EP4121645A1 - Kraftstoff-hochdruckpumpe - Google Patents

Kraftstoff-hochdruckpumpe

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Publication number
EP4121645A1
EP4121645A1 EP21702977.6A EP21702977A EP4121645A1 EP 4121645 A1 EP4121645 A1 EP 4121645A1 EP 21702977 A EP21702977 A EP 21702977A EP 4121645 A1 EP4121645 A1 EP 4121645A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide element
pump
pressure
pressure fuel
pump piston
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Withdrawn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
EP21702977.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Schetter
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 EP4121645A1 publication Critical patent/EP4121645A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/442—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means preventing fuel leakage around pump plunger, e.g. fluid barriers
    • 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
    • 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
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162—Adaptations of cylinders
    • F04B53/164—Stoffing boxes

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel pump according to the preamble of claim 1.
  • High-pressure fuel pumps for fuel systems of internal combustion engines are known from the market. These high-pressure fuel pumps compress the fuel to a high pressure and pass it on to a fuel collecting line (“rail”), from where the fuel is injected directly into the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • a pump piston is guided in the pump housing, and a piston spring acts on the pump piston towards a drive.
  • DE 102013226088 A1 it is known to mount and guide the pump piston at two axially spaced locations opposite the pump housing, for example by means of an annular guide element. It is also known from DE 102013226088 A1 to arrange a high-pressure seal between the pump piston and the housing, which seal seals the pump piston from a high-pressure area.
  • the high fluid pressure prevailing in the high pressure area (comes as fluid for example gasoline or diesel in question) as unthrottled as possible up to the high pressure seal.
  • the high-pressure seal typically has one or more sealing lips, on whose area facing away from the high pressure a comparatively low fluid pressure is applied.
  • the sealing lips are therefore acted upon by the high fluid pressure prevailing in the high pressure against the movable pump piston and / or against a housing section.
  • the fluid connection of the annular guide element ensures that the high fluid pressure is largely unthrottled across the guide element up to the high-pressure seal, even if a guide gap between the pump piston and the annular guide element is only comparatively small.
  • a small guide gap ensures that tilting of a longitudinal axis of the pump piston relative to an ideal guide axis or central axis of the high pressure seal is comparatively small, as a result of which, on the one hand, damage to the high pressure seal during assembly, among other things, and, on the other hand, uneven sealing by the high pressure seal be prevented on the pump piston and / or a housing-side section.
  • a high-pressure fuel pump with a pump housing and a pump piston.
  • the pump housing can, for example, be polygonal or rotationally symmetrical and is usually made of metal.
  • the pump piston is usually a stepped piston which, with a section that has a larger diameter, delimits a delivery space, whereas a section that has a smaller diameter is acted upon by a piston spring against a drive.
  • the drive can for example comprise an eccentric section or a cam section.
  • the high-pressure fuel pump is often a so-called “plug-in pump” that is inserted into an opening in a cylinder head of an engine block and driven by a camshaft of the internal combustion engine.
  • Said high-pressure seal which is arranged between the pump piston and the pump housing and seals the pump piston against a high-pressure area, also belongs to the high-pressure fuel pump.
  • This high-pressure seal can also be ring-shaped and have one or more sealing lips.
  • the high-pressure seal is held in the pump housing, for example by a retaining ring, which is pressed into the pump housing and in this respect can, for example, form the above-mentioned housing-side section.
  • the high-pressure fuel pump also includes the said annular guide element, which guides the pump piston in a sliding fit with little guide play and which, viewed from the high-pressure seal, is arranged towards the high-pressure area and has at least one fluid connection which has a first to a first end face of the Guide element adjacent area fluidically connects to a second area adjacent to a second end face of the guide element.
  • the ring-shaped guide element can for example be made of metal, in particular brass, and anchored in the pump housing in a press fit. According to the invention, the radial guide play between the guide element and the pump piston is as small as possible.
  • the fluid connection comprises a groove, which overall runs in the axial direction of the guide element, in a jacket surface of the guide element. This is technically very easy and inexpensive to implement. It goes without saying, however, that as an alternative or in addition to such a groove, for example, a through-hole extending overall in the axial direction of the annular guide element can be provided.
  • the groove running overall in the axial direction of the guide element is arranged in a radially inner or in a radially outer jacket surface of the guide element.
