WO2010072493A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

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WO2010072493A1
WO2010072493A1 PCT/EP2009/065661 EP2009065661W WO2010072493A1 WO 2010072493 A1 WO2010072493 A1 WO 2010072493A1 EP 2009065661 W EP2009065661 W EP 2009065661W WO 2010072493 A1 WO2010072493 A1 WO 2010072493A1
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WO
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fluid
pressure pump
hollow cylindrical
cylinder housing
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/065661
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Nigrin
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/205—Quantity of fuel admitted to pumping elements being metered by an auxiliary metering device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/34—Varying fuel delivery in quantity or timing by throttling of passages to pumping elements or of overflow passages, e.g. throttling by means of a pressure-controlled sliding valve having liquid stop or abutment

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure pump.
  • such a high-pressure pump is used as a feed pump for conveying fluid for a storage injection system for internal combustion engines of motor vehicles.
  • Storage injection systems for internal combustion engines of motor vehicles should be able to provide the necessary volume flow and the required fluid pressure.
  • the high-pressure pump is subject to strong loads in memory injection systems for motor vehicles, in particular mechanical stresses. In particular, large forces must be absorbed by such high-pressure pumps. Thus, both high demands are placed on the materials that make up the components of the high pressure pump, as well as the construction of the high pressure pump.
  • the object of the invention is to provide a high-pressure pump, which allows reliable and precise operation even at high pump pressures and thereby subject to the lowest possible wear. At the same time, the high-pressure pump should be inexpensive to produce.
  • the object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the invention is characterized by a high-pressure pump for conveying a fluid, having a rotatable drive shaft, a driven by the drive shaft pump unit having a cylinder housing with a fluid inlet chamber and a hydraulically coupled to the fluid inlet chamber high-pressure chamber in which an axially movable, with of the
  • Drive shaft is operatively connected to the high-pressure piston and which can be acted upon by high pressure, and a volume flow control valve, which is designed to adjust the fluid flow into the high-pressure pump, wherein the volume flow control valve is at least partially disposed in the fluid inlet chamber.
  • fluid is to be understood here in its broader sense, so the fluid can be both a liquid and a gas.
  • Such a high-pressure pump has the advantage that a direct hydraulic connection between the volume flow control valve and the fluid inlet chamber of the high-pressure pump is possible. Thus, no connection line between the flow control valve and the fluid inlet chamber of the high-pressure pump is required. In particular, a compact design of the high-pressure pump with integrated volume flow control valve can be realized.
  • the fluid inlet chamber is arranged in a substantially hollow cylindrical portion of the cylinder housing, and the hollow cylindrical portion has an outer wall.
  • the high-pressure pump has a connection piece with an inner fluid channel for supplying fluid.
  • the connecting piece has a hollow cylindrical base body with an inner wall which rests in a fluid-tight manner on the outer wall of the hollow cylindrical section, and in the hollow cylindrical portion of the cylinder housing a fluid passage opening is formed, by means of which the fluid channel is hydraulically coupled to the fluid inlet chamber.
  • an annular groove is formed in the hollow cylindrical base body in the region of the inner wall, and the connecting piece is arranged on the hollow cylindrical portion of the cylinder housing, that the fluid passage opening is hydraulically coupled to the annular groove.
  • the connecting piece is mechanically coupled by means of a snap connection with the hollow cylindrical section of the cylinder housing. This has the advantage that a simple, rapid and secure coupling between the connecting piece and the hollow cylindrical portion of the cylinder housing is possible.
  • the connecting piece is formed from a material which comprises a plastic. For a simple and inexpensive design of the connection piece is possible.
  • an inlet valve is disposed in the cylinder housing upstream of the high pressure chamber and downstream of the volumetric flow control valve, and the inlet valve is partially disposed within the volumetric flow control valve.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a high-pressure pump in a longitudinal section
  • FIG. 2 shows a schematic view of the high-pressure pump in a cross section along the line II-II 'of FIG. 1.
  • FIGS 1 and 2 show a high-pressure pump 10 with a pump unit 12.
  • the high-pressure pump 10 can be used in particular for high-pressure fuel supply in a storage injection system of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the high pressure pump 10 has centrally a drive shaft 16 which is in operative connection with a cam ring with cam 18 and is rotatable about a rotation axis D.
  • the number of conveying and compression strokes over the number of cams 18 can be specified.
  • the number of conveying or compression strokes corresponds to the number of cams.
  • an eccentric ring and sliding shoes can also be used in conjunction with the drive shaft 16.
  • a circular ring and a mushroom piston in conjunction with the drive shaft 16 can be used.
  • the high pressure pump 10 may also be designed as a crank drive pump.
