DE102019217202A1 - High pressure fuel pump for a fuel system of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine umfasst einen Kanal und einem in dem Kanal angeordneten Kraftstofffilter (20), wobei der Kraftstofffilter (20) insgesamt eine in etwa zylindrische topfartige Form hat mit einem an einem ersten Ende (36) des Kraftstofffilters (20) angeordneten ringförmigen Befestigungsabschnitt (34), der im Presssitz in dem Kanal gehalten ist, mindestens einen sich in etwa von dem ersten Ende (36) in Richtung zu einem zweiten Ende (38) axial erstreckenden Stegabschnitt (24) und einen vom Befestigungsabschnitt (34) und dem Stegabschnitt (24) gehaltenen Filterabschnitt (31). Es wird vorgeschlagen, dass ein zum ersten Ende hin weisender Rand (40) des Filterabschnitts (31) mindestens im Bereich des Stegabschnitts (24) von dem zum ersten Ende (36) hin weisenden Rand (42) des Stegabschnitts (24) um eine Entfernung (D1) beabstandet ist, die mindestens ungefähr 20% der axialen Erstreckung (D2) des Stegabschnitts (24) im Bereich des Befestigungsabschnitts (34) entspricht.A high-pressure fuel pump for a fuel system of an internal combustion engine comprises a channel and a fuel filter (20) arranged in the channel, the fuel filter (20) overall having an approximately cylindrical pot-like shape with one at a first end (36) of the fuel filter (20) ) arranged annular fastening section (34), which is held in a press fit in the channel, at least one web section (24) extending axially approximately from the first end (36) in the direction of a second end (38) and one from the fastening section (34 ) and the web section (24) held filter section (31). It is proposed that an edge (40) of the filter section (31) pointing towards the first end at least in the area of the web section (24) from the edge (42) of the web section (24) pointing towards the first end (36) by a distance (D1) is spaced apart, which corresponds to at least approximately 20% of the axial extent (D2) of the web portion (24) in the region of the fastening portion (34).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump for a fuel system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Vom Markt her bekannt sind Kraftstoff-Hochdruckpumpen in Form von Einzylinder-Kolbenpumpen. In diesen ist in einem einlassseitigen Kanal ein zylindrischer Kraftstofffilter angeordnet, der einen netzartigen Filterabschnitt aufweist, der zwischen sich axial erstreckenden Stegabschnitten eines Halterahmens aufgespannt ist. Der Halterahmen weist endseitig einen ringförmigen Befestigungsabschnitt auf, der einstückig mit den Stegabschnitten ausgeformt ist. Radial außerhalb von dem Ringabschnitt ist eine Metallhülse aus Messing angeordnet, mittels der der Kraftstofffilter in dem Kanal verpresst ist. Ein grundsätzliches Beispiel für eine solche Kraftstoff-Hochdruckpumpe in der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird gelöst durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.The problem on which the invention is based is solved by a high-pressure fuel pump having the features of claim 1. Advantageous further developments are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass Risse im Befestigungsabschnitt und/oder in den Federabschnitten vor allem im Bereich des Befestigungsabschnitts auftreten, und dort in jenen Bereichen, in denen der Filterabschnitt nahe zur radialen Innenseite des Stegabschnitts liegt. Solche Risse entstehen beim Eintreffen des Kraftstofffilters. Risse entstehen beispielsweise beim Eintreffen des Kraftstofffilters in den Kanal. Zwar können entsprechend beschädigte Kraftstofffilter heraussortiert werden, beispielsweise, in dem eine 100-prozentige Qualitätskontrolle durchgeführt wird. Dies ist jedoch mit erheblichen Kosten verbunden. Ferner wurde erkannt, dass der Filterabschnitt im Bereich des Befestigungsabschnitts nur wenig oder überhaupt nichts zur Filterfunktion des Kraftstofffilters beiträgt. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird nun der Filterabschnitt vor allem aus jenem Bereich entfernt, in dem es über die Lebensdauer des Kraftstofffilters zu Rissen kommen kann, ohne dass die Funktion bzw. Leistungsfähigkeit des Kraftstofffilters beeinträchtigt wird. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Kraftstofffilters gegenüber bisherigen Kraftstofffiltern erheblich verbessert, wodurch auch die Lebensdauer insgesamt der Kraftstoffpumpe verlängert wird. Dabei kann das grundsätzliche Design des Kraftstofffilters beibehalten werden, sodass keinerlei konstruktive Änderungen an dem Pumpengehäuse der Kraftstoff-Hochdruckpumpe notwendig sind.According to the invention, it was recognized that cracks in the fastening section and / or in the spring sections occur primarily in the area of the fastening section, and there in those areas in which the filter section is close to the radial inside of the web section. Such cracks appear when the fuel filter arrives. Cracks occur, for example, when the fuel filter enters the channel. Correspondingly damaged fuel filters can be sorted out, for example by carrying out a 100 percent quality control. However, this is associated with considerable costs. It was also recognized that the filter section in the area of the fastening section contributes little or nothing to the filter function of the fuel filter. As a result of the measure according to the invention, the filter section is now primarily removed from the area in which cracks can occur over the service life of the fuel filter without the function or performance of the fuel filter being impaired. In this way, the service life of the fuel filter according to the invention is considerably improved compared to previous fuel filters, which also extends the service life of the fuel pump as a whole. The basic design of the fuel filter can be retained, so that no structural changes to the pump housing of the high-pressure fuel pump are necessary.
