EP1394403A2 - Fuel system for an internal combustion engine - Google Patents
Fuel system for an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- EP1394403A2 EP1394403A2 EP03003644A EP03003644A EP1394403A2 EP 1394403 A2 EP1394403 A2 EP 1394403A2 EP 03003644 A EP03003644 A EP 03003644A EP 03003644 A EP03003644 A EP 03003644A EP 1394403 A2 EP1394403 A2 EP 1394403A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- pressure
- fuel
- drive
- fuel system
- control valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F02M59/10—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 characterised by the piston-drive
- F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
-
- 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
-
- 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
- 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
- F02M63/023—Means for varying pressure in common rails
- F02M63/0235—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure
- F02M63/025—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure from the common rail
-
- 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
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
-
- 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
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for
Definitions
- the invention relates to a fuel system for a Internal combustion engine with a low pressure area, one High pressure fuel pump, and a high pressure area, the high pressure fuel pump comprising: a housing, at least one movable conveyor element, which one Delivery space limited, at least one drive that the Conveyor element can set in motion Drive room in which the drive is at least partially is arranged, and a lubricant supply device to supply moving parts with Fuel as a lubricant.
- Such a fuel system is known from DE 197 05 205 A1 known.
- a radial piston pump is shown, the Fuel from an electric pre-feed pump with a certain form is supplied.
- the radial piston pump compresses the fuel to a very high level.
- the Pistons of the radial piston pump are driven by a compression spring by means of sliding shoes against a lifting ring, the is placed on a rotating eccentric shaft.
- Over a The bore in the piston and in the sliding block is the delivery chamber of a cylinder connected to a relief chamber, the between the slide shoe and the corresponding contact surface the cam ring is arranged. In this way, one Delivery stroke of the piston of the relief chamber with pressure acted upon and thereby the contact force of the sliding block reduced on the contact surface of the cam ring.
- the object of the present invention is a Fuel system of the type mentioned above to train that the lubrication and cooling of the moving parts in the drive room under all Operating conditions is guaranteed.
- This task is the beginning of a fuel system mentioned type in that the lubricant supply device the drive room with a pressure can be applied, which is higher than the pressure in the Low pressure area.
- the drive room is fluidically closed to the low pressure area.
- a small amount of fuel is sufficient is to be supplied to the drive room in order to achieve the To cause pressure increase in the drive room. This increases the Efficiency of the fuel system.
- the lubricant supply facility a leakage gap from the delivery room to the drive room.
- the pressurization of the Drive room is in this way without complicated additional measures possible, which the manufacturing costs of keeps fuel system according to the invention low.
- the fuel system High pressure area includes a pressure control valve, and that the lubricant supply device one Flow path, which includes the drive space with a Outlet of the pressure control valve connects.
- the lubricant supply device one Flow path, which includes the drive space with a Outlet of the pressure control valve connects.
- Pressure control fluid for the pressure control valve Pressurization of the drive compartment used. So is with very simple means and without complex and expensive additional devices pressurizing the Drive room ensured.
- the fuel system be a Volume control valve with which a high-pressure side of the High pressure fuel pump with the Low pressure area can be connected, and that the Lubricant supply device a flow path comprising the drive chamber with an outlet of the Quantity control valve connects.
- Such a volume control valve becomes speed-independent setting of the delivery rate of the High pressure fuel pump used. This is in all of those Cases where the high pressure fuel pump from the crankshaft or camshaft of an internal combustion engine is driven.
- the volume control valve opens, high pressure fuel flows from the High pressure side off and thus does not reach, for example Fuel collecting line.
- This is according to the invention for the Lubrication and cooling of those in the drive room Components of the high pressure fuel pump exploited, so that a complex separate pressure supply for the Drive room can be omitted. Also through this training costs are thus saved.
- Fuel system comprises the Lubricant supply device a flow path, which is the drive room with the low pressure area can connect, and is in this flow path Check valve available, which to the low pressure area locks out.
- the drive room can also with a - albeit comparatively low - pressure be applied when the lubricant supply device the in itself in normal operation cannot provide the required high pressure yet.
- the invention also proposes that the fuel system is a pressure relief valve which includes the pressure in the drive compartment on a desired differential pressure limited.
- the fuel system comprises a pressure control valve, which the pressure in Drive room adjusts to a desired pressure. This has the advantage over a pressure relief valve that the maximum pressure in the drive compartment is lower.
- a pressure is set in the drive room that is a certain differential pressure higher than that in Low pressure range existing fuel pressure (this. mostly corresponds to the pre-delivery pressure of an electrical one Fuel pump).
- a pressure relief valve builds simple and inexpensive. At high feed pressure, it can however, to an undesirably high pressure in the drive compartment come. This is prevented if instead of Pressure relief valve used the pressure control valve and if this is with the low pressure fuel supply connected is. In this case, the Pressure in the drive room in the low pressure area prevailing pressure.
- the invention further relates to a fuel system for a Internal combustion engine, with a high pressure area and one High pressure fuel pump, which is a housing and comprises at least one movable conveyor element, wherein between at least two movable relative to each other Parts of the high pressure fuel pump are hydrostatic Storage is available.
- connection of the hydrostatic bearing to the Pressure control valve of the high pressure range enables in all Operating situations of the high pressure fuel pump Build up sufficient pressure in the hydrostatic Storage through which the formation of vapor bubbles avoided and the lubrication and cooling at this point is guaranteed, regardless of the actual High pressure fuel pump inlet pressure.
- a fuel system has the reference number 10 in FIG. 1. It comprises a tank 12, from which an electrical one Fuel pump 14 delivers fuel. The fuel passes from the electric fuel pump 14 via a Filter 16 into a low pressure fuel line 18. From this branches off a branch line 20 in the one Low pressure fuel regulator 22 is arranged. The Branch line 20 leads back to tank 12.
- the low-pressure fuel line 18 leads to a three-cylinder radial piston pump, which as a high pressure fuel pump 24 is referred to.
- a high pressure fuel line 26 leads from the high pressure fuel pump 24 to a fuel rail 28 ( "Rail").
- Fuel rail 28 Injectors 30 There are several on the fuel rail 28 Injectors 30 connected, the fuel directly in in combustion chambers (not shown in FIG. 1) Inject internal combustion engine.
- the pressure in the Fuel rail 28 is from one Pressure control valve 32 set. This is about one Return line 34 with the low-pressure fuel line 18 connected.
- a pressure sensor 35 detects that in the fuel rail 28 prevailing pressure and transmitted corresponding signals to a not shown in Figure 1 Control and regulating device. This controls depending on The electric fuel pump 14 needs fuel Pressure control valve 32, injectors 30, and others Facilities of the fuel system 10.
- the high-pressure fuel pump 24 is shown in detail in FIG shown. In the cutting plane shown is however only one cylinder of the high pressure fuel pump 24 visible.
- a radially stepped Blind bore 36 in a housing 38 are a cylinder head 40 and a cylinder liner 42 fitted.
- a piston 44 is slidably guided in the cylinder liner 42.
- a Leakage gap 45 is present. With its radially inner end the piston 44 is supported on a slide shoe 46. Piston 44 and slide shoe 46 are supported by a compression spring 48 against a contact surface (without reference number) a cam ring 50 pressed.
- the cam ring 50 is seated on an eccentric section 52 Drive shaft 54. This is via two shaft bearings 56 and 58 rotatably supported in the housing 38.
- the drive shaft 54 is located axially in the housing 38 Blind bore 60. Between the housing 38 and the blind bore 60 on the one hand and the drive shaft 54, the cam ring 50, the Slide shoe 46, the piston 44 and the cylinder sleeve 42nd on the other hand, a drive room 62 is formed. This is sealed to the outside by a shaft seal 64.
