WO2006134002A1 - Kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2006134002A1
WO2006134002A1 PCT/EP2006/062119 EP2006062119W WO2006134002A1 WO 2006134002 A1 WO2006134002 A1 WO 2006134002A1 EP 2006062119 W EP2006062119 W EP 2006062119W WO 2006134002 A1 WO2006134002 A1 WO 2006134002A1
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flow
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Marcus Kristen
Achim Koehler
Sascha Ambrock
Walter Fuchs
Dietmar Ottenbacher
Bertram Schweitzer
Christian Langenbach
Joerg Wuerz
Saban Akmese
Marco Lamm
Karl-Heinz Traub
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2200/04—Fuel-injection apparatus having means for avoiding effect of cavitation, e.g. erosion

Definitions

  • the invention is based on a high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine, with a pump housing in which a drive shaft is supported by a first bearing and a second bearing, with at least one with respect to the drive shaft radially arranged pump element, with a fuel inlet, wherein a prefeed pump fuel in the
  • Fuel feed promotes, with a fuel return, with a metering unit for controlling the flow rate of the pump or elements and with a pressure control valve.
  • the pressure control valve is used to regulate the pressure in the low-pressure circuit of the high-pressure fuel pump.
  • the delivery rate of the prefeed pump is usually divided into three partial streams.
  • a first partial flow flows through the metering unit to the suction side of the pump element (s).
  • the second partial flow usually flows through a lubricant throttle through the pump housing and serves there for cooling and lubrication of the pump. From the pump housing this second partial flow enters the fuel return of the fuel injection system.
  • a third partial flow flows through the pressure control valve, which may also be designed as a relief valve and also passes into the fuel return.
  • the invention has for its object to provide a high-pressure fuel pump for a fuel injection system, which manages with the same space as conventional high-pressure fuel pumps and yet with respect to thermal and mechanical load capacity known from the prior art
  • High-pressure fuel pumps is superior.
  • the high-pressure fuel pump according to the invention should be simple in construction and inexpensive to produce.
  • a high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine with a pump housing, with a drive shaft, wherein the drive shaft is mounted in the pump housing by a first bearing and a second bearing, with at least one with respect to the drive shaft radially arranged pump element, with a fuel inlet , wherein a prefeed pump promotes fuel in fuel supply, with a fuel return, with a metering unit for
  • the inventive arrangement of the pressure control valve in the fuel return is achieved, inter alia, that the majority of funded by the feed pump fuel flows through the pump housing, thereby contributing to improved cooling of the pump housing and the drive shaft.
  • the pressure in the pump housing is raised compared to conventional constructions, which reduces the Kavitationsneist inside the pump housing.
  • the formation of vapor bubbles and local overheating is effectively prevented.
  • the high-pressure fuel pump according to the invention can be dispensed with a lubricating throttle between the prefeed pump and the pump housing, so that the high-pressure fuel pump according to the invention is constructed even easier than conventional high-pressure fuel pumps despite the advantages mentioned.
  • the first bearing is lubricated by pressurized fuel, and that the first bearing is hydraulically in communication both with the fuel inlet, and with the fuel return. This means that on one side of the first bearing about the same pressure prevails as on the pressure side of the prefeed pump, while the other side of the first bearing is in pressure equilibrium with the almost non-pressurized fuel return. As a result, the first bearing is forcibly traversed by fuel and thus ensures adequate lubrication and cooling of the first bearing in all operating points.
  • a first flow limiting device is provided, which is connected in series with the first bearing.
  • the first flow restrictor serves to keep the fuel flow flowing through the first bearing within predetermined limits.
  • the first flow restricting device according to the invention is connected in series with the first bearing, because of the very small manufacturing tolerance with which the first flow restricting device can be produced, the Kraftstoffström can be adjusted by the first bearing.
  • the abovementioned manufacturing tolerances have only a slight effect on the carrying capacity, so that the load capacity of the first bearing is ensured even in the case of an unfavorable tolerance position in all operating points of the high-pressure fuel pump.
  • the flow restrictor limits the fuel flow passing through the bearing. As a result, the requirements for the prefeed pump are reduced in unfavorable tolerance positions of the bearing.
  • a high-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine with a pump housing, with a drive shaft, wherein the drive shaft is supported in the pump housing by a first bearing and a second bearing, with at least one with respect to the drive shaft radially arranged pump element, with a fuel inlet, wherein a priming pump promotes fuel into the fuel inlet, with a fuel return, with a metering unit for controlling the delivery rate of the one or more pump elements, and having a pressure regulating valve arranged in the inlet, in that the first bearing is lubricated by pressurized fuel, that the first bearing is hydraulically in communication with both the fuel inlet and the fuel return a first flow limiting device is provided, that the first flow restriction is connected in series with the first bearing, and that between the pump housing and the fuel return, a bypass throttle is provided.
  • Tuning the first flow restrictor and the bypass throttle are ensured in a simple and effective manner that a sufficient amount of fuel flows through the first bearing and thus its cooling and lubrication is ensured at all operating points.
  • the metering unit can alternatively be arranged between the prefeed pump and the high-pressure fuel pump in the fuel inlet, or be arranged between the pressure regulating valve and the high-pressure fuel pump in the fuel return. Both arrangements have specific advantages that are to be weighed against each other in each individual case.
  • KraftstoffZulauf speaks that in this arrangement the fuel flowing into the high pressure region of the high-pressure fuel pump has not previously flowed through the pump housing, so that there any existing chips or other particles can not get into the high-pressure fuel area ,
  • An advantage of the arrangement of the metering unit in the fuel return is that the entire amount of fuel delivered by the prefeed pump is available at any operating point for cooling and lubrication of the pump housing or the drive shaft of the high-pressure fuel pump and the associated bearings. As a result, the load capacity of the low-pressure region of the high-pressure fuel pump according to the invention is further increased.
  • first flow-limiting device in the flow direction before or after the first bearing. Which arrangement is preferred in an individual case depends on the circumstances and boundary conditions of the individual case.
  • High-pressure fuel pumping may be further provided that the second bearing is lubricated by pressurized fuel and that the second bearing is hydraulically in communication with both the fuel inlet and the fuel return.
  • Flow limiting device may be provided, which is arranged in the flow direction before or after the second bearing.
