DE102016206366A1 - Kraftstoffhochdruckpumpe - Google Patents

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Yavuz Kurt
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe (10) mit einem Pumpengehäuse (12), in dem ein Niederdruckvolumen (46) vorgesehen ist, das über eine Dichtanordnung (50) gegen eine Umgebung (52) verschlossen ist. Eine Kolbenrückholfeder (44), die einen Pumpenkolben (16) vorspannt, ist vollständig innerhalb des Niederdruckvolumens (46) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine.
  • Kraftstoffhochdruckpumpen in Kraftstoffeinspritzsystemen werden dazu verwendet, einen Kraftstoff mit einem hohen Druck zu beaufschlagen, wobei der Druck beispielsweise bei Benzin-Brennkraftmaschinen in einem Bereich von 150 bar bis 400 bar und bei Diesel-Brennkraftmaschinen in einem Bereich von 1500 bar bis 3000 bar liegt. Je höher der Druck, der in dem jeweiligen Kraftstoff erzeugt werden kann, desto geringer sind Emissionen, die während der Verbrennung des Kraftstoffes in einer Brennkammer entstehen, was insbesondere vor dem Hintergrund vorteilhaft ist, dass eine Verringerung von Emissionen immer stärker gewünscht wird.
  • Um die hohen Drücke in dem jeweiligen Kraftstoff erzielen zu können, wird die Kraftstoffhochdruckpumpe typischerweise als Kolbenpumpe ausgeführt, wobei ein oder mehrere Pumpenkolben ein Medium wie Benzin oder Diesel durch eine Auf- und Abwärtsbewegung beispielsweise in ein Hochdruckrail fördern.
  • Dabei bildet ein unterer Teil des Pumpenkolbens eine Schnittstelle zu einem Antriebsbereich, wie beispielsweise einem Rollenstößel, der von einer Nockenwelle in einer translatorischen Bewegung angetrieben wird. Um die Schnittstelle zu dem Antriebsbereich ausbilden zu können, befindet sich der Pumpenkolben teilweise auf einer Kraftstoffseite innerhalb eines Pumpengehäuses der Kraftstoffhochdruckpumpe und teilweise auf einer Motorölseite, z.B. in einem Zylinder. Die Abdichtung zwischen Kraftstoff- und Motorölseite erfolgt dabei häufig über eine Stangendichtung. Weiter ist eine Kolbenrückholfeder vorgesehen, die den Pumpenkolben entlang einer Kolbenbewegungsachse auf den Antriebsbereich vorspannt, und welche sich dabei zumeist an einem Federteller abstützt, welcher an einem unteren Teil des Pumpenkolbens und somit auf der Motorölseite montiert ist. Damit befinden sich Kolbenrückholfeder und Federteller üblicherweise auf der Motorölseite der Kraftstoffhochdruckpumpe, d.h. sie ragen im montierten Zustand in die Motorschnittstelle, üblicherweise den Zylinderkopf.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem in einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe mit der Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine weist ein Pumpengehäuse mit einem Niederdruckvolumen auf, das wenigstens definiert ist durch eine Ausnehmung in dem Pumpengehäuse und durch eine Dichtanordnung zum Verschließen der Ausnehmung gegen eine Umgebung des Pumpengehäuses. Weiter ist ein Pumpenkolben vorgesehen, der zumindest teilweise in dem Niederdruckvolumen angeordnet ist, und der sich durch die Dichtanordnung in die Umgebung des Pumpengehäuses erstreckt. Zusätzlich umfasst die Kraftstoffhochdruckpumpe eine Kolbenrückholfeder zum Vorspannen des Pumpenkolbens entlang einer Kolbenbewegungsachse in Richtung auf die Dichtanordnung. Die Kolbenrückholfeder ist dabei vollständig innerhalb des Niederdruckvolumens angeordnet.
  • Im Gegensatz zu den bisher bekannten Anordnungen befindet sich daher die Kolbenrückholfeder nicht mehr auf der sogenannten Motorölseite der Kraftstoffhochdruckpumpe, sondern in dem Niederdruckvolumen, und somit auf der Kraftstoffseite der Kraftstoffhochdruckpumpe.
