EP1379784B1 - Einstempel-einspritzpumpe für ein common-rail-kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

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EP1379784B1
EP1379784B1 EP02740228A EP02740228A EP1379784B1 EP 1379784 B1 EP1379784 B1 EP 1379784B1 EP 02740228 A EP02740228 A EP 02740228A EP 02740228 A EP02740228 A EP 02740228A EP 1379784 B1 EP1379784 B1 EP 1379784B1
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piston
injection pump
pump according
control valve
injection
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Walter Fuchs
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/24—Bypassing
    • F04B49/243—Bypassing by keeping open the inlet valve
    • 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
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • 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
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/02—Piston parameters
    • F04B2201/0207—Number of pumping strokes in unit time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/06—Motor parameters of internal combustion engines
    • F04B2203/0605—Rotational speed

Definitions

  • the invention relates to an injection pump for a common rail fuel injection system of an internal combustion engine having a housing arranged in a pump cylinder, with a piston oscillating in the pump cylinder, wherein the pressure of the drawn from a fuel inlet into the cylinder fuel is increased by the piston and with a A quantity control valve, wherein the quantity control valve has a directly controlled control piston integrated in the housing, wherein the quantity control valve controls the flow of the piston in a sequence or a high pressure bore associated with a common rail.
  • the from the DE-OS 42 21 921 A1 known injection pump is suitable for use in internal combustion engines with more than one cylinder only if it has a cylinder number corresponding number of pump cylinders. With the number of pump cylinders also increase the cost of production.
  • the invention has for its object to provide a one-stamp injection pump for internal combustion engines with more than one cylinder, which are equipped with a common rail fuel injection system, which offers advantages over the prior art in terms of efficiency, manufacturing costs and space requirements.
  • this has a small dead volume, so that the efficiency of the injection pump is improved.
  • the piston can be made small, so that its oscillation with a frequency greater than half the crankshaft speed is possible. As a result, with the same delivery rate, it can be achieved that the torque peaks for driving the injection pump according to the invention are reduced and reach the level of a multi-plunger injection pump approximately. Because of the small piston diameter, the leakage between the pump cylinder and piston is reduced, so that an improvement of the volumetric efficiency and thus the overall efficiency is achieved.
  • the housing deforms only to a very limited extent due to the compressive forces and the thermal stresses, which entails a reduced cold-running play and thus a further improved efficiency of the injection pump according to the invention.
  • the piston is actuated by a camshaft or a cam disc with at least one cam, so that in a simple manner the oscillation frequency of the piston can be increased.
  • the number of cams can be selected depending on which shaft of the internal combustion engine (camshaft, balance shaft, crankshaft) the injection pump according to the invention is driven.
  • the velocity of the piston is lower during the suction stroke than during the suction stroke driven injection pump according to the invention, the number of cams can be selected depending on the delivery requirement.
  • the speed of the piston during the intake stroke is lower than during the delivery stroke, so that cavitation phenomena are largely avoided during the intake stroke.
  • the pump cylinder is designed as a blind hole, so that the dead volume and the leakage losses are further reduced.
  • TDC top dead center
  • the sequence can be sealed by a sealing seat between the housing and the control piston, and that the diameter of the sealing seat is smaller than the diameter of the receiving bore in the housing for the control piston, so that the opening movement of the control piston by the the pressurized fuel is supported. Furthermore, it is possible that the opening movement of the quantity control valve is supported by a spring, so that a reduction of the opening times and an improved start-up behavior of the internal combustion engine can be achieved. In addition, the low-pressure side pressure forces in a variant by two piston surfaces that are similar in size, largely compensate.
  • variants of the invention provide that the longitudinal axis of the control piston with the longitudinal axis of the piston forms an angle of 90 ° and / or that in the Through the use of ceramic for the piston and a possibly existing plunger roller, the inertial forces can be reduced and thus the load of the injection pump can be reduced. In addition, because of the good wear behavior of ceramic game between the piston and cylinder can be reduced, so that there is a further increase in the volumetric efficiency.