  • the contact surface between the guide element and the pump piston remains unaffected by the fluid connection and is therefore optimal; in the former case, the fluid path is simplified.
  • the fluid connection comprises a groove running in the radial direction of the guide element in an end face of the guide element. This is based on the consideration that the ring-shaped guide element is often received in a step-shaped opening or bore in the pump housing and, in particular, rests against a shoulder of the step-shaped opening with the end face pointing towards the high-pressure area. Since a groove running overall in the radial direction is present in this end face, the continuity of the fluid connection is ensured.
  • the ring-shaped guide element has a plurality of fluid connections. This increases the effective cross section of the fluid connection, as a result of which the high fluid pressure is passed through particularly well to the high pressure seal.
  • the fluid connections viewed in a circumferential direction of the guide element, are arranged so as to be uniformly distributed. Particularly when the guide element is received with a press fit in the pump housing, this ensures even pressure.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a high-pressure fuel pump with an annular guide element
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of the annular guide element from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through an enlarged area of the high-pressure fuel pump from FIG.
  • a high-pressure fuel pump for a fuel system of an internal combustion engine bears the overall reference numeral 10. It comprises a pump housing 12, which in the present example is approximately has a cylindrical shape with a longitudinal axis 14. In the pump housing 12 there is present, for example, coaxially to the longitudinal axis 14, a step-shaped blind hole-like opening 16 made for example by a bore, in which a pump piston 18 is received.
  • the pump piston 18 is designed as an elongated cylindrical part with a first section 20 and a second section 22 seen in the axial direction.
  • the first section 20 has a larger diameter than the second section 22.
  • the first section 20 faces a delivery chamber 24, whereas the second section 22 faces a drive, not shown.
  • the high-pressure fuel pump 10 also includes an inlet valve 26, which is designed as a check valve, but which can be forcibly held in an open position by an electromagnetic actuating device 28.
  • the high-pressure fuel pump 10 also includes an outlet valve 30 designed as a check valve and a pressure limiting valve 32. In FIG.
  • the high-pressure fuel pump 10 is part of a fuel system (not shown further) of an internal combustion engine.
  • the fuel for example gasoline or diesel, arrives at the inlet valve 26 from a mostly electrically driven prefeed pump.
  • the pump piston 18 is set in a reciprocating motion at its lower end in FIG the outlet valve 30 is expelled to a fuel collection line (“rail”). From there, the fuel reaches the assigned combustion chambers via injectors.
  • the pump piston 18 is guided relative to the pump housing 12 at two axially spaced points, namely on the one hand just below the delivery chamber 24 by a first annular guide element 36 and just above a lower end in FIG. 1 by a second annular guide element 38 36 will will be explained in greater detail below.
  • a comparatively pronounced gap 39 is present between the pump piston 18 and a section of the opening 16 adjacent to the delivery chamber 24.
  • annular high-pressure seal 40 is arranged just below the first annular guide element 36 between the pump housing 12 and the pump piston 18.
  • This can for example be made of a PTFE material.
  • annular spring 42 is braced between the latter and the first annular guide element 36.
  • This can be, for example, a plate spring or a helical spring.
  • the high-pressure seal 40 is urged against a retaining ring 44, which is arranged below the high-pressure seal 40 in the figures and which is held in a press fit in the opening 16 of the pump housing 12.
  • a relatively pronounced gap 46 is present between the retaining ring 44 and the section 20 of the pump piston 18.
  • a low-pressure seal 48 is arranged above the second guide element 38.
  • the first guide ring 36 can be made of a metal material, for example brass. Overall, it has a straight circular cylindrical shape with a straight inner jacket surface 50 that runs parallel to the longitudinal axis 14 in the installed position, a straight outer jacket surface 52 that runs parallel to the longitudinal axis 14 in the installed position, a first end face 54 at the top in FIG. 2 and a lower one in FIG. 2 second end face 56.
  • the diameter of the inner circumferential surface 50 is selected such that the first section 20 of the pump piston 18 is guided in the first annular guide element 36 in a sliding fit with only a comparatively small guide play.
  • the first annular guide element 36 has two exactly opposite fluid connections 58, which are arranged evenly distributed as seen in a circumferential direction of the first guide element 36, which fluidically connect a first area 60 adjacent to the first end face 54 with a second area 62 adjacent to the second end face 56 associate.
  • the two Fluid connections 58 are identical. Therefore, only one of the two fluid connections 58 is explained in detail below.
