-
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe
für Einspritzanlagen
von Brennkraftmaschinen mit einem Pumpengehäuse mit einem in dem Pumpengehäuse drehbar
gelagerten Exzenter- oder Nockenring, mit mindestens zwei einander
gegenüberliegenden,
von den Exzenter- oder Nockenring angetriebenen und nach innen fördernden
Hochdruckpumpenelementen, wobei die Hochdruckpumpenelemente je einen
von einem in einer Zylinderbohrung geführten Hochdruckkolben begrenzten Hochdruckförderraum
aufweisen, wobei die Hochdruckpumpenelemente mindestens mittelbar über einen
Kraftstoffzulauf mit Kraftstoff versorgt werden und unter Hochdruck
stehenden Kraftstoff in ein Hochdruckraum fördern. Eine solche Kraftstoffhochdruckpumpe
ist aus der
JP 11-294
292 A bekannt.
-
Aus der
DE 30 13 088 A1 ist eine
Kraftstoffhochdruckpumpe mit Stufenkolben bekannt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe
zu vereinfachen und deren Betriebsverhalten zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer
Kraftstoffhochdruckpumpe für
Einspritzeinlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Pumpengehäuse, mit
einem in dem Pumpengehäuse
drehbar gelagerten Exzenter- oder Nockenring, mit mindestens zwei
einander gegenüberliegenden,
von dem Exzenter- oder Nockenring angetriebenen und nach innen fördernden
Hochdruckpumpenelementen, wobei die Hochdruckpumpenelemente je einen
von einem in einer Zylinderbohrung geführten Hochdruckkolben begrenzten
Hochdruckförderraum
aufweisen, wobei die Hochdruckpumpenelemente mindestens mittelbar über einen
Kraftstoffzulauf mit Kraftstoff versorgt werden und unter Hochdruck
stehenden Kraftstoff in einen Hochdruckraum fördern, dadurch gelöst, dass die
Hochdruckkolben der Hochdruckpumpenelemente als Stufenkolben mit
einem ersten Abschnitt und einem durch eine Stufe davon getrennten
zweiten Abschnitt ausgeführt
sind, dass der Hochdruckförderraum
der Hochdruckpumpenelemente durch die Stufe begrenzt wird, dass
der erste Abschnitt dem Exzenter- oder Nockenring zugewandt ist
und einen größeren Durchmesser
als der zweite Abschnitt aufweist, dass der Hochdruckförderraum
durch eine Förderbohrung
im zweiten Abschnitt des Stufenkolbens hydraulisch mit dem Hochdruckraum
in Verbindung steht, dass der Hochdruckraum von den Stirnseiten
der zweiten Abschnitte der Stufenkolben begrenzt wird und dass die
Förderbohrungen
durch je ein zweites Rückschlagventil,
insbesondere mit je einem Ventilkörper pro Hochdruckpumpenelement
und mit einer zwischen dem Ventilkörpern eingespannte Druckfeder,
verschließbar
sind.
-
Vorteile der Erfindung
-
Bei dieser nach innen fördernden
Radialkolbenpumpe wird auf einfachste Weise das Zurückströmung von
Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in die Hochdruckförderräume verhindert.
Da die Stufenkolben sich nicht mitdrehen, sondern ortsfest im Pumpengehäuse mit
einem Phasenversatz von 180 Grad oszillieren, ist die zwischen den
Ventilkörpern
eingespannte Druckfeder nur sehr geringen Beanspruchungen ausgesetzt.
Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe
ist außerdem
fertigungstechnisch einfach zu beherrschen, da die Zahl der Bauteile
gering ist und die einzelnen Bauteile einfach aufgebaut sind.
-
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn
der Ventilkörper
als Kugel oder Ventilkegel ausgebildet ist.
