WO2007107411A2

WO2007107411A2 - Kraftstoffhochdruckpumpe und kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: WO2007107411A2
Application number: PCT/EP2007/051275
Authority: WO
Inventors: Achim Koehler; Christian Langenbach; Pietro De Carlo
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-09-27
Also published as: WO2007107411A3; DE102006013165A1

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 Kraftstoffhochdruckpumpe (1) deutlich erhöht wird.

Description

Kraftstoffhochdruckpumpe und Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffemspritzsystem 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 Kraftstoff hochdruckpumpe 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.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird bei 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 der Pumpenelemente, und mit einer Druckhalteeinrichtung, dadurch gelöst, dass die Druckhalteeinrichtung im Kraftstoffrücklauf angeordnet ist, dass stromabwärts der

Vorförderpumpe eine Zweigleitung vom Kraftstoffzulauf abzweigt, dass die Zumesseinheit in der Zweigleitung angeordnet ist, dass stromabwärts der Abzweigung der Zweigleitung im Kraftstoffzulauf ein Überströmventil vorgesehen ist, und dass das Überströmventil die zur Kühlung und Schmierung in das Pumpengehäuse strömende Kraftstoffmenge steuert und/oder regelt.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Druckregelventils im Kraftstoffrücklauf wird u.a. erreicht, dass der Druck im Pumpengehäuse gegenüber herkömmlichen Konstruktionen angehoben wird, was die Kavitationsneigung im inneren des Pumpengehäuses verringert. Das Überströmventil sorgt dafür, 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. Schließlich wird die Bildung von Dampfblasen und örtlichen Überhitzungen (sog. hot spots) wirksam unterbunden.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff hochdruckpumpe 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.

Durch das Überströmventil wird sichergestellt, dass der Druckaufbau im Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe, das heißt in den Pumpenelements und damit auch in einem Common Rail schnellstmöglich erfolgt, so dass die mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe ausgerüstete Brennkraftmaschine sehr schnell startet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Lager und/oder das zweite Lager von unter Druck stehendem Kraftstoff geschmiert wird. Dadurch wird das erste und/oder das zweite Lager zwangsweise von Kraftstoff durchströmt und somit eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Lager in allen Betriebspunkten sichergestellt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine erste Durchflussbegrenzungseinrichtung und/oder eine zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung vorgesehen, die in Reihe mit dem ersten Lager und/oder dem zweiten Lager geschaltet ist. Dadurch können die Lager strömenden Kraftstoffmengen trotz der Fertigungstoleranzen innerhalb vorgegebener Grenzen gehalten werden, zu halten. In Folge dessen wirken sich die Fertigungstoleranzen nur noch in geringem Umfang auf die Tragfähigkeit der Lager aus, so dass auch bei ungünstiger Toleranzlage in allen Betriebspunkten der Kraftstoffhochdruckpumpe die Belastbarkeit der Lager gewährleistet 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 und/oder das zweite Lager strömt und somit dessen Kühlung und Schmierung in allen Betriebspunkten gewährleistet ist.

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. Das erfindungsgemäße Überströmventil kann über eine Steuerleitung mit dem stromaufwärts der Vorförderpumpe herrschenden Steuerdruck oder mit dem stromabwärts der Vorförderpumpe herrschenden Steuerdruck beaufschlagt werden. Alternativ kann das Überströmventil einen, zwei oder drei Ausgänge aufweisen. Wirkungsweise und Vorteile dieser Varianten werden im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung ausführlich erläutert.

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

Figur 1 Mehrere Varianten eines Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe.

Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele

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. Die Vorförderpumpe 5 kann mechanisch mit der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 gekoppelt sein oder von einem Elektromotor angetrieben werden.

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. In dem Kraftstoffzulauf 15 ist ein Überströmventil 16 vorgesehen. Die Funktionsweise des Überströmventils 16 wird weiter unten noch im Detail erläutert.