  • the pump unit 12 essentially consists of a cylinder housing 14 with a longitudinal axis L, a high pressure piston 20, a high pressure chamber 21 arranged in the cylinder housing 14, a spring 26 and a plunger assembly 28.
  • the cylinder housing 14, the high pressure piston 20, the high pressure chamber 21 and the spring 26 are arranged coaxially with each other.
  • the cylinder housing 14 is formed of a metal, preferably a steel.
  • the high pressure piston 20 is axially movably mounted in the high pressure chamber 21 and is in operative connection with the drive shaft 16 and the cam 18.
  • the high-pressure piston 20 is held in constant contact with the cams 18 by means of the spring 26, which is preferably designed as a helical compression spring and is preferably supported on the cylinder housing 14 and on the high-pressure piston 20.
  • the spring 26 which is preferably designed as a helical compression spring and is preferably supported on the cylinder housing 14 and on the high-pressure piston 20.
  • the cylinder housing 14 has a high-pressure chamber inlet line 22, in which preferably an inlet valve 23 is arranged.
  • the inlet valve 23 facilitates the filling of the high pressure chamber 21 and prevents the backflow of the fluid from the high pressure chamber inlet line 22 during filling.
  • the cylinder housing 14 further has a high pressure chamber drain line 24 and an outlet valve 25 arranged therein. Via the high-pressure chamber drain line 24, the outlet valve 25 and a high-pressure nozzle 29, the fluid can be ejected from the high-pressure chamber 21 in a flow direction F of the fluid in the direction of a fluid reservoir, not shown.
  • a suction stroke that is to say a downward movement of the high-pressure piston 20 with respect to FIG. 1
  • fluid, in particular fuel is conveyed from the high-pressure chamber feed line 22 via the inlet valve 23 into the high-pressure chamber 21, the outlet valve 25 being closed.
  • a pumping stroke that is to say a movement of the high-pressure piston 20 directed upward with respect to FIG. 1, the fuel in the high-pressure chamber 21 is compressed or discharged via the outlet valve 25 under high pressure, the inlet valve 23 being closed.
  • a fluid inlet chamber 30 is arranged, which is hydraulically coupled to the high-pressure chamber 21 via the inlet valve 23.
  • the fluid inlet chamber 30 is arranged in the cylinder housing 14 such that a hollow cylindrical portion 32 of the cylinder housing 14 is formed.
  • the hollow cylindrical portion 32 has an outer wall 34.
  • one or more fluid passage openings 36 are formed, which, based on the longitudinal axis L of the cylinder housing 14, extending in the radial direction.
  • a volume flow control valve 40 is arranged in the fluid inlet chamber 30, in the fluid inlet chamber 30, a volume flow control valve 40 is arranged.
  • the volume flow control valve 40 is only partially disposed in the fluid inlet chamber 30.
  • the volume flow control valve 40 may also be arranged completely in the fluid inlet chamber 30.
  • the volume flow control valve 40 serves to adjust the fluid flow in the high-pressure pump 10.
  • the volume flow control valve 40 has a valve inlet line 42 and a valve outlet line 44.
  • a valve stem 46 is formed. Depending on the axial position of the valve stem 46, a fluid flow of the
  • Valve inlet line 42 to the valve drain line 44 allows his or this be prevented.
  • the volume flow control valve 40 is fixedly arranged in the hollow cylindrical section 32 of the cylinder housing 14 by means of a screw 48.
  • the volume flow control valve 40 may also have a latching connection in order to fix the volume flow control valve 40 firmly in the hollow cylindrical section 32 of the cylinder housing 14.
  • connecting elements for fastening the volume flow control valve 40 in the hollow cylindrical portion 32 of the cylinder housing 14 can be used.
  • sealing elements 50 By means of one or more sealing elements 50, leakage of fluid from the volume flow control valve 40 to the outside or inadvertent penetration of fluid into the valve drain line 44 can be prevented.
  • no connection line between the volume flow control valve 40 and the fluid inlet chamber 30 of the high-pressure pump 10 is required. It can thus be achieved in particular a particularly compact construction of the high-pressure pump 10 with the integrated volume flow control valve 40.
  • the inlet valve 23 is partially disposed within the volume flow control valve 40. This makes it possible to achieve a very compact design of the high-pressure pump 10 with an integration of the volume flow control valve 40 and the inlet valve 23 in a construction space of the cylinder housing 14.
  • the inlet valve 23 may also be arranged completely outside the volume flow control valve 40.
  • the high-pressure pump 10 further has a connecting piece 52, with a hollow cylindrical base body 54 and a pipe section 56.
  • the connecting piece 52 is preferably formed from a material which comprises a plastic. Particularly preferably, a connecting piece 52 is completely formed from a plastic.