  • the benefits of forced lubrication of the second bearing and the second flow restricting device essentially correspond to the aforementioned advantages which would be mentioned in connection with the first bearing and the first flow-limiting device.
  • the first flow-limiting device and / or the second flow-limiting device can be designed as a throttle, diaphragm or as a flow control valve. Which of these alternatives is preferred in each individual case depends on the tolerance fields of the various components, the loads and of course economic reasons and must be decided on a case-by-case basis.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the second bearing is supplied by a leakage line of the prefeed pump with pressurized fuel. This is particularly advantageous if the prefeed pump z.
  • the prefeed pump z As a vane pump,
  • External gear pump or internal gear pump is formed.
  • leakage occurs at the interface with the drive shaft in the gap between the impeller or toothed wheel and the housing, which leakage must be dissipated through a leakage line.
  • this leakage line is used in the lubrication and cooling of the second bearing, first, the lubrication and cooling of the second bearing can be ensured under all operating conditions and, secondly, the leakage quantity of the prefeed pump is reduced because of the back pressure. This leads to an improved hydraulic efficiency of the prefeed pump.
  • first bearing and / or the second bearing are designed as plain bearings. Then can formed by the inventive supply of the bearing with pressurized fuel, a stable hydrostatic lubricating film, which ensures a very high load capacity of the bearing in different speed ranges.
  • the fuel connection opens into an interior of the pump housing, wherein the drive shaft is arranged in the interior of the pump housing.
  • a fuel injection system for an internal combustion engine with a prefeed pump, with a tank, with a high-pressure fuel pump, with a common rail and with at least one injector when the
  • High-pressure fuel pump is a high-pressure fuel pump according to one of the preceding claims.
  • the prefeed pump can be driven by the internal combustion engine or by an electric motor.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a high-pressure fuel pump 1 according to the invention in a block diagram representation.
  • the high-pressure fuel pump 1 is part of a
  • Fuel injection system consisting essentially of a tank 3, a prefeed pump 5, a filter 7, a rail 9 and a pressure relief valve 11.
  • the injectors, which are connected to the rail 9, are not shown in FIG.
  • the pressure limiting valve 11 opens into a return line 13, in which the leakage quantities of the injectors, not shown, are discharged.
  • the return line 13 opens in this first embodiment in the tank 3 and drives there a jet pump (without reference numerals).
  • the high-pressure fuel pump 1 is hydraulically connected to the tank 3 via a fuel inlet 15, the filter 7 and the prefeed pump 5.
  • the metering unit 19 serves to control the amount of fuel sucked by pump elements 21 of the high-pressure fuel pump and thus also the delivery rate thereof. These are the Suction sides of the pump elements 21 via a distribution line 23 to the output of the metering unit 19 hydraulically connected.
  • the pump elements 21 consist essentially of
  • the pistons 29 of the pump elements 21 are driven by roller tappets 31 of cams 33 of a drive shaft 35.
  • the pump elements 21 convey fuel under high pressure via a high-pressure line 27 into the rail 9.
  • the cams 33 are part of a drive shaft 35, which is rotatably mounted on both sides of the cam 33 in a first bearing and in a second bearing in a pump housing (not shown).
  • the drive shaft 35 is arranged in an inner space 39 of the pump housing.
  • the bearings of the drive shaft 35 are shown in the block diagram of Figure 1 as a throttle point.
  • the first bearing has the reference numeral 39 in FIG. 1, while the second bearing has been designated by the reference numeral 41.
  • a fuel return 43 establishes a hydraulic connection between the interior 38 of the pump housing and the return line 13.
  • a pressure regulating valve 45 is arranged in the fuel return 43.
  • different throttles may be integrated in the pressure control valve 45.
  • the pressure regulating valve 45 is arranged downstream of the interior 38 of the high-pressure fuel pump 1. This means that in the interior 38 almost the same pressure as on the Pressure side of the feed pump 5 prevails. In general, the pressure on the pressure side of the prefeed pump 5 and thus of the inner space 38 is about 3 bar to about 6 bar.
  • first bearing 39 and the second bearing 41 are usually formed as a sliding bearing, formed by the forced flow through the bearings 39 and 41 in the bearings 39 and / or 41, a hydrostatic lubricating wedge. As a result, the load capacity of the first bearing 39 and the second bearing 41 increases considerably and at the same time the heat dissipation from the first bearing 39 and the second bearing 42 is improved.
  • a first optional one is in series with the first bearing 39
  • Flow limiting device 47 is arranged. As indicated in FIG. 1, this first flow-limiting device can be designed as a throttle. Alternatively, you can they also be designed as a diaphragm, or as a flow control valve.
  • the amount of fuel flowing through the first bearing 39, within a series of high-pressure fuel pump 1 can significantly scatter. This undesirable effect, if necessary, is reduced to an uncritical level by the first flow restricting device 47 according to the invention.
  • the fuel quantity flowing through the first bearing 39 can be kept within a predetermined range for all tolerance positions which occur during series production.
  • a suitable second flow-limiting device (not shown) can also be provided for the second bearing 41.
  • a filter is provided in the fuel inlet 15, which also has the function of
  • Damping device 49 takes over. This can dampen any pressure fluctuations occurring in the low pressure range.
  • the damping device 49 may be formed as a damper with a gas cushion or omitted.
  • the high-pressure fuel pump 1 has, inter alia, the following advantages:
  • both the first bearing 39 and the second bearing 41 are forcibly traversed by fuel, which significantly increases their capacity, both with respect to mechanical and thermal stresses.
  • Flow limiting device can be reduced.
  • the amount of fuel flowing through the pump housing and bearings 39 and 41 for lubrication and cooling purposes is greatly increased.
  • a lubricating throttle for setting a defined amount of lubricant can be omitted. Due to the large quantities of lubricants, any particles that may be present are quickly washed out of the interior.
  • the delivery of the feed pump can often be reduced, which improves the efficiency of the injection system.
  • inventive high-pressure fuel pumps and inventive fuel injection systems are also shown as a block diagram. Only the essential differences are explained. Same components are the same
  • Embodiment according to Figure 2 is that the first branch line 17 branches off in the second embodiment of the fuel return 43. This means that the entire funded by the feed pump 5 fuel passes through the fuel inlet 15 first into the interior 38 of the high-pressure fuel pump and branches only there. As a result, an even better flow and cooling of the high-pressure fuel pump 1 is achieved.
