WO2010130498A1 - High-pressure fuel pump - Google Patents

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WO2010130498A1
WO2010130498A1 PCT/EP2010/053698 EP2010053698W WO2010130498A1 WO 2010130498 A1 WO2010130498 A1 WO 2010130498A1 EP 2010053698 W EP2010053698 W EP 2010053698W WO 2010130498 A1 WO2010130498 A1 WO 2010130498A1
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WO
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bore
pressure
inlet
pump
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/053698
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German (de)
French (fr)
Inventor
Friedrich Boecking
Original Assignee
Robert Bosch 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
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.
  • Such high pressure pumps are well known in the art.
  • they are constructed as a radial piston pump and accordingly have a plurality of radially arranged around a drive shaft pump elements, each of which comprises an axially displaceably guided pump piston which is supported via a plunger on a cam or eccentric of the drive shaft, so that the pump piston via the drive shaft in a lifting movement is driven.
  • a stroke movement of a pump piston fuel is sucked in via an inlet into a pump working space of the respective pump element which is delimited by the pump piston, conveyed to high pressure and fed via a drain to a high-pressure fuel accumulator.
  • a generic high-pressure pump is described, for example, in the published patent application DE 10 2007 008 261 A1. It comprises a pump body and possibly a cylinder head, wherein in the pump body at least one cam drive is accommodated with a tap element.
  • the tapping element communicates with a plunger device, which comprises a pump piston.
  • the tapping element is displaceable in a lifting movement in the direction of a lifting axis. In this case, the lifting movement is transmitted to a tap element associated with the tappet or a pump piston.
  • a guide bore is provided in the pump body or in the cylinder head, which has a radial play.
  • the radial clearance forms an annular gap, the leakage current from the high pressure area in the low pressure area and thus a hydraulic guide or sliding of the pump piston allows. Because of the flowing as a leakage current through the annular gap fuel ensures adequate lubrication of the pump piston lateral surface and the guide bore.
  • the hydraulic guide thus serves as wear protection, since the pump piston and guide bore are subject to less wear due to the lubrication during a movement of the pump piston within the guide bore. In this respect, a certain leakage current is advantageous. At the same time, however, it is necessary to keep the leakage losses associated with the leakage current as low as possible, with the fuel entering the low-pressure region also being used for lubricating the elements of the plunger device moving relative to the housing.
  • the low-pressure region generally comprises a low-pressure chamber, which is delimited by a plunger of a plunger device guided axially displaceably in a bore of the pump housing.
  • the low-pressure space can thus also be referred to as a plunger space.
  • the plunger chamber undergoes a change in volume, which must be compensated to avoid pressure fluctuations.
  • the tappet space can be connected to a low-pressure accumulator via which fuel quantity equalization takes place.
  • a complicated network of connecting lines is often required, on the one hand weakens the housing of the pump, on the other hand, the manufacture of the housing elaborately designed.
  • the invention is therefore based on the object to provide a high pressure pump that does not have the disadvantages mentioned above.
  • the housing of the high-pressure pump should be simple and therefore inexpensive to manufacture.
  • the proposed high-pressure fuel pump has a housing in which a drive shaft and at least one pump element are arranged.
  • the at least one pump element comprises an axially displaceably guided pump piston which is supported on a cam or eccentric of the drive shaft via a plunger, which is axially displaceably guided in a bore of the housing.
  • the pump piston is displaceable via the drive shaft in a lifting movement, sucked in the fuel via an inlet into a limited pump piston pump room, is promoted to high pressure and fed via a flow to a high-pressure fuel storage.
  • the invention limits the plunger in the bore in which it is adoptednommmen, a low-pressure chamber, which is connected via a branching off from the bore, preferably straight guided compensating bore in communication with the inlet.
  • a fuel quantity compensation via the balance hole.
  • Vorzgu260 is provided only a tap hole from the plunger space to the inlet to weaken the case as little as possible and to keep the production of the bore in the housing easy.
  • the tap hole further preferably consists of a straight bore, which runs perpendicular or obliquely to the bore, in which the plunger is received.
  • the inlet comprises a bore of the housing, which can be used as a compensation bore.
  • the inlet is at least partially disposed in the housing part, in which the compensating bore and / or the plunger space are formed.
  • the usable as a balancing bore housing bore of the inlet can be arranged coaxially with the compensation bore or perpendicular or obliquely to the bore, in which the plunger is received.
  • the housing bore of the inlet also form only a portion of the compensation hole.
  • the housing bore usable as a compensation bore has - A -
  • the inlet comprises a bore of the housing, which is in communication with the balancing bore, so that hereby the compensation bore experiences an enlargement.
  • Vorzgutig this is the usable as an extension of the balancing bore housing bore of the inlet arranged perpendicular or oblique to the compensation hole.
  • the usable as an extension of the balancing bore housing bore of the inlet is arranged parallel to the bore, in which the plunger is received.
  • the compensating bore opens into the usable as an extension of the compensation hole bore of the inlet.
  • the inlet comprises at least one bore of the housing, which communicates with the compensating bore and at the same time with a housing recess, in which the drive shaft is received, so that hereby the compensation bore undergoes an enlargement.
  • the useful as an extension of the balancing bore housing bore of the inlet thus provides at the same time a connection of the plunger chamber with another limited by the ram low-pressure chamber, so that by means of a quantity compensation of the lifting movement of the plunger in both low-pressure chambers can be taken into account.
  • a check valve is arranged between the inlet and the compensation bore and / or a bore enlarging the compensation bore, which ensures the inlet from pressure fluctuations.
  • the compensation bore and / or at least one further bore widening the compensation bore are preferably at least one inlet in one partially receiving housing part formed.
  • the housing part is weakened by the formation of the compensation bore and any expansion holes widening the compensating bore, in which at least one bore for the inlet is already provided.
  • the diameter of the balancing bore must be matched to the respective length of the equalization. Overall, the diameter of the compensation hole should be dimensioned such that a back pressure is effectively prevented in the low-pressure space bounded by the plunger. If the inlet comprises a bore which can be used to expand the compensation bore, the diameter of the compensation bore can be correspondingly smaller.
  • a compensation bore is provided on the side of the casing, the diameter of which is constant over the entire axial extent.
  • Such a bore is particularly easy to manufacture, so that the pump housing is inexpensive to produce.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a pump element of a high pressure pump according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail of a longitudinal section through a pump element of a high-pressure pump according to the invention, illustrating the region of the inlet.
  • the high-pressure pump shown in FIG. 1 comprises a multi-part housing 1 which has at least one first housing part 1.1 and a second housing part 1.2 designed as a cylinder head for receiving a pump element 3.
  • the pump element 3 comprises a pump piston 4, which is axially displaceably guided in a bore of the cylinder head 1.2 and is supported by means of a plunger 6 on a cam 7 of a drive shaft 2.
  • the plunger 6 is axially displaceably guided in a bore 5 of the first housing part 1.1.
  • Drive shaft side of the plunger 6 is also connected to a roller 16 as a pick-off element.
  • a compression spring 17 which is supported on the cylinder head 1.2 on the housing side holds the plunger 6 or the roller 16 connected to the plunger in an angular position.
  • the plunger 6 With a rotation of the drive shaft 2, the plunger 6 is displaced via the running on the cam 7 of the drive shaft 2 roller 16 in a lifting movement, which carries the pump piston 4.
  • the pump piston 4 alternately performs a suction and a delivery stroke.
  • fuel is sucked from an inlet 8 into a pump working space 9.
  • the delivery stroke of the pump piston 4 the fuel located in the pump working chamber 9 is compressed to high pressure and then fed via a drain to a high-pressure fuel accumulator (not shown).
  • the volume of the low-pressure chamber 10 changes, so that a fuel quantity equalization is required.
  • a compensation bore 11 is provided, which connects the low-pressure chamber 10 directly to the inlet 8, so that fuel can flow into the compensation bore 11.
  • the compensation hole 1 1 is to be equipped with a sufficiently large diameter.
  • the inlet 8 may comprise a bore 12, 13 of the housing part 1.1, through which the compensating bore 1 1 undergoes an enlargement.
  • the usable as an extension bore 12, 13 is also connected in the present example with a housing recess 14 in which the drive shaft 2 is received. Thereby, the housing recess 14 can be used in addition to the expansion of the compensation hole 1 1.
  • FIG. 2 shows a section in the region of an inlet 8 of a high-pressure pump according to the invention.
  • the check valve 15 in this case has a spherical valve member which cooperates with a conical valve seat. The valve member is either held in contact with the valve seat or moved into an opening position by way of the respective fuel pressure prevailing in the compensation bore 11 and / or the bores 12, 13 in order to equalize the low-pressure space 10 to connect with the inlet 8.
  • the inlet 8 has to form the return check valve 15 has a bore 12, which leads to a first extension of the compensating bore 1 1.
  • the bore 12 continues into a bore 13 of smaller diameter, which is in communication with the housing recess 14 for receiving the drive shaft 2, so that the compensating bore 11 experiences an additional widening via the bore 13 and the housing recess 14. A back pressure in the low-pressure space 10 can thus be effectively prevented.