  • the hollow cylindrical base body 54 has a continuous fluid channel 58 in the direction of the longitudinal axis L of the cylinder housing 14.
  • the fluid channel 58 of the connecting piece 52 serves to supply fluid to the fluid inlet chamber 30 and thus on to the high-pressure chamber 21 of the high-pressure pump 10.
  • the hollow cylindrical basic body 54 has an inner wall 62, which rests in a fluid-tight manner on the outer wall 34 of the hollow cylindrical portion 32 of the cylinder housing 14. By means of the fluid passage opening 36, the fluid channel 58 is hydraulically coupled to the fluid inlet chamber 30. It can thus be achieved that the connecting piece 52 is designed as the only common fluid connection for the high-pressure chamber 21 of the high-pressure pump 10 and the volume flow control valve 40.
  • annular groove 60 is formed, through which a fluid flow from the fluid channel 58 to the valve inlet line 42 of the volume flow control valve 40 regardless of the position of the connecting piece 52 with respect to an azimuth angle ALPHA between the connecting piece 52 and a predetermined reference line (in the embodiment shown here by way of example with respect to a central axis M of the high-pressure nozzle 29) is made possible ( Figure 2).
  • the connecting piece 52 is coupled by means of a snap connection 64 in the direction of the longitudinal axis L of the cylinder housing 14 with the hollow cylindrical portion 32 of the cylinder housing 14.
  • the snap connection 64 allows a secure coupling between the connecting piece 52 and the hollow cylindrical portion 32 of the cylinder housing 14th
  • the high-pressure piston 20 should be in a position in the pump unit 12, in which it has a maximum distance from the drive shaft 16, as shown in Figure 1.
  • the high pressure chamber 21 is increased and the fluid is via the fluid channel 58 and the annular groove 60 of the connecting piece 52, the fluid passage opening 36 of the cylinder housing 14, the valve inlet line 42 and the valve drain line 44 of the volume flow control valve 40, and the fluid inlet chamber 30 is guided via the inlet valve 23 designed as a check valve into the high-pressure chamber 21.
  • the high-pressure chamber 21 is filled with fluid.
  • the high-pressure piston 20 is moved away from the drive shaft 16 by the cams 18 in the direction of the longitudinal axis L, thereby compressing the fluid located in the high-pressure chamber 21.
  • pressures of up to 2000 bar in the high pressure chamber 21 may occur.
  • the compressed fluid may be following the Compression stroke via the Hochdruckschablauftechnisch 24 and the now open exhaust valve 25 are ejected.
  • the high-pressure pump 10 is, for example, a high-pressure fuel pump of an injection system of an internal combustion engine, the fuel subjected to high pressure can reach a fluid accumulator designed as a high-pressure fuel accumulator, the so-called common rail.

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Abstract

Hochdruckpumpe (10) zur Förderung eines Fluids, mit einer drehbaren Antriebswelle (16), einer von der Antriebswelle (16) antreibbaren Pumpeneinheit (12), die ein Zylindergehäuse (14) mit einer Fluideintrittskammer (30) und einer mit der Fluideintrittskammer (30) hydraulisch koppelbaren Hochdruckkammer (21) aufweist, in der ein axial bewegbarer, mit der Antriebswelle (16) in Wirkverbindung stehender Hochdruckkolben (20) angeordnet ist und die mit Hochdruck beaufschlagbar ist, und einem Volumenstromsteuerventil (40). Das Volumenstromsteuerventil (40) ist ausgebildet zum Einstellen des Fluidzuf lusses in die Hochdruckpumpe (10) und ist wenigstens teilweise in der Fluideintrittskammer (30) angeordnet.

Description

Beschreibung
Hochdruckpumpe
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe.
Vorzugsweise wird eine derartige Hochdruckpumpe als Förderpumpe zur Förderung von Fluid für ein Speichereinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Speichereinspritzsysteme für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Common-Rail-Systemen, sollen den notwendigen Volumenstrom und den erforderlichen FIu- iddruck bereitstellen können. Die Hochdruckpumpe unterliegt in Speichereinspritzsystemen für Kraftfahrzeuge starken Belastungen, insbesondere mechanischen Beanspruchungen. Insbesondere müssen von derartigen Hochdruckpumpen große Kräfte aufgenommen werden können. Damit werden sowohl hohe Anforderungen an die Materialien, aus denen die Komponenten der Hochdruckpumpe bestehen, als auch an die Konstruktion der Hochdruckpumpe gestellt.
