JP6605274B2

JP6605274B2 - Fuel pump

Info

Publication number: JP6605274B2
Application number: JP2015188188A
Authority: JP
Inventors: デニス・コヴァレフ; ヴォルフガング・ヴァグナー; マルクス・マイクスナー; トーマス・ハーマン
Original assignee: MAN Energy Solutions SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2014-09-27
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2035-09-25
Also published as: CN105464869A; EP3001026A1; KR102252934B1; CN105464869B; KR20160037772A; EP3001026B1; DE102014014475A1; JP2016070277A

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルによる燃料ポンプ、とりわけコモンレール燃料システムの高圧燃料ポンプに関する。 The invention relates to a fuel pump according to the preamble of claim 1, in particular to a high-pressure fuel pump of a common rail fuel system.

燃料ポンプはポンプシリンダを有し、このポンプシリンダ内ではポンプピストンが可動に支承または案内される。ポンプピストンは、ポンプシリンダ内で１以上のカムを介して上下運動され、これにより、燃料が吸引され、燃料ポンプから消費装置に、つまり例えば燃料システムの噴射弁に供給される。 The fuel pump has a pump cylinder in which the pump piston is movably supported or guided. The pump piston is moved up and down in the pump cylinder via one or more cams, whereby the fuel is sucked and supplied from the fuel pump to the consumption device, for example to the fuel system injection valve.

実際に公知の燃料ポンプは、ポンプピストンが可動に支承されたポンプシリンダの領域に、１以上のリンケージ溝を有し、これにより、ポンプシリンダとポンプピストンとの間に発生する漏れ燃料を排出する。とりわけ、燃料により潤滑され、場合により冷却される燃料ポンプが、燃料として重油が用いられる燃料システムで使用される場合、燃料ポンプの潤滑および場合により冷却に用いられる重油とカムの領域に使用される潤滑剤との反応によって、ポンプピストンおよび／またはポンプシリンダにワニス(Verlackung)と呼ばれる堆積物が形成されることがあり、この堆積物は、ポンプピストンとポンプシリンダとの間の案内領域において、ポンプピストンとポンプシリンダとの間の案内クリアランスを低減する。これにより、最終的に燃料ポンプにピストン焼き付き(Kolbenfresser)が形成されることがあり、そのため、この場合、燃料ポンプはもはや駆動できなくなる。したがって、ポンプピストンとポンプシリンダとの間の案内クリアランスを低減するこの種のワニスは、できる限り回避しなければならない。 Actually known fuel pumps have one or more linkage grooves in the region of the pump cylinder in which the pump piston is movably supported, thereby discharging the leaked fuel generated between the pump cylinder and the pump piston. . In particular, when fuel pumps lubricated and optionally cooled are used in fuel systems where heavy oil is used as fuel, they are used in the area of heavy oil and cams used for fuel pump lubrication and optionally cooling. The reaction with the lubricant may form deposits called varnish on the pump piston and / or the pump cylinder, which deposits in the guide area between the pump piston and the pump cylinder Reduce guide clearance between piston and pump cylinder. This may eventually result in piston burn-in in the fuel pump, so that in this case the fuel pump can no longer be driven. Therefore, this kind of varnish which reduces the guide clearance between the pump piston and the pump cylinder should be avoided as much as possible.

特許文献１から、ポンプシリンダの領域に形成された２つのリーケージ溝を備える燃料ポンプが公知であり、これらのリーケージ溝を介して、ポンプシリンダとポンプピストンとの間に発生する漏れ燃料を排出することができる。すなわち燃料システムおよび／または無圧でリーケージ循環路に排出することができる。ここではポンプピストンおよび／またはポンプシリンダにおけるワニスを低減するために、２つのリーケージ溝がポンプピストンを収容するポンプシリンダの切欠部の下方三分の一の箇所に位置決めされている。 From Patent Document 1, a fuel pump having two leakage grooves formed in the region of the pump cylinder is known, and leaked fuel generated between the pump cylinder and the pump piston is discharged through these leakage grooves. be able to. That is, the fuel system and / or no pressure can be discharged to the leakage circuit. Here, in order to reduce the varnish in the pump piston and / or the pump cylinder, two leakage grooves are positioned at the lower third of the notch of the pump cylinder that houses the pump piston.

特許文献２から、ポンプシリンダとポンプシリンダの切欠部内に案内されるポンプピストンとを備える燃料ポンプが公知である。ここではポンプピストンを案内するポンプシリンダの切欠部の領域内に、一方では上方インレット溝が、他方では下方アウトレット溝が、燃料ポンプの潤滑および場合により冷却に用いられる燃料のために形成されており、上方インレット溝を介してポンプピストンの潤滑および冷却のために燃料を供給することができ、下方アウトレット溝を介して潤滑および冷却に使用された燃料を排出することができる。ここで特許文献２によれば、ワニスを低減するためにポンプピストンは、ポンプピストン内に取り付けられた中空空間を介して、インレット溝を介して供給されアウトレット溝を介して排出される燃料によって、内部から冷却可能である。 From Patent Document 2, a fuel pump including a pump cylinder and a pump piston guided in a notch portion of the pump cylinder is known. Here, the upper inlet groove on the one hand and the lower outlet groove on the other hand are formed in the region of the notch of the pump cylinder guiding the pump piston for the fuel used for fuel pump lubrication and possibly cooling. Fuel can be supplied for lubrication and cooling of the pump piston via the upper inlet groove, and fuel used for lubrication and cooling can be discharged via the lower outlet groove. Here, according to Patent Document 2, in order to reduce the varnish, the pump piston is supplied through the hollow space attached in the pump piston through the inlet groove and discharged through the outlet groove. It can be cooled from the inside.

