EP2443344A2 - Brennstoffpumpe mit einem überstromventil und einem bypassventil - Google Patents

Brennstoffpumpe mit einem überstromventil und einem bypassventil

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Publication number
EP2443344A2
EP2443344A2 EP10714625A EP10714625A EP2443344A2 EP 2443344 A2 EP2443344 A2 EP 2443344A2 EP 10714625 A EP10714625 A EP 10714625A EP 10714625 A EP10714625 A EP 10714625A EP 2443344 A2 EP2443344 A2 EP 2443344A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing part
fuel pump
pump
gear
pressure unit
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.)
Withdrawn
Application number
EP10714625A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Frank
Friedrich Boecking
Klaus Ortner
Matthias Greiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2443344A2 publication Critical patent/EP2443344A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F04C14/26—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/086—Carter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/10—Fluid working
    • F04C2210/1044—Fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/90—Alloys not otherwise provided for
    • F05C2201/903—Aluminium alloy, e.g. AlCuMgPb F34,37

Definitions

  • the invention relates to a fuel pump, in particular a pump arrangement with a gear pump. Specifically, the invention relates to the field of fuel injection systems of air compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a pump arrangement for high-pressure fuel supply in fuel injection systems of internal combustion engines is known.
  • the known pump arrangement is used in particular for a common rail injection system.
  • the known pump arrangement has a radial piston pump with a drive shaft mounted in a pump housing, which is formed eccentrically or has cam-like elevations in the circumferential direction. Furthermore, several, with respect to the drive shaft radially arranged in a respective cylinder chamber piston are provided, which are reciprocated when turning the drive shaft in the cylinder chamber and forth. In addition, a low pressure pump upstream of the radial piston pump is provided.
  • the low-pressure pump is provided on or in the pump housing of the radial piston pump on the side facing away from the drive side and driven by the drive shaft of the radial piston pump.
  • a coupling is interposed between the drive shaft of the radial piston pump and a shaft of the low-pressure pump.
  • the housing of the low-pressure pump is mounted on the pump housing of the radial piston pump via a centering device.
  • a projecting in the direction of the housing of the low-pressure pump Zentrierflansch is provided on the pump housing of the radial piston pump, with which the housing of the low-pressure pump is positioned.
  • a channel is led to a suction chamber of the low pressure pump, which has a passage in the pump housing of the radial piston pump communicated. From the channel in the pump housing of the radial piston pump, the fuel is fed to the suction side of the low-pressure pump.
  • the fuel pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the structure of the fuel pump is simplified. Specifically, a space of the fuel pump can be optimized. Advantageous further developments of the fuel pump specified in claim 1 are possible due to the measures listed in the subclaims.
  • both an inlet and a return are provided on the housing part, that the inlet is at least partially configured by an inlet channel formed in the housing part and that the return is at least sectionally configured by a formed in the housing part return channel.
  • the inlet and the return can be integrated into the housing part in which the gear pump is provided.
  • a compact embodiment of the fuel pump is possible.
  • an additional component that serves to accommodate a low-pressure circuit can be saved.
  • the inlet channel with the return channel via an inserted into the housing part overflow valve and / or via an inserted into the housing part by-pass valve are interconnected.
  • the overflow valve and the bypass valve in the housing part in which the gear pump is arranged can be integrated.
  • the housing part is closed with an outer lid.
  • the housing part can accommodate both the gear pump and the entire low-pressure circuit.
  • the gear pump in the area of the toothed wheels can be closed by the outer lid.
  • the housing part receives a low-pressure unit, that a further housing part is provided which receives a high-pressure unit, and that the gear pump can be driven by a drive shaft mounted in the further housing part.
  • the housing part of the low pressure unit can be connected directly to the housing part of the high pressure unit.
  • a lid or the like, which may be provided between the housing part of the low pressure unit and the housing part of the high pressure unit, can be omitted here.
  • the housing part of the low-pressure unit prefferably has a recess on a side facing the housing part of the high-pressure unit, which at least partially accommodates a coupling part of a coupling provided between the drive shaft and the gear pump.
  • the coupling part has an outer side and that the coupling part is mounted on its outer side in the recess of the housing part of the low pressure unit. This allows the design of the fuel pump, in particular the housing parts of the fuel pump, simplified and thus optimized.
  • the housing part receives both a high pressure unit and the gear pump.
  • the gear pump can be integrated directly into the housing part of the high-pressure unit.
  • the low pressure circuit can be integrated into the housing part of the high pressure unit, resulting in a compact design of the fuel pump.
  • the housing part is designed as a one-piece housing part.
  • a coupling and / or further components or components can be saved as a result. This makes a cost effective solution possible.
  • a length of the fuel pump can be optimized.
  • the housing part is formed of an alloy based on aluminum and silicon. Specifically, it is advantageous that the housing part is formed of a hypereutectic alloy with aluminum and silicon.
