EP1537334A1 - Pumpe, insbesondere für eine kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Pumpe, insbesondere für eine kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine

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EP1537334A1
EP1537334A1 EP03739364A EP03739364A EP1537334A1 EP 1537334 A1 EP1537334 A1 EP 1537334A1 EP 03739364 A EP03739364 A EP 03739364A EP 03739364 A EP03739364 A EP 03739364A EP 1537334 A1 EP1537334 A1 EP 1537334A1
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bore
blind bore
housing part
valve
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Definitions

  • the invention relates to a pump, in particular for a fuel injection device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a pump is known from DE 198 48 035 AI.
  • This pump has at least one pump element with a pump piston which is tightly guided in a cylinder bore of a housing part and which delimits a pump working space in the cylinder bore with its end face.
  • the pump piston is driven in one stroke.
  • the pump workspace has one in the
  • the inlet valve has a valve member which interacts with a valve seat and is acted upon by a valve spring towards the valve seat.
  • the part of the inlet channel which opens into the pump work space is formed by a separate component which is inserted into a bore in the housing part and on which the valve seat is also formed.
  • Housing part is ' closed with a screw plug. Because of the many individual parts, the manufacture and assembly of the known pump is complex and expensive. Advantages of the invention
  • the pump according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that it is simple and inexpensive to manufacture and assemble, since the number of its individual parts is reduced.
  • FIG. 1 shows a pump in a longitudinal section
  • FIG. 2 shows a section of the pump designated II in FIG. 1 in an enlarged representation.
  • FIG. 1 and 2 show a pump which is provided in particular for a fuel injection device for an internal combustion engine, for example of a motor vehicle.
  • the pump delivers fuel under high pressure of up to 2000 bar, for example into a storage tank.
  • the pump has a housing which has, for example, a housing part 10 and a flange part 11 connected to it.
  • a drive shaft 12 is arranged in the housing and drives one or more pump elements 14 arranged in the housing.
  • a plurality of pump elements 14 are preferably arranged distributed over the circumference of the drive shaft 12.
  • the drive shaft 12 is via a bearing 16 in the housing part 10 and a bearing 18 in the flange part 11 rotatably mounted about an axis 13 and is driven in a manner not shown by the internal combustion engine.
  • the drive shaft 12 has an eccentric section 20 on which a cam ring 22 is mounted.
  • the pump element 14 has a pump piston 24, which is displaceably and sealingly guided in a cylinder bore 26 of the housing part 10 which extends at least approximately radially to the drive shaft 12.
  • the pump piston 24 is supported with its piston foot 25 on the cam ring 22, the piston foot 25 being held in contact with the cam ring 22 by a spring 28 which is supported on the one hand on the housing part 10 and on the other hand on the piston foot 25.
  • a pump working space 30 is delimited by the pump piston 24 in the cylinder bore 26 with its end face.
  • the pump working space 30 is connectable to an inlet fuel valve 34 through an inlet valve 32 opening into the pump working space 30, in which low pressure prevails.
  • the pump working space 30 can also be connected to the accumulator by means of an outlet valve 36 opening towards the accumulator via a fuel drain channel 38 running in the housing part 10.
  • a first blind bore 42 adjoins the pump work chamber 30, which is arranged in the end region of the cylinder bore 26 that is radially remote from the drive shaft 12, as part of the fuel inlet channel 34.
  • the first blind bore 42 has a smaller diameter than the cylinder bore 26 and preferably runs at least approximately coaxially with the cylinder bore 26.
  • the first blind bore 42 ends within the housing part 10. The transition from the cylinder bore 26 to the first blind bore 42 is, for example, at least approximately conical and forms a valve seat 44 for the inlet valve 32.
  • the inlet valve 32 has a valve member 46, which is designed, for example, as a ball and which interacts with the valve seat 44 for controlling the connection of the pump work chamber 30 to the fuel inlet channel 34.
  • the valve member 46 is urged toward the valve seat 44 by a preloaded valve spring 48, for example in the form of a helical compression spring.
  • a support element in the form of a spring plate can be arranged between the valve spring 48 and the valve member 46.
  • the valve spring 48 can be supported in a stationary manner on the housing part 10 or, as shown in the figure, on the end face of the pump piston 24.
  • a second blind bore 50 which also is introduced into the housing part 10 and ends in the housing part 10, opens into the first blind hole 42.
  • the second blind hole 50 is inclined to the first blind hole 42, preferably at least approximately perpendicular to the first blind hole 42 and at least approximately parallel to the axis of rotation 13 of the drive shaft 12.
  • the second blind hole 50 is made from a side surface 52 of the housing part 10 facing the flange part 11. In the flange 11, the
  • a sealing element 58 can be clamped in at the transition of the fuel channel 34 between the flange part 11 and the housing part 10.
  • the mutually facing side surfaces 52 and 54 of the housing part 10 and the flange part 11 run, for example, at least approximately perpendicular to the axis of rotation 13 of the drive shaft 12 and can be flat.
  • the housing part 10 and the flange part 11 are connected to one another in a manner not shown, for example by means of several screws.
  • blind bores 42 and 50 can be introduced into the housing part 10 in a simple manner from the cylinder bore 26 or from the side surface 52.
  • the housing part 10 has no openings for the fuel channel 34 on its outside.
  • the inlet valve 32 only the valve member 46 and the valve spring 48 as well as the supporting element arranged between them are required as additional components. It can be provided that a common housing part 10 is provided for several pump elements 14, in which in a corresponding
  • Number of cylinder bores 26 and blind bores 42 and 50 are introduced.
  • a separate housing part 10 is provided for each pump element 14. in each of which only one cylinder bore 26 and one blind bore 42, 50 are introduced.
  • the housing parts 10 of the pump elements 14 are then connected to one another in a suitable manner.
  • a bore 60 opens into the pump working chamber 30 in the cylinder bore 26, said bore 60 being at least approximately perpendicular to the longitudinal axis of the Cylinder bore 26 runs.
  • the bore 60 has a stepped diameter, the end portion of which opens into the pump working space 30 has a small diameter.
  • a central section of the bore 60 adjoins the end section away from the pump work chamber 30, the transition between the end section and the central section being able to be approximately conical, for example, and forming a valve seat 62 for the outlet valve 36.
  • a valve member 64 of the outlet valve 36 for example in the form of a ball, cooperates with the valve seat 62 to control the connection of the pump working chamber 30 to the fuel drain channel 38.
  • a screw plug 66 is screwed into an outer section of the bore 60 which is further enlarged in diameter compared to the central section and is provided with an internal thread.
  • a prestressed valve spring 68 for example in the form of a helical compression spring, is clamped between the screw plug 66 and the valve member 64, through which the valve member 64 is urged toward the valve seat 62.