  • Insbesondere in dem Niederdruckvolumen der Kraftstoffhochdruckpumpe entstehen aufgrund diverser Einflüsse, zum Beispiel Schaltens eines Einlassventiles und eines Pumpeffektes des Pumpenkolbens, Pulsationen, welche zur Beeinträchtigung der Funktion oder sogar zu einer Beschädigung von Komponenten der Kraftstoffhochdruckpumpe führen könnten. Dadurch, dass die Kolbenrückholfeder in dem Niederdruckvolumen angeordnet ist, kann dieses deutlich größer ausgestaltet werden als bisher üblich, so dass diese Pulsationen gedämpft und somit verringert werden können.
  • Vorteilhaft ist demgemäß in dem Niederdruckvolumen ein Kraftstoff und in der Umgebung ein Motoröl angeordnet, so dass die Kolbenrückholfeder sich vollständig auf der Kraftstoffseite der Kraftstoffhochdruckpumpe befindet.
  • Vorzugsweise ist die Kolbenrückholfeder im Wesentlichen symmetrisch um die Kolbenbewegungsachse ausgebildet, wobei die Kolbenrückholfeder sich konisch verjüngend ausgebildet ist. Alternativ ist es auch möglich, die Kolbenrückholfeder als Bienenkorbfeder mit einem zylindrischen Federteil und einem sich daran anschließenden konischen Federteil auszubilden.
  • Dadurch kann ein weniger turbulentes Fließen des Kraftstoffes in dem Niederdruckvolumen bei einer Bewegung des Pumpenkolbens gewährleistet werden, so dass insgesamt die Gefahr von Kavitationen in dem Niederdruckvolumen verringert werden kann.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung stützt sich die Kolbenrückholfeder auf einer ersten Seite an einer Wand des Pumpengehäuses und auf einer zweiten Seite auf einem Federteller ab. Dabei ist der Federteller vorzugsweise ebenfalls vollständig innerhalb des Niederdruckvolumens angeordnet.
  • Bislang ist es bekannt, dass der Federteller auf einer Motorölseite der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet, und beispielsweise mit zwei Ventilkeilen an dem Pumpenkolben befestigt ist. Im Gegensatz dazu ist nun der Federteller, wie auch die Kolbenrückholfeder, von der Motoröl- auf die Kraftstoffseite der Kraftstoffhochdruckpumpe verlegt, wodurch beispielsweise auch zusätzlich die Anzahl von Komponenten reduziert werden kann.
  • Denn beispielsweise kann der Federteller einstückig mit dem Pumpenkolben ausgebildet sein, wodurch dann auf die Befestigung mittels der bekannten Ventilkeile verzichtet werden kann. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Federteller als separat von dem Pumpenkolben ausgebildetes und nachträglich an diesem befestigtes Bauteil vorgesehen ist. Dabei kann die Befestigung beispielsweise mittels eines Pressverbandes, mittels Kleben, mittels Schweißen oder durch loses Auflegen auf einen Absatz auf den Pumpenkolben realisiert sein.
  • Vorzugsweise verjüngt sich die Kolbenrückholfeder konisch ausgehend von dem Bereich, wo sie sich an der Wand des Pumpengehäuses abstützt, bis zu dem Federteller hin. Bei Vorsehen einer Bienenkorbfeder weist die Kolbenrückholfeder dabei vorteilhaft den zylindrischen Federteil in dem Bereich auf, in dem sich die Kolbenrückholfeder an der Wand des Pumpengehäuses abstützt, und der konische Federteil ist an dem Federteller angeordnet.
  • Im Querschnitt kann der Federteller beispielsweise komplett kreisförmig ausgeführt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Federteller wenigstens einen Durchströmbereich aufweist, insbesondere wenigstens eine Durchströmöffnung und/oder wenigstens eine randseitige Aussparung. Dadurch kann ein Durch- bzw. Vorbeiströmen des Kraftstoffes, der in dem Niederdruckvolumen angeordnet ist, bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens während des Betriebes erleichtert werden, womit sich der Wiederstand reduzieren kann. Es können auch eine Mehrzahl an Durchströmöffnungen, beispielsweise Bohrungen bzw. randseitige Aussparungen, an dem Federteller vorgesehen sein.
