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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpenanordnung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
Möglichkeit
zum Verringern von Ausstößen von
Emissionen aus Dieselmotoren besteht darin, den Kraftstoff bei einem
sehr hohen Druck einzuspritzen. Normalerweise wird ein sogenanntes „Common
Rail”-System
benutzt, um eine Einspritzung bei einem hohen Druck in die Verbrennungsräume eines Dieselmotors
zu bewirken. Ein „Common
Rail”-System
umfasst eine Hochdruckpumpe, die Kraftstoff bei einem hohen Druck
zu einem Sammeltank („Common
Rail”)
pumpt. Der Kraftstoff in dem Sammeltank ist dazu vorgesehen, auf
alle Zylinder des Verbrennungsmotors verteilt zu werden. Kraftstoff
aus dem Sammeltank wird mittels elektronisch gesteuerter Einspritzmittel
in die Verbrennungsräume
der entsprechende Zylinder eingespritzt.
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Wenn
eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff mit Druck beaufschlagt, tritt
unausweichlich eine bestimmte Kraftstoffleckage an dem Spiel zwischen
den druckerzeugenden Komponenten der Kraftstoffpumpe auf, die normalerweise
in Form eines Kolbens und eines Zylinders ausgebildet sind. Die
Menge der Kraftstoffleckage hängt
mit dem Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe zusammen. Eine Hochdruckpumpe ist
normalerweise mit einem Kolben ausgestattet, der zumindest teilweise
aus einem abnutzungsresistenten Material, beispielsweise Keramikmaterial,
hergestellt worden ist. Ein derartiges abnutzungsresistentes Material
weist normalerweise einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten
auf als die Metallmaterialien, die normalerweise für den Zylinder benutzt
werden. Wenn die Hochdruckpumpe betrieben wird, wird ein Teil der
zugeführten
Energie zum Beaufschlagen des Kraftstoffs mit Druck verwendet, während der
Rest in Wärmeenergie
umgewandelt wird, von der ein Teil den Kolben und den Zylinder erwärmen. Die
Tatsache, dass das Material des Kolbens einen niedrigeren thermischen
Ausdehnungskoeffizient als das Material der Zylinder aufweist, führt dazu,
dass das Spiel zwischen dem Kolben und dem Zylinder zunimmt, wenn
diese sich erwärmen. Das
zunehmende Spiel führt
auch zu einer Leckage von Kraftstoff zwischen dem Kolben und dem
Zylinder, die mit der Temperatur zunimmt. Die Leckage von Kraftstoff
gibt selbst auch Anlass zur weiteren Erwärmung des Kolbens und des Zylinders,
wenn Kraftstoff mit hoher Geschwindigkeit durch das Spiel in Kontakt
mit den Oberflächen
des Kolbens und des Zylinders strömt. Diese weitere Erwärmung des
Kolbens und des Zylinders vergrößert das
Spiel weiter, was zu einer noch größeren Kraftstoffleckage führt. Während des
Betriebs einer herkömmlichen
Kraftstoffpumpe besteht folglich eine relativ starke Erwärmung des
Kolbens und des Zylinders, was zu einer großen Kraftstoffleckage und einem
verringerten Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe führt. Der hohe Kraftstoffdruck
selbst kann auch eine Ausdehnung des Zylinders bewirken, mit infolgedessen
vergrößertem Spiel
zwischen den Oberflächen
des Kolbens und des Zylinders. Die Ausdehnung des Zylinders ist auch
temperaturabhängig.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoffpumpenanordnung
vorzuschlagen, die mit gutem Wirkungsgrad einen hohen Druck auf den
Kraftstoff ausüben
kann.