-
Weitere Varianten der Erfindung sehen
vor, dass zwischen Kraftstoffzulauf und Hochdruckpumpenelementen
eine Zumesseinrichtung zur Fördermengenregelung
vorgesehen und/oder dass zwischen Kraftstoffzulauf und Hochdruckelementen
je ein erstes Rückschlagventil
vorgesehen ist, und/oder dass stromaufwärts der ersten Rückschlagventile
ein Abzweig zur Schmierung des Exzenter- oder Nockenrings, dessen
Lagerung im Pumpengehäuse und
der Rollenstößel vorgesehen
ist, so dass die Fördermengenregelung
der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe
auf einfache und bewährte
Weise erfolgen kann, dass das Rückströmen von
Kraftstoff aus den Hochdruckpumpenelementen in den Kraftstoffzulauf
unterbunden wird, und dass die Radialkolbenpumpe ausreichend mit
Kraftstoff geschmiert wird.
-
Um die zur Schmierung erforderliche
Kraftstoffmenge einstellen zu können,
ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in dem Abzweig eine
Drossel vorgesehen. Das Eindringen von Schmutzpartikeln in den Triebwerksraum
kann durch einen in dem Abzweig angeordneten Filter, insbesondere
einen Siebfilter, vermieden werden.
-
Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe ist besonders
bevorzugt bei Common-Rail-Einspritzanlagen einsetzbar.
-
Um Fluchtungsfehler des Stufenkolbens
und der gestuften Zylinderbohrungen im Pumpengehäuse ausgleichen zu können, ist
es möglich,
die Stufenkolben zweiteilig auszuführen und zwar besonders bevorzugt
so, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Stufenkolbens
durch eine in Richtung der Längsachse
des Stufenkolbens formschlüssige Verbindung
miteinander verbunden sind. Diese formschlüssige Verbindung kann auf einfache
und belastbare Weise dadurch hergestellt werden, dass der erste
Abschnitt eine quer zur Längsachse
des Stufenkolbens verlaufende T-Nut aufweist und dass der zweite
Abschnitt des Stufenkolbens ein mit der T-Nut formschlüssig verbindbares
Kopfteil aufweist.
-
Um die Versorgung der Hochdruckpumpenelemente
mit Kraftstoff unter allen Betriebszuständen zu gewährleisten, kann in weiterer
Ergänzung
der Erfindung vorgesehen sein, dass in dem Pumpengehäuse mindestens
ein von dem Exzenter- oder Nockenring angetriebenes und ebenfalls
nach innen förderndes
Niederdruckelement vorgesehen ist, dass mindestens eine Niederdruckpumpenelement
einen von einem in einer Zylinderbohrung geführten Niederdruckkolben begrenzten
Niederdruckförderraum aufweist
und dass das Niederdruckpumpenelement mindestens mittelbar über den
Kraftstoffzulauf mit Kraftstoff versorgt wird und Kraftstoff zu
den Hochdruckpumpenelementen fördert.
Durch die Integration mindestens eines Niederdruckpumpenelements in
das ohnehin vorhandene Pumpengehäuse
ist es auf einfachste Weise ohne zusätzlichen Platzbedarf und mit
sehr geringen Kosten möglich,
eine Niederdruckpumpe in die Kraftstoffhochdruckpumpe zu integrieren,
die wegen der direkten Kopplung mit den Hochdruckpumpentenelementen
stets eine ausreichende Kraftstoffmenge fördert, um die Hochdruckpumpenelemente
mit Kraftstoff zu versorgen.
-
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn
das mindestens eine Niederdruckelement über ein viertes Rückschlagventil
Kraftstoff in einen Speicherraum fördert, und der Kraftstoff aus
dem Speicherraum zu den Hochdruckpumpenelementen durch das mindeste
eine Niederdruckelement gefördert
wird. Der Speicherraum dient dazu, Druckschwankungen auszugleichen
und allen Hochdruckpumpenelementen ausreichend Kraftstoff zur Verfügung zu
stellen.