  • a hypereutectic alloy with aluminum and silicon.
  • Such an aluminum-silicon alloy allows the storage of elements of the fuel pump, whereby a nickel plating of the bearing surfaces or the like can be omitted.
  • the gears of the gear pump can be supported directly on the material of the alloy of the housing part, so that a nickel plating of the bearing surfaces of the gear pump is not necessary. This simplifies the design of the fuel pump, at the same time a wear and characterizationsunan memorie configuration is possible.
  • FIG. 1 shows a fuel pump in an excerpt, axial sectional view according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a section through the fuel pump shown in Figure 1 along the section line indicated by Il in a schematic representation.
  • Fig. 3 shows the designated in Fig. 1 with III section of a fuel pump according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 in Fig. 1 labeled III section of a fuel pump according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a fuel pump in a fragmentary, axial sectional view according to a first embodiment.
  • the fuel pump 1 can be configured in particular as a pump arrangement for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a preferred use of the fuel pump 1 is for a fuel injection system with a common rail that stores diesel fuel under high pressure.
  • the fuel pump 1 according to the invention is also suitable for other applications.
  • the fuel pump 1 has housing parts 2, 3 which are connected to one another.
  • one side 4 of the housing part 3 faces one side 5 of the housing part 2.
  • the housing part 3 rests with its side 4 on the side 5 of the housing part 2, wherein a sealing ring for sealing between the housing parts 2, 3 is provided.
  • the housing part 2 has a passage opening 7, in which a drive shaft 8 is arranged at least in sections.
  • a bearing 9 is shown in FIG. 1, by means of which the drive shaft 8 is mounted in the housing 2.
  • the bearing 9 is arranged in the passage opening 7.
  • the passage opening 7 is sealed on the side 5 of the housing part 2 by means of the sealing ring 6 from the environment.
  • the fuel pump 1 has a high-pressure unit 10 and a low-pressure unit 11.
  • the housing part 2 receives the high-pressure unit 10.
  • the housing part 3 receives the low-pressure unit 11.
  • the high-pressure unit 10 may, for example, have a radial or series piston pump, which can be driven by the drive shaft 8.
  • the low-pressure unit 11 comprises, for example, a low-pressure pump described in more detail below, as well as low-pressure-side bores or channels for inlet and / or outlet and optionally one or more valves.
  • gears 15, 16 are arranged, which mesh with each other to form a gear pump 17.
  • the gear pump 17 is thereby integrated into the low-pressure unit 11.
  • the housing part 3 has a further side 18 facing away from the side 4.
  • the side 18 is an outer side 18 of the housing part 3 of the fuel pump 1.
  • the lid 19 serves as an outer lid 19.
  • a sealing ring 20 is provided to seal the gear pump 17 to the outside.
  • the housing part 3 has a bearing bore 22.
  • a hub In the bearing bore 22 is a hub
  • the hub 23 stored.
  • the hub 23 extends through the bearing bore 22 of the housing part 3.
  • the gear 16 is connected to the hub 23.
  • a bearing pin 24 is provided, on which the gear 15 is mounted.
  • the bearing pin 24 is configured on the housing part 3.
  • An axis 25 of the hub 23 is at least approximately on the axis 21.
  • the axes 21, 25 at least approximately coincide.
  • the hub 23 has a drive shaft 8 facing the head portion 26. Between the hub 23 and the drive shaft 8, a coupling part 27 is arranged, which is rotatably connected to the drive shaft 8. Further, the hub 23 is connected to a coupling part 28 which encloses the hub 23.
  • the coupling part 28 is here arranged next to the side 4 of the housing part 3.
  • the coupling parts 27, 28 form a coupling 29 between the drive shaft 8 and the hub 23.
  • the head portion 26 of the hub 23 is arranged in a recess 30 of the coupling part 27.
  • the coupling 29 allows a certain balance between the drive shaft 8 and the hub 23. For example, an axial offset between the axis 21 of the drive shaft 8 and the axis 25 of the hub 23 can be compensated. In addition, compensation can be made if the axes 21, 25 are not aligned exactly coaxial with each other.
  • the fuel pump 1 of the first embodiment is described below in further detail with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a schematic section through the fuel pump 1 shown in FIG. 1 along the section line designated by II.
  • the fuel pump 1 has an inlet 35 and a return 36.
  • the inlet 35 and the return 36 are provided for the gear pump 17 and provided on the housing part 3. Via the inlet 35, fuel can be sucked from a tank by the gear pump 17.
  • fuel from the housing part 3 can be performed.
  • the fuel out of the return 36 may then be directed to the high pressure unit 10 to produce the desired high pressure.
  • the gear pump 17 serves as a low pressure pump 17th
  • the inlet 35 has an inlet channel 37, which is formed in the housing part 3. Furthermore, the return line 36 has a return channel 38, which is likewise formed in the housing part 3.
  • the inlet channel 35 opens at an orifice point 39 in the gear pump 17.
