DE102014218992A1

DE102014218992A1 - High-pressure fuel pump

Info

Publication number: DE102014218992A1
Application number: DE102014218992.6A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Kiel; Hrvoje Lalic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Gehäuseteil (1) mit einer Zylinderbohrung (2), in der zur Begrenzung eines Pumpenarbeitsraums (3) ein Pumpenkolben (4) hubbeweglich aufgenommen ist, wobei der Pumpenkolben (4) einen über das Gehäuseteil (1) vorstehenden Abschnitt (5) besitzt, der von einer Dichtungsanordnung (6) zur Medientrennung umgeben ist, die einen Dichtlippen (7, 8) ausbildenden Dichtabschnitt (9) besitzt. Erfindungsgemäß ist der Dichtlippen (7, 8) ausbildende Dichtabschnitt (9) der Dichtungsanordnung (6) an einem hülsenförmigen Stützelement (10) angeordnet, das ein hohlzylinderförmiges Ende des Gehäuseteils (1) umgreift und in axialer Richtung am Gehäuseteil (1) abgestützt ist.The invention relates to a high-pressure fuel 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 (4) is received in a liftable for limiting a pump working space (3), wherein the pump piston (4) via a the housing part (1) has protruding section (5) which is surrounded by a seal arrangement (6) for media separation, which has a sealing section (9) forming a sealing lips (7, 8). According to the invention, the sealing lip (7, 8) forming sealing portion (9) of the seal assembly (6) on a sleeve-shaped support member (10) is arranged, which surrounds a hollow cylindrical end of the housing part (1) and is supported in the axial direction on the housing part (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump for a fuel injection system, in particular a common-rail injection system, 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 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, um 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 a high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine is known, which comprises a liftable in a guide bore of a hollow cylinder 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 in order to prevent mixing of the two media by 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 zur Medientrennung wird beispielhaft in der Offenlegungsschrift DE 10 2006 055 298 A1 beschrieben. 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. Zusätzlich zu den Dichtlippen kann der Dichtabschnitt eine Abstreiflippe aufweisen, um Schmutzpartikel von den Dichtlippen fern zu halten. Vorzugsweise ist die Abstreiflippe aus einem Material gefertigt, das basierend auf einem Memory-Effekt eine radiale Vorspannung der Abstreiflippe gegen das bewegliche Bauteil bewirkt.A designed as a rod seal seal arrangement for media separation is exemplified in the published patent application DE 10 2006 055 298 A1 described. 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. In addition to the sealing lips, the sealing portion may have a wiper lip to keep dirt particles away from the sealing lips. Preferably, the wiper lip is made of a material that causes a radial bias of the wiper lip against the movable member based on a memory effect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zur Medientrennung für eine Kraftstoffhochdruckpumpe bereitzustellen, die einfach herzustellen und leicht zu montieren ist. Auf diese Weise soll eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine geschaffen werden, bei welcher die Medien Öl und Kraftstoff sicher getrennt werden und die kostengünstig herstellbar ist.The invention has for its object to provide a seal arrangement for media separation for a high-pressure fuel pump, which is easy to manufacture and easy to assemble. In this way, a high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine to be created, in which the media oil and fuel are safely separated and which is inexpensive to produce.

