DE102018209333A1 - High-pressure fuel pump - Google Patents
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Abstract
Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine umfasst ein Pumpengehäuse, welches einen Gehäusedeckel umfasst, und einen Einlassstutzen (30), der an dem Gehäusedeckel befestigt ist und in dem eine Filtereinrichtung (32) angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Filtereinrichtung (32) in dem Einlassstutzen (30) mit radialem Spiel (72) axial gehalten ist.A high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine comprises a pump housing, which comprises a housing cover, and an inlet connector (30), which is fastened to the housing cover and in which a filter device (32) is arranged. It is proposed that the filter device (32) be held axially in the inlet connection (30) with radial play (72).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump according to the preamble of claim 1.
Vom Markt her sind Kraftstoff-Hochdruckpumpen bekannt, die zu einem Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine gehören. Diese Kraftstoff-Hochdruckpumpen umfassen einen meist in etwa zylindrischen Gehäusekörper, in dem ein Förderkolben beweglich geführt ist. Stirnseitig ist an dem Gehäusekörper ein haubenartiger Gehäusedeckel befestigt, unter dem ein Druckdämpfer, meist ein Membrandämpfer, angeordnet ist. Der Gehäusedeckel kann als dünnwandiges Blechformteil ausgebildet sein. Die Zuführung des Kraftstoffs zu der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erfolgt über einen Einlassstutzen, der an dem Gehäusedeckel beispielsweise durch Verlöten befestigt ist. In dem Einlassstutzen ist eine Filtereinrichtung angeordnet und in dem Einlassstutzen im Presssitz gehalten.From the market, high-pressure fuel pumps are known, which belong to a fuel injection system of an internal combustion engine. These high-pressure fuel pumps comprise a generally cylindrical housing body in which a delivery piston is movably guided. On the front side, a hood-like housing cover is attached to the housing body, below which a pressure damper, usually a diaphragm damper, is arranged. The housing cover may be formed as a thin-walled sheet metal part. The supply of the fuel to the high pressure fuel pump via an inlet nozzle, which is attached to the housing cover, for example by soldering. In the inlet nozzle, a filter device is arranged and held in the inlet nozzle in a press fit.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu schaffen, welche im Betrieb robust ist und kostengünstig hergestellt werden kann.Object of the present invention is to provide a high-pressure fuel pump, which is robust in operation and can be produced inexpensively.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wesentliche Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und in der beigefügten Zeichnung.This object is achieved by a high-pressure fuel pump with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in subclaims. For the invention essential features are also found in the following description and in the accompanying drawings.
Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine umfasst ein Pumpengehäuse, welches wiederum einen Gehäusedeckel umfasst. Der Gehäusedeckel kann als haubenartiges und dünnwandiges metallisches Blechformteil ausgebildet sein, und üblicherweise sitzt er stirnseitig auf einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäusekörper, in dem ein Förderkolben beweglich geführt ist. In dem zwischen dem Gehäusekörper und dem Gehäusedeckel eingeschlossenen Raum kann ein Druckdämpfer untergebracht sein, welcher niederdruckseitige Druckpulsationen dämpfen soll.The high-pressure fuel pump according to the invention for a fuel injection system of an internal combustion engine comprises a pump housing, which in turn comprises a housing cover. The housing cover may be formed as a hood-like and thin-walled metallic sheet metal part, and usually it sits frontally on a substantially cylindrical housing body in which a delivery piston is movably guided. In the enclosed between the housing body and the housing cover space, a pressure damper may be accommodated, which should dampen low-pressure side pressure pulsations.
