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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung (bzw. Hochdruck-Kraftstoffzuführvorrichtung) eines Motors, der ein Verbrennungsmotor ist.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors dient dazu, einen Kraftstoff, der durch eine Niederdruckpumpe von einem Kraftstofftank zugeführt wird, erneut auf Hochdruck (z.B. Hochdruckniveau) zu pumpen, und den geförderten Kraftstoff dem Verbrennungsmotor zuzuführen, und (diese) ist so eingerichtet, dass sie meistens im Verbrennungsmotor montiert ist, um mit einem Betrieb des Verbrennungsmotors (z.B. wirkungsmäßig) verbunden zu sein und um mit der Leistung (z.B. Antriebskraft) vom Verbrennungsmotor versorgt zu werden.
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Die bestehende Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung ist meistens so eingerichtet, dass sie eine in einem Verbrennungsmotorblock separat montierte Hochdruckpumpe betreibt, welche von einer Kurbelwelle, einem Riemen oder dergleichen (für den Verbrennungsmotor) aus mit einem Leistungsübertragungsmittel (z.B. Antriebübertragungsmittel), wie z.B. einer Nockenwelle, einem Zahnrad und einer Kette, (wirkungsmäßig) verbunden ist.
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Somit ist ein separates Pumpengehäuse, das die Hochdruckpumpe bildet, an einer Seite des Verbrennungsmotorblocks montiert, ein separates Teil (z.B. Bauteil) wie die Nockenwelle, das die Leistung von dem Verbrennungsmotor zum Pumpengehäuse überträgt, ist erforderlich, um die mit einer Drehung des Verbrennungsmotors (wirkungsmäßig) verbundene Leistung (z.B. Antriebskraft) zum Pumpengehäuse (z.B. zur Innenseite des Pumpengehäuses) zuzuführen, und das Pumpengehäuse ist mit einer Pumpe ausgestattet, die den Kraftstoff – wie oben erläutert – mittels der übertragenen Leistung auf einen Hochdruck fördert.
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Die bestehende Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung, die das separate Pumpengehäuse aufweist, welches – wie oben erläutert – im Verbrennungsmotorblock montiert ist, hat ein relativ schweres Gewicht, so dass sie die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs nachteilig beeinträchtigt, und erfordert ein separates Teil zum Übertragen der mit dem Verbrennungsmotor synchronisierten Leistung zum Pumpengehäuse, so dass sie einen komplizierten Aufbau und ein relativ großes Volumen hat.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die im Stande ist, eine Montierbarkeit in einem Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) zu verbessern, indem ein Verbrennungsmotor kompakter konfiguriert wird, um ein relativ geringes Volumen zu haben, die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, indem ein Gewicht und die Anzahl der erforderlichen Teile reduziert wird, und eine reibungslose Funktionsfähigkeit und lange Haltbarkeit bereitzustellen.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors aufweisen: ein Kettengehäuse, das eine Kette (z.B. teilweise oder abschnittsweise) umgibt, welche Leistung von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors auf eine Ventil-Nockenwelle überträgt, einen Pumpengehäuseteil, der in dem Kettengehäuse integriert ist, und einen Pump-Drehkörper, der direkt durch die Kette angetrieben wird und im Inneren des Pumpengehäuseteils eine hin- und hergehende Linearverschiebung bildet (bzw. bewirkt).
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Der Pump-Drehkörper kann aufweisen: einen Kettenradteil, der mit der Kette gekoppelt ist, einen Nockenteil, der sich durch eine Drehung des Kettenradteils dreht, und einen Hohlteil, der den Kettenradteil integral mit dem Nockenteil verbindet.
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Das Kettengehäuse kann aufweisen: ein Frontgehäuse, das die Kette von einer Vorderseite eines Verbrennungsmotorblocks aus (z.B. teilweise oder abschnittsweise) umgibt, ein Rückgehäuse, dass so eingerichtet ist, dass es die Kette in einem gemeinsam mit dem Frontgehäuse umschlossenen Raum positioniert (z.B. die Kette in einem von dem Frontgehäuse verschlossenen Raum positioniert), wobei es die Kette von einer Gegenseite des Frontgehäuses, in Bezug auf die Kette, aus umgibt, und einen Stützschaft, der so eingerichtet ist, dass er mit einem ersten Ende an dem Frontgehäuse fixiert ist und mit einem zweiten Ende an dem Rückgehäuse fixiert ist, um eine Innenseite des Hohlteils des Pump-Drehkörpers drehbar zu stützen.
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Wälzlager können an wenigstens zwei Stellen zwischen dem Stützschaft und dem Hohlteil des Pump-Drehkörpers montiert sein, um eine Drehung des Pump-Drehkörpers zu stützen.