-
Weitere Ergänzungen der Erfindung sehen vor,
dass in dem Speicherraum ein Druckhalteventil angeordnet ist, dass
das Druckhalteventil den Druck im Speicherraum annähernd konstant
hält und
die überschüssige Kraftstoffmenge
in den Abzweig zur Schmierung des Exzenter- oder Nockenrings, dessen
Lagerung im Pumpengehäuse
und der Rollstößel leitet,
so dass an der Zumesseinheit, welche die Fördermenge der Hochdruckpumpenelemente
regelt, ein annähernd
konstanter Druck anliegt, was dessen Regelgüte verbessert. Außerdem wird
durch das erfindungsgemäße Druckhalteventil
sichergestellt, dass eine ausreichende Kraftstoffmenge zur Schmierung
der Radialkobenpumpe abgezweigt wird.
-
Eine besonders Platz sparende und
kostengünstige
Variante der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe
sieht vor, dass der Niederdruckkolben über eine Ringnut, über eine
Querbohrung und eine Längsbohrung
eine hydraulische Verbindung zwischen Kraftstoffzulauf und Niederdruckförderraum herstellt,
und dass ein drittes Rückschlagventil
den Kraftstofffluss durch diese hydraulische Verbindung aus dem
Niederdruckförderraum
in Richtung des Kraftstoffzulaufs absperrt. Das dritte Rückschlagventil
kann als Sitzventil ausgeführt
und in den Niederdruckkolben integriert sein.
-
Um die Leistungsfähigkeit der Niederdruckpumpenelemte
und der Hochdruckpumpenelemente sowie die Lebensdauer der Radialkolbenpumpe
insgesamt zu verbessern, ist vorgesehen, dass die Hochdruckkolben
und die Niederdruckkolben über Rollenstößel von
dem Exzenter- oder Nockenring angetrieben werden.
-
Die Lebensdauer und Belastbarkeit
der Radialkolbenpumpe kann weiter erhöht werden, wenn die Rollenstößel je eine
Rolle und einen Rollenschuh aufweisen, der in Aussparungen eines
Führungsrings,
der wiederum am Pumpengehäuse
fixiert ist, geführt
werden.
-
Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung,
deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
-
Es zeigen:
-
1 einen
Querschnitt entlang der Line A-A in 2 durch
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe,
-
2 eine
Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,
-
3 einen
Schnitt entlang der Linie B-B in 2,
-
4 einen
Querschnitt entlang der Linie C-C in 2,
-
5 einen
Querschnitt durch eine vierte Schnittebene des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
und
-
6 einen
Querschnitt durch einen zweiteilig ausgeführten Stufenkolben.
-
7 einen
Querschnitt durch eine Schnittebene eines anderen Ausführungsbeispiels
mit integriertem Volumenspeicher
-
Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt
einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe.
Die Schnittebene verläuft
entlang der Linie A-A in 2.
-
Die Radialkolbenpumpe besteht aus
einem zweiteiligen Pumpengehäuse 1 mit
einem ersten Teil 1a und einem zweiten Teil 1b.
In dem ersten Teil 1a des Pumpengehäuses 1 sind eine Antriebswelle 3 und
ein Exzenterring 5 drehbar gelagert.
-
Der Exzenterring 5 ist bei
diesem Ausführungsbeispiel
einstückig
mit der Antriebswelle 3 ausgebildet. Es ist jedoch auch
ohne weiteres möglich, Antriebswelle 3 und
Exzenterring 5 zwei- oder mehrteilig auszuführen (nicht
dargestellt).
-
In axialer Richtung wird der Exzenterring 5 durch
Einstellscheiben 7 geführt,
die sich gegen das Pumpengehäuse 1 abstützen. Eine
Mantelfläche 8 des
Exzenterrings 5 ist exzentrisch zur Drehachse 9 der
Antriebswelle 3 angeordnet. Über die Mantelfläche 8 werden
zwei im zweiten Teil 1b des Pumpengehäuses 1 angeordnete
Hochdruckpumpenelemente 11 angetrieben.
-
Die einander gegenüberliegenden
Hochdruckpumpenelemente 11 weisen je einen Stufenkolben 13,
auf der in einer gestuften Zylinderbohrung 15 im zweiten
Teil 1b des Pumpengehäuses
geführt
ist. Der Stufenkolben 13 besteht aus einem ersten Abschnitt 17,
welcher einen größeren Durchmesser
als ein zweiter Abschnitt 19 aufweist. Der dem Exzenterring 5 zugewandte
erste Abschnitt 17 wird über einen Rollenstößel 21 angetrieben,
der aus je einer Rolle 23 und einem Rollenschuh 25 besteht.
