Dämpfungsvorrichtung einen Eingang und einen Ausgang aufweist und dass der Eingang über den Dämpfungsraum mit dem Ausgang verbunden ist. Somit wird das Fluid bei dieser Ausgestaltung über den Dämpfungsraum von dem Eingang zu dem Ausgang geführt. Der Dämpfungsraum ist hierbei vorzugsweise so ausgestaltet, dass das Fluid nur mit einer geringen Strömungsgeschwindigkeit durch den Dämpfungsraum strömt, um ein Ausspülen des Gases zu vermeiden. Hierdurch können auch Blasenbildungen an der Grenzfläche zwischen dem Fluid und dem Gasvolumen, die an der das Gasvolumen begrenzenden Oberfläche des Fluids gebildet ist, vermieden werden. Bei dieser Ausgestaltung ist es außerdem von Vorteil, dass in dem Dämpfungsraum eine Trennwand vorgesehen ist und dass die Trennwand so ausgestaltet ist, dass das Fluid zwischen dem Eingang und dem Ausgang den Dämpfungsraum oberhalb der Trennwand passiert. Hierdurch kann einerseits ein Ausgasen des Fluids verbessert werden, während es den Dämpfungsraum passiert. Andererseits wird bei einer eventuellen Blasenbildung oder dergleichen bis zum Ausgang eine Beruhigung des Fluids und ein Wiederaufsteigen von Gasblasen beziehungsweise ein Ausgasen ermöglicht. Hierdurch kann das Gasvolumen in dem Dämpfungsraum erzeugt und aufrecht erhalten werden.
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Bei einer abgewandelten Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass der Dämpfungsraum der Dämpfungsvorrichtung nur mit dem Niederdruckraum verbunden ist. Der Niederdruckraum ist dadurch gewissermaßen als Sackraum ausgestaltet, bei dem der Eingang aus dem Niederdruckraum zugleich den Ausgang darstellt oder bei dem ein gegebenenfalls vorgesehener weiterer Ein- und Ausgang ebenfalls in den Niederdruckraum führt. Hierbei kann durch eine entsprechende Ausgestaltung des Dämpfungsraums auch erzielt werden, dass keine Fluidströmung durch den Dämpfungsraum auftritt beziehungsweise dass die Oberfläche des Fluids, die das Gasvolumen begrenzt, stets beruhigt ist.
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Vorteilhaft ist es auch, dass im Betrieb das Gasvolumen des Dämpfungsraums auf mehrere bezüglich eines Gasaustausches voneinander getrennte Kammern aufgeteilt ist. Somit kann das Gasvolumen als nicht zusammenhängendes Gasvolumen auf mehrere Teilvolumina aufgeteilt werden. Hierdurch kann einerseits die Grenzfläche zwischen dem Gasvolumen und dem Fluid vergrößert werden. Andererseits kann zugleich eine Beruhigung der Oberfläche des Fluids erzielt werden. Ferner kann eine gewisse Unabhängigkeit von einer Einbaulage gewährleistet werden.
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Vorteilhaft ist es auch, dass in dem Dämpfungsvolumen zumindest ein Trennsteg angeordnet ist und dass im Betrieb der zumindest eine Trennsteg und die Oberfläche des Fluids das Gasvolumen bezüglich eines Gasaustausches aufteilen. Bei dieser Ausgestaltung kann über die Anzahl der Trennstege in vorteilhafter Weise eine Aufteilung in mehrere Kammern oder dergleichen erfolgen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Hochdruckpumpe einer Brennstoffeinspritzanlage in einer schematischen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
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2 eine Dämpfungsvorrichtung der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 eine Dämpfungsvorrichtung der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 die in 1 dargestellte Hochdruckpumpe mit einer Dämpfungsvorrichtung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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5 eine Dämpfungsvorrichtung der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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6 eine Dämpfungsvorrichtung der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung und
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7 die in 1 dargestellte Hochdruckpumpe mit einer Dämpfungsvorrichtung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 einer Brennstoffeinspritzanlage 2 mit einem Niederdruckkreislauf 3 in einer schematischen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere für luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschinen oder für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen dienen. Ferner kann die Hochdruckpumpe 1 auch als Hydraulikpumpe für andere hydraulische Anwendungen ausgestaltet sein.
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Die Hochdruckpumpe 1 weist einen Niederdruckraum 4 und einen Antrieb 5 auf. Der Antrieb 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel in dem Niederdruckraum 4 angeordnet. Der Niederdruckraum 4 dient hierbei als Triebwerksraum 4. Der Antrieb 5 umfasst eine Achse 6 mit einem Mehrfachnocken 7, der einer Pumpenbaugruppe 8 zugeordnet ist und zum Antreiben eines Pumpenkolbens 9 der Pumpenbaugruppe 8 dient. Hierbei können beispielsweise ein Rollenschuh und eine in dem Rollenschuh gelagerte Rolle vorgesehen sein, um die Hubbewegung des Mehrfachnockens 7 in eine entsprechende Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 9 zu übertragen. Solche und andere Komponenten sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Die Zusammenwirkung des Mehrfachnockens 7 mit dem Pumpenkolben 9 ist schematisch durch den Doppelpfeil 10 veranschaulicht.