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 für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgeschlagene Kraftstoffhochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil mit einer Zylinderbohrung, in der zur Begrenzung eines Pumpenarbeitsraums ein Pumpenkolben hubbeweglich aufgenommen ist. Der Pumpenkolben besitzt dabei einen über das Gehäuseteil vorstehenden Abschnitt, der von einer Dichtungsanordnung zur Medientrennung umgeben ist. Die Dichtungsanordnung wiederum besitzt einen Dichtlippen ausbildenden Dichtabschnitt, der erfindungsgemäß an einem hülsenförmigen Stützelement angeordnet ist, das ein hohlzylinderförmiges Ende des Gehäuseteils umgreift und in axialer Richtung am Gehäuseteil abgestützt ist. Durch die Anordnung der Dichtungsanordnung an dem hülsenförmigen Stützelement kann die Montage der Dichtungsanordnung bzw. der Kraftstoffhochdruckpumpe vereinfacht werden. Denn zur Montage der Dichtungsanordnung muss lediglich das hülsenförmige Stützelement auf das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils aufgeschoben werden, da die Dichtungsanordnung und das Stützelement ein Bauteil ausbilden. Zumindest in axialer Richtung wird das Bauteil über das Stützelement gehalten. Eine radiale Lagefixierung kann über das Stützelement und/oder den Dichtabschnitt bewirkt werden. Das heißt, dass keine zusätzlichen Fixierungselemente erforderlich sind.The proposed for a fuel injection system of an internal combustion engine high-pressure fuel pump comprises a housing part with a cylinder bore in which a pump piston is accommodated in a liftable for limiting a pump working space. In this case, the pump piston has a section protruding beyond the housing part, which is surrounded by a seal arrangement for media separation. The sealing arrangement in turn has a sealing lips forming sealing portion, which is arranged according to the invention on a sleeve-shaped support member which engages around a hollow cylindrical end of the housing part and is supported in the axial direction on the housing part. Due to the arrangement of the seal assembly on the sleeve-shaped support member, the assembly of the seal assembly and the high-pressure fuel pump can be simplified. For the assembly of the seal assembly, only the sleeve-shaped support member must be pushed onto the hollow cylindrical end of the housing part, since the seal assembly and the support element form a component. At least in the axial direction, the component is held over the support element. A radial position fixation can be effected via the support element and / or the sealing section. This means that no additional fixing elements are required.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stützelement in axialer Richtung von der Federkraft einer Feder beaufschlagt. Die Feder ist dabei derart angeordnet, dass die Federkraft der Feder das Stützelement in Anlage mit dem Gehäuseteil hält. Auf diese Weise ist die Dichtungsanordnung in axialer Richtung lagefixiert. Vorzugsweise ist die Feder radial außen liegend in Bezug auf das Stützelement angeordnet, so dass diese zugleich als Triebwerksfeder eines Nocken- oder Exzentertriebwerks einsetzbar ist. In diesem Fall ist die Feder bevorzugt als Schraubendruckfeder ausgebildet, welche die Dichtungsanordnung außenumfangseitig umgibt. Eine weitere Feder kann somit entfallen.According to a preferred embodiment of the invention, the support element is acted upon in the axial direction by the spring force of a spring. The spring is arranged such that the spring force of the spring holds the support element in contact with the housing part. In this way, the seal assembly is fixed in position in the axial direction. Preferably, the spring is arranged radially outward with respect to the support element, so that it can also be used as the engine spring of a cam or Exzentertriebwerks. In this case, the spring is preferably designed as a helical compression spring, which surrounds the seal assembly on the outer circumference side. Another spring can thus be omitted.

Zur Abstützung am Gehäuseteil weist das Stützelement bevorzugt einen Bund auf. Des Weiteren bevorzugt ist am Gehäuseteil ein Absatz als Anlagefläche für den Bund ausgebildet. Die Abstützung über den Bund des Stützelements gewährleistet eine über den Umfang gleichmäßig verteilte Krafteinleitung. Zudem ist das Stützelement gegen Verkippen gesichert. Der Bund ist vorzugsweise nach radial außen gerichtet, um zugleich einen Federteller auszubilden, an dem beispielsweise die Feder zur axialen Vorspannung des Stützelements gegen das Gehäuseteil abstützbar ist.For support on the housing part, the support element preferably has a collar. Further preferably, a shoulder is formed on the housing part as a contact surface for the federal government. The support over the collar of the support element ensures an evenly distributed over the circumference force application. In addition, the support element is secured against tilting. The collar is preferably directed radially outward, at the same time to form a spring plate on which, for example, the spring for axial bias of the support member against the housing part can be supported.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stützelement und das Gehäuseteil einen Ringraum begrenzen. Der Ringraum kann als Entlastungsraum dienen, in dem eine im Wege der Leckage aus dem Pumpenarbeitsraum austretende Kraftstoffmenge aufgefangen wird. Um die Leckagemenge aus dem Ringraum abzuführen, wird ferner vorgeschlagen, dass der Ringraum über einen im Gehäuseteil ausgebildeten Leckagekanal mit einem Zulauf- oder einem Rücklaufbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe verbunden bzw. verbindbar ist. Die Leckagemenge wird auf diese Weise dem System wieder zugeführt.In a further development of the invention, it is proposed that the support element and the housing part delimit an annular space. The annulus can serve as a relief space in which a leakage in the way of the leakage from the pump chamber fuel amount is collected. In order to remove the leakage amount from the annular space, it is further proposed that the annular space is connected or connectable via a leakage channel formed in the housing part to an inlet or a return area of the high-pressure fuel pump. The leakage amount is returned to the system in this way.