  • the fluid connection 58 has a groove 64 running in the axial direction parallel to the longitudinal axis 14 in the outer jacket surface 52 of the first guide element 36.
  • the groove has an overall approximately rectangular cross section. In principle, however, other cross-sections are also conceivable.
  • the groove could also run obliquely to the longitudinal axis 14.
  • the groove could also be present in the inner circumferential surface.
  • the fluid connection 58 has a groove 66 running in the radial direction (orthogonal to the longitudinal axis 14) in the upper first end face 54 in the figures. In an embodiment not shown, this groove could also be arranged obliquely, that is to say have a directional component pointing in the circumferential direction.
  • the radially running groove 66 opens into the axially running groove 64, as a result of which a continuous fluid connection 58 is created.
  • the upper first end face 54 of the first annular guide element 36 rests against a shoulder 68 of the step-shaped opening 16.
  • the first annular guide element 36 is also received with its outer jacket surface 52 in the opening 16 in a press fit or is held in this.
  • the very high fluid pressure prevailing during a compression stroke of the pump piston 18 in the pumping chamber 24, which belongs to a high-pressure region, is transferred from the pumping chamber 24 via the gap 39 to the first region 60 above the first annular guide element 36 and from there via the radially extending grooves 66 and the axially extending grooves 64 of the two fluid connections 58 are transferred into the second region 62 lying below the first annular guide element 36 in FIGS. 1 and 3.
  • the above-mentioned high fluid pressure is also applied to the radial outside of the high-pressure seal 40, as a result of which it is pressed radially inward against the pump piston 18 on the one hand and axially downward against the retaining ring 44 on the other hand.
  • the high-pressure seal 40 can thus be used for a good seal of the high fluid pressure with respect to that in FIGS. 1 and 3 Provide area located below the high pressure seal 40.
  • the pump piston 18 is guided almost free of play by the first annular guide element 36 due to the small guide gap, so that it cannot tilt, or at least not significantly, relative to the longitudinal axis 14.

Landscapes

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Abstract

Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) umfasst ein Pumpengehäuse (12), einen Pumpenkolben (18), eine Hochdruckdichtung (40), die zwischen dem Pumpenkolben (18) und dem Pumpengehäuse (12) angeordnet ist und den Pumpenkolben (18) gegenüber einem Hochdruckbereich (24) abdichtet, und ein ringförmiges Führungselement (36), welches den Pumpenkolben (18) im Gleitsitz führt und welches, von der Hochdruckdichtung (40) aus gesehen, zu dem Hochdruckbereich (24) hin angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass das ringförmige Führungselement (36) mindestens eine Fluidverbindung (58) aufweist, welche einen ersten zu einer ersten Stirnfläche (54) des Führungselements (36) benachbarten Bereich (60) mit einem zweiten zu einer zweiten Stirnfläche (56) des Führungselements (36) benachbarten Bereich (62) fluidisch verbindet.

Description

Beschreibung
Titel
Kraftstoff-Hochdruckpumpe
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vom Markt her sind Kraftstoff-Hochdruckpumpen für Kraftstoff Systeme von Brennkraftmaschinen bekannt. Diese Kraftstoff-Hochdruckpumpen verdichten den Kraftstoff auf einen hohen Druck und leiten ihn in eine Kraftstoff- Sammelleitung („Rail“) weiter, von wo der Kraftstoff direkt in Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Ein Pumpenkolben ist im Pumpengehäuse geführt, und der Pumpenkolben wird von einer Kolbenfeder zu einem Antrieb hin beaufschlagt. Aus der DE 102013226088 A1 ist es bekannt, den Pumpenkolben an zwei axial voneinander beabstandeten Stellen gegenüber dem Pumpengehäuse zu lagern und zu führen, unter anderem beispielsweise durch ein ringförmiges Führungselement. Ferner ist es aus der DE 102013226088 A1 bekannt, zwischen dem Pumpenkolben und dem Gehäuse eine Hochdruckdichtung anzuordnen, die den Pumpenkolben gegenüber einem Hochdruckbereich abdichtet.
Offenbarung der Erfindung
Das der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Problem wird durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.