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Die Pumpenbaugruppe 8 weist eine Zylinderbohrung 11 auf, die in einem Zylinderkopf 12 der Hochdruckpumpe 1 ausgestaltet ist. Der Pumpenkolben 9 begrenzt in der Zylinderbohrung 11 einen Pumpenarbeitsraum 13.
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Die Hochdruckpumpe 1 weist ein Gehäuselager 14 und ein Flanschlager 15 auf, an denen die Achse 6 gelagert ist. Das Gehäuselager 14 und das Flanschlager 15 sind in ihrer Wirkung als Drosseln 14, 15 dargestellt, die in dem Niederdruckkreislauf 3 angeordnet sind. Hierbei wird über die Drosseln 14, 15 Brennstoff aus dem Niederdruckraum 4 in eine Rücklaufleitung 16 geführt, die in einen Tank 17 mündet. Aus den Tank 17 wird der Brennstoff über eine Vorförderpumpe 18, die als Elektrokraftstoffpumpe 18 ausgestaltet sein kann, und über eine Filtereinrichtung 19 in den Niederdruckraum 4 gefördert. Die Filtereinrichtung 19 kann hierbei neben einer Filterfunktion auch die Funktion eines Wasserabscheiders gewährleisten.
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Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Einlassventil 20 vorgesehen, über das Brennstoff aus dem Niederdruckraum 4 in den Pumpenarbeitsraum 13 der Pumpenbaugruppe 8 geführt werden kann. Entsprechend der Hubbewegung des Pumpenkolbens 9 werden hierbei auseinanderfolgend ein Saughub und ein Förderhub ausgeführt, der den Brennstoff im Pumpenarbeitsraum 13 verdichtet und mit hohem Druck über ein Auslassventil 21 in einen Brennstoffkanal 22 fördert. Der Brennstoffkanal 22 kann beispielsweise zu einem Common-Rail führen.
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Bei einer abgewandelten Ausgestaltung können auch mehrere Pumpenbaugruppen 8 vorgesehen sein, die von dem Mehrfachnocken 7 und/oder einem weiteren Mehrfachnocken, der auf der Achse 6 angeordnet ist, angetrieben werden.
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Durch den Antrieb 5, insbesondere die Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 9, werden in dem Niederdruckraum 4 Druckpulsationen erzeugt. Ferner kann auch eine diskontinuierliche Saugcharakteristik bezüglich der Befüllung des Pumpenarbeitsraums 13 zu Druckpulsationen führen. Solche Druckpulsationen wirken sich unter anderem auch ungünstig auf den Niederdruckkreislauf 3 aus. Speziell kann die Festigkeit von Komponenten des Niederdruckkreislaufes 3 beeinträchtigt werden.
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Zur Dämpfung solcher Druckpulsationen ist eine Dämpfungsvorrichtung 30 vorgesehen. Die Dämpfungsvorrichtung 30 weist einen Dämpfungsraum 31 auf, der im Betrieb teilweise mit dem Brennstoff 32, der sich auch in dem Niederdruckraum 4 befindet, befüllt ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann anstelle des Brennstoffs 32 auch ein anderes Fluid 32 zum Einsatz kommen.
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Ferner ist im Betrieb in dem Dämpfungsraum 31 ein Gasvolumen 33 eingeschlossen, das durch eine Oberfläche 34 des Brennstoffs 32 begrenzt ist. Die Oberfläche 34 stellt hierbei die Grenzfläche zwischen dem Gasvolumen 33 und dem flüssigen Brennstoff 32 dar. Wenn es sich bei dem Brennstoff 32 um einen flüchtigen Brennstoff, wie Benzin, handelt, dann kann das Gasvolumen 32 auch zumindest teilweise aus Brennstoffdämpfen, insbesondere einem Gemisch aus Luft und gasförmigem Brennstoff, gebildet sein. Bei nicht flüchtigen Brennstoffen, wie Diesel, besteht das Gasvolumen 33 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen aus Luft.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist die Dämpfungsvorrichtung 30 einen Eingang 35 und einen Ausgang 36 auf. Hierbei ist der Eingang 35 über eine Leitung 37 mit dem Niederdruckraum 4 verbunden. Ferner ist der Ausgang 36 über eine Leitung 38 mit der Rücklaufleitung 16 verbunden. Je nach Ausgestaltung des Niederdruckkreislaufs 3 kann hierbei eine Durchflussbegrenzungseinrichtung 39 in der Leitung 38 angeordnet sein, um den Durchfluss des Brennstoffs zu dem Tank 17 zu begrenzen. Die Durchflussbegrenzungseinrichtung 39 kann beispielsweise eine Drossel und/oder ein Druckbegrenzungsventil aufweisen. Durch die Durchflussbegrenzungseinrichtung 39 kann insbesondere ein Leerlaufen der Dämpfungsvorrichtung 30 verhindert werden, wenn dies im jeweiligen Anwendungsfall vorteilhaft ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt der Brennstofffluss durch die Leitung 37 in einer Richtung 40 und durch die Leitung 38 in einer Richtung 41. In Bezug auf die entstehenden Druckpulsationen kann es hierbei allerdings auch zu einem teilweisen Rücklauf des Brennstoffs aus dem Dämpfungsraum 31 entgegen der Richtung 40 in den Niederdruckraum 4 kommen. Allerdings erfolgt der Brennstofffluss im Mittel in den Richtungen 40, 41.
