DE102019209682A1 - Hochdruckpumpe und Einspritzsystem - Google Patents

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Holger Arens
Lars Arens
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Christian Gladosch
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Arens Metallbau- und Bauschlosserei GmbH
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Abstract

Die vorgeschlagene Lösung betrifft eine Hochdruckpumpe (P, P1, P1), aufweisend mindestens zwei getrennte Flüssigkeitspfade (f1, f2), die durch jeweils eine eigene Pumpzylindereinheit (1, 2) mit Niederdruckzulauf (11, 21) und Hochdruckabgang (12, 22) führen, wobei- die Pumpzylindereinheiten (1, 2) für die mindestens zwei getrennten Flüssigkeitspfade (f1, f2) in einem gemeinsamen Pumpengehäuse (G, G1, G2) untergebracht sind und jeweils einen Pumpstößel (10, 20) zum Pumpen einer Flüssigkeit entlang des jeweiligen Flüssigkeitspfades aufweisen (f1, f2) und- eine gemeinsame, in dem Pumpengehäuse (G, G1, G2) drehbar gelagerte Pumpenwelle (3, 3.1, 3.2) vorgesehen ist, die die Pumpstößel (10, 20) der Pumpzylindereinheiten (1, 2) antreibt.

Description

  • Die die vorgeschlagene Lösung betrifft eine Hochdruckpumpe, die mindestens zwei getrennte Flüssigkeitspfade aufweist, sowie ein Einspritzsystem.
  • Aus der Praxis sind unterschiedliche Bauarten von Hochdruckpumpen bekannt. Konventionell weisen derartige Hochdruckpumpen einen einzelnen Flüssigkeitspfad auf, um Flüssigkeit von einem Niederdruckzulauf zu einem Hochdruckabgang zu pumpen und dementsprechend die Flüssigkeit mit einem - gegenüber dem Druck am Niederdruckzugang um ein Vielfaches - höheren Druck am Hochdruckabgang bereitzustellen. Derartige Hochdruckpumpen finden auch beispielsweise im Motorenbereich Verwendung, um Kraftstoff an eine Einspritzdüse zu fördern, über die der Kraftstoff dann in einen Verbrennungsmotor eingespritzt wird.
  • Die vorgeschlagene Lösung zielt nun darauf, ein Pumpensystem bereitzustellen, dass das Anwendungsspektrum einer Hochdruckpumpe erweitert und hierbei eine hohe Flexibilität hinsichtlich der zur Verfügung zu stellenden Drücke und Volumenmengen bietet, ohne auf eine kompakte Bauweise verzichten zu müssen.
  • Diese Aufgabe wird sowohl mit einer Hochdruckpumpe des Anspruchs 1 als auch mit einem Einspritzsystem, das eine derartige Hochdruckpumpe aufweist, gelöst.
  • Es ist eine Hochdruckpumpe vorgeschlagen, die mindestens zwei getrennte Flüssigkeitspfade aufweist, die durch jeweils eine eigene Pumpzylindereinheit mit Niederdruckzulauf und Hochdruckabgang führen. Hierbei sind die Pumpzylindereinheiten für die mindestens zwei getrennten Flüssigkeitspfade in einem gemeinsamen Pumpengehäuse untergebracht und weisen jeweils einen Pumpstößel zum Pumpen einer Flüssigkeit entlang des jeweiligen Flüssigkeitspfades auf. Ferner ist eine gemeinsame, in dem Pumpengehäuse drehbar gelagerte Pumpenwelle vorgesehen, die die Pumpstößel der Pumpzylindereinheiten antreibt.
  • Es werden somit Pumpzylindereinheiten mit einem jeweils eigenen Pumpstößel (Kolben) vorgesehen, die jedoch gemeinsam über eine einzelne drehbar gelagerte Pumpenwelle antreibbar sind, um die jeweilige Flüssigkeit durch die Pumpzylindereinheiten zu fördern. Derart werden beispielsweise durch Drehung der Pumpenwelle erste und zweite Pumpstößel erster und zweite Pumpzylindereinheiten der Hochdruckpumpe simultan angetrieben, um erste und zweite Flüssigkeiten entlang des jeweiligen Flüssigkeitspfades von einem Niederdruckzulauf zu einem Hochdruckabgang zu fördern. Eine vorgeschlagene Hochdruckpumpe stellt somit eine Multifluid-Funktion zur Verfügung, um eine oder mehrere Flüssigkeiten, insbesondere unterschiedliche Flüssigkeiten innerhalb einer Pumpe entlang räumlich getrennter Flüssigkeitspfade durch Drehung einer einzelnen Pumpenwelle fördern zu können.
  • Die drehbar gelagerte Pumpenwelle kann zum Antreiben der mindestens zwei Pumpstößel der verschiedenen Pumpzylindereinheiten mit exzentrischen Nocken ausgebildet sein,
  • In einer Ausführungsvariante ist an mindestens einem Hochdruckabgang ein Ventil im Pumpengehäuse vorgesehen, über das beim Öffnen zumindest ein Teil der Flüssigkeit durch eine Verbindungsleitung im Pumpengehäuse vom Hochdruckabgang zurück an den Niederdruckzulauf führbar ist. Innerhalb des Pumpengehäuses der Hochdruckpumpe ist somit ein interner Rücklauf vorgesehen, um Flüssigkeit eines Flüssigkeitspfades höheren Drucks wieder zurück an den Niederdruckzulauf führen zu können. Die Rückführung erfolgt hierbei - bezogen auf eine Strömungsrichtung der jeweiligen Flüssigkeit von dem Niederdruckzulauf zu dem Hochdruckabgang - stromab eines durch den Niederdruckzulauf definierten Anschlusses für eine mit der Hochdruckpumpe verbundene Zulaufleitung für die jeweilige Flüssigkeit.
  • An dem Ventil kann ein Soll-Druckwert einstellbar sein, bei dessen Überschreitung das Ventil in Richtung des Niederdruckzulaufs öffnet. Derart kann über die Einstellung eines bestimmten Solldruckes vorgebbar sein, bei welchem Druck ein innerhalb des Pumpengehäuses vorgesehenes und zwar innerhalb eines zu dem Hochdruckabgang führenden Hochdruckkanals vorgesehenes Ventil öffnet, um einen Rücklauf zu dem Niederdruckzulauf freizugeben. Das für den Rücklauf vorgesehene Ventil kann hierbei an einer Stelle auf der Abgangsseite zwischen einem Rückschlagventil und dem Hochdruckabgang vorgesehen sein.