  • a damping device 49 is provided in the fuel return 43.
  • the damping device 49 is arranged upstream of the pressure regulating valve 45 and the metering unit 19 as seen in the flow direction.
  • the damping device 49 is formed in FIG. 2 as a filter with, if necessary, an increased flow resistance (not shown).
  • the damper 49 may be formed as a damper with a gas cushion is arranged.
  • a suction throttle 51 is provided, which limits the flow rate of the prefeed pump 5, especially at high speeds.
  • the prefeed pump 5 can be designed as a vane cell pump, as an external gear pump or as an internal gear pump, in particular as a gerotor pump. These pumps have a gap between the rotating components and the pump housing that causes leakage losses. This gap is shown in Figure 3 by the symbol of a throttle (see reference numeral 53). The leakage amount flowing through the gap is passed through a leakage line 55 dissipated. The leakage line 55 supplies in this embodiment, the first bearing 39 with fuel.
  • a Abgrestechnisch 56 is provided which goes off from the pressure control valve 45 and upstream of the suction throttle 51 opens into the fuel inlet 15. About the diversion line 56, the excess amount of fuel from the pressure control is discharged into the inlet 15.
  • the first bearing 39 is supplied from the interior 38 with fuel. From the leakage line 55 goes from a second branch line 57, which opens into the fuel return 43. By the second branch line 57 and the lubricating amount of the first bearing 39 is discharged. In the second branch line 57, a bypass throttle 59 may be provided.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a high-pressure fuel pump 1 according to the invention, which has many parallels to the third exemplary embodiment according to FIG. Also in this embodiment, a leakage line 55 is arranged on the prefeed pump 5.
  • the first bearing 39 is also supplied in this embodiment, from the interior 38 with fuel. From the leakage line 55 goes from a second branch line 57, which opens into the fuel return 43. By the second branch line 57 and the lubricating amount of the first bearing 39 is discharged. In the second branch line 57, a bypass throttle 59 may be provided.
  • the metering unit 19 is arranged in the fuel inlet 15, as is also the case in the first embodiment according to FIG. In the embodiment of Figure 4, the fuel return 43 is not returned to the tank 3, as in the embodiments 1 and 2, but as in the third embodiment in the fuel return 15 and that upstream of the suction throttle 51.
  • the essential difference of the fifth exemplary embodiment according to FIG. 5 to the fourth exemplary embodiment according to FIG. 4 is that in the fifth exemplary embodiment the metering unit 19 and the optional damping device 49 are arranged in the fuel return 43.
  • the pressure relief for the movement of the piston of the pressure regulating valve 45 can be selectively connected to the fuel inlet 15 or the fuel return 43.
  • the pressure regulating valve 45 has a separate diversion line 56, which, similar to the third embodiment, opens in front of the suction throttle 51 in the fuel inlet 15.
  • the fuel return 43 is returned via the return line 13 into the tank 3.
  • a third branch line 63 which connects the interior 38 of the high-pressure fuel pump 1 with the fuel return 43.
  • a second bypass throttle 61 is arranged in series with the second bypass throttle 61.
  • a pressure limiting valve 65 is provided in the third branch line 63. The pressure relief valve 65 ensures that when exceeding a predetermined pressure difference between the pressure in the interior 38 of the
  • the third branch line 63 is opened and thus the Excess fuel from the interior 38 can flow.
  • the leakage line 55 opens into the interior 38 of the
  • the first bearing 39 is supplied with pressurized fuel from the interior 38 of the pump housing, which then flows through the first flow restrictor 47 and then enters the fuel return 63. Also with this
  • the fuel metering unit 19 is arranged on the side of the fuel return 43 with the advantages already mentioned several times; However, it may also be arranged on the side of the fuel inlet 15.
  • the prefeed pump 5 is designed as an electromotive driven fuel pump, which is arranged in the vicinity of the tank 3.
  • the metering unit 19 is arranged on the fuel inlet side 15 of the high-pressure fuel pump 1.
  • the pressure control valve 45 is connected on the input side to the fuel inlet 15.
  • the output side of the pressure control valve 45 opens into the fuel return 43.
  • In the fuel return 43 also opens the third branch line 63 in which not only a second bypass line
  • Throttle but also a damping device 49, such as a filter is arranged.
  • the fuel flowing through the first bearing 39 and the first flow restricting device 47 is also discharged into the fuel return 43.
  • the second bearing 41 which in the exemplary embodiment according to FIG. 7 is provided with a second flow-limiting device 67 whose mode of operation corresponds to the first flow-limiting device 47.

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Abstract

Es wird eine Kraftstoffhochdruckpumpe (1) vorgeschlagen, deren Antriebswelle bei der die Lager (39) und (41) einer Antriebswelle (35) zwangsweise von Kraftstoff durchströmt werden und bei denen dadurch die mechanische und thermische Belastbarkeit der Lager und damit der gesamten Kraft stoff hochdruckpumpe (1) deutlich erhöht wird.

Description

Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse in dem eine Antriebswelle durch ein erstes Lager und ein zweites Lager gelagert ist, mit mindestens einem bezüglich der Antriebswelle radial angeordneten Pumpenelement, mit einem KraftstoffZulauf, wobei eine Vorförderpumpe Kraftstoff in den
KraftstoffZulauf fördert, mit einem Kraftstoffrücklauf, mit einer Zumesseinheit zur Regelung der Fördermenge des oder der Pumpenelemente und mit einem Druckregelventil.
Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten
Kraftstoffhochdruckpumpen dient das Druckregelventil dazu, den Druck im Niederdruckkreislauf der Kraftstoffhochdruckpumpe zu regeln. Dabei wird die Fördermenge der Vorförderpumpe üblicherweise in drei Teilströme aufgeteilt. Ein erster Teilstrom fließt durch die Zumesseinheit auf die Saugseite des oder der Pumpenelemente. Der zweite Teilstrom fließt in der Regel über eine Schmierdrossel durch das Pumpengehäuse und dient dort zur Kühlung und Schmierung der Pumpe. Aus dem Pumpengehäuse gelangt dieser zweite Teilstrom in den Kraftstoffrücklauf des Kraftstoffeinspritzsystems. Ein dritter Teilstrom fließt durch das Druckregelventil, welches auch als Überströmventil ausgebildet sein kann und gelangt ebenfalls in den Kraftstoffrücklauf.
