EP1234975B1 - Hochdruck-Kolbenzylindereinheit - Google Patents

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EP1234975B1
EP1234975B1 EP02405048A EP02405048A EP1234975B1 EP 1234975 B1 EP1234975 B1 EP 1234975B1 EP 02405048 A EP02405048 A EP 02405048A EP 02405048 A EP02405048 A EP 02405048A EP 1234975 B1 EP1234975 B1 EP 1234975B1
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EP
European Patent Office
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piston
accordance
cylinder
transverse groove
pressure
Prior art date
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EP02405048A
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English (en)
French (fr)
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EP1234975A2 (de
EP1234975A3 (de
Inventor
Roland Alder
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Wartsila NSD Schweiz AG
Original Assignee
Wartsila NSD Schweiz AG
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Publication date
Application filed by Wartsila NSD Schweiz AG filed Critical Wartsila NSD Schweiz AG
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Publication of EP1234975A2 publication Critical patent/EP1234975A2/de
Publication of EP1234975A3 publication Critical patent/EP1234975A3/de
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Publication of EP1234975B1 publication Critical patent/EP1234975B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0001—Fuel-injection apparatus with specially arranged lubricating system, e.g. by fuel oil

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure piston-cylinder unit according to the Preamble of claim 1.
  • Document WO 89/10479 discloses a high-pressure piston-cylinder unit, which as a high-pressure pump such as High-pressure pump of a diesel engine is suitable.
  • a high-pressure pump such as High-pressure pump of a diesel engine is suitable.
  • High-pressure feed pumps are of the order of magnitude for injection pressures designed by 1000 bar and more. In the operation of such high-pressure feed pumps Due to the high material load, there is a risk that the piston seizes in the guide of the cylinder.
  • a disadvantage of the known high-pressure feed pump is the fact that at high pressures and / or at a high stroke frequency the risk of Seizing up.
  • a high-pressure piston-cylinder unit to form which also at very high pressures and / or stroke frequencies no tendency to seizure of the piston in the Leadership of the cylinder has.
  • a high-pressure piston-cylinder unit comprising a cylinder with a cylinder bore and a piston movably guided therein in a displacement direction, the cylinder opening into the cylinder bore Having fuel supply, and wherein the cylinder bore between the fuel supply port and the low-pressure end one Has bore length, and wherein the piston or the cylinder bore has at least a first and a second transverse groove, which in Displacement direction are arranged spaced such that the first Transverse groove via a connecting channel fluid-conducting with the Fuel supply port is connected, and that the second transverse groove over a connection channel fluid-conducting with the low-pressure end connected is.
  • the first and second transverse grooves are preferably around a sealing length spaced, which is shorter than the bore length.
  • This arrangement has the advantage that the bore length for guiding the piston is designed relatively long, allowing a safe guiding of the piston allows, and that the sealing length is made relatively short, so that a sufficiently large leakage between the Brennstoffzu fürö réelle and the low-pressure end occurs. This leakage allows the piston and the To cool cylinder and / or lubricate so that a hot run the Pump or even eroding the piston is avoided.
  • the High-pressure piston-cylinder unit according to the invention also has the Advantage that they have a high stroke frequency or with a high capacity is operable without excessive wear occurs.
  • the sealing length is about 5 mm, while the bore length is for example 100 mm, so that the Sealing length is significantly shorter than the bore length is designed.
  • the transverse groove is preferably designed annular, which gives the advantage that the fuel and thus also caused by the fuel Pressure distributed over the circumference of the transverse groove, causing the piston in the cylinder is centered.
  • the transverse groove has the property that is in it Collect dirt particles, so that these dirt particles are not or hardly move inside the cylinder.
  • Fig. 1 shows a high-pressure piston-cylinder unit 1 comprising a Cylinder 3 with a cylinder bore 3a and a therein in Displacement direction V movably guided piston 2.
  • Two Fuel supply ports 3b open into the cylinder bore 3a.
  • the piston 2 compresses the incoming via the fuel supply ports 3b Fuel in the direction of the high pressure side 3c of the cylinder 3.
  • Am opposite, low-pressure end 3c of the cylinder is located preferably an atmospheric pressure.