  • a common rail is integrated, that the delivery stroke of the injection pump at the injection time of the internal combustion engine is out of phase, so that the dead volume is further reduced and the pressure surges, which a filling of the common rail by the injection pump according to the invention result, no negative impact on the fuel metering in the injectors has.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a single-stamp injection pump according to the invention.
  • a piston 3 is guided with a pump cylinder 5.
  • the piston 3 is driven by a camshaft 7.
  • An eccentric portion 9 of the camshaft 7 acts on the piston 3 via a tappet roller 11.
  • the eccentric portion 9 is a cam in the sense of the invention. However, the cams may have other geometries than an eccentrically arranged circle.
  • the piston 3 is pressed onto the tappet roller 11 via a return spring 13, which is shown only schematically.
  • a control piston 15 of a solenoid valve designed as a quantity control valve 17 is arranged at right angles to the longitudinal axis of the pump cylinder 5 in the housing 1.
  • the control piston 15 has a shoulder 19, which together with a correspondingly formed shoulder 21 form a sealing seat.
  • the shoulder is lying
  • Pump cylinder 5 a pressure that leads to the opening of the check valve 25 and then allows the delivery of fuel from the pump cylinder 5 in the common rail, not shown.
  • the sooner the quantity control valve 17 closes the greater the amount of fuel delivered per delivery stroke of the piston 3 into the common rail.
  • the piston 3 can be made smaller, which further reduces the loss of leakage between the pump cylinder 5 and piston 3.
  • the Kavitationsne Trent can by an appropriate design of in Fig. 1 represented the eccentric portion 9 of the camshaft 7 can be further reduced. If the speed of the piston 3 during the suction stroke is lower than during the delivery stroke, the tendency to cavitate decreases when drawing in fuel.
  • the permissible Hertzian pressure between tappet roller 11 and eccentric portion 9 of the camshaft 7 is not exceeded even with large accelerations of the piston 3 and high pressures during the delivery stroke. Cavitation reduced.
  • the Kavitationsne Trent can by an appropriate design of in Fig. 1 represented the eccentric portion 9 of the camshaft 7 can be further reduced. If the speed of the piston 3 during the suction stroke is lower than during the delivery stroke, the tendency to cavitate decreases when drawing in fuel.
  • the control piston 15 is in accordance with in the illustrated embodiment Fig. 1 by a compression spring 31, which is supported against a cover 33 of the housing 1, supported.
  • a compression spring 31 which is supported against a cover 33 of the housing 1, supported.
  • the cover 33 is partially formed as a membrane.
  • a recess 35 in the housing 1 is present, which forms a pressure relief space 37 together with the correspondingly designed cover 33.
  • the pressure energy stored in the pressure relief space 37 during the prefeeding stroke assists in the suction of fuel from the fuel inlet 29 into the pump cylinder 5 and thus reduces the cavitation tendency during the suction stroke.
  • the opening movement of the control piston 15 is additionally supported by the hydraulic forces. Due to the high oscillation frequency of the piston 3, the mean flow velocity of the fuel during the suction stroke is lower than when the same amount of fuel is sucked in a suction stroke per two crankshaft revolutions.
  • Fig. 3 a third embodiment of an injection pump according to the invention is shown.
  • the camshaft 7 is part of the internal combustion engine and the housing 1 is inserted directly into a corresponding recess 41 of the internal combustion engine. This results in a very compact design.
  • the camshaft 7 is part of an existing anyway on the engine shaft, the production cost is reduced and thus costs are avoided.
  • This injection pump requires no independent camshaft with storage and drive, which has a positive effect on the manufacturing cost.