Für eine optimale Dichtwirkung der Hochdruckdichtung ist es erforderlich, dass der im Hochdruckbereich herrschende hohe Fluiddruck (als Fluid kommt beispielsweise Benzin oder Diesel infrage) möglichst ungedrosselt bis zur Hochdruckdichtung anliegt. Dies hängt damit zusammen, dass die Hochdruckdichtung typischerweise über eine oder mehrere Dichtlippen verfügt, an deren vom Hochdruck abgewandtem Bereich ein vergleichsweise niedriger Fluiddruck anliegt. Die Dichtlippen werden daher zur Erzielung einer optimalen Dichtwirkung durch den im Hochdruck herrschenden hohen Fluiddruck gegen den beweglichen Pumpenkolben und/oder gegen einen Gehäuseabschnitt beaufschlagt.
Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Hochdruckpumpe wird durch die Fluidverbindung des ringförmigen Führungselements sichergestellt, dass der hohe Fluiddruck weitgehend ungedrosselt über das Führungselement hinweg bis zur Hochdruckdichtung anliegt, und zwar auch dann, wenn ein Führungsspalt zwischen dem Pumpenkolben und dem ringförmigen Führungselement nur vergleichsweise gering ist. Durch einen solchen geringen Führungsspalt wird jedoch sichergestellt, dass ein Verkippen einer Längsachse des Pumpenkolbens relativ zu einer idealen Führungsachse bzw. Mittelachse der Hochdruckdichtung vergleichsweise gering ist, wodurch zum einen Beschädigungen der Hochdruckdichtung unter anderem während der Montage und zum anderen eine ungleichmäßige Abdichtung durch die Hochdruckdichtung am Pumpenkolben und/oder einem gehäuseseitigen Abschnitt verhindert werden.
Erreicht wird dies konkret durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem Pumpenkolben. Das Pumpengehäuse kann beispielsweise mehreckig oder rotationssymmetrisch sein und ist meist aus Metall hergestellt. Der Pumpenkolben ist üblicherweise ein Stufenkolben, der mit einem Abschnitt, der einen größeren Durchmesser aufweist, einen Förderraum begrenzt, wohingegen ein Abschnitt, der einen geringeren Durchmesser aufweist, von einer Kolbenfeder gegen einen Antrieb beaufschlagt wird. Der Antrieb kann beispielsweise einen Exzenterabschnitt oder einen Nockenabschnitt umfassen. Häufig handelt es sich bei der Kraftstoff-Hochdruckpumpe um eine sogenannte „Steckpumpe“, die in eine Öffnung in einem Zylinderkopf eines Motorblocks eingesteckt und von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Zu der Kraftstoff-Hochdruckpumpe gehört auch die besagte Hochdruckdichtung, die zwischen dem Pumpenkolben und dem Pumpengehäuse angeordnet ist und den Pumpenkolben gegenüber einem Hochdruckbereich abdichtet. Diese Hochdruckdichtung kann ebenfalls ringförmig sein und eine oder mehrere Dichtlippen aufweisen. Auf der vom Hochdruckbereich abgewandten Seite wird die Hochdruckdichtung beispielsweise durch einen Haltering im Pumpengehäuse gehalten, welcher in das Pumpengehäuse eingepresst ist und insoweit beispielsweise den oben erwähnten gehäuseseitigen Abschnitt bilden kann.
Ferner gehört zu der Kraftstoff-Hochdruckpumpe das besagte ringförmige Führungselement, welches den Pumpenkolben im Gleitsitz mit geringem Führungsspiel führt und welches, von der Hochdruckdichtung aus gesehen, zu dem Hochdruckbereich hin angeordnet ist und mindestens eine Fluidverbindung aufweist, welche einen ersten zu einer ersten Stirnfläche des Führungselements benachbarten Bereich mit einem zweiten zu einer zweiten Stirnfläche des Führungselements benachbarten Bereich fluidisch verbindet. Das ringförmige Führungselement kann beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Messing, hergestellt und im Pumpengehäuse im Presssitz verankert sein. Erfindungsgemäß ist das radiale Führungsspiel zwischen dem Führungselement und dem Pumpenkolben möglichst gering.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fluidverbindung eine insgesamt in axialer Richtung des Führungselements verlaufende Nut in einer Mantelfläche des Führungselements umfasst. Dies ist technisch sehr einfach und preiswert realisierbar. Es versteht sich jedoch, dass alternativ oder zusätzlich zu einer solchen Nut beispielsweise eine insgesamt in axialer Richtung des ringförmigen Führungselements verlaufende Durchgangsbohrung vorgesehen werden kann.