  • the outer surface of the piston 2 has a first transverse groove 2c and a second transverse groove 2d on which a sealing length D each other are spaced.
  • these transverse grooves 2c, 2d are such arranged that they move in every position of the up and down Piston 2 within the cylinder bore 3a between the Fuel supply opening 3b and the low-pressure end to lie 3d come.
  • the first transverse groove 2c is over a first, groove-shaped Connecting channel 2b fluid-conducting with the fuel supply port 3b connected.
  • the second transverse groove 2d is via a second, groove-shaped Connecting channel 2f fluid-conducting with the low-pressure end 3d connected.
  • the first groove-shaped connecting channel 2b is arranged in such a way that that at least in the uppermost stroke position of the piston 2 is a fluid-conducting Connection to the fuel supply opening 3b, so that the pressure in first connecting channel 2b during the entire stroke of the piston 2 maximum the pressure of the fuel in the fuel supply port 3b corresponds, so that the pressure in the first transverse groove 2c substantially corresponds to the fluid pressure in the fuel supply port 3b.
  • the second Connecting channel 2f is arranged such that constantly a connection to the low pressure end 3d exists, so in the second Connecting channel 2f and in the second transverse groove 2d substantially the atmospheric pressure is applied.
  • the pressure of fuel in the Brennstoffzu Foodö réelle 3b is beispeilitate 5 bar, so between the first transverse groove 2c and the second transverse groove 2d a pressure difference of essentially 5 bar is applied.
  • the sealing length D is preferably very short designed, for example, 5 mm, so that between the first and the second transverse groove 2c, 2d a sufficiently large leakage is guaranteed to to cause sufficient cooling and hot running or a To avoid seizing the piston 2.
  • the piston 2 has a plurality between the fuel supply port 3b and the first transverse groove 2c mutually complained, circular transverse grooves 2a, which all fluidly connected to the connecting channel 2b.
  • This arrangement has the advantage that over the circumference of a respective transverse groove 2a a Pressure equalization is achieved, which evenly over the piston circumference acts on the piston 2 and this with respect to the cylinder bore 3a centered.
  • the piston 2, in the position shown in Fig. 1 between the Fuel supply opening 3b and the free end 2h of the piston 2 a A plurality of uniformly spaced transverse grooves 2a. These are preferably arranged such that during the entire stroke of the piston 2 all the aforementioned transverse grooves 2a with the Fuel supply opening 3b fluidly connect, so that in These transverse grooves 2a a relatively low pressure is applied, whereas at the Front side of the free end 2h of the piston 2, a pressure of example 1000 bar is applied.
  • This ensures that the pressure of the fuel in the fuel supply port 3b by the high pressure at the end of the free end 2h hardly or not affected, which has the consequence that the Pressure difference between the fuel supply port 3b and the Low-pressure end 3d has an approximately constant value. Thereby the leakage between the fuel supply port 3b and the Low-pressure end 3d independent of the pressure on the front of the free end 2h.
  • the above-mentioned transverse grooves 2a in the displacement direction V on a mutual distance which is smaller than the diameter of the fuel supply port 3b.
  • Fig. 3 shows in a section along the line A-A a cross section of Cylinder 3 and the piston 2, wherein also the annular transverse groove 2a and the connecting channel 2b can be seen.
  • Fig. 4 shows in a longitudinal section a high-pressure pump 4 for Internal combustion engines, in particular large diesel engines.
  • the high-pressure piston-cylinder unit 1 is within the high pressure feed pump. 4 arranged.
  • the piston 2 performs a pumping movement in Shifting direction V out by this slides up and down, while the Fuel supply opening 3b opens or covering, to a pressure stroke perform.
  • the fuel is thereby conveyed into the high pressure space 4f and passes through the high pressure valves 4b, which when reaching a Open boundary high pressure, in the high pressure chamber 4a.
  • the lifting movement is by a plunger 4e in the clamped end 2e of the piston. 2 introduced, the plunger 4e videspieslweise by a not shown Cam is driven.
  • the retrograde movement of the piston 2 is through the return spring 4d initiated.
  • An advantage of the high pressure feed pump 4 is the fact that the High-pressure piston-cylinder unit 1 with a high number of strokes per Time unit is operable without a hot run or a seizure occurs. Thus, it is possible during filling of the high pressure chamber 4a to operate the high pressure feed pump 4 at maximum speed.