従来技術から公知の燃料ポンプにより、ポンプピストンおよび／またはポンプシリンダにおけるワニスをすでにある程度低減することができるが、一方ではポンプピストンおよび／またはポンプシリンダに対するワニス形成の危険性が低減された燃料ポンプが、他方ではポンプシリンダの切欠部内においてポンプピストンに対して最適の案内が保証される燃料ポンプが必要である。 Fuel pumps known from the prior art can already reduce the varnish in the pump piston and / or pump cylinder to some extent while a fuel pump with reduced risk of varnish formation on the pump piston and / or pump cylinder. On the other hand, there is a need for a fuel pump that ensures optimum guidance for the pump piston in the notch of the pump cylinder.

独国特許出願公開第１０２００７０１９９０９号明細書German Patent Application No. 102007019909 独国特許出願公開第１０２００６０４９７５９号明細書German Patent Application No. 102006049759

ここから出発して本発明の基礎とする課題は、ワニス形成の危険性が低減されている新規の燃料ポンプを創出することである。 Starting from here, the problem on which the present invention is based is to create a new fuel pump in which the risk of varnish formation is reduced.

この課題は、請求項１による燃料ポンプによって解決される。本発明によれば、ポンプシリンダの切欠部の領域には上方インレット溝と下方アウトレット溝との間には、さらなる中央インレット溝が形成されており、この中央インレット溝は、少なくとも１つのインレット孔部を介して第１の圧力レベルに連通されており、下方アウトレット溝の上方エッジと中央インレット溝の下方エッジとの間には、ポンプピストンのための第１の案内ウェブが形成されており、中央インレット溝の上方エッジと上方インレット溝の下方エッジとの間には、ポンプピストンのための第２の案内ウェブが形成されている。本発明の燃料ポンプでは、一方ではポンプピストンおよびポンプシリンダの領域におけるワニス形成の危険性が低減されており、他方ではポンプシリンダ内でのポンプピストンの最適の案内が保証される。 This problem is solved by a fuel pump according to claim 1. According to the invention, a further central inlet groove is formed between the upper inlet groove and the lower outlet groove in the region of the notch of the pump cylinder, the central inlet groove comprising at least one inlet hole. A first pressure web for the pump piston is formed between the upper edge of the lower outlet groove and the lower edge of the central inlet groove, A second guide web for the pump piston is formed between the upper edge of the inlet groove and the lower edge of the upper inlet groove. In the fuel pump according to the invention, on the one hand the risk of varnish formation in the area of the pump piston and the pump cylinder is reduced, and on the other hand the optimum guidance of the pump piston in the pump cylinder is ensured.

好ましくは、中央インレット溝は、ポンプピストンのピストンストロークＡよりも大きな軸方向の溝の高さＢを有し、中央インレット溝の軸方向の溝の高さＢに対しては、とりわけＢ＞Ａ−Ｃ１が当てはまり、ここで、Ａはポンプピストンのピストンストロークであり、Ｃ１は、下方アウトレット溝の上方エッジと中央インレット溝の下方エッジとの間の軸方向の間隔である。中央インレット溝に対する溝の高さのこの構成は、ワニス形成の危険性を低減するために特に好ましい。 Preferably, the central inlet groove has an axial groove height B that is greater than the piston stroke A of the pump piston, and for the axial groove height B of the central inlet groove, in particular B> A -C1 applies, where A is the piston stroke of the pump piston, and C1 is the axial spacing between the upper edge of the lower outlet groove and the lower edge of the central inlet groove. This configuration of groove height relative to the central inlet groove is particularly preferred in order to reduce the risk of varnish formation.

本発明の有利な一発展形態によれば、ポンプシリンダの切欠部の領域内では下方アウトレット溝の下方で、スクレーパエレメントがポンプシリンダの溝の中に収容されており、ここで中央インレット溝の軸方向の溝の高さＢに対しては、とりわけＢ＞Ａ−Ｃ１−Ｄが当てはまり、ここでＡはポンプピストンのピストンストロークであり、Ｃ１は下方アウトレット溝の上方エッジと中央インレット溝の下方エッジとの間の軸方向の間隔であり、Ｄは下方アウトレット溝の上方エッジとスクレーパエレメントの接触点との間の軸方向の間隔である。中央インレット溝のこの溝の高さにより、特に有利にワニス形成の危険性を低減することができる。 According to one advantageous development of the invention, the scraper element is accommodated in the groove of the pump cylinder, in the region of the notch of the pump cylinder, below the lower outlet groove, where the axis of the central inlet groove For the groove height B in the direction, B> A-C1-D applies in particular, where A is the piston stroke of the pump piston and C1 is the upper edge of the lower outlet groove and the lower edge of the central inlet groove And D is the axial spacing between the upper edge of the lower outlet groove and the contact point of the scraper element. The height of this groove in the central inlet groove can particularly advantageously reduce the risk of varnish formation.

