DE10322598A1 - High-pressure piston pump for internal combustion engine, comprises a holding mechanism, which is radially centered through the cylinder bushing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe, mit mindestens einem axial beweglichen Kolben, mit einer Zylinderbuchse, in der der Kolben wenigstens bereichsweise aufgenommen ist, mit einer ringförmigen Dichteinrichtung, welche an einer Mantelfläche des Kolbens anliegt und einen Fluidbereich von einem Schmiermittelbereich trennt, und mit einer Halteeinrichtung für die Dichteinrichtung.The The invention relates to a piston pump, in particular a high-pressure fuel pump, with at least one axially movable piston, with a cylinder liner, in which the piston is received at least in regions with an annular Sealing device, which rests on a lateral surface of the piston and separates a fluid area from a lubricant area, and with a holding device for the sealing device.
Eine
solche Kolbenpumpe ist aus der
Nachteilig bei der bekannten Kolbenpumpe ist jedoch, dass die Dichtwirkung der Dichteinrichtung mit der Zeit nachlässt, was den Wirkungsgrad der Kolbenpumpe reduziert.adversely in the known piston pump, however, is that the sealing effect the sealing device wears off over time, reducing the efficiency of the Piston pump reduced.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einen möglichst hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer aufweist.The The present invention has the task of a piston pump of the beginning mentioned type in such a way that they are as possible has high efficiency and a long service life.
Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, die Halteeinrichtung durch die Zylinderbuchse wenigstens bereichsweise radial zentriert wird.This Task is in a piston pump of the type mentioned solved, the holding device through the cylinder liner at least in some areas is centered radially.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe werden laterale Schwingungen der Dichteinrichtung reduziert oder ganz unterbunden, was die Dichtwirkung erhöht und die Lebensdauer der Dichteinrichtung verbessert. Durch die Zentrierung wird ferner eine gleichmäßige Anlage der Dichteinrichtung an der Mantelfläche des Kolbens gewährleistet, was zu einer gleichmäßigen Abnutzung der Dichteinrichtung führt.at the piston pump according to the invention lateral vibrations of the sealing device are reduced or completely prevented, which increases the sealing effect and improves the life of the sealing device. By centering will also be an even investment the sealing device on the outer surface of the piston ensures resulting in even wear the sealing device leads.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.advantageous Developments of the invention are specified in the subclaims.
Zunächst wird vorgeschlagen, dass die Halteeinrichtung und/oder die Zylinderbuchse auf ihrer äußeren Mantelfläche eine axial oder eine wendelförmig verlaufende Nut aufweisen bzw. aufweist, welche einen Bereich, in dem die Dichteinrichtung wenigstens bereichsweise aufgenommen ist, mit einem Niederdruckbereich verbindet. Auf diese Weise kann Leckagefluid, welches durch einen zwischen der Zylinderbuchse und dem Kolben vorhandenen Spalt hindurchtritt, abgeleitet werden. Dies reduziert die Druckbeaufschlagung der Dichteinrichtung, was wiederum deren Lebensdauer verlängert.First of all suggested that the holding device and / or the cylinder liner one on its outer surface axial or helical have or has a extending groove which has an area in which the sealing device is accommodated in at least some areas, connects with a low pressure area. In this way, leakage fluid, which by an existing between the cylinder liner and the piston Gap passes through, are derived. This reduces pressurization the sealing device, which in turn extends their life.
