EP2809943A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

Hochdruckpumpe

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Publication number
EP2809943A1
EP2809943A1 EP13700229.1A EP13700229A EP2809943A1 EP 2809943 A1 EP2809943 A1 EP 2809943A1 EP 13700229 A EP13700229 A EP 13700229A EP 2809943 A1 EP2809943 A1 EP 2809943A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
pressure pump
roller shoe
shoe
sliding bearing
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
Application number
EP13700229.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2809943B1 (de
Inventor
Sascha ARMBROCK
Frank Zehnder
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2809943A1 publication Critical patent/EP2809943A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2809943B1 publication Critical patent/EP2809943B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0426—Arrangements for pressing the pistons against the actuated cam; Arrangements for connecting the pistons to the actuated cam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons

Definitions

  • the present invention relates to a high pressure pump according to the preamble of claim 1 and a high pressure injection system according to the preamble of claim 12.
  • a high-pressure pump permanently ensures the maintenance of the pressure in the
  • High pressure accumulator of the common rail injection system can be driven, for example, by a camshaft of the internal combustion engine by means of a drive shaft.
  • Rotary vane pump used, which are upstream of the high-pressure pump.
  • the prefeed pump delivers the fuel from a fuel tank through a fuel line to the high pressure pump.
  • piston pumps are used as high-pressure pumps.
  • a drive shaft is mounted. Radially to pistons are arranged in a cylinder.
  • a roller with a roller rolling surface On the drive shaft with at least one cam is a roller with a roller rolling surface, which is mounted in a roller shoe.
  • the roller shoe is connected to the piston, so that the piston is forced to oscillate translational motion.
  • a spring applies to the roller shoe a radially directed to the drive shaft force, so that the roller is in constant contact with the drive shaft.
  • the roller stands with the roller rolling surface on a shaft rolling surface as the surface of the drive shaft with the at least one cam in contact with the drive shaft.
  • the roller is mounted by means of a sliding bearing in the roller shoe. At the sliding bearing of the roller shoe occur deposits or occurs a deposit formation, z. B. due to cracked fuel with which the slide bearing is lubricated. The deposits cause the game or distance between the
  • DE 10 2006 045 933 A1 shows a high-pressure pump for high-pressure fuel delivery.
  • the high-pressure pump has a drive shaft with cams.
  • Cylindrical rollers are supported by roller shoes and rest on the cams.
  • the roller shoes are by means of a plunger assembly in a bore of a
  • the pump elements are at the
  • Inventive high-pressure pump in particular for a motor vehicle, for conveying a fluid, in particular fuel, for. B. diesel, comprising a drive shaft with at least one cam, at least one piston, at least one cylinder for supporting the at least one piston, a
  • Roller shoe with a mounted in the roller shoe with a sliding bearing Roller and the piston indirectly with the roller shoe on the drive shaft with the at least one cam is supported, so that from the at least one piston a translational movement due to a rotational movement of the drive shaft executable, wherein the sliding bearing on the roller shoe outside an operating contact surface of the sliding bearing at least one
  • Recess has. Due to the at least recess, no deposits or deposits can occur on the at least one recess, which can cause jamming of the roller in the roller shoe or an increase in the friction of the roller. This can advantageously in a low technical effort, a jamming of the roller in the
  • the at least one recess is formed as at least one axial groove and preferably the roller shoe on two axial grooves and / or there is at the at least one recess, in particular the at least one axial groove, no contact between the roller and the roller shoe ,
  • An axial groove on the roller shoe allows the clamping to be prevented over a larger area of the roller shoe in the direction of the axis of rotation of the roller.
  • the at least one recess in particular the at least one axial groove, is formed in the tangential direction between the operating contact surface and an assembly aid of the plain bearing.
  • the mounting aid is essentially required only that during the assembly of the high-pressure pump, the roller is fixed to the roller shoe and possibly used during operation of the
  • the at least one recess in particular the at least one axial groove, interrupts the plain bearing in a tangential manner
  • Slide bearing and / or the at least one axial groove is formed completely in the axial direction of a rotation axis of the roller on the roller shoe.
  • the axial groove is completely continuous in the direction of
  • Rotation axis of the roller formed on the roller shoe It is expedient for the at least one recess to have a spacing of at least 0.5, 1, 2, 3 or 5 mm between the roller shoe and the roller rolling surface of the roller.
  • the mounting aid of the plain bearing in the direction of the translational movement of the roller shoe is at least partially formed between the axis of rotation of the roller and a side of the roller shoe in the direction of the drive shaft.
  • the operating contact surface comprises an angular range in a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation of the caster, each beginning at opposite angles on a fictitious half-line intersecting the location of the operating contact surface with a minimum distance to the piston and the axis of rotation of the caster of less than 80 ° , 60 °, 40 °, 30 °, 15 °,
  • the rest of the sliding bearing of the roller shoe comprises only the
  • Rotation axis of the roller and the sliding bearing of the roller shoe on the mounting aid larger than at the operating contact surface.
  • Distance between the axis of rotation and the mounting aid to at least 1, 3, 5, 10, 20 or 30% greater than the distance between the axis of rotation and the operating contact surface.
  • the sliding bearing in particular the operating contact surface, with a coating, in particular
  • Carbon coating provided to reduce the friction between the roller and the plain bearing.
  • the coating reduces the friction between the roller and the slide bearing on the operating contact surface and is also abrasion resistant, so that the high pressure pump in the long-term and long-term operation of the coating only a very small and
  • the roller shoe is provided with at least one lubricating channel, which in the at least one recess,
  • Lubrication channel can additionally fuel as a lubricant to the sliding bearing, in particular to the operating contact surface, are performed. Thereby, the temperature of the sliding bearing of the roller shoe is reduced due to the friction occurring because heat is dissipated by the fuel. This can advantageously the formation of deposits and deposits on the
  • the at least one lubrication channel is designed in the direction of the translational movement of the roller shoe, and preferably the at least one lubrication channel terminates on one side of the roller shoe in the direction of the drive shaft.
