DE102013212237A1 - high pressure pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, aufweisend zumindest ein Pumpenelement 13a, 13b mit einem von einem Pumpenzylinderkopf 18 unter Einschluss eines Pumpenarbeitsraums 19 abgedeckten Pumpenzylinder 14, in dem ein Pumpenkolben 17 translatorisch auf und ab bewegbar ist, wobei der Pumpenkolben 17 über einen Rollenstößel 12 mit einer Antriebswelle 4 zusammenwirkt. Erfindungsgemäß wird eine Hochdruckpumpe bereitgestellt, die hinsichtlich der Belastung ihrer Bauteile verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass zumindest zwei Pumpenelemente 13a, 13b in Reihenschaltung nebeneinander angeordnet in einem Pumpengehäuse 3 eingesetzt sind, und dass die Antriebswelle 4 in dem Pumpengehäuse 3 angeordnet ist. Dabei weist die Antriebswelle 4 als Mehrfachnocken ausgebildete Nocken 6a, 6b auf, die die Hertzsche Pressung von Laufrollen 16 der Rollenstößel 12 auf den Nocken 6a, 6b verringern.The invention relates to a high-pressure pump, having at least one pump element 13a, 13b with a pump cylinder 14 covered by a pump cylinder head 18 including a pump working space 19, in which a pump piston 17 can be moved up and down in a translatory manner, the pump piston 17 having a roller tappet 12 with a Drive shaft 4 cooperates. According to the invention, a high-pressure pump is provided which is improved in terms of the stress on its components. This is achieved in that at least two pump elements 13a, 13b are used in series connection next to one another in a pump housing 3, and that the drive shaft 4 is arranged in the pump housing 3. The drive shaft 4 has cams 6a, 6b designed as multiple cams, which reduce the Hertzian pressure of the rollers 16 of the roller tappets 12 on the cams 6a, 6b.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, aufweisend zumindest ein Pumpenelement mit einem von einem Pumpenzylinderkopf unter Einschluss eines Pumpenarbeitsraums abgedeckten Pumpenzylinder, in dem ein Pumpenkolben translatorisch auf und ab bewegbar ist, und wobei der Pumpenkolben über einen Rollenstößel mit einer Antriebswelle zusammenwirkt. The present invention relates to a high-pressure pump, comprising at least one pump element with a pump cylinder covered by a pump cylinder head including a pump working space, in which a pump piston is translationally movable up and down, and wherein the pump piston cooperates via a roller tappet with a drive shaft.
Stand der Technik State of the art
Eine derartige Hochdruckpumpe ist aus der
Eine weitere Hochdruckpumpe ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe bereitzustellen, die hinsichtlich der Belastung ihrer Bauteile verbessert ist. The invention has for its object to provide a high-pressure pump, which is improved in terms of the load on their components.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest zwei Pumpenelemente in Reihenschaltung nebeneinander angeordnet in einem Pumpengehäuse eingesetzt sind und dass die Antriebswelle in dem Pumpengehäuse angeordnet ist. Bei dieser Hochdruckpumpe ist die zu erbringende Förderleistung auf zwei Pumpenelemente aufgeteilt, die nebeneinanderliegend mit eigenen Nocken der Antriebswelle zusammenwirken. Dadurch werden die beiden Pumpenelemente beziehungsweise deren Pumpenkolben getrennt voneinander von der Antriebswelle angetrieben, so dass die diesbezügliche Belastung sowohl der Antriebswelle als auch möglicher Übertragungselemente auf insbesondere die Pumpenkolben reduziert ist. This object is achieved in that at least two pump elements are arranged next to one another in series in a pump housing and that the drive shaft is arranged in the pump housing. In this high-pressure pump, the delivery rate to be provided is divided into two pump elements which co-operate in parallel with their own cams of the drive shaft. As a result, the two pump elements or their pump pistons are driven separately from each other by the drive shaft, so that the relevant load on both the drive shaft and possible transmission elements is reduced to, in particular, the pump piston.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Pumpenelement eine Steckpumpe. Steckpumpen stehen entweder in verschiedenen Bauausführungen und Baugrößen zur Verfügung beziehungsweise können aufgrund ihrer geometrischen Ähnlichkeit leicht in verschiedenen Größen hergestellt werden. In a further development of the invention, the pump element is a plug-in pump. Plug-in pumps are available either in various designs and sizes or can be easily manufactured in different sizes due to their geometric similarity.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebswelle eine Nockenwelle, die für jedes Pumpenelement zumindest einen mit dem Rollenstößel zusammenwirkenden Nocken aufweist. Die so ausgebildete Antriebswelle ist die bevorzugte Ausführungsform, wobei durch die Verwendung von zwei Pumpenelementen, die über Rollenstößel von nebeneinanderliegenden Nocken einer Nockenwelle angetrieben werden, die Belastung der Pumpenelemente, der Rollenstößel und der Nocken durch eine Halbierung der notwendigen Überrollungen gegenüber einem einzigen Pumpenelement erreicht ist. Dadurch kann jedes Pumpenelement deutlich kleiner ausgebildet und der Durchmesser des Pumpenkolbens und des Pumpenzylinders reduziert werden. Entsprechend kann auch der Pumpenzylinderkopf mit seinen Anbauteilen entsprechend kleiner ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltung wird auch die Hertzsche-Pressung der Rolle des Rollenstößels auf den Nocken deutlich reduziert. In a further embodiment of the invention, the drive shaft is a camshaft having at least one cam cooperating with the roller tappet for each pump element. The thus formed drive shaft is the preferred embodiment, wherein the use of two pump elements which are driven via roller tappets of adjacent cams of a camshaft, the load of the pump elements, the roller tappet and the cam is achieved by halving the necessary overruns against a single pump element , As a result, each pump element can be made significantly smaller and the diameter of the pump piston and the pump cylinder can be reduced. Accordingly, the pump cylinder head can be formed correspondingly smaller with its attachments. By this configuration, the Hertzian pressure of the role of the roller tappet on the cam is significantly reduced.