Da Hochdruckpumpen Drücken von beispielsweise bis zu 2000 bar oder mehr ausgesetzt sind, müssen sie hohen Beanspruchungen standhalten.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochdruckpumpe zu schaffen, die auch bei hohen Pumpendrücken einen zuverlässigen und präzisen Betrieb ermöglicht und dabei einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt. Zugleich soll die Hochdruckpumpe kostengünstig herstellbar sein. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Hochdruckpumpe zur Förderung eines Fluids, mit einer drehbaren Antriebswelle, einer von der Antriebswelle antreibbaren Pumpeneinheit, die ein Zylindergehäuse mit einer Fluideintrittskammer und einer mit der Fluideintrittskammer hydraulisch koppelbaren Hoch- druckkammer aufweist, in der ein axial bewegbarer, mit der
Antriebswelle in Wirkverbindung stehender Hochdruckkolben angeordnet ist und die mit Hochdruck beaufschlagbar ist, und einem Volumenstromsteuerventil, das ausgebildet ist zum Einstellen des Fluidzuflusses in die Hochdruckpumpe, wobei das Volumenstromsteuerventil wenigstens teilweise in der Fluideintrittskammer angeordnet ist.
Der Begriff Fluid ist hier in seinem weiteren Sinne zu verstehen, das Fluid kann also sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas sein.
Eine derartige Hochdruckpumpe hat den Vorteil, dass eine direkte hydraulische Verbindung zwischen dem Volumenstromregelventil und der Fluideintrittskammer der Hochdruckpumpe mög- lieh ist. Damit ist keine Verbindungsleitung zwischen dem Volumenstromregelventil und der Fluideintrittskammer der Hochdruckpumpe erforderlich. Es lässt sich insbesondere ein kompakter Aufbau der Hochdruckpumpe mit integriertem Volumenstromregelventil realisieren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Fluideintrittskammer in einem im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Abschnitt des Zylindergehäuses angeordnet, und der hohlzylinderförmige Abschnitt weist eine Außenwand auf. Dies ermög- licht eine einfache Anordnung des Volumenstromregelventils in der Fluideintrittskammer der Hochdruckpumpe. Damit ist ein einfaches Fertigungskonzept für die Hochdruckpumpe möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Hochdruckpumpe einen Anschlussstutzen mit einem inneren Fluidka- nal zum Zuführen von Fluid auf. Der Anschlussstutzen hat einen hohlzylinderförmigen Grundkörper mit einer Innenwand, die fluiddicht an der Außenwand des hohlzylinderförmigen Ab- Schnitts anliegt, und in dem hohlzylinderförmigen Abschnitt des Zylindergehäuses ist eine Fluiddurchtrittsöffnung ausgebildet, mittels der der Fluidkanal hydraulisch mit der Fluideintrittskammer gekoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass nur ein einziger gemeinsamer Fluidanschluss zum Zuführen von Fluid zu der Hochdruckpumpe und dem Volumenstromregelventil erforderlich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem hohlzylinderförmigen Grundkörper im Bereich der Innenwand eine Ringnut ausgebildet, und der Anschlussstutzen ist derart an dem hohlzylinderförmigen Abschnitt des Zylindergehäuses angeordnet, dass die Fluiddurchtrittsöffnung hydraulisch mit der Ringnut gekoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass der Anschlussstutzen in einem beliebigen Azimuthwinkel gegenüber dem hohlzylinderförmigen Abschnitt des Zylindergehäuses ausgerichtet sein kann.
Besonders bevorzugt ist, wenn der Anschlussstutzen mittels einer Schnappverbindung mechanisch mit dem hohlzylinderförmi- gen Abschnitt des Zylindergehäuses gekoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache, rasche und sichere Kopplung zwischen dem Anschlussstutzen und dem hohlzylinderförmigen Abschnitt des Zylindergehäuses möglich ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anschlussstutzen aus einem Material gebildet, das einen Kunststoff aufweist. Damit ist eine einfache und kostengünstige Ausführung des Anschlussstutzens möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem Zylindergehäuse stromaufwärts der Hochdruckkammer und stromabwärts des Volumenstromsteuerventils ein Einlassventil angeordnet, und das Einlassventil ist teilweise innerhalb des Vo- lumenstromsteuerventils angeordnet. Damit ist ein sehr kompakter Aufbau der Einheit aus Hochdruckpumpe mit integriertem Volumenstromregelventil möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Hochdruckpumpe in ei- nem Längsschnitt, und
Figur 2 eine schematische Ansicht der Hochdruckpumpe in einem Querschnitt entlang der Linie II-II' der Figur 1.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Hochdruckpumpe 10 mit einer Pumpeneinheit 12. Die Hochdruckpumpe 10 kann insbesondere zur Kraftstoffhochdruckversorgung bei einem Speichereinspritzsystem einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet werden . Die Hochdruckpumpe 10 weist zentral eine Antriebswelle 16 auf, die mit einem Nockenring mit Nocken 18 in Wirkverbindung steht und um eine Drehachse D drehbar ist. In diesem Fall kann die Anzahl der Förder- und Kompressionshübe über die An- zahl der Nocken 18 vorgegeben werden. Die Anzahl der Förder- beziehungsweise Kompressionshübe entspricht dabei der Anzahl der Nocken. Anstelle des Nockenrings mit den Nocken 18 können auch ein Exzenterring und Gleitschuhe in Verbindung mit der Antriebswelle 16 zum Einsatz kommen. Ebenso können anstelle des Nockenrings mit den Nocken 18 auch ein kreisförmiger Ring und ein Pilzkolben in Verbindung mit der Antriebswelle 16 eingesetzt werden. Alternativ kann die Hochdruckpumpe 10 auch als Kurbeltriebpumpe ausgeführt sein.