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Abstract

Die Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement (14) auf, das einen in einer Zylinderbohrung (26) eines Gehäuseteils (10) dicht geführten Pumpenkolben (24) aufweist, der in der Zylinderbohrung (26) einen Pumpenarbeitsraum (26) begrenzt und der in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenarbeitsraum (26) weist eine durch ein in den Pumpenarbeitsraum (26) öffnendes Einlassventil (28) gesteuerte Verbindung mit einem Zulaufkanal (34) und eine durch ein aus dem Pumpenarbeitsraum (26) öffnendes Auslassventil (30) gesteuerte Verbindung mit einem Ablaufkanal (38) auf. Das Einlassventil (32) weist ein mit einem Ventilsitz (44) zusammenwirkendes Ventilglied (46) auf, das durch eine Ventilfeder (48) in einer Schließrichtung zum Ventilsitz (44) hin beaufschlagt ist. Der Zulaufkanal (34) weist im Gehäuseteil (10) einen sich an den Pumpenarbeitsraum (30) in der Zylinderbohrung (26) anschließenden Teil in Form einer ersten Sackbohrung (42) mit kleinerem Durchmesser als Zylinderbohrung (26) auf, wobei am Übergang von der Zylinderbohrung (26) zur ersten Sackbohrung (42) der Ventilsitz (44) gebildet ist und in die erste Sackbohrung (42) mündet als weiterer Teil des Zulaufkanals (34) eine zweite Sackbohrung (50).