  • In einer Ausführungsvariante ist an jedem Hochdruckabgang der Hochdruckpumpe ein Ventil im Pumpengehäuse vorgesehen, über das beim Öffnen zumindest ein Teil der (jeweiligen) Flüssigkeit durch eine zugeordnete Verbindungsleitung im Pumpengehäuse vom Hochdruckabgang zurück in Richtung eines zugeordneten Niederdruckzulaufs führbar ist. Hierbei können unterschiedliche Ventil-Öffnungsdrücke für die an den Hochdruckabgängen der Hochdruckpumpe vorgesehenen Ventile vorgesehen sein, insbesondere mechanisch und/oder elektronisch gesteuert einstellbar vorgesehen sein. Durch unterschiedliche fest eingestellte oder variable Ventil-Öffnungsdrücke ist dabei erreichbar, dass an den jeweiligen Hochdruckabgängen unterschiedliche Förderdrücke vorhanden sind. Bei Drehung der einzelnen Pumpenwelle können somit nicht nur zwei Pumpzylindereinheiten simultan angetrieben werden. Vielmehr können über diese Pumpzylindereinheiten auch vergleichsweise einfach an den Hochdruckabgängen der Hochdruckpumpe unterschiedliche Förderdrücke bereitgestellt werden. Die Ventile zur Einstellung der unterschiedlichen Förderdrücke können folglich insbesondere Druckventile sein, die im Gehäuse der Hochdruckpumpe angeordnet sind. Eine entsprechende Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Hochdruckpumpe stellt somit eine Multi-Druckfunktion zur Verfügung.
  • Alternativ oder ergänzend zur Förderung von Flüssigkeit über die einzelnen Pumpzylindereinheiten mit unterschiedlichen Drücken kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Volumenströme an den Hochdruckabgängen der Pumpzylindereinheiten zur Verfügung gestellt werden, gleichwohl die mindestens zwei Pumpzylindereinheiten von einer gemeinsamen Pumpenwelle angetrieben werden. So kann beispielsweise jede Pumpzylindereinheit mit einem individuellen Zylinderdurchmesser und/oder Hub für den zugeordneten Pumpstößel ausgebildet sein. Unterscheiden sich die Durchmesser der Zylinder, in denen die Pumpstößel der Pumpzylindereinheiten verschieblich gelagert sind, und/oder die Hübe der Pumpstößel, unterscheiden sich auch die über jede Pumpzylindereinheit im Betrieb geförderte Mengen an Flüssigkeit je nach Flüssigkeitspfad. Bei gleicher Drehzahl der Pumpenwelle können somit unterschiedliche Volumenstromverhältnisse zwischen den mindestens zwei Flüssigkeiten einstellbar sein, die durch die Flüssigkeitspfade im Betrieb der Hochdruckpumpe gefördert werden.
  • Alternativ oder ergänzend zum Vorsehen unterschiedlicher Zylinderdurchmesser und/oder Hübe für die Pumpstößel kann für die Bereitstellung unterschiedlicher Volumenstromverhältnisse vorgesehen sein, dass wenigstens eine Pumpzylindereinheit ein Mengensteuerventil aufweist, über das die Größe eines Volumenstroms an Flüssigkeit zu dem (zugehörigen) Hochdruckabgang einstellbar ist. Über ein entsprechendes Mengensteuerventil kann hierbei eine Durchflussmenge der Flüssigkeit in einem Hochdruckkanal zu dem Hochdruckabgang einstellbar sein. Ein entsprechendes Mengensteuerventil ist hierbei in einer Weiterbildung ebenfalls an dem Pumpengehäuse angeordnet, um an einer kompakten Baueinheit der Hochdruckpumpe eine Möglichkeit zur Steuerung der Volumenstromverhältnisse vorzusehen. Über eine Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe mit unterschiedlichen Volumenstromverhältnissen an den Hochdruckabgängen der Hochdruckpumpe lässt sich folglich eine Multi-Volumenstromfunktion integrieren.
  • Über ein vorgesehenes Mengensteuerventil wird hierbei beispielsweise beim Öffnen eine Verbindung zwischen einem Förderraum oberhalb des Pumpstößels und dem Niederdruckzulaufs hergestellt. Über ein entsprechendes Mengensteuerventil kann dann der Wirkhub des Pumpstößels und damit der Volumenstrom durch ein hochdruckseitiges Rückschlagventil begrenzt bzw. variiert werden. Das Mengensteuerventil kann hierfür direkt mit dem sich durch die zyklischen Bewegungen des Pumpstößels verändernden Förderraum oberhalb des Pumpstößels verbunden sein. Durch entsprechend getaktetes Öffnen des Mengensteuerventils in einer Phase des sich verkleinernden Förderraums zwischen den Rückschlagventilen kann der wirksame Förderhub des Pumpstößels begrenzt werden, wodurch die überschüssige Flüssigkeitsmenge zum Niederdruckzulauf geführt wird.
  • Grundsätzlich können an dem Pumpengehäuse angeordnete Ventile, insbesondere etwaige Druck- und/oder Mengensteuerventile elektronisch steuerbar sein. Auf diese Weise kann die Hochdruckpumpe beispielsweise mit einem Steuergerät koppelbar sein, um die bereitgestellten Volumenströme an den Hochdruckabgängen der Hochdruckpumpe gezielt zu steuern. Dies schließt insbesondere die Möglichkeit ein, die Hochdruckpumpe mit einem Motorsteuergerät für einen Verbrennungsmotor zu koppeln, über das dann eine durch die Hochdruckpumpe an eine Einspritzdüse zu fördernde Flüssigkeitsmenge elektronisch steuerbar ist.
  • In einer Ausführungsvariante ist die Hochdruckpumpe mit einem Steuergerät koppelbar, über das Drücke und/oder Volumenstrom der an den Hochdruckabgängen der Hochdruckpumpe zur Verfügung gestellten Flüssigkeiten über an dem Pumpengehäuse angeordnete Ventile steuerbar sind, um Flüssigkeiten aus den wenigstens zwei unterschiedlichen Flüssigkeitspfaden der Hochdruckpumpe an eine einzelne Einspritzdüse oder mehrere Einspritzdüsen zu fördern. Dies schließt insbesondere die Möglichkeit ein, über die Hochdruckpumpe zwei gleiche oder zwei unterschiedliche Flüssigkeiten an eine Einspritzdüse über die Hochdruckpumpe zu fördern. Hiervon ist aber auch eine Ausführungsvariante erfasst, bei der jede der mindestens zwei Flüssigkeiten zu genau einer Einspritzdüse gefördert wird. Je nach Anzahl der zu fördernden Flüssigkeiten sind ist somit eine gleiche Anzahl von Einspritzdüsen vorgesehen. Insbesondere kann jede Einspritzdüse Teil eines mit der Hochdruckpumpe verbundenen Einspritzventils sein.
  • An dem Pumpengehäuse ist in einer Ausführungsvariante mindestens ein Dichtringträger vorgesehen. Der Dichtringträger ist hierbei beispielsweise Teil eines Stecksystems, um eine Gehäuseöffnung dichtend zu verschließen, über die ein Pumpstößel einer Pumpzylindereinheit bei der Montage der Hochdruckpumpe einsetzbar ist. Der Dichtringträger verschließt damit den Zylinderraum, in dem der Pumpstößel gleitend geführt ist. Der Dichtringträger kann hierbei im Zusammenspiel mit einem Steckzylinder eine Abdichtung des schmierstoffbenetzten Pumpstößel gegenüber einem Förderraum, über den die Flüssigkeit gefördert wird, ermöglichen. Als Teil eines Stecksystems kann hierbei der Pumpstößel federnd vorgespannt an das Pumpengehäuse im Wege einer einfachen Steckmontage montiert werden.