Landscapes

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Pumpenzylinder, mit einem in dem Pumpenzylinder oszillierenden Kolben, wobei der Druck des aus einem Kraftstoffzulauf in den Zylinder angesaugten Kraftstoffs durch den Kolben erhöht wird und mit einem Mengensteuerventil, wobei das Mengensteuerventil einen in das Gehäuse integrierten, direkt angesteuerten Steuerkolben aufweist, wobei das Mengensteuerventil den Förderstrom des Kolbens in einen Ablauf oder eine mit einem Common-Rail in Verbindung stehende Hochdruck-Bohrung steuert.
  • Die aus der DE-OS 42 21 921 A1 bekannte Einspritzpumpe ist für den Einsatz in Brennkraftmaschinen mit mehr als einem Zylinder nur geeignet, wenn sie eine der Zylinderzahl entsprechende Zahl von Pumpenzylindern aufweist. Mit der Zahl der Pumpenzylinder steigen auch die Herstellungskosten.
  • Aus der EP 0 375 944 A2 und der DE 199 56 267 A1 sind Kraftstoffhochdruckpumpen mit einem Pumpenelement bekannt. Bei der aus der EP 0 375 944 A2 bekannten Kraftstoffhochdruckpumpe ist das Mengensteuerventil in den Zylinder des Pumpenelements eingeschraubt. Der DE 199 56 267 A1 sind keine konstruktiven Details entnehmbar, da die Figuren lediglich schematische Darstellung enthalten.
  • Allen aus dem genannten Stand der Technik bekannten Pumpen ist ein vergleichsweise großes Totvolumen gemeinsam, das sich im Wesentlichen aus dem Totvolumen des Förderraums sowie den Volumina einer Hochdruckbohrung und eines Ablaufs zusammensetzt. Bei sog. Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen besteht prinzipiell die Möglichkeit die Zylinderzahl der Brennkraftmaschine und die Zahl von Pumpenzylindern der Kraftstoffhochdruckpumpe zu entkoppeln. Wegen der großen Fördermenge und der daraus resultierenden Drehmomentspitze wurden bislang keine Einstempel-Einspritzpumpen zu Kraftstoffversorgung von Common-Rails von Brennkraftmaschinen mit mehr als einem Zylinder eingesetzt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstempel-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mehr als einem Zylinder, die mit einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgerüstet sind, bereitzustellen, die hinsichtlich Wirkungsgrad, Herstellungskosten und Bauraumbedarf Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bietet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Einspritzpumpe für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
    • Vorteile der Erfindung
  • Wegen der kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe hat diese ein kleines Totvolumen, so dass der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe verbessert wird. Wegen des guten Wirkungsgrads der Einspritzpumpe kann der Kolben klein dimensioniert werden, so dass dessen Oszillation mit einer Frequenz größer als die halbe Kurbelwellendrehzahl möglich ist. Dadurch kann, bei gleicher Förderleistung, erreicht werden, dass die Drehmomentspitzen zum Antrieb der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe verringert werden und in etwa das Niveau einer Mehrstempel-Einspritzpumpe erreichen. Wegen des kleinen Kolbendurchmessers verringert sich die Leckage zwischen Pumpenzylinder und Kolben, so dass eine Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrads und damit auch des Gesamtwirkungsgrads erzielt wird.
  • Außerdem verformt sich das Gehäuse wegen der kleinen Oberflächen durch die Druckkräfte und die thermischen Spannungen nur in sehr geringem Umfang, was ein verringertes Kaltlaufspiel und somit einen weiter verbesserten Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe mit sich bringt.
  • Durch die erfindungsgemäße Kombination mehrerer Merkmale ist es gelungen, eine funktionsfähige Einstempel-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem bereitzustellen, welche wegen der genannten Vorteilen sehr kompakt baut und wegen der geringen Zahl von Bauteilen auch kostengünstig herstellbar ist.