好ましくは、中央インレット溝に至る１つのまたは各インレット孔部は、少なくとも部分的に、上方インレット溝に至る１つのまたは各インレット孔部よりも小さな横断面を有し、これにより、上方インレット溝においては中央インレット溝におけるよりも高い供給圧が存在する。このことは、ワニス形成の危険性のさらなる低減に有利である。 Preferably, the one or each inlet hole leading to the central inlet groove has at least partially a smaller cross-section than the one or each inlet hole leading to the upper inlet groove, so that in the upper inlet groove There is a higher supply pressure than in the central inlet groove. This is advantageous for further reducing the risk of varnish formation.

本発明の好ましい発展形態は、従属請求項および以下の説明から得られる。本発明の実施例を、これに制限することなく図面に基づきより詳細に説明する。 Preferred developments of the invention result from the dependent claims and the following description. Embodiments of the present invention will be described in more detail based on the drawings without being limited thereto.

燃料ポンプの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a fuel pump.

本発明は、燃料ポンプ、とりわけ、例えば船舶ディーゼル内燃機関のような重油により駆動される内燃機関のためのコモンレール燃料システムの高圧燃料ポンプに関するものである。 The present invention relates to a fuel pump, in particular a high pressure fuel pump of a common rail fuel system for an internal combustion engine driven by heavy oil, such as for example a marine diesel internal combustion engine.

図１は、本発明の燃料ポンプ１０の断面を示しており、燃料ポンプ１０は、ポンプシリンダ１１と、このポンプシリンダ１１の切欠部１２内に可動に支承されたポンプピストン１３と、を有する。ポンプピストン１３は、ポンプシリンダ１１の切欠部１２内で上下運動可能または往復運動可能であり、すなわちカム１４を介して調整される。カム１４は、駆動カムとも称される。カム１４に起因するポンプピストン１３の運動は、駆動バネとも称される復帰バネ１５により提供される復帰力に対抗作用する。この駆動バネ１５は、一方ではポンプシリンダ１１に、他方ではポンプピストン１３と結合された支持エレメント１６に支持されている。 FIG. 1 shows a cross section of a fuel pump 10 according to the present invention. The fuel pump 10 has a pump cylinder 11 and a pump piston 13 movably supported in a notch 12 of the pump cylinder 11. The pump piston 13 can move up and down or reciprocate within the notch 12 of the pump cylinder 11, that is, is adjusted via the cam 14. The cam 14 is also referred to as a drive cam. The movement of the pump piston 13 due to the cam 14 counteracts the return force provided by the return spring 15, also called the drive spring. This drive spring 15 is supported on the one hand by the pump cylinder 11 and on the other hand by a support element 16 which is connected to the pump piston 13.

図１に図示された燃料ポンプ１０はコモンレール燃料システムの高圧燃料ポンプであり、この種の高圧燃料ポンプは、燃料をコモンレール燃料システムの低圧領域から吸引し、圧縮し、コモンレール燃料システムの高圧領域に提供する。ここで、ポンプピストン１３は、ポンプシリンダ１１の切欠部１２内での燃料の圧縮に用いられ、ここでポンプシリンダ１１の切欠部１２内でポンプピストン１３を介して圧縮された燃料は、ポンプシリンダ１１の高圧孔部３２を介して、コモンレール燃料システムの高圧領域への方向に搬送することができる。 The fuel pump 10 illustrated in FIG. 1 is a high-pressure fuel pump of a common rail fuel system, and this type of high-pressure fuel pump sucks and compresses fuel from a low-pressure region of the common rail fuel system, and enters the high-pressure region of the common rail fuel system. provide. Here, the pump piston 13 is used for compressing the fuel in the notch 12 of the pump cylinder 11, and the fuel compressed through the pump piston 13 in the notch 12 of the pump cylinder 11 is the pump cylinder. 11 through the high pressure hole 32 of the common rail fuel system in the direction toward the high pressure region.