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Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die Leitung 38 auch entfallen. Bei dieser Ausgestaltung kann der Dämpfungsraum 31 ausschließlich mit dem Niederdruckraum 4 verbunden sein. Somit wird die Leitung 37 dann sowohl in der Richtung 40 als auch entgegen der Richtung 40 durchflossen. Bei dieser Ausgestaltung kommt es zur Dämpfung der Druckpulsationen nur zu einem gewissen Austausch zwischen dem Dämpfungsraum 31 und dem Niederdruckraum 4. Ein kontinuierliches Nachfließen von Brennstoff in den Dämpfungsraum 31 ist dann nicht erforderlich.
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2 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungsraum 31 über die Leitung 37 mit dem Niederdruckraum 4 verbunden. Ferner ist der Dämpfungsraum 31 über die Leitung 38 mit der Rücklaufleitung 16 verbunden. Der Dämpfungsraum 31 ist als zylinderförmiger Dämpfungsraum 31 ausgestaltet. Hierbei ist eine Betriebsstellung für die Hochdruckpumpe 1 vorgegeben, in der die Hochdruckpumpe 1 beispielsweise in der Brennstoffeinspritzanlage 2 montiert ist. In der Betriebsstellung ist eine Längsachse 42 des zylinderförmigen Dämpfungsraums 31 in Richtung der Schwerkraft g orientiert. Die Leitungen 37, 38 münden in der Betriebsstellung an einem Boden 43 in den Dämpfungsraum 31. Das Gasvolumen 33 sammelt sich im Bereich einer Decke 44. Der Boden 43 und die Decke 44 können beispielsweise in einem Gehäuseteil 45 der Hochdruckpumpe 1 ausgestaltet sein. Der Dämpfungsraum 31 ist dann in dem Gehäuseteil 45 ausgestaltet. Der Dämpfungsraum 31 kann allerdings auch ganz oder teilweise in einem Anbauteil ausgestaltet sein, das beispielsweise an ein geeignetes Gehäuseteil der Hochdruckpumpe 1 angeschraubt wird.
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Der Eingang 35 ist über den Dämpfungsraum 31 mit dem Ausgang 36 verbunden. Hierbei ist in dem Dämpfungsraum 31 eine Trennwand 46 vorgesehen. Die Trennwand 46 verhindert in einem unteren Bereich 47 einen direkten Brennstofffluss von einer Eingangsseite 48 des Dämpfungsraums 31 zu einer Ausgangsseite 49 des Dämpfungsraums 31. Somit muss der Brennstoff oberhalb einer Oberkante 50 der Trennwand 46 über die Trennwand 46 fließen, um von der Eingangsseite 48 zu der Ausgangsseite 49 zu gelangen. Somit passiert der Brennstoff zwischen dem Eingang 35 und dem Ausgang 36 den Dämpfungsraum 31 oberhalb der Trennwand 46. Der Brennstofffluss ist hierbei durch die mit einem Pfeil versehene Kurve 51 veranschaulicht.
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3 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 30 der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Dämpfungsraum 31 einen oberen Teil 60 auf, der sich zu einem obersten Punkt 61 hin verjüngt. Die Betriebsstellung ist hierbei so vorgegeben, dass sich der oberste Punkt 61 bezüglich der Schwerkraft g oben an dem Dämpfungsraum 31 befindet. In diesem Ausführungsbeispiel liegt der oberste Punkt 61 auf der Längsachse 42 des Dämpfungsraums 31. Der Eingang 35 und der Ausgang 36 befinden sich in der Betriebsstellung unter dem Dämpfungsraum 31, so dass diese an dem Boden 43 von unten in den Dämpfungsraum 31 münden.
