DE102014214293A1

DE102014214293A1 - High-pressure fuel pump, in particular plug-in pump

Info

Publication number: DE102014214293A1
Application number: DE102014214293.8A
Authority: DE
Inventors: Sunilkumar Vemula
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere Steckpumpe, für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Gehäuseteil (1) mit einer Zylinderbohrung (2), in der ein Pumpenkolben (3) hubbeweglich aufgenommen ist, sowie eine Dichtungsanordnung (4) zur Trennung der Medien Öl und Kraftstoff innerhalb der Zylinderbohrung (2), wobei die Dichtungsanordnung (4) ein ringförmiges Dichtelement (5) mit mindestens einer innenumfangseitig ausgebildeten Dichtlippe (6) zur dichtenden Anlage am Pumpenkolben (3) umfasst. Erfindungsgemäß besitzt das Dichtelement (5) mindestens einen stirnseitig ausgebildeten, der Dichtlippe (6) vorgelagerten Kragenabschnitt (7) zur Begrenzung eines Ringspalts (8) zwischen dem Dichtelement (5) und dem Pumpenkolben (3).The invention relates to a high-pressure fuel pump, in particular plug-in pump, for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a housing part (1) with a cylinder bore (2), in which a pump piston (3) is received liftable, and a seal assembly (4) for separating the media oil and fuel within the cylinder bore (2), wherein the seal assembly (4) comprises an annular sealing element (5) with at least one inner peripheral side formed sealing lip (6) for sealing engagement with the pump piston (3). According to the invention, the sealing element (5) has at least one collar section (7) which is formed on the front side and delimits the sealing lip (6) for delimiting an annular gap (8) between the sealing element (5) and the pump piston (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere Steckpumpe, für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump, in particular plug-in pump, for a fuel injection system of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2012 218 122 A1 ist eine als Steckpumpe ausgebildete Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine bekannt, die einen in einer Führungsbohrung eines Hohlzylinders hubbeweglich geführten Pumpenkolben sowie eine als Stangendichtung ausgeführte Dichtungsanordnung zur Medientrennung innerhalb der Führungsbohrung umfasst. Aufgabe der Dichtungsanordnung ist es die Medien Kraftstoff und Öl zu trennen, das heißt, eine Durchmischung der beiden Medien im Wege der Leckage über einen Leckagepfad zwischen dem Hohlzylinder und dem Pumpenkolben zu verhindern. Denn die Führungsbohrung verbindet einen kraftstoffführenden Bereich mit einem ölführenden Bereich der Hochdruckpumpe.From the publication DE 10 2012 218 122 A1 is designed as a plug-pump high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine, which includes a stroke in a guide bore of a hollow cylinder stroke pump piston and designed as a rod seal seal arrangement for media separation within the guide bore. The task of the sealing arrangement is to separate the media fuel and oil, that is, to prevent mixing of the two media in the way of leakage via a leakage path between the hollow cylinder and the pump piston. Because the guide bore connects a fuel-carrying area with an oil-carrying area of the high-pressure pump.

Eine als Stangendichtung ausgeführte Dichtungsanordnung geht ferner aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 055 298 A1 hervor. Diese umfasst ein Dichtelement mit einem gegenüber einem ersten Medienraum abdichtenden ersten Abdichtbereich und einem gegenüber einem zweiten Medienraum abdichtenden zweiten Abdichtbereich. Jeder Abdichtbereich umfasst einen an einem beweglichen Bauteil anliegenden dynamischen Dichtabschnitt. Um eine zuverlässige Abdichtung zwischen den Medienräumen und geringe Leckagewerte über einen längeren Zeitraum hinweg zu gewährleisten, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, dass jeder der beiden Abdichtbereiche jeweils mindestens ein Federelement umfasst, welches den dynamischen Dichtabschnitt des jeweiligen Abdichtbereichs gegen das bewegliche Bauteil vorspannt. Ferner soll mindestens einer der beiden dynamischen Dichtabschnitte mindestens zwei Dichtlippen aufweisen.A designed as a rod seal seal assembly is further from the published patent application DE 10 2006 055 298 A1 out. This comprises a sealing element with a first sealing area sealing against a first media space and a second sealing area sealing against a second media space. Each sealing region comprises a dynamic sealing section bearing against a movable component. In order to ensure a reliable seal between the media spaces and low leakage values over a longer period of time, it is proposed in this publication that each of the two sealing regions comprises at least one spring element which biases the dynamic sealing portion of the respective sealing region against the movable component. Furthermore, at least one of the two dynamic sealing sections should have at least two sealing lips.