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Die
oben genannte Aufgabe wird gelöst durch
die Kraftstoffpumpenanordnung der eingangs genannten Art, die durch
die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gekennzeichnet
ist. Derartige temperatureinstellende Mittel machen es für die druckerzeugenden
Komponenten der Kraftstoffpumpe möglich, eine Temperatur innerhalb
des vorbestimmten Temperaturbereichs im Wesentlichen unabhängig von
der Last der Kraftstoffpumpe aufrechtzuerhalten. Dadurch, dass der
Temperaturbereich ziemlich eng gewählt ist, ist es möglich, dass
die Temperatur der Komponenten nur relativ wenig variiert, und dass
folglich deren thermische Ausdehnung sehr klein ist. Der Unterschied
zwischen der thermischen Ausdehnung der druckerzeugenden Komponenten
wird somit im Wesentlichen vernachlässigbar. Das bestehende Spiel
zwischen den druckerzeugenden Komponenten kann daher auf einem im
Wesentlichen konstanten Niveau gehalten werden, wenn diese (die
Komponenten) auf einer Temperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs
sind. Weil das Spiel während
des Betriebs der Kraftstoffpumpe im Wesentlichen unverändert bleibt, können die
druckerzeugenden Komponenten so dimensioniert werden, dass das Spiel
innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs sehr klein sein wird.
Dies macht es möglich,
ein extrem niedriges Niveau an Kraftstoffleckagestrom einzuhalten.
Die Kraftstoffpumpe kann folglich mit einem hohen Wirkungsgrad betrieben
werden, selbst wenn sehr hohe Kraftstoffdrücke erzeugt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfassen die temperatureinstellenden
Mittel ein Medium, das dazu ausgebildet ist, in einem sich durch
den Bereich erstreckenden Durchlass durch die Kraftstoffpumpe zu
strömen.
Das Führen
eines Mediums auf einer geeigneten Temperatur durch den Durchlass
führt zu
einem Wärmeaustausch
zwischen dem Medium und den druckerzeugenden Komponenten, die in
dem Bereich angeordnet sind. Wenn die Temperatur der Komponenten
im Begriff steht, auf ein Niveau oberhalb des maximalen akzeptablen
Werts innerhalb des Temperaturbereichs anzusteigen, wird ein Strom
des Mediums auf einer geeigneten Temperatur durch den Durchlass geleitet,
um die Komponenten zu kühlen.
Wenn umgekehrt die Temperatur der Komponenten in dem Bereich im
Begriff steht, auf ein Niveau unterhalb eines minimalen akzeptablen
Werts innerhalb des Temperaturbereichs abzufallen, wird ein Strom
des Mediums auf einer geeigneten Temperatur durch den Durchlass
geleitet, um die Komponenten zu erwärmen. Die temperatureinstellenden
Mittel können
ein Ventil umfassen, mittels dessen es möglich ist, die Strömung des
Mediums durch den Durchlass zu steuern. Die Tatsache, dass der Strom
des Mediums durch den Bereich gesteuert werden kann, macht es gleichfalls
leicht, den auf die druckerzeugenden Komponenten ausgeübten kühlenden
oder erwärmenden
Einfluss zu steuern. In vorteilhafter Weise umfassen die temperatureinstellenden
Mittel einen Temperatursensor, der so angeordnet ist, dass er eine
in Beziehung mit der Temperatur in dem Bereich stehende Temperatur
erfasst. Die aktuelle Temperatur in dem Bereich kann so als ein
Parameter zum Steuern der Temperatur in dem Bereich benutzt werden.
Die Kraftstoffpumpenanordnung umfasst vorzugsweise eine Steuereinheit,
die diese Information empfängt
und das Ventil steuert, so dass es das Medium in einer Menge zuführt, die
es möglich
macht, eine Temperatur in dem Bereich innerhalb des vorbestimmten
Temperaturbereichs aufrechtzuerhalten.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das durch die Kraftstoffpumpe geführte Medium
dazu ausgebildet, eine Temperatur innerhalb des Temperaturbereichs
anzunehmen. Eine reichliche Strömung
des Mediums durch den Durchlass führt zu einer Temperatur in
dem Bereich, die im Wesentlichen der Temperatur des Mediums entspricht.