  • the roller shoe is inside one
  • Lubricating space arranged with fuel and in a translational movement of the piston from a top dead center to a bottom dead center thereby flows fuel into the lubrication channel and is then through the
  • Lubrication channel passed to the at least one recess, thereby substantially increasing the lubrication of the sliding bearing of the roller shoe with fuel.
  • a sliding bearing between the
  • the high-pressure pump comprises a lubricating space and fuel is conveyed through the lubricating space for lubricating the high-pressure pump and within the lubricating space the roller shoe with the roller and preferably the drive shaft and partially preferably the piston is arranged.
  • an eccentric shaft is considered as a drive shaft with at least one cam.
  • Inventive high-pressure injection system for an internal combustion engine in particular for a motor vehicle, comprising a high-pressure pump, a high-pressure rail, preferably a prefeed pump for conveying a
  • High-pressure pump is designed as a high pressure pump described in this patent application.
  • the high-pressure injection system has a
  • the producible by the high-pressure pump pressure in the high-pressure rail is, for example, in the range of 1000 to 3000 bar z. B. for diesel engines or between 40 bar and 400 bar z. B. for gasoline engines.
  • High-pressure injection system in particular for a motor vehicle, comprises a high-pressure injection system described in this patent application and / or a high-pressure pump described in this patent application.
  • It 1 is a cross section of a high-pressure pump
  • FIG. 2 shows a section A-A according to FIG. 1 of a roller with roller shoe and a drive shaft from the prior art
  • FIG. 3 shows a section A-A of FIG. 1 of the roller with roller shoe in a first embodiment
  • FIG. 4 shows a section A-A according to FIG. 1 of the roller with roller shoe in a second exemplary embodiment
  • Fig. 5 is a perspective view of the roller shoe of FIG. 3 and
  • Fig. 6 is a highly schematic view of a high-pressure injection system.
  • Fig. 1 is a cross section of a high-pressure pump 1 for a
  • High-pressure injection system 36 shown.
  • the high-pressure pump 1 serves to fuel, z. As gasoline or diesel, to promote an internal combustion engine 39 under high pressure.
  • the pressure which can be generated by the high-pressure pump 1 is, for example, in a range between 1000 and 3000 bar.
  • Fig. 2 a known from the prior art roller shoe 9 is shown.
  • the high-pressure pump 1 has a drive shaft 2 with two cams 3, which performs a rotational movement about a rotation axis 26.
  • the axis of rotation 26 lies in the plane of the drawing of FIG. 1 and is perpendicular to the
  • a piston 5 is mounted in a cylinder 6, which is formed by a housing 8.
  • a working chamber 29 is bounded by the cylinder 6, the housing 8 and the piston 5.
  • Into the working space 29 opens an inlet channel 22 with an inlet valve 19 and an outlet channel 24 with an outlet valve 20.
  • the inlet valve 19, z. As a check valve, is designed such that only fuel in the Working space 29 can flow and the exhaust valve 20, z.
  • Check valve is designed so that only fuel can flow out of the working chamber 29.
  • the volume of the working chamber 29 is changed due to an oscillating stroke movement of the piston 5.
  • the piston 5 is indirectly supported on the drive shaft 2 from.
  • a roller shoe 9 is attached to a roller 10.
  • the roller 10 can perform a rotational movement, the
  • Rotation axis 25 lies in the plane of the drawing of FIG. 1 and is perpendicular to the plane of Fig. 2, 3 and 4.
  • the drive shaft 2 with the at least one cam 3 has a shaft rolling surface 4 and the roller 10 has a roller
  • roller tread 1 1 of the roller 10 rolls on the shaft rolling surface 4 of the drive shaft 2 with the two cams 3 at a contact surface 12 from.
  • the roller shoe 9 is mounted in a roller shoe bearing formed by the housing 8 as a slide bearing 13.
  • Fig. 2 a known from the prior art slide bearing 13 is shown.
  • Rolling surface 4 of the drive shaft 2 is.
  • the roller shoe 9 and the piston 5 thus carry out together an oscillating stroke movement.
  • Fig. 6 is a highly schematic representation of the high-pressure injection system 36 is shown for a motor vehicle with a high-pressure rail 30 or a
  • a prefeed pump 35 delivers fuel from one
  • Pre-feed pump 35 are driven by the drive shaft 2.
  • the drive shaft 2 is coupled to a crankshaft of the engine 39.
  • the high pressure rail 30 serves - as already described - to inject the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine 39.
  • the funded by the feed pump 35 fuel is through the fuel line 33 to the
  • High-pressure pump 1 passed.
  • the one not required by the high-pressure pump 1 Fuel is thereby through a fuel return line 34 back into the
  • a metering unit 37 controls and / or regulates the quantity of fuel supplied to the high-pressure pump 1, so that the fuel return line 34 can be dispensed with in a further embodiment (not shown).
  • a first embodiment of the roller shoe 9 is shown with the roller 10 for a high-pressure pump 1 according to the invention.
  • the sliding bearing 13 of the roller shoe 9 comprises an operating contact surface 14 and an assembly aid 15. Only at the operating contact surface 14 is a
  • Carbon coating 41 formed coating 40 is present.
  • the roller shoe 9 is made of metal, for example steel, such as the roller 10.
  • the sliding bearing 13 no carbon coating 41 on.
  • Direction 18 of the sliding bearing 13 is incorporated between the operating contact surface 14 and the carbon coating 41 and the two mounting aids 15 a semi-circular in cross-section axial groove 17 in the roller shoe 9 made of steel.
  • the two axial grooves 17 between the operating contact surface 14 and the two mounting aids 15 thus form a recess 16 on the sliding bearing 13, so that no contact between the roller shoe 9 and the roller 10 can occur at the two axial grooves 17.
  • the roller shoe 9 leads to the roller 10 a
  • roller shoe 9 To be able to hold roller shoe 9.