Die Dichtlippen eines derartigen Dichtelements werden im Kontaktbereich mit dem beweglichen Bauteil, d. h. dem Pumpenkolben, dynamisch belastet. Die dynamische Belastung führt auf Dauer zu einem Verschleiß im Bereich der jeweiligen Kontaktflächen. Dieser hat wiederum zur Folge, dass die radiale Vorspannung der Dichtlippen gegenüber dem beweglichen Bauteil abnimmt und die Leckage zunimmt. Die Dichtlippen, insbesondere die äußeren Dichtlippen, sind ferner einer hydraulischen Druckbelastung ausgesetzt, die abhängig vom jeweils anliegenden Kraftstoff- bzw. Öldruck ist. Um einer Zunahme der Leckage aufgrund der hydraulischen Druckbelastung entgegen zu wirken, kann die radiale Vorspannkraft der Dichtlippen gegen das bewegliche Bauteil erhöht werden. Eine erhöhte radiale Vorspannkraft weist jedoch den Nachteil auf, dass damit auch die dynamische Belastung bzw. der Verschleiß der Dichtlippen im Kontaktbereich mit dem beweglichen Bauteil ansteigt.The sealing lips of such a sealing element are in the contact area with the movable component, d. H. the pump piston, dynamically loaded. The dynamic load permanently leads to wear in the area of the respective contact surfaces. This in turn means that the radial bias of the sealing lips relative to the movable component decreases and the leakage increases. The sealing lips, in particular the outer sealing lips are also exposed to a hydraulic pressure load, which is dependent on the respective applied fuel or oil pressure. To counteract an increase in the leakage due to the hydraulic pressure load, the radial biasing force of the sealing lips against the movable member can be increased. However, an increased radial prestressing force has the disadvantage that it also increases the dynamic load or the wear of the sealing lips in the contact region with the movable component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere Steckpumpe, für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer Dichtungsanordnung zur Medientrennung anzugeben, die eine hohe Lebensdauer besitzt, um langfristig eine sichere Medientrennung zu gewährleisten.The invention has for its object to provide a high-pressure fuel pump, in particular plug-in pump, for a fuel injection system of an internal combustion engine with a seal arrangement for media separation, which has a long service life to ensure long-term secure media separation.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Kraftstoffhochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The object is achieved by the high-pressure fuel pump with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorgeschlagene Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere Steckpumpe, umfasst ein Gehäuseteil mit einer Zylinderbohrung, in der ein Pumpenkolben hubbeweglich aufgenommen ist, sowie eine Dichtungsanordnung zur Trennung der Medien Öl und Kraftstoff innerhalb der Zylinderbohrung. Die Dichtungsanordnung umfasst dabei ein ringförmiges Dichtelement mit mindestens einer innenumfangseitig ausgebildeten Dichtlippe zur dichtenden Anlage am Pumpenkolben. Erfindungsgemäß besitzt das Dichtelement mindestens einen stirnseitig ausgebildeten, der Dichtlippe vorgelagerten Kragenabschnitt zur Begrenzung eines Ringspalts zwischen dem Dichtelement und dem Pumpenkolben.The proposed high-pressure fuel pump, in particular plug-in pump, comprises a housing part with a cylinder bore, in which a pump piston is received liftable, and a sealing arrangement for separating the media oil and fuel within the cylinder bore. The seal assembly comprises an annular sealing element with at least one inner peripheral side formed sealing lip for sealing engagement with the pump piston. According to the invention, the sealing element has at least one collar section which is formed on the front side and which is located upstream of the sealing lip for limiting an annular gap between the sealing element and the pump piston.