この種の燃料ポンプ１０は、燃料により潤滑され、場合により冷却され、したがって、それによれば、ポンプシリンダ１１の切欠部１２内で可動に案内されるポンプピストン１３の潤滑および場合により冷却のために燃料が用いられる。とりわけ燃料ポンプ１０が燃料として重油を吸引し、圧縮する場合には、ポンプピストン１３の潤滑にも用いられる重油が、カム１４の領域でこのカムの潤滑のために使用され、駆動バネ１５の周囲領域へ、ひいてはポンプシリンダ１１から突出するポンプピストン１３の部分の領域へと広がる潤滑剤と反応する危険性が存在する。そして、この場合に燃料とカム１４の領域で使用される潤滑剤との反応生成物は、いわゆるワニスとしてポンプピストン１３の領域に、および／またはポンプピストン１３のストローク運動の結果、ポンプシリンダ１１の切欠部１２の領域に堆積することがあり、このワニスは、ポンプピストン１３とポンプシリンダ１１との間の案内クリアランスを低減する。案内クリアランスが減少すると、ポンプピストン１３のピストン焼き付けを引き起こし得る。そして、本発明は、ポンプピストン１３および／またはポンプシリンダ１１におけるワニス形成の危険性を低減することができ、ポンプシリンダ１１の切欠部１２の領域でのポンプピストン１３の最適の案内が保証される燃料ポンプ１０の詳細に関するものである。 This type of fuel pump 10 is lubricated with fuel and optionally cooled, and therefore according to lubrication and possibly cooling of the pump piston 13 movably guided in the notch 12 of the pump cylinder 11. Fuel is used. In particular, when the fuel pump 10 sucks and compresses heavy oil as fuel, the heavy oil that is also used for lubricating the pump piston 13 is used for lubrication of the cam in the region of the cam 14 and around the drive spring 15. There is a risk of reacting with the lubricant spreading into the region and thus into the region of the part of the pump piston 13 protruding from the pump cylinder 11. In this case, the reaction product of the fuel and the lubricant used in the region of the cam 14 becomes a so-called varnish in the region of the pump piston 13 and / or as a result of the stroke movement of the pump piston 13. The varnish may accumulate in the region of the notch 12 and reduces the guide clearance between the pump piston 13 and the pump cylinder 11. If the guide clearance is reduced, piston burning of the pump piston 13 can be caused. The present invention can reduce the risk of varnish formation in the pump piston 13 and / or the pump cylinder 11 and ensures optimum guidance of the pump piston 13 in the region of the notch 12 of the pump cylinder 11. This relates to the details of the fuel pump 10.

すでに述べたように、ポンプシリンダ１１の切欠部１２内で可動に案内されるポンプピストン１３の潤滑および場合により冷却のために燃料が用いられる。ポンプシリンダ１１の切欠部１２の領域には、複数のインレット溝１７、１８と１つのアウトレット溝１９が、ポンプピストン１３の潤滑および場合により冷却に用いられる燃料のために形成されている。すなわち、上方インレット溝１７、下方アウトレット溝１９、および上方インレット溝１７と下方アウトレット溝１９との間に位置決めされた中央インレット溝１８が形成されている。したがって軸方向に、すなわちポンプピストン１３の運動方向で見て、中央インレット溝１８は上方インレット溝１７と下方アウトレット溝１９との間に位置決めされている。 As already mentioned, fuel is used for lubrication and possibly cooling of the pump piston 13 movably guided in the notch 12 of the pump cylinder 11. In the region of the notch 12 of the pump cylinder 11, a plurality of inlet grooves 17, 18 and one outlet groove 19 are formed for the fuel used for lubricating and possibly cooling the pump piston 13. That is, the upper inlet groove 17, the lower outlet groove 19, and the central inlet groove 18 positioned between the upper inlet groove 17 and the lower outlet groove 19 are formed. Therefore, the central inlet groove 18 is positioned between the upper inlet groove 17 and the lower outlet groove 19 when viewed in the axial direction, that is, in the movement direction of the pump piston 13.

上方インレット溝１７は、少なくとも１つの上方インレット孔部２０を介して第１の圧力レベルに、中央インレット溝１８は、少なくとも１つの中央インレット孔部２１を介して第１の圧力レベルに、とりわけコモンレール燃料システムの低圧領域に連通されており、これに対して、下方アウトレット溝１９は、少なくとも１つのアウトレット孔部２２を介して第２の圧力レベルに、とりわけ周囲圧レベルに連通されている。したがって、インレット孔部２０、２１を介して、すなわち２つのインレット溝１７、１８を介して、潤滑および場合により冷却に用いられる燃料をシリンダピストン１３への方向に搬送することができる。ここでは、アウトレット溝１９および当該アウトレット溝１９と共同作用する１つのまたは各アウトレット孔部２２を介して、潤滑および場合により冷却に使用された燃料をポンプピストン１３から排出することができる。下方アウトレット溝１９の上方エッジ２３と中央インレット溝１８の下方エッジ２４との間には、ポンプピストン１３のための第１の案内ウェブ２５が形成されており、中央インレット溝１８の上方エッジ２６と上方インレット溝１７の下方エッジ２７との間には、ポンプピストン１３のためのさらなる案内ウェブ２８が形成されている。中央インレット溝１８の溝の高さＢを介して、２つの案内ウェブ２５及び２８間の軸方向の間隔を調整することができる。 The upper inlet groove 17 is at a first pressure level via at least one upper inlet hole 20, and the central inlet groove 18 is at a first pressure level via at least one central inlet hole 21, in particular the common rail. In communication with the low pressure region of the fuel system, the lower outlet groove 19 is in communication with the second pressure level, in particular with the ambient pressure level, via at least one outlet hole 22. Accordingly, the fuel used for lubrication and possibly cooling can be conveyed in the direction toward the cylinder piston 13 via the inlet holes 20 and 21, that is, via the two inlet grooves 17 and 18. Here, the fuel used for lubrication and possibly cooling can be discharged from the pump piston 13 via the outlet groove 19 and one or each outlet hole 22 which cooperates with the outlet groove 19. A first guide web 25 for the pump piston 13 is formed between the upper edge 23 of the lower outlet groove 19 and the lower edge 24 of the central inlet groove 18. A further guide web 28 for the pump piston 13 is formed between the lower edge 27 of the upper inlet groove 17. The axial spacing between the two guide webs 25 and 28 can be adjusted via the groove height B of the central inlet groove 18.