  • the fuel is introduced via an inlet opening 4c of the fuel supply opening 3b forwarded.
  • the piston 2 is arranged in a known manner such that this order its longitudinal axis is rotatably mounted.
  • the piston 2 preferably has an oblique control edge, which in conjunction with a undercut piston skirt surface and the end face of the piston 2 a Volume control allows.
  • the Cross section of the fuel supply opening 3b as for example in a Suction choke is executed.
  • a groove-free piston 2 wherein the transverse grooves 2a, the first and second transverse groove 2c, 2d and the first and second Connecting channel 2b, 2f as a recess of the cylinder bore 3a are designed.
  • the between the Brennstoffzu Foodö réelle 3b and the Quernut 2c seconded section of the cylinder bore 3a could also along the entire section a larger diameter than the Have piston 2, so that this section between the Brennstoffzu Switzerlandö réelle 3b and the transverse groove 2c is a hollow cylindrical Connecting channel 2b forms.
  • the cylinder bore 3 a have a larger diameter than the piston 2, so between a hollow cylindrical connecting channel 2 f is formed.
  • Fig. 7 shows a piston 2 with a along the surface thereof helically extending groove 2b, which forms the connecting channel, and which mutually fluid-conductively connects the transverse groove 2c with the transverse groove 2a.
  • the on the back of the piston 2 extending, helical Groove portion is not visible in Fig. 7.
  • the entire groove 2b extends however, helical along the surface of the piston, starting at the Transverse groove 2a and ending at the transverse groove 2c.
  • Fig. 8 shows a longitudinal section through the piston 2 and the cylinder 3, wherein the piston 2 arranged in the center, straight in Displacement direction V extending connecting channel 2b. in the Piston 2 transverse channels 2i are arranged, which conduct a fluid Connection between the connection channel 2b; 2f and the transverse groove 2a, 2c; Form 2d. From the cross section according to FIG. 9, which is a section along the line B-B according to FIG. 8, which is in the center of the piston. 2 extending connecting channel 2b can be seen, which on the transverse channels 2i Fluid is conductively connected to the transverse groove 2a.
  • the connecting channel 2b; 2f could also be arranged running in the cylinder 3, for example by that shown in Fig. 5, embedded in the cylinder bore 3a Transverse grooves 2a, 2c, 2d by a running within the cylinder 3 Connecting channel 2b, 2f with the fuel supply port 3b and / or with the Low-pressure end 3d fluid conductively connected.
  • Fig. 10 shows another embodiment of a cylindrical Piston 2, between the transverse groove 2a and the first transverse groove 2c a smaller cross-sectional area or a reduced Diameter.
  • Cylinder 3 is introduced results along the reduced diameter a connection channel 2b, which fluid the fuel supply 3b conductively connects with the first transverse groove 2c. It thus arises hollow cylindrical connecting channel 2b.
  • the piston could be 2 between the second transverse groove 2d and the low-pressure end 3d to Forming a connection channel 2f a reduced diameter exhibit.
  • the connecting channel (2b; 2f) is preferably at least partially as Recess formed in the surface of the piston (2) and / or the cylinder bore (3a) is inserted and along the same runs.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Kolbenzylindereinheit gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Druckschrift WO 89/10479 offenbart eine Hochdruck-Kolbenzylindereinheit, welche als Hochdruckpumpe wie zum Beispiel als Hochdruck-Förderpumpe eines Dieselmotors geeignet ist. Derartige Hochdruck-Förderpumpen sind für Einspritzdrücke in der Grössenordnung von 1000 bar und mehr ausgelegt. Beim Betrieb derartiger Hochdruck-Förderpumpen besteht aufgrund der hohen Werkstoffbelastung die Gefahr, dass der Kolben sich in der Führung des Zylinders festfrisst.