Bei einer Weiterbildung hierzu ist vorgesehen, dass die insgesamt in axialer Richtung des Führungselements verlaufende Nut in einer radial inneren oder in einer radial äußeren Mantelfläche des Führungselements angeordnet ist. Im letztgenannten Fall bleibt die Kontaktfläche zwischen dem Führungselement und dem Pumpenkolben durch die Fluidverbindung unbeeinflusst und damit optimal, im erstgenannten Fall wird der Fluidweg vereinfacht. Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fluidverbindung eine in radialer Richtung des Führungselements verlaufende Nut in einer Stirnfläche des Führungselements umfasst. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass das ringförmige Führungselement häufig in einer stufenförmigen Öffnung bzw. Bohrung im Pumpengehäuse aufgenommen ist und insbesondere mit der zum Hochdruckbereich hin weisenden Stirnfläche an einem Absatz der stufenförmigen Öffnung anliegt. Indem in dieser Stirnfläche eine insgesamt in radialer Richtung verlaufende Nut vorhanden ist, wird die Durchgängigkeit der Fluidverbindung sichergestellt.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das ringförmige Führungselement eine Mehrzahl von Fluidverbindungen aufweist. Dies erhöht den wirksamen Querschnitt der Fluidverbindung, wodurch der hohe Fluiddruck besonders gut bis zur Hochdruckdichtung durchgeleitet wird.
Bei einer Weiterbildung hierzu ist vorgesehen, dass die Fluidverbindungen in einer Umfangsrichtung des Führungselements gesehen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Vor allem dann, wenn das Führungselements im Presssitz im Pumpengehäuse aufgenommen ist, wird hierdurch eine gleichmäßige Pressung sichergestellt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem ringförmigen Führungselement;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung des ringförmigen Führungselements von Figur 1; und
Figur 3 einen Längsschnitt durch einen vergrößerten Bereich der Kraftstoff- Hochdruckpumpe von Figur 1.
In den Figuren trägt eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst ein Pumpengehäuse 12, welches vorliegend beispielhaft insgesamt in etwa zylindrische Gestalt aufweist mit einer Längsachse 14. In dem Pumpengehäuse 12 ist vorliegend beispielhaft koaxial zur Längsachse 14 eine stufenförmige sacklochartige und beispielsweise durch eine Bohrung hergestellte Öffnung 16 vorhanden, in der ein Pumpenkolben 18 aufgenommen ist.
Der Pumpenkolben 18 ist als längliches zylindrisches Teil ausgebildet mit einem in axialer Richtung gesehen ersten Abschnitt 20 und einem zweiten Abschnitt 22. Der erste Abschnitt 20 hat einen größeren Durchmesser als der zweite Abschnitt 22. Der erste Abschnitt 20 ist einem Förderraum 24 zugewandt, wohingegen der zweite Abschnitt 22 einem nicht dargestellten Antrieb zugewandt ist.
Zu der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 gehört auch ein Einlassventil 26, welches als Rückschlagventil ausgebildet ist, welches jedoch von einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 28 zwangsweise in einer geöffneten Stellung gehalten werden kann. Ferner gehören zu der Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10 ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslassventil 30 sowie ein Druckbegrenzungsventil 32. In Figur 1 ist im Bereich einer oberen Stirnfläche (ohne Bezugszeichen) des Pumpengehäuses 12 ferner ein Membrandämpfer 34 zum Dämpfen von Niederdruckpulsationen vorhanden.
Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 ist Teil eines nicht weiter dargestellten Kraftstoff Systems einer Brennkraftmaschine. Zum Einlassventil 26 gelangt der Kraftstoff, beispielsweise Benzin oder Diesel, von einer meist elektrisch angetriebenen Vorförderpumpe. Der Pumpenkolben 18 wird an seinem in Figur 1 unteren Ende von einem Antrieb, beispielsweise einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine, in eine Hin- und Herbewegung versetzt, wodurch Kraftstoff über das Einlassventil 26 in den Förderraum 24 angesaugt, dort auf einen hohen Druck verdichtet und schließlich über das Auslassventil 30 zu einer Kraftstoff- Sammelleitung („Rail“) ausgestoßen wird. Von dort gelangt der Kraftstoff über Injektoren in zugeordnete Brennräume.