  • the operating contact surface 14 and the sliding bearing 13 has in the section in Fig. 3, a point 38 with a minimum distance to the piston 5 and in the section in Fig. 3 is at the point 38 to a point, but due the extension of the roller shoe 9 and the roller 10 perpendicular to the plane of Fig. 3, the point 38 is a line or a straight line.
  • a first leg of the angle ⁇ is a fictitious half-line 45, beginning with the axis of rotation 25 in the section in Fig. 3 and this
  • Halfway also cuts the point 38.
  • the two angles ß are limited in two opposite directions of the fictitious half-line 45.
  • the two angles ß in Fig. 3 are about 30 °, so that a
  • Angular range ⁇ of the operating contact surface 14 is approximately equal to 60 °. A sufficiently large angular range ⁇ of the operating contact surface 14 is required so that the running roller 9 is sufficiently supported by the operating contact surface 14 of the roller shoe 9 during normal operation.
  • the roller shoe 9 On a lower side or a side 44 of the roller shoe 9 in the direction of the drive shaft 2, the roller shoe 9 has a total of four lubrication channels 42 (FIG. 5).
  • Lubrication channels 42 begin at the side 44 and respectively end and guide into the two axial grooves 17. In each case two lubrication channels 42 open into each of the two axial grooves 17. In the oscillating translational movement of the roller shoe 9 within the lubricating space with fuel is characterized by the Lubrication channels 42 led to the axial grooves 17 fuel and thereby the operating contact surface 14 is surrounded with additional fuel or
  • Embodiment of the roller shoe 9 be executed without the lubrication channels 42.
  • Roller shoe 9 of FIG. 3 and 5 have significant advantages for the
  • High pressure pump 1 In one known from the prior art Roller shoe 9 (Fig. 2), the slide bearing 13 on no axial grooves 17. This forms in a known from the prior art
  • Roller shoe 9 also in this area a coating or a deposit, because in general on the operating contact surface 14 due to the constant contact between the roller 10 and the operating contact surface 14 generally no
  • FIGS. 3 and 5 may form deposits or deposits essentially only on the assembly aid 15.
  • the mounting aid 15 since it is not required in normal operation for the sliding bearing of the roller 10, formed with a significantly greater distance of the rotation axis 25 of the roller 9, so that between the roller 10 and the roller rolling surface 1 1 and of the
  • Mounting aid 15 is a very large distance or a very big game and this distance and this game is chosen so constructive that even with unfavorable and larger deposits on the mounting aid 15 no
  • roller shoe 9 excluded in the direction of the drive shaft 2.
  • the axial grooves 17 thus prevent a relative movement of the roller 10 relative to the roller shoe 9 in the direction of the drive shaft second
  • roller shoe 9 a second embodiment of the roller shoe 9 is shown.
  • the two axial grooves 17 are formed in the section in Fig. 4 is substantially rectangular and not semicircular. Otherwise, the roller shoe 9 according to FIG. 4 corresponds to the first embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 5
  • roller shoe 9 Overall, significant advantages are associated with the high-pressure pump 1 according to the invention.
  • the two axial grooves 17 prevent as simple and inexpensive constructive feature a relative movement of the roller 10 relative to the roller shoe 9 in the direction of the drive shaft 2, thereby clamping the roller 10 can be prevented in the roller shoe 9, because between the two mounting aids 15 and the roller 10 constructively a large Distance and a big game exists.

Landscapes

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Abstract

Hochdruckpumpe (1) zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend eine Antriebswelle (2) mit wenigstens einem Nocken (3), wenigstens einen Kolben (5), wenigstens einen Zylinder (6) zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens (5), einen Rollenschuh (9) mit einer in dem Rollenschuh (9) mit einer Gleitlagerung gelagerten Laufrolle (10) und sich der Kolben (5) mittelbar mit dem Rollenschuh (9) an der Antriebswelle (2) mit dem wenigstens einen Nocken (3) abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben (5) eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle (2) ausführbar ist, wobei die Gleitlagerung an dem Rollenschuh (9) außerhalb einer Betriebskontaktfläche der Gleitlagerung wenigstens eine Aussparung aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Hochdruckpumpe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Hochdruckeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12.
Stand der Technik
In Hochdruckeinspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen von Diesel- oder Benzinmotoren, sorgt eine Hochdruckpumpe dauernd für die Aufrechterhaltung des Druckes in dem
Hochdruckspeicher des Common-Rail-Einspritzsystems. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise durch eine Nockenwelle des Verbrennungsmotors mittels einer Antriebswelle angetrieben werden. Für die Förderung des Kraftstoffs zur Hochdruckpumpe werden Vorförderpumpen, z. B. eine Zahnrad- oder
Drehschieberpumpe, verwendet, die der Hochdruckpumpe vorgeschaltet sind. Die Vorförderpumpe fördert den Kraftstoff von einem Kraftstofftank durch eine Kraftstoffleitung zu der Hochdruckpumpe.
Als Hochdruckpumpen werden unter anderem Kolbenpumpen eingesetzt. In einem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert. Radial dazu sind Kolben in einem Zylinder angeordnet. Auf der Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken liegt eine Laufrolle mit einer Rollen-Rollfläche auf, die in einem Rollenschuh gelagert ist. Der Rollenschuh ist mit dem Kolben verbunden, so dass der Kolben zu einer oszillierenden Translationsbewegung gezwungen ist. Eine Feder bringt auf den Rollenschuh eine radial zu der Antriebswelle gerichtet Kraft auf, so dass die Laufrolle in ständigen Kontakt zu der Antriebswelle steht. Die Laufrolle steht mit der Rollen-Rollfläche an einer Wellen-Rollfläche als Oberfläche der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken in Kontakt mit der Antriebswelle. Die Laufrolle ist mittels eines Gleitlagers in dem Rollenschuh gelagert. An der Gleitlagerung des Rollenschuhs treten Ablagerungen bzw. tritt eine Belagsbildung ein, z. B. aufgrund von gecrackten Kraftstoff mit welchem die Gleitlagerung geschmiert ist. Die Ablagerungen führen dazu, dass sich das Spiel oder Abstand zwischen der
Laufrolle und der Gleitlagerung an dem Rollenschuh reduziert und dadurch sich die Reibung erhöht oder eine Klemmung der Laufrolle in dem Rollenschuh eintritt. Insbesondere treten die Ablagerungen außerhalb einer
Betriebskontaktfläche der Gleitlagerung auf, so dass sich dadurch die Laufrolle innerhalb des Rollenschuhs in Richtung zu der Antriebswelle bewegt.