Konkret wird dies erreicht durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine. Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine Einzylinder-Kolbenpumpe handeln. Sie kann grundsätzlich sowohl in Diesel- als auch in Benzin-Kraftstoffsystemen eingesetzt werden. Eine solche Kraftstoff-Hochdruckpumpe dient dazu, den Kraftstoff mit sehr hohem Druck in eine Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) zu fördern, von wo er zu Injektoren gelangt, die den Kraftstoff direkt in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen.Specifically, this is achieved by a high-pressure fuel pump for a fuel system of an internal combustion engine. This can be a single-cylinder piston pump, for example. It can basically be used in both diesel and gasoline fuel systems. Such a high-pressure fuel pump is used to deliver the fuel at very high pressure into a fuel collecting line (“rail”), from where it arrives at injectors, which inject the fuel directly into assigned combustion chambers of the internal combustion engine.
Einlassseitig weist die Kraftstoff-Hochdruckpumpe in einem Pumpengehäuse einen Kanal auf, der beispielsweise in einem Anschlussstutzen für eine Kraftstoff-Niederdruckleitung ausgebildet sein kann. In dem Kanal ist ein insgesamt im Wesentlichen zylindrischer und topfförmiger Kraftstofffilter im Presssitz angeordnet. Dieser dient dazu, Verschmutzungen aus dem Kraftstoff auszufiltern, sodass diese nicht mehr in die Kraftstoff-Hochdruckpumpe und von dort weiter beispielsweise zu den Injektoren gelangen.On the inlet side, the high-pressure fuel pump has a channel in a pump housing, which can be formed, for example, in a connection piece for a low-pressure fuel line. A generally essentially cylindrical and cup-shaped fuel filter is arranged in a press fit in the channel. This is used to filter contaminants from the fuel so that they no longer get into the high-pressure fuel pump and from there to the injectors, for example.
An einem ersten axialen Ende des Kraftstofffilters ist ein ringförmiger Befestigungsabschnitt vorhanden, der im Presssitz in dem Kanal gehalten ist und der so für die Halterung des Kraftstofffilters in dem Kanal sorgt. Der Befestigungsabschnitt kann einen radial inneren Bereich aufweisen, der aus Kunststoff hergestellt ist, und einen radial äußeren Bereich, der beispielsweise eine Metallhülse, insbesondere eine Messinghülse, umfasst. In etwa von dem ersten axialen Ende des Kraftstofffilters aus (meist in einem ganz geringen Abstand von dem Ende) erstreckt sich in Richtung zu einem zweiten und entgegengesetzten Ende des Kraftstofffilters in axialer Richtung mindestens ein Stegabschnitt meist werden zwei diametral gegenüberliegende Stegabschnitte verwendet). Der Stegabschnitt erstreckt sich also über die axiale Länge des Befestigungsabschnitts hinweg im allgemeinen auf der radialen Innenseite des Befestigungsabschnitts, und er ist vorzugsweise einstückig beispielsweise aus Kunststoff mit dem Befestigungsabschnitt ausgebildet.At a first axial end of the fuel filter there is an annular fastening section which is held in the channel with a press fit and which thus ensures that the fuel filter is held in the channel. The fastening section can have a radially inner area which is made of plastic and a radially outer area which comprises, for example, a metal sleeve, in particular a brass sleeve. Approximately from the first axial end of the fuel filter (usually at a very short distance from the end), at least one web section extends axially towards a second and opposite end of the fuel filter, usually two diametrically opposite web sections are used). The web section thus extends over the axial length of the fastening section generally on the radially inner side of the fastening section, and it is preferably formed in one piece, for example from plastic, with the fastening section.
