WO2009053178A1 - Hochdruckkraftstoffpumpe - Google Patents

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WO2009053178A1
WO2009053178A1 PCT/EP2008/062373 EP2008062373W WO2009053178A1 WO 2009053178 A1 WO2009053178 A1 WO 2009053178A1 EP 2008062373 W EP2008062373 W EP 2008062373W WO 2009053178 A1 WO2009053178 A1 WO 2009053178A1
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pressure
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Friedrich Boecking
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel pump for operating an internal combustion engine and consisting of a pump housing and two lying in a plane pump cylinder heads, which are each connected to a common low-pressure inlet and a high pressure port and in each of which a pump piston is guided, both pump pistons together via a polygonal design a mounted by means of two bearings pump camshaft are movable and by this movement the fuel of the
  • a high-pressure fuel pump is already known, wherein this consists of a split housing in which a pump drive shaft is mounted.
  • This pump drive shaft impresses via an eccentric and a polygonal training on a likewise arranged in the housing pump piston on a translational movement.
  • fuel is sucked from a low-pressure circuit in a pressure chamber arranged above the pump piston, compressed to high pressure and conveyed by means of a high-pressure valve to a high-pressure accumulator.
  • a disadvantage of such an arrangement is the complex design of the pump housing.
  • this object is achieved in that the two bearings of the pump camshaft are arranged in each case one connected to the pump housing flange and also is integrated in one of these two flanges of the low pressure inlet of the pump. Because the use of two flanges, the pump housing can be kept simple, as it only with holes for the pump camshaft and the pump piston to be provided. In addition, material for lines can be saved by integrating the low-pressure inlet into one of the two flanges.
  • a metering unit and / or a return to a fuel tank are integrated in the flange with low-pressure inlet.
  • the advantage here is the space-saving arrangement, as well as a reduction of manufacturing costs due to saving of line material.
  • a feed pump for generating the low pressure of the low pressure inlet is integrated into the flange with low pressure inlet. This has the
  • the high pressure fuel pump can be designed as a very compact unit and the lines of the low pressure circuit can be kept very short.
  • the feed pump is designed in the manner of a gear pump.
  • the feed pump is designed in the manner of a vane pump. By using such a pump, a small space is required in the axial direction.
  • the feed pump is designed in the manner of an internal gear pump.
  • the advantage of such a pump is the compact and robust construction.
  • an O-ring is placed in the radial and axial direction between the flange carrying the low-pressure inlet and the pump housing.
  • annular groove is provided as a connection between the low pressure inlet of the flange and fuel lines of the pump cylinder heads.
  • FIG. 1 shows a high-pressure fuel pump in section along the pump camshaft according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a high-pressure fuel pump in section along the pump camshaft with integrated feed pump according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a high-pressure fuel pump, which consists essentially of a pump housing 1 and two oppositely arranged pump cylinder heads 2a and 2b.
  • pump pistons 5a and 5b are respectively arranged, which are operated together via the polygonal design 6 of a pump camshaft 8.
  • the respective pressure chambers arranged above the pump pistons 5a and 5b are connected to a common low-pressure inlet 3 and to a respective high-pressure connection 4a and 4b.
  • the bearings 7a and 7b of the pump camshaft 8 are integrated in both sides of the pump housing 1 arranged flanges 9 and 10.
  • the flange 9 is also a metering unit 11, which controls the two pressure chambers of the pump piston 5a and 5b amount of fuel supplied, and a return 12 to a not shown
  • the pump piston 5 a and 5 b are moved over the polygonal training 6 of the pump camshaft 8, whereby fuel from the low pressure inlet 3 is sucked, compressed and conveyed to the respective high pressure port 4 a or 4 b.
  • the pump cylinder heads 2a and 2b are not disposed opposite to each other. Therefore, only the pump cylinder head 2a can be seen in FIG.
  • a feed pump 13 is additionally integrated in flange 9. However, in this case, the return 12 is not placed in the flange 9.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine und bestehend aus einem Pumpengehäuse (1) und zwei in einer Ebene liegenden Pumpenzylinderköpfen (2a, 2b), welche jeweils mit einem gemeinsamen Niederdruckzulauf (3) und einen Hochdruckanschluss (4a, 4b) verbunden sind und in denen jeweils ein Pumpenkolben (5a, 5b) geführt ist, wobei beide Pumpenkolben (5a, 5b) gemeinsam über eine polygone Ausbildung (6) einer mittels zweier Lager (7a, 7b) gelagerten Pumpennockenwelle (8) bewegbar sind und durch diese Bewegung den Kraftstoff des Niederdruckzulaufs (3) auf Hochdruck verdichten und zu dem jeweiligen Hochdruckanschluss (4a, 4b) fördern, wobei ferner die beiden Lager (7a, 7b) der Pumpennockenwelle (8) in jeweils einen mit dem Pumpengehäuse (1) verbundenen Flansch (9, 10) angeordnet sind und zudem in einem dieser beiden Flansche (9) der Niederdruckzulauf (3) integriert ist.