Die DE 10 2006 045 933 A1 zeigt eine Hochdruckpumpe zur Kraftstoffhochdruckförderung. Die Hochdruckpumpe weist eine Antriebswelle mit Nocken auf.
Zylindrische Rollen sind von Rollenschuhen gelagert und liegen auf den Nocken auf. Die Rollenschuhe sind mittels einer Stößelbaugruppe in einer Bohrung eines
Teils des Gehäuses gelagert. Die Pumpenelemente sind an der
Stößelbaugruppe befestigt. Eine Schraubenfeder drückt die Stößelbaugruppe auf die Nocken. Aus der DE 103 56 262 A1 ist eine Radialkolbenpumpe zur
Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von
Brennkraftmaschinen bekannt. In einem Pumpengehäuse ist eine Antriebswelle gelagert. Kolben stützen sich an der Antriebswelle ab, so dass durch Drehen der Antriebswelle die Kolben hin und her bewegt werden. Zwischen den Kolben und der Antriebswelle sind Stößel angeordnet.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäße Hochdruckpumpe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken, wenigstens einen Kolben, wenigstens einen Zylinder zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens, einen
Rollenschuh mit einer in dem Rollenschuh mit einer Gleitlagerung gelagerten Laufrolle und sich der Kolben mittelbar mit dem Rollenschuh an der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle ausführbar ist, wobei die Gleitlagerung an dem Rollenschuh außerhalb einer Betriebskontaktfläche der Gleitlagerung wenigstens eine
Aussparung aufweist. Aufgrund der wenigstens Aussparung können an der wenigstens einen Aussparung keine Ablagerungen oder Beläge auftreten, welche ein Klemmen der Laufrolle in dem Rollenschuh oder eine Erhöhung der Reibung der Laufrolle verursachen können. Dadurch kann in vorteilhafter Weise mit einem geringen technischen Aufwand ein Klemmen der Laufrolle in der
Gleitlagerung des Rollenschuhs vermieden werden.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die wenigstens eine Aussparung als wenigstens eine axiale Nut ausgebildet und vorzugsweise weist der Rollenschuh zwei axiale Nuten auf und/oder es besteht an der wenigstens einen Aussparung, insbesondere der wenigstens einen axialen Nut, kein Kontakt zwischen der Laufrolle und dem Rollenschuh. Eine axiale Nut an dem Rollenschuh ermöglicht es, dass die Klemmung über einen größeren Bereich des Rollenschuhs in Richtung der Rotationsachse der Laufrolle verhindert werden kann.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die wenigstens eine Aussparung, insbesondere die wenigstens eine axiale Nut, in tangentialer Richtung zwischen der Betriebskontaktfläche und einer Montagehilfe der Gleitlagerung ausgebildet. Im Betrieb der Hochdruckpumpe wird der Rollenschuh von einer Feder auf die Antriebswelle gedrückt. Dadurch tritt zwischen der Gleitlagerung des
Rollenschuhs und der Laufrolle eine Druckkraft in Richtung der
Translationsbewegung des Rollenschuhs auf. Diese Druckkraft wird im
Wesentlichen an der Betriebskontaktfläche von dem Rollenschuh auf die Laufrolle übertragen, sodass im Allgemeinen außerhalb der
Betriebskontaktfläche keine oder nur sehr geringe Kräfte von dem Rollenschuh auf die Laufrolle zu übertragen sind. Die Montagehilfe wird im Wesentlichen nur dazu benötigt, dass während der Montage der Hochdruckpumpe die Laufrolle an dem Rollenschuh befestigt ist und dient ggf. während des Betriebes der
Hochdruckpumpe nur dazu, dass bei Störungen oder Schwingungen die Laufrolle weiterhin an dem Rollenschuh gehalten ist. Jedoch tritt im Allgemeinen an der Montagehilfe im normalen Betrieb der Hochdruckpumpe kein Kontakt zwischen der Laufrolle und der Montagehilfe der Gleitlagerung auf.
In einer ergänzenden Variante unterbricht die wenigstens eine Aussparung, insbesondere die wenigstens eine axiale Nut, die Gleitlagerung in tangentialer
Richtung zwischen der Betriebskontaktfläche und der Montagehilfe der
Gleitlagerung und/oder die wenigstens eine axiale Nut ist vollständig in axialer Richtung einer Rotationsachse der Laufrolle an dem Rollenschuh ausgebildet. Bei einer vollständigen Ausbildung der wenigstens einen axialen Nut an dem Rollenschuh ist die axiale Nut vollständig durchgehend in Richtung der
Rotationsachse der Laufrolle an dem Rollenschuh ausgebildet. Zweckmäßig besteht an der wenigstens einen Aussparung ein Abstand von wenigstens 0,5, 1 , 2, 3 oder 5 mm zwischen dem Rollenschuh und der Rollen-Rollfläche der Laufrolle.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die Montagehilfe der Gleitlagerung in Richtung der Translationsbewegung des Rollenschuhes wenigstens teilweise zwischen der Rotationsachse der Laufrolle und einer Seite des Rollenschuhs in Richtung zu der Antriebswelle ausgebildet.
Zweckmäßig umfasst die Betriebskontaktfläche einen Winkelbereich in einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Laufrolle jeweils beginnend mit entgegengesetzten Winkeln an einer fiktiven Halbgerade, die die Stelle der Betriebskontaktfläche mit einem minimalen Abstand zu dem Kolben und die Rotationsachse der Laufrolle schneidet, von weniger als 80°, 60°, 40°, 30°, 15°,
10° oder 5° umfasst und/oder von wenigstens 5°, 10° oder 15°. Die
Betriebskontaktfläche ist somit an einem Teilbereich der Gleitlagerung in
Richtung zu dem Kolben ausgebildet, das heißt, die Betriebskontaktfläche weist einen geringeren Abstand zu dem Kolben auf als die übrige Gleitlagerung.