Da das Stützelement der Dichtungsanordnung das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils umgibt und der Ringraum eine gewisse axiale Erstreckung aufweist, kann der Leckagekanal vergleichsweise kurz ausgebildet werden. Zudem wird er nach radial außen verlagert, so dass sich der Abstand zum Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe vergrößert. Dadurch kann wiederum die Druckpulsfestigkeit des Gehäuseteils gesteigert werden, so dass ggf. ein weniger fester und damit kostengünstiger Werkstoff, insbesondere Stahl, für das Gehäuseteil Verwendung finden kann.Since the support element of the sealing arrangement surrounds the hollow cylindrical end of the housing part and the annular space has a certain axial extension, the leakage channel can be made comparatively short. In addition, it is displaced radially outward, so that the distance to the high-pressure region of the high-pressure fuel pump increases. As a result, in turn, the pressure pulse strength of the housing part can be increased, so that possibly a less solid and therefore cheaper material, in particular steel, can be used for the housing part.

Weiterhin bevorzugt ist der Ringraum zwischen dem Stützelement der Dichtungsanordnung und dem hohlzylinderförmigen Ende des Gehäuseteils über eine Bohrung mit der Zylinderbohrung verbunden. Die Bohrung gewährleistet, dass eine in der Zylinderbohrung vorhandene Leckagemenge dem Ringraum zugeführt wird. Dies gilt im Besonderen, wenn als weiterbildende Maßnahme in der Zylinderbohrung eine umlaufende Ringnut vorgesehen wird, in welche die Bohrung mündet. Vorzugsweise ist unterhalb der Bohrung im Bereich zwischen Gehäuseteil und Pumpenkolben ein Leckagespalt mit einem Spiel < 5 µm vorgesehen, so dass Pulsationen aus einem Niederdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe bereits vor der ersten Dichtlippe gedämpft werden. Durch diese Maßnahme kann der anstehende Druck weitgehend konstant gehalten werden. Ferner wird der Verschleiß der Dichtlippe reduziert.Further preferably, the annular space between the support element of the seal assembly and the hollow cylindrical end of the housing part is connected via a bore with the cylinder bore. The bore ensures that an existing in the cylinder bore leakage amount is supplied to the annulus. This applies in particular when a peripheral annular groove is provided as a further education measure in the cylinder bore into which the bore opens. Preferably, a leakage gap with a clearance <5 microns is provided below the bore in the area between the housing part and the pump piston, so that pulsations from a low pressure region of the high-pressure fuel pump are already damped before the first sealing lip. By this measure, the applied pressure can be kept substantially constant. Furthermore, the wear of the sealing lip is reduced.

Vorteilhafterweise ist das Stützelement aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Ein metallischer Werkstoff garantiert eine ausreichende Festigkeit, insbesondere, wenn das hülsenförmige Stützelement mit einem Bund zur Abstützung am Gehäuseteil versehen ist. Zudem lässt sich ein solches Stützelement vergleichsweise kostengünstig herstellen.Advantageously, the support element is made of a metallic material. A metallic material guarantees sufficient strength, in particular if the sleeve-shaped support element is provided with a collar for support on the housing part. In addition, such a support element can be produced comparatively inexpensively.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der die Dichtlippen ausbildende Dichtabschnitt der Dichtungsanordnung aus einem elastomeren Material gefertigt ist und vorzugsweise auf das Stützelement aufvulkanisiert ist. Die Verwendung eines elastomeren Materials gewährleistet eine gewisse Elastizität der Dichtlippen, wodurch die Montage der Kraftstoffhochdruckpumpe vereinfacht wird. Denn im Vergleich zu den Dichtlippen einer Stangendichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) können Dichtlippen aus einem elastomeren Material in einfacher Weise geweitet werden, um das Einsetzen des Pumpenkolbens zu ermöglichen. Das heißt ferner, dass Einführfasen bzw. -radien am Pumpenkolben entfallen können, was wiederum die Herstellung des Pumpenkolbens vereinfacht. Zudem verringert sich das Totvolumen, das durch die Einführfasen bzw. -radien am Pumpenkolben geschaffen wird.It is also proposed that the sealing lips forming the sealing portion of the seal assembly is made of an elastomeric material and is preferably vulcanized onto the support member. The use of an elastomeric material ensures a certain elasticity of the sealing lips, whereby the assembly of the high-pressure fuel pump is simplified. Because in comparison to the sealing lips of a rod seal made of polytetrafluoroethylene (PTFE) sealing lips can be widened from an elastomeric material in a simple manner to allow the insertion of the pump piston. This also means that Einführfasen or radii can be omitted on the pump piston, which in turn simplifies the production of the pump piston. In addition, the dead volume, which is created by the Einführfasen or radii on the pump piston is reduced.