Die Rollenschuhe 25 werden in Aussparungen 27 eines
mit dem ersten Teil 1b des Pumpengehäuses 1 verschraubten
Führungsrings 29 geführt. Wenn
die Antriebswelle 3 in Drehung versetzt wird, machen die Stufenkolben 13 eine oszillierende
Bewegung, welche durch die Exzentrizität der Mantelfläche 8 des Exzenterrings 5 verursacht
ist.
-
Eine Stufe 31, welche den
ersten Abschnitt 17 vom zweiten Abschnitt 19 des
Stufenkolbens 13 trennt, begrenzt zusammen mit der gestuften
Zylinderbohrung 15 einen Förderraum 33.
-
Die zwei einander gegenüberliegend
abgeordneten Stufenkolben 13, welche in 1 dargestellt sind, sind gleich aufgebaut.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind nur bei einem der beiden Stufenkolben 13 die Bezugszeichen
eingetragen.
-
Der Förderraum 33 wird über eine
mehrteilige Verbindungsbohrung 35a und b mit Kraftstoff
versorgt. Die Verbindungsbohrungen 35 münden in einen ersten Ringraum 37,
der mit einem in 1 nicht dargestellten
Kraftstoffzulauf in Verbindung steht. Der Ringraum 37 ist über Dichtringe 38 abgedichtet.
-
Zwischen den Abschnitten 35a und 35b der Verbindungsbohrung 35 ist
je ein erstes Rückschlagventil 39 angeordnet.
-
Wenn einer der beiden in 1 dargestellten Stufenkolben 13 durch
den Exzenterring 5 in Richtung der Drehachse 9 der
Antriebselle bewegt wird, wird der im Förderraum 33 befindliche
Kraftstoff durch eine Förderbohrung,
welche aus einer Querbohrung 41 und einer Längsbohrung 43 zusammengesetzt
ist in einen Hochdruckraum 45 gefördert. Um das Rückströmen von
Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 45 in den Förderraum 33 zu
verhindern, ist an einer Stirnseite 47 des Stufenkolbens 13 ein
Ventilsitz vorgesehen, der mit einer Kugel 49, welche durch eine
Druckfeder 51 auf den Ventilsitz gepresst wird, zusammenwirkt.
Ventilsitz, Kugel 49 und Druckfeder 51 bilden
ein zweites Rückschlagventil,
welches die Längsbohrung 43 der
Förderbohrung
absperren kann. Die Ausgestaltung des zweiten Rückschlagventils ist nicht auf
die in den Figuren dargestellten und beschriebenen Ausführungen
beschränkt.
-
Alternativ kann die Kugel 49 auch
durch einen anderen Ventilkörper
(nicht dargestellt), wie beispielsweise einen Ventilkegel, ersetzt
werden.
-
Da die beiden in 1 gezeigten Stufenkolben 13 um
180 Grad versetzt angeordnet sind, bleibt der Abstand der Stufenkolben 13 zueinander
immer gleich, auch wenn die Stufenkolben 13 relativ zum Pumpengehäuse 1 eine
oszillierende Bewegung ausführen.
Aus diesem Grund bleibt auch das Volumen des Hochdruckraums 45 konstant
und die Druckfeder 51 wird nur während der Förderphase eines der beiden
Stufenkolben 13 etwas zusammengedrückt, wenn die Kugel 49 vom
Ventilsitz an der Stirnseite 47 eines der beiden Stufenkolben 13 abhebt.
-
Der Druck im Hochdruckraum 45 sorgt
stets dafür,
dass der Stufenkolben 13 am Rollenstößel 21 anliegt. Der
Hochdruckraum 45 steht über
eine Bohrung 53 mit einem Hochdruckanschluss 55 in
Verbindung. An diesen Hochdruckanschluss 55 kann beispielsweise
ein Common-Rail (nicht dargestellt) einer Einspritzanlage angeschlossen
werden.