Description

Pumpe, insbesondere für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Pumpe, insbesondere für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine, solche Pumpe ist durch die DE 198 48 035 AI bekannt. Diese Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement mit einem in einer Zylinderbohrung eines Gehäuseteils dicht geführten Pumpenkolben auf, der in der Zylinderbohrung mit seiner Stirnseite einen Pumpenarbeitsraum begrenzent . Der Pumpenkolben wird dabei in einer Hubbewegung angetrieben. Der Pumpenarbeitsraum weist eine durch ein in den
Pumpenarbeitsraum öffnendes Einlassventil gesteuerte Verbindung mit einem Zulaufkanal und eine durch ein aus dem Pumpenarbeitsraum öffnendes Auslassventil gesteuerte Verbindung mit einem Ablaufkanal auf. Das Einlassventil weist ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilglied auf, das durch eine Ventilfeder zum Ventilsitz hin beaufschlagt ist. Der in den Pumpenarbeitsraum mündende Teil des Zulaufkanals, ist durch ein in eine Bohrung des Gehäuseteils eingesetztes separatea Bauteil gebildet, an dem auch der Ventilsitz ausgebildet ist. Die Bohrung des
Gehäuseteils ist' mit einer Verschlußschraube verschlossen. Aufgrund der vielen Einzelteile ist die Fertigung und Montage der bekannten Pumpe aufwendig und teuer. Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Pumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß diese einfach und kostengünstig herstellbar und montierbar ist, da die Anzahl von deren Einzelteilen reduziert ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpe angegeben.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Es zeigen Figur 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt und Figur 2 einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In den Figuren 1 und 2 ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Durch die Pumpe wird dabei Kraftstoff unter Hochdruck von bis zu 2000 bar gefördert, beispielsweise in einen Speicher. Die Pumpe weist ein Gehäuse auf, das beispielsweise ein Gehäuseteil 10 und ein mit diesem verbundenes Flanschteil 11 aufweist . Im Gehäuse ist eine Antriebswelle 12 angeordnet, durch die ein oder mehrere im Gehäuse angeordnete Pumpenelemente 14 angetrieben werden. Vorzugsweise sind mehrere Pumpenelemente 14 über den Umfang der Antriebswelle 12 verteilt angeordnet. Die Antriebswelle 12 ist über eine Lagerstelle 16 im Gehäuseteil 10 und über eine Lagerstelle 18 im Flanschteil 11 um eine Achse 13 drehbar gelagert und wird in nicht dargestellter Weise durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Die Antriebswelle 12 weist einen Exzenterabschnitt 20 auf, auf dem ein Hubring 22 gelagert ist. Das Pumpenelement 14 weist einen Pumpenkolben 24 auf, der in einer zumindest annähernd radial zur Antriebswelle 12 verlaufenden Zylinderbohrung 26 des Gehäuseteils 10 verschiebbar dicht geführt ist. Der Pumpenkolben 24 stützt sich mit seinem Kolbenfuß 25 am Hubring 22 ab, wobei der Kolbenfuß 25 durch eine Feder 28, die sich einerseits am Gehäuseteil 10 und andererseits am Kolbenfuß 25 abstützt, in Anlage am Hubring 22 gehalten wird.
Durch den Pumpenkolben 24 wird in der Zylinderbohrung 26 mit seiner Stirnseite ein Pumpenarbeitsraum 30 begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum 30 ist der durch ein in den Pumpenarbeitsraum 30 öffnendes Einlassventil 32 mit einem KraftstoffZulaufkanal 34 verbindbar ist, in dem Niederdruck herrscht. Der Pumpenarbeitsraum 30 ist außerdem durch ein zum Speicher hin öffnendes Auslassventil 36 über einen im Gehäuseteil 10 verlaufenden Kraftstoffablaufkanal 38 mit dem Speicher verbindbar. Bei der Rotation der Antriebswelle 12 wird der Pumpenkolben 24 über den Exzenterabschnitt 20 und den Hubring 22 in einer Hubbewegung angetrieben. Wenn der Pumpenkolben 24 sich radial nach innen bewegt, so führt dieser einen Saughub aus, wobei das Einlassventil 32 geöffnet ist, so dass Kraftstoff über den Kraftstoffzulaufkanal 34 in den Pumpenarbeitsraum 30 einströmt, während das Auslassventil 36 geschlossen ist.