Stromabwärts der Vorförderpumpe 5 und somit in der Regel 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 1 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

Druckhalteventilen 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 37 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 38 des Pumpengehäuses angeordnet. Die Lager der Antriebswelle 35 sind in dem Blockschaltbild gemäß Figur 1 als Drosselstellen 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 Druckhalteeinrichtung 45 angeordnet. Das Druckhalteeinrichtung 45 ist stromabwärts der

Innenraums 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 und parallel zu dem ersten Lager 39 und dem zweiten Lager 41 angeordnet. Dies bedeutet, dass in dem Innenraum 38 ein Druck herrscht, der in etwa gleich groß wie der Öffnungsdruck der Druckhalteeinrichtung 45 ist. Der Öffnungsdruck der Druckhalteeinrichtung 45 liegt deutlich über dem Umgebungsdruck und kann etwa 3 bar bis 6 bar betragen. In manchen Anwendungsfälle kann er jedoch auch darüber oder darunter liegen.

Alternativ kann die Druckhalteeinrichtung 45 auch als Drossel oder Blende ausgeführt werden.

Dieser im Innenraum 38 herrschende Druck führt zu einer Verringerung der Kavitationsneigung und damit zur Unterdrückung von Dampfblasen, insbesondere bei hohen Drehzahlen. Dieser erhöhte Innendruck steht auch am ersten Lager 39 und am zweiten Lager 41 an. In Folge dessen wird Kraftstoff durch das erste Lager 39 und das zweite Lager 41 gepresst. Da das erste Lager 39 und das zweite Lager 41 in der Regel als Gleitlager ausgebildet sind, bildet sich durch die zwangsweise Durchströmung 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. 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 39 zu verringern, kann in Reihe mit dem ersten Lager 39 eine erste optionale Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 geschaltet sein. Diese erste Durchflussbegrenzungseinrichtung kann, wie in Figur 1 angedeutet, als Drossel ausgebildet sein. Alternativ kann sie auch als Blende oder als Rückschlagventil ausgebildet sein.

Es hat sich nämlich 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 baugleichen Kraftstoffhochdruckpumpen 1 erheblich streuen kann. Durch die

Reihenschaltung des ersten Lagers 39 und der ersten Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 kann gewährleistet werden, dass die Menge des Kraftstoffs, welche durch das erste Lager 39 strömt, sehr genau und unabhängig von der Toleranzlage der Bauteile eingestellt werden kann.

Bei Bedarf kann auch für das zweite Lager 41 eine geeignete zweite

Durchflussbegrenzungseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen werden.

Die Leckage der Vorförderpumpe 5 wird über eine Leckageleitung 49 in den Kraftstoffrücklauf 43 abgeführt. In der Figur sind die Undichtigkeiten der Vorförderpumpe 5, welche zu der erwähnten Leckage führen als Drossel (ohne Bezugszeichen) in der Leckageleitung 49 dargestellt.

Wenn die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung 47 als Drossel ausgeführt ist, begrenzt es im normalen Betriebsbereich sowohl den Durchfluss durch das erste Lager 39 als auch die Leckage der Vorförderpumpe 5.

Stromaufwärts der Vorförderpumpe 5 kann eine Saugdrossel 51 vorgesehen werden. Durch die Saugdrossel 51 kann die Fördermenge der Vorförderpumpe 5 bei Höchstdrehzahl eingestellt werden. Da die maximale Fördermenge der Pumpenelemente 21 bei Höchstdrehzahl konstruktiv festgelegt ist, liegt damit auch die Absteuermenge der Druckregeleinrichtung 45 fest. In Folge dessen kann über die Saugdrossel 51 die Menge des Kraftstoffs, die zur Kühlung und Schmierung in den Innenraum 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 gelangt, eingestellt werden.

Das Überströmventil 16 hat die Aufgabe, den Druckaufbau beim Start der Brennkraftmaschine zu steuern. Es kann einstufig, zweistufig oder dreistufig ausgeführt sein. In der Figur ist ein Überströmventil 16 mit einem ersten Ausgang 18.1, einem zweiten Ausgang 18.2 und einem dritten Ausgang 18.3 dargestellt. Jeder Stufe des Überströmventils 16 ist ein Ausgang 18.1 bis 18.3 zugeordnet.

Wenn das Überströmventil 16 einstufig ausgeführt ist, wird beim Erreichen eines ersten Öffnungsdrucks der erste Auslass 18.1 des Überströmventils 16 geöffnet. Der erste Auslass 18.1 ist über den Kraftstoffzulauf 15 mit einem Innraum 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 verbunden. Dies bedeutet, dass bis zum Erreichen des ersten Öffnungsdrucks die gesamte Fördermenge der Vorförderpumpe 5 über die erste Zweigleitung 17 in den Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 gelangt. Dadurch erfolgt der Druckaufbau im Common Rail 9 sehr schnell. Eine zwangsweise Schmierung durch Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf 15 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 findet während der Startphase nicht statt, wenn das Überströmventil 16 einstufig ausgebildet ist.