  • Vorzugsweise weist die Dichtanordnung eine Dichtungsschale zum Bilden eines Dichtungsvolumens und eine Stangendichtung an dem Pumpenkolben auf, wobei die Dichtungsschale insbesondere in die Ausnehmung des Pumpengehäuses eingepresst ist. Dabei ist die Dichtungsschale vorteilhaft nur soweit in das Pumpengehäuse eingepresst, dass das Dichtungsvolumen in der Dichtungsschale noch einen wesentlichen Beitrag zu dem gesamten Niederdruckvolumen leistet. Dadurch entsteht vorteilhaft ein optimales, möglichst großes Niederdruckvolumen der Kraftstoffhochdruckpumpe auf der Kraftstoffseite, wodurch Pulsationen abgedämpft und somit so gering wie möglich gehalten werden können.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung bildet das Dichtungsvolumen dabei wenigstens ein Drittel des Niederdruckvolumens.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist der Pumpenkolben einen druckseitigen Kolbenabschnitt und einen antriebsseitigen Kolbenabschnitt auf. Der Pumpenkolben bewegt sich im Betrieb in einer Gehäusebohrung des Pumpengehäuses, die entlang der Kolbenbewegungsachse des Pumpenkolbens entgegengesetzt zu dem Niederdruckvolumen einen Druckraum definiert, in dem der Kraftstoff durch die Bewegung des Pumpenkolbens mit einem hohen Druck beaufschlagt wird. In diesem Bereich, der diesem Druckraum zugewandt ist, bildet der Pumpenkolben den druckseitigen Kolbenabschnitt. In der Umgebung außerhalb des Pumpengehäuses, insbesondere im Bereich nahe des Niederdruckvolumens ist gewöhnlich der Antriebsbereich, beispielsweise ein Rollenstößel und eine Antriebswelle mit einem Antriebsnocken angeordnet, die in Kontakt sind mit dem Pumpenkolben, um diesen in seiner translatorischen Bewegung entlang der Kolbenbewegungsachse anzutreiben. In dem Bereich, in dem der Pumpenkolben mit diesem Antriebsbereich in Kontakt steht, bildet der Pumpenkolben den antriebsseitigen Kolbenabschnitt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der antriebsseitige Kolbenabschnitt dabei teleskopartig in den druckseitigen Kolbenabschnitt eingesteckt. Das bedeutet, der druckseitige Kolbenabschnitt weist eine innere Ausnehmung, ähnlich einer Sacklochbohrung, auf, in die der antriebsseitige Kolbenabschnitt dann eingesteckt ist. Durch die mehrteilige Ausbildung des Pumpenkolbens können Querkräfte und damit ein Verschleiß innerhalb einer Kolbenführung des Pumpenkolbens stark reduziert werden.