  • In einer Ausführungsvariante ist an mindestens einem der Hochdruckabgänge eine Aufnahme für einen Drucksensor vorgesehen. An dem Pumpengehäuse ist somit eine Aufnahme integriert, in der ein Drucksensor an dem Pumpengehäuse platziert ist. Über einen entsprechenden Drucksensor kann dann beispielsweise ein Förderdruck kontrolliert und - gegebenenfalls mithilfe eines entsprechenden Steuergeräts - eingestellt werden. In einer möglichen Weiterbildung weist jeder Hochdruckabgang jeweils einer Aufnahme für ein Drucksensor, insbesondere einen Hochdrucksensor auf.
  • In einer Ausführungsvariante ist die Hochdruckpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem ersten Flüssigkeitspfad der mindestens zwei Flüssigkeitspfade und zur Förderung von Wasser in einem zweiten Flüssigkeitspfad der mindestens zwei Flüssigpfade konfiguriert und vorgesehen. Mit einer derartigen Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Hochdruckpumpe lassen sich somit simultan durch Drehung einer einzelnen Pumpenwelle zwei unterschiedliche Flüssigkeiten - hier Kraftstoff und Wasser - fördern. Diese Hochdruckpumpe erlaubt dann beispielsweise die simultane Förderung von Kraftstoff und Wasser an ein wenigstens zweikanaliges respektive zweistrahliges Einspritzventil, über das Kraftstoff und Wasser in einen Verbrennungsmotor eingespritzt werden, wie auch die Versorgung mehrerer Einspritzventile mit nur einer Einspritzdüse für dann nur Kraftstoff oder Wasser.
  • In einer Ausführungsvariante ist die Hochdruckpumpe zur Verbindung einer weiteren Hochdruckpumpe eingerichtet. Dies schließt insbesondere die Möglichkeit ein, Pumpenwellen miteinander verbundener Hochdruckpumpen miteinander drehfest koppeln zu können, sodass durch Drehung einer Pumpenwelle einer Hochdruckpumpe auch die Pumpenwelle mindestens einer weiteren, gekoppelten Hochdruckpumpe in Drehung versetzt wird. Derart kann eine Vielzahl, insbesondere einer Art Kette, von Hochdruckpumpen miteinander gekoppelt und über einen einzelnen motorischen Antrieb zur Förderung von Flüssigkeiten betrieben werden.
  • Für die Verbindung einer Hochdruckpumpe mit einer weiteren Hochdruckpumpe ist an einem Wellenende der Pumpenwelle beispielsweise eine Schnittstelle vorgesehen. Derart kann in einfacher Weise ein Hochdruckpumpensystem mindestens zweier Hochdruckpumpen bereitgestellt werden, deren Pumpenwelle miteinander gekoppelt, insbesondere drehfest miteinander verbunden sind.
  • Ein weiterer Aspekt der vorgeschlagenen Lösung betrifft die Bereitstellung eines Einspritzsystems mit mindestens einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe. Ein derartiges Einspritzsystem kann, wie bereits vorstehend erläutert, für einen Verbrennungsmotor eingerichtet und vorgesehen sein. Alternativ kann über ein solches Einspritzsystem eine Emulsion aus mindestens zwei verschiedenen (über die Hochdruckpumpe geförderten) Flüssigkeiten erzeugt werden.
  • Grundsätzlich kann eine Ausführungsvariante eines vorgeschlagenen Einspritzsystems mindestens eine Düse, insbesondere eine Einspritzdüse umfassen, die mit mindestens einem Hochdruckabgang der Hochdruckpumpe - in einer Ausführungsvariante auch mit zwei Hochdruckabgängen der Hochdruckpumpe - gekoppelt ist, sodass aus einem Hochdruckabgang strömende Flüssigkeit zu der mindestens einen Düse durch die Hochdruckpumpe gefördert werden kann. Die mindestens eine Düse kann hierbei grundsätzlich Teil eines Einspritzventils sein. Insbesondere können mehrere Einspritzventile mit je einer Einspritzdüse für eine der über die Hochdruckpumpe zu fördernden mindestens zwei Flüssigkeiten vorgesehen sein.
  • Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten der vorgeschlagenen Lösung.
  • Hierbei zeigen:
    • 1 in einer Querschnittsansicht eine Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe mit zwei durch zwei Pumpzylindereinheiten geführten Flüssigkeitspfade, wobei die zwei Pumpzylindereinheiten durch eine einzelne in einer Exzenterkammer drehbar gelagerten Pumpenwelle zur Förderung von Flüssigkeiten antreibbar sind;
    • 2 schematisch eine Ausführungsvariante eines mit einer Hochdruckpumpe der 1 bereitgestellten Einspritzsystems;
    • 2A-2B auf Basis des Einspritzsystems der 2 zwei erweiterte Ausführungsvarianten mit unterschiedlichen Einspritzventilen;
    • 2C-2D ausschnittsweise unterschiedliche Varianten für Zuleitungen und über eine vorgeschlagene Hochdruckpumpe zu versorgende Einspritzventile (hier exemplarisch jeweils zur Versorgung von drei Brennräumen);
    • 3A bis 3H in verschiedenen Ansichten eine weitere Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe mit zusätzlichen elektronisch steuerbaren Ventilen;
    • 4A in Explosionsdarstellung ein Stecksystem mit einem Pumpstößel für eine Pumpzylindereinheit einer Hochdruckpumpe der 3A bis 3H;
    • 4B ausschnittsweise und in geschnittener Ansicht das Stecksystem in eingebautem Zustand;
    • 5 schematisch und in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe mit zwei Pumpzylindereinheiten, bei denen jeweils ein Rücklauf in Richtung eines Niederdruckzulaufs der jeweiligen Pumpzylindereinheit Gehäuse intern vorgesehen ist;
    • 6 in mit der 5 übereinstimmender Ansicht eine alternative Ausführungsvariante, bei der der Rücklauf jeder Pumpzylindereinheit zu einem zusätzlichen Rücklaufabgang führt, an dem ein Anschluss an eine Rücklaufleitung vorgesehen ist;
    • 7 schematisch eine Ausführungsvariante eines Hochdruckpumpensystems mit zwei miteinander formschlüssig gekoppelten Hochdruckpumpen, die beispielsweise auf den Ausführungsvarianten der 1 bis 6 basieren können.
  • Die 1 zeigt in geschnittener Ansicht eine erste Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe P, bei der zwei getrennte Pumpzylindereinheiten 1 und 2 für die Förderung von Flüssigkeiten über zwei Flüssigkeitspfade f1 und f2 in einem Gehäuse G der Hochdruckpumpe P integriert sind. Jede Pumpzylindereinheit 1, 2 weist einen Niederdruckzulauf 11 oder 21 und einen zugehörigen Hochdruckabgang 12 oder 22 auf, um Flüssigkeit aus dem jeweiligen Niederdruckzulauf 11 oder 21 unter Druckerhöhung an dem Hochdruckabgang 12 oder 22 zur Verfügung zu stellen. Der Druck der Flüssigkeit am Hochdruckabgang 12 oder 22 ist dabei gegenüber dem Druck am Niederdruckzugang 11 oder 21 um ein Vielfaches höher.