Wenn das Überströmventil 16 zweistufig ausgeführt ist, wird mit Erreichen eines zweiten Öffnungsdruckes, der kleiner als der erste Öffnungsdruck ist, ein zweiter Ausgang 18.2 geöffnet. In dem zweiten Ausgang 18.2 ist eine Drossel (ohne Bezugszeichen) vorgesehen, welche die durch den zweiten Ausgang zur Schmierung in den Innenraum 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 fließende Kraftstoffmenge begrenzt. Dadurch wird einerseits ein rascher Druckaufbau im Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 erreicht und eine unter allen Umständen ausreichend Schmierung der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 gewährleistet.

Mit Erreichen des ersten Öffnungsdrucks öffnet zusätzlich der erste Ausgang 18.1 des Überdruckventils 16 und die gesamte Absteuermenge gelangt in den Innenraum 38 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1.

Dieses zweistufige Betriebverhalten kann auch durch ein einstufiges Überströmventil 16 und ein parallel zu dem Überströmventil 16 geschaltetes Druckbegrenzungsventil 20 und eine Drossel 22 erreicht werden. Dabei entspricht der Öfϊhungsdruck des Druckbegrenzungsventils 20 dem zweiten Öffhungsdruck des Überströmventils 16 sein. Diese Untervariante ermöglicht es, die Öfϊhungsdrücke von Überströmventil 16 und Druckbegrenzungsventil 20 sehr genau und unabhängig voneinander einzustellen.

Bei einer dritten alternativen Ausgestaltung des Überströmventils 16 ist ein dritter Ausgang 18.3 vorgesehen, der vor der Saugdrossel 51 in den Kraftstoffzulauf 15 mündet. Der dritte Ausgang 18.3 wird mit Erreichen eines dritten Öffnungsdruckes, der größer als der erste Öffnungsdruck geöffnet. Durch die dritte Stufe wird vermieden, dass ein unnötig große Kraftstoffmenge durch den Innenraum 38, die Lager 39 und 41 sowie die Rücklaufleitung 13 in den Tank 3 zurückgefördert wird. Dadurch verringert sich die Leistungsaufnahme der Vorförderpumpe 5 bei sehr großen Fördermengen und die Gesamtmenge, die vom Tank über die Pumpe zurück in den Tank gefördert wird.

Je nach Bedarf kann das Überströmventil 16 mit einem Ausgang 18.1, zwei Ausgängen 18.1 und 18.2 oder 18.1 und 18.3 oder drei Ausgängen 18.1, 18.2 und 18.3 ausgeführt werden.

Das Überströmventil 16 kann wahlweise als Druckregelventil, welches den Druck am Ausgang weitgehend konstant hält, oder als Druckbegrenzungsventil, welches den Druck am Eingang begrenzt, ausgebildet sein. Beide Varianten unterscheiden sich durch den Steuerdruck voneinander. Wenn das Überströmventil 16 als Druckregelventil arbeiten soll, wird der Druck im Innenraum 38 als Steuerdruck herangezogen. Wenn das Überströmventil 16 als Druckbegrenzungsventil arbeiten soll, wird der Druck auf der Saugseite der Vorförderpumpe 5 als Steuerdruck herangezogen. In der Figur sind drei Steuerleitungen 53.1, 53.2 und 53.3 eingezeichnet, die alternativ vorgesehen werden können. Die Steuerleitung 53.1 verbindet das Überströmventil 16 mit der Rücklaufleitung. Die Steuerleitung 53.2 verbindet das Überströmventil 16 mit dem Kraftstoffzulauf 15 und die Steuerleitung 53.3 verbi das Überströmventil 16 mit dem Innenraum 38 der Kraftatoffhochdruckpumpe. Die erste Alternative hat sich in vielen Anwendungen als besonders vorteilhaft erwiesen; jedoch können bei bestimmten Anwendungen auch die anderen Alternativen vorteilhaft sein.