Zu der Kraftstoff-Hochdruckpumpe gehört auch ein Einlassstutzen, der an dem Gehäusedeckel befestigt ist. Beispielsweise kann der Einlassstutzen aus Metall hergestellt sein und von dem Gehäusedeckel in radialer oder in axialer Richtung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe abragen. Im Betrieb der Kraftstoff-Hochdruckpumpe ist der Einlassstutzen mit einer niederdruckseitigen Kraftstoffversorgung verbunden, beispielsweise einem Auslass einer vorzugsweise elektrischen Vorförderpumpe. Über den Einlassstutzen wird der Kraftstoff-Hochdruckpumpe also der Kraftstoff zugeführt. Um die Kraftstoff-Hochdruckpumpe vor im Kraftstoff vorhandenen Verschmutzungen zu schützen, ist in dem Einlassstutzen eine Filtereinrichtung angeordnet. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Filtereinrichtung in dem Einlassstutzen mit radialem Spiel axial gehalten ist.The fuel high-pressure pump also includes an inlet nozzle, which is attached to the housing cover. For example, the inlet nozzle may be made of metal and protrude from the housing cover in the radial or in the axial direction of the high-pressure fuel pump. During operation of the high-pressure fuel pump, the inlet connection is connected to a low-pressure-side fuel supply, for example an outlet of a preferably electric prefeed pump. About the inlet port of the high-pressure fuel pump is thus supplied to the fuel. In order to protect the high-pressure fuel pump against contaminants present in the fuel, a filter device is arranged in the inlet connection. According to the invention it is proposed that the filter device is held axially in the inlet nozzle with radial clearance.
Erfindungsgemäß wird also zur Fixierung der Filtereinrichtung in dem Einlassstutzen auf die bisher eingesetzte radiale Pressverbindung der Filtereinrichtung im Einlassstutzen verzichtet und stattdessen die Filtereinrichtung mit einem - üblicherweise sehr geringen - radialen Spiel im Einlassstutzen gehalten. Dies hat den Vorteil, dass ein bei der Verbindung des Einlassstutzens mit dem Gehäusedeckel mittels eines thermischen Verfahrens verursachter temperaturbedingter Verzug insbesondere des Einlassstutzens keine Auswirkung auf die Halterung der Filtereinrichtung im Einlassstutzen hat. Da der Außendurchmesser der Filtereinrichtung keine Dichtungs- und Fixierfunktion mehr hat, kann eine entsprechende Außentoleranz mindestens jenes Abschnitts der Filtereinrichtung, mittels dem die Filtereinrichtung in dem Einlassstutzen gehalten ist, sehr viel großzügiger gewählt werden, wodurch die Herstellkosten gesenkt werden. Dennoch können ausreichende Haltekräfte der Filtereinrichtung im Einlassstutzen realisiert werden, und es wird die Unversehrtheit eines Filtergewebes der Filtereinrichtung sichergestellt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine axiale Halterung der Filtereinrichtung axiale Längenänderungen der Filtereinrichtung in einem gewissen Umfang zu kompensieren in der Lage ist.According to the invention, the filter device in the inlet connection is thus dispensed with in order to fix the previously used radial press connection of the filter device in the inlet connection and instead holds the filter device with a - usually very small - radial play in the inlet connection. This has the advantage that a temperature-induced distortion, in particular of the inlet nozzle, caused by a thermal method when connecting the inlet nozzle to the housing cover has no effect on the mounting of the filter device in the inlet nozzle. Since the outer diameter of the filter device no longer has a sealing and fixing function, a corresponding outer tolerance of at least that portion of the filter device by means of which the filter device is held in the inlet nozzle, can be chosen much more generous, whereby the manufacturing costs are reduced. Nevertheless, sufficient holding forces of the filter device can be realized in the inlet nozzle, and it ensures the integrity of a filter fabric of the filter device. It is advantageous if an axial support of the filter device to compensate for axial changes in length of the filter device to a certain extent in a position.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Filtereinrichtung mindestens auf einer ersten axialen Seite an einem ringförmigen ersten Halteelement anliegt, welches mindestens in einer ersten axialen Richtung relativ zum Einlassstutzen fix ist. Somit kann der Verlauf der Innenwand des Einlassstutzens vergleichsweise einfach ausgebildet sein, wodurch die Herstellkosten gering gehalten werden.A development of the invention is characterized in that the filter device rests at least on a first axial side against an annular first holding element, which is fixed relative to the inlet nozzle at least in a first axial direction. Thus, the course of the inner wall of the inlet nozzle can be formed comparatively simple, whereby the production costs are kept low.