  • Bei einer Variante der Erfindung wird der Kolben von einer Nockenwelle oder einer Nockenscheibe mit mindestens einem Nocken betätigt, so dass auf einfache Weise die Oszillationsfrequenz des Kolbens erhöht werden kann. Je nachdem, von welcher Welle der Brennkraftmaschine (Nockenwelle, Ausgleichswelle, Kurbelwelle) die erfindungsgemäße Einspritzpumpe angetrieben wird, kann die Zahl der Nocken gewählt werden.
  • In weiterer Ergänzung der Erfindung ist die Geschwindigkeit des Kolbens während des Saughubs geringer als während des erfindungsgemäße Einspritzpumpe angetrieben wird, kann die Zahl der Nocken abhängig vom Förderbedarf gewählt werden.
  • In weiterer Ergänzung der Erfindung ist die Geschwindigkeit des Kolbens während des Saughubs geringer als während des Förderhubs, so dass Kavitationserscheinungen während des Saughubs weitestgehend vermieden werden.
  • Bei einer anderen Ausgestaltungen der Erfindung ist der Pumpenzylinder als Sackloch ausgebildet, so dass das Totvolumen und die Leckageverluste weiter verringert werden. Zur Verringerung des Totvolumens trägt auch die Mengenregelung der Einspritzpumpe durch die Variation des Vorhubs des Kolbens bei. Durch diese Mengenregelung fördert der Kolben immer bis zum oberen Totpunkt (OT), so dass das Totvolumen minimal wird.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ablauf durch einen Dichtsitz zwischen Gehäuse und Steuerkolben abdichtbar ist, und dass der Durchmesser des Dichtsitzes kleiner als der Durchmesser der Aufnahmebohrung im Gehäuse für den Steuerkolben ist, so dass die Öffnungsbewegung des Steuerkolbens durch die von dem unter Druck stehenden Kraftstoff unterstützt wird. Weiterhin ist es möglich, dass die Öffnungsbewegung des Mengensteuerventils von einer Feder unterstützt wird, so dass eine Verringerung der Öffnungszeiten und ein verbessertes Anlaufverhalten der Brennkraftmaschine erreicht werden. Darüber hinaus lassen sich die niederdruckseitigen Druckkräfte in einer Variante durch zwei Kolbenflächen, die ähnlich groß sind, weitgehend ausgleichen.
  • Weitere Varianten der Erfindung sehen vor, dass die Längsachse des Steuerkolbens mit der Längsachse des Kolbens einen Winkel von 90° einschließt und/oder dass in dem Durch die Verwendung von Keramik für den Kolben und eine eventuell vorhandene Stößelrolle können die Trägheitskräfte verringert werden und somit die Belastung der Einspritzpumpe verringert werden. Außerdem kann wegen des guten Verschleißverhaltens von Keramik das Spiel zwischen Kolben und Zylinder verringert werden, so dass sich eine weitere Steigerung des volumetrischen Wirkungsgrads ergibt.
  • Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, dass in das Gehäuse ein Common-Rail integriert ist, dass der Förderhub der Einspritzpumpe zum Einspritzzeitpunkt der Brennkraftmaschine phasenverschoben ist, so dass das Totvolumen weiter verringert wird und die Druckstöße, welche ein Befüllen des Common-Rails durch die erfindungsgemäße Einspritzpumpe ergeben, keine negativen Auswirkungen auf die Kraftstoffzumessung in den Injektoren hat.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
    • Zeichnung
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einstempel-Einspritzpumpe,
    Fig. 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einstempel-Einspritzpumpe und
    Fig. 3
    ein drittes Ausführungsbeispieil einer erfindungsgemäßen Einstempel-Einspritzpumpe.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einstempel-Einspritzpumpe. In einem Gehäuse 1 ist ein Kolben 3 mit einem Pumpenzylinder 5 geführt. Angetrieben wird der Kolben 3 von einer Nockenwelle 7. Ein exzentrischer Abschnitt 9 der Nockenwelle 7 wirkt über eine Stößelrolle 11 auf den Kolben 3. Der exzentrische Abschnitt 9 ist ein Nocken im Sinne der Erfindung. Allerdings können die Nocken auch andere Geometrien als ein exzentrisch angeordneter Kreis haben. Der Kolben 3 wird über eine nur andeutungsweise dargestellte Rückholfeder 13 auf die Stößelrolle 11 gepresst.