Der vorgelagerte Kragenabschnitt dient dem Schutz der Dichtlippe. Denn der durch den Kragenabschnitt begrenzte Ringspalt zwischen dem Dichtelement und dem Pumpenkolben bildet eine Art Drossel aus, mittels welcher die hydraulische Druckbelastung im Bereich der Dichtlippe gesenkt werden kann. Über die drosselnde Wirkung des Ringspalts können insbesondere im kraftstoff- oder ölführenden Bereich auftretende Druckpulsationen gedämpft werden, so dass Druckspitzen abgebaut werden, welche die Dichtlippe besonders stark belasten würden.The upstream collar section serves to protect the sealing lip. For the limited by the collar portion annular gap between the sealing element and the pump piston forms a kind of throttle, by means of which the hydraulic pressure load in the region of the sealing lip can be lowered. By means of the throttling effect of the annular gap, pressure pulsations occurring in particular in the fuel or oil-conducting region can be damped, so that pressure peaks are reduced which would place a particularly heavy burden on the sealing lip.

Aufgrund der verringerten hydraulischen Belastung der Dichtlippe kann die radiale Vorspannung der Dichtlippe gegenüber dem Pumpenkolben reduziert werden. Dies wiederum wirkt sich günstig auf den Verschleiß der Dichtlippe im Kontaktbereich mit dem Pumpenkolben aus, so dass eine hohe Lebensdauer der Dichtungsanordnung gewährleistet ist.Due to the reduced hydraulic load on the sealing lip, the radial preload of the sealing lip relative to the pump piston can be reduced. This in turn has a favorable effect on the wear of the sealing lip in the contact region with the pump piston, so that a long service life of the sealing arrangement is ensured.

Da Druckpulsationen insbesondere triebwerkseitig, d. h. im ölführenden Bereich auftreten können, wird vorzugsweise der der Dichtlippe vorgelagerte Kragenabschnitt an der Stirnseite des Dichtelements angeordnet, welche dem ölführenden Bereich zugewandt ist. Alternativ oder ergänzend kann die Anordnung eines vorgelagerten Kragenabschnitts an der Stirnseite vorgesehen werden, welche dem kraftstoffführenden Bereich zugewandt ist.Since pressure pulsations in particular engine side, ie occur in the oil-bearing area can, preferably the sealing lip upstream collar portion is arranged on the end face of the sealing element, which faces the oil-carrying area. Alternatively or additionally, the arrangement of an upstream collar portion can be provided on the end face, which faces the fuel-carrying area.

Bevorzugt besitzt das Dichtelement im Bereich des Kragenabschnitts einen Innendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser der Zylinderbohrung ist. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass der Kragenabschnitt nicht in Kontakt mit dem in der Zylinderbohrung hubbeweglich aufgenommenen Pumpenkolben gelangt. Das heißt, dass ein radialer Abstand des Kragenabschnitts zum Pumpenkolben über die gesamte axiale Erstreckung des Kragenabschnitts gegeben ist. Der radiale Abstand definiert dabei die Größe des zwischen dem Dichtelement und dem Pumpenkolben ausgebildeten Ringspalts und damit dessen drosselnde bzw. dämpfende Wirkung. Die den Ringspalt begrenzende Innenkontur des Kragenabschnitts ist vorzugsweise zylinderförmig gewählt, so dass der Ringspalt über seine gesamte Höhe den gleichen Strömungsquerschnitt besitzt. Alternativ kann die Innenkontur zumindest abschnittsweise konisch geformt sein, wobei sich der Konus nach außen hin öffnet.Preferably, the sealing element in the region of the collar portion has an inner diameter which is larger than the inner diameter of the cylinder bore. By this measure, it is ensured that the collar portion does not come into contact with the pump piston received in a liftable manner in the cylinder bore. That is, a radial distance of the collar portion is given to the pump piston over the entire axial extent of the collar portion. The radial distance defines the size of the annular gap formed between the sealing element and the pump piston and thus its throttling or damping effect. The inner contour of the collar section delimiting the annular gap is preferably chosen to be cylindrical, so that the annular gap has the same flow cross-section over its entire height. Alternatively, the inner contour may be conically shaped at least in sections, with the cone opening outwards.