Vorteilhafterweise bildet der Dichtabschnitt mindestens zwei in einem axialen Abstand a zueinander angeordnete Dichtlippen aus, die unter einer radialen Vorspannung außenumfangseitig am Pumpenkolben anliegen. Die Medientrennung wird demnach über eine Dichtungsanordnung bewirkt, die für jedes Medium wenigstens eine Dichtlippe umfasst. Dadurch ist eine sichere Trennung der Medien gewährleistet. Die Dichtwirkung wird zudem dadurch erhöht, dass die Dichtlippen unter einer radialen Vorspannung am Außenumfang des Pumpenkolbens anliegen. Der axiale Abstand a der Dichtlippen zueinander ist dabei vorzugsweise größer als der Hub des Pumpenkolbens, wodurch sich die Funktionssicherheit der Dichtungsanordnung nochmals erhöht.Advantageously, the sealing portion forms at least two sealing lips arranged at an axial distance a from one another, which bear against the outer circumference of the pump piston under a radial pretension. The media separation is therefore effected via a seal arrangement comprising at least one sealing lip for each medium. This ensures a secure separation of the media. The sealing effect is also increased by the fact that the sealing lips rest under a radial bias on the outer circumference of the pump piston. The axial distance a of the sealing lips to each other is preferably greater than the stroke of the pump piston, whereby the reliability of the seal assembly increases again.

Um die radiale Vorspannung der Dichtlippen gegenüber dem Pumpenkolben auch auf Dauer sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass in den Dichtabschnitt mindestens ein Federelement zur radialen Vorspannung der Dichtlippen gegenüber dem Pumpenkolben integriert ist. Das bzw. die Federelemente können hierzu als so genannte Wurmfedern ausgebildet sein. Die Federkraft des wenigstens einen Federelements gewährleistet eine radiale Vorspannung der Dichtlippen der Dichtungsanordnung gegenüber dem Pumpenkolben selbst dann, wenn sich ein gewisser Verschleiß im Kontaktbereich der Dichtlippen mit dem Pumpenkolben eingestellt hat. Denn aufgrund der dynamischen Belastung der Dichtlippen im Kontaktbereich ist ein gewisser Verschleiß nicht zu verhindern.In order to ensure the radial bias of the sealing lips against the pump piston in the long term, it is proposed that at least one spring element for radial prestressing of the sealing lips relative to the pump piston is integrated into the sealing section. The or the spring elements may be designed for this purpose as so-called worm springs. The spring force of the at least one spring element ensures radial prestressing of the sealing lips of the sealing arrangement with respect to the pump piston even when some wear has been established in the contact region of the sealing lips with the pump piston. Because of the dynamic loading of the sealing lips in the contact area, a certain amount of wear can not be prevented.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Dichtabschnitt um das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils geführt ist. Das heißt, dass der Dichtabschnitt neben dem die Dichtlippen ausbildenden Bereich wenigstens einen weiteren Bereich besitzt, der im Wesentlichen hülsenförmig ausgebildet ist und das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils umgreift. Weiterhin vorzugsweise weist das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils ein radiales Übermaß gegenüber dem hülsenförmigen Bereich des Dichtabschnitts auf, so dass der Dichtabschnitt in diesem Bereich unter einer radialen Vorspannung außenumfangseitig am Gehäuseteil anliegt. Auf diese Weise wird zugleich eine statische Abdichtung über die Dichtungsanordnung erreicht. Die statische Abdichtung kann unter anderem dazu eingesetzt werden, den als Entlastungsraum dienenden Ringraum zwischen dem Stützelement und dem Gehäuseteil nach außen abzudichten.In a further development of the invention it is proposed that the sealing portion is guided around the hollow cylindrical end of the housing part. This means that the sealing portion next to the sealing lips forming region at least one has another region which is formed substantially sleeve-shaped and surrounds the hollow cylindrical end of the housing part. Furthermore, preferably, the hollow cylindrical end of the housing part has a radial oversize relative to the sleeve-shaped region of the sealing section, so that the sealing section bears against the outer peripheral side on the housing part in this area under a radial pretensioning. In this way, a static seal is achieved via the seal assembly at the same time. The static seal can be used inter alia to seal the space serving as a relief space between the support member and the housing part to the outside.