Ferner ist möglich, dass die Halteeinrichtung ein wenigstens bereichsweise im Querschnitt polygonförmiges Hülsenelement umfasst, wobei die Mitten der Polygonabschnitte an der Zylinderbuchse anliegen. Die Längsnut im Hülsenelement kann insbesondere dann, wenn es sich bei diesem um ein dünnwandiges Blechformteil handelt, sehr leicht eingeprägt werden. Die wendelförmige Nut auf der Mantelfläche der Zylinderbuchse hat wiederum den Vorteil, dass die Zentrierung des Hülsenelements durch die Zylinderbuchse nicht beeinträchtigt wird.Further is possible, that the holding device is at least partially cross-sectionally polygonal sleeve member comprises, the centers of the polygon sections on the cylinder liner issue. The longitudinal groove in the sleeve element can especially if this is a thin-walled Sheet metal part is very easy to impress. The helical groove on the lateral surface the cylinder liner in turn has the advantage of centering of the sleeve element is not affected by the cylinder liner.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass das Hülsenelement wenigstens bereichsweise im Querschnitt polygonartig ausgebildet ist, wobei die Mitten der Polygonabschnitte an der Zylinderbuchse anliegen. Ein solches Hülsenelement ist preisgünstig herstellbar.alternative for this it is also possible that the sleeve element at least partially polygonal in cross section is, the centers of the polygon sections abut the cylinder liner. Such a sleeve element is inexpensive to manufacture.
In weiterer Fortbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist auch vorgesehen, dass eine Kolbenfeder durch die Halteeinrichtung zentriert wird. Dies ermöglicht eine noch optimalere Auslegung der Kolbenfeder.In further development of the piston pump according to the invention is also provided that a piston spring is centered by the holding device. This allows an even more optimal design of the piston spring.
Eine weitere Ausgestaltung der Kolbenpumpe sieht vor, dass die Halteeinrichtung ein Hülsenelement mit einem Halteabschnitt und mindestens einem Kappenabschnitt umfasst, wobei zwischen dem Halteabschnitt und dem Kappenabschnitt mindestens ein Bereich der Dichteinrichtung aufgenommen ist.A Another embodiment of the piston pump provides that the holding device a sleeve element with a holding section and at least one cap section, at least between the holding portion and the cap portion an area of the sealing device is accommodated.
Bei einer solchen Kolbenpumpe ist eine Art Ringkammer vorhanden, in der zumindest ein Bereich der Kolbendichtung aufgenommen ist. Durch diese Art Ringkammer wird die Kolbendichtung sehr exakt positioniert, was der Dichtwirkung zugute kommt. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung einer solchen Ringkammer die Verwendung von Dichtmaterialien und Dichtungsgeometrien, die zum einen für eine gute Dichtwirkung sorgen und zum anderen eine hohe Lebensdauer aufweisen. Der Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel wird durch diese Maßnahmen reduziert, was den Wirkungsgrad der Kolbenpumpe erhöht und ihre Lebensdauer verlängert.Such a piston pump has a kind of annular chamber in which at least one area of the piston seal is accommodated. This type of annular chamber positions the piston seal very precisely, which benefits the sealing effect. In addition, the use of such an annular chamber enables the use of Sealing materials and sealing geometries, which on the one hand ensure a good sealing effect and on the other hand have a long service life. These measures reduce the fuel input into the lubricant, which increases the efficiency of the piston pump and extends its service life.
In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Dichteinrichtung zwei separate Dichtelemente umfasst, wobei ein erstes Dichtelement zwischen Halteabschnitt des Hülsenelements und einer Zylinderbuchse und ein zweites Dichtelement zwischen Halteabschnitt und dem Kappenabschnitt angeordnet ist. Bei dieser Weiterbildung sind also zwei "Ringkammern" (diese können aber auch nach außen offen sein, etc.) vorhanden, die zueinander unmittelbar benachbart sind, in denen jedoch voneinander separate Dichtungen angeordnet werden können. Somit kann für die Abdichtung zum Kraftstoff hin eine andere Dichtung mit anderer Geometrie und/oder aus einem andern Material als für die Abdichtung zum Schmiermittel hin verwendet werden. Dies verbessert nochmals die Dichtwirkung.In Further training for this is proposed that the sealing device comprises two separate sealing elements, a first sealing element between the holding portion of the sleeve member and a cylinder liner and a second sealing element between the holding section and the cap portion is arranged. With this training are two "ring chambers" (but they can also to the outside be open, etc.) that are immediately adjacent to each other are in which, however, separate seals are arranged can be. Thus for the seal towards the fuel another seal with another Geometry and / or of a different material than for the seal be used towards the lubricant. This improves again the sealing effect.