好ましくは、中央インレット溝１８は、ポンプピストン１３のピストンストロークＡよりも大きな軸方向の溝の高さＢを特徴とする。 Preferably, the central inlet groove 18 is characterized by an axial groove height B greater than the piston stroke A of the pump piston 13.

とりわけ中央インレット溝１８の軸方向の溝の高さＢに対しては、式Ｂ＞Ａ−Ｃ１が当てはまり、ここで、Ａは駆動カム１４により決定されるポンプピストン１３のピストンストロークであり、Ｃ１は下方アウトレット溝１９の上方エッジ２３と中央インレット溝の下方エッジ２４との間の軸方向の間隔、すなわち下方案内ウェブ２５の軸方向の高さである。 In particular, for the axial groove height B of the central inlet groove 18, the formula B> A-C1 holds, where A is the piston stroke of the pump piston 13 determined by the drive cam 14, C1 Is the axial spacing between the upper edge 23 of the lower outlet groove 19 and the lower edge 24 of the central inlet groove, ie the axial height of the lower guide web 25.

図１から分かるように、下方アウトレット溝２２の下方ではポンプシリンダ１１の切欠部１２の領域に溝２９が形成されており、この溝の中にスクレーパエレメント３０が収容されている。ピストンシリンダ１１の溝２９の中に収容されているスクレーパエレメント３０は、好ましくはスクレーパリングであり、規定の接触点３１でポンプピストン１３に当接する。 As can be seen from FIG. 1, a groove 29 is formed in the region of the notch 12 of the pump cylinder 11 below the lower outlet groove 22, and a scraper element 30 is accommodated in this groove. The scraper element 30 accommodated in the groove 29 of the piston cylinder 11 is preferably a scraper ring and abuts the pump piston 13 at a specified contact point 31.

とりわけ中央インレット溝１８の軸方向の溝の高さＢに対しては、式Ｂ＞Ａ−Ｃ１−Ｄが当てはまり、ここで、Ａはポンプピストン１３のピストンストロークであり、Ｃ１は下方アウトレット溝１９の上方エッジ２３から中央インレット溝１８の下方エッジ２４までの軸方向の間隔であり、Ｄは下方アウトレット溝１９の上方エッジ２３とスクレーパエレメント３０の接触点３１との間の軸方向の間隔である。 In particular, for the axial height B of the central inlet groove 18, the formula B> A-C1-D applies, where A is the piston stroke of the pump piston 13 and C1 is the lower outlet groove 19. Is an axial distance from the upper edge 23 of the central inlet groove 18 to the lower edge 24 of the central inlet groove 18, and D is an axial distance between the upper edge 23 of the lower outlet groove 19 and the contact point 31 of the scraper element 30. .

中央インレット溝１８の軸方向の溝の高さＢの上記構成により、上方インレット溝１７を中央インレット溝１８から分離する上方案内ウェブ２８の領域に、ポンプピストン１３に対する案内クリアランスを低減するワニスが形成され得るということを確実に回避することができる。 With the above-described configuration of the axial groove height B of the central inlet groove 18, a varnish for reducing the guide clearance for the pump piston 13 is formed in the region of the upper guide web 28 that separates the upper inlet groove 17 from the central inlet groove 18. Can be reliably avoided.