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4 zeigt die in 1 dargestellte Hochdruckpumpe 1 mit der Dämpfungsvorrichtung 30 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. Das Gehäuseteil 45, in dem der Dämpfungsraum 31 ausgestaltet ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel auch das Gehäuseteil 45, in dem der Niederdruckraum 4 ausgestaltet ist. Hierbei ist schematisch ein Antriebsteil 62, nämlich eine Rolle 62, dargestellt. Die Rolle 62 läuft an dem Mehrfachnocken 7 ab.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungsraum 31 durch eine nach oben orientierte Sacklochbohrung 31 gebildet. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann der Dämpfungsraum 31 auch durch eine andere Ausnehmung gebildet sein, die von unten an den Niederdruckraum 4 angebunden ist, so dass sich Gase aus dem im Niederdruckraum 4 vorgesehenen Brennstoff in dem Dämpfungsraum 31 fangen. Dadurch bildet sich in dem Dämpfungsraum 31 das Gasvolumen 33 aus. Der Dämpfungsraum 31 ist hierbei nur mit dem Niederruckraum 4 verbunden. Somit kommuniziert der Dämpfungsraum 31 nur mit dem Niederdruckraum 4, so dass es zu einem wechselseitigen Austausch bezüglich des Brennstoffs kommt.
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5 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 30 der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Austausch des Brennstoffs sowohl in der Richtung 40 als auch in der Gegenrichtung 63 über die Leitung 37 ermöglicht, um den Brennstoff 32 zwischen der Dämpfungsvorrichtung 30 und dem Niederdruckraum 4 auszutauschen. Zur Dämpfung der Druckpulsationen kommt es hierbei zu Brennstoffströmen in den Richtungen 40, 63, die sich allerdings im Mittel aufheben. Im Betrieb ist das Gasvolumen 33 des Dämpfungsraums 31 auf mehrere Kammern 64, 65, 66, 67 aufgeteilt. Die Kammern 64 bis 67 sind bezüglich eines Gasaustausches durch Trennstege 68, 69, 70 voneinander getrennt. Die Trennstege 68 bis 70 erstrecken sich hierbei von einer Decke 44 nach unten durch den Dämpfungsraum 31, wobei allerdings ein gewisser Abstand 71 zu dem Boden 43 besteht. Somit ist das Gasvolumen 33 auf mehrere Teilvolumina aufgeteilt. Im Betrieb besteht somit kein Gasaustausch zwischen den einzelnen Kammern 64 bis 67. Durch die Trennstege 68 bis 70 ist unter anderem eine Beruhigung an der Oberfläche 34 des Brennstoffs 32 möglich.
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6 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 30 der in 1 dargestellten Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungsraum 31 wie bei dem anhand der 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die als Stichleitung 37 dienende Leitung 37 nur an den Niederdruckraum 4 angeschlossen.
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Die anhand der 5 und 6 beschriebenen Ausgestaltungen können allerdings auch entsprechend abgewandelt werden, indem eine Leitung 38 beispielsweise an einer Stelle 72 die Leitung 37 fortsetzt.
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Bei dem anhand der 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungsraum 31 als elipsoidförmiger Dämpfungsraum 31 ausgestaltet. Als Spezialfall kann der Dämpfungsraum 31 auch als kugelförmiger Dämpfungsraum 31 ausgestaltet sein. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, dass eine große Toleranz bezüglich der Orientierung der Achse 42 zu der Schwerkraft g besteht. Die Achse 42 ist hierbei durch eine Längsachse eines Verbindungsstücks 73 definiert. Das Verbindungsstück 73 verbindet den Dämpfungsraum 31 mit der Leitung 37.
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7 zeigt die in 1 dargestellte Hochdruckpumpe 1 mit einer Dämpfungsvorrichtung 30 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Dämpfungsvorrichtung 30 eine Rohrschleife 80 auf, die als nach unten geöffneter Bogen mit einem oben liegenden Scheitelpunkt 81 ausgestaltet ist. Die Anordnung der Rohrschleife 80 bezieht sich hierbei auf die Betriebsstellung, in der sich der Scheitelpunkt 81 bezüglich der Schwerkraft g oben befindet. Ein Innendurchmesser 82 beziehungsweise ein mittlerer Innendurchmesser 82 der Rohrschleife 80 ist hierbei so groß gewählt, dass der Brennstoff 32 im Bereich des Scheitelpunkts 81 nur langsam über einen Rohrscheitel 83 fließt. Hierdurch wird verhindert, dass das Gasvolumen 33 ausgespült wird.
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Bei dieser Ausgestaltung kann beispielsweise während des Betriebs am Rohrscheitel 83 ein Gas, insbesondere Luft, gefangen werden, um das Gasvolumen 33 zu bilden. Das Gasvolumen 33 wirkt dann als Dämpfer.
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Der Innendurchmesser 32 der Rohrschleife 80 kann gegenüber den Leitungen 37, 38 vergrößert sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009003054 A1 [0002, 0003]