Wenn der Pumpenkolben 24 sich radial nach außen bewegt, so führt dieser einen Förderhub aus, wobei das Einlassventil 32 geschlossen ist und der vom Pumpenkolben 24 verdichtete Kraftstoff durch das geöffnete Auslassventil 36 unter hohem Druck über den Kraftstoffablaufkanal 36 in den Speicher gelangt . Im Gehäuseteil 12 schließt sich an den in dem der Antriebswelle 12 radial abgewandten Endbereich der Zylinderbohrung 26 angeordneten Pumpenarbeitsraum 30 als Teil des KraftstoffZulaufkanals 34 eine erste Sackbohrung 42 an. Die erste Sackbohrung 42 weist gegenüber der Zylinderbohrung 26 einen kleineren Durchmesser auf und verläuft vorzugsweise zumindest annähernd koaxial zur Zylinderbohrung 26. Die erste Sackbohrung 42 endet innerhalb des Gehäuseteils 10. Der Übergang von der Zylinderbohrung 26 zur ersten Sackbohrung 42 ist beispielsweise zumindest annähernd konisch ausgebildet und bildet einen Ventilsitz 44 für das Einlassventil 32. Das Einlassventil 32 weist ein Ventilglied 46 auf, das beispielsweise als Kugel ausgebildet ist, und das mit dem Ventilsitz 44 zur Steuerung der Verbindung des Pumpenarbeitsraums 30 mit dem Kraftstoffzulaufkanal 34 zusammenwirkt. Das Ventilglied 46 wird durch eine vorgespannte Ventilfeder 48, beispielsweise in Form einer Schraubendruckfeder, zum Ventilsitz 44 hin beaufschlagt. Zwischen der Ventilfeder 48 und dem Ventilglied 46 kann ein Stützelement in Form eines Federtellers angeordnet sein. Die Ventilfeder 48 kann sich ortsfest am Gehäuseteil 10 abstützen oder wie in der Figur dargestellt an der Stirnseite des Pumpenkolbens 24.
In die erste Sackbohrung 42 mündet als weiterer Teil des Kraftstoffzulaufkanals 34 eine im Gehäuseteil 10 eingebrachte zweite Sackbohrung 50, die ebenfalls im Gehäuseteil 10 endet. Die zweite Sackbohrung 50 verläuft geneigt zur ersten Sackbohrung 42, vorzugsweise zumindest annähernd senkrecht zur ersten Sackbohrung 42 und zumindest annähernd parallel zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12. Die zweite Sackbohrung 50 ist von einer dem Flanschteil 11 zugewandten Seitenfläche 52 des Gehäuseteils 10 aus eingebracht. Im Flanschteil 11 setzt sich der
Kraftstoffzulauf anal 34 ausgehend von einer Seitenfläche 54 des Flanschteils 11 fort, wobei am Flanschteil 11 ein Ansσhluss 56 für eine Zulaufleitung vorgesehen sein kann, über die beispielsweise durch eine Förderpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter zugeführt wird. Am Übergang des Kraftstoffkanals 34 zwischen dem Flanschteil 11 und dem Gehäuseteil 10 kann ein Dichtelement 58 eingespannt sein. Die einander zugewandten Seitenflächen 52 und 54 des Gehäuseteils 10 und des Flanschteils 11 verlaufen beispielsweise zumindest annähernd senkrecht zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12 und können eben ausgebildet sein. Das Gehäuseteil 10 und das Flanschteil 11 sind in nicht näher dargestellter Weise miteinander verbunden, beispielsweise mittels mehrerer Schrauben.
Die den Kraftstoffkanal 34 im Gehäuseteil 10 bildenden
Sackbohrungen 42 und 50 können auf einfache Weise von der Zylinderbohrung 26 her bzw. von der Seitenfläche 52 her in das Gehäuseteil 10 eingebracht werden. Das Gehäuseteil 10 weist dabei für den Kraftstoffkanal 34 an seiner Außenseite keine Öffnungen auf. Für das Einlassventil 32 sind als zusätzliche Bauteile lediglich das Ventilglied 46 und die Ventilfeder 48 sowie gegebenenfalls das zwischen diesen angeordnete Stützelement erforderlich. Es kann vorgesehen sein, dass für mehrere Pumpenelemente 14 ein gemeinsames Gehäuseteil 10 vorgesehen ist, in dem in entsprechender
Anzahl die Zylinderbohrungen 26 sowie die Sackbohrungen 42 und 50 eingebracht sind. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass für jedes Pumpenelement 14 ein separates Gehäuseteil 10 vorgesehen ist. in dem jeweils nur eine Zylinderbohrung 26 sowie eine Sackbohrung 42,50 eingebracht ist . Die Gehäuseteile 10 der Pumpenelemente 14 sind dann in geeigneter Weise miteinander verbunden.
Als Teil des Kraftstoffablaufkanals 38 mündet in den Pumpenarbeitsraum 30 in der Zylinderbohrung 26 eine Bohrung 60, die zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse der Zylinderbohrung 26 verläuft. Die Bohrung 60 ist im Durchmesser mehrfach gestuft ausgebildet, wobei deren in den Pumpenarbeitsraum 30 mündender Endabschnitt einen kleinen Durchmessser aufweist. An den Endabschnitt schließt sich vom Pumpenarbeitsraum 30 weg ein mittlerer Abschnitt der Bohrung 60 an, wobei der Übergang zwischen dem Endabschnitt und dem mittleren Abschnitt beispielsweise etwa konisch ausgebildet sein kann und einen Ventilsitz 62 für das Auslassventil 36 bildet. Mit dem Ventilsitz 62 wirkt ein Ventilglied 64 des Auslassventils 36, beispielsweise in Form einer Kugel, zur Steuerung der Verbindung des Pumpenarbeitsrau s 30 mit dem Kraftstoffablaufkanal 38 zusammen. In einen im Durchmesser gegenüber dem mittleren Abschnitt weiter vergrößerten und mit einem Innengewinde versehenen äußeren Abschnitt der Bohrung 60 ist eine Verschlußschraube 66 eingeschraubt. Zwischen der Verschlußschraube 66 und dem Ventilglied 64 ist eine vorgespannte Ventilfeder 68, beispielsweise in Form einer Schraubendruckfeder, eingespannt, durch die das Ventilglied 64 zum Ventilsitz 62 hin beaufschlagt ist.