Ein Medium auf einer solchen Temperatur kann somit benutzt werden,
um sowohl ein Kühlen
der druckerzeugenden Komponenten bereitzustellen, wenn diese auf
einer zu hohen Temperatur sind, als auch um diese zu erwärmen, wenn
sie auf einer zu niedrigen Temperatur sind. Das Medium kann eine
Kühlflüssigkeit
sein, die auch in dem Kühlsystem
zum Kühlen
eines Verbrennungsmotors benutzt wird. Das Verwenden einer bereits
in einem Fahrzeug vorhandenen Kühlflüssigkeit
zum Kühlen der
Kraftstoffpumpe bedeutet, dass die temperatureinstellenden Mittel
einen ziemlich einfachen Aufbau haben und relativ wenig Bauteile
umfassen können. Es
ist jedoch auch möglich,
andere verfügbare
Flüssigkeiten
in einem Fahrzeug zum Kühlen
der Kraftstoffpumpe zu benutzen, bei spielsweise Dieselöl, Benzin
usw.. Es ist auch möglich,
ein vollständig
eigenständiges,
temperatureinstellendes Mittel mit einem eigenen umlaufenden Medium
zum Einstellen der Temperatur in dem Bereich der Kraftstoffpumpe zu
benutzen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die temperatureinstellenden Mittel
dazu ausgebildet, die Temperatur in dem Bereich innerhalb eines
Temperaturbereichs aufrechtzuerhalten, in dem die Differenz zwischen den
maximalen und minimalen Werten des Temperaturbereichs nicht mehr
als 10°C
beträgt.
In diesem Fall ist der Temperaturbereich so eng, dass die druckerzeugenden
Komponenten einer sehr kleinen thermischen Ausdehnung innerhalb
des Temperaturbereichs unterliegen. Ein derartiger Temperaturbereich
kann sich beispielsweise von 30°C
bis 40°C
erstrecken. Der Temperaturbereich sollte eine relativ niedrige minimale
Temperatur aufweisen, andernfalls wird das Spiel zwischen den druckerzeugenden Komponenten
so klein, dass es schwierig wird, die Kraftstoffpumpe zu starten,
wenn eine kalte Umgebungstemperatur vorliegt. Kaltstartvorgänge der Kraftstoffpumpe
können
durch Bereitstellen einer elektrischen Heizvorrichtung zum Vorwärmen der druckerzeugenden
Komponenten, bevor die Kraftstoffpumpe startet, erleichtert werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die druckerzeugenden Komponenten
zumindest teilweise aus verschiedenen Materialien hergestellt. Die
druckerzeugende Komponente, die die druckerzeugende Oberfläche aufweist,
ist vorteilhaft aus einem sehr abnutzungstoleranten Material hergestellt,
das ein keramisches Material sein kann. Die andere druckerzeugende Komponente,
die den Raum bildet, in dem die erste druckerzeugende Komponente
angeordnet ist, und sich bewegt, ist vorteilhaft aus einem Metallmaterial hergestellt.
Derartige temperatureinstellende Mittel halten die druckerzeugenden
Komponenten somit auf einer Temperatur innerhalb eines relativ engen Temperaturbereichs.
Dies macht es möglich,
verschiedene Materialien für
die jeweiligen druckerzeugenden Komponenten zu verwenden, weil diese während des
Betriebs der Kraftstoffpumpe im Wesentlichen keiner thermischen
Ausdehnung unterliegen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die zweite druckerzeugende Komponente
ein zylindrischer Raum und die erste druckerzeugende Komponente
ist ein Kolben, der zum Bewegen innerhalb des zylindrischen Raums ausgebildet
ist. Die Kraftstoffpumpe, die druckerzeugende Komponenten in der
Form eines Kolbens und eines Zylinders umfasst, kann die Druckbeaufschlagung
von Kraftstoff auf einen hohen Druck leicht bewirken. Der Durchlass
umfasst vorteilhafterwei se einen Raum, der den zylindrischen Raum
umgibt. Das temperatureinstellende Medium kann somit um die druckerzeugenden
Komponenten herumströmen. Dabei
kann das Medium, falls erforderlich, eine sehr effektive Kühlung oder
Erwärmung
der druckerzeugenden Komponenten vorsehen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nachfolgend beispielhaft mit Verweis auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Dabei gilt:
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1 zeigt
ein Einspritzsystem mit einer Kraftstoffpumpe nach der vorliegenden
Erfindung und
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2 zeigt
die Kraftstoffpumpe in 1 in größerer Einzelheit.