Die Pumpeneinheit 12 besteht im Wesentlichen aus einem Zylindergehäuse 14 mit einer Längsachse L, einem Hochdruckkolben 20, einer in dem Zylindergehäuse 14 angeordneten Hochdruckkammer 21, einer Feder 26 und einer Stößelbaugruppe 28.
Das Zylindergehäuse 14, der Hochdruckkolben 20, die Hochdruckkammer 21 und die Feder 26 sind zueinander koaxial angeordnet. Das Zylindergehäuse 14 ist aus einem Metall, vorzugsweise einem Stahl gebildet.
Der Hochdruckkolben 20 ist axial bewegbar in der Hochdruckkammer 21 gelagert und steht mit der Antriebswelle 16 und den Nocken 18 in Wirkverbindung. Der Hochdruckkolben 20 wird mittels der Feder 26, die vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet ist und sich vorzugsweise am Zylindergehäuse 14 und am Hochdruckkolben 20 abstützt, in ständiger Anlage an die Nocken 18 gehalten. Damit kann ein Abheben und Wiederauf- treffen des Hochdruckkolbens 20 auf die Nocken 18 vermieden werden, was zu Beschädigungen sowohl der Nocken 18 als auch des Hochdruckkolbens 20 führen könnte. Um die Hochdruckkammer 21 mit Fluid befüllen zu können, weist das Zylindergehäuse 14 eine Hochdruckkammerzulaufleitung 22 auf, in der vorzugsweise ein Einlassventil 23 angeordnet ist. Das Einlassventil 23 erleichtert die Befüllung der Hochdruckkammer 21 und verhindert beim Befüllen das Zurückströmen des Fluids aus der Hochdruckkammerzulaufleitung 22. Das Zylindergehäuse 14 weist weiter eine Hochdruckkammerablaufleitung 24 und ein in dieser angeordnetes Auslassventil 25 auf. Über die Hochdruckkammerablaufleitung 24, das Auslassventil 25 und einen Hochdruckstutzen 29 kann das Fluid aus der Hochdruckkammer 21 in einer Strömungsrichtung F des Fluids in Richtung zu einem nicht dargestellten Fluidspeicher ausgestoßen werden.
Während eines Saughubs, das heißt einer bezüglich der Figur 1 abwärts gerichteten Bewegung des Hochdruckkolbens 20, wird Fluid, insbesondere Kraftstoff aus der Hochdruckkammerzulaufleitung 22 über das Einlassventil 23 in die Hochdruckkammer 21 gefördert, wobei das Auslassventil 25 geschlossen ist. Während eines Pumphubs, das heißt einer bezüglich der Figur 1 aufwärts gerichteten Bewegung des Hochdruckkolbens 20, wird der in der Hochdruckkammer 21 befindliche Kraftstoff komprimiert beziehungsweise über das Auslassventil 25 unter hohem Druck abgegeben, wobei das Einlassventil 23 geschlossen ist.
In dem Zylindergehäuse 14 ist eine Fluideintrittskammer 30 angeordnet, die über das Einlassventil 23 hydraulisch mit der Hochdruckkammer 21 gekoppelt ist. Die Fluideintrittskammer 30 ist derart in dem Zylindergehäuse 14 angeordnet, dass ein hohlzylinderförmiger Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14 ausgebildet ist. Der hohlzylinderförmige Abschnitt 32 weist eine Außenwand 34 aus. In dem hohlzylinderförmigen Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14 sind eine oder mehrere Fluid- durchtrittsöffnungen 36 ausgebildet, die sich, bezogen auf die Längsachse L des Zylindergehäuses 14, in radialer Richtung erstrecken. In der Fluideintrittskammer 30 ist ein Volumenstromsteuerventil 40 angeordnet. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das Volumenstromsteuerventil 40 lediglich teilweise in der Fluideintrittskammer 30 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen kann das Volumenstromsteuerventil 40 auch vollständig in der Fluideintrittskammer 30 angeordnet sein .