Mit zunehmenden Einspritzdrücken steigen auch die mechanischen und thermischen Belastungen sowohl der Antriebswelle als auch der Lagerung der Antriebswelle im Pumpengehäuse. Diesen steigenden Belastungen sind die herkömmlichen Kraftstoffhochdruckpumpen nicht gewachsen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem bereit zu stellen, die mit dem gleichen Bauraum wie herkömmliche Kraftstoffhochdruckpumpen auskommt und dennoch bezüglich thermischer und mechanischer Belastbarkeit den aus dem Stand der Technik bekannten
Kraftstoffhochdruckpumpen überlegen ist. Außerdem soll die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, mit einer Antriebswelle, wobei die Antriebswelle in dem Pumpengehäuse durch ein erstes Lager und ein zweites Lager gelagert ist, mit mindestens einem bezüglich der Antriebswelle radial angeordneten Pumpenelement, mit einem Kraftstoffzulauf, wobei eine Vorförderpumpe Kraftstoff in Kraftstoffzulauf fördert, mit einem Kraftstoffrücklauf, mit einer Zumesseinheit zur
Regelung der Fördermenge des oder der Pumpenelemente und mit einem Druckregelventil dadurch gelöst, dass das Druckregelventil im Kraftstoffrücklauf angeordnet ist.
Vorteile der Erfindung Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Druckregelventils im Kraftstoffrücklauf wird u.a. erreicht, dass der Großteil des von der Vorförderpumpe geförderten Kraftstoffs durch das Pumpengehäuse strömt und dadurch zu einer verbesserten Kühlung des Pumpengehäuses und der Antriebswelle beiträgt. Außerdem wird der Druck im Pumpengehäuse gegenüber herkömmlichen Konstruktionen angehoben, was die Kavitationsneigung im inneren des Pumpengehäuses verringert. Schließlich wird die Bildung von Dampfblasen und örtlichen Überhitzungen (sog. hot spots) wirksam unterbunden.
Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe kann auf eine Schmierdrossel zwischen der Vorförderpumpe und dem Pumpengehäuse verzichtet werden, so dass die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe trotz der genannten Vorteile noch einfacher als herkömmliche Kraftstoffhochdruckpumpen aufgebaut ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Lager von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird, und dass das erste Lager sowohl mit dem Kraftstoffzulauf, als auch mit dem Kraftstoffrücklauf hydraulisch in Verbindung steht. Dies bedeutet, dass auf der einen Seite des ersten Lagers etwa der gleiche Druck wie auf der Druckseite der Vorförderpumpe herrscht, während sich die andere Seite des ersten Lagers im Druckgleichgewicht mit dem nahezu drucklosen Kraftstoffrücklauf befindet. Dadurch wird das erste Lager zwangsweise von Kraftstoff durchströmt und somit eine ausreichende Schmierung und Kühlung des ersten Lagers in allen Betriebspunkten sichergestellt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine erste Durchflussbegrenzungseinrichtung vorgesehen, die in Reihe mit dem ersten Lager geschaltet ist.
Die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung dient dazu, den Kraftstoffström, der durch das erste Lager strömt, innerhalb vorgegebener Grenzen zu halten. Bei der Serienfertigung von Kraftstoffhochdruckpumpen kann es nämlich dazu kommen, dass aufgrund der Fertigungstoleranzen und des Verschleißes bei dem ersten Lager die Dicke des Schmierspalts und damit der Kraftstoffström durch das Lager und dessen Tragfähigkeit innerhalb sehr weiter Grenzen streuen. Dies bedeutet, dass bei ungünstiger Toleranzlage die Tragfähigkeit des ersten Lagers und dessen Kühlung und Schmierung durch den Kraftstoff nicht in allen Betriebspunkten ausreichend ist. Wenn nun die erfindungsgemäße erste Durchflussbegrenzungseinrichtung in Reihe mit dem ersten Lager geschaltet ist, kann wegen der sehr kleinen Fertigungstoleranz, mit der die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung hergestellt werden kann, der Kraftstoffström durch das erste Lager eingestellt werden. Dadurch wirken sich die oben genannten Fertigungstoleranzen nur noch in geringem Umfang auf die Tragfähigkeit aus, so dass auch bei ungünstiger Toleranzlage in allen Betriebspunkten der Kraftstoffhochdruckpumpe die Belastbarkeit des ersten Lagers gewährleistet ist.
Die Durchflussbegrenzungseinrichtung begrenzt den durch das Lager fließenden Kraftstoffström. Dadurch werden in uδngünstigen Toleranzlagen des Lagers die Anforderungen an die Vorförderpumpe reduziert.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, mit einer Antriebswelle, wobei die Antriebswelle in dem Pumpengehäuse durch ein erstes Lager und ein zweites Lager gelagert ist, mit mindestens einem bezüglich der Antriebswelle radial angeordneten Pumpenelement, mit einem KraftstoffZulauf, wobei eine Vorförderpumpe Kraftstoff in den KraftstoffZulauf fördert, mit einem Kraftstoffrücklauf, mit einer Zumesseinheit zur Regelung der Fördermenge des oder den Pumpenelemente, und mit einem im Zulauf angeordneten Druckregelventil dadurch gelöst, dass das erste Lager von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird, dass das erste Lager sowohl mit dem Kraftstoffzulauf als auch mit dem Kraftstoffrücklauf hydraulisch in Verbindung steht, dass eine erste Durchflussbegrenzungseinrichtung vorgesehen ist, dass die erste Durchflussbegrenzung in Reihe mit dem ersten Lager geschaltet ist, und dass zwischen dem Pumpengehäuse und dem Kraftstoffrücklauf eine Bypassdrossel vorgesehen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe kann durch die geeignete
Abstimmung der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung und der Bypassdrossel auf einfache und wirksame Weise sichergestellt werden, dass eine ausreichende Kraftstoffmenge durch das erste Lager strömt und somit dessen Kühlung und Schmierung in allen Betriebspunkten gewährleistet ist.