  • Vorzugsweise ist der antriebsseitige Kolbenabschnitt dabei lose in den druckseitigen Kolbenabschnitt eingesteckt, wobei der antriebsseitige Kolbenabschnitt vorzugsweise mit einem in einem Kraftstoff löslichen Klebstoff in dem druckseitigen Kolbenabschnitt gesichert ist. Im Betrieb löst sich dieser Klebstoff dann vorteilhaft auf, und der antriebsseitige Kolbenabschnitt und der druckseitige Kolbenabschnitt sind gegeneinander beweglich, um so Querkräfte, die auf den Pumpenkolben eingetragen werden, abzudämpfen. Der Klebstoff ist insbesondere deshalb vorgesehen, um beim Transport zu verhindern, dass der antriebsseitige Kolbenabschnitt aus dem druckseitigen Kolbenabschnitt, in den dieser nur lose eingesteckt ist, herausfällt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
  • 1 eine Längsschnittdarstellung einer Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine;
  • 2 eine Detailansicht der Kraftstoffhochdruckpumpe aus 1 in einem Bereich eines Niederdruckvolumens, in dem ein in einer Längsschnittdarstellung gezeigter Pumpenkolben der Kraftstoffhochdruckpumpe in einer ersten Ausführungsform angeordnet ist;
  • 3 eine Querschnittansicht von unten auf einen an dem Pumpenkolben aus 2 angeordneten Federteller in einer ersten Ausführungsform;
  • 4 eine Querschnittansicht von unten auf einen an dem Pumpenkolben aus 2 angeordneten Federteller in einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 eine Querschnittansicht von unten auf einen an dem Pumpenkolben aus 2 angeordneten Federteller in einer dritten Ausführungsform;
  • 6 eine Längsschnittdarstellung des Pumpenkolbens der Kraftstoffhochdruckpumpe aus 1 in einer zweiten Ausführungsform;
  • 7 eine Längsschnittdarstellung des Pumpenkolbens der Kraftstoffhochdruckpumpe aus 1 in einer dritten Ausführungsform;
  • 8 eine Längsschnittdarstellung des Pumpenkolbens der Kraftstoffhochdruckpumpe aus 1 in einer vierten Ausführungsform;
  • 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer Kraftstoffhochdruckpumpe 10, die in einem Kraftstoffeinspritzsystem einen Kraftstoff mit einem hohen Druck beaufschlagt. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 umfasst ein Pumpengehäuse 12, in dem entlang einer Kolbenführung 14 ein Pumpenkolben 16 geführt ist, der sich im Betrieb entlang einer Kolbenbewegungsachse 18 translatorisch auf- und ab bewegt. Bei dieser translatorischen Bewegung verändert der Pumpenkolben 16 ein Volumen in einem Druckraum 20, der in dem Pumpengehäuse 12 angeordnet ist. Dabei wird ein Kraftstoff in dem Druckraum 20 periodisch verdichtet und entspannt. Dem Druckraum 20 wird der Kraftstoff über einen Zulaufbereich 22 zugeführt, der neben einem Zulaufanschluss 24 einen Niederdruckdämpfer 26 und ein Einlassventil 28 aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Einlassventil 28 als aktives Ventil ausgebildet, sodass die Menge an Kraftstoff, die in dem Druckraum 20 mit Hochdruck beaufschlagt wird, über das Einlassventil 28 gesteuert werden kann. Mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff wird nach Schließen des Einlassventiles 28 über ein Auslassventil 30 in einen dem Druckraum 20 nachgelagerten Hochdruckbereich 32, zum Beispiel in ein Common Rail, geführt.
  • Der Pumpenkolben 16 wird in seiner translatorischen Bewegung von einer Antriebswelle 34 angetrieben, die die Antriebskraft beispielsweise über einen Rollenstößel 36 auf einen antriebsseitigen Kolbenabschnitt 38 des Pumpenkolbens 16 überträgt, mit dem der Rollenstößel 36 direkt in Kontakt ist. Entgegengesetzt zu dem antriebsseitigen Kolbenabschnitt 38 weist der Pumpenkolben 16 einen druckseitigen Kolbenabschnitt 40 auf, der mit dem Kraftstoff in dem Druckraum 20 direkt in Kontakt steht.
  • Um den Rollenstößel 36 und damit den mit dem Rollenstößel 36 verbundenen Pumpenkolben 16 permanent in Kontakt mit einer Oberfläche 42 der Antriebswelle 34 zu halten, ist eine Kolbenrückholfeder 44 vorgesehen, die den Pumpenkolben 16 und den Rollenstößel 36 entlang der Kolbenbewegungsachse 18 in Richtung auf die Antriebswelle 34 vorspannt.
  • Je nach Ausführungsform der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 können die Antriebswelle 34 und der Rollenstößel 36 Teil der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 sein oder nicht. In der vorliegenden Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, sind Antriebswelle 34 und Rollenstößel 36 keine Teile der Kraftstoffhochdruckpumpe 10. Die nachfolgend beschriebenen Merkmale sind jedoch auf beide Ausführungsformen der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 anwendbar.