Durch die radiale Vorspannung des Dichtabschnitts der Dichtungsanordnung gegenüber dem Gehäuseteil wird ferner eine radiale Lagefixierung der Dichtungsanordnung bewirkt. Alternativ oder ergänzend kann das Stützelement zur radialen Vorspannung des Dichtabschnitts gegen das Gehäuseteil eingesetzt werden.Due to the radial bias of the sealing portion of the seal assembly relative to the housing part a radial positional fixation of the seal assembly is also effected. Alternatively or additionally, the support element can be used for radial prestressing of the sealing section against the housing part.

Eine weitere statische Abdichtung wird vorzugsweise über ein Dichtelement bewirkt, das im Bereich der axialen Abstützung des Stützelements am Gehäuseteil angeordnet ist. Das Dichtelement stellt die Abdichtung des als Entlastungsraum dienenden Ringraums sicher.Another static seal is preferably effected via a sealing element, which is arranged in the region of the axial support of the support member on the housing part. The sealing element ensures the sealing of serving as a discharge space annulus.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe.A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. This shows a schematic longitudinal section through a high-pressure fuel pump according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Die im Längsschnitt schematisch dargestellte Kraftstoffhochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil 1 mit einer Zylinderbohrung 2, in welcher ein Pumpenkolben 4 derart hubbeweglich aufgenommen ist, dass ein Abschnitt 5 des Pumpenkolbens 4 aus dem Gehäuseteil 1 herausragt. Der Abschnitt 5 des Pumpenkolbens 4 ist von einer Dichtungsanordnung 6 umgeben, welche der Trennung der Medien Öl und Kraftstoff dient. Denn die Zylinderbohrung 2 bildet zugleich einen Pumpenarbeitsraum 3 aus, der im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe zumindest zweitweise von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt ist, so dass die Führung des Pumpenkolbens 4 innerhalb der Zylinderbohrung 2 leckagebehaftet ist. Da das Triebwerk (nicht dargestellt) der Kraftstoffhochdruckpumpe, über welches der Pumpenkolben 4 in einer Hubbewegung antreibbar ist, in der Regel ölgeschmiert ist, wird über die Dichtungsanordnung 6 verhindert, dass sich die Medien Öl und Kraftstoff vermischen.The high-pressure fuel pump shown schematically in longitudinal section comprises a housing part 1 with a cylinder bore 2 in which a pump piston 4 is taken up so liftable that a section 5 of the pump piston 4 from the housing part 1 protrudes. The section 5 of the pump piston 4 is from a seal arrangement 6 surrounded, which serves the separation of the media oil and fuel. Because the cylinder bore 2 at the same time forms a pump working space 3 from, which is acted upon in the operation of the high-pressure fuel pump at least a part of high-pressure fuel, so that the leadership of the pump piston 4 inside the cylinder bore 2 is leaking. Since the engine (not shown) of the high-pressure fuel pump, via which the pump piston 4 is drivable in a reciprocating motion, usually lubricated with oil, is on the seal assembly 6 Prevents the media from mixing oil and fuel.

Zur Erhöhung der Dichtwirkung weist die Dichtungsanordnung 6 der dargestellten erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe einen Dichtabschnitt 9 aus einem elastomeren Material auf, der zwei Dichtlippen 7, 8 ausbildet, die unter einer radialen Vorspannung außenumfangseitig am Pumpenkolben 4 anliegen. Als Wurmfedern ausgebildete Federelemente 19, die in die Dichtlippen 7, 8 integriert sind, stellen eine dauerhafte radiale Vorspannung der Dichtlippen 7, 8 gegenüber dem Pumpenkolben 4 sicher. Der axiale Abstand a zwischen den Dichtlippen 7, 8 ist größer als der Hub des Pumpenkolbens 4 gewählt.To increase the sealing effect, the seal assembly 6 the illustrated high-pressure fuel pump according to the invention a sealing portion 9 made of an elastomeric material, the two sealing lips 7 . 8th formed under a radial bias outside circumference on the pump piston 4 issue. As worm springs trained spring elements 19 in the sealing lips 7 . 8th are integrated, provide a permanent radial preload of the sealing lips 7 . 8th opposite the pump piston 4 for sure. The axial distance a between the sealing lips 7 . 8th is greater than the stroke of the pump piston 4 selected.

