WO2009138263A1 - Hochdruckkraftstoffpumpe - Google Patents
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- F04B9/042—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms the means being cams
Definitions
- the invention relates to a high-pressure fuel pump for operating an internal combustion engine with a pump housing and a pump camshaft, which drives via a cam at least one pump piston which is slidably guided in a pump cylinder head via a roller, wherein a rotational movement of the pump camshaft in a translational movement of the at least one Pump piston for sucking and compressing fuel to high pressure is convertible.
- a high-pressure fuel pump is already known from DE 10 2004 004 705 A1, in which a pump piston guided in a pump cylinder head can be moved via a pump camshaft.
- the central axis of the roller is parallel to Center axis of the pump camshaft arranged while the center axis of the pump piston is placed perpendicular to the two.
- a disadvantage of the known prior art is that in such an arrangement of pump camshaft to roller and pump piston all tolerances and large games must be compensated by the pump piston. In addition, in such an arrangement, the transverse forces act unfavorably on the roller, so that it always depends on one of its two stops depending on the tolerance positions and thus more wear is exposed.
- the invention includes the technical teaching that means are provided to achieve an inclination of the surface of the at least one pump piston to a contact surface of the roller with the surface of the cam.
- the means in the manner of a slope of the central axis of formed at least one pump piston with respect to the surface of the cam is that in this way the inclination of the pump piston and thus the inclination relative to the surface of the cam can be set very precisely.
- the means are realized by a conical design of the cam. In this way, an inclination of the contact surface of the at least one pump piston with respect to the surface of the cam can be represented with low production costs.
- the inclination is in the range 0.001 ° to 3 °. In this area, an inclination has the best effect in terms of compensation of prevailing angular errors and reduction of wear of the roller.
- Fig.l is a detailed sectional view of the high-pressure fuel pump according to the invention according to a first embodiment; and 2 shows a detailed sectional view of the high-pressure fuel pump according to the invention according to a second embodiment.
- Fig.l is a detailed sectional view of the high pressure fuel pump according to the invention according to a first embodiment to see.
- This has a pump housing 1, on which a pump cylinder head 2 is placed, in which a pump piston 3 is slidably guided.
- This pump piston 3 is connected via a roller 4 with a cam 5 a mounted in the interior of the pump housing 1 pump camshaft 6 in connection.
- FIG. 2 shows a detailed sectional view of the high pressure fuel pump according to the invention according to a second embodiment.
- the piston bore 7 of the pump piston 3 is executed straight in the pump housing 1 'and also the piston guide 8 is formed perpendicular to the pump cylinder head 2' to the central axis of the pump camshaft 6.
- the cam 5 ' is conical in this case.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse (1;1') und einer Pumpennockenwelle (6), welche über einen Nocken (5; 5') mindestens einen Pumpenkolben (3), welcher in einem Pumpenzylinderkopf (2; 2') verschiebbar geführt ist, über eine Laufrolle (4) antreibt, wobei eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle (6) in eine translatorische Bewegung des mindestens einen Pumpenkolbens (3) zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck umwandelbar ist, wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um eine Schrägstellung der Oberfläche des mindestens einen Pumpenkolbens (3) zu einer Kontaktfläche der Laufrolle (4) mit der Oberfläche des Nockens (5; 5') zu erreichen.
Description
Hochdruckkraft Stoffpumpe
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse und einer Pumpennockenwelle, welche über einen Nocken mindestens einen Pumpenkolben, welcher in einem Pumpenzylinderkopf verschiebbar geführt ist, über eine Laufrolle antreibt, wobei eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle in eine translatorische Bewegung des mindestens einen Pumpenkolbens zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck umwandelbar ist.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2004 004 705 Al ist bereits eine Hochdruckkraftstoffpumpe bekannt, bei welcher ein in einem Pumpenzylinderkopf geführter Pumpenkolben über eine Pumpennockenwelle bewegbar ist. Hierzu verfügt die
Pumpennockenwelle über einen Nocken, welcher über eine Laufrolle mit einem unteren Ende des Pumpenkolbens in Kontakt steht. Über diese Verbindung wird eine Rotation der Pumpennockenwelle in eine Auf- und Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens umgesetzt. Dabei wird in einem oberhalb des Pumpenkolbens angeordneten Druckraum bei einer Abwärtsbewegung Kraftstoff aus einem Niederdruckkreislauf angesaugt und bei der drauffolgenden Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens auf Hochdruck verdichtet. Diese auf Hochdruck verdichteter Kraftstoff wird im Anschluss daran zu einem Hochdruckspeicher gefördert, aus welchem die einzelnen Einspritzdüsen der jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff entnehmen können. Zur Umsetzung der rotatorischen Bewegung der Pumpennockenwelle in die translatorische Bewegung des Pumpenkolbens ist die Mittelachse der Laufrolle parallel zur
Mittelachse der Pumpennockenwelle angeordnet, während die Mittelachse des Pumpenkolbens senkrecht zu den beiden platziert ist.