Der Pumpenkolben 18 wird relativ zum Pumpengehäuse 12 an zwei voneinander axial beabstandeten Stellen geführt, nämlich einerseits knapp unterhalb vom Förderraum 24 durch ein erstes ringförmiges Führungselement 36 und knapp oberhalb von einem in Figur 1 unteren Ende durch ein zweites ringförmiges Führungselement 38. Das erste ringförmige Führungselement 36 wird nachfolgend noch stärker im Detail erläutert werden. Zwischen dem Pumpenkolben 18 und einem zum Förderraum 24 benachbarten Abschnitt der Öffnung 16 ist dagegen ein vergleichsweise ausgeprägter Spalt 39 vorhanden.
Wie aus Figur 3 hervorgeht, ist knapp unterhalb von dem ersten ringförmigen Führungselement 36 zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem Pumpenkolben 18 eine ringförmige Hochdruckdichtung 40 angeordnet. Diese kann beispielsweise aus einem PTFE-Material hergestellt sein. In axialer Richtung der Längsachse 14 gesehen ist zwischen dieser und dem ersten ringförmigen Führungselement 36 eine ringförmige Feder 42 verspannt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Tellerfeder oder eine Schraubenfeder handeln. Durch diese wird die Hochdruckdichtung 40 gegen einen in den Figuren unterhalb von der Hochdruckdichtung 40 angeordneten Haltering 44 beaufschlagt, der im Presssitz in der Öffnung 16 des Pumpengehäuses 12 gehalten ist. Zwischen dem Haltering 44 und dem Abschnitt 20 des Pumpenkolbens 18 ist ein relativ stark ausgeprägter Spalt 46 vorhanden. In Figur 1 oberhalb von dem zweiten Führungselement 38 ist eine Niederdruckdichtung 48 angeordnet.
Nun wird auf Figur 2 Bezug genommen, in der der erste Führungsring 36 stärker im Detail dargestellt ist. Der erste Führungsring 36 kann aus einem Metallmaterial hergestellt sein, beispielsweise aus Messing. Er hat insgesamt eine gerade kreiszylindrische Gestalt mit einer gerade und in Einbaulage parallel zur Längsachse 14 verlaufenden inneren Mantelfläche 50, einer gerade und in Einbaulage parallel zur Längsachse 14 verlaufenden äußeren Mantelfläche 52, einer in Figur 2 oberen ersten Stirnfläche 54 und einer in Figur 2 unteren zweiten Stirnfläche 56. Der Durchmesser der inneren Mantelfläche 50 ist so gewählt, dass der erste Abschnitt 20 des Pumpenkolbens 18 nur mit einem vergleichsweise kleinen Führungsspiel im Gleitsitz in dem ersten ringförmigen Führungselement 36 geführt ist.
Das erste ringförmige Führungselement 36 weist zwei exakt gegenüber liegende und insoweit in einer Umfangsrichtung des ersten Führungselements 36 gesehen gleichmäßig verteilt angeordnete Fluidverbindungen 58 auf, welche einen ersten zu der ersten Stirnfläche 54 benachbarten Bereich 60 mit einem zweiten zu der zweiten Stirnfläche 56 benachbarten Bereich 62 fluidisch verbinden. Die beiden Fluidverbindungen 58 sind identisch. Daher wird nachfolgend nur eine der beiden Fluidverbindungen 58 im Detail erläutert.
Die Fluidverbindung 58 weist eine in axialer Richtung parallel zur Längsachse 14 verlaufende Nut 64 in der äußeren Mantelfläche 52 des ersten Führungselements 36 auf. Die Nut hat dabei einen insgesamt in etwa rechteckigen Querschnitt. Grundsätzlich sind aber auch andere Querschnitte denkbar. In einer nicht dargestellten Ausführungsform könnte die Nut auch schräg zur Längsachse 14 verlaufen. In einerweiteren nicht dargestellten Ausführungsform könnte die Nut auch in der inneren Mantelfläche vorhanden sein. Ferner weist die Fluidverbindung 58 eine in radialer Richtung (orthogonal zur Längsachse 14) verlaufende Nut 66 in der in den Figuren oberen ersten Stirnfläche 54 auf. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform könnte diese Nut auch schräg angeordnet sein, also eine in Umfangsrichtung weisende Richtungskomponente aufweisen. Die radial verlaufende Nut 66 mündet in die axial verlaufende Nut 64, wodurch eine durchgängige Fluidverbindung 58 geschaffen wird.