- the cylinder liner 42 and the Piston 44 has a delivery chamber 66. This is over an inlet duct 68 and an existing in the housing 38 Inlet check valve 70 with the low pressure fuel line 18 connectable.
- the funding room is also 66 via an outlet channel 72 and an outlet check valve 74 with the high-pressure fuel line 26 connectable.
- the high pressure fuel pump 24 is turned the drive shaft 54 put into operation.
- the drive shaft 54 from a crankshaft or from driven by a camshaft of the internal combustion engine, which supplies fuel from the fuel system 10 becomes.
- Piston 44 By rotating the drive shaft 54 Piston 44 reciprocated.
- Fuel via intake passage 68 and the intake valve 70 sucked into the delivery chamber 66.
- With one radially outward delivery stroke of the piston 44 closes the Inlet valve 70 and that enclosed in the delivery chamber 66 Fuel is compressed.
- the outlet valve 74 As soon as the differential opening pressure of the exhaust valve 74 is exceeded, the outlet valve 74 and opens compressed fuel can from the delivery chamber 66 in the High pressure fuel line 26 and on into the Fuel manifold 28 escape. A backflow of the compressed fuel from the fuel rail 28. into the delivery chamber 66 through the outlet valve 74 prevented. The fuel thus remains in the fuel line 28 stored under high pressure and can retrieved there by the injectors 30 and into the combustion chambers the internal combustion engine is injected under high pressure become.
- the fuel pressure is that of the electric fuel pump 14 can be provided approximately 1 to 6 bar.
- a differential pressure of Pressure relief valve 82 of approximately 2 bar results thus a pressure in the drive chamber 62 of approximately 3 to 8 Bar.
- Fuel pressure is in any case higher than that of the electric fuel pump 14 in the low pressure fuel line 18 and generated in the inlet channel 68 Form. In this way, in normal operation, if the electric fuel pump 14 only with lower Power is operated and the pressure in the low pressure fuel line 18 is comparatively low, so sufficient pressure in the drive chamber 62 ensures that even with relatively warm components in the drive compartment 62 Evaporation of the fuel and therefore a breakdown lubrication on the one hand and cooling on the other this point is prevented.
- Pressure relief valve 82 between the drive chamber 62 and the pressure in the drive chamber 62 depends on the inlet duct 68 ultimately to a significant extent from that in inlet duct 68 prevailing form. Is this form, for example at a hot start of the internal combustion engine is relatively high the pressure in the drive chamber 62 is also comparatively high. It may be higher than to avoid one Vapor formation in the drive space 62 would be required per se. Such a high pressure, however especially the shaft seal 64 unnecessarily stressed what could reduce their lifespan. Therefore, in place of the pressure relief valve 82 shown in FIG. 2 a pressure control valve can also be used.
- FIG. 3 Such is shown by way of example in FIG. 3 and bears reference number 84 there. It comprises one of one Spring 86 acts upon diaphragm 88, which is supported by spring 86 is struck against a seat 90.
- the seat is 90 ring-shaped and separates one radially inside and connected to the inlet duct 68 Area from a radially outer and with the Drive space 62 connected area.
- the drive room 62 and the inlet duct 68 are only symbolic in FIG. 3 shown.
- a vent line (without reference number) is also shown.
- FIG 4 is a second embodiment of a Fuel system 10 shown.
- this wear Components, area, and parts, which are equivalent Functions for components, areas, and parts of the in Figure 1 have fuel system shown same reference numerals and are not again in detail explained.
- the high-pressure fuel pump 24 used in FIG. 4 is shown in detail in Figure 6 and will be further below explained in more detail.
- An essential difference of that in figure 4 shown fuel system 10 to that of Figure 1 concerns the type of pressurization of the Drive space 62 existing fuel. While at the used in Figure 1 high pressure fuel pump this Pressurization only through the leakage gap between Piston and cylinder liner takes place, is in the in Figure 4 illustrated embodiment additionally the Discharge fuel of the pressure control valve 32 used with which is the pressure in the fuel rail 28 is set. For this purpose leads from the Return line 34 a branch line 92 to the drive room 62nd
- FIG 5 is yet another embodiment a fuel system 10 shown. Wear with him too such components, areas, and parts which are equivalent Functions for components, areas, and parts of the in Figure 1 or the embodiment shown in Figure 4 have the same reference numerals. you are not explained again in detail.
- Fuel system 10 to that of Figure 4 relates to the High-pressure fuel pump 24. This is therefore shown in FIG. 5 also shown in somewhat more detail. So the delivery rate the high pressure fuel pump 24 regardless of the Speed of the drive shaft 54 can be adjusted in the high pressure fuel pump shown in Figure 5 24, a quantity control valve 94 is provided. This deals it is a magnetically operated 2/2 switching valve, its inlet with an area upstream from Exhaust valve 74, and its outlet with an area is connected upstream of the inlet valve 70.
- the quantity control valve 94 can be used for a specific one Period opened during a delivery stroke of the piston 44 so that during this opening period the Fuel not into the fuel rail 28, but with correspondingly high pressure back into the Low pressure fuel line 18 is promoted. How out FIG. 5 shows a branch line 92 provided which from the outlet side of the Quantity control valve 94 leads to the drive chamber 62 and this thus pressurized.
- volume control valve shown as it is the case with a single cylinder pump.
- a Multi-cylinder pump would have the input of the Open the volume control valve after the outlet valve. Based on this total point, one would then have to another check valve to the fuel manifold to be available.
- the conveying space 66 is filled by a Inlet channel 68, which in the longitudinal direction in the piston 44th runs.
- the inlet check valve 70 is also in the Piston 44 arranged.
- the drive space 62 is over a duct 76 directly to the low pressure fuel line 18 connected.
- An auxiliary channel 96 leads from the Return line and the branch line 92 of the Pressure control valve also in the drive room 62nd
- a pressure relief valve 82 is located in the auxiliary channel 96 arranged. From an upstream from Pressure relief valve 82 located area of the auxiliary channel 96 branches off a channel 98, which in one between the axial end of the drive shaft 54 and the housing 38 located room (without reference number) opens.
- a channel 98 which in one between the axial end of the drive shaft 54 and the housing 38 located room (without reference number) opens.
- the Drive shaft 54 itself is one of the axial end surface outgoing and up to the eccentric section 52 in Channel extending in the longitudinal direction in the drive shaft 54 100 available.
- the radial open Stub channels in lubrication pockets which are in the outer surface the drive shaft 54 are present.
- the angular position of the Lubrication pockets in the area of the shaft bearing 58 is diametrical opposite to the angular position of the lubrication pocket in the area of the eccentric section 52.
- the channel 98 can also in the Casing surface of the drive shaft 54 open and over a Annular groove connected to the channel 100 in the drive shaft 54 his.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Niederdruckbereich, einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, und einem Hochdruckbereich, wobei die Hochdruckkraftstoffpumpe umfasst: ein Gehäuse, mindestens ein bewegliches Förderelement, welches einen Förderraum begrenzt, mindestens einen Antrieb, welcher das Förderelement in Bewegung versetzen kann, einen Antriebsraum, in welchen der Antrieb wenigstens teilweise angeordnet ist, und eine Schmiermittel-Versorgungseinrichtung zur Versorgung beweglicher Teile mit Kraftstoff als Schmiermittel.The invention relates to a fuel system for a Internal combustion engine with a low pressure area, one High pressure fuel pump, and a high pressure area, the high pressure fuel pump comprising: a housing, at least one movable conveyor element, which one Delivery space limited, at least one drive that the Conveyor element can set in motion Drive room in which the drive is at least partially is arranged, and a lubricant supply device to supply moving parts with Fuel as a lubricant.