Von dem Befestigungsabschnitt und dem Stegabschnitt wird ein Filterabschnitt gehalten, der beispielsweise ein netz- oder gitterartiges Metallgewebe umfassen kann. Der Befestigungsabschnitt und der Stegabschnitt bilden so einen Halterahmen für den Filterabschnitt. Der Befestigungsabschnitt, der Stegabschnitt und der Filterabschnitt können beispielsweise durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt werden.A filter section is held by the fastening section and the web section, which filter section can for example comprise a mesh-like or grid-like metal fabric. The fastening section and the web section thus form a holding frame for the filter section. The fastening section, the web section and the filter section can be produced, for example, by a two-component injection molding process.
Erfindungsgemäß ist ein zum ersten Ende des Kraftstofffilters hin weisender Rand des Filterabschnitts mindestens im Bereich des Stegabschnitts von dem zum ersten Ende des Kraftstofffilters hin weisenden Rand des Stegabschnitts um eine Entfernung beabstandet, die mindestens 20% der axialen Erstreckung des Stegabschnitts im Bereich des Befestigungsabschnitts entspricht. Zumindest im Bereich des Stegabschnitts erstreckt sich somit der Filterabschnitt nicht bis zum ersten axialen Ende des Kraftstofffilters, sondern endet in einem relevanten Abstand zu diesem. Erheblich unterschiedliche Materialeigenschaften zwischen dem oft aus einem Metallgewebe bestehenden Filterabschnitt und dem meist aus einem Kunststoff hergestellten Stegabschnitt werden somit zumindest in jenem Bereich des Stegabschnitts, der auf der axialen Höhe des Befestigungsabschnitts liegt, reduziert oder sogar ganz vermieden. Gleiches gilt aber auch für solchen Kraftstofffilter, bei denen das Metallgewebe beispielsweise aus einem Kunststoff besteht.According to the invention, an edge of the filter section pointing towards the first end of the fuel filter is at least in the area of the web section spaced from the edge of the web section pointing towards the first end of the fuel filter by a distance which corresponds to at least 20% of the axial extent of the web section in the area of the fastening section. At least in the area of the web section, the filter section does not extend to the first axial end of the fuel filter, but ends at a relevant distance from it. Significantly different material properties between the filter section, which often consists of a metal mesh, and the web section, which is usually made of plastic, are thus reduced or even avoided at least in that area of the web section that is at the axial height of the fastening section. The same applies, however, to fuel filters in which the metal mesh is made of a plastic, for example.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der zum ersten Ende des Kraftstofffilters hin weisende Rand des Filterabschnitts, der von dem zu dem ersten Ende hin weisenden Rand des Stegabschnitts beabstandet ist, ungefähr auf gleicher Höhe liegt wie der vom ersten Ende des Kraftstofffilters entfernt liegende Rand des Befestigungsabschnitts. Mit anderen Worten: mehr oder weniger über die gesamte axiale Länge des Befestigungsabschnitts liegt zumindest im Bereich des Stegabschnitts kein Filterabschnitt vor, was relativ einfach herzustellen ist und besonders wirksam ist.In a further development, it is proposed that the edge of the filter section pointing towards the first end of the fuel filter, which is spaced from the edge of the web section pointing towards the first end, is approximately at the same height as the edge of the filter section which is remote from the first end of the fuel filter Fastening section. In other words: more or less over the entire axial length of the fastening section, at least in the area of the web section, there is no filter section, which is relatively easy to manufacture and is particularly effective.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Filterabschnitt im Bereich des Stegabschnitts eine Ausnehmung aufweist, sodass der Filterabschnitt nur im Bereich des Stegabschnitts von dem zum ersten Ende hin weisenden Rand des Stegabschnitts in axialer Richtung beabstandet ist. Die Gesamtgröße des Filterabschnitts bleibt auf diese Weise vergleichsweise groß.In a further development, it is proposed that the filter section has a recess in the area of the web section, so that the filter section is only axially spaced in the area of the web section from the edge of the web section pointing towards the first end. The overall size of the filter section remains comparatively large in this way.