  • the discharge point 39 thus represents the suction side of the gear pump 17.
  • the fuel pumped by the gear pump 17 reaches an orifice 40 of the return channel 38, so that the discharge point 40, the delivery side of the gear pump 17 represents.
  • the positions of the gears 15, 16 of the gear pump 17 are illustrated in FIG. 2 by broken lines 15 ', 16'.
  • the housing part 3 also has stepped bores 41, 42.
  • the stepped bores 41, 42 each connect the inlet channel 37 with the return channel 38.
  • An overflow valve 43 is arranged in the stepped bore 41. Further, a bypass valve 44 is disposed in the stepped bore 42. Thus, the inlet channel 37 and the return channel 38 are connected to one another via the overflow valve 43 and the other via the bypass valve 44.
  • the overflow valve 43 and the bypass valve 44 can thus be integrated together with the gear pump 17 in the housing part 3 of the low pressure unit 1 1. This results in a compact construction of the fuel pump. 1 In particular, an expansion, that is to say an installation space, of the fuel pump 1 in the axial direction, that is to say along the axis 21 or the axis 25, can be reduced, since additional housing parts can be dispensed with. For example, no additional housing part for receiving the gear pump 17 is required.
  • FIG. 3 shows the section III of FIG. 1 of a fuel pump 1 according to a second exemplary embodiment.
  • the housing part 3 of the low pressure unit 1 1 on the housing part 2 of the high pressure unit 10 facing side 4 has a recess 50.
  • the recess 50 is designed cylindrical. Furthermore, the cylindrical recess 50 is aligned with the axis 25.
  • the coupling part 28 of the coupling 29 is at least substantially arranged in this embodiment.
  • the coupling part 28 has an outer side 51. On its outer side 51, the coupling part 28 is mounted in the recess 50 of the housing part 3.
  • the recess 50 has a depth 52 in which the recess 50 of the
  • the housing part 3 is attached to the housing part 2 and inserted with a collar 53 in the through hole 7 of the housing part 2.
  • a reliable centering of the bearing bore 22 with respect to the axis 21 of the drive shaft 8 is made possible.
  • the housing part 2 and the housing part 3 are designed in one piece.
  • a housing part 2, 3 is provided, so that the gear pump 17 is integrated in the housing part 2, 3 of the high-pressure unit 10, as is also described with reference to FIG. 4.
  • Fig. 4 shows the designated in Fig. 1 with III section of a fuel pump 1 according to a third embodiment.
  • a one-piece housing part 2, 3 is provided instead of a two-part design with the housing part 2 and the housing part 3.
  • a housing part 2, 3 is thus provided, which is designed as a one-piece housing part 2, 3.
  • the gear pump 17 is integrated into the housing part 2, 3 of the high-pressure unit 10.
  • An advantage of this one-piece design of the housing part 2, 3 is that a coupling and / or other components or components can be saved thereby. This makes a cost effective solution possible. Furthermore, an overall length of the fuel pump 1 can be optimized.
  • the housing part 3 and possibly also the housing part 2 are preferably formed from an alloy based on aluminum and silicon. Especially that
  • Housing part 3 may be formed of a hypereutectic alloy with aluminum and silicon. As a result, a wear-resistant mounting of the gears 15, 16 in the housing part 3 is possible. Specifically, the gear 15 may be mounted directly on the material of the bearing pin 24 of the housing part 3. Furthermore, the hub 23, which serves as a bearing for the gear 16, directly on the material of the housing part 3, namely in the region of the bearing bore 22, be stored. A nickel coating or the like can thereby be dispensed with.
  • the coupling of the gear pump 17 may be designed to be robust to the drive shaft 8, whereby the life of the fuel pump 1 increases.
  • interfaces are saved which are required, for example, in the case of a separate external gear pump. As a result, a risk of leakage can be reduced.
  • the invention is not limited to the described embodiments.