  • Zur Förderung der Flüssigkeit weist jede Pumpzylindereinheit 1, 2 einen Kolben oder Pumpstößel 10 oder 20 auf. Diese Pumpstößel 10, 20 sind radial zu einer Drehachse einer einzelnen Pumpenwelle 3 verschieblich in dem Pumpengehäuse G gelagert und stehen mit der über ein Rollenlager 30 drehbar gelagerten Pumpenwelle 3 in Wirkverbindung. Die Pumpstößel 10 und 20 sind hierbei mit der einzelnen gemeinsamen Pumpenwelle 3 gekoppelt, sodass durch Drehung der Pumpenwelle 3 die Pumpstößel 10 und 20 simultan zur Förderung von Flüssigkeit über die Flüssigkeitspfade f1 und f2 angetrieben werden. Derart ist durch Drehung der Pumpenwelle 3 der Hochdruckpumpe 1 eine simultane Förderung zweier, gegebenenfalls unterschiedlicher Flüssigkeiten zu den Hochdruckabgängen 12 und 22 möglich.
  • Sowohl in einem Niederdruckzulauf 11 oder 21 als auch in einem Hochdruckabgang 12 oder 22 einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 ist jeweils mindestens ein Rückschlagventil 13R/23R oder 14R/24R angeordnet und innerhalb des Pumpengehäuses G vorgesehen, um ein unkontrolliertes, unerwünschtes Rückströmungen von zu fördernder Flüssigkeit zu vermeiden. Des Weiteren ist an einer Abgangsseite jeder Pumpzylindereinheit 1 oder 2 ein Drucksteuer- oder Druckregelventil (auch kurz: Druckventil) 15V oder 25V vorgesehen, über das ein Rücklauf von Flüssigkeit zurück in Richtung des Niederdruckzulauf 11 oder 21 ermöglicht ist. Ein Druckventil sitzt somit vorliegend zwischen einem hochdruckseitigem Rückschlagventil 14R oder 24R und dem zugehörigem Hochdruckabgang 12 oder 22. Indem die Drucksteuerventile 15V und 25V der unterschiedlichen Pumpzylindereinheiten 1 und 2 auf unterschiedliche Öffnungsdrücke p1 und p2 eingestellt sind, stellen sich an den Hochdruckabgängen 12 und 22 der Hochdruckpumpe P unterschiedliche Förderdrücke ein. Mit Drehung der einzelnen Pumpenwelle 3 können somit über die Pumpzylindereinheiten 1 und 2 unterschiedliche Förderdrücke an den Hochdruckabgängen 12 und 22 bereitgestellt werden.
  • Darüber hinaus lässt sich durch Anpassung der Hübe und/oder von Zylinderdurchmessern D1 und D2 der Pumpstößel 10 und 20 der Pumpzylindereinheiten 1 und 2 eine Volumenstromdifferenz zwischen den an den Hochdruckabgängen 12 und 22 bereitgestellten Volumenströmen einstellen. Die dargestellte Konfiguration der Hochdruckpumpe P erlaubt dementsprechend eine flexible Förderung identischer oder unterschiedlicher Flüssigkeiten über die beiden Flüssigkeitspfade f1 und f2 bei weiterhin äußerst kompakter Bauweise der Hochdruckpumpe P.
  • Auch die Montage der Hochdruckpumpe P ist vorliegend vergleichsweise einfach zu realisieren. So werden die Pumpstößel 10, 20 einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 im Wege einer Steckmontage an das Pumpengehäuse G montiert. Hierfür ist an jeder Pumpzylindereinheit 1 oder 2 ein Stecksystem 100 oder 200 vorgesehen, das neben dem Pumpstößel 10 oder 20 insbesondere eine Laufbuchse 101 oder 201 für die reibungsarme Lagerung des jeweiligen Pumpstößels 10 oder 20, einen mehrere Dichtelemente in Form von Dichtringen tragenden Dichtungsträger 102 oder 202 sowie einen Steckzylinder 104 oder 204, an dem sich eine den jeweiligen Pumpstößel 10, 20 vorspannende Druckfeder 103 oder 23 abstützt, umfasst. Das jeweilige Stecksystem 100, 200 kann mit den vorstehend genannten Komponenten einfach in eine vorgesehene Gehäuseöffnung an dem Pumpengehäuse G eingesteckt und anschließend über den Steckzylinder 104, 204 an dem Gehäuse G fixiert werden. Hierbei ist dann zwischen dem Steckzylinder 104, 204 und dem zugeordneten Dichtungsträger 102 oder 202 der Hochdruckraum für die zu fördernde Flüssigkeit gebildet. Während an dem Dichtungsträger 102, 202 und den hieran vorgesehenen Dichtelementen vor allem eine Abdichtung zum Stößeltrieb erreicht ist, dichtet der Steckzylinder 104, 204 gegenüber der Umgebung ab. Der dargestellte Aufbau möglich hierbei insbesondere eine Reduzierung der auf eine innere Mantelfläche der Gehäuseöffnung des Pumpengehäuses G einwirkende Kraft, ohne hierfür auf eine äußerst effektive Abdichtung verzichten zu müssen (vergleiche hierzu nachfolgend auch noch die 4A und 4B mit zugehöriger Erläuterung).
  • Die 2 veranschaulicht eine mögliche Ausführungsvariante eines Einspritzsystems mit der Hochdruckpumpe P der 1. Die Hochdruckpumpe P ist hierbei an ihren Niederdruckzuläufen 11 und 21 mit Reservoirs R1 und R2 für unterschiedliche Flüssigkeiten - hier Kraftstoff und Wasser - gekoppelt, um diese unter deutlich erhöhtem Druck an einem Einspritzventil 4 für einen Verbrennungsmotor des Einspritzsystems zu fördern. Das Einspritzventil 4 ist hierbei folglich an die Hochdruckabgänge 12 und 22 angeschlossen.
  • Das Reservoir R1 für die Bereitstellung des Kraftstoffs ist mit einer Vorpumpe PR1 gekoppelt, über die der Kraftstoff zunächst durch ein Filter FR1, das zum Beispiel einen Druckregulierer integriert, gepumpt und anschließend über eine Zuleitung 11 zu dem Niederdruckzulauf 11 einer ersten Pumpzylindereinheit 1 der Hochdruckpumpe P gefördert wird. Der Kraftstoff dieses ersten Flüssigkeitspfades wird dann unter Wirkung der Hochdruckpumpe P vom Hochdruckabgang 12 über eine Zuleitung L12 zu einem Pulsationsdämpfer 41 des Einspritzventils 4 gefördert. Die Zuleitung L12 ist in der 2 nur schematisch an ein Einspritzventil 4 geführt. An der Zuleitung L12 (wie auch eine Zuleitung L22) können jedoch auch mehrere Einspritzventile angeschlossen sein. Eine Zuleitung L12 (und/oder L22) kann somit auch als Hochdruck-Verteilerrohr ausgestaltet sein, an dem mehrere Einspritzventile angeschlossen werden können (auch als „Common Rail“ bezeichnet).
  • Das Wasser wiederum gelangt aus dem weiteren Reservoir R2 ebenfalls mithilfe einer Vorpumpe PR 2 zu einem Filter FR2 und hiervon über eine Zuleitung L21 zu dem Niederdruckzulauf 21 der zweiten Pumpzylindereinheit 2 der Hochdruckpumpe P. Über die Hochdruckpumpe P wird dann, simultan zur Förderung des Kraftstoffs, Wasser an dem Hochdruckabgang 22 zur Verfügung gestellt. Von dem Hochdruckabgang aus gelangt das Wasser über eine Zuleitung L22 zu einem weiteren Pulsationsdämpfer 42 an dem Einspritzventil 4 gefördert. Das Einspritzventil 4 gestattet dann die Einspritzung sowohl des Kraftstoffs als auch des Wassers über eine Einspritzdüse 43 des Einspritzventils 4 in einen Verbrennungsmotor.