Das Volumenstromsteuerventil 40 dient dazu, den Fluidfluss in die Hochdruckpumpe 10 einzustellen. Das Volumenstromsteuerventil 40 hat eine Ventilzulaufleitung 42 und eine Ventilablaufleitung 44. Zentral in dem Volumenstromsteuerventil 40 ist ein Ventilstößel 46 ausgebildet. Abhängig von der axialen Stellung des Ventilstößels 46 kann ein Fluidfluss von der
Ventilzulaufleitung 42 zu der Ventilablaufleitung 44 ermöglicht sein oder dieser unterbunden werden.
Das Volumenstromsteuerventil 40 ist mittels einer Verschrau- bung 48 fest in dem hohlzylinderförmigen Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen kann das Volumenstromsteuerventil 40 anstelle der Verschrau- bung 48 auch eine Rastverbindung aufweisen, um das Volumenstromsteuerventil 40 fest in dem hohlzylinderförmigen Ab- schnitt 32 des Zylindergehäuses 14 zu befestigen. Des Weiteren können zusätzlich oder alternativ Verbindungselemente zur Befestigung des Volumenstromsteuerventils 40 in dem hohlzylinderförmigen Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14 eingesetzt werden.
Mittels eines oder mehrerer Dichtelemente 50 kann ein Austreten von Fluid aus dem Volumenstromsteuerventil 40 nach außen beziehungsweise ein unbeabsichtigtes Eindringen von Fluid in die Ventilablaufleitung 44 verhindert werden. Durch eine derartige Anordnung des Volumenstromsteuerventils 40 in der Fluideintrittskammer 30 kann eine direkte hydraulische Verbindung zwischen dem Volumenstromsteuerventil 40 und der Fluideintrittskammer 30 erreicht werden. Damit ist keine Verbindungsleitung zwischen dem Volumenstromsteuerventil 40 und der Fluideintrittskammer 30 der Hochdruckpumpe 10 erforderlich. Es kann so insbesondere ein besonders kompakter Aufbau der Hochdruckpumpe 10 mit dem integrierten Volumen- Stromsteuerventil 40 erreicht werden.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Einlassventil 23 teilweise innerhalb des Volumenstromsteuerventils 40 angeordnet. Damit lässt sich ein sehr kompakter Aufbau der Hoch- druckpumpe 10 mit einer Integration des Volumenstromsteuerventils 40 und des Einlassventils 23 in einem Bauraum des Zylindergehäuses 14 erreichen. Das Einlassventil 23 kann jedoch auch vollständig außerhalb des Volumenstromsteuerventils 40 angeordnet sein.
Die Hochdruckpumpe 10 weist weiter einen Anschlussstutzen 52 auf, mit einem hohlzylinderförmigen Grundkörper 54 und einem Rohrabschnitt 56. Der Anschlussstutzen 52 ist bevorzugt aus einem Material gebildet, das einen Kunststoff aufweist. Be- sonders bevorzugt ist ein Anschlussstutzen 52 vollständig aus einem Kunststoff gebildet.
Der hohlzylinderförmige Grundkörper 54 weist einen durchgehenden Fluidkanal 58 in Richtung der Längsachse L des Zylin- dergehäuses 14 auf. Der Fluidkanal 58 des Anschlussstutzens 52 dient dem Zuführen von Fluid zu der Fluideintrittskammer 30 und damit weiter zu der Hochdruckkammer 21 der Hochdruckpumpe 10. Der hohlzylinderförmige Grundkörper 54 hat eine Innenwand 62, die fluiddicht an der Außenwand 34 des hohlzylinderförmigen Abschnitts 32 des Zylindergehäuses 14 anliegt. Mittels der Fluiddurchtrittsöffnung 36 ist der Fluidkanal 58 hydraulisch mit der Fluideintrittskammer 30 gekoppelt. Damit kann erreicht werden, dass der Anschlussstutzen 52 als einziger gemeinsamer Fluidanschluß für die Hochdruckkammer 21 der Hochdruckpumpe 10 und das Volumenstromsteuerventil 40 ausgebildet ist .
In dem hohlzylinderförmigen Grundkörper 54 des Anschlussstutzens 52 ist eine Ringnut 60 ausgebildet, durch die ein FIu- idfluss von dem Fluidkanal 58 zu der Ventilzulaufleitung 42 des Volumenstromsteuerventils 40 unabhängig von der Stellung des Anschlussstutzens 52 in Bezug auf einen Azimuthwinkel ALPHA zwischen dem Anschlussstutzen 52 und einer vorgegebenen Bezugslinie (in der hier dargestellten Ausführungsform beispielhaft bezüglich einer Mittelachse M des Hochdruckstutzens 29) ermöglicht ist (Figur 2) .