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Abstract

Eine Brennstoffpumpe (1), die insbesondere als Pumpenanordnung für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, weist zumindest ein Gehäuseteil (3), ein erstes Zahnrad (15) und ein zweites Zahnrad (16) auf. Dabei sind die Zahnräder (15, 16) in dem Gehäuseteil (3) angeordnet. Ferner kämmen die Zahnräder (15, 16) miteinander, um eine Zahnradpumpe (17) auszubilden. Ferner ist ein Zu- oder Rücklauf (35, 36) für die Zahnradpumpe (17) vorgesehen, der in dem Gehäuseteil (3) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Titel Brennstoffpumpe
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffpumpe, insbesondere eine Pumpenanordnung mit einer Zahnradpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 197 36 160 A1 ist eine Pumpenanordnung zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen bekannt. Die bekannte Pumpenanordnung dient insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem. Die bekannte Pumpenanordnung weist eine Radialkolbenpumpe mit einer in einem Pumpen- gehäuse gelagerten Antriebswelle auf, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangs- richtung nockenartige Erhebungen aufweist. Ferner sind mehrere, bezüglich der Antriebswelle radial in einem jeweiligen Zylinderraum angeordnete Kolben vorgesehen, die beim Umdrehen der Antriebswelle in dem Zylinderraum hin- und herbewegt werden. Außerdem ist eine der Radialkolbenpumpe vorgeschaltete Niederdruckpumpe vorgesehen. Um eine kompakte Ausgestaltung der Pumpenanordnung zu erzielen und um die Gefahr des Auftretens von Leckagestellen zu reduzieren, ist die Niederdruckpumpe am oder im Pumpengehäuse der Radialkolbenpumpe auf der der Antriebsseite abgewandten Seite vorgesehen und von der Antriebswelle der Radialkolbenpumpe angetrieben. Hierbei ist zwischen der Antriebswelle der Radialkolbenpumpe und einer Welle der Niederdruckpumpe eine Kupplung zwischengeschaltet. Das Gehäuse der Niederdruckpumpe ist über ein Zentriermittel am Pumpengehäuse der Radialkolbenpumpe montiert. Ferner ist ein in Richtung auf das Gehäuse der Niederdruckpumpe vorspringender Zentrierflansch am Pumpengehäuse der Radialkolbenpumpe vorgesehen, mit dem das Gehäuse der Niederdruckpumpe positioniert wird. Um Brennstoff zu der Niederdruckpumpe zu führen, ist ein Kanal zu einer Saugkammer der Niederdruckpumpe geführt, der mit einem Kanal im Pumpengehäuse der Radialkolbenpumpe kommuniziert. Aus dem Kanal im Pumpengehäuse der Radialkolbenpumpe wird der Brennstoff der Saugseite der Niederdruckpumpe zugeführt.
Die aus der DE 197 36 160 A1 bekannte Pumpenanordnung hat den Nachteil, dass die Ausgestaltung relativ aufwändig ist. Speziell muss die Niederdruckpumpe zuverlässig mit der Radialkolbenpumpe verbunden werden, wobei eine zuverlässige Dichtwirkung an mehreren Stellen erforderlich ist, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Brennstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Aufbau der Brennstoffpumpe vereinfacht ist. Speziell kann ein Bauraum der Brennstoffpumpe optimiert werden. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiter- bildungen der im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffpumpe möglich.
Vorteilhaft ist es, dass sowohl ein Zulauf als auch ein Rücklauf an dem Gehäuseteil vorgesehen sind, dass der Zulauf zumindest abschnittsweise durch einen in dem Gehäuseteil gebildeten Zulaufkanal ausgestaltet ist und dass der Rücklauf zumindest ab- schnittsweise durch einen in dem Gehäuseteil gebildeten Rücklaufkanal ausgestaltet ist. Dadurch können der Zulauf und der Rücklauf in das Gehäuseteil, in dem die Zahnradpumpe vorgesehen ist, integriert werden. Hierdurch ist eine kompakte Ausgestaltung der B renn stoff pumpe möglich. Speziell kann ein zusätzliches Bauteil, dass zur Aufnahme eines Niederdruckkreislaufes dient, eingespart werden.
Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass der Zulaufkanal mit dem Rücklaufkanal über ein in das Gehäuseteil eingefügtes Überströmventil und/oder über ein in das Gehäuseteil eingefügtes Bypassventil miteinander verbunden sind. Somit können auch das Überströmventil und das Bypassventil in das Gehäuseteil, in dem die Zahnradpumpe ange- ordnet ist, integriert werden.
In vorteilhafter weise ist das Gehäuseteil mit einem außenliegenden Deckel verschlossen. Das Gehäuseteil kann dabei sowohl die Zahnradpumpe als auch den kompletten Niederdruckkreislauf aufnehmen. Durch den außenliegenden Deckel kann insbesonde- re die Zahnradpumpe im Bereich der Zahnräder verschlossen werden. Vorteilhaft ist es, dass das Gehäuseteil eine Niederdruckeinheit aufnimmt, dass ein weiteres Gehäuseteil vorgesehen ist, das eine Hochdruckeinheit aufnimmt, und dass die Zahnradpumpe durch eine in dem weiteren Gehäuseteil gelagerte Antriebswelle antreibbar ist. Das Gehäuseteil der Niederdruckeinheit kann dabei direkt mit dem Ge- häuseteil der Hochdruckeinheit verbunden sein. Ein Deckel oder dergleichen, der zwischen dem Gehäuseteil der Niederdruckeinheit und dem Gehäuseteil der Hochdruckeinheit vorgesehen sein kann, kann hierbei entfallen. Dadurch ist eine kompakte Ausgestaltung der Brennstoffpumpe möglich. Speziell kann ein axialer Bauraum der Brennstoffpumpe verkürzt werden.
Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass das Gehäuseteil der Niederdruckeinheit an einer dem Gehäuseteil der Hochdruckeinheit zugewandten Seite eine Ausnehmung aufweist, die zumindest teilweise ein Kupplungsteil einer zwischen der Antriebswelle und der Zahnradpumpe vorgesehenen Kupplung aufnimmt. Hierdurch kann eine Ausdehnung der Brennstoffpumpe in der axialen Richtung weiter verkürzt werden. Hierbei ist es auch von Vorteil, dass das Kupplungsteil eine Außenseite aufweist und dass das Kupplungsteil an seiner Außenseite in der Ausnehmung des Gehäuseteils der Niederdruckeinheit gelagert ist. Hierdurch kann die Ausgestaltung der Brennstoffpumpe, insbesondere der Gehäuseteile der Brennstoffpumpe, vereinfacht und somit optimiert werden.
Möglich ist es allerdings auch, dass das Gehäuseteil sowohl eine Hochdruckeinheit als auch die Zahnradpumpe aufnimmt. Hierdurch kann die Zahnradpumpe direkt in das Gehäuseteil der Hochdruckeinheit integriert werden. Speziell kann hierbei der Niederdruckkreislauf in das Gehäuseteil der Hochdruckeinheit integriert werden, wodurch sich eine kompakte Ausgestaltung der Brennstoffpumpe ergibt.
Vorteilhaft ist es dabei, dass das Gehäuseteil als einteiliges Gehäuseteil ausgestaltet ist. Eine Kupplung und/oder weitere Bauteile beziehungsweise Komponenten können hierdurch eingespart werden. Dadurch ist eine kostengünstige Lösung möglich. Ferner kann eine Baulänge der Brennstoff pumpe optimiert werden.
Vorteilhaft ist es, dass das Gehäuseteil aus einer Legierung gebildet ist, die auf Aluminium und Silizium basiert. Speziell ist es vorteilhaft, dass das Gehäuseteil aus einer übereutektischen Legierung mit Aluminium und Silizium gebildet ist. Solch eine Alumi- nium-Silizium-Legierung ermöglicht die Lagerung von Elementen der Brennstoffpumpe, wobei eine Vernickelung der Lagerflächen oder dergleichen entfallen kann. Speziell können die Zahnräder der Zahnradpumpe direkt auf dem Material der Legierung des Gehäuseteil gelagert sein, so dass eine Vernickelung der Lagerflächen der Zahnradpumpe nicht notwendig ist. Hierdurch vereinfacht sich die Ausgestaltung der Brennstoffpumpe, wobei zugleich eine verschleiß- und störungsunanfällige Ausgestaltung möglich ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Brennstoffpumpe in einer auszugsweisen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Brennstoffpumpe entlang der mit Il bezeichneten Schnittlinie in einer schematischen Darstellung;
Fig. 3 den in Fig. 1 mit III bezeichneten Ausschnitt einer Brennstoffpumpe entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 4 den in Fig. 1 mit III bezeichneten Ausschnitt einer Brennstoffpumpe entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Brennstoffpumpe in einer ausschnittsweisen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Brennstoffpumpe 1 kann insbesondere als Pumpenanordnung für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen ausgestaltet sein. Ein bevorzugter Einsatz der Brennstoffpumpe 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common- Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Brennstoffpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Die Brennstoffpumpe 1 weist Gehäuseteile 2, 3 auf, die miteinander verbunden sind. Dabei ist eine Seite 4 des Gehäuseteils 3 einer Seite 5 des Gehäuseteils 2 zugewandt. Das Gehäuseteil 3 liegt mit seiner Seite 4 an der Seite 5 des Gehäuseteils 2 an, wobei ein Dichtring zur Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 vorgesehen ist. Das Gehäuseteil 2 weist eine Durchgangsöffnung 7 auf, in der eine Antriebswelle 8 zumindest abschnittsweise angeordnet ist. Hierbei ist in der Fig. 1 ein Lager 9 dargestellt, mittels dem die Antriebswelle 8 in dem Gehäuse 2 gelagert ist. Das Lager 9 ist dabei in der Durchgangsöffnung 7 angeordnet. Die Durchgangsöffnung 7 ist an der Seite 5 des Gehäuseteils 2 mittels des Dichtrings 6 gegenüber der Umgebung abgedichtet.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Brennstoffpumpe 1 eine Hochdruckeinheit 10 und eine Niederdruckeinheit 11 auf. Hierbei nimmt das Gehäuseteil 2 die Hochdruckeinheit 10 auf. Ferner nimmt das Gehäuseteil 3 die Niederdruckeinheit 11 auf. Die Hochdruckeinheit 10 kann beispielsweise eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe aufweisen, die von der Antriebswelle 8 antreibbar ist. Die Niederdruckeinheit 11 umfasst beispielsweise eine nachfolgend näher beschriebene Niederdruckpumpe sowie nieder- druckseitige Bohrungen oder Kanäle für Zulauf und/oder Ablauf sowie gegebenenfalls ein oder mehrere Ventile.