すでに上に述べたように、好ましくはコモンレール燃料システムの高圧燃料ポンプとして形成された燃料ポンプの２つのインレット溝１７、１８は、それらのインレット孔部２０、２１を介して１つの同じ圧力レベルに連通されており、とりわけコモンレール燃料システムの低圧領域の圧力レベルに連通されている。ここで、低圧領域の圧力レベルは、周囲圧よりも上にあり、低圧燃料ポンプを介して調整される。ポンプシリンダ１１の切欠部１２の、燃料がポンプピストン１３により圧縮される部分と上方インレット溝１７との間で生じる燃料ポンプ内部の燃料漏れのため、およびこの漏れの結果として伝播する圧力波のため、上方インレット溝１７内には、システムに起因して、中央インレット溝１８内よりも高い圧力が存在する。これにより、上方インレット溝１７から発して中央インレット溝１８の中へ、上方インレット溝１７を中央インレット溝１８から分離する案内ウェブ２８を介して燃料が搬送される。 As already mentioned above, the two inlet grooves 17, 18 of the fuel pump, preferably formed as a high-pressure fuel pump of a common rail fuel system, are brought to one and the same pressure level via their inlet holes 20, 21. In communication, in particular, the pressure level in the low pressure region of the common rail fuel system. Here, the pressure level in the low pressure region is above the ambient pressure and is adjusted via a low pressure fuel pump. Due to fuel leakage inside the fuel pump between the portion of the notch 12 of the pump cylinder 11 where the fuel is compressed by the pump piston 13 and the upper inlet groove 17, and due to pressure waves propagating as a result of this leakage There is a higher pressure in the upper inlet groove 17 than in the central inlet groove 18 due to the system. As a result, the fuel is conveyed from the upper inlet groove 17 into the central inlet groove 18 via the guide web 28 that separates the upper inlet groove 17 from the central inlet groove 18.

上方インレット溝１７と中央インレット溝１８との間のこの圧力落差は、中央インレット溝１８に至るインレット孔部２１が少なくとも部分的に、上方インレット溝１７に至るインレット孔部２０よりも小さな横断面を有することにより、すなわち中央インレット溝１８に至るインレット孔部２１を絞らないことにより高めることができる。そして、これにより、上方インレット溝１７と中央インレット溝１８との間の圧力落差を高めることができ、ひいては潤滑および場合により冷却に用いられる燃料を、上方インレット溝１７から発して中央インレット溝１８の中へ、中央インレット溝１８を上方インレット溝１７から分離する上方案内ウェブ２８を介して搬送することを促進することができる。 This pressure drop between the upper inlet groove 17 and the central inlet groove 18 is such that the inlet hole 21 leading to the central inlet groove 18 is at least partially smaller in cross section than the inlet hole 20 leading to the upper inlet groove 17. By having it, that is, by not squeezing the inlet hole portion 21 reaching the central inlet groove 18, it can be increased. As a result, the pressure drop between the upper inlet groove 17 and the central inlet groove 18 can be increased. As a result, the fuel used for lubrication and possibly cooling is emitted from the upper inlet groove 17 to the central inlet groove 18. Inward conveyance of the central inlet groove 18 via the upper guide web 28 separating from the upper inlet groove 17 can be facilitated.

下方アウトレット溝１９の領域では中央インレット溝１８の領域よりも常に低い圧力レベルが存在するため、中央インレット溝１８を下方アウトレット溝１９から分離する下方案内ウェブ２５の領域を介して常に十分な燃料の流れを調整することができる。 Since there is always a lower pressure level in the region of the lower outlet groove 19 than in the region of the central inlet groove 18, there is always sufficient fuel through the region of the lower guide web 25 separating the central inlet groove 18 from the lower outlet groove 19. The flow can be adjusted.

中央インレット溝１８から発して下方アウトレット溝１９の中に入る燃料の搬送は、図１に示すように、中央インレット溝１８に至るインレット孔部２１が中央インレット溝１８の下方領域に開口することによって、すなわち中央インレット溝１８を下方アウトレット溝１９から分離する下方案内ウェブ２５に直接隣接して、またはこれに対して面一に開口することによって改善することができる。 As shown in FIG. 1, the fuel transported from the central inlet groove 18 and entering the lower outlet groove 19 is formed by opening an inlet hole portion 21 reaching the central inlet groove 18 in a region below the central inlet groove 18. That is, it can be improved by opening directly adjacent to or against the lower guide web 25 separating the central inlet groove 18 from the lower outlet groove 19.

本発明の燃料ポンプ１０の上記構成の結果、ポンプピストン１３およびポンプシリンダ１１の領域におけるワニス形成の危険性が低減される。案内ウェブ２５及び２８を介して、形成される圧力落差の結果、潤滑および場合により冷却に使用される燃料の十分な燃料搬送が常に保証される。中央インレット溝１８の軸方向の溝の高さＢを寸法設定することにより、ポンプピストン１３のストローク運動があってもカム１４の領域で使用された潤滑剤が、上方インレット溝１７を中央インレット溝１８から分離する上方案内ウェブ２８の領域に達しないことが保証される。したがって、上方案内ウェブ２８のこの領域には、ワニス形成の危険性が発生しない。中央インレット溝１８を下方アウトレット溝１９から分離する下方案内ウェブ２５の領域には、確かにポンプピストン１３のストローク運動によってカム１４の領域で使用された潤滑剤が達することがあるが、しかしながら、中央インレット溝１８と下方アウトレット溝１９との間に大きな圧力差があることにより、下方案内ウェブ２５の領域でのワニス形成を阻止するような、下方案内ウェブ２５を介した大きい燃料の流れが存在する。 As a result of the above configuration of the fuel pump 10 of the present invention, the risk of varnish formation in the area of the pump piston 13 and the pump cylinder 11 is reduced. Through the guide webs 25 and 28, as a result of the pressure drop formed, sufficient fuel transfer of the fuel used for lubrication and possibly cooling is always ensured. By sizing the axial groove height B of the central inlet groove 18, the lubricant used in the region of the cam 14 will cause the upper inlet groove 17 to move into the central inlet groove even when the pump piston 13 is in stroke motion. It is ensured that the area of the upper guide web 28 that separates from 18 is not reached. Therefore, there is no risk of varnish formation in this area of the upper guide web 28. The area of the lower guide web 25 that separates the central inlet groove 18 from the lower outlet groove 19 may certainly reach the lubricant used in the area of the cam 14 due to the stroke movement of the pump piston 13. Due to the large pressure difference between the inlet groove 18 and the lower outlet groove 19, there is a large flow of fuel through the lower guide web 25 which prevents varnish formation in the region of the lower guide web 25. .

