DE10242590A1 - Vorrichtung zum Dämpfen von Druckpulsationen in einem Fluidsystem, insbesondere in einem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum Dämpfen von Druckpulsationen in einem Fluidsystem, insbesondere in einem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Abstract

In einem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine ist eine Vorrichtung (38) zum Dämpfen von Druckpulsationen angeordnet. Sie umfasst ein Gehäuse (52) sowie mindestens einen Arbeitsraum (50). Dieser ist mit dem Fluidsystem (18) verbunden und wird bereichsweise von einer beweglichen Membran (56) begrenzt. Um die Funktion der Vorrichtung (38) auch bei unterschiedlichen Druckniveaus im Arbeitsraum gewährleisten zu können, wird vorgeschlagen, dass das Membranelement (56) mit einer Federeinrichtung (70) wirkverbunden ist, die in einem geschlossenen Federraum (68) angeordnet ist, dass das Membranelement (56) eine Diffusionssperre umfasst und dass die Begrenzungswand des Federraums (68) nach außen hin wenigstens in einem Bereich (82) eine höhere Diffusionsrate aufweist als das Membranelement (56).

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von Druckpulsationen in einem Fluidsystem, insbesondere in einem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, mit mindestens einem Arbeitsraum, welcher mit dem Fluidsystem verbunden ist und bereichsweise von mindestens einem beweglichen Membranelement begrenzt wird, welches mit einer Federeinrichtung wirkverbunden ist.
  • Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 196 40 784 A1 bekannt. Diese zeigt einen Druckdämpfer, der in einem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Er dient dazu, Druckpulsationen, die in diesem Kraftstoffsystem auftreten können, zu glätten. Hierzu weist er eine Membran auf, die einen fluidisch mit dem Kraftstoffsystem verbundenen Arbeitsraum begrenzt. Die Membran wird über einen Federteller und eine Druckfeder in Ruhestellung gegen einen Anschlag gedrückt. Die Druckfeder ist in einem Federraum aufgenommen, der über eine Öffnung in einem Deckel nach außen offen ist.
  • Der bekannte Druckdämpfer wird bei einer Kraftstoffpumpe eingesetzt, die als Tauchpumpe im Kraftstofftank angeordnet ist. Bei Kraftstoffsystemen für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung werden jedoch zwei oder mehr Kraftstoffpumpen eingesetzt, welche in Reihe geschaltet sind und den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck verdichten. Als Kraftstoffpumpen, insbesondere für die Hochdruckkomprimierung des Kraftstoffes, werden dabei im Allgemeinen Kolbenpumpen eingesetzt. Diese verursachen in einigen Bereichen des Kraftstoffsystems erhebliche Druckpulsationen. Darüber hinaus kann das Druckniveau im Kraftstoffsystem bzw. in einigen Bereichen des Kraftstoffsystems je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine erheblich variieren. So kann beispielsweise der Vorförderdruck einer Vorförderpumpe bei modernen Kraftstoffsystemen je nach Betriebszustand im Bereich von 1 bis 6 bar liegen.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie Druckpulsationen bei unterschiedlichen Druckniveaus zuverlässig glättet.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Federeinrichtung in einem geschlossenen Federraum angeordnet ist, dass das Membranelement eine Diffusionssperre umfasst, und dass die Begrenzungswand des Federraums nach außen hin wenigstens in einem Bereich mindestens die gleiche Diffusionsrate aufweist wie das Membranelement.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die geschlossene Ausbildung des Federraums kann dieser nicht verschmutzen, so dass die volle Bewegung der Membran über eine sehr lange Lebensdauer ungestört möglich ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Membran die den unterschiedlichen Druckniveaus entsprechende Gleichgewichtsposition immer ungehindert einnehmen kann.