In dem Gehäuseteil 3 der Niederdruckeinheit 1 1 sind Zahnräder 15, 16 angeordnet, die zum Ausbilden einer Zahnradpumpe 17 miteinander kämmen. Die Zahnradpumpe 17 ist dadurch in die Niederdruckeinheit 11 integriert. Das Gehäuseteil 3 weist eine der Seite 4 abgewandte weitere Seite 18 auf. Die Seite 18 ist eine außenliegende Seite 18 des Gehäuseteils 3 der Brennstoffpumpe 1. An der Seite 18 des Gehäuseteils 3 ist ein Deckel 19 angebracht, der das Gehäuseteil 3 verschließt. Durch den Deckel 19 sind hierbei die Zahnräder 15, 16 der Zahnradpumpe 17 abgedeckt. Der Deckel 19 dient als außenliegender Deckel 19. Hierbei ist zwischen dem Deckel 19 und dem Gehäuseteil 3 ein Dichtring 20 vorgesehen, um die Zahnradpumpe 17 nach außen abzudichten.
Im Betrieb der Brennstoffpumpe 1 rotiert die Antriebswelle 8 um eine Achse 21. Das Gehäuseteil 3 weist eine Lagerbohrung 22 auf. In der Lagerbohrung 22 ist eine Nabe
23 gelagert. Die Nabe 23 erstreckt sich dabei durch die Lagerbohrung 22 des Gehäuseteils 3. Das Zahnrad 16 ist mit der Nabe 23 verbunden. Ferner ist ein Lagerbolzen 24 vorgesehen, auf dem das Zahnrad 15 gelagert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Lagerbolzen 24 an dem Gehäuseteil 3 ausgestaltet. Eine Achse 25 der Nabe 23 liegt zumindest näherungsweise auf der Achse 21. Somit stimmen die Achsen 21 , 25 zumindest näherungsweise überein.
Die Nabe 23 weist einen der Antriebswelle 8 zugewandten Kopfabschnitt 26 auf. Zwischen der Nabe 23 und der Antriebswelle 8 ist ein Kupplungsteil 27 angeordnet, das mit der Antriebswelle 8 drehfest verbunden ist. Ferner ist die Nabe 23 mit einem Kupplungsteil 28 verbunden, das die Nabe 23 umschließt. Das Kupplungsteil 28 ist dabei neben der Seite 4 des Gehäuseteils 3 angeordnet. Die Kupplungsteile 27, 28 bilden eine Kupplung 29 zwischen der Antriebswelle 8 und der Nabe 23. Der Kopfabschnitt 26 der Nabe 23 ist dabei in einer Aussparung 30 des Kupplungsteils 27 angeordnet. Die Kupplung 29 ermöglicht einen gewissen Ausgleich zwischen der Antriebswelle 8 und der Nabe 23. Beispielsweise kann ein Achsversatz zwischen der Achse 21 der Antriebswelle 8 und der Achse 25 der Nabe 23 ausgeglichen werden. Außerdem kann ein Ausgleich erfolgen, falls die Achsen 21 , 25 nicht exakt koaxial zueinander ausgerichtet sind.
Beim Rotieren der Antriebswelle 8 nimmt die Antriebswelle 8 über die Kupplung 29 die Nabe 25 mit. Somit wird das Zahnrad 16 und damit auch die Zahnradpumpe 17 im Betrieb der Brennstoffpumpe 1 von der Antriebswelle 8 angetrieben.
Die Brennstoffpumpe 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 im weiteren Detail beschrieben.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Brennstoffpumpe 1 entlang der mit Il bezeichneten Schnittlinie. Die Brennstoffpumpe 1 weist einen Zulauf 35 und einen Rücklauf 36 auf. Der Zulauf 35 und der Rücklauf 36 sind da- bei für die Zahnradpumpe 17 vorgesehen und an dem Gehäuseteil 3 vorgesehen. Über den Zulauf 35 kann Brennstoff aus einem Tank von der Zahnradpumpe 17 angesaugt werden. Über den Rücklauf 36 kann der von der Zahnradpumpe 17 geförderte Brennstoff aus dem Gehäuseteil 3 geführt werden. Der aus dem Rücklauf 36 geführte Brennstoff kann dann zu der Hochdruckeinheit 10 geführt werden, um den gewünschten Hochdruck zu erzeugen. Die Zahnradpumpe 17 dient hierbei als Niederdruckpumpe 17.