２つの案内ウェブ２５、２８により、ポンプピストン１３に対してそのストローク運動に沿った案内長が保証され、この案内長はピストン焼き付きの危険性をさらに低減する。ポンプピストン１３に対するそのストローク運動の際の案内長は、２つの案内ウェブ２５、２８の間隔に依存し、すなわち中央インレット溝１８の軸方向の溝の深さＢに依存する。 The two guide webs 25, 28 ensure a guide length along the stroke movement for the pump piston 13, which further reduces the risk of piston seizure. The guide length of the pump piston 13 during its stroke movement depends on the distance between the two guide webs 25, 28, ie on the axial groove depth B of the central inlet groove 18.

中央インレット溝１８の半径方向の溝の深さは、必要に応じて、相反する過程に影響を与えるために利用することができる。例えば比較的小さな半径方向の溝の深さが中央インレット溝１８に調整される場合には、燃料の流量が高められ、これにより、中央インレット溝１８の領域におけるワニス形成の危険性が低減され得る。中央インレット溝１８の半径方向の溝の深さが比較的大きい場合、この中央インレット溝の領域でのワニス形成の危険性は確かに高まるが、しかしながらワニス層は、中央インレット溝１８の領域での案内クリアランスの危機的な低減が予期される前により厚くなって欠落することができる。 The depth of the central inlet groove 18 in the radial direction can be utilized to influence the conflicting processes as needed. For example, if the relatively small radial groove depth is adjusted to the central inlet groove 18, the fuel flow rate can be increased, thereby reducing the risk of varnish formation in the region of the central inlet groove 18. . If the depth of the radial groove of the central inlet groove 18 is relatively large, the risk of varnish formation in this central inlet groove area is certainly increased, however, the varnish layer is in the area of the central inlet groove 18. It can become thicker and missing before a critical reduction in guide clearance is expected.

２つの案内ウェブ２５、２８は、それらの領域におけるワニス形成の危険性を低減するために比較的短い軸方向の長さを有する。２つの案内ウェブ２５、２８が比較的短い軸方向の長さを有することにより、ポンプピストン１３および／または案内ウェブ２５、２８にワニスが形成される場合であっても、燃料ポンプ１０の機能性が維持される。なぜならこの場合でも、面積の小さな案内ウェブ２５、２８におけるポンプピストン１３の付着力は、駆動バネ１５の復帰力と比較して小さいからである。したがって案内ウェブ２５、２８の面積は好ましくは、ワニス形成の際に生じる付着力であって、案内ウェブ２５、２８の面積に依存する当該案内ウェブでのポンプピストン１３の付着力が、駆動バネ１５の復帰力よりも小さくなるように寸法設定されている。互いに軸方向の間隔を備える複数の案内ウェブ２５、２８が存在することにより、ポンプピストン１３に対して比較的大きな軸方向の案内長が保証され、これにより、とりわけ燃料の圧縮中または搬送中でのポンプピストンの最適の案内が保証される。全体として本発明により、燃料潤滑される燃料ポンプ、とりわけ重油により駆動される船舶ディーゼル内燃機関のコモンレール燃料システムの高圧燃料ポンプとして使用される燃料ポンプにおけるワニス形成の危険性、ひいてはピストン焼き付きの危険性を低減することができる。したがって全体的に本発明による燃料ポンプは、従来技術から公知の燃料ポンプよりも比較的長い寿命を有する。 The two guide webs 25, 28 have a relatively short axial length in order to reduce the risk of varnish formation in those areas. The functionality of the fuel pump 10 even when varnish is formed on the pump piston 13 and / or the guide webs 25, 28 due to the two guide webs 25, 28 having a relatively short axial length. Is maintained. This is because even in this case, the adhesion force of the pump piston 13 on the guide webs 25 and 28 having a small area is smaller than the restoring force of the drive spring 15. Therefore, the area of the guide webs 25 and 28 is preferably an adhesion force generated when forming the varnish, and the adhesion force of the pump piston 13 on the guide web depending on the area of the guide webs 25 and 28 is determined by the drive spring 15. The dimension is set so as to be smaller than the return force. The presence of a plurality of guide webs 25, 28 with axial spacing from one another ensures a relatively large axial guide length for the pump piston 13, so that, inter alia, during fuel compression or transport Optimum guidance of the pump piston is guaranteed. Overall, according to the present invention, the risk of varnish formation and therefore the risk of piston seizure in fuel pumps that are fuel lubricated, in particular fuel pumps used as high-pressure fuel pumps in common rail fuel systems of marine diesel internal combustion engines driven by heavy oil Can be reduced. Overall, the fuel pump according to the invention therefore has a relatively longer life than the fuel pumps known from the prior art.

