DE102013212261A1 - high pressure pump - Google Patents
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Abstract
Eine Hochdruckpumpe (1), die insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, umfasst eine Pumpenbaugruppe (3) und einen Zylinderkopfflansch (2). Die Pumpenbaugruppe (3) weist eine Zylinderbohrung (18) und einen in der Zylinderbohrung (18) geführten Pumpenkolben (21) auf. Hierbei begrenzt der Pumpenkolben (21) in der Zylinderbohrung (18) einen Pumpenarbeitsraum (23) der Pumpenbaugruppe (3). Ferner ist ein Hochdruckkörper (15) für die Pumpenbaugruppe (3) vorgesehen. Die Zylinderbohrung (18) ist in dem Hochdruckkörper (15) ausgestaltet. Dabei nimmt der Zylinderkopfflansch (2) den Hochdruckkörper (15) teilweise auf.A high-pressure pump (1), which is used in particular for fuel injection systems in air-compressing, self-igniting internal combustion engines, comprises a pump assembly (3) and a cylinder head flange (2). The pump assembly (3) has a cylinder bore (18) and a pump piston (21) guided in the cylinder bore (18). Here, the pump piston (21) in the cylinder bore (18) delimits a pump working space (23) of the pump assembly (3). Furthermore, a high pressure body (15) is provided for the pump assembly (3). The cylinder bore (18) is designed in the high pressure body (15). The cylinder head flange (2) partially accommodates the high-pressure body (15).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, die insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe ausgestaltet ist. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Hochdruckpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. The invention relates to a high-pressure pump, which is designed in particular as a radial or in-line piston pump. Specifically, the invention relates to the field of high pressure pumps for fuel injection systems of air compressing, auto-ignition internal combustion engines.
Aus der
Die aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein verbesserter Aufbau und insbesondere eine kostengünstigere Herstellung ermöglicht sind. Speziell kann der Einsatz von Werkstoffen, der für die zu erzeugenden Drücke erforderlich ist, reduziert werden.The high pressure pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that an improved structure and in particular a more cost-effective production are possible. Specifically, the use of materials required for the pressures to be generated can be reduced.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the claim 1 high-pressure pump are possible.
Die Hochdruckpumpe kann ein Gehäuse aufweisen. Über den Zylinderkopfflansch ist dann eine Befestigung des Hochdruckkörpers an dem Gehäuse möglich. Hierbei ist es vorteilhaft, dass an dem Zylinderkopfflansch Befestigungsstellen, insbesondere Bohrungen, vorgesehen sind, an denen über Flanschschrauben eine Befestigung an dem Gehäuse möglich ist. Die Hochdruckpumpe kann allerdings auch als Steckpumpe ausgestaltet sein, die in eine geeignete Bohrung einer Brennkraftmaschine teilweise eingesteckt wird. Dann kann in entsprechender Weise eine vorteilhafte Befestigung des Hochdruckkörpers über den Zylinderkopfflansch an der Brennkraftmaschine erfolgen. Somit ergibt sich ein breiter Anwendungsbereich. The high-pressure pump may have a housing. About the cylinder head flange then attachment of the high-pressure body to the housing is possible. In this case, it is advantageous that fixing points, in particular bores, are provided on the cylinder head flange, on which fastening to the housing is possible by means of flange bolts. However, the high-pressure pump can also be configured as a plug-in pump, which is partially inserted into a suitable bore of an internal combustion engine. Then, in a corresponding manner, an advantageous attachment of the high-pressure body via the cylinder head flange on the internal combustion engine. This results in a broad scope.
Vorteilhaft ist es, dass ein Einlassventil vorgesehen ist, dass eine Ventilsitzfläche des Einlassventils an dem Hochdruckkörper ausgestaltet ist und dass ein Ventilschließkörper des Einlassventils mit der Ventilsitzfläche des Hochdruckkörpers zu einem Dichtsitz zusammen wirkt. Somit kann zumindest die Ventilsitzfläche des Einlassventils an dem Hochdruckkörper ausgestaltet werden. Somit wird die Herstellung des Zylinderkopfflansches weiter vereinfacht. Außerdem ist es möglich, dass der Zylinderkopfflansch im Wesentlichen für die Haltefunktion dient. It is advantageous that an inlet valve is provided, that a valve seat surface of the inlet valve is configured on the high-pressure body, and that a valve closing body of the inlet valve cooperates with the valve seat surface of the high-pressure body to form a sealing seat. Thus, at least the valve seat surface of the inlet valve can be configured on the high-pressure body. Thus, the production of Zylinderkopfflansches is further simplified. In addition, it is possible that the cylinder head flange essentially serves for the holding function.
Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass das Einlassventil als Saugventil ausgebildet ist und dass der Ventilschließkörper des Saugventils von einer Ventilfeder des Saugventils gegen die Ventilsitzfläche des Saugventils beaufschlagt ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Einlassventil allerdings auch als elektrisches Einlassventil ausgestaltet sein, das geeignet angesteuert werden kann. Ebenfalls denkbar ist eine Ausgestaltung, bei der eine Zumesseinheit vorgesehen ist. It is advantageous in this case also that the inlet valve is designed as a suction valve and that the valve closing body of the suction valve is acted upon by a valve spring of the suction valve against the valve seat surface of the suction valve. In a modified embodiment, however, the inlet valve can also be designed as an electrical inlet valve, which can be suitably controlled. Also conceivable is an embodiment in which a metering unit is provided.
Vorteilhaft ist es, dass eine Verschlussschraube vorgesehen ist, die in den Zylinderkopfflansch eingeschraubt ist, und dass durch das Einschrauben der Verschlussschraube in den Zylinderkopfflansch der Hochdruckkörper in dem Zylinderkopfflansch fixiert ist. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, dass die Verschlussschraube den Hochdruckkörper gegen einen Absatz des Zylinderkopfflansches presst. Somit ist eine zuverlässige Fixierung des Hochdruckkörpers relativ zu dem Zylinderkopfflansch und somit auch in Bezug auf ein Gehäuse der Hochdruckpumpe beziehungsweise eine Brennkraftmaschine oder dergleichen möglich. Dies vereinfacht auch die Ausgestaltung des Gehäuses der Hochdruckpumpe beziehungsweise der Brennkraftmaschine, da beispielsweise eine Bohrung, in die der Hochdruckkörper, insbesondere ein Ansatz des Hochdruckkörpers, zumindest teilweise eingeführt wird, vereinfacht, insbesondere als einfache Bohrung, ausgestaltet werden kann. It is advantageous that a closure screw is provided, which is screwed into the cylinder head flange, and that is fixed by screwing the screw plug into the cylinder head flange of the high-pressure body in the cylinder head flange. It is particularly advantageous that the screw plug presses the high pressure body against a shoulder of the cylinder head flange. Thus, a reliable fixation of the high-pressure body relative to the cylinder head flange and thus also with respect to a housing of the high-pressure pump or an internal combustion engine or the like is possible. This also simplifies the design of the housing of the high pressure pump or the internal combustion engine, since, for example, a bore into which the high pressure body, in particular a neck of the high pressure body is at least partially introduced, simplified, in particular as a simple bore, can be configured.
Vorteilhaft ist es auch, dass ein Ventilfederraum, in dem die Ventilfeder des Saugventils zumindest teilweise angeordnet ist, in der Verschlussschraube ausgestaltet ist. Somit ist eine kompakte Ausgestaltung möglich, bei der die Verschlussschraube neben der Funktion des Fixierens des Hochdruckkörpers auch den Platz für den Ventilfederraum ermöglicht. It is also advantageous that a valve spring space, in which the valve spring of the suction valve is at least partially arranged, is configured in the closure screw. Thus, a compact design is possible, in which the closure screw in addition to the function of fixing the high-pressure body also allows space for the valve spring chamber.
Ferner ist es vorteilhaft, dass in dem Hochdruckkörper zumindest ein Niederdruckkanal ausgestaltet ist, über den Brennstoff bei geöffnetem Dichtsitz zwischen dem Ventilschließkörper des Einlassventils und der Ventilsitzfläche des Einlassventils in den Pumpenarbeitsraum im Hochdruckkörper führbar ist. Dadurch ist es insbesondere möglich, dass die vom Niederdruck beaufschlagten Flächen im Bereich des Einlassventils am Hochdruckkörper ausgebildet sind, wodurch beispielsweise die Verschlussschraube entlastet ist. Furthermore, it is advantageous that in the high-pressure body at least one low-pressure channel is configured, via the fuel with open sealing seat between the valve closing body of the inlet valve and the valve seat surface of the inlet valve in the pump working chamber in the high-pressure body is feasible. This makes it possible, in particular, for the surfaces acted upon by the low pressure to be formed on the high-pressure element in the region of the inlet valve, as a result of which, for example, the screw plug is relieved.