  • Während des Betriebs der Kraftstoffhochdruckpumpe 10, das heißt während der translatorischen Bewegung des Pumpenkolbens 16 in der Kolbenführung 14, kriecht Leckagekraftstoff von dem Druckraum 20 in ein entlang der Kolbenbewegungsachse 18 gegenüberliegend zu dem Druckraum 20 angeordnetes Niederdruckvolumen 46, das in dem Pumpengehäuse 12 gebildet ist. Das Niederdruckvolumen 46 ist dabei einerseits durch eine Ausnehmung 48 in dem Pumpengehäuse 12 und andererseits durch eine Dichtanordnung 50 definiert, die die Ausnehmung 48 gegen eine Umgebung 52 des Pumpengehäuses 12 verschließt.
  • Der Bereich des durch die Ausnehmung 48 und die Dichtanordnung 50 gebildeten Niederdruckvolumens 46 mit Pumpenkolben 16 ist in größerem Detail in einer Längsschnittdarstellung der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 in 2 gezeigt.
  • Um das Niederdruckvolumen 46 zu bilden, ist eine Dichtungsschale 54, welche ein Dichtungsvolumen 56 definiert, in die Ausnehmung 48 in dem Pumpengehäuse 12 eingepresst, allerdings nur am Rand, sodass das von der Dichtungsschale 54 gebildete Dichtungsvolumen 56 fast vollständig zum Mitbilden des Niederdruckvolumens 46 zur Verfügung steht.
  • In der Dichtungsschale 54 ist eine Stangendichtung 58 angeordnet, die an dem Pumpenkolben 16 im antriebsseitigen Kolbenabschnitt 38 anliegende Dichtungslippen 60 aufweist, und so eine Leckage von Kraftstoff aus dem Niederdruckvolumen 46 in die Umgebung 52, das heißt auf die Seite, in der das Motoröl angeordnet ist, verhindert. Die Dichtungsschale 54 ist so ausgeführt, dass sie gemeinsam mit der Ausnehmung 48 ein optimales, das heißt möglichst großes, Niederdruckvolumen 46 in einem Niederdruckbereich 62 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10, das heißt auf der Kraftstoffseite, bildet. Um ein besonders großes Niederdruckvolumen 46 ausbilden zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Dichtungsvolumen 56 der Dichtungsschale 54 wenigstens ein Drittel des gesamten Niederdruckvolumens 46 bildet.
  • Wie weiter in 2 zu sehen ist, ist die Kolbenrückholfeder 44 vollständig in dem Niederdruckvolumen 46 angeordnet und befindet sich somit auf einer Kraftstoffseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und nicht, wie dies bisher üblich war, auf einer Motorölseite. Ebenfalls vollständig in dem Niederdruckvolumen 46 und somit auf der Kraftstoffseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 angeordnet, ist ein Federteller 64, an dem sich die Kolbenrückholfeder 44 abstützt. Die Kolbenrückholfeder 44 stützt sich dabei mit einer ersten Seite 66 an einer Wand 68 des Pumpengehäuses 12 ab, und mit einer zweiten Seite 70 an dem Federteller 64. In der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform des Pumpenkolbens 16 ist der Federteller 64 integral mit dem Pumpenkolben 16 gebildet. Die Kolbenrückholfeder 44 ist hier als Bienenkorbfeder 72 ausgebildet und weist in dem Bereich, in dem sie sich an der Wand 68 abstützt, einen zylindrischen Federteil 74, und in dem Bereich, in dem sie sich an dem Federteller 64 abstützt, einen konischen Federteil 76 auf, der sich in Richtung auf den Federteller 64 verjüngt. Alternativ ist es auch möglich, dass die Kolbenrückholfeder 44 insgesamt als konisch sich verjüngende Feder ausgebildet ist.
  • Bei der Bewegung des Pumpenkolbens 16 in dem Niederdruckvolumen 46 kann somit Kraftstoff relativ ungehindert an der Kolbenrückholfeder 44 entlang strömen, wodurch die Bildung von Kavitationen beispielsweise an dem Pumpengehäuse 12 bzw. an der Dichtungsschale 54 vermieden werden kann.