Description

Hochdruckkraftstoffpumpe
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine und bestehend aus einem Pumpengehäuse und zwei in einer Ebene liegenden Pumpenzylinderköpfen, welche jeweils mit einem gemeinsamen Niederdruckzulauf und einem Hochdruckanschluss verbunden sind und in denen jeweils ein Pumpenkolben geführt ist, wobei beide Pumpenkolben gemeinsam über eine polygone Ausbildung einer mittels zweier Lager gelagerten Pumpennockenwelle bewegbar sind und durch diese Bewegung den Kraftstoff des
Nieder druckzulaufs auf Hochdruck verdichten und zu dem jeweiligen Hochdruckanschluss fördern.
Stand der Technik
Aus der WO2005/052356 A2 ist bereits eine Hochdruckkraftstoffpumpe bekannt, wobei diese aus einem geteilten Gehäuse besteht, in welchem eine Pumpenantriebswelle gelagert ist. Diese Pumpenantriebswelle prägt über einen Exzenter und eine polygone Ausbildung einem ebenfalls in dem Gehäuse angeordneten Pumpenkolben eine translatorische Bewegung auf. Durch diese Bewegung wird in einem über dem Pumpenkolben angeordneten Druckraum Kraftstoff aus einem Niederdruckkreislauf angesaugt, auf Hochdruck verdichtet und mittels eines Hochdruckventils zu einem Hochdruckspeicher gefördert.
Nachteilhaft an einer derartigen Anordnung ist die aufwendige Gestaltung des Pumpengehäuses.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zu schaffen, bei welcher der Herstellungsaufwand für das Gehäuse reduziert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die beiden Lager der Pumpennockenwelle in jeweils einem mit dem Pumpengehäuse verbundenen Flansch angeordnet sind und zudem in einem dieser beiden Flansche der Niederdruckzulauf der Pumpe integriert ist. Denn durch die Verwendung zweier Flansche kann das Pumpengehäuses einfach gehalten werden, da es nur mit Bohrungen für die Pumpennockenwelle und die Pumpenkolben zu versehen ist. Zudem kann durch eine Integration des Niederdruckzulaufs in einen der beiden Flansche Material für Leitungen eingespart werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind in den Flansch mit Niederdruckzulauf eine Zumesseinheit und/oder ein Rücklauf zu einem Kraftstofftank integriert. Vorteilhaft ist hierbei die platzsparende Anordnung, sowie eine Verminderung des Herstellungsaufwandes wegen Einsparung von Leitungsmaterial.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in den Flansch mit Niederdruckzulauf eine Förderpumpe zum Erzeugen des Niederdrucks des Niederdruckzulaufs integriert. Dies hat den
Vorteil, dass sich die Hochdruckkraftstoffpumpe als sehr kompakte Baueinheit gestalten lässt und die Leitungen des Niederdruckkreislaufs sehr kurz gehalten werden können.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Förderpumpe nach Art einer Zahnradpumpe ausgebildet. Vorteilhaft an der Verwendung einer Pumpe dieser Bauart ist der sehr einfache und robuste
Aufbau, sowie der niedrige Herstellungsaufwand.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist Förderpumpe nach Art einer Flügelzellenpumpe ausgebildet. Durch die Verwendung einer derartigen Pumpe ist in axialer Richtung ein geringer Bauraum nötig.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Förderpumpe nach Art einer Innenzahnradpumpe ausgebildet. Der Vorteil einer derartigen Pumpe ist der kompakte und robuste Aufbau.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen dem den Niederdruckzulauf tragenden Flansch und dem Pumpengehäuse in radialer und axialer Richtung jeweils ein O-Ring platziert. Durch diese Maßnahme ist eine zuverlässige Abdichtung des Niederdruckzulaufs und damit eines sichere Förderung des Kraftstoffs zu den Orten der Hochdruckerzeugung gewährleistet.
In Weiterbildung der Erfindung ist als Verbindung zwischen dem Niederdruckzulauf des Flansches und Kraftstoffleitungen der Pumpenzylinderköpfe eine Ringnut vorgesehen. Dadurch ist die Winkellage des Flansches gegenüber dem Pumpengehäuse frei wählbar und kann den Bauraumverhältnissen angepasst werden. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Ausfuhrungsbeispiele
Es zeigen:
Figur 1 eine Hochdruckkraftstoffpumpe im Schnitt entlang der Pumpennockenwelle gemäß einer ersten Ausfuhrungsform, und
Figur 2 eine Hochdruckkraftstoffpumpe im Schnitt entlang der Pumpennockenwelle mit integrierter Förderpumpe gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform.
Figur 1 zeigt eine Hochdruckkraftstoffpumpe, welche im Wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 1 und zwei gegenüberliegend angeordneten Pumpenzylinderköpfen 2a und 2b besteht. In diesen Pumpenzylinderköpfen 2a und 2b sind jeweils Pumpenkolben 5a und 5b angeordnet, welche gemeinsam über die polygone Ausbildung 6 einer Pumpennockenwelle 8 betrieben werden. Die jeweils oberhalb der Pumpenkolben 5a und 5b angeordneten Druckräume sind mit einem gemeinsamen Niederdruckzulauf 3 und einem jeweils eigenen Hochdruckanschluss 4a und 4b verbunden. Die Lager 7a und 7b der Pumpennockenwelle 8 sind in beidseitig am Pumpengehäuse 1 angeordnete Flansche 9 und 10 integriert. Im Flansch 9 ist zudem eine Zumesseinheit 11 , welche die den beiden Druckräumen der Pumpenkolben 5a und 5b zugeführte Kraftstoffmenge steuert, und ein Rücklauf 12 zu einem nicht dargestellten
Kraftstofftank platziert. Zwischen Flansch 9 und dem Pumpengehäuse 1 sind außerdem zur Abdichtung zwei O-Ringe 14 und 15 angeordnet. Die Verbindung zu den zu den Druckräumen führenden Kraftstoffleitungen der Pumpenzylinderköpfe 2a und 2b wird seitens des Flansches 9 über eine Ringnut 16 hergestellt.
Bei Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe werden die Pumpenkolben 5a und 5b über die polygone Ausbildung 6 der Pumpennockenwelle 8 bewegt, wodurch Kraftstoff aus dem Nieder druckzulauf 3 angesaugt, verdichtet und zu dem jeweiligen Hochdruckanschluss 4a oder 4b gefördert wird. - A -
Im Unterschied hierzu sind bei der in Figur 2 dargestellten Hochdruckkraftstoffpumpe die Pumpenzylinderköpfe 2a und 2b nicht gegenüberliegend angeordnet. Es ist daher in Figur 2 lediglich der Pumpenzylinderkopf 2a zu sehen. Außerdem ist in Flansch 9 zusätzlich eine Förderpumpe 13 integriert. Allerdings ist in diesem Fall der Rücklauf 12 nicht mit im Flansch 9 platziert.