In der in den Figuren 1 und 3 gezeichneten Einbaulage liegt die obere erste Stirnfläche 54 des ersten ringförmigen Führungselements 36 an einem Absatz 68 der stufenförmigen Öffnung 16 an. Das erste ringförmige Führungselement 36 ist ferner mit seiner äußeren Mantelfläche 52 in der Öffnung 16 im Presssitz aufgenommen bzw. in dieser gehalten. Der während eines Kompressionshubs des Pumpenkolbens 18 im insoweit zu einem Hochdruckbereich gehörenden Förderraum 24 herrschende sehr hohe Fluiddruck wird vom Förderraum 24 über den Spalt 39 zu dem oberhalb von dem ersten ringförmigen Führungselement 36 liegenden ersten Bereich 60 und von dort über die radial verlaufenden Nuten 66 und die axial verlaufende Nuten 64 der beiden Fluidverbindungen 58 in den in den Figuren 1 und 3 unterhalb von dem ersten ringförmigen Führungselement 36 liegenden zweiten Bereich 62 übertragen.
Auf diese Weise liegt auch auf der radialen Außenseite der Hochdruckdichtung 40 der besagte hohe Fluiddruck an, wodurch diese einerseits nach radial einwärts gegen den Pumpenkolben 18 und andererseits axial nach unten gegen den Haltering 44 gedrückt wird. Somit kann die Hochdruckdichtung 40 für eine gute Abdichtung des hohen Fluiddrucks gegenüber dem in den Figuren 1 und 3 unterhalb von der Hochdruckdichtung 40 gelegenen Bereichs sorgen. Gleichzeitig wird der Pumpenkolben 18 durch das erste ringförmige Führungselement 36 aufgrund des geringen Führungsspalt nahezu spielfrei geführt, sodass er relativ zur Längsachse 14 nicht oder zumindest nicht wesentlich verkippen kann.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) mit einem Pumpengehäuse (12), einem Pumpenkolben (18), einer Hochdruckdichtung (40), die zwischen dem Pumpenkolben (18) und dem Pumpengehäuse (12) angeordnet ist und den Pumpenkolben (18) gegenüber einem Hochdruckbereich (24) abdichtet, und einem ringförmigen Führungselement (36), welches den Pumpenkolben (18) im Gleitsitz führt und welches, von der Hochdruckdichtung (40) aus gesehen, zu dem Hochdruckbereich (24) hin angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Führungselement (36) mindestens eine Fluidverbindung (58) aufweist, welche einen ersten zu einer ersten Stirnfläche (54) des Führungselements (36) benachbarten Bereich (60) mit einem zweiten zu einer zweiten Stirnfläche (56) des Führungselements (36) benachbarten Bereich (62) fluidisch verbindet.
2. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (58) eine insgesamt in axialer Richtung des Führungselements (36) verlaufende Nut (64) in einer Mantelfläche (52) des Führungselements (36) umfasst.
3. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in insgesamt axialer Richtung des Führungselements (36) verlaufende Nut (64) in einer radial inneren oder einer radial äußeren Mantelfläche (52) angeordnet ist.
4. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (58) eine insgesamt in radialer Richtung des Führungselements (36) verlaufende Nut (66) in einer Stirnfläche (54) des Führungselements (36) umfasst.
5. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Führungselement (36) eine Mehrzahl von Fluidverbindungen (58) aufweist.
6. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindungen (58) in einer Umfangsrichtung des Führungselements (36) gesehen gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021213933A1 (de) * 2021-12-08 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine
WO2023110485A1 (de) * 2021-12-16 2023-06-22 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpe, insbesondere kraftstoff-hochdruckpumpe für eine brennkraftmaschine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3902404A (en) * 1972-01-29 1975-09-02 Pumpenfabrik Urach Sealing sleeve arrangement
DE3834610A1 (de) * 1988-10-11 1990-04-12 Loegel Jun Pumpenaggregat
JPWO2002055870A1 (ja) * 2001-01-05 2004-05-20 株式会社日立製作所 高圧燃料供給ポンプ
JP6080976B2 (ja) 2012-12-20 2017-02-15 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 内燃機関用のピストン燃料ポンプ
DE102016211245A1 (de) * 2016-06-23 2017-12-28 Robert Bosch Gmbh Kolben-Fluidpumpe
DE102017212498A1 (de) * 2017-07-20 2019-01-24 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine

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