  • Durch die hohen Druckpulsationen und den variablen Gesamtdruck im Kraftstoffsystem ist jedoch auch ein vergleichsweise großer Hub des Druckdämpfers erforderlich. Hierzu muss die Membran entsprechend elastisch sein. Gleichzeitig muss aber auch sichergestellt sein, dass durch den Druckdämpfer kein Kraftstoff nach außen gelangt. Zu diesem Zweck umfasst die Membran eine Diffusionssperre, welche jedoch, um einen ausreichenden Hub des Membranelements gewährleisten zu können, sehr dünn sein muss und deshalb eine gewisse Durchlässigkeit gegenüber Kraftstoff aufweist.
  • Um die freie Beweglichkeit der Membran gewährleisten zu können, muss sichergestellt sein, dass der Federraum sich nicht langsam mit Kraftstoff anfüllt. Daher ist erfindungsgemäß wenigstens ein Bereich der Begrenzungswand. so ausgebildet, dass sich aus dem Federraum heraus die gleiche oder eine höhere Diffusionsrate ergibt als über das Membranelement in den Federraum hinein.
  • Die Gesamtheit dieser Merkmale gewährleistet also zum einen, dass das Membranelement der Druckdämpfervorrichtung einen sehr hohen Hub ausführen kann und dabei eine ausreichende Elastizität bzw. Beweglichkeit aufweist, und zum anderen wird sichergestellt, dass der große Hub der Membran weder durch Schmutz noch durch sich im Federraum befindenden Kraftstoff behindert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet daher zuverlässig auch bei hohen Druckpulsationen und unterschiedlichen Druckniveaus im Kraftstoffsystem.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Zunächst wird vorgeschlagen, dass in der Wand des Federraums einen Permeationseinsatz vorhanden ist, der mindestens die gleiche Diffusionsrate aufweist wie das Membranelement. Somit kann die Wand des Federraums an sich aus einem üblichen Material hergestellt werden, was deren Herstellung insgesamt erleichtert. Nur in einem Abschnitt ist ein Einsatz, beispielsweise aus Nylon, vorhanden, durch den in den Federraum gelangender Kraftstoff nach außen hindurchtreten kann.
  • Durch eine entsprechende Auswahl des Permeationseinsatzes können ansonsten identische Druckdämpfervorrichtungen an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Die Parameter, welche die Permeabilität des Permeationseinsatzes beeinflussen, sind insbesondere die Oberfläche und die Wandstärke des Permeationseinsatzes. Wichtig ist aber auch bei dem Permeationseinsatz eine gewisse Festigkeit, denn nur hierdurch wird sichergestellt, dass bei einem Ausfall des Membranelements der Permeationseinsatz den dann auf ihn einwirkenden erhöhten Druckpulsationen standhält.
  • Der Permeationseinsatz kann ein spezielles Teil umfassen oder auch einfach durch eine entsprechende Auswahl und Dimensionierung eines Dichtmittels, beispielsweise eines O-Rings, mit dem der Federraum nach außen abgedichtet wird, realisiert werden.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Diffusionssperre mindestens eine Materialschicht aus Kapton und/oder FEP (Fluorethylenpropylen). Vor allem das letztgenannte Material eignet sich noch ausreichend gut als Diffusionssperre und ist gleichzeitig doch so flexibel, dass es den erforderlichen Hub des erfindungsgemäßen Druckdämpfers gewährleisten kann.
  • Ein großer Hub der Membran wird auch dadurch erleichtert, dass diese als Formmembran, beispielsweise mit einem balgartigen Biegeabschnitt, ausgebildet ist.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Membranelement als Sandwichmembran ausgeführt ist mit einer außenliegenden Gummierung und einer innenliegenden Diffusionssperre, und gegebenenfalls mit einer Verstärkungsschicht. Ein derartiges Membranelement kann einerseits die benötigte Flexibilität bzw. Elastizität bereitstellen, die für die erforderlichen großen Hübe benötigt wird, und lässt andererseits nur wenig Kraftstoff in den Federraum eindringen.