  • Grundsätzlich kann ein Pulsationsdämpfer 41, 42 auch in dem Einspritzventil 4 entfallen. Im Übrigen kann ein Pulsationsdämpfer 41, 42 (alternativ oder zusätzlich) in einer Zuleitung L21, L22 vorgesehen sein.
  • Um die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs und des einzuspritzenden Wassers über die Hochdruckpumpe P zu regulieren, ist ein (Motor-) Steuergerät 5 vorgesehen. Dieses Steuergerät 5 ist über eine (Düsen-) Signalleitung 54 mit dem Einspritzventil 4 verbunden. Hierfür ist beispielsweise die Signalleitung 54 über einen Anschlussverbinder an einen einspritzventilseitigen Anschluss 45 des Einspritzventils 4 gesteckt. Des Weiteren ist das Steuergerät 5 über weitere Signalleitungen 5D und 5S mit der Hochdruckpumpe P elektronisch verbunden. Über eine oder mehrere Signalleitungen 5S empfängt das Steuergerät 5 hierbei Signale von Hochdrucksensoren, die an dem Pumpengehäuse G der Hochdruckpumpe P vorgesehen sind und die Drücke im Hochdruckabgang 12 und 22 messen. Über eine oder mehrere Signalleitungen 5D steht das Steuergerät 5 wiederum mit Ventilen der Hochdruckpumpe P in elektronischer Verbindung, um diese zur Regulierung von Volumenströmen und Drücken zusteuern. Beispielsweise können die über das Steuergerät 5 zu steuernden Ventile Mengensteuerventile an einer Abgangsseite einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 umfassen, über die die Größe eines Volumenstroms an Flüssigkeit, der an einem jeweiligen Hochdruckabgang 12 oder 22 zur Verfügung gestellt wird, steuerbar ist.
  • Die 2A-2B zeigen in mit der 2 jeweils übereinstimmender Ansicht und auf Basis des Einspritzsystems der 2 zwei erweiterte Ausführungsvarianten mit unterschiedlichen Einspritzventilen 4, 4'.
  • Bei der Variante der 2A ist erneut ein einzelnes Einspritzventil 4 vorgesehen, das über einspritzventilseitige Leitungsanschlüsse 4a, 4b mit beiden (Hochdruck- ) Zuleitungen L12 und L22 verbunden ist, um über seine Einspritzdüse 43 beide über die Hochdruckpumpe P geförderte Flüssigkeiten in einen Brennraum B einzuspritzen. Der Brennraum B kann hierbei der Brennraum eines Motorzylinders eines Verbrennungsmotors sein. Bei der Variante der 2B sind zwei unterschiedliche Einspritzventile 4 und 4' vorgesehen, die jeweils nur mit einer der beiden Zuleitungen L12 und L22 verbunden sind. Folglich kann über das eine Einspritzventil 4 lediglich Kraftstoff und über das andere Einspritzventil lediglich Waser in den Brennraum B eingespritzt werden.
  • Die 2C und 2D verdeutlichen bereits vorstehend angesprochene Varianten, bei denen die Zuleitungen L12 und L22 jeweils als Hochdruck-Verteilerrohre mit mehreren hieran angeschlossenen Einspritzventilen 4, 4' ausgestaltet sind. Bei der Ausführungsvariante der 2C versorgt jede Zuleitung L12, L22 mehrere Einspritzventile 4, die jeweils sowohl an die eine Zuleitung L12 als auch an die andere Zuleitung angeschlossen sind, um an jedem Einspritzventil 4 sowohl Kraftstoff als auch Wasser einspritzen zu können. Bei der Variante der 2D wiederum sind über jede Zuleitung L12 oder L22 zwar mehrere Einspritzventile 4 oder 4' versorgt, hier jedoch stets nur mit genau einer der Flüssigkeiten. Die an die Zuleitung L12 angeschlossenen Einspritzventile 4 können somit Kraftstoff aus dem Hochdruckabgang 12 der Hochdruckpumpe P erhalten, während die an die andere Zuleitung L22 angeschlossenen Einspritzventile 4' nur Wasser aus dem anderen Hochdruckabgang 22 der Hochdruckpumpe P erhalten können.
  • Die 3A bis 3H veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Hochdruckpumpe P, bei dem derartige Mengensteuerventile 16V und 26V Teil der Hochdruckpumpe P sind, um entsprechende Volumenströme auf der Abgangsseite jeder Pumpzylindereinheit 1 und 2 bedarfsweise zu steuern.
  • Die 3A zeigt dabei die weitere Ausführungsvariante der Hochdruckpumpe P in perspektivischer Ansicht. Die 3B zeigt die Hochdruckpumpe P in Vorderansicht mit Blick auf die beiden Hochdruckabgänge 12, 22. Die 3C zeigt die Hochdruckpumpe P in Schnittansicht entlang von Schnittlinien C-C und D-D der 3B. Die 3D zeigt die Hochdruckpumpe P in perspektivischer Ansicht mit Blick auf die Zulaufseite und eine Seitenwandung des Gehäuses G, an dem die Anschlüsse für die unterschiedlichen Ventile 15V, 16V und 25V, 26V zugänglich sind. Die 3E zeigt eine weitere Schnittansicht der Hochdruckpumpe P entlang einer Schnittlinien E-E der 3B. Die 3F zeigt die Hochdruckpumpe P in perspektivischer Ansicht mit einem teilweise geschnittenen Bereich entsprechend einer Schnittlinie F-F der 3C. Die 3G zeigt die Hochdruckpumpe P in perspektivischer Ansicht mit einem teilweise geschnittenen Bereich entsprechend einer Schnittlinie G-G der 3E. Die 3H zeigt eine perspektivische Ansicht der Hochdruckpumpe P mit Blick auf die Seitenwand, an der die Druckventile 15V, 16V und 25V, 26V zugänglich sind, und die Abgangsseite.
  • Bei der Ausführungsvariante der Hochdruckpumpe P der 3A bis 3H sind mit der Ausführungsvariante der 1 übereinstimmende Komponenten mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Unterschied zu der Ausführungsvariante der 1 sind bei der Hochdruckpumpe P der 3A bis 3H die Druckventile 15V und 25V für die Steuerung eines Rückflusses zu dem jeweiligen Niederdruckzulauf 11 oder 21 einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 elektronisch steuerbar. Mit anderen Worten kann ein Öffnungsdruck dieser Druckventile 15 V und 25V variabel, d.h. insbesondere gestuft oder stufenlos, elektronisch gesteuert eingestellt werden, sodass hierüber elektronisch gesteuert die Förderdrücke der Pumpzylindereinheiten 1 und 2 vorgebbar sind. Darüber hinaus ist am Hochdruckabgang 12 oder 22 einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 jeweils ein elektronisch steuerbares Mengensteuerventil 16V oder 26V vorgesehen. Über ein Mengensteuerventil 16V oder 26V lässt sich auf der Abgangsseite einer Pumpzylinder 1 oder 2 die Größe des Volumenstroms der an dem jeweiligen Hochdruckabgang 12 oder 22 bereitgestellten Flüssigkeit steuern. Vorliegend ist ein Mengensteuerventil 16V, 26V hierfür direkt mit dem Förderraum oberhalb des jeweiligen Pumpstößels 10 oder 20 verbunden, der zwischen dem jeweiligen Paar von Rückschlagventilen 13R/14R oder 23R/24R liegt.