Der Zulauf 35 weist einen Zulaufkanal 37 auf, der in dem Gehäuseteil 3 ausgebildet ist. Ferner weist der Rücklauf 36 einen Rücklaufkanal 38 auf, der ebenfalls in dem Gehäu- seteil 3 ausgebildet ist. Der Zulaufkanal 35 mündet an einer Mündungsstelle 39 in die Zahnradpumpe 17. Die Mündungsstelle 39 stellt somit die Saugseite der Zahnradpumpe 17 dar. Der von der Zahnradpumpe 17 geförderte Brennstoff gelangt zu einer Mündungsstelle 40 des Rücklaufkanals 38, so dass die Mündungsstelle 40 die Förderseite der Zahnradpumpe 17 darstellt. Die Positionen der Zahnräder 15, 16 der Zahnradpum- pe 17 sind in der Fig. 2 durch unterbrochen dargestellte Linien 15', 16' veranschaulicht. Das Gehäuseteil 3 weist außerdem Stufenbohrungen 41 , 42 auf. Die Stufenbohrungen 41 , 42 verbinden jeweils den Zulaufkanal 37 mit dem Rücklaufkanal 38. In der Stufenbohrung 41 ist ein Überströmventil 43 angeordnet. Ferner ist in der Stufenbohrung 42 ein Bypassventil 44 angeordnet. Somit sind der Zulaufkanal 37 und der Rücklaufkanal 38 zum einen über das Überströmventil 43 und zum anderen über das Bypassventil 44 miteinander verbunden. Das Überströmventil 43 und das Bypassventil 44 können somit zusammen mit der Zahnradpumpe 17 in das Gehäuseteil 3 der Niederdruckeinheit 1 1 integriert werden. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau der Brennstoffpumpe 1 . Insbesondere kann eine Ausdehnung, das heißt ein Bauraum, der Brennstoffpumpe 1 in axialer Richtung, das heißt entlang der Achse 21 beziehungsweise der Achse 25, verringert werden, da zusätzliche Gehäuseteile entfallen können. Beispielsweise ist kein zusätzliches Gehäuseteil zum Aufnehmen der Zahnradpumpe 17 erforderlich.
Fig. 3 zeigt den in Fig. 1 mit III bezeichneten Ausschnitt einer Brennstoffpumpe 1 ent- sprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Gehäuseteil 3 der Niederdruckeinheit 1 1 an der dem Gehäuseteil 2 der Hochdruckeinheit 10 zugewandten Seite 4 eine Ausnehmung 50 auf. Die Ausnehmung 50 ist dabei zylinderförmig ausgestaltet. Ferner ist die zylinderförmige Ausnehmung 50 an der Achse 25 ausgerichtet. In der Ausnehmung 50 ist in diesem Ausführungsbeispiel das Kupplungsteil 28 der Kupplung 29 zumindest im Wesentlichen angeordnet. Die
Ausnehmung 50 nimmt somit das Kupplungsteil 28 auf. Das Kupplungsteil 28 weist eine Außenseite 51 auf. An seiner Außenseite 51 ist das Kupplungsteil 28 in der Ausnehmung 50 des Gehäuseteils 3 gelagert.
Die Ausnehmung 50 weist eine Tiefe 52 auf, in der sich die Ausnehmung 50 von der
Seite 4 des Gehäuseteils 3 in Richtung der Achse 25 in das Gehäuseteil 3 erstreckt. Um diese Tiefe 52 kann die Nabe 23 näher an der Antriebswelle 8 im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet sein. Somit kann das Gehäuseteil 2 der Hochdruckeinheit 10 um die Tiefe 52 in axialer Richtung verkürzt werden. Dadurch kann die axiale Länge der Brennstoffpumpe 1 weiter optimiert werden.
Bei dem anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenem ersten Ausführungsbeispiel sowie bei dem anhand der Fig. 3 beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuseteil 3 an das Gehäuseteil 2 angefügt und mit einem Bund 53 in die Durchgangsöffnung 7 des Gehäuseteils 2 eingesetzt. Dadurch ist eine zuverlässige Zentrierung der Lagerbohrung 22 in Bezug auf die Achse 21 der Antriebswelle 8 ermöglicht. Allerdings ist es auch möglich, dass das Gehäuseteil 2 und das Gehäuseteil 3 einstückig ausgestaltet sind. In diesem Fall ist ein Gehäuseteil 2, 3 vorgesehen, so dass die Zahnradpumpe 17 in das Gehäuseteil 2, 3 der Hochdruckeinheit 10 integriert ist, wie es auch anhand der Fig. 4 beschrieben ist.
Fig. 4 zeigt den in Fig. 1 mit III bezeichneten Ausschnitt einer Brennstoffpumpe 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist anstelle einer zweiteiligen Ausgestaltung mit dem Gehäuseteil 2 und dem Gehäuseteil 3 ein einstückiges Gehäuseteil 2, 3 vorgesehen. In diesem Fall ist somit ein Gehäuseteil 2, 3 vorgesehen, das als einteiliges Gehäuseteil 2, 3 ausgestaltet ist. Die Zahnradpumpe 17 ist dadurch sozusagen in das Gehäuseteil 2, 3 der Hochdruckeinheit 10 integriert.