  • Die Lebensdauer des Membranelements wird dadurch verbessert, dass es wenigstens bereichsweise an einem radial äußeren Rand zwischen zwei Klemmteilen verspannt ist, und dass eine Federeinrichtung vorhanden ist, welche mindestens eines der Klemmteile gegen das Membranelement vorspannt.
  • Um ein Überschwingen des Membranelements im Betrieb zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn ein Anschlag für das Membranelement vorhanden ist, und wenn die Federeinrichtung im drucklosen Zustand mit geringem Spiel ungespannt eingebaut und das Membranelement gegen den Anschlag nicht vorgespannt ist. In diesem Fall wirkt der Anschlag nur bei extremen Druckschwankungen, wohingegen er im Normalfall vom Membranelement nicht oder nur mit geringer Kraft berührt wird. Hierdurch werden Beschädigungen am Membranelement durch einen häufigen und schlagartigen Kontakt mit dem Anschlag vermieden bzw. reduziert.
  • Dieser Effekt wird nochmals verstärkt, wenn im drucklosen Zustand zwischen dem Membranelement und dem Anschlag ein geringes Spiel vorhanden ist.
  • Um dieses Spiel trotz der vorhandenen Toleranzen genau einstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass ein Einlegeteil vorgesehen ist, welches im Federraum zwischen der Federeinrichtung und der Wand, welche von dem Membranelement entfernt liegt, angeordnet ist, und welches entsprechend der individuellen geometrischen Verhältnisse aus einem Satz unterschiedlicher Einlegeteile so ausgewählt ist, dass die Federeinrichtung in drucklosem Zustand mit geringem Spiel ungespannt eingebaut ist.
  • In vorteilhafter Weiterbildung wird auch vorgeschlagen, dass die Federeinrichtung zum Membranelement hin ein Zwischenelement umfasst, welches von einer zweiten Federeinrichtung wenigstens mittelbar mit geringer Kraft gegen das Membranelement beaufschlagt wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Federeinrichtung mit dem Zwischenelement auch im drucklosen Zustand ständig in Anlage an dem Membranelement ist, wodurch ein Verkanten dieses Zwischenelementes verhindert wird. Der Sinn des Zwischenelements, welches zumeist als Federteller ausgebildet wird, liegt wiederum darin, eine größere Berührungsfläche zwischen Membran und Federeinrichtung zu schaffen, so dass das Membranelement vor einer zu starken Flächenpressung durch die Federeinrichtung geschützt ist.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung liegt darin, dass durch die ständige Anlage des Zwischenelements an dem Membranelement die Kraftstoffdiffusion über das Membranelement in den Federraum hinein und weiter nach außen deutlich reduziert wird. Dies ist besonders während der langen Abstellphasen einer Brennkraftmaschine nach dem Druckabbau im Kraftstoffsystem von Bedeutung.
  • Preiswert und wirksam ist ein Anschlag, welcher ein scheibenringförmiges Teil mit einem flächigen Anlageabschnitt umfasst.
  • Zeichnung
  • Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine mit einem Druckdämpfer;
  • 2 einen Teilschnitt durch den Druckdämpfer von 1;
  • 3 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Druckdämpfers von 1;
  • 4 einen Detailschnitt durch ein Membranelement des Druckdämpfers von 3;
  • 5 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Druckdämpfers von 1; und
  • 6 eine nochmals abgewandelte Ausführungsform des Druckdämpfers von 1.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 trägt ein Kraftstoffsystem insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfasst einen Kraftstoffbehälter 12, aus dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 14 Kraftstoff in eine Niederdruckkraftstoffleitung 16 fördert. Über eine Zweigleitung 18 regelt ein ansteuerbarer Druckregler 20 den Druck in der Niederdruckkraftstoffleitung 16. Der Druck kann dabei zwischen 1 und 6 bar variieren. Die Niederdruckkraftstoffleitung 16 führt zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22, welche schematisch strichpunktiert dargestellt ist. Bei der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 handelt es sich um eine Kolbenpumpe mit einem Förderraum 24 und einem (nicht dargestellten) Förderkolben, der von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine, zu welcher das Kraftstoffsystem 10 gehört, angetrieben wird. Die Nockenwelle ist ebenfalls nicht dargestellt. Der Kraftstoff gelangt zum Förderraum 24 über ein Einlassventil 26 und von diesem über ein Auslassventil 28 zu einer Kraftstoffsammelleitung 30 ("Rail"). An diese sind mehrere Injektoren 32 angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in Brennräume 34 der Brennkraftmaschine einspritzen.