  • Oberhalb des Pumpenzylinders 5 ist im Gehäuse 1 ein Steuerkolben 15 eines als Magnetventil ausgeführten Mengensteuerventils 17 rechtwinklig zur Längsachse des Pumpenzylinders 5 angeordnet. Der Steuerkolben 15 weist eine Schulter 19 auf, die zusammen mit einem entsprechend ausgebildeten Absatz 21 einen Dichtsitz bilden. Wenn das Mengensteuerventil 17 geschlossen ist, liegt die Schulter Pumpenzylinder 5 ein Druck auf, der zum Öffnen des Rückschlagventils 25 führt und anschließend die Förderung von Kraftstoff aus dem Pumpenzylinder 5 in den nicht dargestellten Common-Rail ermöglicht. Je früher das Mengensteuerventil 17 schließt, desto größer ist die je Förderhub des Kolbens 3 in den Common-Rail geförderte Kraftstoffmenge. Durch die Wahl des Schließzeitpunkts des Mengensteuerventils 17 kann die je Förderhub geförderte Menge zwischen 0 und 100 % des Pumpenhubraumes gesteuert werden.
  • Durch die äußerst kompakte und steife Bauweise der Einspritzpumpe und die kleinen Totvolumina der Einspritzpumpe hat diese einen sehr guten Wirkungsgrad. Dadurch kann der Kolben 3 kleiner dimensioniert werden, was die Leckageverlust zwischen Pumpenzylinder 5 und Kolben 3 weiter verringert. Außerdem muss, wegen des kleinen Hubraums des Kolbens 3, nur eine geringe Kraftstoffmenge während des Saughubs aus dem Kraftstoffzulauf 29 in den Pumpenzylinder 5 gefördert werden, was das Auftreten von Kavitation verhindert. Die Kavitationsneigung kann durch eine entsprechende Gestaltung des in Fig. 1 dargestellten des exzentrischen Abschnitts 9 der Nockenwelle 7 weiter verringert werden. Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens 3 während des Saughubs geringer ist als während des Förderhubs, verringert sich die Kavitationsneigung beim Ansaugen von Kraftstoff.
  • Wegen der kleinen Abmessungen des Kolbens 3 und dessen kleiner Masse wird auch bei großen Beschleunigungen des Kolbens 3 und hohen Drücken während des Förderhubs die zulässige Hertz'sche Pressung zwischen Stößelrolle 11 und exzentrischem Abschnitt 9 der Nockenwelle 7 nicht überschritten. Kavitation verringert. Die Kavitationsneigung kann durch eine entsprechende Gestaltung des in Fig. 1 dargestellten des exzentrischen Abschnitts 9 der Nockenwelle 7 weiter verringert werden. Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens 3 während des Saughubs geringer ist als während des Förderhubs, verringert sich die Kavitationsneigung beim Ansaugen von Kraftstoff.
  • Wegen der kleinen Abmessungen des Kolbens 3 und dessen kleiner Masse wird auch bei großen Beschleunigungen des Kolbens 3 und hohen Drücken während des Förderhubs die zulässige Hertz'sche Pressung zwischen Stößelrolle 11 und exzentrischem Abschnitt 9 der Nockenwelle 7 nicht überschritten.