Nachteilig an der bekannten Hochdruck-Förderpumpe ist die Tatsache, dass bei hohen Drücken und/oder bei einer hohen Hubfrequenz die Gefahr eines Festfressens besteht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hochdruck-Kolbenzylindereinheit zu bilden, welche auch bei sehr hohen Drücken und/oder Hubfrequenzen keine Neigung zum Festfressens des Kolbens in der Führung des Zylinders aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Hochdruck-Kolbenzylindereinheit aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 beansprucht.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einer Hochdruck-Kolbenzylindereinheit umfassend einen Zylinder mit Zylinderbohrung und einen darin in einer Verschiebungsrichtung beweglich geführten Kolben, wobei der Zylinder eine in die Zylinderbohrung mündende Brennstoffzuführöffnung aufweist, und wobei die Zylinderbohrung zwischen der Brennstoffzuführöffnung und dem niederdruckseitigen Ende eine Bohrungslänge aufweist, und wobei der Kolben oder die Zylinderbohrung zumindest eine erste und eine zweite Quernut aufweist, welche in Verschiebungsrichtung derart beabstandet angeordnet sind, dass die erste Quernut über einen Verbindungskanal fluidleitend mit der Brennstoffzuführöffnung verbunden ist, und dass die zweite Quernut über einen Verbindungskanal fluidleitend mit dem niederdruckseitigen Ende verbunden ist.
Bevorzugt sind die erste und zweite Quernut um eine Dichtlänge beabstandet, welche kürzer als die Bohrungslänge ist. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass die Bohrungslänge zum Führen des Kolbens relativ lange ausgestaltet ist, was ein sicheres Führen des Kolbens ermöglicht, und dass die Dichtlänge relativ kurz ausgestaltet ist, sodass eine genügend grosse Leckage zwischen der Brennstoffzuführöffnung und dem niederdruckseitigen Ende auftritt. Diese Leckage erlaubt den Kolben und den Zylinder derart zu kühlen und/oder zu schmieren, dass ein Heisslaufen der Pumpe oder gar ein Anfressen des Kolbens vermieden wird. Die erfindungsgemässe Hochdruck-Kolbenzylindereinheit weist zudem den Vorteil auf, dass sie mit einer hohen Hubfrequenz beziehungsweise mit einer hohen Förderleistung betreibbar ist, ohne dass eine übermässige Abnutzung auftritt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Dichtlänge etwa 5 mm, wogegen die Bohrungslänge beispielsweise 100 mm beträgt, sodass die Dichtlänge wesentlich kürzer als die Bohrungslänge ausgestaltet ist. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass der Kolben einerseits sicher im Zylinder geführt ist, und andererseits genügend gekühlt ist.
Die Quernut ist vorzugsweise ringförmig ausgestaltet, was den Vorteil ergibt, dass sich der Brennstoff und somit auch der durch den Brennstoff bewirkte Druck über den Umfang der Quernut verteilt, wodurch der Kolben im Zylinder zentriert wird. Zudem weist die Quernut die Eigenschaft auf, dass sich darin Schmutzpartikel ansammeln, sodass sich diese Schmutzpartikel nicht oder kaum innerhalb des Zylinders fortbewegen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen im Detail beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Hochdruck-Kolbenzylindereinheit;
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Kolbens;
  • Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäss Fig. 1;
  • Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Hochdruck-Förderpumpe einer Brennkraftmaschine;
  • Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Hochdruck-Kolbenzylindereinheit;
  • Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Kolbens;
  • Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Kolbens;
  • Fig. 8 einen Längsschnitt einer weiteren Hochdruck-Kolbenzylindereinheit;
  • Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B gemäss Fig. 8;
  • Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Kolbens.
    • Fig. 1 zeigt eine Hochdruck-Kolbenzylindereinheit 1 umfassend einen Zylinder 3 mit einer Zylinderbohrung 3a und einem darin in Verschiebungsrichtung V beweglich geführten Kolben 2. Zwei Brennstoffzuführöffnungen 3b münden in die Zylinderbohrung 3a. Der Kolben 2 komprimiert den über die Brennstoffzuführöffnungen 3b zuströmenden Brennstoff in Richtung der Hochdruckseite 3c des Zylinders 3. Am entgegengesetzten, niederdruckseitigen Ende 3c des Zylinders liegt vorzugsweise ein atmosphärischer Druck an.