  • Um weiter ein Durch- bzw. Vorbeiströmen des Kraftstoffes bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens 12 während des Betriebs der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 zu erleichtern und somit den Widerstand zu reduzieren, kann der Federteller 64, der vorzugsweise komplett kreisförmig ausgeführt ist, wenigstens einen Durchströmbereich 78 aufweisen.
  • In den 3 bis 5 sind hierzu Draufsichten auf den Federteller 64 gezeigt. In einer ersten Ausführungsform, gezeigt in 3, weist der Federteller 64 mehrere symmetrisch um die Kolbenbewegungsachse 18 angeordnete Durchströmöffnungen 80 auf, die ein weitgehend widerstandsfreies Strömen des Kraftstoffes bei der Bewegung des Pumpenkolbens 16 ermöglichen.
  • In 4 ist eine zweite Ausführungsform des Federtellers 64 gezeigt, bei dem randseitige Aussparungen 82 symmetrisch um die Kolbenbewegungsachse 18 angeordnet sind. Bei einer dritten Ausführungsform, gezeigt in 5, sind diese randseitigen Aussparungen 82 nicht halbkreisförmig ausgebildet, wie in 4, sondern durch Abschneiden von Kreissegmenten des ursprünglich kreisförmigen Federtellers 64 gebildet.
  • 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Pumpenkolbens 16, bei dem der Federteller 64 nicht einstückig mit dem Pumpenkolben 16 ausgebildet ist, sondern als separat von dem Pumpenkolben 16 ausgebildetes Bauteil vorgesehen ist, das nachträglich an dem Pumpenkolben 16 befestigt wird. In der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist dazu an dem Pumpenkolben 16 ein Absatz 84 vorgesehen, auf dem der Federteller 64 aufliegt. Der Federteller 64 ist hierzu von oben auf den Pumpenkolben 16 aufgeschoben.
  • 7 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der der Federteller 64 ebenfalls als separates Bauteil ausgebildet ist und durch beispielsweise einen Pressverband, durch Kleben und/oder Schweißen an dem Pumpenkolben 16 befestigt ist.
  • Wie in der vierten Ausführungsform in 8 zu sehen ist, kann der Pumpenkolben 16 statt wie in den vorherigen Ausführungsformen einteilig, auch mehrteilig ausgeführt sein. In 8 weist hierzu der druckseitige Kolbenabschnitt 40 eine Sacklochbohrung 86 auf, in die der antriebsseitige Kolbenabschnitt 38 teleskopartig eingesteckt ist. Bei einem demgemäß zweiteilig ausgeführten Pumpenkolben 16 werden Querkräfte, die auf den Pumpenkolben 16 im Betrieb einwirken, reduziert. Es besteht hier die Möglichkeit, den antriebsseitigen Kolbenabschnitt 38, der zumindest teilweise außerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 liegt, ohne feste und auch ohne flexible Verbindung mit dem druckseitigen Kolbenabschnitt 40 des Pumpenkolbens 16 auszuführen, das heißt, der antriebsseitige Kolbenabschnitt 38 kann lose in den druckseitigen Kolbenabschnitt 40 des Pumpenkolbens 16 eingesteckt sein. Um zu verhindern, dass der antriebsseitige Kolbenabschnitt 38 zum Beispiel während des Transports herausfällt, kann beispielsweise ein Klebstoff zur temporären Befestigung verwendet werden, der sich später in dem Kraftstoff löst.
  • Insgesamt resultiert die Anordnung der Kolbenrückholfeder 44 in dem Niederdruckvolumen 46 in einem insgesamt deutlich vergrößerten Niederdruckvolumen 46 im Vergleich zu bisherigen Anordnungen, da die Dichtungsschale 54 nun nach unten vergrößert bzw. verschoben ist, damit die Kolbenrückholfeder 44 in die Kraftstoffseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 integriert werden kann. Ein größeres Niederdruckvolumen 46 führt zu besseren Dämpfungseigenschaften in der Kraftstoffhochdruckpumpe 10. Zusätzlich können einige Komponenten entfallen, wie beispielsweise die bisher verwendeten Ventilkeile zur Befestigung des Federtellers 64 an dem Pumpenkolben 16, was in einer Kostenersparnis resultiert. Bei einer mehrteiligen Ausgestaltung des Pumpenkolbens 16, wie beispielsweise in 8 gezeigt, ist bei einer flexiblen Verbindung der beiden Kolbenabschnitte 38, 40 kein zusätzliches Bauteil erforderlich, was ebenfalls in einer Kostenersparnis resultiert. Aufgrund der Integration des Federtellers 64 in den Pumpenkolben 16 kann der Montageaufwand deutlich reduziert werden, da keine Ventilkeile mehr erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die bekannten Designs der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 eine nachträgliche Demontage der Kolbenrückholfeder 44 von außen ermöglichen, was in der vorliegenden Kraftstoffhochdruckpumpe 10 nach der Endmontage nicht mehr möglich ist, sodass hier ein Schutz vor Missbrauch durch Unbefugte besteht.