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Ausführliche Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung
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1 zeigt
ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff bei einem sehr
hohen Druck in einen Verbrennungsmotor, der hier als ein Dieselmotor 1 veranschaulicht
ist. Das Einspritzen des Kraftstoffs bei einem sehr hohen Druck
kann Ausstöße von Emissionen
aus dem Dieselmotor 1 verringern. Das Einspritzsystem und
der Dieselmotor 1 können in
einem Lastfahrzeug eingebaut sein. Das Einspritzsystem umfasst eine
Kraftstoffleitung 2 zum Zuführen von Kraftstoff aus einem
Kraftstofftank 3 zu den entsprechenden Zylindern des Dieselmotors 1.
Eine erste Kraftstoffpumpe 4 ist in der Kraftstoffleitung 2 angeordnet,
um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 zu einer Hochdruckpumpe 6 durch
einen Filter 5 zu übertragen.
Die Hochdruckpumpe 6 ist dazu ausgebildet, den Kraftstoff
unter Druck zu setzen, so dass er bei einem hohen Druck in einen
Sammeltank bzw. Akkumulatortank 7 eintritt, welcher Tank
in der Weise eines sogenannten „Common Rail” ausgebildet
ist. An den jeweiligen Verbindungen zwischen dem Akkumulatortank 7 und
den entsprechenden Zylindern des Dieselmotors 1 sind Einspritzungsmittel 8 angeordnet.
Eine Rückführungsleitung 9 ist
dazu ausgebildet, Kraftstoff, der in dem Dieselmotor 1 nicht
verbrannt wurde, zu dem Kraftstofftank 3 zurück zu führen. In
Fällen,
in denen Kraftstoff auch zum Steuern der Öffnungszeiten der Einspritzungsmittel 8 benutzt wird,
kann ein derartiger Rückführungsstrom
ergiebig sein. Eine elektrische Steuereinheit 10 ist dazu
vorgesehen, den Betrieb der Kraftstoffpumpe 4, der Hochdruckpumpe 6 und
der Einsprit zungsmittel 8 zu steuern. Die elektrische Steuereinheit 10 kann
als Computereinheit ausgebildet sein, die mit geeigneter Software
zum Ausführen
einer derartigen Steuerung ausgestattet ist. Ein Drucksensor 7a ist
in dem Akkumulatortank 7 angeordnet, um den darin vorherrschenden
Druck zu detektieren und ein Signal zu der Steuereinheit 10 zu
senden, um Information über
die detektierten Druckwerte zu übermitteln.
Auf der Grundlage von u. a. dieser Information kann die Steuereinheit 10 die
Einspritzungsmittel 8 steuern, so dass diese eine optimale
Menge an Kraftstoff zu einer optimalen Zeit in die entsprechenden
Zylinder des Dieselmotors 1 einspritzen.
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2 zeigt
die Hochdruckpumpe 6 mehr im Detail. Die Hochdruckpumpe 6 umfasst
eine Kammer 11 zum Aufnehmen von Kraftstoff aus der Kraftstoffleitung 2.
Es ist vorgesehen, dass Kraftstoff auf einem ersten Druck P1 durch ein erstes Rückschlagventil bzw. Rückflusssperrventil 12 zu
der Kammer 11 geführt
wird. Die Hochdruckpumpe 6 umfasst eine druckerzeugende
Komponente, die einen zylindrischen Raum 13 bildet, in
dem vorgesehen ist, dass sich eine zweite druckerzeugende Komponente
in der Form eines Kolbens 14 darin bewegt. Der Kolben 14 umfasst
eine druckerzeugende Oberfläche 14a, die
eine begrenzende Oberfläche
der Kammer 11 bildet. Die Kammer 11 kann folglich
in Abhängigkeit
von der Position des Kolbens 14 in dem zylindrischen Raum 13 einen
variablen Anteil des Raumes 13 umfassen. Der Kolben 14 weist
am unteren Ende eine Oberfläche 14b auf,
die in Kontakt mit einer ein Rollenmittel 15a umfassenden
Komponente 15 steht. Das Rollenmittel 15a ist
dazu ausgebildet, entlang einer Nockenlaufbahn 16a einer
drehenden Welle 16 abzurollen. Ein Federmittel 7 ist
dazu ausgebildet, sicherzustellen, dass das Rollenmittel 15a in
kontinuierlichem Kontakt zu der Nockenlaufbahn 16a gehalten
wird. Die Hochdruckpumpe 6 umfasst ein Gehäuse 18,
das die vorgenannten Komponenten umschließt.