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Filtereinrichtung zusätzlich auf einer zweiten axialen Seite, die von der ersten axialen Seite entgegengesetzt ist, an einem zweiten Halteelement anliegt, welches ringförmig ist und mindestens in einer zweiten axialen Richtung, die zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist, relativ zum Einlassstutzen fix ist. Somit wird die Filtereinrichtung in axialer Richtung zwischen zwei Halteelementen gehalten, wodurch die Innenwand des Einlassstutzens besonders einfach ausgebildet sein kann, wodurch die Herstellkosten gering gehalten werden. A development of the invention is characterized in that the filter device additionally bears on a second axial side, which is opposite from the first axial side, on a second holding element, which is annular and at least in a second axial direction, which is the first axial Direction is opposite, relative to the inlet nozzle is fixed. Thus, the filter device is held in the axial direction between two holding elements, whereby the inner wall of the inlet nozzle can be particularly simple, whereby the manufacturing costs are kept low.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eines der Halteelemente durch einen Sprengring gebildet ist, der in einer Umfangsnut in einer Innenwand des Einlassstutzens gehalten ist. Eine solche Nut kann sehr preiswert in eine Innenwand des Einlassstutzens eingebracht werden. Der vorgeschlagene Sprengring ermöglicht durch seine geteilte Form eine zuverlässige Fixierung selbst bei starken Schwankungen des Innendurchmessers des Einlassstutzens.A development of the invention is characterized in that at least one of the retaining elements is formed by a snap ring, which is held in a circumferential groove in an inner wall of the inlet nozzle. Such a groove can be introduced very inexpensively into an inner wall of the inlet nozzle. The proposed snap ring allows by its split shape reliable fixation even with large fluctuations in the inner diameter of the inlet nozzle.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eines der Halteelemente durch eine Presshülse gebildet ist, die gegen die Innenwand des Einlassstutzens verpresst ist. Alternativ oder zusätzlich zu einem als Sprengring ausgebildeten Halteelement wird hierdurch eine Möglichkeit geschaffen, ein Halteelement ohne eine Nut in der Innenwand des Einlassstutzens zu fixieren, wodurch die Herstellkosten nochmals gesenkt werden.A development of the invention is characterized in that at least one of the holding elements is formed by a compression sleeve which is pressed against the inner wall of the inlet nozzle. As an alternative or in addition to a retaining element designed as a snap ring, this provides a possibility of fixing a retaining element without a groove in the inner wall of the inlet neck, thereby further reducing the production costs.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eines der Halteelemente ein ringförmiges Dichtelement umfasst, vorzugsweise durch ein solches gebildet ist. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Filtereinrichtung und dem Einlassstutzen geschaffen, so dass sichergestellt ist, dass Verschmutzungen im Kraftstoff nicht an der Filtereinrichtung vorbei in das Innere der Kraftstoff-Hochdruckpumpe gelangen können. Vorteilhafterweise ist in einem solchen Fall das Dichtelement als axial wirkendes Dichtelement ausgebildet.A development of the invention is characterized in that at least one of the holding elements comprises an annular sealing element, preferably formed by such. In this way, a reliable seal between the filter device and the inlet nozzle is created, so that it is ensured that contaminants in the fuel can not pass the filter device into the interior of the high-pressure fuel pump. Advantageously, in such a case, the sealing element is designed as an axially acting sealing element.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das ringförmige Dichtelement eine Axialdichtung umfasst und teilweise in einer Nut aufgenommen ist, die in einem axialen Absatz einer Innenwand des Einlassstutzens ausgebildet ist. Auch hierdurch werden die Herstellkosten gesenkt, da als Dichtelement ein einfacher O-Ring verwendet werden kann, der aufgrund seiner Federelastizität die Filtereinrichtung gegen das andere Halteelement beaufschlagt, so dass die Filtereinrichtung in axialer Richtung sicher und unbeweglich gehalten ist. Dabei ist die Abdichtung der Filtereinrichtung relativ zu dem Einlassstutzen aufgrund der axialen Dichtung unabhängig von einem beispielsweise temperaturbedingten Verzug des Einlassstutzens.A development of the invention is characterized in that the annular sealing element comprises an axial seal and is partially received in a groove which is formed in an axial shoulder of an inner wall of the inlet nozzle. This also reduces the manufacturing costs, since a simple O-ring can be used as the sealing element, which acts on the filter device against the other holding element due to its spring elasticity, so that the filter device is held securely and immovably in the axial direction. In this case, the sealing of the filter device relative to the inlet connection due to the axial seal is independent of, for example, temperature-induced distortion of the inlet connection.