In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Anschlussstutzen 52 mittels einer Schnappverbindung 64 in Richtung der Längsachse L des Zylindergehäuses 14 mit dem hohlzylinderförmigen Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14 gekoppelt. Die Schnappverbindung 64 ermöglicht eine sichere Kopplung zwischen dem Anschlussstutzen 52 und dem hohlzylinderförmigen Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14.
Zwischen der Innenwand 62 des Grundkörpers 54 und der Außen- wand 34 des Zylindergehäuses 14 sind weitere Dichtelemente 66 angeordnet, mittels denen eine Fluidleckage zwischen dem hohlzylinderförmigen Abschnitt 32 des Zylindergehäuses 14 und dem Anschlussstutzen 52 vermieden werden kann. Insgesamt erlaubt eine Realisierung einer derartigen Hochdruckpumpe 10 einen sehr kompakten Aufbau der Pumpeneinheit 12, wodurch eine besonders kostengünstige Konstruktion der Hochdruckpumpe 10 mit wenigen Einzelteilen und ein sehr klei- ner Bauraum inklusive des Volumenstromsteuerventils 40 erreicht werden kann.
Im Folgenden soll die Funktionsweise der Hochdruckpumpe 10 beschrieben werden:
Im Ausgangszustand soll sich der Hochdruckkolben 20 in einer Position in der Pumpeneinheit 12 befinden, in der er einen maximalen Abstand von der Antriebswelle 16 aufweist, wie in Figur 1 dargestellt.
Durch eine Drehbewegung der Antriebswelle 16 um die Drehachse D wird der Hochdruckkolben 20 mittels der Nocken 18 in Richtung der Längsachse L zu der Antriebswelle 16 hinbewegt. Durch die Bewegung des Hochdruckkolbens 20 wird die Hoch- druckkammer 21 vergrößert und das Fluid wird über den Fluid- kanal 58 und die Ringnut 60 des Anschlussstutzens 52, die Fluiddurchtrittsöffnung 36 des Zylindergehäuses 14, die Ventilzulaufleitung 42 und die Ventilablaufleitung 44 des Volumenstromsteuerventils 40, und die Fluideintrittskammer 30 ü- ber das als Rückschlagventil ausgebildete Einlassventil 23 in die Hochdruckkammer 21 geführt. Dabei wird die Hochdruckkammer 21 mit Fluid befüllt.
Durch die weitere Drehbewegung der Antriebswelle 16 wird der Hochdruckkolben 20 durch die Nocken 18 in Richtung der Längsachse L von der Antriebswelle 16 wegbewegt und verdichtet dabei das in der Hochdruckkammer 21 befindliche Fluid. Hierbei können Drücke von bis zu 2000 bar in der Hochdruckkammer 21 auftreten. Das komprimierte Fluid kann im Anschluss an den Kompressionshub über die Hochdruckkammerablaufleitung 24 und das nun geöffnete Auslassventil 25 ausgestoßen werden.
Handelt es sich bei der Hochdruckpumpe 10 etwa um eine Kraft- stoffhochdruckpumpe einer Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine, so kann der mit hohem Druck beaufschlagte Kraftstoff zu einem als HochdruckkraftstoffSpeicher ausgebildeten FIu- idspeicher, dem so genannten Common-Rail gelangen.
Bezugs zeichenliste
10 Hochdruckpumpe
12 Pumpeneinheit 14 Zylindergehäuse
16 Antriebswelle
18 Nocken
20 Hochdruckkolben
21 Hochdruckkammer 22 Hochdruckkammerzulaufleitung
23 Einlassventil
24 Hochdruckkammerablaufleitung
25 Auslassventil 26 Feder 28 Stößelbaugruppe
29 Hochdruckstutzen
30 Fluideintrittskammer
32 hohlzylinderförmiger Abschnitt des Zylindergehäuses
34 Außenwand des hohlzylinderförmigen Abschnitts 36 Fluiddurchtrittsöffnung des Zylindergehäuses
40 Volumenstromsteuerventil
42 Ventilzulaufleitung
44 Ventilablaufleitung
46 Ventilstößel 48 Verschraubung
50 Dichtelement
52 Anschlussstutzen
54 hohlzylinderförmiger Grundkörper des Anschlussst.