Weiterhin bevorzugt besitzt das Dichtelement im Bereich der Dichtlippe einen Innendurchmesser, der – gemessen an einem nicht montierten Dichtelement – kleiner als der Außendurchmesser des Pumpenkolbens ist. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass – nach der Montage des Dichtelements und Einsetzen des Pumpenkolbens – die Dichtlippe unter einer gewissen radialen Vorspannung am Pumpenkolben anliegt. Die radiale Vorspannung erhöht die Dichtwirkung im Kontaktbereich der Dichtlippe mit dem Pumpenkolben. Mit der radialen Vorspannung nimmt jedoch zugleich der Verschleiß im Kontaktbereich zu, so dass eine radiale Vorspannung gewählt werden sollte, die beiden Anforderungen, d. h. ausreichende Dichtwirkung und geringer Verschleiß, Rechnung trägt. Bei einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe kann die radiale Vorspannung vergleichsweise gering gewählt werden, da der vorgelagerte drosselnde Ringspalt zu einer geringeren hydraulischen Belastung und damit zu einer sicheren Abdichtung im Kontaktbereich der Dichtlippe mit dem Pumpenkolben führt.Further preferably, the sealing element in the region of the sealing lip has an inner diameter which, measured on a non-mounted sealing element, is smaller than the outer diameter of the pump piston. This measure ensures that - after the assembly of the sealing element and insertion of the pump piston - the sealing lip rests under a certain radial bias on the pump piston. The radial preload increases the sealing effect in the contact area of the sealing lip with the pump piston. At the same time, however, the radial preload increases the wear in the contact region, so that a radial preload should be selected, the two requirements, ie. H. sufficient sealing effect and low wear, takes into account. In a high-pressure fuel pump according to the invention, the radial preload can be selected to be comparatively small, since the upstream throttling annular gap leads to a lower hydraulic load and thus to a secure seal in the contact region of the sealing lip with the pump piston.

Vorzugsweise besitzt der Kragenabschnitt des Dichtelements eine axiale Länge, die größer als der radiale Abstand zwischen dem Kragenabschnitt und dem Pumpenkolben ist. Weiterhin vorzugsweise ist die axiale Länge mindestens dreimal, idealerweise mindestens viermal so groß wie der radiale Abstand gewählt. Durch diese Maßnahme kann die Drossel- bzw. Dämpfungswirkung im Bereich des Ringspalts optimiert werden.Preferably, the collar portion of the sealing member has an axial length that is greater than the radial distance between the collar portion and the pump piston. Further preferably, the axial length is at least three times, ideally at least four times as large as the radial distance chosen. By this measure, the throttling or damping effect in the region of the annular gap can be optimized.

Vorteilhafterweise besitzt die innenumfangseitig ausgebildete Dichtlippe unterschiedlich stark gegenüber der Außenumfangsfläche des Pumpenkolbens geneigte Flanken. Eine erste Flanke ist bevorzugt einem ölführenden Bereich und eine zweite Flanke einem kraftstoffführenden Bereich zugewandt. In Abhängigkeit von der jeweiligen axialen Lage der Dichtlippe ist eine der beiden Flanken näher in Bezug auf eine Stirnfläche des Dichtelements angeordnet, es sei denn, dass die Dichtlippe mittig in Bezug auf die axiale Erstreckung des Dichtelements zu liegen kommt. Die Flanke, die näher in Bezug auf eine Stirnfläche des Dichtelements angeordnet ist, ist dabei bevorzugt stärker als die andere Flanke geneigt. Denn die stärker geneigte Flanke kann einer höheren hydraulischen Belastung ausgesetzt werden, so dass diese bevorzugt der Seite zugewandt ist, auf welcher der hydraulische Druck größer ist.Advantageously, the inner peripheral side formed sealing lip has different strong opposite the outer peripheral surface of the pump piston inclined flanks. A first flank is preferably facing an oil-carrying region and a second flank facing a fuel-carrying region. Depending on the respective axial position of the sealing lip, one of the two flanks is arranged closer relative to an end face of the sealing element, unless the sealing lip comes to rest centrally with respect to the axial extent of the sealing element. The flank, which is arranged closer in relation to an end face of the sealing element, is preferably inclined more strongly than the other flank. Because the more inclined flank can be exposed to a higher hydraulic load, so that it preferably faces the side on which the hydraulic pressure is greater.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Dichtelement mehrere innenumfangseitig ausgebildete Dichtlippen, die vorzugsweise in Gruppen angeordnet sind. Eine erste Gruppe kann beispielsweise dem ölführenden Bereich und eine zweite Gruppe dem kraftstoffführenden Bereich zugeordnet sein. Die mehreren innenumfangseitig angeordneten Dichtlippen einer Gruppe sind in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Eine Gruppe kann dabei zwei, drei oder mehr Dichtlippen umfassen. Vorzugsweise definiert eine erste Gruppe einen ersten Dichtabschnitt und eine zweite Gruppe einen zweiten Dichtabschnitt des ringförmigen Dichtelements.According to a preferred embodiment of the invention, the sealing element has a plurality of inner peripheral side formed sealing lips, which are preferably arranged in groups. A first group may for example be assigned to the oil-carrying area and a second group to the fuel-carrying area. The plurality of inner circumferential side sealing lips of a group are arranged one behind the other in the axial direction. One group may comprise two, three or more sealing lips. Preferably, a first group defines a first sealing portion and a second group defines a second sealing portion of the annular sealing element.