Ein solches Kraftstoffsystem ist aus der DE 197 05 205 A1 bekannt. In dieser ist eine Radialkolbenpumpe gezeigt, der Kraftstoff von einer elektrischen Vorförderpumpe mit einem bestimmten Vordruck zugeführt wird. Die Radialkolbenpumpe verdichtet den Kraftstoff auf ein sehr hohes Niveau. Die Kolben der Radialkolbenpumpe werden von einer Druckfeder mittels Gleitschuhen gegen eine Hubring beaufschlagt, der auf eine rotierende Exzenterwelle aufgesetzt ist. Über eine Bohrung im Kolben und in dem Gleitschuh ist der Förderraum eines Zylinders mit einem Entlastungsraum verbunden, der zwischen dem Gleitschuh und der entsprechenden Anlagefläche des Hubrings angeordnet ist. Auf diese Weise wird bei einem Förderhub des Kolbens der Entlastungsraum mit Druck beaufschlagt und hierdurch die Auflagekraft des Gleitschuhs an der Anlagefläche des Hubrings verringert.Such a fuel system is known from DE 197 05 205 A1 known. In this a radial piston pump is shown, the Fuel from an electric pre-feed pump with a certain form is supplied. The radial piston pump compresses the fuel to a very high level. The Pistons of the radial piston pump are driven by a compression spring by means of sliding shoes against a lifting ring, the is placed on a rotating eccentric shaft. Over a The bore in the piston and in the sliding block is the delivery chamber of a cylinder connected to a relief chamber, the between the slide shoe and the corresponding contact surface the cam ring is arranged. In this way, one Delivery stroke of the piston of the relief chamber with pressure acted upon and thereby the contact force of the sliding block reduced on the contact surface of the cam ring.
Bei der bekannten Kolbenpumpe sind Exzenterwelle, Hubring, Gleitschuh, etc., in einem Antriebsraum angeordnet, der mit dem Niederdruckbereich verbunden und in dem unter Vordruck stehender Kraftstoff vorhanden ist. Aus diesem Antriebsraum gelangt der Kraftstoff über ein Einlassventil in den Förderraum eines jeweiligen Zylinders. Durch den im Antriebsraum vorhandenen Kraftstoff werden die dort befindlichen beweglichen Teile geschmiert und gekühlt.In the known piston pump, eccentric shaft, cam ring, Sliding shoe, etc., arranged in a drive room that with connected to the low pressure area and in the under pressure standing fuel is present. From this drive room the fuel enters the through an inlet valve Delivery chamber of a respective cylinder. Through the im Drive room fuel will be there moving parts are lubricated and cooled.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoffsystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Schmierung und Kühlung der beweglichen Teile im Antriebsraum unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet ist.The object of the present invention is a Fuel system of the type mentioned above to train that the lubrication and cooling of the moving parts in the drive room under all Operating conditions is guaranteed.
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffsystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass durch die Schmiermittel-Versorgungseinrichtung der Antriebsraum mit einem Druck beaufschlagt werden kann, der höher ist als der Druck im Niederdruckbereich.This task is the beginning of a fuel system mentioned type in that the lubricant supply device the drive room with a pressure can be applied, which is higher than the pressure in the Low pressure area.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffsystem ist die Schmierung und Kühlung der beweglichen Teile der Hochdruck-Kraftstoffpumpe auch dann gewährleistet, wenn im Niederdruckbereich nur ein vergleichsweise niedriger Druck herrscht. Dies ist bspw. bei einem solchen Kraftstoff system möglich, welches eine Niederdruck-Kraftstoffversorgung aufweist, die einen variablen Vordruck bereitstellt. Hintergrund hierfür ist die Einsparung von Kraftstoff durch eine Reduzierung der Antriebsleistung der in der Niederdruck-Kraftstoffversorgung verwendeten Kraftstoffpumpe.In the fuel system according to the invention Lubrication and cooling of the moving parts of the high pressure fuel pump guaranteed even if in Low pressure area only a comparatively low pressure prevails. This is, for example, with such a fuel system possible, which is a low pressure fuel supply which provides a variable form. The background to this is the fuel savings through a reduction in drive power in the Low pressure fuel supply used Fuel pump.
Ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen bestünde bei einem solchen Kraftstoffsystem die Gefahr, dass es bspw. im Lagerbereich der Antriebswelle der Hochdruck-Kraftstoffpumpe bei einem niedrigen Kraftstoffdruck im Antriebsraum in Folge einer örtlichen Temperaturerhöhung zu einer Dampfbildung des sich im Antriebsraum befindlichen Kraftstoffes kommen könnte, was wiederum einen unzulässigen Verschleiß an den entsprechenden beweglichen Teilen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe zur Folge hätte. Diese wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen zuverlässig vermieden.Without the measures according to the invention there would be one such a fuel system there is a risk that, for example, in the Bearing area of the drive shaft of the high pressure fuel pump at a low fuel pressure in Drive room due to a local temperature increase steam formation in the drive room Fuel could come, which in turn is an impermissible Wear on the corresponding moving parts of the High-pressure fuel pump. This is through the measures according to the invention reliably avoided.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Subclaims specified.
Zunächst wird vorgeschlagen, dass der Antriebsraum fluidisch zum Niederdruckbereich hin abgeschlossen ist. Hierdurch genügt eine geringe Menge an Kraftstoff, welche dem Antriebsraum zuzuführen ist, um die erfindungsgemäße Druckerhöhung im Antriebsraum zu bewirken. Dies erhöht den Wirkungsgrad des Kraftstoffsystems.First, it is proposed that the drive room is fluidically closed to the low pressure area. As a result, a small amount of fuel is sufficient is to be supplied to the drive room in order to achieve the To cause pressure increase in the drive room. This increases the Efficiency of the fuel system.
Vorgeschlagen wird auch, dass die Schmiermittel-Versorgungseinrichtung einen Leckagespalt vom Förderraum zum Antriebsraum hin umfasst. Die Druckbeaufschlagung des Antriebsraums ist auf diese Weise ohne komplizierte zusätzlichen Maßnahmen möglich, was die Herstellkosten des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems niedrig hält. It is also proposed that the lubricant supply facility a leakage gap from the delivery room to the drive room. The pressurization of the Drive room is in this way without complicated additional measures possible, which the manufacturing costs of keeps fuel system according to the invention low.
In Konkretisierung hierzu wird wiederum vorgeschlagen, dass der Leckagespalt zwischen Förderelement und Gehäuse angeordnet ist. Hierdurch wird automatisch auch die Gleitlagerung zwischen Förderelement und Gehäuse geschmiert und gekühlt.In concrete terms, it is again proposed that the leakage gap between the conveyor element and the housing is arranged. This also automatically Slide bearing lubricated between the conveyor element and the housing and chilled.
Möglich ist auch, dass das Kraftstoffsystem einen Hochdruckbereich mit einem Drucksteuerventil umfasst, und dass die Schmiermittel-Versorgungseinrichtung einen Strömungsweg umfasst, welcher den Antriebsraum mit einem Auslass des Drucksteuerventils verbindet. Zum Schutz der im Hochdruckbereich vorhandenen Komponenten und zur Einstellung des Drucks ist dort zumeist ein Drucksteuerventil vorhanden. Erfindungsgemäß wird das unter Druck stehende Absteuerfluid des Drucksteuerventils für die Druckbeaufschlagung des Antriebsraums verwendet. Somit ist mit sehr einfachen Mitteln und ohne komplexe und teure zusätzliche Vorrichtungen die Druckbeaufschlagung des Antriebsraums sichergestellt.It is also possible that the fuel system High pressure area includes a pressure control valve, and that the lubricant supply device one Flow path, which includes the drive space with a Outlet of the pressure control valve connects. To protect the im High pressure area existing components and Pressure setting is usually on there Pressure control valve available. According to the invention Pressure control fluid for the pressure control valve Pressurization of the drive compartment used. So is with very simple means and without complex and expensive additional devices pressurizing the Drive room ensured.