  • Um die Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 unabhängig von der Drehzahl der Nockenwelle einstellen zu können, ist ein als 2/2-Schaltventil ausgebildetes Mengensteuerventil 36 vorhanden. Wenn das Mengensteuerventil 36 geöffnet ist, verbindet es einen zwischen dem Förderraum 24 und dem Auslassventil 28 gelegenen Bereich mit einem stromaufwärts vom Einlassventil 26 gelegenen Bereich. Dabei können erhebliche Druckpulsationen in die Niederdruck-Kraftstoffleitung 16 eingeleitet werden.
  • Um diese Druckpulsationen zu glätten und die Komponenten der Niederdruck-Kraftstoffleitung 16 sowie der elektrischen Kraftstoffpumpe 14 vor Beschädigungen aufgrund der Druckpulsationen zu schützen, ist in die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 unmittelbar vor dem Einlassventil 26 ein Druckdämpfer 38 integriert. Dessen genaue Ausgestaltung wird nun unter Bezugnahme auf 2 im Detail erläutert: Wie aus 2 hervorgeht, umfasst die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 ein Gehäuse 40 mit einer Zylinderbuchse 42. In der Zylinderbuchse 42 ist ein Kolben 44 gleitend geführt. Er begrenzt den bereits im Zusammenhang mit 1 erwähnten Förderraum 24. Ein Kanal 46 führt vom Förderraum 24 zum Auslassventil 28. Ein Einlasskanal 48 fΰhrt von der Niederdruck-Kraftstoffleitung 16 in einen Einlassraum 50. Dieser ist in einem rotationssymmetrischen glockenförmigen Einsatz 52 des Gehäuses 90 ausgebildet. Eine zentrische Bohrung 54 im Einsatz 52 führt vom Einlassraum 50 zum Einlassventil 26 und von dort weiter zum Förderraum 24.
  • Wesentliche Teile des Druckdämpfers 38 sind in 2 oberhalb des Einlassraums 50 und zum Teil innerhalb des Einsatzes 52 vorhanden. Der Einsatz 52 bildet insoweit zumindest einen Bereich des Gehäuses des Druckdämpfers 38.
  • Der Druckdämpfer 38 umfasst eine Membran 56, deren radial äußerer Rand zwischen einem Absatz am Einsatz 52 und der Stirnfläche einer rohrstückförmigen Einlegehülse 58 verklemmt ist. Die Membran 56 ist als Formmembran ausgeführt mit einem umlaufenden und radial außenliegenden, balgartigen Federabschnitt 59. Zum Einlassraum 50 hin weist der Druckdämpfer 38 einen scheibenringförmigen Anschlag 60 auf, der ebenfalls am Einsatz 52 befestigt ist. Der Anschlag 60 weist einen umlaufenden, erhabenen, flächigen und der Membran 56 zugewandten Anlageabschnitt 62 auf. An diesem Anlageabschnitt 62 kann die Membran 56, wie später noch genauer dargelegt werden wird, flächig in Anlage kommen.
  • Zwischen der Membran 56, der Einlegehülse 58, einem Zwischenring 69 und einem Deckel 66 ist ein Federraum 68 gebildet. In diesem ist eine Druckfeder 70 angeordnet, deren eines Ende sich am Deckel 66 und deren anderes Ende sich an einem Federteller 72 abstützt. Der Federteller 72 sorgt dafür, dass die Kraft der Druckfeder 70 flächig auf die Membran 56 wirkt.