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Der Pumpengehäuseteil kann mit einer Einzelpumpe (bzw. Unit Pump, z.B. ein Unit-Pump-System) ausgestattet sein, die einen Kolben aufweist, welcher sich linear hin- und herbewegt und mit dem Nockenteil des Pump-Drehkörpers (wirkungsmäßig) verbunden ist (z.B. vom Nockenteil des Pump-Drehkörpers betätigt wird), um einen Kraftstoff zu pumpen.
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Die Kette, die die Ventil-Nockenwelle antreibende Leistung von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors überträgt, kann direkt mit dem Kettenradteil gekoppelt sein, und die für das Hochdruck-Pumpen des Kraftstoffes erforderliche, hin- und hergehende Linearverschiebung kann durch das (z.B. in dem) Kettenradteil gebildet werden, wobei sich der mit dem Hohlteil direkt verbundene Nockenteil dreht.
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Es wird verstanden, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche Begriffe wie sie hierin verwendet werden, einschließend sind für allgemeine Kraftfahrzeuge wie Personenfahrzeuge inklusive Geländewagen (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybridfahrzeuge, Wasserstoff-angetriebene Fahrzeuge und andere alternative Kraftstoff-Fahrzeuge (z.B. Kraftstoffe, die von Ressourcen außer Mineralöl stammen) mit einschließen. Wie hierin darauf verwiesen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Kraftquellen hat, zum Beispiel sowohl benzin-angetriebene als auch elektrisch-angetriebene Fahrzeuge.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt werden.
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Erläuterung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Kettengehäuse veranschaulicht, in welchem eine beispielhafte Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist.
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2 ist eine Schnittansicht der Hauptteile der vorliegenden Erfindung in einem Zustand, in dem das Kettengehäuse aus 1 mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist.
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3 ist ein Diagramm, das nur einige der Hauptteile in der Konfiguration aus 1 veranschaulicht.
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4 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie IV-IV aus 1 genommen ist.
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Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht zwangsläufig im Maßstab sind und eine einigermaßen vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen präsentieren, welche veranschaulichend für die Grundprinzipien der Erfindung sind. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich, zum Beispiel, spezifischer Dimensionen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird/werden, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen deckt/decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung(en) fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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Bezugnehmend auf 1, 2, 3 und 4 weist eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Kettengehäuse 3, das so eingerichtet ist, dass es eine Kette 1 (z.B. teilweise oder abschnittsweise) umgibt, welche Leistung von einer Kurbelwelle für den Verbrennungsmotor auf eine Ventil-Nockenwelle überträgt, einen Pumpengehäuseteil 5, der so eingerichtet ist, dass er in dem Kettengehäuse 3 integriert ist, und einen Pump-Drehkörper (bzw. Drehkörper zum Pumpen) 7 auf, der so eingerichtet ist, dass er durch die Kette direkt angetrieben wird und eine hin- und hergehende Linearverschiebung im Inneren des Pumpengehäuseteils 5 bildet.
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Das heißt, im Vergleich zum Fall, bei dem ein separates Pumpengehäuse montiert ist, ist ein Kettengehäuse 3 des Verbrennungsmotors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit dem Pumpengehäuseteil 5 integral ausgebildet (z.B. ist das Pumpengehäuseteil 5 in dem Kettengehäuse 3 integriert), welcher den Kraftstoff auf Hochdruck (z.B. Hochdruckniveau) fördert, und somit hat der Verbrennungsmotor ein verringertes Volumen und Gewicht, um kompakter eingerichtet zu sein, wodurch die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs verbessert wird.
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Der Pump-Drehkörper 7 weist einen Kettenradteil 9, der eingerichtet ist, um mit der Kette 1 gekoppelt zu sein, einen Nockenteil 11, der eingerichtet ist, um sich durch eine Drehung des Kettenradteils 9 zu drehen, und einen Hohlteil 13 auf, der ein Hohlschaft ist, welcher eingerichtet ist, um den Kettenradteil 9 integral mit dem Nockenteil 11 zu verbinden.