Vorgeschlagen wird auch, dass das Kraftstoffsystem ein Mengensteuerventil umfasst, mit dem eine Hochdruckseite der Hochdruck-Kraftstoffpumpe zeitweise mit dem Niederdruckbereich verbunden werden kann, und dass die Schmiermittel-Versorgungseinrichtung einen Strömungsweg umfasst, welcher den Antriebsraum mit einem Auslass des Mengensteuerventils verbindet.It is also suggested that the fuel system be a Volume control valve with which a high-pressure side of the High pressure fuel pump with the Low pressure area can be connected, and that the Lubricant supply device a flow path comprising the drive chamber with an outlet of the Quantity control valve connects.
Ein solches Mengensteuerventil wird zur drehzahlunabhängigen Einstellung der Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe verwendet. Dies ist in all jenen Fällen sinnvoll, in denen die Hochdruck-Kraftstoffpumpe von der Kurbel- oder Nockenwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Wenn das Mengensteuerventil öffnet, strömt unter hohem Druck stehender Kraftstoff von der Hochdruckseite ab und gelangt somit nicht bspw. zur Kraftstoff-Sammelleitung. Dies wird erfindungsgemäß für die Schmierung und Kühlung der im Antriebsraum vorhandenen Komponenten der Hochdruck-Kraftstoffpumpe ausgenützt, so dass eine komplexe separate Druckversorgung für den Antriebsraum entfallen kann. Auch durch diese Weiterbildung werden somit Kosten eingespart.Such a volume control valve becomes speed-independent setting of the delivery rate of the High pressure fuel pump used. This is in all of those Cases where the high pressure fuel pump from the crankshaft or camshaft of an internal combustion engine is driven. When the volume control valve opens, high pressure fuel flows from the High pressure side off and thus does not reach, for example Fuel collecting line. This is according to the invention for the Lubrication and cooling of those in the drive room Components of the high pressure fuel pump exploited, so that a complex separate pressure supply for the Drive room can be omitted. Also through this training costs are thus saved.
Bei einer weiteren vorgeschlagenen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystem umfasst die Schmiermittel-Versorgungseinrichtung einen Strömungsweg, welcher den Antriebsraum mit dem Niederdruckbereich verbinden kann, und ist in diesem Strömungsweg ein Rückschlagventil vorhanden, welches zum Niederdruckbereich hin sperrt. Auf diese Weise kann der Antriebsraum auch dann mit einem - allerdings vergleichsweise geringen - Druck beaufschlagt werden, wenn die Schmiermittel-Versorgungseinrichtung den an sich im normalen Betrieb erforderlichen hohen Druck noch nicht bereitstellen kann.In a further proposed training of Fuel system according to the invention comprises the Lubricant supply device a flow path, which is the drive room with the low pressure area can connect, and is in this flow path Check valve available, which to the low pressure area locks out. In this way, the drive room can also with a - albeit comparatively low - pressure be applied when the lubricant supply device the in itself in normal operation cannot provide the required high pressure yet.
Dies ist bspw. dann der Fall, wenn die Hochdruck-Kraftstoffpumpe von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, und wenn die Niederdruck-Kraftstoffversorgung eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe aufweist. In diesem Fall kann noch vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine durch Einschalten der elektrischen Kraftstoffpumpe ein gewisser Druck im Antriebsraum erzeugt und dort gegebenenfalls vorhandene Gasblasen reduziert oder eliminiert werden.This is the case, for example, when the high-pressure fuel pump driven by the internal combustion engine and if the low pressure fuel supply is a has electrically driven fuel pump. In this Fall can occur even before starting the engine by switching on the electric fuel pump certain pressure generated in the drive room and there any gas bubbles present are reduced or be eliminated.
Durch einen im Antriebsraum vorhandenen sehr hohen Druck kann es zu einer unerwünschten Belastung bspw. an Dichteinrichtungen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe kommen. Um dies zu vermeiden wird erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, dass das Kraftstoffsystem ein Druckbegrenzungsventil umfasst, welches den Druck im Antriebsraum auf einen gewünschten Differenzdruck begrenzt.Due to a very high pressure in the drive room can lead to an undesirable burden, for example Sealing devices of the high pressure fuel pump come. Around To avoid this, the invention also proposes that the fuel system is a pressure relief valve which includes the pressure in the drive compartment on a desired differential pressure limited.
Alternativ hierzu ist es möglich, dass das Kraftstoffsystem ein Druckregelventil umfasst, welches den Druck im Antriebsraum auf einen gewünschten Druck einstellt. Dies hat gegenüber einem Druckbegrenzungsventil den Vorteil, dass der maximale Druck im Antriebsraum niedriger ist.Alternatively, it is possible that the fuel system comprises a pressure control valve, which the pressure in Drive room adjusts to a desired pressure. This has the advantage over a pressure relief valve that the maximum pressure in the drive compartment is lower.
In Weiterbildung der beiden oben genannten Alternativen wird vorgeschlagen, dass die Auslassseite des Druckbegrenzungsventils und/oder des Druckregelventils mit der Niederdruck-Kraftstoffversorgung verbunden ist. Im ersten Fall wird im Antriebsraum ein Druck eingestellt, der um einen bestimmten Differenzdruck höher ist als der im Niederdruckbereich vorhandene Kraftstoffdruck (dieser. entspricht meistens dem Vorförderdruck einer elektrischen Kraftstoffpumpe). Ein solches Druckbegrenzungsventil baut einfach und ist preiswert. Bei hohem Vorförderdruck kann es jedoch im Antriebsraum zu einem unerwünscht hohen Druck kommen. Dies wird dann verhindert, wenn statt des Druckbegrenzungsventils das Druckregelventil eingesetzt wird, und wenn dieses mit der Niederdruck-Kraftstoffversorgung verbunden ist. In diesem Fall kann der Druck im Antriebsraum den im Niederdruckbereich herrschenden Druck nicht überschreiten.In further training of the two alternatives mentioned above it is suggested that the outlet side of the Pressure relief valve and / or the pressure control valve with the low pressure fuel supply is connected. in the In the first case, a pressure is set in the drive room that is a certain differential pressure higher than that in Low pressure range existing fuel pressure (this. mostly corresponds to the pre-delivery pressure of an electrical one Fuel pump). Such a pressure relief valve builds simple and inexpensive. At high feed pressure, it can however, to an undesirably high pressure in the drive compartment come. This is prevented if instead of Pressure relief valve used the pressure control valve and if this is with the low pressure fuel supply connected is. In this case, the Pressure in the drive room in the low pressure area prevailing pressure.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einem Hochdruckbereich und einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, welche ein Gehäuse und mindestens ein bewegliches Förderelement umfasst, wobei zwischen mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe eine hydrostatische Lagerung vorhanden ist. The invention further relates to a fuel system for a Internal combustion engine, with a high pressure area and one High pressure fuel pump, which is a housing and comprises at least one movable conveyor element, wherein between at least two movable relative to each other Parts of the high pressure fuel pump are hydrostatic Storage is available.