１０燃料ポンプ
１１ポンプシリンダ
１２切欠部
１３ポンプピストン
１４駆動カム
１５駆動バネ
１６支持エレメント
１７インレット溝
１８インレット溝
１９アウトレット溝
２０インレット孔部
２１インレット孔部
２２アウトレット孔部
２３エッジ
２４エッジ
２５案内ウェブ
２６エッジ
２７エッジ
２８案内ウェブ
２９溝
３０スクレーパエレメント
３１接触点
３２高圧孔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel pump 11 Pump cylinder 12 Notch part 13 Pump piston 14 Drive cam 15 Drive spring 16 Support element 17 Inlet groove 18 Inlet groove 19 Outlet groove 20 Inlet hole part 21 Inlet hole part 22 Outlet hole part 23 Edge 24 Edge 25 Guide web 26 Edge 27 Edge 28 Guide web 29 Groove 30 Scraper element 31 Contact point 32 High-pressure hole

Claims

A fuel pump (10) comprising a pump piston (13) guided in a pump cylinder (11), in particular a high-pressure fuel pump of a common rail fuel system, wherein the pump piston (13) is guided. ) In the region of the notch (12) with an upper inlet groove (17) and at least one outlet hole (22) communicated to the first pressure level via at least one inlet hole (20). A fuel pump, wherein a lower outlet groove (19) in communication with a second pressure level is formed for fuel used for lubrication and possibly cooling;
In the region of the notch (12) of the pump cylinder (11), a further central inlet groove (18) is formed between the upper inlet groove (17) and the lower outlet groove (19), The central inlet groove (18) communicates with the first pressure level through at least one inlet hole (21), and the upper edge (23) of the lower outlet groove (19) and the central inlet A first guide web (25) for the pump piston (13) is formed between the lower edge (24) of the groove (18), and the upper edge of the central inlet groove (18) ( 26) and the lower edge (27) of the upper inlet groove (17), a second guide web (28) for the pump piston (13) is formed ,
The central inlet groove (18) has an axial groove height (B) larger than the piston stroke (A) of the pump piston (13), and the axial groove of the central inlet groove (18). B> A-C1 applies to the height (B) of
Here, A is the piston stroke of the pump piston (13), and C1 is the distance between the upper edge (23) of the lower outlet groove (19) and the lower edge (24) of the central inlet groove (18). A fuel pump, characterized by an axial spacing between .

In the region of the notch (12) of the pump cylinder (11), the scraper element (30) is accommodated in the groove (29) of the pump cylinder (11) below the lower outlet groove (19). The fuel pump according to claim 1 , wherein:

B> A-C1-D applies to the axial groove height (B) of the central inlet groove (18),
Here, A is the piston stroke of the pump piston (13), and C1 is the distance between the upper edge (23) of the lower outlet groove (19) and the lower edge (24) of the central inlet groove (18). The axial distance between the upper edge (23) of the lower outlet groove (19) and the contact point (31) of the scraper element (30). The fuel pump according to claim 2 .

The one or more inlet holes (21) leading to the central inlet groove (18) are at least partially smaller in cross section than the one or more inlet holes (20) leading to the upper inlet groove (17). has, thereby, according to the supply pressure is present higher than in the central inlet groove in the upper inlet groove (17) (18), any one of claims 1 to 3, characterized in that Fuel pump.

One or more inlet holes (21) leading to the central inlet groove (18) open to the central inlet groove (18) adjacent to the lower edge (24) of the central inlet groove (18). The fuel pump according to any one of claims 1 to 4 , wherein:

One or more inlet holes (21) leading to the central inlet groove (18) are open to the central inlet groove (18) flush with the lower edge (24) of the central inlet groove (18). The fuel pump according to claim 5 , wherein

The inlet groove (17, 18), the inlet hole through (20, 21) is connectable to the low pressure area of the common rail fuel system, any one of claims 1 to 6, characterized in that The fuel pump described in 1.

The outlet groove (19) is connectable to an area of the common rail fuel system via one or more of the outlet holes (22), the area being at ambient pressure. 7 the fuel pump according to any one of.

The guide web (25, 28) is an adhesive force generated during varnish formation, and the pump piston (13) in the guide web (25, 28) depends on the area of the guide web (25, 28). The fuel pump according to any one of claims 1 to 8 , characterized in that the adhesive force is set to be smaller than the return force of the drive spring (15).