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Das heißt, um die Leistung vom Verbrennungsmotor bereitzustellen, die erforderlich ist, um den Kraftstoff bei einem Hochdruck zu fördern, wird gemäß der bezogenen Technik ein in einem separaten Gehäuse montierter Pump-Nocken (bzw. Nocken zum Pumpen) angetrieben, indem durch eine Leistungsübertragungsvorrichtung (z.B. Antriebübertragungsvorrichtung), wie z.B. eine separate Nockenwelle, ein Zahnrad und ein Riemen, Leistung von dem Verbrennungsmotor entnommen wird. Allerdings kann gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Kette 1, die die Ventil-Nockenwelle antreibende Leistung von der Verbrennungsmotor-Kurbelwelle überträgt, direkt mit dem Kettenradteil 9 gekoppelt sein, und die für das Hochdruck-Pumpen des Kraftstoffs erforderliche, hin- und hergehende Linearverschiebung kann durch den Kettenradteil 9 gebildet werden, wobei sich der mit dem Hohlteil 13 direkt verbundene Nockenteil 11 dreht, wodurch die Anzahl der für das Hochdruck-Pumpen des Kraftstoffs erforderlichen Teile reduziert wird, was das Gewicht und das Volumen verringert und das Hochdruck-Pumpen des Kraftstoffes mit dem kompakten Aufbau bereitstellt.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist das Kettengehäuse 3 auf ein Frontgehäuse 3-1, das eingerichtet ist, um die Kette 1 von einer Vorderseite des Verbrennungsmotorblocks 23 aus (z.B. teilweise oder abschnittsweise) zu umgeben, ein Rückgehäuse 3-2, das so eingerichtet ist, dass es die Kette 1 in einem gemeinsam mit dem Frontgehäuse 3-1 (z.B. teilweise oder abschnittsweise) umschlossenen Raum positioniert, wobei es die Kette 1 von einer Gegenseite des Frontgehäuses 3-1, in Bezug auf die Kette 1, aus (z.B. teilweise oder abschnittsweise) umgibt, sowie einen Stützschaft (z.B. Stützwelle) 15, der so eingerichtet ist, dass er mit einem Ende an dem Frontgehäuse 3-1 fixiert ist und mit dem anderen Ende an dem Rückgehäuse 3-2 fixiert ist, um eine Innenseite des Hohlteils 13 des Pump-Drehkörpers 7 drehbar zu stützen.
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Ferner sind Wälzlager 17 an wenigstens zwei Stellen zwischen dem Stützschaft 15 und dem Hohlteil 13 des Pump-Drehkörpers 7 montiert, um die Drehung des Pump-Drehkörpers 7 zu stützen.
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Das heißt, der Pump-Drehkörper 7 wird durch den Stützschaft 15 drehbar am Kettengehäuse 3 gestützt und wird durch das Wälzlager 17 gestützt, und somit kann sich der Pump-Drehkörper 7 reibungsloser und sanfter drehen und kann eine verbesserte Haltbarkeit haben.
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Ferner kann als das Wälzlager 17 ein Kugellager, ein Nadellager oder dergleichen verwendet werden, und die Wälzlager 17 sind auf beiden Seiten des Pump-Drehkörpers 7 montiert und können somit so eingerichtet sein, den Pump-Drehkörper 7 sicher am Stützschaft 15 zu stützen.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Pumpengehäuseteil 5 integral am Rückgehäuse 3-2 ausgebildet, und der Pumpengehäuseteil 5 ist mit einer Einzelpumpe (bzw. Unit Pump) 21 ausgestattet, die so eingerichtet ist, dass sie einen Kolben 19 aufweist, welcher sich linear hin- und herbewegt und mit dem Nockenteil 11 des sich drehenden Pump-Drehkörpers 7 (wirkungsmäßig) verbunden ist, um den Kraftstoff zu fördern.
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Das heißt, der Kolben 19 ist in den Pumpengehäuseteil 5 eingesetzt, um die Einzelpumpe 21 am Pumpengehäuseteil 5 in dem Zustand zu fixieren, in dem der Kolben 19 den Nockenteil 11 kontaktiert, und die Einzelpumpe 21 dient dazu, um durch die mittels des Nockenteils 11 und des Kolbens 19 bereitgestellte, hin- und hergehende Linearbewegung den Kraftstoff darin auf Hochdruck zu pumpen.
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Der Pumpengehäuseteil 5 und die Einzelpumpe 21 können an einer beliebigen Stelle positioniert werden, an der die Leistung von der Kette 1 übertragen werden kann, und somit kann die Position davon relativ frei ausgewählt werden, um die Entwurfsfreiheit des Verbrennungsmotors zu verbessern, wodurch der Verbrennungsmotor kompakter konfiguriert wird.
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Ferner kann gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Teile und das Volumen, die erforderlich sind, um die Hochdruck-Kraftstoffversorgungsvorrichtung zu konfigurieren, beträchtlich verringert werden und als Folge können die Kosten, die erforderlich sind, um das Fahrzeug herzustellen, verringert werden und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs kann verbessert werden.
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Ferner kann der Pump-Drehkörper 7 so eingerichtet sein, dass er das Hochdruck-Pumpen des Kraftstoffs durch das einfachere Leistungsübertragungsverfahren durchführt, und der Pump-Drehkörper 7 kann so eingerichtet sein, dass er durch das Wälzlager 17 gestützt wird, um die reibungslosere Bewegung durchzuführen, wodurch die gesamte Haltbarkeit in hohem Maße verbessert wird.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Montierbarkeit im Fahrzeug zu verbessern, indem der Verbrennungsmotor kompakter konfiguriert wird, um ein relativ geringeres Volumen zu haben, die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, indem das Gewicht und die Anzahl der erforderlichen Teile verringert wird, und die reibungslose Funktionsfähigkeit und lange Haltbarkeit bereitzustellen.
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Zur Einfachheit in der Beschreibung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“ oder „unterer“, „innerer“ oder „äußerer“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