Ferner wird vorgeschlagen, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtabschnitt ein dritter Dichtabschnitt ausgebildet ist, der vorzugsweise eine zylinderförmige Innenkontur zur Anlage am Pumpenkolben besitzt. Das heißt, dass bevorzugt der dritte Dichtabschnitt keine Dichtlippe ausbildet.It is also proposed that between the first and the second sealing portion, a third sealing portion is formed, which preferably has a cylindrical inner contour for abutment with the pump piston. This means that preferably the third sealing portion does not form a sealing lip.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement mindestens eine stirnseitig ausgebildete Ringnut zur Aufnahme eines Federelements besitzt. Bevorzugt weist das Dichtelement jeweils an beiden Stirnseiten eine entsprechende Ringnut auf. Über das in der Ringnut aufgenommene Federelement kann eine radiale Vorspannkraft auf einen Dichtabschnitt des Dichtelements gebracht werden, welche – weitgehend verschleißunabhängig – eine dauerhaft dichtende Anlage am Pumpenkolben gewährleistet.In a further development of the invention, it is proposed that the sealing element has at least one annular groove formed on the end face for receiving a spring element. The sealing element preferably has a corresponding annular groove on both end faces. About the recorded in the annular spring element, a radial biasing force can be brought to a sealing portion of the sealing element, which - largely independent of wear - ensures a permanently sealing contact with the pump piston.

Vorzugsweise erstreckt sich die das Federelement aufnehmende Ringnut über die gesamte axiale Länge eines ihr jeweils zugeordneten Dichtabschnitts, d. h. des ersten oder zweiten Dichtabschnitts. Dadurch ist sichergestellt, dass sämtliche Dichtlippen eines Dichtabschnitts unter einer radialen Vorspannung am Pumpenkolben anliegen.Preferably, the annular groove receiving the spring element extends over the entire axial length of a respective associated sealing portion, ie the first or second Sealing portion. This ensures that all sealing lips of a sealing section bear against the pump piston under a radial bias.

Als weiterbildende Maßnahme wird ferner vorgeschlagen, dass das Dichtelement mindestens einen Außenumfangsabschnitt besitzt, der ein radiales Übermaß gegenüber der Zylinderbohrung aufweist. Das Dichtelement kann auf diese Weise in die Zylinderbohrung eingepresst werden. Das radiale Übermaß ist so zu wählen, dass über den Presssitz ein sicherer Sitz des Dichtelements innerhalb der Zylinderbohrung gegeben ist.As a further development measure, it is further proposed that the sealing element has at least one outer circumferential section which has a radial oversize relative to the cylinder bore. The sealing element can be pressed in this way into the cylinder bore. The radial oversize is to be selected such that a secure fit of the sealing element within the cylinder bore is provided via the interference fit.