Bei den erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpen kann die Zumesseinheit alternativ zwischen der Vorförderpumpe und der Kraftstoffhochdruckpumpe im Kraftstoffzulauf angeordnet sein, oder zwischen dem Druckregelventil und der Kraftstoffhochdruckpumpe im Kraftstoffrücklauf angeordnet sein. Beide Anordnungen haben spezifische Vorteile, die im Einzelfall gegeneinander abzuwägen sind. Für die Anordnung der Zumesseinheit zwischen der Vorförderpumpe und der Kraftstoffhochdruckpumpe im KraftstoffZulauf spricht, dass bei dieser Anordnung der in den Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe strömende Kraftstoff nicht zuvor durch das Pumpengehäuse geströmt ist, so dass dort eventuell vorhandene Späne oder sonstige Partikel nicht in den Kraftstoffhochdruckbereich gelangen können .
Vorteilhaft an der Anordnung der Zumesseinheit im Kraftstoffrücklauf ist, dass die gesamte von der Vorförderpumpe geförderte Kraftstoffmenge in jedem Betriebspunkt zur Kühlung und Schmierung des Pumpengehäuses bzw. der Antriebswelle der Kraftstoffhochdruckpumpe sowie der zugehörigen Lager zur Verfügung steht. Dadurch wird die Belastbarkeit des Niederdruckbereichs der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe weiter erhöht.
Es ist alternativ möglich, die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung in Strömungsrichtung vor oder nach dem ersten Lager anzuordnen. Welcher Anordnung im Einzelfall der Vorzug gegeben wird, hängt von den Umständen und Randbedingungen des Einzelfalls ab.
In weiterer Ergänzung der erfindungsgemäßen
Kraftstoffhochdruckpumpen kann weiter vorgesehen sein, dass das zweite Lager von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird und dass das zweite Lager sowohl mit dem KraftstoffZulauf als auch mit dem Kraftstoffrücklauf hydraulisch in Verbindung steht.
Des Weiteren kann eine zweite
Durchflussbegrenzungseinrichtung vorgesehen sein, die in Strömungsrichtung vor oder nach dem zweiten Lager angeordnet ist. Die Vorteile der zwangsweisen Schmierung des zweiten Lagers und der zweiten Durchflussbegrenzungseinrichtung entsprechen im wesentlichen den zuvor genannten Vorteilen, die im Zusammenhang mit dem ersten Lager und der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung genannt würden.
Die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung und/oder die zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung können als Drossel, Blende oder als Stromregelventil ausgebildet werden. Welcher dieser Alternativen im Einzelfall der Vorzug gegeben wird, hängt von den Toleranzfeldern der verschiedenen Bauteile, den Belastungen und selbstverständlich wirtschaftlichen Gründen ab und ist im Einzelfall zu entscheiden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Lager von einer Leckageleitung der Vorförderpumpe mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Vorförderpumpe z. B. als Flügelzellenpumpe,
Außenzahnradpumpe oder Innenzahnradpumpe ausgebildet ist. Bei Flügelzellenpumpen oder Zahnradpumpen tritt an der Schnittstelle zur Antriebswelle hin in dem Spalt zwischen Flügelrad bzw. Zahnrad und Gehäuse eine Leckage auf, die durch eine Leckageleitung abgeführt werden muss. Wenn nun diese Leckageleitung in das zur Schmierung und Kühlung des zweiten Lagers eingesetzt wird, kann erstens die Schmierung und Kühlung des zweiten Lagers unter allen Betriebsbedingungen sichergestellt werden und zweitens wird wegen des Gegendrucks die Leckagemenge der Vorförderpumpe reduziert. Dies führt zu einem verbesserten hydraulischen Wirkungsgrad der Vorförderpumpe .
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Lager und/oder das zweite Lager als Gleitlager ausgebildet sind. Dann kann durch die erfindungsgemäße Versorgung der Lager mit unter Druck stehenden Kraftstoff ein stabiler hydrostatischer Schmierfilm ausgebildet, der eine sehr hohe Belastbarkeit der Lager in verschiedensten Drehzahlbereichen sicherstellt.
Vorteilhafterweise mündet der Kraftstoffanschluss in einen Innenraum des Pumpengehäuses, wobei die Antriebswelle in dem Innenraum des Pumpengehäuses angeordnet ist.
Die erfindungsgemäßen Vorteile werden bei einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Vorförderpumpe, mit einem Tank, mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einem Common-Rail und mit mindestens einem Injektor erreicht, wenn die
Kraftstoffhochdruckpumpe eine Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.
Alternativ kann die Vorförderpumpe von der Brennkraftmaschine oder von einem Elektromotor angetrieben werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Zeichnung
Es zeigen Figuren 1 bis 7 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer
Kraftstoffhochdruckpumpen und deren Einbindung in ein KraftstoffeinspritzSystem.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 1 in einer Blockschaltbilddarstellung.
Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ist Teil eines
Kraftstoffeinspritzsystems, das im wesentlichen aus einem Tank 3, einer Vorförderpumpe 5, einem Filter 7, einem Rail 9 und einem Druckbegrenzungsventil 11 besteht. Die Injektoren, welche an das Rail 9 angeschlossen sind, sind in Figur 1 nicht dargestellt. Das Druckbegrenzungsventil 11 mündet in eine Rücklaufleitung 13, in die auch die Leckagemengen der nicht dargestellten Injektoren abgeführt werden. Die Rücklaufleitung 13 mündet bei diesem ersten Ausführungsbeispiel in den Tank 3 und treibt dort eine Strahlpumpe (ohne Bezugszeichen) an.
Im Inneren der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ist ein
Temperatursensor T angeordnet. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ist über einen Kraftstoffzulauf 15, den Filter 7 und die Vorförderpumpe 5 hydraulisch mit dem Tank 3 verbunden.
Innerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 zweigt von dem
Kraftstoffzulauf 15 eine erste Zweigleitung 17 ab, in der eine Zumesseinheit 19 angeordnet ist. Die Zumesseinheit 19 dient dazu, die von Pumpenelementen 21 der Kraftstoffhochdruckpumpe angesaugte Kraftstoffmenge und damit auch deren Fördermenge zu steuern. Dazu werden die Saugseiten der Pumpenelemente 21 über eine Verteilleitung 23 mit dem Ausgang der Zumesseinheit 19 hydraulisch verbunden.