Vorteilhaft ist es auch, dass an dem Hochdruckkörper eine Dichtstelle ausgestaltet ist, dass ein Hochdruckstutzen vorgesehen ist, der in den Zylinderkopfflansch eingeschraubt ist, und dass der Hochdruckstutzen durch das Einschrauben in den Zylinderkopfflansch gegen die Dichtstelle des Hochdruckkörpers beaufschlagt ist. Somit kann der Hochdruckstutzen, in den ein Auslassventil integriert sein kann, als weiteres Bauteil mit dem Zylinderkopfflansch verbunden werden, wobei zugleich eine hochdruckfeste Verbindung mit dem Hochdruckkörper ausgestaltet werden kann. Dadurch wird der Zylinderkopfflansch hinsichtlich der Druckbeaufschlagung und Konstruktion weiter entlastet beziehungsweise vereinfacht. Der Zylinderkopfflansch muss dann lediglich die Haltefunktion für den Hochdruckstutzen ermöglichen. Hierdurch vereinfacht sich auch die Ausgestaltung des Hochdruckkörpers, da lediglich die Dichtstelle geeignet ausgestaltet werden muss. Gegebenenfalls ist hierbei auch eine einfache Anpassung an unterschiedliche Anwendungsfälle, insbesondere Winkel, unter denen der Hochdruckstutzen an den Hochdruckkörper angesetzt wird, möglich. Insbesondere kann der Hochdruckkörper als Drehteil ausgestaltet werden. It is also advantageous that on the high-pressure body, a sealing point is configured, that a high pressure port is provided which is screwed into the cylinder head flange, and that the high-pressure nozzle is acted upon by screwing into the cylinder head flange against the sealing point of the high pressure body. Thus, the high-pressure nozzle, in which an exhaust valve can be integrated, are connected as a further component with the cylinder head flange, wherein at the same time a high pressure resistant connection can be configured with the high-pressure body. As a result, the cylinder head flange is further relieved or simplified with regard to pressurization and construction. The cylinder head flange must then only allow the holding function for the high-pressure nozzle. This also simplifies the design of the high-pressure body, since only the sealing point must be configured appropriately. Optionally, this is also a simple adaptation to different applications, in particular angle, under which the high-pressure nozzle is attached to the high-pressure body, possible. In particular, the high pressure body can be configured as a rotating part.
Vorteilhaft ist es hierbei ferner, dass die Dichtstelle des Hochdruckkörpers zumindest teilweise kegelförmig ausgestaltet ist. Vorteilhaft ist es auch, dass der Hochdruckkörper zwischen der Dichtstelle des Hochdruckkörpers und dem Pumpenarbeitsraum durch eine elektrochemische Bearbeitung, insbesondere ein elektrochemisches Abtragen, zumindest teilweise verrundet ist. Speziell wenn ein Winkel, unter dem der Hochdruckstutzen an den Hochdruckkörper angesetzt ist, von 90° verschieden ist, dann ist solch eine Verrundung durch elektrochemisches Bearbeiten vorteilhaft, um die erforderliche Festigkeit des Hochdruckkörpers im Bereich der Anbindung sicherzustellen. It is also advantageous in this case that the sealing point of the high-pressure body is designed at least partially conical. It is also advantageous that the high pressure body between the sealing point of the high pressure body and the pump working space is at least partially rounded by an electrochemical machining, in particular an electrochemical ablation. Specifically, if an angle at which the high-pressure nozzle is attached to the high-pressure body, is different from 90 °, then such a rounding by electrochemical machining is advantageous to ensure the required strength of the high-pressure body in the region of the connection.
Somit kann eine Hochdruckpumpe mit einem integrierten Saugventil und einem Hochdruckventil, das in einen als Anschraubstutzen ausgestalteten Hochdruckstutzen integriert ist, auf kostengünstige Weise realisiert werden. Hierbei kann der Zylinderkopfflansch aus einem kostengünstigen Werkstoff ausgebildet sein, während für den Hochdruckkörper ein hochwertiger Werkstoff, insbesondere ein hochwertiger Stahl, zum Einsatz kommen kann. Zur Befestigung dienende Schraubgewinde können hierbei in dem Zylinderkopfflansch ausgestaltet werden, was die Herstellung weiter vereinfacht. Für die Anbindung des Hochdruckstutzens können unterschiedliche Winkel bezüglich einer Achse der Pumpenbaugruppe beziehungsweise des Hochdruckkörpers vorgegeben sein. Thus, a high-pressure pump with an integrated suction valve and a high-pressure valve, which is integrated into a high-pressure connection designed as a screw-on, can be realized in a cost effective manner. Here, the cylinder head flange may be formed of a low-cost material, while for the high-pressure body, a high-quality material, in particular a high-quality steel, can be used. For fastening serving screw thread can be configured here in the cylinder head flange, which further simplifies the production. For the connection of the high pressure nozzle different angles with respect to an axis of the pump assembly or the high pressure body may be specified.
Speziell kann somit der Hochdruckkörper aus einem hochwertigen, pulsationsfesten Werkstoff gebildet sein und als Drehteil ausgestaltet werden. Specifically, thus, the high-pressure body can be formed of a high-quality, pulsation-resistant material and designed as a rotating part.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
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: Preferred embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings, in which corresponding elements are provided with corresponding reference numerals. Show it:
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Die Hochdruckpumpe
Ferner ist ein Bauteil
Der Zylinderkopfflansch
Die Pumpenbaugruppe
In der Zylinderbohrung
Der Zylinderkopfflansch
Die Hochdruckpumpe
Außerdem ist eine Verschlussschraube
Außerdem sind in dem Hochdruckkörper
Bei einem Saughub des Pumpenkolbens
Die in die Gewindebohrung
An dem Hochdruckkörper
Der Hochdruckstutzen
Der Hochdruckstutzen
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. The invention is not limited to the described embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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