Insbesondere umfasst dabei die übrige Gleitlagerung des Rollenschuhs nur die
Montagehilfe der Gleitlagerung bzw. die Gleitlagerung an der Montagehilfe.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Abstand zwischen der
Rotationsachse der Laufrolle und der Gleitlagerung des Rollenschuhes an der Montagehilfe größer als an der Betriebskontaktfläche. Insbesondere ist der
Abstand zwischen der Rotationsachse und der Montagehilfe um wenigstens 1 , 3, 5, 10, 20 oder 30 % größer als der Abstand zwischen der Rotationsachse und der Betriebskontaktfläche.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Gleitlagerung, insbesondere die Betriebskontaktfläche, mit einer Beschichtung, insbesondere
Kohlenstoffbeschichtung, zur Reduzierung der Reibung zwischen der Laufrolle und der Gleitlagerung versehen. Die Beschichtung reduziert die Reibung zwischen der Laufrolle und der Gleitlagerung an der Betriebskontaktfläche und ist außerdem abriebfest, sodass die Hochdruckpumpe im dauerhaften und längerfristigen Betrieb an der Beschichtung nur eine sehr geringe und
vernachlässigbare Abtragung der Beschichtung durch die Laufrolle aufweist.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Rollenschuh mit wenigstens einem Schmierkanal versehen, welcher in die wenigstens eine Aussparung,
insbesondere in die wenigstens eine axiale Nut, mündet. Mittels des
Schmierkanals kann zusätzlich Kraftstoff als Schmiermittel zu der Gleitlagerung, insbesondere zu der Betriebskontaktfläche, geführt werden. Dadurch wird die Temperatur der Gleitlagerung des Rollenschuhs reduziert aufgrund der auftretenden Reibung, weil Wärme von dem Kraftstoff abgeführt wird. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Bildung von Belägen und Ablagerungen an der
Gleitlagerung, insbesondere an der Betriebskontaktfläche, wesentlich reduziert werden.
In einer zusätzlichen Variante ist der wenigstens eine Schmierkanal in Richtung der Translationsbewegung des Rollenschuhes ausgebildet und vorzugsweise endet der wenigstens eine Schmierkanal an einer Seite des Rollenschuhes in Richtung zu der Antriebswelle. Der Rollenschuh ist innerhalb eines
Schmierraumes mit Kraftstoff angeordnet und bei einer Translationsbewegung des Kolbens von einem oberen Totpunkt zu einem unteren Totpunkt strömt dadurch Kraftstoff in den Schmierkanal ein und wird anschließend durch den
Schmierkanal zu der wenigstens einen Aussparung geleitet, sodass dadurch die Schmierung der Gleitlagerung des Rollenschuhs mit Kraftstoff wesentlich erhöht wird. In einer ergänzenden Ausführungsform ist eine Gleitlagerung zwischen dem
Rollenschuh und der Laufrolle mittels Kraftstoff geschmiert. Zweckmäßig umfasst die Hochdruckpumpe einen Schmierraum und durch den Schmierraum wird Kraftstoff zur Schmierung der Hochdruckpumpe gefördert oder ist förderbar und innerhalb des Schmierraumes ist der Rollenschuh mit der Laufrolle und vorzugsweise die Antriebswelle und teilweise vorzugsweise der Kolben angeordnet.
In einer weiteren Variante wird eine Exzenterwelle als eine Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken betrachtet.
Erfindungsgemäßes Hochdruckeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Hochdruckpumpe, ein Hochdruck-Rail, vorzugsweise eine Vorförderpumpe zum Fördern eines
Kraftstoffes von einem Kraftstofftank zu der Hochdruckpumpe, wobei die
Hochdruckpumpe als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Hochdruckpumpe ausgebildet ist.
In einer weiteren Variante weist das Hochdruckeinspritzsystem eine
Zumesseinheit auf, welche die von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe geförderte Menge an Kraftstoff pro Zeiteinheit steuert oder regelt.
Der von der Hochdruckpumpe erzeugbare Druck in dem Hochdruck-Rail liegt beispielsweise im Bereich von 1000 bis 3000 bar z. B. für Dieselmotoren oder zwischen 40 bar und 400 bar z. B. für Benzinmotoren.
Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor mit einem
Hochdruckeinspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Hochdruckeinspritzsystem und/oder eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Hochdruckpumpe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es Fig. 1 einen Querschnitt einer Hochdruckpumpe,
Fig. 2 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 einer Laufrolle mit Rollenschuh und einer Antriebswelle aus dem Stand der Technik,
Fig. 3 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 der Laufrolle mit Rollenschuh in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 der Laufrolle mit Rollenschuh in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Rollenschuhes gemäß Fig. 3 und
Fig. 6 eine stark schematisierte Ansicht eines Hochdruckeinspritzsystems.
Ausführungsformen der Erfindung
In Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Hochdruckpumpe 1 für ein
Hochdruckeinspritzsystem 36 dargestellt. Die Hochdruckpumpe 1 dient dazu, Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, zu einem Verbrennungsmotor 39 unter Hochdruck zu fördern. Der von der Hochdruckpumpe 1 erzeugbare Druck liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 1000 und 3000 bar. In Fig. 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Rollenschuh 9 dargestellt.
Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Antriebswelle 2 mit zwei Nocken 3 auf, die um eine Rotationsachse 26 eine Rotationsbewegung ausführt. Die Rotationsachse 26 liegt in der Zeichenebene von Fig. 1 und steht senkrecht auf der
Zeichenebene von Fig. 2. Ein Kolben 5 ist in einem Zylinder 6 gelagert, der von einem Gehäuse 8 gebildet ist. Ein Arbeitsraum 29 wird von dem Zylinder 6, dem Gehäuse 8 und dem Kolben 5 begrenzt. In den Arbeitsraum 29 mündet ein Einlasskanal 22 mit einem Einlassventil 19 und ein Auslasskanal 24 mit einem Auslassventil 20. Durch den Einlasskanal 22 strömt der Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 ein und durch den Auslasskanal 24 strömt der Kraftstoff unter Hochdruck aus den Arbeitsraum 29 wieder aus. Das Einlassventil 19, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 einströmen kann und das Auslassventil 20, z. B. ein
Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 29 ausströmen kann. Das Volumen des Arbeitsraumes 29 wird aufgrund einer oszillierenden Hubbewegung des Kolbens 5 verändert. Der Kolben 5 stützt sich mittelbar auf der Antriebswelle 2 ab. Am Ende des Kolbens 5 bzw. Pumpenkolbens 5 ist ein Rollenschuh 9 mit einer Laufrolle 10 befestigt. Die Laufrolle 10 kann dabei eine Rotationsbewegung ausführen, deren
Rotationsachse 25 in der Zeichenebene gemäß Fig. 1 liegt und senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 2, 3 und 4 steht. Die Antriebswelle 2 mit dem wenigstens einen Nocken 3 weist eine Wellen-Rollfläche 4 und die Laufrolle 10 eine Rollen-
Rollfläche 1 1 auf.
Die Rollen-Lauffläche 1 1 der Laufrolle 10 rollt sich auf der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 mit den beiden Nocken 3 an einer Kontaktfläche 12 ab. Der Rollenschuh 9 ist in einer von dem Gehäuse 8 gebildeten Rollenschuhlagerung als Gleitlagerung 13 gelagert. In Fig. 2 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Gleitlagerung 13 dargestellt. Eine Feder 27 bzw. Spiralfeder 27 als elastisches Element 28, die zwischen dem Gehäuse 8 und dem Rollenschuh 9 eingespannt ist, bringt auf den Rollenschuh 9 eine Druckkraft auf, so dass die Rollen-Rollfläche 11 der Laufrolle 10 in ständigen Kontakt mit der Wellen-
Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 steht. Der Rollenschuh 9 und der Kolben 5 führen damit gemeinsam eine oszillierende Hubbewegung aus.
In Fig. 6 ist in stark schematisierter Darstellung das Hochdruckeinspritzsystem 36 für ein Kraftfahrzeug abgebildet mit einem Hochdruck-Rail 30 oder einem
Kraftstoffverteilerrohr 31. Von dem Hochdruck-Rail 30 wird der Kraftstoff mittels Ventilen (nicht dargestellt) in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 39 eingespritzt. Eine Vorförderpumpe 35 fördert Kraftstoff von einem
Kraftstofftank 32 durch eine Kraftstoffleitung 33 zu der Hochdruckpumpe 1 gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel. Die Hochdruckpumpe 1 und die
Vorförderpumpe 35 werden dabei von der Antriebswelle 2 angetrieben. Die Antriebswelle 2 ist mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 39 gekoppelt. Das Hochdruck-Rail 30 dient - wie bereits beschrieben - dazu, den Kraftstoff in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 39 einzuspritzen. Der von der Vorförderpumpe 35 geförderte Kraftstoff wird durch die Kraftstoffleitung 33 zu der
Hochdruckpumpe 1 geleitet. Der von der Hochdruckpumpe 1 nicht benötigte Kraftstoff wird dabei durch eine Kraftstoffrücklaufleitung 34 wieder in den
Kraftstofftank 32 zurückgeleitet. Eine Zumesseinheit 37 steuert und/oder regelt die der Hochdruckpumpe 1 zugeleitete Menge an Kraftstoff, so dass in einer weiteren Ausgestaltung auf die Kraftstoffrücklaufleitung 34 verzichtet werden kann (nicht dargestellt).
In Fig. 3 und 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Rollenschuhs 9 mit der Laufrolle 10 für eine erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 dargestellt. Die Gleitlagerung 13 des Rollenschuhs 9 umfasst eine Betriebskontaktfläche 14 und eine Montagehilfe 15. Lediglich an der Betriebskontaktfläche 14 ist eine als
Kohlenstoffbeschichtung 41 ausgebildete Beschichtung 40 vorhanden.
Außerhalb der Kohlenstoffbeschichtung 41 besteht der Rollenschuh 9 aus Metall, zum Beispiel Stahl, wie die Laufrolle 10. An der Montagehilfe 15 weist die Gleitlagerung 13 keine Kohlenbeschichtung 41 auf. In einer tangentialen
Richtung 18 der Gleitlagerung 13 ist zwischen der Betriebskontaktfläche 14 bzw. der Kohlenstoffbeschichtung 41 und den beiden Montagehilfen 15 eine im Querschnitt halbkreisförmige axiale Nut 17 in den Rollenschuh 9 aus Stahl eingearbeitet. Die beiden axialen Nuten 17 zwischen der Betriebskontaktfläche 14 und den beiden Montagehilfen 15 bilden somit eine Aussparung 16 an der Gleitlagerung 13, sodass an den beiden axialen Nuten 17 kein Kontakt zwischen dem Rollenschuh 9 und der Laufrolle 10 auftreten kann. Im normalen Betrieb der Hochdruckpumpe 1 führt der Rollenschuh 9 mit der Laufrolle 10 eine
oszillierende Translationsbewegung in einer Richtung 43 aus. Dabei wird von der Feder 27 auf den Rollenschuh 9 eine Druckkraft in Richtung der Antriebswelle 2 aufgebracht, sodass von dem Rollenschuh 9 auf die Laufrolle 10 eine Druckkraft zu übertragen ist und diese wird ausschließlich bzw. im Wesentlichen an der Betriebskontaktfläche 14 von dem Rollenschuh auf die Laufrolle 10 übertragen. Im normalen Betrieb der Hochdruckpumpe tritt somit nur an der
Betriebskontaktfläche 14 ein Kontakt zwischen dem Rollenschuh 9 und der Laufrolle 10 auf. Die beiden Montagehilfen 15 als Bestandteil der Gleitlagerung
13 werden nur bei der Montage der Hochdruckpumpe 1 benötigt, um die
Laufrolle 10 im Rollenschuh 9 halten zu können. Darüber hinaus können auch beim normalen Betrieb der Hochdruckpumpe 1 Schwingungen der
Hochdruckpumpe 1 auftreten, welche ein Herausfallen der Laufrolle 10 bei sehr ungünstigen Umständen verursachen könnte. In diesen außergewöhnlichen
Betriebszuständen der Hochdruckpumpe 1 werden die beiden Montagehilfen 15 der Gleitlagerung 13 benötigt, um auch in diesem Betriebszustand der
Hochdruckpumpe 1 mit Schwingungen die Laufrolle 10 sicher an dem
Rollenschuh 9 halten zu können.