Der Dichtabschnitt 9 ist derart geformt, dass ein den Dichtlippen 7, 8 abgewandtes Ende ein hohlzylinderförmiges Ende des Gehäuseteils 1 umgreift. Während die Dichtlippen eine dynamische Abdichtung gewährleisten bildet der das Gehäuseteil 1 umgreifende Abschnitt eine statische Abdichtung aus.The sealing section 9 is shaped such that the sealing lips 7 . 8th opposite end of a hollow cylindrical end of the housing part 1 embraces. While the sealing lips ensure a dynamic seal, this forms the housing part 1 encompassing section of a static seal.

Die Dichtungsanordnung 6 umfasst ferner ein hülsenförmiges Stützelement 10, das mit dem Dichtabschnitt 9 fest verbunden ist. Über das hülsenförmige Stützelement 10 wird die Dichtungsanordnung 6 in axialer Richtung lagefixiert. Das Stützelement 10 weist hierzu einen Bund 13 auf, über den das Stützelement 10 bzw. die Dichtungsanordnung 6 an einem Absatz 12 des Gehäuseteils 1 in axialer Richtung abgestützt ist. Am Bund 13 ist ferner eine Feder 11 abgestützt, deren Federkraft das Stützelement 10 in Anlage mit dem Gehäuseteil 1 hält.The seal arrangement 6 further comprises a sleeve-shaped support element 10 that with the sealing section 9 is firmly connected. About the sleeve-shaped support element 10 becomes the seal arrangement 6 Position-fixed in the axial direction. The support element 10 has a covenant for this purpose 13 on, over which the support element 10 or the seal arrangement 6 on a heel 12 of the housing part 1 is supported in the axial direction. At the federal government 13 is also a spring 11 supported, the spring force of the support element 10 in contact with the housing part 1 holds.

Der Innendurchmesser des hülsenförmigen Stützelements 10 ist dabei derart in Bezug auf den Außendurchmesser des hohlzylinderförmigen Endes des Gehäuseteils 1 gewählt, dass zwischen dem Stützelement 10 und dem Gehäuseteil 1 ein Ringraum 14 zur Aufnahme einer über die Zylinderbohrung 2 austretenden Leckagemenge verbleibt. Ein in den Ringraum 14 mündender Leckagekanal 15 stellt sicher, dass die sich im Ringraum 14 sammelnde Leckagemenge einem Zulaufbereich 16 (gestrichelt dargestellter Leckagekanal 15) oder einem Rücklaufbereich 17 der Kraftstoffhochdruckpumpe zugeführt wird. Die Anbindung des Ringraums 14 an die Zylinderbohrung 2 erfolgt über eine Bohrung 18.The inner diameter of the sleeve-shaped support element 10 is in this respect with respect to the outer diameter of the hollow cylindrical end of the housing part 1 chosen that between the support element 10 and the housing part 1 an annulus 14 for receiving one over the cylinder bore 2 leaking leakage remains. One in the annulus 14 opening leakage channel 15 Make sure that is in the annulus 14 accumulating leakage quantity in an inlet area 16 (Leakage channel shown in dashed lines 15 ) or a return area 17 the high-pressure fuel pump is supplied. The connection of the annulus 14 to the cylinder bore 2 via a hole 18 ,

Um den Ringraum 14 nach außen, d. h. gegenüber dem ölführenden Bereich, abzudichten, ist zwischen dem Bund 13 des Stützelements 10 und dem Absatz 12 des Gehäuseteils 1 ein Dichtelement 20 in Form eines Dichtrings angeordnet.To the annulus 14 To seal to the outside, ie to the oil-bearing area, is between the federal government 13 of the support element 10 and the paragraph 12 of the housing part 1 a sealing element 20 arranged in the form of a sealing ring.