Bei einer alternativen Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der gesamte zum ersten Ende hin weisende Rand des Filterabschnitts von dem zum ersten Ende weisenden Rand des Stegabschnitts beabstandet ist. Mit anderen Worten: mehr oder weniger über die gesamte axiale Länge des Befestigungsabschnitts und über den gesamten Umfang liegt kein Filterabschnitt vor, was relativ einfach herzustellen ist und besonders wirksam ist.In an alternative development, it is proposed that the entire edge of the filter section pointing towards the first end is spaced apart from the edge of the web section pointing towards the first end. In other words: there is no filter section more or less over the entire axial length of the fastening section and over the entire circumference, which is relatively easy to manufacture and is particularly effective.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Filterabschnitt in den Stegabschnitt derart eingebettet ist, dass er zu einer radialen Innenseite des Stegabschnitts näher liegt als zu einer radialen Außenseite des Stegabschnitts. Auch dies hat sich als günstig herausgestellt für die Resistenz gegenüber Rissen.In a further development, it is proposed that the filter section is embedded in the web section in such a way that it is closer to a radial inside of the web section than to a radial outside of the web section. This has also proven to be beneficial for the resistance to cracks.
Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass in einer zum ersten Ende des Kraftstofffilters hin weisenden Stirnfläche des Stegabschnitts radial einwärts von dem in den Stegabschnitt eingebetteten Filterabschnitt eine sich in axialer Richtung und vorzugsweise über die gesamte Breite des Stegabschnitts erstreckende schlitzartige Ausnehmung vorhanden ist. Hierdurch wird vermieden, dass im Bereich der Stirnfläche der Filterabschnitt aus dieser in einem radial einwärtigen Bereich heraustritt. Auch hierdurch werden also die Exponierung des Filterabschnitts reduziert und damit das Rissverhalten günstig beeinflusst.In a further development, it is proposed that a slot-like recess extending in the axial direction and preferably over the entire width of the web section is provided in an end face of the web section facing the first end of the fuel filter radially inward of the filter section embedded in the web section. This prevents the filter section from protruding from the end face in a radially inward area. This also reduces the exposure of the filter section and thus has a favorable effect on the crack behavior.
Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Stirnfläche des Stegabschnitts relativ zu einer Längsachse des Kraftstofffilters schräg ist, vorzugsweise in einem Winkel von ungefähr 15-40°, stärker bevorzugt von ungefähr 20° angeordnet ist. Dies erleichtert die Herstellung.In a further development of this, it is proposed that the end face of the web section is inclined relative to a longitudinal axis of the fuel filter, preferably at an angle of approximately 15-40 °, more preferably of approximately 20 °. This makes manufacturing easier.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen Schnitt durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem zylindrischen Kraftstofffilter; -
2 eine perspektivische Darstellung des Kraftstofffilters von1 ; -
3 einen Schnitt durch einen axialen Endbereich des Kraftstofffilters von1 ; -
4 einen perspektivischen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform des Kraftstofffilters; -
5 eine vereinfachte perspektivische Prinzipdarstellung eines Filterabschnitts des Kraftstofffilters von4 ; -
6 eine Darstellung ähnlich zu3 einer nochmals alternativen Ausführungsform; und -
7 eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs von6 .
-
1 a section through a high pressure fuel pump with a cylindrical fuel filter; -
2 a perspective view of the fuel filter of FIG1 ; -
3rd a section through an axial end region of the fuel filter from1 ; -
4th a perspective section through an alternative embodiment of the fuel filter; -
5 a simplified perspective schematic representation of a filter section of the fuel filter of FIG4th ; -
6th a representation similar to3rd yet another alternative embodiment; and -
7th an enlarged illustration of a region of6th .
Funktionsäquivalente Elemente und Bereiche tragen auch in unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen.Functionally equivalent elements and areas also have the same reference symbols in different embodiments.
Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine trägt in
Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe
Wie aus
Endseitig, nämlich an dem in
Aus der Schnittdarstellung von
Bei dieser Ausführungsform ist somit der gesamte zum ersten axialen Ende
Bei der alternativen Ausführungsform der
Bei der nochmals alternativen Ausführungsform der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023110488A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Robert Bosch Gmbh | Fuel pump |
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2019
- 2019-11-07 DE DE102019217202.4A patent/DE102019217202A1/en active Pending
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WO2023110488A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Robert Bosch Gmbh | Fuel pump |
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