Die Betriebssicherheit des Kraftstoffsystems wird dann wesentlich verbessert, wenn die hydrostatische Lagerung an den Auslass eines Drucksteuerventils angeschlossen ist, welches im Hochdruckbereich angeordnet ist. Durch die hydrostatische Lagerung werden die zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen vorhandenen Kräfte erheblich reduziert. Dies senkt den Verschleiß und die für den Antrieb der Hochdruck-Kraftstoffpumpe erforderliche Leistung.The operational safety of the fuel system is then significantly improved when the hydrostatic bearing on the outlet of a pressure control valve is connected, which is located in the high pressure area. Through the hydrostatic bearings are relative between the two forces present in relation to one another moving parts considerably reduced. This lowers wear and tear for those High pressure fuel pump drive required Power.
Der Anschluss der hydrostatischen Lagerung an das Drucksteuerventil des Hochdruckbereichs ermöglicht in allen Betriebssituationen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe den Aufbau eines ausreichenden Drucks in der hydrostatischen Lagerung, durch den die Entstehung von Dampfblasen vermieden und die Schmierung und Kühlung an dieser Stelle gewährleistet wird, und dies unabhängig vom tatsächlichen Druck am Einlass der Hochdruck-Kraftstoffpumpe.The connection of the hydrostatic bearing to the Pressure control valve of the high pressure range enables in all Operating situations of the high pressure fuel pump Build up sufficient pressure in the hydrostatic Storage through which the formation of vapor bubbles avoided and the lubrication and cooling at this point is guaranteed, regardless of the actual High pressure fuel pump inlet pressure.
Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffsystems mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe;
- Figur 2
- einen teilweisen Schnitt durch die Hochdruck-Kraftstoffpumpe von Figur 1;
- Figur 3
- einen teilweisen Schnitt durch einen Druckregler, welcher bei der Hochdruck-Kraftstoffpumpe von Figur 2 eingesetzt werden kann;
- Figur 4
- eine Darstellung ähnlich Figur 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffsystems;
- Figur.5
- eine Darstellung ähnlich Figur 1 eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffsystems; und
- Figur 6
- eine Darstellung ähnlich Figur 2 der HochdruckKraftstoffpumpe von Figur 4.
- Figure 1
- a schematic representation of a first embodiment of a fuel system with a high pressure fuel pump;
- Figure 2
- a partial section through the high pressure fuel pump of Figure 1;
- Figure 3
- a partial section through a pressure regulator, which can be used in the high pressure fuel pump of Figure 2;
- Figure 4
- a representation similar to Figure 1 of a second embodiment of a fuel system;
- Figur.5
- a representation similar to Figure 1 of a third embodiment of a fuel system; and
- Figure 6
- a representation similar to Figure 2 of the high pressure fuel pump of Figure 4.
Ein Kraftstoffsystem trägt in Figur 1 das Bezugszeichen 10.
Es umfasst einen Tank 12, aus dem eine elektrische
Kraftstoffpumpe 14 Kraftstoff fördert. Der Kraftstoff
gelangt von der elektrischen Kraftstoffpumpe 14 über einen
Filter 16 in eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 18. Von
dieser zweigt eine Zweigleitung 20 ab, in der ein
Niederdruck-Kraftstoffregler 22 angeordnet ist. Die
Zweigleitung 20 führt zum Tank 12 zurück.A fuel system has the
Die Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 führt zu einer Drei-Zylinder-Radialkolbenpumpe,
welche als Hochdruck-Kraftstoffpumpe
24 bezeichnet wird. Eine Hochdruck-Kraftstoffleitung
26 führt von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
24 zu einer Kraftstoff-Sammelleitung 28
("Rail"). An die Kraftstoff-Sammelleitung 28 sind mehrere
Injektoren 30 angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in
in Brennräume (in Figur 1 nicht dargestellt) einer
Brennkraftmaschine einspritzen. Der Druck in der
Kraftstoff-Sammelleitung 28 wird von einem
Drucksteuerventil 32 eingestellt. Dieses ist über eine
Rücklaufleitung 34 mit der Niederdruck-Kraftstoffleitung 18
verbunden.The low-
Ein Drucksensor 35 erfasst den in der Kraftstoff-Sammelleitung
28 herrschenden Druck und übermittelt
entsprechende Signale an ein in Figur 1 nicht dargestelltes
Steuer- und Regelgerät. Dieses steuert je nach
Kraftstoffbedarf die elektrische Kraftstoffpumpe 14, das
Drucksteuerventil 32, die Injektoren 30, und andere
Einrichtungen des Kraftstoffsystems 10 an.A
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 ist in Figur 2 im Detail
dargestellt. In der dargestellten Schnittebene ist
allerdings nur ein Zylinder der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
24 sichtbar. In einer radial verlaufenden stufenförmigen
Sackbohrung 36 in einem Gehäuse 38 sind ein Zylinderkopf 40
und eine Zylinderbuchse 42 eingepasst. In der
Zylinderbuchse 42 ist ein Kolben 44 gleitend geführt.
Zwischen Kolben 44 und Zylinderbuchse 42 ist ein
Leckagespalt 45 vorhanden. Mit seinem radial inneren Ende
stützt sich der Kolben 44 auf einem Gleitschuh 46 ab.
Kolben 44 und Gleitschuh 46 werden von einer Druckfeder 48
gegen eine Anlagefläche (ohne Bezugszeichen) eine Hubrings
50 gedrückt.The high-
Der Hubring 50 sitzt auf einem Exzenterabschnitt 52 einer
Antriebswelle 54. Diese ist über zwei Wellenlager 56 und 58
drehbar im Gehäuse 38 gelagert. Die Antriebswelle 54
befindet sich in einer axial im Gehäuse 38 vorhandenen
Sackbohrung 60. Zwischen dem Gehäuse 38 und der Sackbohrung
60 einerseits und der Antriebswelle 54, dem Hubring 50, dem
Gleitschuh 46, dem Kolben 44 und der Zylinderbuchse 42
andererseits, ist ein Antriebsraum 62 gebildet. Dieser ist
durch eine Wellendichtung 64 nach außen hin abgedichtet. The
Zwischen dem Zylinderkopf 40, der Zylinderbuchse 42 und dem
Kolben 44 ist ein Förderraum 66 vorhanden. Dieser ist über
einen im Gehäuse 38 vorhandenen Einlasskanal 68 und ein
Einlass-Rückschlagventil 70 mit der Niederdruck-Kraftstoffleitung
18 verbindbar. Ebenso ist der Förderraum
66 über einen Auslasskanal 72 und ein Auslass-Rückschlagventil
74 mit der Hochdruck-Kraftstoffleitung 26
verbindbar. Stromaufwärts vom Einlass-Rückschlagventil 70
zweigt vom Einlasskanal 68 ein Hilfskanal 76 ab, der über
ein zum Einlasskanal 68 hin sperrendes Rückschlagventil 78
in den Antriebsraum 72 mündet. Vom Hilfskanal 76 zweigt
noch ein Überströmkanal 80 ab, der über ein
Druckbegrenzungsventil 82 ebenfalls in den Antriebsraum 62
mündet.Between the
Das in Figur 1 dargestellte Kraftstoffsystem 10 und die in