Die vorgeschlagene Dichtungsanordnung 6 lässt sich in einfacher Weise montieren, da sie nur auf das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils 1 aufgeschoben werden muss. Die Feder 11, wobei es sich vorliegend um die Triebwerksfeder handelt, stellt dabei sicher, dass die Dichtungsanordnung 6 in axialer Richtung lagefixiert wird. In radialer Richtung ist eine Lagefixierung gewährleistet, wenn das hohlzylinderförmige Ende des Gehäuseteils 1 mit einem radialen Übermaß gegenüber dem Dichtabschnitt 9 ausgeführt wird, so dass der das hohlzylinderförmige Ende umgreifende Abschnitt des Dichtabschnitts 9 unter einer radialen Vorspannung am Gehäuseteil 1 anliegt. Ferner wird das Einsetzen des Pumpenkolbens 4 in die Zylinderbohrung 2 vereinfacht, da das elastomere Material des Dichtabschnitts 9 ein leichtes Aufweiten der Dichtlippen 7, 8 ermöglicht. Zugleich ist eine sichere Medientrennung über die Dichtlippen 7, 8 gewährleistet, da diese über die integrierten Federelemente 19 gegen den Pumpenkolben 4 radial vorgespannt sind.The proposed seal arrangement 6 Can be mounted in a simple manner, since they only on the hollow cylindrical end of the housing part 1 has to be postponed. The feather 11 , In this case, it is the engine spring, thereby ensuring that the seal assembly 6 in Axial direction is fixed in position. In the radial direction, a positional fixing is ensured when the hollow cylindrical end of the housing part 1 with a radial oversize relative to the sealing portion 9 is performed, so that the hollow cylindrical end embracing portion of the sealing portion 9 under a radial bias on the housing part 1 is applied. Further, the insertion of the pump piston 4 into the cylinder bore 2 simplified because the elastomeric material of the sealing portion 9 a slight expansion of the sealing lips 7 . 8th allows. At the same time, a secure media separation via the sealing lips 7 . 8th guaranteed, because these over the integrated spring elements 19 against the pump piston 4 are radially 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 for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a housing part ( 1 ) with a cylinder bore ( 2 ), in which for limiting a pump working space ( 3 ) a pump piston ( 4 ) is received in a liftable manner, wherein the pump piston ( 4 ) one over the housing part ( 1 ) above section ( 5 ) possessed by a sealing arrangement ( 6 ) is surrounded for separating media, which has a sealing lips ( 7 . 8th ) forming sealing section ( 9 ), characterized in that the sealing lips ( 7 . 8th ) forming sealing section ( 9 ) of the sealing arrangement ( 6 ) on a sleeve-shaped support element ( 10 ) is arranged, which is a hollow cylindrical end of the housing part ( 1 ) and in the axial direction on the housing part ( 1 ) is supported.

High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the supporting element ( 10 ) in the axial direction of the spring force of a spring ( 11 ) is applied, which preferably radially outwardly with respect to the support element ( 10 ) is arranged.

High-pressure fuel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the support element ( 10 ) for support on a heel ( 12 ) of the housing part ( 1 ) a covenant ( 13 ), which is preferably directed radially outward.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the support element ( 10 ) and the housing part ( 1 ) an annulus ( 14 ), preferably via a housing part ( 1 ) formed leakage channel ( 15 ) with an inlet area ( 16 ) or a return area ( 17 ) is connected or connectable.

High-pressure fuel pump according to claim 4, characterized in that the annular space ( 14 ) via a bore ( 18 ) with the cylinder bore ( 2 ) connected is.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the support element ( 10 ) is made of a metallic material.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing lips ( 7 . 8th ) forming sealing section ( 9 ) is made of an elastomeric material and preferably on the support element ( 10 ) is vulcanized.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing portion ( 9 ) at least two at an axial distance (a) mutually arranged sealing lips ( 7 . 8th ) formed under a radial bias outside circumference on the pump piston ( 4 ), wherein preferably the axial distance (a) of the sealing lips ( 7 . 8th ) to each other greater than the stroke of the pump piston ( 4 ).

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that in the sealing portion ( 9 ) at least one spring element ( 19 ) for radial prestressing of the sealing lips ( 7 . 8th ) opposite the pump piston ( 4 ) is integrated.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing portion ( 9 ) around the hollow cylindrical end of the housing part ( 1 ) is guided and preferably via the support element ( 10 ) against the housing part ( 1 ) is radially biased.

High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the axial support of the support element ( 10 ) on the housing part ( 1 ) a sealing element ( 20 ) is arranged.