Die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe können dann niedrig gehalten werden, wenn der Kappenabschnitt als separates Teil auf das Hülsenelement aufgepresst ist.The Manufacturing costs of the piston pump according to the invention can then be kept low when the cap section as a separate Part on the sleeve element is pressed on.
In die gleiche Richtung zielt jene Weiterbildung, bei welcher die Halteeinrichtung als dünnwandiges Blechformteil, insbesondere aus Edelstahl, hergestellt ist. Darüber hinaus kann eine solche Kolbenpumpe vergleichsweise kleine Abmessungen aufweisen, was deren Integration beispielsweise in eine Brennkraftmaschine erleichtert.In the same direction is aimed at further training in which the holding device as thin-walled Sheet metal part, in particular made of stainless steel. Furthermore such a piston pump can have comparatively small dimensions, what their integration, for example, in an internal combustion engine facilitated.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass ein von der Dichteinrichtung abgewandter Endbereich der Halteeinrichtung mit einem Pumpengehäuse verschweißt oder verstemmt ist. Auf diese Weise ist die Halteeinrichtung sicher am Pumpengehäuse festgelegt, und die Verschweißung bzw. Verstemmung gestattet darüber hinaus aufgrund ihrer absoluten Fluiddichtheit den Entfall einer sonst erforderlichen statischen Dichtung. Dies reduziert die Herstellkosten. Es reduziert jedoch vor allem den Austritt von Kraftstoffdampf aus der Kolbenpumpe, welcher bei der Verwendung von elastischen Dichtungen entstehen kann. Durch solche Dichtungen kann nämlich insbesondere Kraftstoff hindurch diffundieren.A particularly preferred embodiment of the piston pump according to the invention is characterized in that one facing away from the sealing device End region of the holding device welded to a pump housing or is caulked. In this way, the holding device is securely attached to the pump housing, and the welding or Caulking allows above due to their absolute fluid tightness, the elimination of an otherwise required static seal. This reduces the manufacturing costs. However, it primarily reduces the escape of fuel vapor the piston pump, which is used when using elastic seals can arise. Such seals can in particular fuel diffuse through.
Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Dichtung, mit der ein Pumpengehäuse gegenüber einem Antriebsgehäuse abgedichtet wird, in einem Übergangsbereich von einem zylindrischen Führungsabschnitt zu einem Flanschabschnitt des Pumpengehäuses angeordnet ist. Dies reduziert nochmals die Abmessungen der Kolbenpumpe und verhindert gleichzeitig zuverlässig den Austritt von Schmiermittel nach außen.Further It is proposed that a seal with which a pump housing is sealed off from a drive housing is in a transition area from a cylindrical guide section is arranged to a flange portion of the pump housing. This reduces again the dimensions of the piston pump and at the same time prevents reliable the leakage of lubricant to the outside.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.following become particularly preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying Drawing closer explained.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing shows:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Die
Hochdruck-Kolbenpumpe
An
dem vom Arbeitsraum
Zur
sicheren radialen Festlegung des Pumpengehäuses
Der
Antriebsraum
Ein
koaxial zur Zylinderbuchse
A coaxial to the cylinder liner
Auf
das in
Das
Hülsenelement
Analog
hierzu ist zwischen dem nach radial einwärts gerichteten Abschnitt
Der
in etwa axial verlaufende Abschnitt
Der
axiale Abschnitt
Eine
abgewandelte Ausführungsform
einer Zylinderbuchse
Eine
nochmals alternative Ausführungsform zeigt
Hier
erfolgt die Verbindung zwischen der Ringkammer und dem Niederdruckbereich
durch Räume
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