Ferner kann dem Außenumfangsabschnitt mit radialem Übermaß ebenfalls ein Kragenabschnitt zur Begrenzung eines Ringspalts zwischen dem Dichtelement und dem Gehäuseteil vorgelagert sein. Die drosselnde bzw. dämpfende Wirkung des Ringspalts wirkt sich ferner günstig auf die Abdichtung im Kontaktbereich des Dichtelements mit dem Gehäuseteil aus. Der radial außen liegende Kragenabschnitt kann entsprechend dem der Dichtlippe vorgelagerten und damit radial innen liegenden Kragenabschnitt ausgebildet sein, so dass auf die bisherigen Ausführungen hierzu verwiesen wird.Furthermore, the outer circumferential section with radial oversize may also be preceded by a collar section for limiting an annular gap between the sealing element and the housing part. The throttling or damping effect of the annular gap also has a favorable effect on the seal in the contact region of the sealing element with the housing part. The radially outer collar portion may be formed according to the sealing lip upstream and thus radially inner collar portion, so that reference is made to the previous versions.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE), gefertigt ist. Dieses auch unter dem Markennamen „Teflon“ bekannte Kunststoffmaterial weist einen sehr geringen Reibungskoeffizienten auf, so dass hierüber der Verschleiß im Kontaktbereich des Dichtelements mit dem Pumpenkolben auf ein Minimum reduziert werden kann. Darüber hinaus besitzt PTFE eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien, was sich ebenfalls günstig in Bezug auf eine lange Lebensdauer des Dichtelements auswirkt.Furthermore, it is proposed that the sealing element is made of a plastic, in particular of polytetrafluoroethylene (PTFE). This plastic material, which is also known under the brand name "Teflon", has a very low coefficient of friction, so that the wear in the contact area of the sealing element with the pump piston can be reduced to a minimum. In addition, PTFE has a high chemical resistance to aggressive media, which also has a favorable effect on a long life of the sealing element.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. These show:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe im Bereich einer Dichtungsanordnung zur Medientrennung und 1 a schematic longitudinal section through a high-pressure fuel pump according to the invention in the region of a seal arrangement for media separation and

2 einen Längsschnitt durch das Dichtelement der Dichtungsanordnung der 1. 2 a longitudinal section through the sealing element of the seal arrangement of 1 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die in der 1 im Längsschnitt dargestellte Kraftstoffhochdruckpumpe, wobei sich die Darstellung im Wesentlichen auf den Bereich der Dichtungsanordnung zur Medientrennung beschränkt, umfasst ein Gehäuseteil 1 mit einer Zylinderbohrung 2, in welcher ein Pumpenkolben 3 hubbeweglich aufgenommen ist. Die Zylinderbohrung 2 ist vorliegend gestuft ausgeführt, so dass stirnseitig ein Ringraum 17 zur Aufnahme einer Dichtungsanordnung 4 mit einem ringförmigen Dichtelement 5 ausgebildet wird.The in the 1 in longitudinal section shown high-pressure fuel pump, wherein the representation is essentially limited to the region of the seal arrangement for separating media, comprises a housing part 1 with a cylinder bore 2 in which a pump piston 3 Hubbeweglich is added. The cylinder bore 2 is executed here stepped, so that the front side an annular space 17 for receiving a seal assembly 4 with an annular sealing element 5 is trained.

Das Dichtelement 5 ist in die Zylinderbohrung 2 eingepresst und über einen Sprengring 18 in axialer Richtung lagefixiert. Zum Einpressen in die Zylinderbohrung 2 weist das Dichtelement 5 zwei axial beabstandete Außenumfangsabschnitte 16 auf, die gegenüber der Zylinderbohrung 2 ein radiales Übermaß besitzen (siehe 2).The sealing element 5 is in the cylinder bore 2 pressed in and over a snap ring 18 Position-fixed in the axial direction. For pressing into the cylinder bore 2 has the sealing element 5 two axially spaced outer peripheral portions 16 on, facing the cylinder bore 2 have a radial excess (see 2 ).

Innenumfangseitig besitzt das Dichtelement 5 mehrere Dichtlippen 6 (siehe 2), die unter einer radialen Vorspannung am Pumpenkolben 3 anliegen. Die Dichtlippen 6 sind vorliegend in zwei Gruppen zusammengefasst, wobei jede Gruppe einen Dichtabschnitt 11, 12 mit jeweils drei Dichtlippen 6 definiert. Zwischen den die Dichtlippen 6 aufweisenden Dichtabschnitten 11, 12 ist ein weiterer Dichtabschnitt 13 angeordnet, der keine Dichtlippen 6 besitzt.Inner peripheral side has the sealing element 5 several sealing lips 6 (please refer 2 ), which under a radial bias on the pump piston 3 issue. The sealing lips 6 are summarized here in two groups, each group having a sealing section 11 . 12 each with three sealing lips 6 Are defined. Between the sealing lips 6 having sealing sections 11 . 12 is another sealing section 13 arranged, no sealing lips 6 has.