56 Rohrabschnitt des Anschlussstutzens 58 Fluidkanal
60 Ringnut
62 Innenwand des Grundkörpers
64 Schnappverbindung
66 Dichtelement F Strömungsrichtung des Fluids
L Längsachse des Zylindergehäuses
D Drehachse M Mittelachse

Claims

Patentansprüche
1. Hochdruckpumpe (10) zur Förderung eines Fluids, mit einer drehbaren Antriebswelle (16), - einer von der Antriebswelle (16) antreibbaren Pumpeneinheit (12), die ein Zylindergehäuse (14) mit einer Flui- deintrittskammer (30) und einer mit der Flui- deintrittskammer (30) hydraulisch koppelbaren Hochdruckkammer (21) aufweist, in der ein axial bewegbarer, mit der Antriebswelle (16) in Wirkverbindung stehender Hochdruckkolben (20) angeordnet ist und die mit Hochdruck beaufschlagbar ist, und einem Volumenstromsteuerventil (40), das ausgebildet ist zum Einstellen des Fluidzuflusses in die Hochdruckpumpe (10), wobei das Volumenstromsteuerventil (40) wenigstens teilweise in der Fluideintrittskammer (30) angeordnet ist.
2. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, wobei die Flui- deintrittskammer (30) in einem im wesentlichen hohlzy- linderförmigen Abschnitt (32) des Zylindergehäuses (14) angeordnet ist, und der hohlzylinderförmige Abschnitt (32) eine Außenwand (34) aufweist.
3. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 2, wobei die Hochdruckpumpe (10) einen Anschlussstutzen (52) mit einem inneren Fluidkanal (58) zum Zuführen von Fluid aufweist, wobei der Anschlussstutzen (52) einen hohlzylinderförmigen Grundkörper (54) mit einer Innenwand (62) hat, die fluiddicht an der Außenwand (34) des hohlzylinderförmigen Abschnitts (32) anliegt, und in dem hohlzylinderförmigen Abschnitt (32) des Zylindergehäuses (14) eine FIu- iddurchtrittsöffnung (36) ausgebildet ist, mittels der der Fluidkanal (58) hydraulisch mit der Flui- deintrittskammer (30) gekoppelt ist.
4. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 3, wobei in dem hohl- zylinderförmigen Grundkörper (54) im Bereich der Innenwand (62) eine Ringnut (60) ausgebildet ist, und der Anschlussstutzen (52) derart an dem hohlzylinderförmigen Abschnitt (32) des Zylindergehäuses (14) angeordnet ist, dass die Fluiddurchtrittsöffnung (36) hydraulisch mit der Ringnut (60) gekoppelt ist.
5. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Anschlussstutzen (52) mittels einer Schnappverbindung
(64) mechanisch mit dem hohlzylinderförmigen Abschnitt (32) des Zylindergehäuses (14) gekoppelt ist.
6. Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Anschlussstutzen (52) aus einem Material gebildet ist, das einen Kunststoff aufweist.
7. Hochdruckpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Zylindergehäuse (14) stromaufwärts der Hochdruckkammer (21) und stromabwärts des Volumenstromsteuerventils (20) ein Einlassventil (23) angeord- net ist, und das Einlassventil (23) teilweise innerhalb des Volumenstromsteuerventils (40) angeordnet ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003104A1 (de) * 2011-01-25 2012-07-26 Continental Automotive Gmbh Hochdruckpumpe
DE102012224430A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem
DE102021102709A1 (de) 2021-02-05 2022-08-11 Joachim Risse Hochdruckpumpe

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10327411A1 (de) * 2002-10-15 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Druckbegrenzungsventil sowie Kraftstoffsystem mit einem solchen Druckbegrenzungsventil
EP1788231A1 (de) * 2005-11-16 2007-05-23 Hitachi, Ltd. Hochdruck-Kraftstoffpumpe
EP1788233A1 (de) * 2005-11-21 2007-05-23 Denso Corporation Kraftstoffhochdruckpumpe
EP1835169A2 (de) * 2002-05-24 2007-09-19 Hitachi, Ltd. Hochdruckkraftstoffpumpe
EP1898084A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-12 Hitachi, Ltd. Hochdruckbrennstoffförderpumpe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5058553A (en) * 1988-11-24 1991-10-22 Nippondenso Co., Ltd. Variable-discharge high pressure pump
DE10124238A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Hochdruck-Kraftstoffpumpe, insbesondere für direkteinspritzende Brennkraftmaschinen, sowie Kraftstoffsystem und Brennkraftmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1835169A2 (de) * 2002-05-24 2007-09-19 Hitachi, Ltd. Hochdruckkraftstoffpumpe
DE10327411A1 (de) * 2002-10-15 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Druckbegrenzungsventil sowie Kraftstoffsystem mit einem solchen Druckbegrenzungsventil
EP1788231A1 (de) * 2005-11-16 2007-05-23 Hitachi, Ltd. Hochdruck-Kraftstoffpumpe
EP1788233A1 (de) * 2005-11-21 2007-05-23 Denso Corporation Kraftstoffhochdruckpumpe
EP1898084A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-12 Hitachi, Ltd. Hochdruckbrennstoffförderpumpe

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