Figur 2 dargestellte Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 arbeiten
folgendermaßen:
Durch die Verbindung des Antriebsraums 62 mit der
Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 über das Rückschlagventil
78 ist eine schnelle Beaufschlagung des Antriebsraums 62
mit Druck bspw. bei einer Erstinbetriebnahme oder in dem
Fall möglich, in dem sich beim Abstellen der heißen
Brennkraftmaschine im Antriebsraum 62 eine größere
Dampfblase gebildet hat. Der Druck im Antriebsraum 62
entspricht dann dem Vordruck abzüglich eines geringen
Duckabfalls von ungefähr 0,2 Bar am Rückschlagventil 78.By connecting the
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 wird durch eine Drehung
der Antriebswelle 54 in Betrieb genommen. Üblicherweise
wird die Antriebswelle 54 von einer Kurbelwelle oder von
einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben,
welche von dem Kraftstoffsystem 10 mit Kraftstoff versorgt
wird. Durch eine Drehung der Antriebswelle 54 wird der
Kolben 44 in eine Hin- und Herbewegung versetzt. Bei einem
radial einwärts gerichteten Saughub des Kolbens 44 wird
Kraftstoff über den Einlasskanal 68 und das Einlassventil
70 in den Förderraum 66 eingesaugt. Bei einem nach radial
auswärts gerichteten Förderhub des Kolbens 44 schließt das
Einlassventil 70 und der im Förderraum 66 eingeschlossene
Kraftstoff wird komprimiert.The high
Sobald der Differenz-Öffnungsdruck des Auslassventils 74
überschritten ist, öffnet das Auslassventil 74 und der
komprimierte Kraftstoff kann aus dem Förderraum 66 in die
Hochdruck-Kraftstoffleitung 26 und weiter in die
Kraftstoff-Sammelleitung 28 entweichen. Ein Rückströmen des
komprimierten Kraftstoffes aus der Kraftstoff-Sammelleitung
28. in den Förderraum 66 wird durch das Auslassventil 74
verhindert. Somit bleibt der Kraftstoff in der Kräftstoff-Sammelleitung
28 unter hohem Druck gespeichert und kann
dort von den Injektoren 30 abgerufen und in die Brennräume
der Brennkraftmaschine unter hohem Druck eingespritzt
werden.As soon as the differential opening pressure of the
Wenn der Kraftstoff bei einem Förderhub des Kolbens 44 im
Förderraum 66 komprimiert wird, wird auch eine geringe
Kraftstoffmenge durch den Leckagespalt 45 zwischen dem
Kolben 44 und der Zylinderbuchse 42 vom Förderraum 66 in
den Antriebsraum 62 gedrückt. Hierdurch wird der im
Antriebsraum 62 vorhandene Kraftstoff noch stärker unter
Druck gesetzt. Da das Rückschlagventil 78 zum Einlasskanal
68 hin sperrt, kann kein Kraftstoff aus dem Antriebsraum 62
entweichen. Hierdurch wird eine Druckbeaufschlagung des
Antriebsraums 62 auf ein Druckniveau ermöglicht, welches
oberhalb des Druckniveaus in der Niederdruck-Kraftstoffleitung
18 liegt. Der normale Betriebsdruck im
Antriebsraum 62 entspricht dem Druck in der Niederdruck-Kraftstoffleitung
18 zuzüglich des Differenz-Öffnungsdrucks
des Druckbegrenzungsventils 82. Durch das
Druckbegrenzungsventil 82 wird als ein übermäßiger Anstieg
des im Antriebsraum 62 herrschenden Kraftstoffdrucks
verhindert.If the fuel in a delivery stroke of the
Üblicherweise beträgt der Kraftstoffdruck, der von der
elektrischen Kraftstoffpumpe 14 bereitgestellt werden kann,
ungefähr 1 bis 6 Bar. Bei einem Differenzdruck des
Druckbegrenzungsventils 82 von ungefähr 2 Bar ergibt sich
somit ein Druck im Antriebsraum 62 von ungefähr 3 bis 8
Bar.Usually the fuel pressure is that of the
Man erkennt leicht, dass der im Antriebsraum 62 herrschende
Kraftstoffdruck in jedem Falle höher ist als der von der
elektrischen Kraftstoffpumpe 14 in der Niederdruck-Kraftstoffleitung
18 und im Einlasskanal 68 erzeugte
Vordruck. Auf diese Weise wird im Normalbetrieb auch dann,
wenn die elektrische Kraftstoffpumpe 14 nur mit niedriger
Leistung betrieben wird und der Druck in der Niederdruck-Kraftstoffleitung
18 vergleichsweise gering ist, ein so
ausreichender Druck im Antriebsraum 62 sichergestellt, dass
auch bei relativ warmen Komponenten im Antriebsraum 62 ein
Verdampfen des Kraftstoffs und damit ein Zusammenbruch
einerseits der Schmierung und andererseits der Kühlung an
dieser Stelle verhindert wird.It is easy to see that the one prevailing in the
Auf Grund des bei der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24, die in
Figur 2 dargestellt ist, vorhandenen
Druckbegrenzungsventils 82 zwischen dem Antriebsraum 62 und
dem Einlasskanal 68 hängt der Druck im Antriebsraum 62
letztlich in erheblichem Umfang von dem im Einlasskanal 68
herrschenden Vordruck ab. Ist dieser Vordruck, bspw. bei
einem Heißstart der Brennkraftmaschine, relativ hoch, ist
auch der Druck im Antriebsraum 62 vergleichsweise hoch.
Unter Umständen ist er dabei höher als zur Vermeidung einer
Dampfbildung im Antriebsraum 62 an sich erforderlich wäre.
Durch einen solchen hohen Druck wird allerdings
insbesondere die Wellendichtung 64 unnötig belastet, was
deren Lebensdauer reduzieren könnte. Daher kann an Stelle
des in Figur 2 dargestellten Druckbegrenzungsventils 82
auch ein Druckregelventil eingesetzt werden.Because of the high
Ein solches ist beispielhaft in Figur 3 dargestellt und
trägt dort das Bezugszeichen 84. Es umfasst eine von einer
Feder 86 beaufschlagte Membran 88, welche von der Feder 86
gegen einen Sitz 90 beaufschlagt wird. Der Sitz 90 ist
ringförmig ausgebildet und trennt einen radial
innenliegenden und mit dem Einlasskanal 68 verbundenen
Bereich von einem radial außenliegenden und mit dem
Antriebsraum 62 verbundenen Bereich. Der Antriebsraum 62
und der Einlasskanal 68 sind in Figur 3 nur symbolisch
dargestellt. Eine Entlüftungsleitung (ohne Bezugszeichen)
ist ebenfalls dargestellt.Such is shown by way of example in FIG. 3 and
bears
Beim Einsatz des in Figur 3 dargestellten Druckregelventils
84 wirkt sich eine Änderung des im Einlasskanal 68
herrschenden Vordrucks nur abgeschwächt auf den Druck im
Antriebsraum 62 aus. Der Einflussfaktor kann über die Wahl
der jeweils druckbeaufschlagten Flächen bestimmt werden.When using the pressure control valve shown in Figure 3
84 is affected by a change in the
In Figur 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Kraftstoffsystems 10 dargestellt. Bei diesem tragen solche
Komponenten, Bereich, und Teile, welche äquivalente
Funktionen zu Komponenten, Bereichen, und Teilen des in
Figur 1 dargestellten Kraftstoffsystems aufweisen, die
gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail
erläutert.In Figure 4 is a second embodiment of a
Die in Figur 4 eingesetzte Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 ist
in Figur 6 im Detail dargestellt und wird weiter unten
näher erläutert. Ein wesentlicher Unterschied des in Figur
4 dargestellten Kraftstoffsystems 10 zu dem von Figur 1