-
In 2 ist
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe
dargestellt, in der sich die Querschnittsebene entlang der Linie
A-A, die in 1 dargestellt
ist, ablesen lässt. In 2 ist ein Kraftstoffzulauf 57 über den
Kraftstoffhochdruckpumpe mittels einer nicht dargestellten elektrischen
Kraftstoffpumpe oder einer vergleichbaren Einrichtung mit Kraftstoff
aus einem ebenfalls nicht dargestellten Kraftstofftank versorgt
wird. In 2 ist weiterhin
eine Zumesseinrichtung 59 dargestellt.
-
Die hydraulische Verbindung zwischen
Kraftstoffzulauf 57, Zumesseinheit 59 und dem
Ringraum 37 aus 1 wird
nachfolgend anhand der 3 erläutert.
-
In 3 sind
der Kraftstoffzulauf 57 die Zumesseinheit 59 und
der in 1 beschriebene
Ringraum 37 in einem Schnitt entlang der Linie B-B aus 2 dargestellt. Der Kraftstoffzulauf 57 und
der Ringraum 37 werden über
eine Niederdruckbohrung 61 hydraulisch miteinander verbunden.
Die Zumesseinheit 59 wird von einem nicht dargestellten
Steuergerät
so angesteuert, dass nur soviel Kraftstoff in den Ringraum 37 gelangen
kann, wie von den Hochdruckpumpenelementen 11 (siehe 1) gefördert werden soll. Sobald diese
Fördermenge
erreicht ist, verschließt
die Zümesseinheit 59 die
Niederdruckbohrung 61. Da die Funktionsweise einer Zumesseinheit 59 aus
dem Stand der Technik bekannt ist, wird im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. Bei
dem in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe
wird eine Saugdrosselregelung zur Regelung der Fördermenge eingesetzt. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf Kraftstoffhochdruckpumpen mit Saugdrosselregelung
beschränkt.
-
Von der Niederdruckbohrung 61 zweigt
ein Abzweig 63 ab, in den eine Drossel 65 sowie
ein Siebfilter 67 eingebaut sind. Der durch den Abzweig 63 die
Drossel 65 und den Siebfilter 67 strömende Kraftstoff
dient zur Schmierung der Antriebswelle 3, des Exzenterrings 5 sowie
des Rollenstößels 21 und strömt in den 1 mit 69 bezeichneten
Triebswerksraum. Von dort kann der Kraftstoff alle Bauteile der
Kraftstoffhochdruckpumpe erreichen, welche während des Betriebs geschmiert
werden müssen. Die
anhand der 1 bis 3 beschriebene erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe
ist sehr einfach aufgebaut, Montage und fertigungstechnisch leicht
zu beherrschen und ist zur Erzeugung höchster Drucke geeignet. Nachfolgend
wird anhand der 4 und 5 eine weitere Modifikation
der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe
beschrieben, bei der zusätzlich
zu den Hochdruckpumpenelementen 11 zwei Niederdruckpumpenelemente 71 in
das Pumpengehäuse 1 integriert
sind. Dadurch wird mit nur geringem zusätzlichen Bau- und Montageaufwand
die Versorgung der Hochdruckpumpenelemente 11 mit Kraftstoff
unter allen Betriebsbedingungen verbessert.
-
4 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie C-C in 2. Die aus den 1 bis 3 bekannte
Bauteile sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird
auf das oben für
diese Bauteile Gesagte verwiesen.
-
In 4 sind
zwei einander um 180 Grad gegenüberliegende
Niederdruckpumpenelemente 71 dargestellt. Die Niederdruckpumpenelemente 71 sind
gleich aufgebaut, und es wird nur eines der Pumpenelemente 71 mit
Bezugszeichen versehen, um die Übersichtlichkeit
und Verständlichkeit
der 4 zu verbessern.