  • Bei dem Zwischenring 64 handelt es sich um eine Tellerfeder, welche die Einlegehülse 58 mit einer definierten Kraft gegen den äußeren Rand der Membran 56 beaufschlagt. Hierdurch wird der Einbau der Membran 56 erleichtert und die Lebensdauer der Membran 56 wird verlängert. Darüber hinaus wird eine sichere Abdichtung in dem radial äußeren Bereich der Membran 56 gewährleistet.
  • Der Federraum 68 ist nach außen hin über einen O-Ring 74 abgedichtet, welcher zwischen dem Deckel 66 und dem Einsatz 52 verklemmt ist. Der O-Ring 74 ist dabei so gewählt, dass der Federraum 68 nach außen hin nicht absolut hermetisch abgedichtet ist. Statt dessen lässt er Kraftstoff mit einer bestimmten Diffusionsrate aus dem Federraum 68 nach außen treten. Die Diffusionsrate des O-Rings 74 ist dabei größer als die Diffusionsrate der Membran 56.
  • Das Kraftstoffsystem 10, die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 und der Druckdämpfer 38 arbeiten folgendermaßen: Im drucklosen Ausgangszustand liegt die Membran 56 aufgrund der Druckfeder 70 unter einer geringen Vorspannung am Anlageabschnitt 62 des Anschlags 60 an. Möglich wäre auch, dass in diesem Zustand zwischen Membran und Anschlag ein geringes Spiel vorhanden ist. Wenn die elektrische Kraftstoffpumpe 14 zu fördern beginnt, steigt der Druck in der Niederdruck-Kraftstoffleitung 16 und auch im Einlassraum 50. Hierdurch hebt die Membran 56 vom Anlageabschnitt 62 des Anschlags 60 ab und nimmt entsprechend dem Gleichgewicht zwischen dem Druck im Einlassraum 50 und der Kraft der Druckfeder 70 eine neue Gleichgewichtsposition ein.
  • Aufgrund der diskontinuier-lichen Förderung durch die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 kommt es dabei zu Förderstrompulsationen im Einlassraum 50. Darüber hinaus gelangt bei einer Öffnung des Mengensteuerventils 36 unter hohem Druck stehender Kraftstoff ebenfalls in den Einlassraum 50. Diese Druckpulsationen werden vom Druckdämpfer 38 geglättet.
  • Die Membran 56 des Druckdämpfers 38 weist dabei eine so hohe Flexibilität auf, dass sie auch bei unterschiedlichen Druckniveaus in der Kraftstoffleitung 16 bzw. im Einlassraum 50 den zur Glättung der Druckpulsationen erforderlichen Hub bereitstellen kann. Darüber hinaus kann sie auch dann, wenn während des Ansaugvorganges der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 die elektrische Kraftstoffpumpe 14 nicht schnell genug Kraftstoff nachfördern kann, dieses Defizit durch einen entsprechenden Hub ausgleichen.
  • Damit die Membran 56 den entsprechenden Hub bereitstellen kann, ist sie aus einem relativ flexiblen und elastischen Material hergestellt, und sie umfasst eine Diffusionssperre, damit der Kraftstoff nicht in den Federraum 68 gelangen kann. Um die besagte Elastizität und Flexibilität jedoch bereitstellen zu können, kann die Diffusionssperre nicht hundertprozentig sein. Um zu verhindern, dass sich der Federraum 68 mit der Zeit mit Kraftstoff füllt, ist der O-Ring 74 so ausgebildet, dass auch er eine gewisse Diffusionsrate aufweist, welche größer ist als die Diffusionsrate der Membran 56. Die Diffusionsrate kann über die Geometrie des O-Rings sowie den Werkstoff gezielt eingestellt werden. In den Federraum 68 gelangter Kraftstoff wird so nach außen abgeführt.
  • Gleichzeitig stellt der O-Ring 74 jedoch eine so ausreichende Abdichtung des Federraums 68 dar, dass dann, wenn beispielsweise aufgrund eines Fertigungsfehlers die Membran 56 platzt, der Kraftstoff dennoch nicht in unzulässiger Art und Weise aus dem Gehäuse 40 austritt.