betrifft die Art der Druckbeaufschlagung des im
Antriebsraum 62 vorhandenen Kraftstoffes. Während bei der
in Figur 1 eingesetzten Hochdruck-Kraftstoffpumpe diese
Druckbeaufschlagung allein durch den Leckagespalt zwischen
Kolben und Zylinderbuchse erfolgt, wird bei dem in Figur 4
dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich der
Absteuerkraftstoff des Drucksteuerventils 32 verwendet, mit
dem der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 28
eingestellt wird. Zu diesem Zweck führt von der
Rücklaufleitung 34 eine Zweigleitung 92 zu dem Antriebsraum
62.The high-
In Figur 5 ist ein noch mal anderes Ausführungsbeispiel
eines Kraftstoffsystems 10 dargestellt. Auch bei ihm tragen
solche Komponenten, Bereiche, und Teile, welche äquivalente
Funktionen zu Komponenten, Bereichen, und Teilen des in
Figur 1 oder in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiels
aufweisen, die gleichen Bezugszeichen. Sie sind nicht
nochmals im Detail erläutert. In Figure 5 is yet another embodiment
a
Ein wesentlicher Unterschied des in Figur 5 dargestellten
Kraftstoffsystems 10 zu dem von Figur 4 betrifft die
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24. Diese ist daher in Figur 5
auch etwas detaillierter dargestellt. Damit die Fördermenge
der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 unabhängig von der
Drehzahl der Antriebswelle 54 eingestellt werden kann, ist
bei der in Figur 5 dargestellten Hochdruck-Kraftstoffpumpe
24 ein Mengensteuerventil 94 vorgesehen. Bei diesem handelt
es sich um ein magnetisch betätigtes 2/2-Schaltventil,
dessen Einlass mit einem Bereich stromaufwärts vom
Auslassventil 74, und dessen Auslass mit einem Bereich
stromaufwärts vom Einlassventil 70 verbunden ist.A major difference from that shown in Figure 5
Das Mengensteuerventil 94 kann für einen bestimmten
Zeitraum während eines Förderhubs des Kolbens 44 geöffnet
werden, so dass während dieses Öffnungszeitraums der
Kraftstoff nicht in die Kraftstoff-Sammelleitung 28,
sondern mit entsprechend hohem Druck zurück in die
Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 gefördert wird. Wie aus
Figur 5 ersichtlich ist, ist ebenfalls eine Zweigleitung 92
vorgesehen, welche von der Auslassseite des
Mengensteuerventils 94 zum Antriebsraum 62 führt und diesen
somit mit Druck beaufschlagt.The
Der Einfachheit wegen ist in der vorliegenden Zeichnung die Anordnung des Mengensteuerventils so dargestellt, wie es bei einer Einzylinderpumpe der Fall ist. Bei einer Mehrzylinderpumpe müsste der Eingang des Mengensteuerventils nach dem Auslassventil einmünden. Ausgehend von diesem Summenpunkt müsste dann noch ein weiteres Rückschlagventil zur Kraftstoff-Sammelleitung hin vorhanden sein.For the sake of simplicity, this is the one in the present drawing Arrangement of the volume control valve shown as it is the case with a single cylinder pump. At a Multi-cylinder pump would have the input of the Open the volume control valve after the outlet valve. Based on this total point, one would then have to another check valve to the fuel manifold to be available.
Eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24, wie sie bei dem in Figur
4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffsystems
10 zum Einsatz kommen kann, ist in Figur 6 im Detail
dargestellt. Die dortige Darstellung entspricht in
wesentlichen Punkten der Hochdruck-Kraftstoffpumpe von
Figur 2. Daher tragen solche Komponenten, Bereiche, und
Teile, welche die äquivalente Funktionen zu Komponenten,
Bereichen, und Teilen der in Figur 2 dargestellten
Hochdruck-Kraftstoffpumpe aufweisen, die gleichen
Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.A high
Bei der in Figur 6 dargestellten Hochdruck-Kraftstoffpumpe
24 erfolgt die Befüllung des Förderraums 66 durch einen
Einlasskanal 68, welcher in Längsrichtung im Kolben 44
verläuft. Auch das Einlass-Rückschlagventil 70 ist.im
Kolben 44 angeordnet. Ferner ist der Antriebsraum 62 über
einen Kanal 76 direkt mit der Niederdruck-Kraftstoffleitung
18 verbunden. Ein Hilfskanal 96 führt von der
Rücklaufleitung und der Zweigleitung 92 des
Drucksteuerventils ebenfalls in den Antriebsraum 62.In the high pressure fuel pump shown in Figure 6
24 the conveying
Im Hilfskanal 96 ist ein Druckbegrenzungsventil 82
angeordnet. Von einem stromaufwärts vom
Druckbegrenzungsventil 82 gelegenen Bereich des Hilfskanals
96 zweigt ein Kanal 98 ab, der in einen zwischen dem
axialen Ende der Antriebswelle 54 und dem Gehäuse 38
gelegenen Raum (ohne Bezugszeichen) mündet. In der
Antriebswelle 54 selbst ist ein von der axialen Endfläche
ausgehender und bis zum Exzenterabschnitt 52 in
Längsrichtung in der Antriebswelle 54 verlaufender Kanal
100 vorhanden.A
Dieser mündet über zur Längsachse der Antriebswelle 54
radial verlaufende Stichkanäle in die Mantelfläche der
Antriebswelle 54, und zwar zum einen im Bereich des Lagers
58 und zum anderen im Bereich des Exzenterabschnitts 52
bzw. des Hubrings 50. Da der Druck stromaufwärts vom
Druckbegrenzungsventil 82 im Hilfskanal 96 vergleichsweise
hoch ist (er wird ja durch das Absteuerfluid des
Druckbegrenzungsventils 32 bereitgestellt), wird über die
Kanäle 98 und 100 eine gute Schmierung der Lagerstellen auf
der Mantelfläche der Antriebswelle 54 gewährleistet.This opens out to the longitudinal axis of the
Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, münden die radialen
Stichkanäle in Schmiertaschen, welche in der Mantelfläche
der Antriebswelle 54 vorhanden sind. Die Winkellage der
Schmiertaschen im Bereich des Wellenlagers 58 ist diametral
entgegengesetzt zur Winkellage der Schmiertasche im Bereich
des Exzenterabschnitts 52. Zur Vermeidung einer Axialkraft
auf die Antriebswelle 54 kann der Kanal 98 auch in die
Mantelfläche der Antriebswelle 54 münden und über eine
Ringnut mit dem Kanal 100 in der Antriebswelle 54 verbunden
sein.As can be seen from Figure 6, the radial open
Stub channels in lubrication pockets, which are in the outer surface
the
Dadurch, dass bei der in Figur 6 dargestellten Hochdruck-Kraftstoffpumpe
24 der Antriebsraum 62 mit der Zweigleitung
92 der Rücklaufleitung vom Drucksteuerventil verbunden ist
(vgl. Figur 4), kann auf ein Rückschlagventil zwischen
Antriebsraum 62 und Niederdruck-Kraftstoffleitung 18
verzichtet werden. Dennoch wird eine schnelle
Beaufschlagung des im Antriebsraum 62 befindlichen
Kraftstoffs sichergestellt und gleichzeitig wird auch für
eine intensive Spülung im Antriebsraum 62 gesorgt. Der
gleiche Effekt wird erzielt, wenn die Zweigleitung 92 mit
dem Auslass des Mengensteuerventils verbunden ist (vgl.