-
Das Niederdruckpumpenelement 71 besteht aus
einer in das Pumpengehäuse 1 eingearbeiteten Zylinderbohrung 73,
in der ein Niederdruckkolben 75 geführt wird. Der Niederdruckkolben 75 wird über einen
Rollenstößel 21,
wie er bereits in 1 im
Zusammenhang mit den Hochdruckpumpenelementen 11 beschrieben
wurde, betätigt.
Der Druck im Niederdruckförderraum 87 sorgt
stets dafür,
dass der Niederdruckkolben 75 am Rollenstößel 21 anliegt.
-
Die Niederdruckpumpenelemente 71 werden über einen
zweiten Ringraum 77 und eine Verbindungsbohrung 79 mit
Kraftstoff versorgt. Über
eine Ringnut 81, eine Querbohrung 83 und eine
Längsbohrung 85 kann
der Kraftstoff aus der Verbindungsbohrung 79 in einen Niederdruckförderraum 87 gelangen.
Um das Zurückströmen von
Kraftstoff aus dem Niederdruckförderraum 87 in
den zweiten Ringraum 77 zu verhindern, ist in den Niederdruckkolben 75 ein
drittes Rückschlagventil 89,
bestehend aus einem Ventilkörper,
einem in den Niederdruckkolben 75 eingearbeiteten Ventilsitz
und einer zwischen Ventilkörper 91 und
Niederdruckkolben 75 eingespannten Druckfeder 95,
vorgesehen. Zum Rollenstößel 21 hin
sind die Niederdruckkolben 75 durch eine Platte 97 abgedichtet.
Der Kraftstoff wird aus dem Niederdruckförderraum 87 über eine
Bohrung 99 in einen Speicherraum 101 gefördert.
-
Das Rückströmen von Kraftstoff aus dem Speicherraum 101 in
den Niederdruckförderraum 87 wird
durch ein viertes Rückschlagventil,
gebildet durch eine Federplatte 103 und eine Schraube 105, verhindert.
Die Federplatte 103 wird mit der Schraube 105 am
Pumpengehäuse 1b festgeschraubt
und verschließt
die Bohrung 99 sobald der Druck im Speicherraum 101 größer als
in der Bohrung 99 ist.
-
Der Speicherraum 101 wird
durch einen Membran 107 vom Triebswerkraum 69 getrennt.
Um die Membran 107 zu fixieren ist ein Sicherungsring 109 vorgesehen,
der in einer Nut des Pumpengehäuses 1b eingesetzt
wird. Ein Dichtring 111 verhindert Leckagen aus dem Speicherraum 101 in
den Triebswerkraum 69.
-
In der Mitte der Membran 107 ist
ein Druckhalteventil 113 bestehend aus einer Ventilnadel 115, einer
Feder 117 und einem Federteller 119, angeordnet.
Das Druckhalteventil 113 öffnet, sobald der Druck im
Speicherraum 101 einen durch die Vorspannung der Feder 117 vorgegebenen
Solldruck übersteigt.
Dann hebt die Ventilnadel 115 von der Membran 107 ab.
Dies entspricht in der 4 einer Bewegung
der Ventilnadel 115 nach links. Sobald die Ventilnadel 115 von
der Membran 107 abgehoben hat, kann Kraftstoff aus dem
Speicherraum 101 in den Triebswerkraum 69 fließen. Dieser
Kraftstoff wird zur Schmierung der Antriebswelle 3, des
Exzenterrings 5 und der Rollenstößel 21 verwendet.
-
Die Leckagemengen werden aus dem Triebswerkraum 69 über ein
nicht dargestelltes Überströmventil
abgeführt,
das in eine hydraulisch mit dem Triebswerkraum 69 in Verbindung
stehende Gewindebohrung 116 eingeschraubt ist. Diese Leckagemengen können beispielsweise
in einen nicht dargestellte Kraftstofftank abgeführt werden.