Claims

Ansprüche
1. Pumpe, insbesondere für eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Pumpenelement (14) , das einen in einer Zylinderbohrung (26) eines Gehäuseteils (10) dicht geführten Pumpenkolben (24) aufweist, der in der Zylinderbohrung (26) einen Pumpenarbeitsraum (26) begrenzt und der in einer
Hubbewegung angetrieben wird, wobei der Pumpenarbeitsraum (26) eine durch ein in den Pumpenarbeitsraum (26) öffnendes Einlassventil (28) gesteuerte Verbindung mit einem Zulaufkanal (34) und eine durch ein aus dem Pumpenarbeitsraum (26) öffnendes Auslassventil (30) gesteuerte Verbindung mit einem Ablaufkanal (38) aufweist, wobei das Einlassventil (32) ein mit einem Ventilsitz (44) zusammenwirkendes Ventilglied (46) aufweist, das durch eine Ventilfeder (48) in einer Schließrichtung zum Ventilsitz (44) hin beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (34) im Gehäuseteil (10) einen sich an den Pumpenarbeitsraum (30) in der Zylinderbohrung (26) anschließenden Teil in Form einer ersten Sackbohrung (42) mit kleinerem Durchmesser als die Zylinderbohrung (26) aufweist, dass am Übergang von der Zylinderbohrung (26) zur ersten Sackbohrung (42) der Ventilsitz (44) gebildet ist und dass in die erste Sackbohrung (42) als weiterer Teil des Zulaufkanals (34) eine zweite Sackbohrung (50) mündet.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sackbohrung (42) zumindest annähernd koaxial zur Zylinderbohrung (26) verläuft.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sackbohrung (50) geneigt zur ersten Sackbohrung (42) im Gehäuseteil (10) verläuft.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ) zweite Sackbohrung (50) zumindest annähernd senkrecht zur ersten Sackbohrung (42) verläuft.
5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sackbohrung (50) von einer Seitenfläche (52) des Gehäuseteils (10) ausgeht, an die sich ein weiteres Gehäuseteil (11) anschließt.
6. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseteil (10) eine Antriebswelle (12) zum Antrieb des wenigstens einen Pumpenelements (14) drehbar gelagert ist, dass die Zylinderbohrung (26) und die erste Sackbohrung (42) zumindest annähernd radial zur Drehachse (13) der Antriebswelle (12) verlaufen und dass die zweite Sackbohrung (50) zumindest annähernd parallel zur Drehachse (13) der Antriebswelle (12) verläuft.
7. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeweils ein Pumpenelement (14) ein separates Gehäuseteil (10) vorgesehen ist, in dem die O Zylinderbohrung (26) , die erste Sackbohrung (46) , der
Ventilsitz (44) und die zweite Sackbohrung (50) für das Pumpenelement (14) eingebracht sind.
EP03739364A 2002-08-29 2003-02-11 Pumpe, insbesondere für eine kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1537334B1 (de)

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