Die Betriebskontaktfläche 14 bzw. die Gleitlagerung 13 weist in dem Schnitt in Fig. 3 eine Stelle 38 mit einem minimalen Abstand zu dem Kolben 5 auf und in dem Schnitt in Fig. 3 handelt es sich bei der Stelle 38 um einen Punkt, wobei jedoch aufgrund der Ausdehnung des Rollenschuhs 9 und der Laufrolle 10 senkrecht zu der Zeichenebene von Fig. 3 die Stelle 38 eine Linie bzw. eine Gerade ist. Ein erster Schenkel des Winkels ß ist eine fiktive Halbgerade 45, beginnend mit der Rotationsachse 25 in dem Schnitt in Fig. 3 und diese
Halbgerade schneidet außerdem die Stelle 38. Dabei werden die beiden Winkel ß in zwei entgegengesetzten Richtungen von der fiktiven Halbgeraden 45 begrenzt. Die beiden Winkel ß betragen in Fig. 3 ca. 30°, sodass ein
Winkelbereich α der Betriebskontaktfläche 14 ungefähr gleich 60° ist. Ein ausreichend großer Winkelbereich α der Betriebskontaktfläche 14 ist erforderlich, damit von der Betriebskontaktfläche 14 die Laufrolle 9 ausreichend von dem Rollenschuh 9 beim normalen Betrieb gelagert ist. An einer Unterseite bzw. einer Seite 44 des Rollenschuhs 9 in Richtung zu der Antriebswelle 2 weist der Rollenschuh 9 insgesamt vier Schmierkanäle 42 (Fig. 5) auf. Diese
Schmierkanäle 42 beginnen an der Seite 44 und enden bzw. führen jeweils in die beiden axialen Nuten 17. Dadurch münden in jeden der beiden axialen Nuten 17 jeweils zwei Schmierkanäle 42. Bei der oszillierenden Translationsbewegung des Rollenschuh 9 innerhalb des Schmierraumes mit Kraftstoff wird dadurch durch die Schmierkanäle 42 Kraftstoff zu den axialen Nuten 17 geführt und dadurch wird die Betriebskontaktfläche 14 mit zusätzlichem Kraftstoff umspült bzw.
geschmiert, sodass dadurch die Temperatur der Betriebskontaktfläche 14 aufgrund der Kühlwirkung des Kraftstoffes reduziert ist und sich somit weniger Ablagerungen bzw. Beläge bilden an der Betriebskontaktfläche 14 als auch an der Montagehilfe 15. Optional kann in einem weiteren nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel der Rollenschuh 9 auch ohne den Schmierkanälen 42 ausgeführt sein.
Die beiden axialen Nuten 17 in dem ersten Ausführungsbeispiel des
Rollenschuhs 9 gemäß Fig. 3 und 5 haben erhebliche Vorteile für die
Hochdruckpumpe 1. Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Rollenschuh 9 (Fig. 2) weist die Gleitlagerung 13 keine axialen Nuten 17 auf. Dadurch bildet sich bei einem aus dem Stand der Technik bekannten
Rollenschuh 9 auch in diesem Bereich ein Belag oder eine Ablagerung, weil im Allgemeinen an der Betriebskontaktfläche 14 aufgrund des ständigen Kontaktes zwischen der Laufrolle 10 und der Betriebskontaktfläche 14 im Allgemeinen keine
Ablagerungen gebildet werden. Im Stand der Technik führt dies somit dazu, dass Ablagerungen an der Gleitlagerung 13 außerhalb der Betriebskontaktfläche 14 eine Bewegung der Laufrolle 10 in Richtung zu der Antriebswelle 2 bedingt und dies im längerfristigen Betrieb der Hochdruckpumpe 1 zu einer Klemmung der Laufrolle 10 innerhalb der Gleitlagerung 13 führt. In dem Rollenschuh 9 gemäß
Fig. 3 und 5 können Ablagerungen bzw. Beläge sich im Wesentlichen nur an der Montagehilfe 15 bilden. Dabei ist jedoch die Montagehilfe 15, da sie im normalen Betrieb noch nicht für die Gleitlagerung der Laufrolle 10 benötigt wird, mit einem deutlichen größeren Abstand der Rotationsachse 25 der Laufrolle 9 ausgebildet, sodass zwischen der Laufrolle 10 bzw. der Rollen-Rollfläche 1 1 und der
Montagehilfe 15 ein sehr großer Abstand oder ein sehr großes Spiel besteht und dieser Abstand und dieses Spiel ist derart konstruktiv gewählt, dass auch bei ungünstigen und größeren Ablagerungen an der Montagehilfe 15 keine
Klemmung der Laufrolle 10 in dem Rollenschuh 9 auftritt. Darüber hinaus treten, wie bereits erwähnt, an der Betriebskontaktfläche 14 im Regelfall keine oder im
Wesentlichen keine Ablagerungen auf und aufgrund der axialen Nut 17 ist eine Bewegung aufgrund von Ablagerungen der Laufrolle 10 relativ zu dem
Rollenschuh 9 in Richtung zu der Antriebswelle 2 ausgeschlossen. Die axialen Nuten 17 verhindern somit eine Relativbewegung der Laufrolle 10 relativ zu dem Rollenschuh 9 in Richtung zu der Antriebswelle 2.