Die erfmdungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe 1 hat unter anderem folgende Vorteile: Durch das Überströmventil 16 wird ein rascher Druckaufbau im Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 beim Start erreicht. Bei zweistufiger Ausgestaltung des Überströmventils 16 wird die Kraftstoffhochdruckpumpe schon während des Starts zwangsweise geschmiert.

Durch die dreistufige Ausgestaltung des Überströmventils 16 wird die Leistungsaufnahme der Vorförderpumpe 1 bei hohen Fördermengen reduziert.

Durch die Anordnung der Druckhalteeinrichtung 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 zwangsweise von Kraftstoff durchströmt, was deren Belastbarkeit sowohl bezüglich mechanischer als auch thermischer Beanspruchungen deutlich erhöht. Dadurch wird die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 robuster oder kann kleiner gebaut werden.

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. In Folge dessen können die Förderhöhe und/oder die Fördermenge der Vorförderpumpe gegenüber herkömmlichen Kraftstoffversorgungssystemen reduziert werden.

Weil die von den Pumpenelemente 21 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 geförderte Kraftstoffmenge nicht durch den Innenraum 38 geführt wird, wird die Gefahr verringert, dass Partikel aus dem Innenraum 38 in den Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 gelangen.

Durch die großen Schmiermengen werden eventuell vorhandene Partikel schnell aus dem Innenraum 38 geschwemmt.

Der Aufbau des erfmdungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems ist sehr einfach im Aufbau und kostengünstig.

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 einer Druckhalteeinrichtung (45), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (45) im Kraftstoffrücklauf (43) angeordnet ist, dass stromabwärts der Vorförderpumpe (5) eine Zweigleitung (17) vom Kraftstoffzulauf (15) abzweigt, dass die Zumesseinheit (19) in der Zweigleitung (17) angeordnet ist, dass stromabwärts der Abzweigung der Zweigleitung (17) im Kraftstoffzulauf (15) ein Überströmventil (16) vorgesehen ist, und dass das Überströmventil (16) die zu Kühlung und Schmierung in das Pumpengehäuse strömende Kraftstoffmenge steuert und/oder regelt.

2. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (39) und/oder das zweite Lager (41) mit Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf (15) geschmiert wird, und dass das erste Lager (39) und/oder das zweite Lager (41) mit dem Kraftstoffrücklauf (43) hydraulisch in Verbindung steht.

3. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 2, 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 nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung vorgesehen ist, und dass die zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung in Reihe mit dem zweiten Lager (41) geschaltet ist.

5. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchflussbegrenzungseinrichtung (47) und/oder die zweite Durchflussbegrenzungseinrichtung als Drossel, als Blende oder als Stromregelventil ausgebildet ist.

6. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (16) über eine Steuerleitung (53.1, 53.2, 53.3) mit dem in der Rücklaufleitung (13) herrschenden Druck, mit dem stromaufwärts der Vorförderpumpe (5) herrschenden Druck, oder mit dem im Innenraum (38) herrschenden Druck beaufschlagt wird.

7. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (16) einen ersten Ausgang (18.1) aufweist, dass der erste Ausgang (18.1) in das Pumpengehäuse mündet, und dass der erste Ausgang (18.1) geöffnet wird, sobald der Steuerdruck größer oder gleich einem ersten Öffnungsdruck des Überströmventils (16) ist.

8. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (16) einen zweiten Ausgang (18.2) mit einer Drossel (22) aufweist, dass der zweite Ausgang (18.2) in das Pumpengehäuse mündet, dass der zweite Ausgang (18.2) geöffnet wird, sobald der Steuerdruck größer oder gleich einem zweiten

Öffnungsdruck des Überströmventils (16) ist, und dass der zweite Öffnungsdruck kleiner als der erste Öffnungsdruck des Überströmventils (16) ist.

9. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (16) einen dritten Ausgang (18.3) aufweist, dass der dritte Ausgang (18.3) stromaufwärts der Vorförderpumpe (5) in den Kraftstoffzulauf (5) mündet, dass der dritte Ausgang (18.3) geöffnet wird, sobald der Steuerdruck größer oder gleich einem dritten Öffnungsdruck des Überströmventils (16) ist, und dass der dritte Öffnungsdruck größer als der erste Öffnungsdruck des Überströmventils (16) ist.

10. Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Vorförderpumpe (5), mit einem Tank (3), mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe (1), mit einem Common-

Rail (9) und mit mindestens einem Injektor, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe (1) eine Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.