  • Über ein vorgesehenes Mengensteuerventil 16V, 26V wird hierbei beim Öffnen eine Verbindung zwischen dem Förderraum oberhalb des jeweiligen Pumpstößels 10 oder 20 und dem Niederdruckzulauf 11 oder 21 hergestellt. Über ein entsprechendes Mengensteuerventil 16V oder 26V kann dann der Wirkhub des Pumpstößels 10, 20 und damit der Volumenstrom durch ein hochdruckseitiges Rückschlagventil 14R oder 24R begrenzt bzw. variiert werden. Das Mengensteuerventil 16V, 26V ist hierfür direkt mit dem sich durch die zyklischen Bewegungen des Pumpstößels 10, 20 verändernden Förderraum oberhalb des Pumpstößels 10, 20 verbunden. Durch entsprechend getaktetes Öffnen des Mengensteuerventils 16V, 26V in einer Phase des sich verkleinernden Förderraums kann der wirksame Förderhub des Pumpstößels 10, 20 begrenzt werden, wodurch die überschüssige Flüssigkeitsmenge in Richtung des Niederdruckzulauf 11, 21 geführt wird.
  • Insbesondere aus den geschnittenen und teilweise geschnittenen Darstellungen der 3B, 3F und 3G ist ersichtlich, wie die Ventile 15V und 25V respektive 16V und 26V einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 auf der Abgangsseite der jeweiligen Pumpzylindereinheit 1 oder 2 an einem Hochdruckkanal 120 oder 220 zu dem jeweiligen Hochdruckabgang 12 oder 22 angeordnet sind. (eine Abgangsseite und eine Zulaufseite eine Pumpzylindereinheit 1 oder 2 sind hierbei jeweils durch den zugeordneten Pumpraum oder Druckraum voneinander getrennt, in dem der jeweilige Pumpstößel 10 oder 20 gleitend und durch die gemeinsame Pumpenwelle 3 antreibbar gelagert ist.) Zur Rückführung von Flüssigkeit aus dem jeweiligen Hochdruckkanal 120 oder 220 weist jede Pumpzylindereinheit 1, 2 einen Rücklauf mit einer zulaufseitigen Verbindungsleitung 61 oder 71 zu dem zugeordneten Niederdruckzulauf 11 oder 21 auf. Diese Verbindungsleitung 61 oder 71 steht jeweils mit einer Rücklaufleitung 65 oder 75 eines Drucksteuerventils 15V oder 25V sowie mit einer Rücklaufleitung 66 oder 76 eines Mengensteuerventils 16V oder 26V in Verbindung, sodass über die genannten Ventile 15V, 16V, 25V und 26V jeweils Flüssigkeit in Richtung der Niederdruckzuläufe 11 und 21 zurückführbar ist. Aus der 3 ist dabei exemplarisch für die eine Pumpzylindereinheit 1 auch ein Hochdruckzulauf 125 aus dem Hochdruckkanal 120 für das Druckventil 15V ersichtlich. Ein entsprechender Hochdruckzulauf ist an der spiegelbildlich ausgeschalteten Pumpzylindereinheit 2 für deren Druckventil 25V ebenfalls vorgesehen.
  • Um die Flüssigkeitsströme, die an den Hochdruckabgängen 12 und 22 bereitgestellt werden, gezielt steuern zu können, sind in entsprechende Aufnahmen an dem Pumpengehäuse G Hochdrucksensoren S1 und S2 angeordnet. Über diese Hochdrucksensoren S1 und S2 kann an den Hochdruckkanälen 120 und 220 der Pumpsteuereinheiten 1 und 2 ein Druckwert und/oder ein Volumenstromwert erfasst und zum Beispiel an ein Steuergerät 5 übertragen werden.
  • Wie anhand der Darstellungen der 4A und 4B veranschaulicht ist, sind bei der Ausführungsvariante der Hochdruckpumpe P gemäß den 3A bis 3H die Stecksysteme 100 und 200 leicht abgewandelt zu den Stecksystemen 100 und 200 der Hochdruckpumpe P der 1 ausgestaltet. So umfasst jedes Stecksystem 100, 200 der Ausführungsvariante der 3A bis 3H ein zusätzliches Klemmblech 106 oder 206. Über ein jeweiliges Klemmblech 106 oder 206 ist der zugehörige Steckzylinder 104 oder 204 axial gegen eine Verlagerung aus einer jeweiligen Gehäuseöffnung O des Pumpengehäuses G gesichert. Hierfür ist jedes Klemmblech 106 oder 206 als axiales Sicherungselement über Befestigungsschrauben 100s an einer Ober- oder Unterseite des Pumpengehäuses G fixiert.
  • Insbesondere aus der Explosionsdarstellung der 4A ist ferner ersichtlich, dass ein Stecksystem 100, 200 mindestens eine zusätzliche Stützscheibe 107 oder 207 zwischen der Laufbuchsen 101, 201 und dem Dichtungsträger 102, 202 aufweisen kann.
  • Wie ferner anhand der geschnittenen ausschnittsweisen Darstellung der 4B exemplarisch für das Stecksystem 100 veranschaulicht ist, wird über den an das Pumpengehäuse G steckbaren Aufbau eines Stecksystems 100, 200 mit einem federnd vorgespannten Pumpstößel 10, 20, einer Laufbuchse 101, 201, einem mehrere Dichtelemente in Form von Dichtringen 105D tragenden Dichtungsträger 102, 202 und einem Steckzylinder 104, 204 erreicht, eine Kraftwirkung auf eine Wandung des Pumpengehäuses G auf einen sehr schmale zylindrische Mantelfläche innerhalb der Gehäuseöffnung O zu begrenzen, die eine vergleichsweise geringe Höhe aufweist, die durch einen Abstand A zwischen einem innersten, an der Wandung anliegenden Dichtelement 105D, 205D des Steckzylinders 104, 204 und dem äußersten, an der Wand anliegenden Dichtelement 105D, 205D des Dichtungsträgers 102, 202 definiert ist. Hierdurch kann zum einen ein Werkstoff für das Gehäuse G verwendet werden, der eine deutlich geringere Zugfestigkeit und Dichte aufweisen kann als ein Gussstahl. Zum anderen ist es möglich, das Gehäuse G mit vergleichsweise geringen Wandstärken selbst im Bereich der die Pumpstößel 10 und 20 aufnehmenden Druckräume der Hochdruckpumpe P auszubilden.
  • Über insbesondere wenigstens zweifach an dem Dichtungsträger 102, 202 vorgesehene Dichtringe 105D, 205D ist eine effektive Abdichtung zum Stößeltrieb des Pumpstößels 10, 20 bereitgestellt. Über den axial hieran aufgesteckten Steckzylinder 104, 204 und mindestens eine hieran vorgesehene Dichtung in Form eines weiteren Dichtrings 105D, 205D ist ferner eine Abdichtung des jeweiligen (Hoch-) Druckraumes gegenüber der Umgebung bereitgestellt. Hierdurch wird z.B. ein Betrieb der Hochdruckpumpe P mit nicht schmierenden Flüssigkeiten gestattet. Weiterhin wird eine Hochdruckförderung von Flüssigkeiten ermöglicht, deren zulässige Kontaminierung mit Fremdstoffen im Bereich der messtechnischen Nachweisbarkeitsgrenze liegt.