  • Der Steuerkolben 15 wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch eine Druckfeder 31, welche sich gegen einen Deckel 33 des Gehäuses 1 abstützt, unterstützt. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist keine Druckfeder 31 vorhanden und der Deckel 33 ist teilweise als Membran ausgebildet. Direkt hinter dem aus Schulter 19 und Absatz 21 gebildeten Dichtsitz ist eine Ausnehmung 35 im Gehäuse 1 vorhanden, welche zusammen mit dem entsprechend gestalteten Deckel 33 einen Druckentlastungsraum 37 bildet. Die in dem Druckentlastungsraum 37 während des Vorförderhubs gespeicherte Druckenergie unterstützt das Ansaugen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf 29 in den Pumpenzylinder 5 und verringert somit die Kavitationsneigung während des Saughubs. Wenn der Durchmesser des Dichtsitzes kleiner als der Durchmesser einer Aufnahmebohrung 39 im Gehäuse 1 für den Steuerkolben 15 ist, wird die Öffnungsbewegung des Steuerkolbens 15 durch die hydraulischen Kräfte zusätzlich unterstützt. Durch die hohe Oszillationsfrequenz des Kolbens 3 ist die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs während des Saughubs geringer als wenn die gleiche Kraftstoffmenge bei einem Saughub je zwei Kurbelwellenumdrehungen angesaugt wird.
  • In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpe dargestellt. Wie auch beim zweiten Ausführungsbeispiel werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das oben Gesagte entsprechend. Bei dieser Einspritzpumpe ist die Nockenwelle 7 Teil der Brennkraftmaschine und das Gehäuse 1 wird direkt in eine entsprechende Aussparung 41 der Brennkraftmaschine eingesetzt. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise. Außerdem kann, wenn die Nockenwelle 7 Teil einer ohnehin an der Brennkraftmaschine vorhandenen Welle ist, der Fertigungsaufwand verringert und damit Kosten vermieden werden. Diese Einspritzpumpe benötigt keine eigenständige Nockenwelle mit Lagerung und Antrieb, was sich positiv auf die Herstellungskosten auswirkt.
  • Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (14)

  1. Einspritzpumpe für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse (1) angeordneten Pumpenzylinder (5), mit einem in dem Pumpenzylinder (5) oszillierenden Kolben (3), wobei der Druck des aus einem Kraftstoffzulauf (29) in den Pumpenzylinder (5) angesaugten Kraftstoffs durch den Kolben (3) erhöht wird, und mit einem Mengensteuerventil (17), wobei das Mengensteuerventil (17) den Förderstrom des Kolbens (3) in einen Ablauf (27) oder eine mit einem Common-Rail in Verbindung stehende Hochdruck-Bohrung (23) steuert und wobei der Kolben (3) mit einer Frequenz größer als die halbe Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine oszilliert, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengensteuerventil (17) einen in das Gehäuse (1) integrierten, direkt angesteuerten Steuerkolben (15) aufweist, dass der Ablauf (27) in die Hochdruckbohrung (23) mündet, und dass die hydraulische Verbindung zwischen Ablauf (27) und Hochdruckbohrung (23) durch den Steuerkolben (15) des Mengensteuerventils (17) geöffnet und geschlossen werden kann.
  2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) von einer Nockenwelle (7) oder einer Nockenscheibe mit mindestens einem Nocken betätigt wird.
  3. Einspritzpumpe Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Kolbens (3) während des Saughubs geringer als während des Förderhubs ist.
  4. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenzylinder (5) als Sackloch ausgebildet ist.
  5. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengenreglung der Einspritzpumpe durch die Variation des Vorhubs des Kolbens (3) erfolgt.
  6. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Ablauf (27) und Pumpenzylinder (5) durch einen Dichtsitz zwischen Gehäuse (1) und Steuerkolben (15) abdichtbar ist, und dass der Durchmesser des Dichtsitzes kleiner als der Durchmesser einer Aufnahmebohrung (39) im Gehäuse (1) für den Steuerkolben (15) ist.
  7. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsbewegung des Mengensteuerventils (17) von einer Druckfeder (31) unterstützt wird.
  8. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Steuerkolbens (15) mit der Längsachse des Kolbens (3) einen Winkel von 90° einschließt.
  9. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ablauf (27) ein als Niederdruckspeicher wirkender Druckentlastungsraum (37) vorgesehen ist.