Claims

Ansprüche
1. Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine und bestehend aus einem Pumpengehäuse (1) und zwei in einer Ebene liegenden Pumpenzylinderköpfen (2a, 2b), welche jeweils mit einem gemeinsamen Niederdruckzulauf (3) und einem Hochdruckanschluss
(4a, 4b) verbunden sind und in denen jeweils ein Pumpenkolben (5a, 5b) geführt ist, wobei beide Pumpenkolben (5a, 5b) gemeinsam über eine polygone Ausbildung (6) einer mittels zweier Lager (7a, 7b) gelagerten Pumpennockenwelle (8) bewegbar sind und durch diese Bewegung den Kraftstoff des Niederdruckzulaufs (3) auf Hochdruck verdichten und zu dem jeweiligen Hochdruckanschluss (4a, 4b) fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lager (7a, 7b) der Pumpennockenwelle (8) in jeweils einem mit dem Pumpengehäuse (1) verbundenen Flansch (9, 10) angeordnet sind und zudem in einem dieser beiden Flansche (9) der Niederdruckzulauf (3) integriert ist.
2. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flansch (9) mit Niederdruckzulauf (3) eine Zumesseinheit (11) und/oder ein Rücklauf (12) zu einem Kraftstofftank integriert ist.
3. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in diesen Flansch (9) auch eine Förderpumpe (13) zum
Erzeugen des Niederdrucks des Niederdruckzulaufs (3) integriert ist.
4. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (13) nach Art einer Zahnradpumpe ausgebildet ist.
5. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (13) nach Art einer Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
6. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (13) nach Art einer Innenzahnradpumpe ausgebildet ist.
7. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem den Niederdruckzulauf (3) tragenden Flansch (9) und dem Pumpengehäuse (1) in radialer und in axialer Richtung jeweils ein O-Ring (14, 15) platziert ist.
8. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung zwischen dem Niederdruckzulauf (3) des Flansches (9) und Kraftstoffleitungen der Pumpenzylinderköpfe (2a, 2b) eine Ringnut (16) vorgesehen ist.
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