Die Pumpenelemente 21 bestehen im wesentlichen aus
Saugventilen 25, hochdruckseitigen Rückschlagventilen 27 und einem Kolben 29, der in einer Zylinderbohrung (ohne Bezugszeichen) oszilliert. Die Kolben 29 der Pumpenelemente 21 werden über Rollenstößel 31 von Nocken 33 einer Antriebswelle 35 angetrieben. Die Pumpenelemente 21 fördern unter hohem Druck stehenden Kraftstoff über eine Hochdruckleitung 27 in das Rail 9.
Die Nocken 33 sind Teil einer Antriebswelle 35, die zu beiden Seiten der Nocken 33 in einem ersten Lager und in einem zweiten Lager in einem Pumpengehäuse (nicht dargestellt) drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 35 ist in einem Innenraum 39 des Pumpengehäuses angeordnet. Die Lager der Antriebswelle 35 sind in dem Blockschaltbild gemäß Figur 1 als Drosselstelle dargestellt. Das erste Lager hat in Figur 1 das Bezugszeichen 39, während das zweite Lager mit dem Bezugszeichen 41 versehen wurde.
Ein Kraftstoffrücklauf 43 stellt eine hydraulische Verbindung zwischen dem Innenraum 38 des Pumpengehäuses und der Rücklaufleitung 13 her. In dem Kraftstoffrücklauf 43 ist ein Druckregelventil 45 angeordnet. In dem Druckregelventil 45 können unterschiedliche Drosseln (nicht dargestellt) integriert sein.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe ist das Druckregelventil 45 stromabwärts des Innenraums 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 angeordnet. Dies bedeutet, dass in dem Innenraum 38 nahezu der gleiche Druck wie auf der Druckseite der Vorförderpumpe 5 herrscht. In der Regel beträgt der Druck auf der Druckseite der Vorförderpumpe 5 und damit des Innenraums 38 etwa 3 bar bis etwa 6 bar.
Dieser im Innenraum 38 herrschende Druck führt zu einer Verringerung der Kavitationsneigung und damit zur Unterdrückung von Dampfblasen, insbesondere bei hohen Drehzahlen. Außerdem führt der erhöhte Innendruck im Innenraum 38 des Pumpengehäuses dazu, dass Kraftstoff durch das erste Lager 39 und das zweite Lager 41 gepresst wird. Dadurch wird, abhängig vom im Innraum 38 herrschenden Druck, der Viskosität des Kraftstoffs und dem Strömungswiderstand des ersten Lagers 39 und des zweiten Lagers 41, ein definierte Kraftstoffmenge durch die Lager 39 und 41 gepresst. Dies führt zu einer deutlichen Erhöhung der Belastbarkeit sowohl des ersten Lagers 39, als auch des zweiten Lagers 41.
Da das erste Lager 39 und das zweite Lager 41 in der Regel als Gleitlager ausgebildet sind, bildet sich durch die zwangsweise Durchströmung der Lager 39 und 41 in den Lagern 39 und/oder 41 ein hydrostatischer Schmierkeil aus. Dadurch erhöht sich die Belastbarkeit des ersten Lagers 39 und des zweiten Lagers 41 erheblich und gleichzeitig wird auch die Wärmeabfuhr aus dem ersten Lager 39 und dem zweiten Lager 42 verbessert.
Um die Streuung der Kraftstoffmenge, welche durch das erste Lager 39 strömt, und damit auch die Streuung der Belastbarkeit des ersten Lagers zu verringern, ist in Reihe mit dem ersten Lager 39 eine erste optionale
Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 angeordnet. Diese erste Durchflussbegrenzungseinrichtung kann, wie in Figur 1 angedeutet, als Drossel ausgebildet sein. Alternativ kann sie auch als Blende, oder als Stromregelventil ausgebildet sein.
Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, dass aufgrund der Fertigungstoleranzen beispielsweise am Durchmesser des
Lagerzapfens (nicht dargestellt) der Antriebswelle 35 für das erste Lager 39 und der zugehörigen Lagerschale (nicht dargestellt) im Pumpengehäuse bei ungünstiger Toleranzlage die Kraftstoffmenge, welche durch das erste Lager 39 strömt, innerhalb einer Serie von Kraftstoffhochdruckpumpen 1 erheblich streuen kann. Dieser unerwünschte Effekt wird, falls erforderlich, durch die erfindungsgemäße erste Durchflußbegrenzungseinrichtung 47 auf ein unkritisches Maß verringert .
Durch die Reihenschaltung des ersten Lagers 39 und der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung kann gewährleistet werden, dass die Menge des Kraftstoffs, welche durch das erste Lager 39 strömt, innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Bereichs gehalten werden kann. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass der Strömungswiderstand der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 mit sehr hoher Genauigkeit eingestellt werden kann. Durch eine geeignete Abstimmung des Strömungswiderstands der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 und dem im Innenraum 38 herrschenden Druck kann bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 1 die durch das erste Lager 39 strömende Kraftstoffmenge bei allen Toleranzlagen, die bei der Serienfertigung auftreten, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten werden.
Bei Bedarf kann auch für das zweite Lager 41 eine geeignete zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen werden. In der Figur 1 ist im KraftstoffZulauf 15 ein Filter vorgesehen, der auch die Funktion einer
Dämpfungseinrichtung 49 übernimmt. Damit können eventuell auftretende Druckschwingungen im Niederdruckbereich gedämpft werden. Alternativ kann die Dämpfungseinrichtung 49 auch als Dämpfer mit einem Gaspolster ausgebildet sein oder entfallen.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe 1 hat unter anderem folgende Vorteile:
Durch die Anordnung des Druckregelventils 45 im Kraftstoffrücklauf 43 wird das im Innenraum 38 des Pumpengehäuses herrschende Druckniveau angehoben, was die Gefahr von Kavitation und die Gefahr der Dampfblasenbildung verringert .
Außerdem werden sowohl das erste Lager 39 als auch das zweite Lager 41 dadurch zwangsweise von Kraftstoff durchströmt, was deren Belastbarkeit sowohl bezüglich mechanischer als auch thermischer Beanspruchungen deutlich erhöht .
Eventuell auftretende Schwankungen der Durchflussmenge zwischen verschiedenen Exemplaren in Serie gefertigten erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpen 1 können durch eine in Reihe geschaltete erste
Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 und/oder eine zweite
Durchflussbegrenzungseinrichtung reduziert werden.