Vorteilhaft bei dieser einteiligen Ausgestaltung des Gehäuseteils 2, 3 ist, dass eine Kupplung und/oder weitere Bauteile beziehungsweise Komponenten hierdurch eingespart werden können. Dadurch ist eine kostengünstige Lösung möglich. Ferner kann eine Baulänge der Brennstoffpumpe 1 optimiert werden.
Das Gehäuseteil 3 und gegebenenfalls auch das Gehäuseteil 2 sind vorzugsweise aus einer Legierung gebildet, die auf Aluminium und Silizium basiert. Speziell kann das
Gehäuseteil 3 aus einer übereutektischen Legierung mit Aluminium und Silizium gebildet sein. Hierdurch ist eine verschleißfeste Lagerung der Zahnräder 15, 16 in dem Gehäuseteil 3 möglich. Speziell kann das Zahnrad 15 direkt auf dem Material des Lagerbolzens 24 des Gehäuseteils 3 gelagert sein. Ferner kann die Nabe 23, die als Lager für das Zahnrad 16 dient, direkt auf dem Material des Gehäuseteils 3, nämlich im Bereich der Lagerbohrung 22, gelagert sein. Eine Nickelbeschichtung oder dergleichen kann dadurch entfallen.
Somit ist insbesondere durch den verringerten Teileumfang der Brennstoffpumpe 1 ei- ne Kosteneinsparung und eine erleichterte Montage möglich. Ferner kann ein Prüfumfang verringert und ein Bearbeitungsumfang vermindert werden. Außerdem kann die Kopplung der Zahnradpumpe 17 an die Antriebswelle 8 robust ausgestaltet sein, wodurch sich die Lebensdauer der Brennstoffpumpe 1 vergrößert. Ferner werden Schnittstellen eingespart, die beispielsweise bei einer separaten Außenzahnradpumpe erfor- derlich sind. Dadurch kann auch ein Leckagerisiko verringert werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffpumpe (1 ), insbesondere Pumpenanordnung für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit zumindest einem Gehäuseteil (3), einem ersten Zahnrad (15) und einem zweiten Zahnrad (16), wo- bei das erste Zahnrad (15) und das zweite Zahnrad (16) in dem Gehäuseteil (3) angeordnet sind und zum Ausbilden einer Zahnradpumpe miteinander kämmen und wobei ein Zu- oder Rücklauf (35, 36) für die Zahnradpumpe (17) vorgesehen ist, der an dem Gehäuseteil (3) vorgesehen ist.
2. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Zulauf (35) und ein Rücklauf (36) an dem Gehäuseteil (3) vorgesehen sind, dass der Zulauf (35) zumindest abschnittsweise durch einen in dem Gehäuseteil (3) gebildeten Zulaufkanal (37) ausgestaltet ist und dass der Rücklauf (36) zumindest ab- schnittsweise durch einen in dem Gehäuseteil (2) gebildeten Rücklaufkanal (38) ausgestaltet ist.
3. Brennstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (37) mit dem Rücklaufkanal (38) über ein in das Gehäuseteil (3) eingefügtes Überströmventil (43) und/oder über ein in das Gehäuseteil (3) eingefügtes Bypassventil (44) miteinander verbunden sind.
4. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) mit einem außenliegenden Deckel (19) verschlossen ist.
5. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) eine Niederdruckeinheit (1 1 ) aufnimmt, dass ein weiteres
Gehäuseteil (2) vorgesehen ist, das eine Hochdruckeinheit (10) aufnimmt, und dass die Zahnradpumpe (17) durch eine in dem weiteren Gehäuseteil (2) gelagerte Antriebswelle (8) antreibbar ist.
6. Brennstoffpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) der Niederdruckeinheit (1 1 ) an einer dem Gehäuseteil (2) der Hochdruckeinheit (10) zugewandten Seite (4) eine Ausnehmung (50) aufweist, die zumindest teilweise ein Kupplungsteil (28) einer zwischen der Antriebswelle (8) und der Zahnradpumpe (17) vorgesehenen Kupplung (29) aufnimmt.
7. Brennstoffpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (28) eine Außenseite (51 ) aufweist und dass das Kupplungsteil (28) an seiner Außenseite (51 ) in der Ausnehmung (50) des Gehäuseteils (3) der Nie- derdruckeinheit (1 1 ) gelagert ist.
8. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2, 3) eine Hochdruckeinheit (10) und die Zahnradpumpe (17) aufnimmt.
9. Brennstoffpumpe nach Ansprüche 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2, 3) als einteiliges Gehäuseteil (2, 3) ausgestaltet ist.
10. B renn stoff pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2, 3) aus einer Legierung gebildet ist, die auf Aluminium und Silizium basiert.
1 1. Brennstoffpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2, 3) aus einer übereutektischen Legierung mit Aluminium und Silizium gebildet ist.
12. B renn stoff pumpe nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (15, 16) der Zahnradpumpe (17) auf dem Material des Gehäuseteils (3) gelagert sind.
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