  • Wie anhand der Gegenüberstellung der 5 und 6 veranschaulicht ist, kann eine Rücklaufeinrichtung an der Hochdruckpumpe P auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein. Bei der Ausführungsvariante 5 ist die Hochdruckpumpe P - insoweit in Übereinstimmung mit der Ausführungsvariante der 3A bis 3H - mit einem gehäuseinternen Rücklauf von der Abgangsseite in Richtung eines jeweiligen Niederdruckzulauf 11 oder 21 versehen. Eine Verbindungsleitung 61, 71 einer Pumpzylindereinheit 1 oder 2 in Richtung des Niederdruckzulauf 11 oder 21 ist hier über eine Verbindungsleitung 610 oder 710 mit einem entsprechenden sich an den Niederdruckzulauf 11 oder 21 anschließenden Kanal verbunden, sodass zurückgeführte Flüssigkeit wieder in den Zulauf gelangt.
  • Bei der alternativ ausgebildeten Ausführungsvariante der 6 mündet eine Verbindungsleitung 61 oder 71 nicht in den Zulauf der Hochdruckpumpe P. Vielmehr mündet hier eine Verbindungsleitung 61 ,71 in einen zusätzlichen Rücklaufabgang 611 oder 711. Über diesen an einer Außenseite des Pumpengehäuses G zugänglichen Rücklaufabgang 611, 711 kann eine Rücklaufleitung an die Hochdruckpumpe P angeschlossen werden. Über den jeweiligen Rücklaufabgang 611, 711 kann über die Druckventile 15V, 16V und Mengensteuerventile 25V, 26V zurückgeführte Flüssigkeit aus der Hochdruckpumpe P herausgeführt werden, zum Beispiel in ein jeweiliges Flüssigkeitsreservoir R1, R2 oder ein zusätzlich vorgesehenes entsprechendes Rücklaufreservoir .
  • Über die Ausführungsvarianten von Hochdruckpumpen P entsprechend den 1 bis 6 kann entsprechend der schematischen Darstellung der 7 auch ein Hochdruckpumpensystem bereitgestellt werden, bei der mehrere (mindestens zwei) Hochdruckpumpen P1, P2 derart aneinander gekoppelt sind, dass Pumpenwellen 3.1 und 3.2 der mehreren Hochdruckpumpen P1 und P2 drehfest miteinander gekoppelt sind. Derart wird durch Drehung einer Pumpenwelle 3.1 oder 3.2 auch die jeweils andere Pumpenwellen 3.2 oder 3.1 mitgedreht. Für das Antreiben der mehreren miteinander gekoppelten Hochdruckpumpen P1 und P2 kann folglich ein einzelner, zum Beispiel elektromotorischer, Antrieb vorgesehen sein, der an lediglich einer der Pumpenwellen 3.1, 3.2 unmittelbar angreift, um mehrere Pumpenwellen 3.1 und 3.2 in Drehung zu versetzen.
  • Die Pumpenwellen 3.1 und 3.2 sind über ihre an den Seiten eines jeweiligen Pumpengehäuses G1 oder G2 zugängliche Wellenenden 3.1B 3.2A oder 3.1A, 3.2B drehfest miteinander verbunden. Während an einer Seite eines Pumpengehäuses G1 oder G2 einer Hochdruckpumpe P1 oder P2 eine „männliche“ Schnittstelle in Form eines ersten Typs Wellenende 3.1 A, 3.2A vorgesehen ist, ist an der gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Pumpengehäuses G1 oder G2 eine „weibliche“ Schnittstelle und mithin ein Wellenende 3.1B, 3.2B eines zweiten Typs vorgesehen, das mit dem Wellenende 3.1A, 3.2A des ersten Typs korrespondiert. Die Wellenenden unterschiedlicher Typen können somit problemlos aneinandergesteckt werden.
  • Um die Pumpengehäuse G1 und G2 zweier miteinander zu koppelnder Hochdruckpumpen P1 und P2 verdrehsicher aneinander festzulegen, können Formschlussbereiche FS1A, FS1B, FS2A, FS2B vorgesehen sein. Beispielsweise sind an jedem Pumpengehäuse G1, G2 erste Formschlussbereiche FS1A, FS2A jeweils in Form mindestens eines vorstehenden Steckzapfen ausgebildet sowie zweite Formschlussbereiche FS1B, FS2B in Form mindestens einer zu den Steckzapfen korrespondierenden Stecköffnung. Zur verdrehsicheren Kopplung zweier Pumpengehäuse G1 und G2 sind dann die jeweiligen ersten Formschlussbereiche FS1A oder FS2A in korrespondierende zweite Formschlussverbindung FS1B, FS2B des anderen Pumpengehäuses G1 oder G2 formschlüssig eingesteckt.