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Filtereinrichtung einen zylindrischen Basisabschnitt und einen sich von diesem erstreckenden Filterabschnitt aufweist, wobei die oben erwähnte erste axiale Seite und/oder die oben erwähnte zweite axiale Seite an dem Basisabschnitt vorhanden sind. Somit wird bei der Filtereinrichtung die Haltefunktion von der Filterfunktion getrennt, so dass Beschädigungen an dem Filterabschnitt und somit eine Einschränkung der Filterfunktion durch die Halterung der Filtereinrichtung in dem Einlassstutzen vermieden werden. Üblicherweise ist der Basisabschnitt als ein starrer und massiver Ring ausgebildet, wohingegen der Filterabschnitt als ein sich vom Basisabschnitt axial erstreckender topfförmiger Abschnitt ausgebildet ist, dessen Umfangswand zumindest abschnittsweise aus einem Filtergewebe hergestellt ist.A development of the invention is characterized in that the filter device has a cylindrical base portion and a filter section extending therefrom, wherein the above-mentioned first axial side and / or the above-mentioned second axial side are provided on the base portion. Thus, in the filter device, the holding function is separated from the filter function, so that damage to the filter section and thus a restriction of the filter function are avoided by the holder of the filter device in the inlet nozzle. Usually, the base portion is formed as a rigid and solid ring, whereas the filter portion is formed as an axially extending from the base portion cup-shaped portion whose peripheral wall is at least partially made of a filter fabric.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen einer Innenwand des Einlassstutzens und einer Außenwand der Filtereinrichtung eine Radialdichtung angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ zu der oben erwähnten axialen Abdichtung kann auf diese Weise, beispielsweise bei einem Einsatz von zwei durch Sprengringe oder Presshülsen gebildeten Halteelementen, eine einfache Abdichtung zwischen der Filtereinrichtung und der Innenwand des Einlassstutzens realisiert werden.A development of the invention is characterized in that a radial seal is arranged between an inner wall of the inlet nozzle and an outer wall of the filter device. In addition or as an alternative to the above-mentioned axial sealing, a simple seal between the filter device and the inner wall of the inlet nozzle can be realized in this way, for example when using two retaining elements formed by snap rings or press sleeves.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Einlassstutzen mit dem Gehäusedeckel verschweißt, verlötet oder verpresst ist. Diese Verbindungsmethoden sind preiswert und sorgen für eine zuverlässige und langanhaltende fluiddichte Verbindung zwischen dem Einlassstutzen und dem Gehäusedeckel.A development of the invention is characterized in that the inlet pipe is welded, soldered or pressed to the housing cover. These connection methods are inexpensive and ensure a reliable and long-lasting fluid-tight connection between the inlet nozzle and the housing cover.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 einen teilweisen Schnitt durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einer ersten Ausführungsform eines Einlassstutzens und einer in diesem angeordneten Filtereinrichtung; -
2 einen Schnitt durch einen Bereich des Einlassstutzens und der Filtereinrichtung von1 ; -
3 eine Darstellung ähnlich zu2 einer zweiten Ausführungsform eines Einlassstutzens und einer in diesem angeordneten Filtereinrichtung; und -
4 eine Darstellung ähnlich zu2 einer dritten Ausführungsform eines Einlassstutzens und einer in diesem angeordneten Filtereinrichtung.
-
1 a partial section through a high-pressure fuel pump with a first embodiment of an inlet nozzle and arranged therein filter device; -
2 a section through a portion of the inlet nozzle and the filter device of1 ; -
3 a representation similar to2 a second embodiment of an inlet nozzle and arranged therein filter device; and -
4 a representation similar to2 a third embodiment of an inlet nozzle and arranged in this filter device.
In den nachfolgenden Figuren tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen. In the following figures, functionally equivalent elements and regions in different embodiments bear the same reference numerals.
In
Das Pumpengehäuse
Im Betrieb wird vom Förderkolben
Nun wird auf
Nun zum Einlassstutzen
Man erkennt aus
Die Ausführungsform der
Bei der Ausführungsform der
In allen Ausführungsformen kann der Einlassstutzen
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