  10. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) und eine evtl. vorhandene Stößelrolle (11) aus Keramik hergestellt sind.
  11. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (1) ein Common-Rail integriert ist.
  12. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderhub der Einspritzpumpe zum Einspritzzeitpunkt der Brennkraftmaschine fasenverschoben ist.
  13. Einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengensteuerventil (17) als stromlos geöffnetes Magnetventil ausgebildet ist.
  14. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (7) oder die Nockenscheibe Teil der Brennkraftmaschine ist.
EP02740228A 2001-04-06 2002-04-05 Einstempel-einspritzpumpe für ein common-rail-kraftstoffeinspritzsystem Expired - Lifetime EP1379784B1 (de)

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DE10117093 2001-04-06
DE10117093 2001-04-06
DE10138362A DE10138362A1 (de) 2001-04-06 2001-08-04 Einstempel-Einspritzpumpe für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem
DE10138362 2001-08-04
PCT/DE2002/001237 WO2002081920A1 (de) 2001-04-06 2002-04-05 Einstempel-einspritzpumpe für ein common-rail-kraftstoffeinspritzsystem

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EP1379784A1 EP1379784A1 (de) 2004-01-14
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004013244A1 (de) * 2004-03-18 2005-10-06 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine
CN100378323C (zh) * 2005-01-21 2008-04-02 缪志勤 自由活塞型数字控制燃料喷射泵
DE102006040465A1 (de) * 2006-08-29 2008-03-06 Man Diesel Se Einspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
DE102006061558A1 (de) * 2006-12-27 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Fördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102007020298A1 (de) * 2007-04-20 2008-10-23 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät
US8070464B2 (en) * 2007-06-01 2011-12-06 Caterpillar Inc. Retention system
DE602007007331D1 (de) * 2007-09-13 2010-08-05 Magneti Marelli Spa Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungsystems von der Common-Rail Art mit einem Absperrventil um die Flussrate einer Hochdruckkraftstoffpumpe zu regeln
US8454328B2 (en) * 2009-01-12 2013-06-04 Milton Roy Company Multiplex reciprocating pump
DE102010027792A1 (de) * 2010-04-15 2011-10-20 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe
EP2551520A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-30 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Keramikkolben mit mindestens einem Steuerelement
US9188069B2 (en) * 2012-12-27 2015-11-17 Caterpillar Inc. Gaseous fuel system, direct injection gas engine system, and method
JP6569589B2 (ja) * 2016-04-28 2019-09-04 株式会社デンソー 高圧ポンプ
US11278665B2 (en) * 2016-11-22 2022-03-22 Eitan Medical Ltd. Method for delivering a therapeutic substance
US11357909B2 (en) 2018-10-05 2022-06-14 Eitan Medical Ltd. Triggering sequence
IL273061B2 (en) 2019-03-04 2024-01-01 Avoset Health Ltd Pressure measurement within a cycle

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5058553A (en) * 1988-11-24 1991-10-22 Nippondenso Co., Ltd. Variable-discharge high pressure pump
DE4221921B4 (de) 1991-09-21 2005-12-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
US6149073A (en) * 1994-05-18 2000-11-21 Cummins Engine Company, Inc. Ceramic plunger for internal combustion engine high pressure fuel system
DE19612413B4 (de) 1996-03-28 2006-06-29 Siemens Ag Druckfluid-Versorgungssystem, insbesondere für ein Kraftstoff-Einspritzsystem
JPH11200990A (ja) * 1998-01-07 1999-07-27 Unisia Jecs Corp 燃料噴射制御装置
JP3562351B2 (ja) * 1998-11-24 2004-09-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料ポンプ制御装置
JP2000291509A (ja) * 1999-04-01 2000-10-17 Mitsubishi Electric Corp 直噴式ガソリンエンジン用燃料供給装置
JP3539302B2 (ja) * 1999-09-09 2004-07-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置

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