  • In 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Druckdämpfers 38 dargestellt. Solche Elemente und Bexeiche, welche äquivalente Funktionen zu Elementen und Bereichen der Vorrichtung von 2 aufweisen, tragen die gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.
  • Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass in 3 im Deckel 66 eine Öffnung 76 vorhanden ist, in welche ein Permeationseinsatz 78 aus Nylon eingesetzt ist. Dieser ist über eine Clipsverbindung 80 in der Öffnung 76 im Deckel 66 verankert und über einen O-Ring 82 nach außen hin abgedichtet. Über die Gestaltung der Oberfläche und der Wandstärke des Permeationseinsatzes 78 kann dessen Diffusionsrate an die individuellen Bedürfnisse eingepasst werden. Durch die Verwendung von Nylon ist sichergestellt, dass der Permeationseinsatz 78 auch dann, wenn die Membran 56 ausfällt, den dann auf ihn wirkenden Druckpulsationen standhalten kann.
  • In 4 ist ein Schnitt durch die Membran 56 im Detail dargestellt. Hieraus geht hervor, dass es sich bei der Membran 56 um eine Sandwichmembran handelt. Zentral mittig ist als Diffusionssperre eine Schicht aus FEP angeordnet. Diese trägt in 4 das Bezugszeichen 84. Zu beiden Seiten der FEP-Schicht 84 ist als Verstärkung ein Gewebematerial 86 vorgesehen. Die erforderliche Elastizität erhält die Sandwichmembran 56 durch jeweils außenliegende Gummischichten 88.
  • In 5 ist ein nochmals anderes Ausführungsbeispiel des Druckdämpfers 38 erkennbar. Auch hier tragen solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu Elementen und Bereichen der Druckdämpfer in den 2 und 3 aufweisen, die gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.
  • Bei dem in 5 dargestellten Druckdämpfer 38 stützt sich die Druckfeder 70 nicht direkt am Deckel 66 des Gehäuses 40 ab. Vielmehr ist zwischen ihr und dem Deckel 66 ein zylindrisches Ausgleichsteil 90 angeordnet. Dieses stammt aus einem ganzen Satz ähnlicher Ausgleichsteile, die sich nur durch ihre axiale Länge voneinander unterscheiden. Das bei dem Druckdämpfer 38 von 5 dargestellte ausgewählte Ausgleichsteil 90 ist so aus dem Satz von Ausgleichsteilen ausgewählt, dass die Druckfeder 70 im drucklosen Zustand des Druckdämpfers 38 mit geringem Spiel ungespannt eingebaut ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass im Betrieb des Kraftstoffsystems 10 die Membran 56 nicht oder zumindest nicht hart am Anlageabschnitt 62 des Anschlags 60 anschlägt. Dies verlängert die Lebensdauer der Membran 56 erheblich.
  • Die Bestimmung der erforderlichen Länge des Ausgleichsteils 90 erfolgt über die ungespannte Länge der Druckfeder 70 und die freie Länge zwischen dem Federteller 72 und dem Stirnende des Federraums 68. Diese freie Länge muss während der Montage der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 bzw. des Druckdämpfers 38 bestimmt werden.
  • Eine nochmals andere Ausgestaltung des Druckdämpfers 38 ist in 6 dargestellt. Auch hier tragen solche Teile und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu Teilen und Bereichen der in den 2, 3 und 5 dargestellten Druckdämpfer 38 aufweisen, die gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.