-
In 5 ist
dargestellt wie der Kraftstoff aus dem Speicherraum 101 zur
Zumesseinheit 59 und in den aus den 1 und 3 bekannten
Ringraum 37 gelangt. In dieser Schnittebene sind die Niederdruckpumpenelemente
und die Hochdruckpumpenelemente nicht sichtbar. Aus 5 wird auch deutlich, dass der Kraftstoffzulauf 57 über eine
Bohrung 121 den zweiten Ringraum 77 mit Kraftstoff
versorgt. Von dem Speicherraum 101 zweigt eine Niederdruckbohrung 61 ab,
die durch die Zumesseinheit 59 absperrbar ist. Die Funktionsweise
der Zumesseinheit 59 und die Fördermengenregelung der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpen
wurden bereits oben anhand der 3 erläutert. Über den
Abzweig 63, die Drossel 65 und das Siebfilter 67 wird
auch bei dieser Ausführungsform
ein Teil des durch die Niederdruckbohrung 61 strömenden Kraftstoffs
abgezweigt, um die Schmierung der Kraftstoffhochdruckpumpe zu gewährleisten.
-
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform
einer Radialkolbenpumpe, welche Hochdruckpumpenelemente und Niederdruckelemente
in einem Gehäuse vereint,
ist die zuverlässige
Versorgung der Hochdruckpumpenelemente mit Kraftstoff durch die
Niederdruckelemente in allen Betriebszuständen. Durch die geeignete Auslegung
und Abstimmung der Hochdruck- und Niederdruck-Pumpenelemente 11 und 71 aufeinander
kann der Gesamtwirkungsgrad der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe optimiert
werden. Außerdem
ist der Platzbedarf für
diese Radialkolbenpumpe nicht größer als
für eine
Radialkolbenpumpe, bei der lediglich Hochdruckpumpenelemente 11 vorgesehen
sind.
-
Wenn die Fördermenge der Kraftstoffhochdruckpumpe
erhöht
werden soll, kann dies durch ein oder mehrere Paare weiterer Hochdruckpumpenelemente 11 erfolgen,
die jeweils um 180 Grad zueinander versetzt angeordnet sind und
in axialer Richtung zu den in den
-
1 bis 3 dargestellten Hochdruckpumpenelementen
angeordnet sind. Diese Ausführungsform
ist in den Figuren nicht dargestellt.
-
In 6 ist
ein zweiteilig ausgeführter
Stufenkolben 13 im Schnitt dargestellt. Der erste Abschnitt 17 und
der zweite Abschnitt 19 des Stufenkolbens 13 sind
durch eine in Richtung der Längsachse 123 des
Stufenkolbens 13 formschlüssige Verbindung miteinander
verbunden. Die formschlüssige Verbindung 125 besteht
aus einer T-Nut 127, die senkrecht zur Längsachse 123 verläuft und
ein entsprechend geformtes Kopfteil 129 im zweiten Abschnitt 19 des
Stufenkolbens. Diese formschlüssige Verbindung
kann außerhalb
der Zylinderbohrung im Pumpengehäuse 1 ohne
Weiteres zusammengesteckt werden und der gesamte Stufenkolben 13 in die
Zylinderbohrung eingeführt
werden. Durch diese Maßnahme
können
die ersten Abschnitte 17 und die zweiten Abschnitte 19 so
miteinander gepaart werden, dass sich optimale Führungseigenschaften der gestuften
Zylinderbohrung 15 im Pumpengehäuse 1b ergeben. Außerdem kann
die Dichtheit der Fassung zwischen Stufenkolben 13 und
gestufter Zylinderbohrung 15 optimiert werden.
-
Eine weitere Ausführung ist in 7 dargestellt. Anstelle des zentralen
Hochdruckanschlusses 55 für das Common-Rail ist hier
ein Volumenspeicher 200 in den Teil 1b des Pumpengehäuses 1 integriert um
das Common-Rail einzusparen. Die Einspritzeinheiten können direkt über die
Anschlussbohrungen 201, hier nur zwei dargestellt, an der
Hochdruckpumpe angeschlossen werden. Dies bietet sich vor allem für kleine
Motoren an.
-
Alle in den Figuren, deren Beschreibung
und den Patentansprüchen
beschriebenen Merkmale können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.