Die zu Schmier- und Kühlzwecken durch das Pumpengehäuse und die Lager 39 und 41 strömende Kraftstoffmenge wird stark erhöht . Eine Schmierdrossel zur Einstellung einer definierten Schmiermenge kann entfallen. Durch die großen Schmiermengen werden eventuell vorhandene Partikel schnell aus dem Innenraum geschwemmt.
Die Förderhöhe der Vorförderpumpe kann oftmals reduziert werden, was den Wirkungsgrad des Einspritzsystem verbessert .
In den nachfolgenden Figuren werden weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Kraftstoffhochdruckpumpen und erfindungsgemäßer Kraftstoffeinspritzsysteme ebenfalls als Blockschaltbild dargestellt. Dabei werden nur die wesentliche Unterschiede erläutert. Gleiche Bauteile werden mit gleichen
Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich der vorangegangenen Ausführungsbeispiele Gesagte entsprechend. In den Figuren 2 bis 7 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Bauteile mit den Bezugszeichen gemäß Figur 1 versehen und es wird bezüglich dieser Bauteile auf das im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel Gesagte verwiesen.
Der wesentliche Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und dem zweiten
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 besteht darin, dass die erste Zweigleitung 17 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel vom Kraftstoffrücklauf 43 abzweigt. Dies bedeutet, dass der gesamte von der Vorförderpumpe 5 geförderte Kraftstoff durch den KraftstoffZulauf 15 zunächst in den Innenraum 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe gelangt und sich erst dort verzweigt. Dadurch wird eine noch bessere Durchströmung und Kühlung der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 erreicht. Um eventuell auftretende Druckschwingungen im Niederdruckbereich zu dämpfen, ist im Kraftstoffrücklauf 43 eine Dämpfungseinrichtung 49 vorgesehen. Die Dämpfungseinrichtung 49 ist in Strömungsrichtung gesehen vor dem Druckregelventil 45 und der Zumesseinheit 19 angeordnet. Die Dämpfungseinrichtung 49 ist in der Figur 2 als Filter mit erforderlichenfalls erhöhtem Strömungswiderstand (nicht dargestellt) ausgebildet. Alternativ dazu kann die Dämpfungseinrichtung 49 auch als Dämpfer mit einem Gaspolster ausgebildet sein, angeordnet ist.
Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 entspricht in weiten Teilen dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die Vorförderpumpe 5, anders als bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, nicht von einem Elektromotor (nicht dargestellt) , sondern direkt von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die Einzelheiten dieses Antriebs sind in Figur 3 nicht dargestellt.
In Strömungsrichtung vor der Vorförderpumpe 5, nämlich zwischen dem Filter 7 und der Vorförderpumpe 5 ist eine Saugdrossel 51 vorgesehen, welche die Fördermenge der Vorförderpumpe 5 vor allem bei hohen Drehzahlen begrenzt.
Die Vorförderpumpe 5 kann als Flügelzellenpumpe, als Außenzahnradpumpe oder als Innenzahnradpumpe, insbesondere als Gerotorpumpe, ausgebildet sein. Bei diesen Pumpen ist zwischen den sich drehenden Bauteilen und dem Pumpengehäuse ein Spalt vorhanden, der Leckageverluste verursacht. Diese Spalt ist in Figur 3 durch das Symbol einer Drossel (siehe Bezugszeichen 53) dargestellt. Die durch den Spalt abfließende Leckagemenge wird durch eine Leckageleitung 55 abgeführt. Die Leckageleitung 55 versorgt bei diesem Ausführungsbeispiel das erste Lager 39 mit Kraftstoff.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Absteuerleitung 56 vorgesehen, welche vom Druckregelventil 45 abgeht und stromaufwärts der Saugdrossel 51 in den Kraftstoffzulauf 15 mündet. Über die Absteuerleitung 56 wird die überschüssige Kraftstoffmenge aus der Druckregelung in den Zulauf 15 abgeführt.
Das erste Lager 39 wird aus dem Innenraum 38 mit Kraftstoff versorgt. Von der Leckageleitung 55 geht eine zweite Zweigleitung 57 ab, welche in den Kraftstoffrücklauf 43 mündet. Durch die zweite Zweigleitung 57 wird auch die Schmiermenge des ersten Lagers 39 abgeführt. In der zweiten Zweigleitung 57 kann eine Bypass-Drossel 59 vorgesehen sein.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 1 dargestellt, das viele Parallelen zu dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 aufweist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist an der Vorförderpumpe 5 eine Leckageleitung 55 angeordnet .
Das erste Lager 39 wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel aus dem Innenraum 38 mit Kraftstoff versorgt. Von der Leckageleitung 55 geht eine zweite Zweigleitung 57 ab, welche in den Kraftstoffrücklauf 43 mündet. Durch die zweite Zweigleitung 57 wird auch die Schmiermenge des ersten Lagers 39 abgeführt. In der zweiten Zweigleitung 57 kann eine Bypass-Drossel 59 vorgesehen sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zumesseinheit 19 im Kraftstoffzulauf 15 angeordnet, wie dies auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 der Fall ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird der Kraftstoffrücklauf 43 nicht in den Tank 3, wie bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2, sondern wie im dritten Ausführungsbeispiel in den Kraftstoffrücklauf 15 und zwar stromaufwärts der Saugdrossel 51 zurückgeführt.
Der wesentliche Unterschied des fünften Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5 zu dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 besteht darin, dass bei dem fünften Ausführungsbeispiel die Zumesseinheit 19 und die optionale Dämpfungseinrichtung 49 im Kraftstoffrücklauf 43 angeordnet ist. Dabei kann die Druckentlastung für die Bewegung des Kolbens des Druckregelventils 45 wahlweise in den Kraftstoffzulauf 15 oder den Kraftstoffrücklauf 43 angeschlossen werden.
Außerdem weist das Druckregelventil 45 eine gesonderte Absteuerleitung 56 aufweist, die, ähnlich wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel, vor der Saugdrossel 51 in den Kraftstoffzulauf 15 mündet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoffrücklauf 43 über die Rücklaufleitung 13 in den Tank 3 zurückgeführt. In einer dritten Zweigleitung 63, welche den Innenraum 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 mit dem Kraftstoffrücklauf 43 verbindet, ist eine zweite Bypass-Drossel 61 angeordnet. In Reihe zu der zweiten Bypass-Drossel 61 ist in der dritten Zweigleitung 63 noch ein Druckbegrenzungsventil 65 vorgesehen. Das Druckbegrenzungsventil 65 sorgt dafür, dass beim Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Druck im Innenraum 38 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 1 und dem Kraftstoffrücklauf 43 die dritte Zweigleitung 63 geöffnet wird und somit der überschüssige Kraftstoff aus dem Innenraum 38 abströmen kann .
Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 mündet die Leckageleitung 55 in den Innenraum 38 des
Pumpengehäuses. Das erste Lager 39 wird mit unter Druck stehendem Kraftstoff aus dem Innenraum 38 des Pumpengehäuses versorgt, der anschließend durch die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 strömt und dann in den Kraftstoffrücklauf 63 gelangt. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffzumesseinheit 19 auf der Seite des Kraftstoffrücklaufs 43 angeordnet mit den bereits mehrfach erwähnten Vorteilen; sie kann jedoch auch auf der Seite des KraftstoffZulaufs 15 angeordnet sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 ist die Vorförderpumpe 5 als elektromotorische getriebene Kraftstoffpumpe ausgebildet, die in der Nähe des Tanks 3 angeordnet ist. Die Zumesseinheit 19 ist auf der Kraftstoffzulaufseite 15 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 angeordnet. Das Druckregelventil 45 ist eingangsseitig an den Kraftstoffzulauf 15 angeschlossen. Die Ausgangsseite des Druckregelventils 45 mündet in den Kraftstoffrücklauf 43. In den Kraftstoffrücklauf 43 mündet auch die dritte Zweigleitung 63 in der nicht nur eine zweite Bypass-
Drossel, sondern auch eine Dämpfungseinrichtung 49, wie zum Beispiel einen Filter, angeordnet ist. Außerdem wird in den Kraftstoffrücklauf 43 auch der Kraftstoff, welche durch das erste Lager 39 und die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 strömt abgeführt.
Entsprechendes gilt für das zweite Lager 41, das bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 mit einer zweiten Durchflussbegrenzungseinrichtung 67, deren Funktionsweise der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 entspricht, versehen ist.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoffhochdruckpumpe für ein
Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, mit einer Antriebswelle (35) , wobei die Antriebswelle (35) in dem Pumpengehäuse durch ein erstes Lager (39) und ein zweites Lager (41) gelagert ist, mit mindestens einem bezüglich der Antriebswelle (35) radial angeordneten Pumpenelement (21), mit einem KraftstoffZulauf (15) , wobei eine Vorförderpumpe (5) Kraftstoff in den KraftstoffZulauf (15) fördert, mit einem Kraftstoffrücklauf (43) , mit einer Zumesseinheit (19) zur Regelung der Fördermenge des oder der Pumpenelemente (21), und mit einem Druckregelventil (45) , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (45) im Kraftstoffrücklauf (43) angeordnet ist. (Figuren 1 bis 6)
2. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (39) von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird, und dass das erste Lager (39) sowohl mit dem Kraftstoffzulauf (15) als auch mit dem Kraftstoffrücklauf (43) hydraulisch in Verbindung steht.
3. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste
Durchflussbegrenzungseinrichtung (47) vorgesehen ist, und dass die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung (47) in Reihe mit dem ersten Lager (39) geschaltet ist.
4. Kraftstoffhochdruckpumpe für ein
Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, mit einer Antriebswelle (35) , wobei die Antriebswelle (35) in dem Pumpengehäuse durch ein erstes Lager (39) und ein zweites Lager (41) gelagert ist, mit mindestens einem bezüglich der Antriebswelle (35) radial angeordneten Pumpenelement (21) , mit einem KraftstoffZulauf (15) , wobei eine Vorförderpumpe (5)
Kraftstoff in den KraftstoffZulauf (14) fördert, mit einem Kraftstoffrücklauf (43) , und mit einer Zumesseinheit (19) zur Regelung der Fördermenge des oder der Pumpenelemente (21), und mit einem im KraftstoffZulauf (15) angeordneten Druckregelventil (45) , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (39) von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird, dass das erste Lager (39) sowohl mit dem KraftstoffZulauf (15) als auch mit dem Kraftstoffrücklauf (43) hydraulisch in Verbindung steht, dass eine erste Durchflussbegrenzungseinrichtung (47) vorgesehen ist, und dass die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung (47) in Reihe mit dem ersten Lager (39) geschaltet ist. (Figur 7)
5. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumesseinheit (19) zwischen der Vorförderpumpe (5) und der
Kraftstoffhochdruckpumpe (1) im KraftstoffZulauf (15) angeordnet ist.
6. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumesseinheit (19) zwischen dem Druckregelventil (45) und der
Kraftstoffhochdruckpumpe (1) im Kraftstoffrücklauf (43) angeordnet ist.
7. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Durchflussbegrenzungseinrichtung (47) in Strömungsrichtung vor oder nach dem ersten Lager (39) angeordnet ist.
8. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (41) von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird, und dass das zweite Lager (41) sowohl mit dem KraftstoffZulauf (15) als auch mit dem Kraftstoffrücklauf (43) hydraulisch in Verbindung steht.
9. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite
Durchflussbegrenzungseinrichtung (67) vorgesehen ist, und dass die zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung (67) in Strömungsrichtung vor oder nach dem zweiten Lager (41) angeordnet ist.
10. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckbegrenzungseinrichtung (47) und/oder die zweite Druckbegrenzungseinrichtung (67) als Drossel oder Blende ausgebildet ist.
11. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckbegrenzungseinrichtung (47) und/oder die zweite Druckbegrenzungseinrichtung (67) als Stromregelventil ausgebildet ist.
12. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager
(39) von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird, und dass das erste Lager (39) von einer Leckageleitung (55) der Vorförderpumpe (5) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt wird. (Figur 7)
13. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (39) und/oder das zweite Lager (41) als Gleitlager ausgebildet ist.
14. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffanschluss (15) in einen Innenraum (38) des Pumpengehäuses mündet.
15. Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Vorförderpumpe (5) , mit einem Tank (3) , mit einer
Kraftstoffhochdruckpumpe (1) , mit einem Comnmon-Rail (9) und mit mindestens einem Injektor, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe (1) eine Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.
16. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) von der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
17. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) von einem
Elektromotor angetrieben wird.
18. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) als Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
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