  • Bei dem Druckdämpfer 38 von 6 ist das Ausgleichsteil 90 gegenüber der Stirnwand des Federraums 68 durch eine Druckfeder 92 ganz leicht vorgespannt. Zur Führung der Druckfeder 92 ist hierzu im Deckel 66 ein Sackloch 94 vorhanden. Auch das Ausgleichsteil 90 ist entsprechend ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass die Druckfeder 70 ganz leicht in Richtung auf die Membran 56 beaufschlagt wird. Dies führt wiederum dazu, dass der Federteller 72 im drucklosen Zustand spielfrei an der Membran 56 anliegt, was ein Verkanten des Federtellers 72 verhindert. Durch die ständige Anlage des Federtellers 72 an der Membran 56 wird darüber hinaus die Kraftstoffdiffusion durch die Membran 56 hindurch verringert. Letztlich gelangt somit weniger Kraftstoff durch die Membran 56 und den O-Ring 74 nach außen. Dies wirkt sich vor allem in den langen Abstellphasen nach einem Druckabbau in der Niederdruckkraftstoffleitung 16 günstig aus.

Claims (11)

  1. Vorrichtung (38) zum Dämpfen von Druckpulsationen in einem Fluidsystem, insbesondere in einem Kraftstoffsystem (16) einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (52), mit mindestens einem Arbeitsraum (50), welcher mit dem Fluidsystem (16) verbunden ist und bereichsweise von mindestens einem beweglichen Membranelement (56) begrenzt wird, welches mit einer Federeinrichtung (70) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (70) in einem geschlossenen Federraum (68) angeordnet ist, dass das Membranelement (56) eine Diffusionssperre (84) umfasst, und dass die Begrenzungswand des Federraums (68) nach außen hin wenigstens in einem Bereich (74; 78) mindestens die gleiche Diffusionsrate aufweist wie das Membranelement (56).
  2. Vorrichtung (38) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand des Federraums (68) ein Permeationseinsatz (78) vorhanden ist, der mindestens die gleiche Diffusionsrate aufweist wie das Membranelement (56).
  3. Vorrichtung (38) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperre mindestens eine Materialschicht (84) aus Kapton und/oder FEP umfasst.
  4. Vorrichtung (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement als Formmembran (56, 59) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement als Sandwichmembran (56) ausgeführt ist mit einer außenliegenden Gummierung (88) und einer innenliegenden Diffusionssperre (84), und gegebenenfalls mit einer Verstärkungsschicht (86).
  6. Vorrichtung (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement (56) an seinem radial äußeren Rand wenigstens bereichsweise zwischen zwei Klemmteilen (58, 52) verspannt ist, und dass eine Federeinrichtung (64) vorhanden ist, welche mindestens eines der Klemmteile (58) gegen das Membranelement (56) verspannt.
  7. Vorrichtung (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (60). für das Membranelement (56) vorhanden, die Federeinrichtung (70) im drucklosen Zustand mit geringem Spiel ungespannt eingebaut, und das Membranelement (56) gegen den Anschlag (60) nicht vorgespannt ist.
  8. Vorrichtung (38) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im drucklosen Zustand zwischen dem Membranelement (56) und dem Anschlag (60) ein geringes Spiel vorhanden ist.
  9. Vorrichtung (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Einlegeteil (90) umfasst, welches im Federraum (68) zwischen der Federeinrichtung (70) und der Wand, welche von dem Membranelement (56) entfernt liegt, angeordnet ist, und welches entsprechend der individuellen geometrischen Verhältnisse aus einem Satz unterschiedlicher Einlegeteile so ausgewählt wird, dass die Federeinrichtung (70) im drucklosen Zustand mit geringem Spiel ungespannt eingebaut ist.
  10. Vorrichtung (38) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (70) zum Membranelement (56) hin ein Zwischenelement (72) umfasst, welches von einer zweiten Federeinrichtung (92) wenigstens mittelbar mit geringer Kraft gegen das Membranelement (56) beaufschlagt wird.
  11. Vorrichtung (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag ein scheibenringförmiges Teil (60) mit einem flächigen Anlageabschnitt (62) umfasst.
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DE102013220807A1 (de) * 2013-10-15 2014-11-27 Continental Automotive Gmbh Pumpeneinheit für eine Hochdruckpumpe sowie Niederdruckdämpfer

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