In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Rollenschuhs 9 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 5 beschrieben. Die beiden axialen Nuten 17 sind in dem Schnitt in Fig. 4 im Wesentlichen rechteckförmig und nicht halbkreisförmig ausgebildet. Ansonsten entspricht der Rollenschuh 9 gemäß Fig. 4 dem in Fig. 3 und 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des
Rollenschuhs 9. Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die beiden axialen Nuten 17 verhindern als einfaches und preiswertes konstruktives Merkmal eine Relativbewegung der Laufrolle 10 relativ zu dem Rollenschuh 9 in Richtung zu der Antriebswelle 2, sodass dadurch eine Klemmung der Laufrolle 10 in dem Rollenschuh 9 verhindert werden kann, weil zwischen den beiden Montagehilfen 15 und der Laufrolle 10 konstruktiv ein großer Abstand und ein großes Spiel vorhanden ist.
Darüber hinaus führen evtl. auftretende Ablagerungen oder Beläge an der Montagehilfe 15 als Bestandteil der Gleitlagerung 13 nicht zu einer Klemmung der Laufrolle 10, weil konstruktiv zwischen der Laufrolle 10 und der Montagehilfe 15 ein ausreichend großer Abstand oder ein ausreichend großes Spiel vorhanden ist, zum Beispiel zwischen 0,2 und 2 mm bei einem Kontakt der
Laufrolle 10 mit der Betriebskontaktfläche 14.

Claims

Hochdruckpumpe (1) zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, z. B. Diesel, umfassend
- eine Antriebswelle (2) mit wenigstens einem Nocken (3),
- wenigstens einen Kolben (5),
- wenigstens einen Zylinder (6) zur Lagerung des wenigstens einen Kolbens (5),
- einen Rollenschuh (9) mit einer in dem Rollenschuh (9) mit einer Gleitlagerung (13) gelagerten Laufrolle (10) und sich der Kolben (5) mittelbar mit dem Rollenschuh (9) an der Antriebswelle (2) mit dem wenigstens einen Nocken (3) abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben (5) eine Translationsbewegung aufgrund einer
Rotationsbewegung der Antriebswelle
(2) ausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerung (13) an dem Rollenschuh (9) außerhalb einer
Betriebskontaktfläche (14) der Gleitlagerung (13) wenigstens eine Aussparung (16) aufweist.
Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aussparung (16) als wenigstens eine axiale Nut (17) ausgebildet ist und vorzugsweise der Rollenschuh (9) zwei axiale Nuten (17) aufweist
und/oder
an der wenigstens einen Aussparung (16), insbesondere der wenigstens einen axialen Nut (17), kein Kontakt zwischen der Laufrolle (10) und dem Rollenschuh (9) besteht.
3. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aussparung (16), insbesondere die wenigstens eine axiale Nut (17), in tangentialer Richtung (18) zwischen der
Betriebskontaktfläche (13) und einer Montagehilfe (15) der Gleitlagerung (13) ausgebildet ist.
4. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aussparung (16), insbesondere die wenigstens eine axiale Nut (17), die Gleitlagerung (13) in tangentialer Richtung (18) zwischen der Betriebskontaktfläche (14) und der Montagehilfe (15) der Gleitlagerung (13) unterbricht
und/oder
die wenigstens eine axiale Nut (17) vollständig in axialer Richtung einer Rotationsachse (25) der Laufrolle (10) an dem Rollenschuh (9) ausgebildet ist.
5. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (15) der Gleitlagerung (13) in Richtung (43) der
Translationsbewegung des Rollenschuhes (9) wenigstens teilweise zwischen der Rotationsachse (25) der Laufrolle (10) und einer Seite (44) des Rollenschuhs (9) in Richtung zu der Antriebswelle (2) ausgebildet ist. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskontaktfläche (13) einen Winkelbereich in einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse (25) der Laufrolle (10) jeweils beginnend mit entgegengesetzten Winkeln an einer fiktiven Halbgeraden (45), die die Stelle (38) der Betriebskontaktfläche (14) mit einem minimalen Abstand zu dem Kolben (5) und die Rotationsachse (25) der Laufrolle (10) schneidet, von weniger als 80°, 60°, 40°, 30°, 15°, 10°oder 5° umfasst und/oder von wenigstens 5°, 10° oder 15° umfasst.
Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Rotationsachse (25) der Laufrolle (10) und der Gleitlagerung (13) des Rollenschuhes (9) an der Montagehilfe (15) größer ist als an der Betriebskontaktfläche (14).
Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerung (13), insbesondere die Betriebskontaktfläche (14), mit einer Beschichtung (40), insbesondere Kohlenstoffbeschichtung (41), zur Reduzierung der Reibung zwischen der Laufrolle (10) und der
Gleitlagerung (13) versehen ist.
Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenschuh (9) mit wenigstens einem Schmierkanal (42) versehen ist, welcher in die wenigstens eine Aussparung (16), insbesondere in die wenigstens eine axiale Nut (17), mündet.
0. Hochdruckpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schmierkanal (42) in Richtung (43) der
Translationsbewegung des Rollenschuhes (9) ausgebildet ist und vorzugsweise der wenigstens eine Schmierkanal (42) an einer Seite (44) des Rollenschuhes (9) in Richtung zu der Antriebswelle (2) endet.
1. Hochdruckpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleitlagerung (13) zwischen dem Rollenschuh (8) und der Laufrolle (10) mittels Kraftstoff geschmiert ist.
2. Hochdruckeinspritzsystem (36) für einen Verbrennungsmotor (39), umfassend
- eine Hochdruckpumpe (1),
- ein Hochdruck-Rail (30),
- vorzugsweise eine Vorförderpumpe (35) zum Fördern eines
Kraftstoffes von einem Kraftstofftank (32) zu der Hochdruckpumpe
(1), dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (1) als Hochdruckpumpe (1) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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