    Wie in Fig. 1 und in der perspektivischen Ansicht gemäss Fig. 2 dargestellt weist die Aussenoberfläche des Kolbens 2 eine erste Quernut 2c und eine zweite Quernut 2d auf, welche um eine Dichtlänge D gegenseitig beabstandet sind. Wie in Fig. 1 dargestellt sind diese Quernuten 2c,2d derart angeordnet, dass sie in jeder Stellung des sich auf und ab bewegenden Kolbens 2 innerhalb der Zylinderbohrung 3a zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und dem niederdruckseitigen Ende 3d zu liegen kommen. Die erste Quernut 2c ist über einen ersten, nutförmigen Verbindungskanal 2b fluidleitend mit der Brennstoffzuführöffnung 3b verbunden. Die zweite Quernut 2d ist über einen zweiten, nutförmigen Verbindungskanal 2f fluidleitend mit dem niederdruckseitigen Ende 3d verbunden. Der erste nutförmige Verbindungskanal 2b ist derart angeordnet, dass zumindest in der obersten Hublage des Kolbens 2 eine fluidleitende Verbindung zur Brennstoffzuführöffnung 3b besteht, sodass der Druck im ersten Verbindungskanal 2b während des gesamten Hubweges des Kolbens 2 maximal dem Druck des Brennstoffs in der Brennstoffzuführöffnung 3b entspricht, sodass auch der Druck in der ersten Quernut 2c im wesentlichen dem Fluiddruck in der Brennstoffzuführöffnung 3b entspricht. Der zweite Verbindungskanal 2f ist derart angeordnet, dass ständig eine Verbindung zum niederdruckseitigen Ende 3d besteht, sodass im zweiten Verbindungskanal 2f und in der zweiten Quernut 2d im wesentlichen der atmosphärische Druck anliegt. Der Druck des Brennstoffs in der Brennstoffzuführöffnung 3b beträgt beispeilsweise 5 bar, sodass zwischen der ersten Quernut 2c und der zweiten Quernut 2d eine Druckdifferenz von im wesentlichen 5 bar anliegt. Die Dichtlänge D ist vorzugsweise sehr kurz ausgestaltet, beispielsweise 5 mm, sodass zwischen der ersten und der zweiten Quernut 2c, 2d eine genügend grosse Leckage gewährleistet ist, um eine genügende Kühlung zu bewirken und ein Heisslaufen oder ein Anfressen des Kolbens 2 zu vermeiden.
    Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kolben 2 eine Mehrzahl zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und der ersten Quernut 2c gegenseitig beanstandete, kreisförmige Quernuten 2a auf, welche alle fluidleitend mit dem Verbindungskanal 2b verbunden sind. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass über den Umfang jeweils einer Quernut 2a ein Druckausgleich erzielt wird, welcher gleichmässig über dem Kolbenumfang auf den Kolben 2 wirkt und diesen bezüglich der Zylinderbohrung 3a zentriert.
    Der Kolben 2 weist in der in Fig. 1 dargestellten Lage zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und dem freien Ende 2h des Kolbens 2 eine Mehrzahl gleichmässig beabstandeter Quernuten 2a auf. Diese sind vorzugsweise derart angeordnet, dass während des gesamten Hubweges des Kolbens 2 alle vorhin genannte Quernuten 2a mit der Brennstoffzuführöffnung 3b fluidleitend in Verbindung treten, sodass in diesen Quernuten 2a ein relativ tiefer Druck anliegt, wogegen an der Stirnseite des freien Endes 2h des Kolbens 2 ein Druck von beispielsweise 1000 bar anliegt. Somit ist gewährleistet, dass der Druck des Brennstoffs in der Brennstoffzuführöffnung 3b durch den hohen Druck an der Stirnseite des freien Endes 2h kaum oder nicht beeinflusst wird, was zur Folge hat, dass die Druckdifferenz zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und dem niederdruckseitigen Ende 3d einen etwa konstanten Wert aufweist. Dadurch wird die Leckage zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und dem niederdruckseitigen Ende 3d unabhängig vom Druck an der Stirnseite des freien Endes 2h.
    In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die vorhin genannten Quernuten 2a in Verschiebungsrichtung V einen gegenseitigen Abstand auf, welcher kleiner ist als der Durchmesser der Brennstoffzuführöffnung 3b.