In Weiterbildung der Erfindung sind die den Pumpenelementen zugeordneten Nocken verdreht zueinander auf der Nockenwelle angeordnet. Diese Ausgestaltung bewirkt eine Vergleichmäßigung der Belastung der Hochdruckpumpe insgesamt, so dass auch durch diese Ausgestaltung die Belastung der Bauteile der Hochdruckpumpe reduziert wird. In a further development of the invention, the cam elements associated with the pump elements are arranged rotated relative to one another on the camshaft. This embodiment causes an equalization of the load of the high pressure pump as a whole, so that the load on the components of the high pressure pump is also reduced by this configuration.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Nocken als Doppelnocken ausgebildet, die um 90° verdreht zueinander auf der Nockenwelle angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird die Belastung der Bauteile nochmals weiter reduziert und eine weitere Vergleichmäßigung der Belastungen erreicht, da dadurch mit jedem Pumpenkolbenhub eine nur geringe Fluidmenge gefördert werden muss. In a further development of the invention, the cams are designed as double cams, which are arranged rotated by 90 ° to each other on the camshaft. As a result of this embodiment, the load on the components is further reduced even further and a further equalization of the loads is achieved, since as a result only a small amount of fluid has to be delivered with each pump piston stroke.
In weiterer Ausgestaltung sind alternativ die Nocken als Dreifachnocken ausgebildet, die um 60° verdreht zueinander angeordnet sind. Auch diese Ausgestaltung bewirkt eine nochmalige Verringerung und Vergleichmäßigung der Belastungen der Hochdruckpumpe. In a further embodiment, alternatively, the cams are designed as triple cams, which are arranged rotated by 60 ° to each other. This embodiment also causes a further reduction and equalization of the loads of the high-pressure pump.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse eine Fluidzuführung auf, die direkt oder indirekt mit den Pumpenarbeitsräumen verbunden ist. Dadurch brauchen keine externen Leitungen an dem Pumpengehäuse angebracht werden. In a development of the invention, the housing has a fluid supply which is connected directly or indirectly to the pump working spaces. As a result, no external lines need to be attached to the pump housing.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Hochdruckpumpe eine Kraftstoffhochdruckpumpe. Wenn auch in allgemeiner Ausgestaltung mit der Hochdruckpumpe beliebige Fluide gefördert werden können, ist die Ausgestaltung als Kraftstoffhochdruckpumpe die bevorzugte Ausführungsform, wobei dann von der Kraftstoffhochdruckpumpe Kraftstoff, beispielsweise Benzin oder Diesel, gefördert wird. Entsprechend ist in Weiterbildung der Erfindung die Fluidzuführleitung eine Kraftstoffniederdruckleitung, mit der der Kraftstoffhochdruckpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstoffniederdrucksystem zugeführt wird. Von der Kraftstoffhochdruckpumpe wird der zugeführte Kraftstoff dann in einen Hochdruckspeicher gefördert, aus dem der dort gespeicherte Kraftstoff von Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume einer Brennkraftmaschine entnommen wird. In a further development of the invention, the high-pressure pump is a high-pressure fuel pump. Although in general design with the high-pressure pump, any fluids can be promoted, the design as a high-pressure fuel pump is the preferred embodiment, in which case fuel from the high-pressure fuel pump, such as gasoline or diesel, is promoted. Accordingly, in a further development of the invention, the fluid supply line is a low-pressure fuel line, with which the high-pressure fuel pump fuel is supplied from a low-pressure fuel system. From the high-pressure fuel pump, the supplied fuel is then conveyed into a high-pressure accumulator, from which the fuel stored there is taken from fuel injectors for injection into associated combustion chambers of an internal combustion engine.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Hochdruckpumpe ölgeschmiert. Dadurch kann die Hochdruckpumpe ohne irgendwelche Änderungen wahlweise zur Förderung von Benzin, Diesel oder anderen Kraftstoffen oder Kraftstoffgemischen genutzt werden.In a further embodiment of the invention, the high pressure pump is oil lubricated. This allows the high pressure pump to be used selectively to deliver gasoline, diesel or other fuels or fuel blends without any changes.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind. Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, are described in more detail in the embodiments illustrated in the figures of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen: Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Antriebswelle
Das Pumpengehäuse
Das Pumpengehäuse
Jeder Stößelkörper
Die Lager
Das Ausführungsbeispiel gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010063363 A1 [0002] DE 102010063363 A1 [0002]
- DE 102011082704 A1 [0003] DE 102011082704 A1 [0003]
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