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Während des
Betriebs der Kraftstoffpumpe rollen die Welle 16 und das
Rollenmittel 15a entlang der Nockenlaufbahn 16a ab.
Die Nockenlaufbahn 16a bewirkt dadurch, dass die Komponente 15 in
einer vertikalen Richtung innerhalb eines Raumes in dem Gehäuse 18 gedrückt wird.
Die Bewegung der Komponente 15 wandelt sich in eine entsprechende Bewegung
des Kolbens 14 in dem zylindrischen Raum 13 um.
Wenn sich der Kolben 14 in dem zylindrischen Raum 13 aufwärts bewegt, übt die Oberfläche 14a am
oberen Ende des Kolbens einen Druck auf den Kraftstoff aus, der
sich in der Kammer 11 befindet. Wenn der Druck einen vorbestimmten
Druckwert P2 erreicht, öffnet sich ein mit der Kammer 11 verbundenes,
zweites Rückflusssperrventil
bzw. Rückschlagventil 19.
Die andauernde Bewegung des Kolbens 14 drückt Kraftstoff
bei einem Druck P2 durch das zweite Rückflusssperrventil 19 in
den Akkumulatortank 7 aus. Wenn der Kolben 14 eine
obere Umkehrposition erreicht und in dem zylindrischen Raum 13 eine
Abwärtsbewegung
beginnt, kann Kraftstoff bei einem Druck P1 durch
das erste Rückflusssperrventil 12 der
Kammer 11 erneut zugeführt werden.
Wenn der Kolben 14 während
seiner Aufwärtsbewegung
den Kraftstoff unter Druck setzt, wird unausweichlich eine bestimmte
Leckage von Kraftstoff in einem Spiel 20 zwischen einer
Außenwandoberfläche 14c des
Kolbens 14 und einer den zylindrischen Raum 13 begrenzenden
Wandoberfläche 13a auftreten.
Kraftstoff, der durch dieses Spiel 20 ausläuft, wird
in einem hohlen Raum 21 aufgefangen und durch eine Leitung 22 zu
der Rückführungsleitung 9 und
zurück
in den Kraftstofftank 3 geführt.
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Nur
ein Teil der von dem Kolben 14 zugeführten kinetischen Energie kann
zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs in der Kammer 11 genutzt
werden. Ein Rest der zugeführten
Energie wandelt sich in Wärmeenergie
um, von der ein Teil die Oberfläche 14a am
oberen Ende des Kolbens 14 und benachbarte Wandoberflächen 13a des
zylindrischen Raumes 13 erwärmt. Der Kolben 14 ist
normalerweise aus einem abnutzungsresistenteren Material hergestellt
als der den zylindrischen Raum 13 umfassende Bereich. Der
Kolben 14 kann beispielsweise aus keramischem Material
hergestellt sein oder kann mit einer Oberfläche aus keramischem Material
versehen sein. Der den zylindrischen Raum 13 begrenzende Bereich
ist üblicherweise
aus einem Metallmaterial hergestellt, das gewöhnlich die Eigenschaft aufweist, einer
größeren Ausdehnung
zu unterliegen, wenn es erwärmt
wird, als das abnutzungsresistentere Material des Kolbens 14.
Die Erwärmung,
die der Kolben 14 und der Zylinder 13 in einer
herkömmlichen
Kraftstoffpumpe während
des Betriebs aufnehmen, führt dazu,
dass sich der zylindrische Raum 13 stärker ausdehnt als der Kolben 14,
mit der Folge einer Zunahme des Spiels 20 zwischen den
Wandoberflächen 14c, 13a dieser
Komponenten. Das größere Spiel 20 führt zu einer
zunehmenden Leckage von Kraftstoff, die selbst ein weiteres Erwärmen der Wandoberflächen 13a, 14c in
der Nähe
des Spiels 20 bewirkt, wenn eine zunehmend größere Kraftstoffmenge
durch das Spiel 20 hindurch gedrückt wird. Diese weitere Erwärmung der
druckerzeugenden Komponenten 13, 14 in der Nähe des Spiels 20 führt zu einer
weiteren Ausdehnung des zylindrischen Raumes 13 relativ
zu dem Kolben 14. Wenn herkömmliche Hochdruckpumpen benutzt
werden, ist das Ergebnis eine relativ starke Erwärmung des Kolbens 14 und
des den zylindrischen Raum begrenzenden Bereichs. Herkömmliche
Kraftstoffpumpen, die zum Bereitstellen von hohem Kraftstoffdruck
benutzt werden, weisen daher normalerweise einen relativ schlechten
Wirkungsgrad auf.