    Fig. 3 zeigt in einem Schnitt entlang der Linie A-A einen Querschnitt des Zylinders 3 und des Kolbens 2, wobei zudem die ringförmige Quernut 2a sowie der Verbindungskanal 2b ersichtlich ist.
    Fig. 4 zeigt in einem Längsschnitt eine Hochdruck-Förderpumpe 4 für Verbrennungsmotoren, insbesondere grosse Dieselmotoren. Die Hochdruck-Kolbenzylindereinheit 1 ist innerhalb der Hochdruck-Förderpumpe 4 angeordnet. Der Kolben 2 führt eine Pumpbewegung in Verschiebungsrichtung V aus, indem dieser auf- und abgleitet und dabei die Brennstoffzuführöffnung 3b freigibt bzw. abdeckt, um einen Druckhub auszuführen. Der Brennstoff wird dadurch in den Hochdruckraum 4f gefördert und gelangt über die Hochdruckventile 4b, welche sich beim Erreichen eines Grenzhochdrucks öffnen, in die Hochdruckkammer 4a. Die Hubbewegung wird durch einen Stössel 4e in das eingespannte Ende 2e des Kolbens 2 eingeleitet, wobei der Stössel 4e beispieslweise von einer nicht dargestellten Nocke angetrieben wird. Die rückläufige Bewegung des Kolbens 2 wird durch die Rückstellfeder 4d eingeleitet.
    Ein Vorteil der Hochdruck-Förderpumpe 4 ist darin zu sehen, dass die Hochdruck-Kolbenzylindereinheit 1 mit einer hohen Anzahl Hübe pro Zeiteinheit betreibbar ist, ohne dass ein Heisslaufen oder ein Anfressen auftritt. Somit ist es möglich während dem Füllen des Hochdruckkammer 4a die Hochdruck-Förderpumpe 4 mit maximaler Drehzahl zu betreiben.
    Der Brennstoff wird über eine Eintrittsöffnung 4c der Brennstoffzuführöffnung 3b zugeleitet.
    Der Kolben 2 ist auf bekannte Weise derart angeordnet, dass dieser um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Der Kolben 2 weist vorzugsweise eine schräge Steuerkante auf, welche in Verbindung mit einer hinterschnittenen Kolbenmantelfläche und der Stirnseite des Kolbens 2 eine Volumenregelung ermöglicht. Je nach Drehposition des Kolbens 2 variiert der Querschnitt der Brennstoffzuführöffnung 3b, wie dies zum Beispiel bei einer Saugdrosselregelung ausgeführt wird.
    Im Unterschied zu dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel einen Nuten freien Kolben 2 auf, wobei die Quernuten 2a, die erste und zweite Quernut 2c, 2d sowie der erste und zweite Verbindungskanal 2b, 2f als Ausnehmung der Zylinderbohrung 3a ausgestaltet sind. Der zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und der Quernut 2c abgeordnete Abschnitt der Zylinderbohrung 3a könnte auch entlang des gesamten Abschnittes einen grösseren Durchmesser als der Kolben 2 aufweisen, sodass dieser Abschnitt zwischen der Brennstoffzuführöffnung 3b und der Quernut 2c einen hohlzylinderförmigen Verbindungskanal 2b ausbildet. Ebenso könnte im Abschnitt zwischen der Quernut 2d und dem niederdruckseitigen Ende 3d die Zylinderbohrung 3a einen grösseren Durchmesser aufweisen als der Kolben 2, sodass dazwischen ein hohlzylinderförmiger Verbindungskanal 2f ausgebildet ist.
    Fig. 7 zeigt einen Kolben 2 mit einer entlang dessen Oberfläche wendelförmig verlaufenden Nut 2b, welche den Verbindungskanal bildet, und welche die Quernut 2c mit der Quernut 2a gegenseitig fluidleitend verbindet. Der auf der Rückseite des Kolbens 2 verlaufende, wendelförmige Nutabschnitt ist in Fig. 7 nicht sichtbar. Die gesamte Nut 2b erstreckt sich jedoch wendelförmig entlang der Oberfläche des Kolbens, beginnend bei der Quernut 2a und endend bei der Quernut 2c.
    Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch den Kolben 2 und den Zylinder 3, wobei der Kolben 2 einen in dessen Zentrum angeordneten, geradlinig in Verschiebungsrichtung V verlaufenden Verbindungskanal 2b aufweist. Im Kolben 2 sind Querkanäle 2i angeordnet, welche eine Fluid leitende Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 2b; 2f und der Quernut 2a,2c; 2d bilden. Aus dem Querschnitt gemäss Fig. 9, welcher einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäss Fig. 8 darstellt, ist der im Zentrum des Kolbens 2 verlaufende Verbindungskanal 2b ersichtlich, welcher über die Querkanäle 2i Fluid leitend mit der Quernut 2a verbunden ist. Der Verbindungskanal 2b;2f könnte auch im Zylinder 3 verlaufend angeordnet sein, indem beispielsweise die in Fig. 5 dargestellten, in die Zylinderbohrung 3a eingelassenen Quernuten 2a,2c,2d durch einen innerhalb des Zylinders 3 verlaufenden Verbindungskanal 2b;2f mit der Brennstoffzuführöffnung 3b und/oder mit dem niederdruckseitigen Ende 3d Fluid leitend verbunden sind.
    Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines zylinderförmigen Kolbens 2, der zwischen der Quernut 2a und der ersten Quernut 2c eine geringere Querschnittfläche beziehungsweise einen reduzierten Durchmesser aufweist. Wenn dieser Kolben 2 in dem in Figur 1 dargestellten Zylinder 3 eingeführt ist ergibt sich entlang des reduzierten Durchmessers ein Verbindungskanal 2b, welcher die Brennstoffzuführöffnung 3b Fluid leitend mit der ersten Quernut 2c verbindet. Es entsteht somit ein hohlzylinderförmiger Verbindungskanal 2b. Ebenso könnte der Kolben 2 zwischen der zweiten Quernut 2d und dem niederdruckseitigen Ende 3d zur Ausbildung eines Verbindungskanals 2f einen reduzierten Durchmesser aufweisen.
    Der Verbindungskanal (2b; 2f) ist vorzugsweise zumindest teilweise als Ausnehmung ausgestaltet, welche in die Oberfläche des Kolbens (2) und/oder der Zylinderbohrung (3a) eingelassen ist und entlang derselben verläuft.

    Claims (12)

    1. Hochdruck-Kolbenzylindereinheit (1), insbesondere Hochdruck-Förderpumpe für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Zylinder (3) mit Zylinderbohrung (3a) und einen darin in einer Verschiebungsrichtung (V) beweglich geführten Kolben (2), wobei der Zylinder (3) eine in die Zylinderbohrung (3a) mündende Brennstoffzuführöffnung (3b) aufweist, und wobei die Zylinderbohrung (3a) zwischen der Brennstoffzuführöffnung (3b) und dem niederdruckseitigen Ende (3d) eine Bohrungslänge (F) aufweist, und wobei der Kolben (2) oder die Zylinderbohrung (3a) zumindest eine erste und eine zweite Quernut (2c,2d) aufweist, welche in Verschiebungsrichtung (V) beabstandet angeordnet sind und die erste Quernut (2c) über einen Verbindungskanal (2b) fluidleitend mit der Brennstoffzuführöffnung (3b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Quemut (2d) über einen Verbindungskanal (2f) fluidleitend mit dem niederdruckseitigen Ende (3d) verbunden ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Quernuten (2c,2d) um eine Dichtlänge (D) beabstandet angeordnet sind, und dass die Dichtlänge (D) kürzer als die Bohrungslänge (F) ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlänge (D) zumindest fünf mal kürzer ist als die Bohrungslänge (F).
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlänge (D) etwa 5 mm beträgt.
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Quernut (2c) und der Brennstoffzuführöffnung (3b) zumindest eine weitere Quernut (2a) angeordnet ist, welche fluidleitend mit dem Verbindungskanal (2b) verbunden ist.
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) gegen das freie Ende (2h) hin zumindest zwei Quernuten (2a) aufweist, deren Abstand in Verschiebungsrichtung (V) weniger als der Durchmesser der Brennstoffzuführöffnung (3b) beträgt.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (2b;2f) durch einen im Innern des Kolbens (2) oder Zylinders (3) angeordneten Kanal ausgestaltet ist, welcher Fluid leitend zumindest mit der ersten oder zweiten Quernut (2c,2d) verbunden ist.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (2b; 2f) in Verschiebungsrichtung (V) verlaufend ausgestaltet ist.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (2b; 2f) wendelförmig verlaufend ausgestaltet ist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (2b; 2f) hohlzylinderförmig ausgestaltet ist.