Nachteilhaft am bekannten Stand der Technik ist, dass bei einer derartigen Anordnung von Pumpennockenwelle zu Laufrolle und Pumpenkolben alle Toleranzen und große Spiele durch den Pumpenkolben ausgeglichen werden müssen. Zudem wirken bei einer derartigen Anordnung die Querkräfte ungünstig auf die Laufrolle, so dass diese abhängig von den Toleranzlagen immer an einem ihrer beiden Anschläge anliegt und somit vermehrt Verschleiß ausgesetzt ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass Mittel vorgesehen sind, um eine Schrägstellung der Oberfläche des mindestens eine Pumpenkolbens zu einer Kontaktfläche der Laufrolle mit der Oberfläche des Nockens zu erreichen. Durch diese Maßnahme können die vorherrschenden Winkelfehler einer Gesamtpumpe ausgeglichen werden und zusätzlich die Laufrolle gezielt von einem ihrer Anschläge zum anderen bewegt werden, was den Verschleiß der Rollenkuppen vermeidet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Mittel nach Art einer Neigung der Mittelachse des
mindestens einen Pumpenkolbens bezüglich der Oberfläche des Nockens ausgebildet. Vorteilhaft ist hierbei, dass sich auf diese Art und Weise die Neigung des Pumpenkolbens und damit die Schrägstellung gegenüber der Oberfläche des Nockens sehr präzise einstellen lässt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel durch eine konische Ausbildung des Nockens realisiert. Auf diese Art und Weise lässt sich eine Schrägstellung der Kontaktfläche des mindestens einen Pumpenkolbens bezüglich der Oberfläche des Nockens mit niedrigem Herstellungsaufwand darstellen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die Schrägstellung im Bereich 0,001° bis 3°. In diesem Bereich wirkt sich eine Schrägstellung am günstigsten bezüglich Ausgleich vorherrschender Winkelfehler und Minderung des Verschleiß der Laufrolle aus.
In Weiterbildung der Erfindung bildet eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine an einer Verlängerung die Pumpennockenwelle. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Hochdruckkraftstoffpumpe mit über die Nockenwelle der Brennkraftmaschine zu betreiben und somit Bauraum einzusparen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
Fig.l eine detaillierte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform; und
Fig.2 eine detaillierte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß einer zweiten Aus führungs form .
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Fig.l ist eine detaillierte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform zu sehen. Diese verfügt über ein Pumpengehäuse 1, auf welchem ein Pumpenzylinderkopf 2 aufgesetzt ist, in welchem ein Pumpenkolben 3 verschiebbar geführt ist. Dieser Pumpenkolben 3 steht über eine Laufrolle 4 mit einem Nocken 5 einer im Inneren des Pumpengehäuses 1 gelagerten Pumpennockenwelle 6 in Verbindung. Um eine Schrägstellung der Oberfläche des Pumpenkolbens 3 zu einer Kontaktfläche der
Laufrolle 4 mit der Oberfläche des Nockens 5 zu erreichen, ist die Kolbenbohrung 7 im Pumpengehäuse sowie die Führung des Pumpenkolbens 8 im Pumpenzylinderkopf 2 nicht lotrecht zu der Mittelachse der Pumpennockenwelle 6 ausgeführt. Durch die erreichte Schrägstellung können vorherrschende Winkelfehler der Pumpe ausgeglichen werden und zudem der Verschleiß der Laufrolle 4 minimiert werden.
Fig.2 zeigt eine detaillierte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu der vorherigen Ausführungsform ist hierbei die Kolbenbohrung 7 des Pumpenkolbens 3 gerade im Pumpengehäuse 1' ausgeführt und zudem die Kolbenführung 8 lotrecht im Pumpenzylinderkopf 2' zur Mittelachse der Pumpennockenwelle 6 ausgebildet. Ferner ist der Nocken 5' in diesem Fall konisch ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird erneut eine Schrägstellung der Oberfläche des Pumpenkolbens 3 bezüglich der Kontaktfläche zwischen Laufrolle 4 und der Oberfläche des Nockens 5' erreicht.
Claims
1. Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse (1; 1') und einer Pumpennockenwelle (6), welche über einen Nocken (5; 5') mindestens einen
Pumpenkolben (3), welcher in einem Pumpenzylinderkopf (2; 2') verschiebbar geführt ist, über eine Laufrolle (4) antreibt, wobei eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle (6) in eine translatorische Bewegung des mindestens einen Pumpenkolbens (3) zum Ansaugen und Verdichten von Kraftstoff auf Hochdruck umwandelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um eine Schrägstellung der Oberfläche des mindestens einen Pumpenkolbens (3) zur einer Kontaktfläche der Laufrolle (4) mit der Oberfläche des Nockens (5; 5') zu erreichen.
2. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel nach Art einer
Neigung der Mittelachse des mindestens einen Pumpenkolbens (3) bezüglich der Oberfläche des Nockens (5) ausgebildet sind.
3. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch eine konische Ausbildung des Nockens (5') realisiert sind.
4. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägstellung im Bereich 0,001° bis 3° liegt.
5. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine an einer Verlängerung die Pumpennockenwelle (6) bildet.
6. Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1-5.
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