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Um
den Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe 6 zu erhöhen, ist
die Kraftstoffpumpe gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem temperatureinstellenden System ausgestattet.
Das temperatureinstellende System ist dazu ausgebildet, eine Temperatur
innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs in einem Bereich
A der Kraftstoffpumpe 6 aufrechtzuerhalten, der das Spiel 20 und
wenigstens die benachbarten Teilbereiche der druckerzeugenden Komponenten 13, 14,
umfasst. Ein derartiger vorbestimmter Temperaturbereich kann 30°C bis 40°C sein. Ein
solcher Bereich A ist in 2 schematisch durch die unterbrochenen
Linien dargestellt. Das temperatureinstellende System umfasst eine
Leitung 23 zum Zuführen
eines flüssigen
Mediums zu der Kraftstoffpumpe 6. Die Kraftstoffpumpe 6 weist
einen Durchlass 14 zum Empfangen und Führen des Mediums durch die Kraftstoffpumpe 6 auf.
Der Durchlass 24 umfasst einen Raum 24a, der den
zylindrischen Raum 13 und den Kolben 14 umgibt,
was es dem Medium möglich macht,
um den Bereich der Kraftstoffpumpe 6 herumzufließen, wo
die Wärme
hauptsächlich
erzeugt wird. Der Durchlass 24 erstreckt sich durch den
Bereich A. Wenn das Medium durch den Durchlass 24 strömt, findet
ein Wärmeaustausch
zwischen dem Medium und den druckerzeugenden Komponenten 13, 14 statt,
die im Wesentlichen innerhalb des Bereichs A angeordnet sind. Wenn
eine ausreichende Menge des Mediums durch den Durchlass 24 hindurchgeführt wird,
entspricht die sich daraus ergebende Temperatur in dem Bereich A
im Wesentlichen der Temperatur des Mediums. Das Medium, das durch
die Kraftstoffpumpe 6 hindurchgelaufen ist, wird über eine
Leitung 25 abgeführt.
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Das
der Kraftstoffpumpe 6 zugeführte Medium kommt in diesem
Fall aus einer Mediumquelle 26, in der das Medium eine
im Wesentlichen konstante Temperatur aufweist. Die konstante Temperatur
des Mediums liegt innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs,
der in dem Bereich A der Kraftstoffpumpe 6 aufrechtzuerhalten
ist. Dies macht es möglich,
dass das Medium in dem Bereich A Wärme absorbiert, wenn die dortige
Temperatur höher
als die konstante Temperatur des Mediums ist, und Wärme in dem
Bereich A abgibt, wenn die dortige Temperatur niedriger als die
Temperatur des Mediums ist. In der Leitung 23 ist ein Ventil 27 angeordnet,
um den Fluss des Mediums durch die Kraftstoffpumpe 6 zu steuern.