    11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (2b; 2f) zumindest teilweise als Ausnehmung ausgestaltet ist, welche entlang der Oberfläche des Kolbens (2) und/oder der Zylinderbohrung (3a) verläuft.
    12. Hochdruck-Förderpumpe für eine Brennkraftmaschine umfassend eine Hochdruck-Kolbenzylindereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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    Cited By (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102006016702A1 (de) * 2006-04-08 2007-10-18 Man Diesel Se Kraftstoffgespülte Kolbenpumpe
    DE102006040468A1 (de) * 2006-08-29 2008-03-06 Man Diesel Se Kolbenpumpe mit Ablagerungsschutz
    DE102007019909A1 (de) * 2007-04-27 2008-11-06 Man Diesel Se Kraftstoffpumpe
    DE102014010718A1 (de) * 2014-07-19 2016-01-21 L'orange Gmbh Kolbenpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem

    Families Citing this family (14)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JP4625789B2 (ja) * 2006-07-20 2011-02-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料ポンプ
    EP1881189B1 (de) * 2006-07-21 2014-10-29 Continental Automotive GmbH Kolben-Zylinder-Aggregat und hydraulisches kompensationsvorrichtung
    JP4650403B2 (ja) * 2006-11-27 2011-03-16 株式会社デンソー サプライポンプ
    JP4842293B2 (ja) * 2008-04-02 2011-12-21 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料噴射弁
    KR101400580B1 (ko) 2010-01-15 2014-07-01 현대중공업 주식회사 연료분사펌프의 분사장치
    KR101219987B1 (ko) 2011-04-28 2013-01-09 현대중공업 주식회사 윤활유 유로를 갖는 플런저를 포함한 연료분사펌프와 이를 구비한 디젤엔진
    EP2530315A1 (de) 2011-06-02 2012-12-05 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Kraftstoffpumpenschmierung
    EP2530316A1 (de) * 2011-06-02 2012-12-05 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Kraftstoffpumpenschmierung
    DE102012223334A1 (de) * 2012-12-17 2014-06-18 Robert Bosch Gmbh Kolbenzylindereinheit
    KR101450771B1 (ko) * 2013-02-25 2014-10-16 한국기계연구원 실린더와 피스톤의 마모방지 구조 및 이를 포함하는 피스톤 펌프
    GB201402535D0 (en) * 2014-02-13 2014-04-02 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Fuel pump
    DE102015016314A1 (de) * 2015-12-15 2017-06-22 L'orange Gmbh Kolbenpumpe
    DE102017207044B4 (de) * 2017-04-26 2023-12-28 Vitesco Technologies GmbH Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem
    WO2022030431A1 (ja) * 2020-08-04 2022-02-10 京セラ株式会社 摺動装置、プランジャポンプ、送液装置および液体クロマトグラフィー装置

    Family Cites Families (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    AT307808B (de) * 1971-04-09 1973-06-12 Friedmann & Maier Ag Einspritzpumpe
    WO1989010479A1 (en) * 1988-04-22 1989-11-02 Hei-Tech B.V. High-pressure piston cylinder unit
    NL8801198A (nl) * 1988-05-09 1989-12-01 Hei Tech Bv Plunjerpompinrichting.

    Cited By (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102006016702A1 (de) * 2006-04-08 2007-10-18 Man Diesel Se Kraftstoffgespülte Kolbenpumpe
    DE102006040468A1 (de) * 2006-08-29 2008-03-06 Man Diesel Se Kolbenpumpe mit Ablagerungsschutz
    DE102007019909A1 (de) * 2007-04-27 2008-11-06 Man Diesel Se Kraftstoffpumpe
    DE102014010718A1 (de) * 2014-07-19 2016-01-21 L'orange Gmbh Kolbenpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem
    DE102014010718B4 (de) * 2014-07-19 2020-03-19 Woodward L'orange Gmbh Kolbenpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem

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