Figur 5).The fact that in the high-pressure fuel pump shown in Figure 6
24 the
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002140310 DE10240310A1 (en) | 2002-08-31 | 2002-08-31 | Fuel system for an internal combustion engine |
DE10240310 | 2002-08-31 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1394403A2 true EP1394403A2 (en) | 2004-03-03 |
EP1394403A3 EP1394403A3 (en) | 2004-12-01 |
EP1394403B1 EP1394403B1 (en) | 2006-11-15 |
Family
ID=31197556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP20030003644 Expired - Lifetime EP1394403B1 (en) | 2002-08-31 | 2003-02-18 | Fuel system for an internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1394403B1 (en) |
DE (2) | DE10240310A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20090606A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-15 | Bosch Gmbh Robert | PISTON PUMP FOR FUEL SUPPLEMENT, PREFERABLY GASOIL, TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF COUPLING A TREE OF THE SAME WITH THE RESPECTIVE ROTATION OFFICES |
ITMI20090638A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-18 | Bosch Gmbh Robert | LUBRICATION CIRCUIT FOR A HIGH PRESSURE COMMON RAIL PUMP AND HIGH PRESSURE COMMON RAIL PUMP |
EP2557306A1 (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Fuel pump |
CN110700969A (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 罗伯特·博世有限公司 | Fuel delivery device for cryogenic fuels and method for operating same |
CN111868370A (en) * | 2018-01-17 | 2020-10-30 | 罗伯特·博世有限公司 | Fuel delivery device for cryogenic fuels |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012208089A1 (en) | 2012-05-15 | 2013-11-21 | Robert Bosch Gmbh | High pressure fuel pump for common rail injection system of internal combustion engine, comprises drive shaft with axial recess on end surface for flow of fuel, where recess is centrally arranged relative to longitudinal axis of drive shaft |
DE102012219537A1 (en) | 2012-10-25 | 2014-04-30 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure fuel pump with a bearing supply via lubrication holes in a drive shaft |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19705205A1 (en) * | 1997-02-12 | 1998-08-13 | Bosch Gmbh Robert | Piston pump, esp. high pressure fuel injection pump for IC engine |
DE19739653A1 (en) * | 1997-09-10 | 1999-03-11 | Bosch Gmbh Robert | Process for producing high-pressure fuel and system for producing high-pressure fuel |
US6196191B1 (en) * | 1997-10-22 | 2001-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for internal combustion engines |
-
2002
- 2002-08-31 DE DE2002140310 patent/DE10240310A1/en not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-02-18 DE DE50305665T patent/DE50305665D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-18 EP EP20030003644 patent/EP1394403B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19705205A1 (en) * | 1997-02-12 | 1998-08-13 | Bosch Gmbh Robert | Piston pump, esp. high pressure fuel injection pump for IC engine |
DE19739653A1 (en) * | 1997-09-10 | 1999-03-11 | Bosch Gmbh Robert | Process for producing high-pressure fuel and system for producing high-pressure fuel |
US6196191B1 (en) * | 1997-10-22 | 2001-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for internal combustion engines |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20090606A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-15 | Bosch Gmbh Robert | PISTON PUMP FOR FUEL SUPPLEMENT, PREFERABLY GASOIL, TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF COUPLING A TREE OF THE SAME WITH THE RESPECTIVE ROTATION OFFICES |
ITMI20090638A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-18 | Bosch Gmbh Robert | LUBRICATION CIRCUIT FOR A HIGH PRESSURE COMMON RAIL PUMP AND HIGH PRESSURE COMMON RAIL PUMP |
WO2010127899A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-11 | Robert Bosch Gmbh | Lubricating circuit of a high-pressure common rail pump, and high-pressure common rail pump |
EP2557306A1 (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Fuel pump |
WO2013020789A1 (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | Delphi Technologies Holding S.À.R.L. | Fuel pump |
JP2014521877A (en) * | 2011-08-08 | 2014-08-28 | デルファイ・テクノロジーズ・ホールディング・エス.アー.エール.エル. | Fuel pump |
KR101567794B1 (en) | 2011-08-08 | 2015-11-11 | 델피 인터내셔널 오퍼레이션즈 룩셈부르크 에스.에이 알.엘. | Fuel pump |
CN111868370A (en) * | 2018-01-17 | 2020-10-30 | 罗伯特·博世有限公司 | Fuel delivery device for cryogenic fuels |
CN110700969A (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 罗伯特·博世有限公司 | Fuel delivery device for cryogenic fuels and method for operating same |
CN110700969B (en) * | 2018-07-10 | 2022-06-28 | 罗伯特·博世有限公司 | Fuel delivery device for cryogenic fuels and method for operating same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1394403B1 (en) | 2006-11-15 |
DE50305665D1 (en) | 2006-12-28 |
DE10240310A1 (en) | 2004-03-11 |
EP1394403A3 (en) | 2004-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4401074B4 (en) | Pump arrangement, in particular for conveying fuel from a reservoir to an internal combustion engine | |
DE10057244A1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engines with improved starting behavior | |
DE10139054C1 (en) | Operating method for direct fuel injection engine has controlled inlet valve with variable opening duration controlling fuel quantity supplied to common-rail for fuel injection valves | |
EP1911964B1 (en) | High-pressure fuel pump and fuel injection system for a combustion engine | |
WO2002084105A1 (en) | High-pressure fuel pump for a fuel system of a direct injection internal combustion engine, fuel system and internal combustion engine | |
DE19934800A1 (en) | Method for controlling the outlet pressure of an engine oil pump | |
DE102009000857A1 (en) | Pump arrangement for use in fuel injection system of air-compressed, self-igniting internal combustion engine, has suction valve for filling pump operating chamber of pump component with diesel fuel from recess of housing | |
DE102010039207A1 (en) | Diesel fuel injection system i.e. common-rail injection system, for self-activating combustion engine, has pump with pump casing, and relief valve whose control side comprising plunger space is arranged between roller shaft and pump piston | |
EP2954192B1 (en) | High pressure pump | |
EP1394403B1 (en) | Fuel system for an internal combustion engine | |
DE10261780A1 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine comprises valve element having a sealing surface interacting with valve seat to completely close an inlet opening when the sealing surface lies on the valve seat | |
DE10139055A1 (en) | Method, computer program, control and / or regulating device and fuel system for an internal combustion engine | |
EP1262658B1 (en) | Fuel system for supplying fuel for an internal combustion engine | |
DE102013225418A1 (en) | Method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine | |
DE10153189A1 (en) | Fuel pump, fuel system, method for operating a fuel system and internal combustion engine | |
DE10154133C1 (en) | Common-rail fuel system for IC engine has fuel fed from between fuel metering device and high pressure fuel pump fed to low pressure region with pressure reduction device | |
DE102011086692A1 (en) | Valve i.e. overflow valve, for use in common-rail injection system for e.g. diesel engine of motor car, has inlet apertures supplying fluid within cylinder space, where one of apertures is closed and opened in closing and opening positions | |
WO2004027250A1 (en) | Fuel injection unit for internal combustion engines | |
EP1275843B1 (en) | Internal combustion engine for motor vehicle | |
EP1375915B1 (en) | Radial piston pump with improved efficiency for high pressure fuel supply in injection systems of internal combustion engines | |
EP2409015B1 (en) | High pressure pump | |
DE19909329A1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engine, with valve device to block flushing channel below minimum supply pressure of pre-supply pump | |
EP1312801A2 (en) | Fuel cooled pumping stage for high pressure fuel pump | |
WO2018077542A1 (en) | Delivery pump, in particular for cryogenic fuels | |
DE10205493A1 (en) | Radial cylinder high-pressure pump for use as injector pump for internal combustion engine is integrated with low-pressure pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK RO |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK RO |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20050601 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20050630 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): DE FR GB IT |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB IT |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 50305665 Country of ref document: DE Date of ref document: 20061228 Kind code of ref document: P |
|
ET | Fr: translation filed | ||
GBV | Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed] |
Effective date: 20061115 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20070817 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20061115 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20120228 Year of fee payment: 10 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20120223 Year of fee payment: 10 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20120423 Year of fee payment: 10 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20131031 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 50305665 Country of ref document: DE Effective date: 20130903 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20130218 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20130903 Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20130228 |