Claims (10)

  1. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, aufweisend: – ein Pumpengehäuse (12) mit einem Niederdruckvolumen (46), das wenigstens definiert ist durch eine Ausnehmung (48) in dem Pumpengehäuse (12) und durch eine Dichtanordnung (50) zum Verschließen der Ausnehmung (48) gegen eine Umgebung (52) des Pumpengehäuses (12); – einen Pumpenkolben (16), der zumindest teilweise in dem Niederdruckvolumen (46) angeordnet ist, und der sich durch die Dichtanordnung (50) in die Umgebung (52) des Pumpengehäuses (12) erstreckt; – eine Kolbenrückholfeder (44) zum Vorspannen des Pumpenkolbens (16) entlang einer Kolbenbewegungsachse (18) in Richtung auf die Dichtanordnung (50), wobei die Kolbenrückholfeder (44) vollständig innerhalb des Niederdruckvolumens (46) angeordnet ist.
  2. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Niederdruckvolumen (46) ein Kraftstoff und in der Umgebung (52) ein Motoröl angeordnet ist.
  3. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenrückholfeder (44) im Wesentlichen symmetrisch um die Kolbenbewegungsachse (18) ausgebildet ist, wobei die Kolbenrückholfeder (44) sich konisch verjüngend oder als Bienenkorbfeder (72) mit einem zylindrischen Federteil (74) und einem sich daran anschließenden konischen Federteil (76) ausgebildet ist.
  4. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenrückholfeder (44) sich auf einer ersten Seite (66) an einer Wand (68) des Pumpengehäuses (12) und auf einer zweiten Seite (70) auf einem Federteller (64) abstützt, wobei der Federteller (64) vollständig innerhalb des Niederdruckvolumens (46) angeordnet ist.
  5. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (64) einstückig mit dem Pumpenkolben (16) ausgebildet ist oder dass der Federteller (64) als separat von dem Pumpenkolben (16) ausgebildetes und nachträglich an diesem befestigtes Bauteil vorgesehen ist.
  6. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (64) wenigstens einen Durchströmbereich (78), insbesondere wenigstens eine Durchströmöffnung (80) und/oder wenigstens eine randseitige Aussparung (82) aufweist.
  7. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtanordnung (50) eine Dichtungsschale (54) zum Bilden eines Dichtungsvolumens (56) und eine Stangendichtung (58) an dem Pumpenkolben (16) aufweist, wobei die Dichtungsschale (54) insbesondere in die Ausnehmung (48) des Pumpengehäuses (12) eingepresst ist.
  8. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsvolumen (56) wenigstens ein Drittel des Niederdruckvolumens (46) bildet.
  9. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (16) einen druckseitigen Kolbenabschnitt (40) und einen antriebsseitigen Kolbenabschnitt (38) aufweist, wobei der antriebsseitige Kolbenabschnitt (38) teleskopartig in den druckseitigen Kolbenabschnitt (40) eingesteckt ist.
  10. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der antriebsseitige Kolbenabschnitt (38) lose in den druckseitigen Kolbenabschnitt (40) eingesteckt ist, wobei der antriebsseitige Kolbenabschnitt (38) vorzugsweise mit einem in einem Kraftstoff löslichen Klebstoff in dem druckseitigen Kolbenabschnitt (38) gesichert ist.
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