Die Innendurchmesser der Dichtlippen 6 sind jeweils kleiner als der Innendurchmesser ID₂ der Zylinderbohrung 2 und damit kleiner als der Außendurchmesser AD des Pumpenkolbens 3 gewählt, so dass hierüber eine radiale Vorspannung der Dichtlippen 6 gegenüber dem Pumpenkolben 3 erreicht wird. Zugleich weist das Dichtelement 5 stirnseitige Ringnuten 14 auf, in welchen jeweils ein Federelement 15 derart eingelassen ist, dass die Federkraft des Federelements 15 die Dichtlippen 6 des jeweiligen Dichtabschnitts 11, 12 gegen den Pumpenkolben 3 drückt. Die axiale Länge l₂ der Ringnuten 14 ist hierzu gleich der axialen Länge der Dichtabschnitte 11, 12 gewählt.The inner diameter of the sealing lips 6 are each smaller than the inner diameter ID _{2 of} the cylinder bore 2 and thus smaller than the outer diameter AD of the pump piston 3 chosen, so that over this a radial bias of the sealing lips 6 opposite the pump piston 3 is reached. At the same time, the sealing element 5 end-side annular grooves 14 in which in each case a spring element 15 is inserted in such a way that the spring force of the spring element 15 the sealing lips 6 of the respective sealing section 11 . 12 against the pump piston 3 suppressed. The axial length l _{2 of} the annular grooves 14 this is equal to the axial length of the sealing sections 11 . 12 selected.

Die Innendurchmesser der Dichtlippen 6 eines Dichtabschnitts 11, 12 sind unterschiedlich groß gewählt, wobei der Innendurchmesser jeweils von außen nach innen größer wird. Der Innendurchmesser ID₃ der jeweils außen liegenden Dichtlippen 6 ist somit am kleinsten. Diese Maßnahme trägt dem Umstand Rechnung, dass diese am stärksten hydraulisch belastet werden.The inner diameter of the sealing lips 6 a sealing section 11 . 12 are chosen differently large, wherein the inner diameter is larger in each case from outside to inside. The inner diameter ID _{3 of} the respective outer sealing lips 6 is therefore the smallest. This measure takes account of the fact that they are the most hydraulically loaded.

Ergänzend weist jede Dichtlippe 6 unterschiedlich stark geneigte Flanken 9, 10 auf, wobei die jeweils nach außen weisende Flanke 9 stärker als die nach innen weisende Flanke 10 geneigt ist.In addition, each sealing lip 6 differently inclined flanks 9 . 10 on, with the respective outward-facing edge 9 stronger than the inward facing flank 10 is inclined.

Darüber hinaus ist der außen liegenden Dichtlippe 6, die einem ölführenden Bereich 19 zugewandt ist, ein Kragenabschnitt 7 des Dichtelements 5 vorgelagert, der einen Ringspalt 8 zwischen dem Dichtelement 5 und dem Pumpenkolben 3 begrenzt. Der Innendurchmesser ID₁ und die axiale Länge l₁ des Kragenabschnitts 7 ist dabei derart gewählt, dass der Ringspalt 8 eine drosselnde Wirkung besitzt. Diese mindert die hydraulische Belastung der außen liegenden Dichtlippe 6, so dass die radiale Vorspannung der Dichtlippe 6 gegenüber dem Pumpenkolben 3 reduziert werden kann. Mit einer Reduzierung der radialen Vorspannung nimmt auch der Verschleiß der Dichtlippe 6 im Kontaktbereich mit dem Pumpenkolben 3 ab, was wiederum zur Folge hat, dass sich die Lebendauer des Dichtelements 5 erhöht. Die axiale Länge l₁ des Kragenabschnitts 7 ist vorliegend größer als der radiale Abstand a zwischen dem Kragenabschnitt 7 und dem Pumpenkolben 3 gewählt.In addition, the outer sealing lip 6 that is an oil-bearing area 19 facing, a collar portion 7 of the sealing element 5 upstream, which has an annular gap 8th between the sealing element 5 and the pump piston 3 limited. The inner diameter ID ₁ and the axial length l _{1 of} the collar portion 7 is chosen such that the annular gap 8th has a throttling effect. This reduces the hydraulic load on the outside lying sealing lip 6 , so that the radial preload of the sealing lip 6 opposite the pump piston 3 can be reduced. With a reduction of the radial preload also decreases the wear of the sealing lip 6 in the contact area with the pump piston 3 which in turn has the consequence that the life of the sealing element 5 elevated. The axial length l _{1 of} the collar portion 7 is presently greater than the radial distance a between the collar portion 7 and the pump piston 3 selected.