  • Alternativ oder ergänzend kann jedes Pumpengehäuse G1 oder G2 mindestens eine durchgehende Stecköffnung S01, S02 aufweisen. Bei bestimmungsgemäßer Kopplung mindestens zweier Pumpengehäuse G1, G2 miteinander liegen die Stecköffnungen S01 und S02 fluchtend zueinander, sodass eine beide Pumpengehäuse verbindende Steckwelle SW durch die Stecköffnungen S01 und S02 der Pumpengehäuse G1 und G2 hindurchgesteckt werden kann, um die Pumpengehäuse G1 und G2 verdrehsicher und formschlüssig aneinander festzulegen. So lässt sich ein hochkompakter Stapel mechanisch gekoppelter Multifluid-Hochdruckpumpen und damit eine entsprechendes Hochdruckpumpensystem herstellen, wobei der Pumpenstapel am einem Wellenende einer ersten Hochdruckpumpe P1 oder P2 des Stapels (motorisch) angetrieben werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Pumpeinheit
    10
    Pumpstößel
    100
    Stecksystem
    100s
    Befestigungsschraube
    101
    Laufbuchse
    102
    Dichtungsträger
    103
    Druckfeder
    104
    Steckzylinder
    105D
    Dichtring (Dichtelement)
    106
    Klemmblech
    107
    Stützscheibe
    11
    Niederdruckzulauf
    12
    Hochdruckabgang
    120
    Hochdruckkanal
    125
    Hochdruckzulauf
    13R
    Rückschlagventil
    14R
    Rückschlagventil
    15V
    Drucksteuerventil
    16V
    Mengensteuerventil
    2
    Pumpeinheit
    20
    Pumpstößel
    200
    Stecksystem
    201
    Laufbuchse
    202
    Dichtungsträger
    203
    Druckfeder
    204
    Steckzylinder
    205D
    Dichtring (Dichtelement)
    206
    Klemmblech
    21
    Niederdruckzulauf
    22
    Hochdruckabgang
    220
    Hochdruckkanal
    23R
    Rückschlagventil
    24R
    Rückschlagventil
    25V
    Drucksteuerventil
    26V
    Mengensteuerventil
    3, 3.1, 3.2
    Pumpenwelle
    3.1A, 3.1B, 3.2A, 3.2B
    Wellenende
    30
    Rollenlager
    4, 4'
    Einspritzventil
    4a, 4b
    Leitungsanschluss
    41, 42
    Pulsationsdämpfer
    43
    Einspritzdüse
    45
    Anschluss
    5
    (Motor-) Steuergerät
    54
    Signalleitung
    5D
    Signalleitung (für Sensorik)
    5S
    Signalleitung (für Ventilsteuerung)
    61
    Verbindungsleitung
    610
    Verbindungsleitung
    611
    Rücklaufabgang
    65
    Rücklaufleitung (für Drucksteuerventil)
    66
    Rücklaufleitung (für Mengensteuerventil)
    71
    Verbindungsleitung
    710
    Verbindungsleitung
    711
    Rücklaufabgang
    75
    Rücklaufleitung (für Drucksteuerventil)
    76
    Rücklaufleitung (für Mengensteuerventil)
    A
    Abstand
    B
    Brennraum
    f1, f2
    Flüssigkeitspfad
    FR1, FR2
    Filter
    FS1A, FS1B, FS2A, FS2B
    Formschlussbereich
    G, G1, G2
    Pumpengehäuse
    L11, L21
    Zuleitung (zur Hochdruckpumpe)
    L12, L22
    Zuleitung (zum Einspritzventil)
    O
    Gehäuseöffnung
    P, P1, P2
    Hochdruckpumpe
    PR1, PR2
    Vorpumpe
    R1, R2
    Reservoir
    S1, S2
    Hochdrucksensor
    SO1, SO2
    Stecköffnung
    SW
    Steckwelle

Claims (20)

  1. Hochdruckpumpe, aufweisend mindestens zwei getrennte Flüssigkeitspfade (f1, f2), die durch jeweils eine eigene Pumpzylindereinheit (1, 2) mit Niederdruckzulauf (11, 21) und Hochdruckabgang (12, 22) führen, wobei - die Pumpzylindereinheiten (1, 2) für die mindestens zwei getrennten Flüssigkeitspfade (f1, f2) in einem gemeinsamen Pumpengehäuse (G, G1, G2) untergebracht sind und jeweils einen Pumpstößel (10, 20) zum Pumpen einer Flüssigkeit entlang des jeweiligen Flüssigkeitspfades aufweisen (f1, f2) und - eine gemeinsame, in dem Pumpengehäuse (G, G1, G2) drehbar gelagerte Pumpenwelle (3, 3.1, 3.2) vorgesehen ist, die die Pumpstößel (10, 20) der Pumpzylindereinheiten (1, 2) antreibt.
  2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Hochdruckabgang (12, 22) ein Ventil (15V, 25V) im Pumpengehäuse (P, P1, P2) vorgesehen ist, über das beim Öffnen zumindest ein Teil der Flüssigkeit durch eine Verbindungsleitung (61, 72) im Pumpengehäuse (P, P1, P2) vom Hochdruckabgang (12, 22) zurück in Richtung des Niederdruckzulaufs (11, 22) führbar ist.
  3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Hochdruckabgang (12, 22) ein Ventil (15V, 25V) im Pumpengehäuse (G, G1, G2) vorgesehen ist, über das beim Öffnen zumindest ein Teil der Flüssigkeit durch eine zugeordnete Verbindungsleitung (61, 71) im Pumpengehäuse (G, G1, G2) vom Hochdruckabgang (12, 22) zurück an einen zugeordneten Niederdruckzulauf (11, 22) führbar ist, wobei durch unterschiedlichen Ventil-Öffnungsdrücke an den jeweiligen Hochdruckabgängen (12, 22) unterschiedliche Förderdrücke einstellbar sind.
  4. Hochdruckpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventil (15V, 25V) ein Soll-Druckwert einstellbar ist, bei dessen Überschreitung das Ventil (15V, 25V) in Richtung des Niederdruckzulaufs (11, 21) öffnet.
  5. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Pumpzylindereinheit (1, 2) mit einem individuellen Zylinderdurchmesser (D1, D2) und/oder Hub für den zugeordneten Pumpstößel (10, 20) ausgebildet ist, sodass sich bei gleicher Drehzahl der Pumpenwelle (3, 3.1, 3.2) unterschiedliche Volumenstromverhältnisse zwischen den mindestens zwei Flüssigkeiten einstellen, die durch die Flüssigkeitspfade (f1, f2) gefördert werden.
  6. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Pumpzylindereinheit (1, 2) ein Mengensteuerventil (16V, 26V) aufweist, über das die Größe eines Volumenstroms an Flüssigkeit zu dem Hochdruckabgang (12, 22) einstellbar ist.
  7. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Pumpengehäuse (G, G1, G2) mindestens ein Dichtringträger (102, 202) vorgesehen ist.
  8. Hochdruckpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dichtringträger (102, 202) für die Abdichtung einer Pumpzylindereinheit (1, 2) vorgesehen ist.
  9. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Hochdruckabgang (12, 22) eine Aufnahme für einen Drucksensor (S1, S2) vorgesehen ist.
  10. Hochdruckpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Hochdruckabgang (S1, S2) jeweils eine Aufnahme für einen Drucksensor (S1, S2) vorgesehen ist.
  11. Hochdruckpumpe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme für den Drucksensor (S1, S2) an dem Pumpengehäuse (G, G1, G2) integriert ist.
  12. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (G, G1, G2) für die simultane Förderung zweier unterschiedlicher Flüssigkeiten vorgesehen ist.
  13. Hochdruckpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (G, G1, G2) zur Förderung von Kraftstoff in einem ersten Flüssigkeitspfad (f1) der mindestens zwei Flüssigkeitspfade (f1, f2) und zur Förderung von Wasser in einem zweiten Flüssigkeitspfad (f2) der mindestens zwei Flüssigkeitspfade (f1, f2) konfiguriert und vorgesehen ist.
  14. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (P1) zur Verbindung mit einer weiteren Hochdruckpumpe (P2) eingerichtet ist.
  15. Hochdruckpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Wellenende (3.1A/B, 3.2AB) der Pumpenwelle (3, 3.1, 3.2) eine Schnittstelle zur Verbindung mit der weiteren Hochdruckpumpe (P2) vorgesehen ist.
  16. Hochdruckpumpensystem, mit mindestens zwei Hochdruckpumpen (P1, P2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Pumpenwellen (3.2, 3.2) miteinander gekoppelt, insbesondere drehfest miteinander verbunden sind.
  17. Einspritzsystem mit mindestens einer Hochdruckpumpe (P, P1, P2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
  18. Einspritzsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzsystem für einen Verbrennungsmotor eingerichtet und vorgesehen ist.
  19. Einspritzsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzsystem zur Erzeugung einer Emulsion aus mindestens zwei verschiedenen Flüssigkeiten eingerichtet und vorgesehen ist.
  20. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzsystem mindestens eine Düse (43) umfasst, die mit mindestens einem Hochdruckabgang (12, 22) der Hochdruckpumpe (P, P1, P2) gekoppelt ist, sodass aus dem Hochdruckabgang (12, 22) strömende Flüssigkeit zu der mindestens einen Düse (43) gefördert werden kann.
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