Die Steuereinheit 10 ist in diesem Fall dazu ausgebildet,
das Ventil 27 zu steuern auf der Grundlage von Information
von dem Temperatursensor 28, der die Temperatur des Mediums
detektiert, nachdem es die Kraftstoffpumpe 6 verlassen
hat. Kenntnis u. a. der Temperatur des Mediums stromabwärts der Kraftstoffpumpe 6 macht
es möglich,
dass die Temperatur in dem Bereich A bestimmt werden kann, wenn
der Temperatursensor 28 eine Temperatur des Mediums detektiert,
die anzeigt, dass die Temperatur in dem Bereich A im Begriff ist, über die
maximale akzeptable Temperatur des vorbestimm ten Temperaturbereichs
anzusteigen. In diesem Fall steuert die Steuereinheit 10 das
Ventil 27 so, dass der Strom des Mediums durch die Kraftstoffpumpe 6 zunimmt,
um die Kühlung
in dem Bereich A zu intensivieren. In einer vergleichbaren Weise
kann die Steuereinheit 10 die Erwärmung in dem Bereich A intensivieren
und den Fluss des Mediums vergrößern, wenn
der Temperatursensor 28 anzeigt, dass die Temperatur in dem
Bereich A unter einen minimalen akzeptablen Wert fällt. Das
Medium kann beispielsweise Kühlflüssigkeit
sein, die in einem Kühlsystem
zum Kühlen
eines Verbrennungsmotors nutzbar ist. Die Kühlflüssigkeit in dem Kühlsystem
kann auf zwei Temperaturniveaus verfügbar sein, wobei das untere
Temperaturniveau innerhalb des Temperaturbereichs 30 bis 40°C liegen
kann.
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Das
Benutzen eines derartigen temperatureinstellenden Systems ermöglicht es,
dass die Temperatur in dem Bereich A, der das Spiel 20 zwischen den
druckerzeugenden Komponenten 13, 14 umfasst, innerhalb
eines relativ begrenzten Temperaturbereichs gehalten wird. Es ist
daher möglich,
den zylindrischen Raum 13 und den Kolben 14 so
zu dimensionieren, dass sie ein sehr kleines Spiel innerhalb des
vorbestimmten Temperaturbereichs einhalten. Die Kraftstoffpumpe
wird somit einen guten Wirkungsgrad mit geringer Leckage durch das
Spiel 20 in im Wesentlichen allen Betriebszuständen bereitstellen.
Das Vorhandensein des temperatureinstellenden Systems ermöglicht es
auch, dass für
den Bereich, der den zylindrischen Raum 13 begrenzt, und für den Kolben 14 Materialien
mit relativ unterschiedlichen Längenausdehnungseigenschaften
verwendet werden können.
Um ein sehr kleines Spiel bereitzustellen, kann das temperatureinstellende
System dazu ausgebildet sein, eine Temperatur in dem Bereich A innerhalb
eines Temperaturbereichs aufrechtzuerhalten, in dem die Differenz
zwischen dem maximalen und minimalen Wert des Temperaturbereichs nicht
größer als
10° ist.
Die Kraftstoffpumpe 6 kann mit einer elektrischen Heizvorrichtung
oder dergleichen versehen sein, die dann, wenn eine kalte Umgebungstemperatur
vorliegt, den Bereich A auf eine minimale akzeptable Temperatur
vorwärmt,
bevor die Kraftstoffpumpe 6 gestartet wird.
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Die
Erfindung ist in keiner Weise durch die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt, sondern
kann innerhalb des Schutzumfangs der Patentansprüche frei abgeändert werden.
Es ist selbstverständlich
möglich,
andere Medien als die Kühlflüssigkeit
des Kühlungssystems
eines Verbrennungsmotors zu benutzen, beispielsweise können Kraftstoff oder
andere in dem Fahrzeug verfügbare
Flüssigkeiten
genutzt werden. Das temperatureinstellende System kann auch ein
vollständig
eigenständiges
System sein mit einer eigenen Art eines umlaufenden Mediums.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpenanordnung mit einer Kraftstoffpumpe
(6), in der druckerzeugende Komponenten (13, 14)
dazu ausgebildet sind, den Kraftstoffstoff mit einem hohen Druck
zu beaufschlagen. Zur Lösung
der Aufgabe, zu verhindern, dass das Spiel zwischen den druckerzeugenden
Komponenten (13, 14) mit zunehmender Erwärmung wächst und
zur Lösung
der Aufgabe, in der Lage zu sein, ein vorbestimmtes Spiel aufrechtzuerhalten,
umfasst die Anordnung temperatureinstellende Mittel, die dazu ausgebildet
sind, eine Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs in
einem Bereich (A) der Kraftstoffpumpe aufrechtzuerhalten, welcher
Bereich das Spiel (20) und zumindest Teile der druckerzeugenden
Komponenten (13, 14) umfasst.