Ein Kragenabschnitt 7‘ ist vorliegend ferner dem Außenumfangsabschnitt 16 vorgelagert, der dem ölführenden Bereich 19 zugewandt ist. Dieser ist jedoch nicht zwingend erforderlich.A collar section 7 ' is present also the outer peripheral portion 16 upstream, the oil-bearing area 19 is facing. However, this is not mandatory.

Das Öl im ölführenden Bereich 19 dient der Schmierung von Antriebskomponenten, welche vorliegend eine Stößelbaugruppe 20 mit einem Stößelkörper 21 und einer Rolle 22 umfassen. Über die Stößelbaugruppe 20 ist der Pumpenkolben 3 an einem Nocken oder Exzenter einer Antriebswelle (nicht dargestellt) abstützbar, über welche der Pumpenkolben 3 in einer Hubbewegung antreibbar ist. Zur Verbindung des Pumpenkolbens 3 mit der Stößelbaugruppe 20 ist ein Federteller 23 vorgesehen, welcher einen Kolbenfuß 24 des Pumpenkolbens 3 hintergreift und über die Federkraft einer Feder 25 gegen den Stößelkörper 21 axial vorgespannt ist.The oil in the oil-bearing area 19 serves the lubrication of drive components, which in this case a ram assembly 20 with a plunger body 21 and a role 22 include. About the plunger assembly 20 is the pump piston 3 on a cam or eccentric a drive shaft (not shown) can be supported, via which the pump piston 3 can be driven in a lifting movement. For connecting the pump piston 3 with the plunger assembly 20 is a spring plate 23 provided, which a piston foot 24 of the pump piston 3 engages behind and over the spring force of a spring 25 against the tappet body 21 is axially biased.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012218122 A1 [0002]
DE 102006055298 A1 [0003]

Claims

High-pressure fuel pump, in particular plug-in pump, for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a housing part ( 1 ) with a cylinder bore ( 2 ), in which a pump piston ( 3 ) is received liftable, and a sealing arrangement ( 4 ) for separating the media oil and fuel within the cylinder bore ( 2 ), wherein the sealing arrangement ( 4 ) an annular sealing element ( 5 ) with at least one inner peripheral side formed sealing lip ( 6 ) for sealing engagement with the pump piston ( 3 ), characterized in that the sealing element ( 5 ) at least one end-side formed, the sealing lip ( 6 ) upstream collar section ( 7 ) for limiting an annular gap ( 8th ) between the sealing element ( 5 ) and the pump piston ( 3 ) owns.

High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 5 ) in the region of the collar portion ( 7 ) has an inner diameter (ID ₁ ) greater than the inner diameter (ID ₂ ) of the cylinder bore (ID) 2 ).

High-pressure fuel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element ( 5 ) in the region of the sealing lip ( 6 ) has an inner diameter (ID ₃ ) which is smaller than the outer diameter (AD) of the pump piston ( 3 ).

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the collar section ( 7 ) has an axial length (l ₁ ) which is greater than the radial distance (a) between the collar portion ( 7 ) and the pump piston ( 3 ).

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inner peripheral side formed sealing lip ( 6 ) different degrees with respect to the outer peripheral surface of the pump piston ( 3 ) inclined flanks ( 9 . 10 ), preferably the flank ( 9 ), which are closer in relation to an end face of the sealing element ( 5 ), stronger than the other edge ( 10 ) is inclined.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) a plurality of inner peripheral side formed sealing lips ( 6 ), which are preferably arranged in groups, wherein furthermore preferably a first group has a first sealing section ( 11 ) and a second group a second sealing section ( 12 ) Are defined.

High-pressure fuel pump according to claim 6, characterized in that between the first and the second sealing portion ( 11 . 12 ) a third sealing section ( 13 ) is formed, which preferably has a cylindrical inner contour for engagement with the pump piston ( 3 ) owns.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) at least one end face formed annular groove ( 14 ) for receiving a spring element ( 15 ), preferably over the entire axial length (l ₂ ) of the first or second sealing portion ( 11 . 12 ).

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) at least one outer peripheral portion ( 16 ), which has a radial excess with respect to the cylinder bore ( 2 ) having.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) is made of a plastic, in particular polytetrafluoroethylene.