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Abstract

The invention relates to a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine having a housing (1) in which a drive shaft (2) and at least one pump element (3) are mounted, the at least one pump element comprising a pump plunger (4) which can be axially displaced and which is supported on a cam (7) or eccentric element of the drive shaft via a tappet (6) that can be axially displaced in a port (5) of the housing so that the drive shaft can initiate a lifting movement of the pump plunger during which the fuel is taken in via an inlet (8) by a pump working chamber (9) delimited by the pump plunger, is brought to high pressure and is fed to a high-pressure fuel accumulator via an outlet. The tappet (6) delimits a low pressure compartment (10) in the port (5) which compartment communicates with the inlet (8) via a preferably straight compensating port (11) that branches off from the port (5) so that the fuel quantity can be compensated via the compensating port (11) in the case of a lifting movement of the tappet (6) or the pump plunger (4).

Description

Beschreibung description
Titel Kraftstoff-HochdruckpumpeTitle fuel high-pressure pump
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.
Derartige Hochdruckpumpen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Vorzugsweise sind sie als Radialkolbenpumpe aufgebaut und weisen dementsprechend mehrere radial um eine Antriebswelle angeordnete Pumpenelemente auf, von denen jedes einen axial verschiebbar geführten Pumpenkolben umfasst, der über einen Stößel an einem Nocken oder Exzenter der Antriebswelle abgestützt ist, so dass der Pumpenkolben über die Antriebswelle in einer Hubbewegung antreibbar ist. Bei einer Hubbewegung eines Pumpenkolbens wird Kraftstoff über einen Zulauf in einen vom Pumpenkolben begrenzten Pumpenarbeitsraum des jeweiligen Pumpenelementes angesaugt, auf Hochdruck gefördert und über einen Ablauf einem Kraftstoffhochdruckspeicher zugeführt.Such high pressure pumps are well known in the art. Preferably, they are constructed as a radial piston pump and accordingly have a plurality of radially arranged around a drive shaft pump elements, each of which comprises an axially displaceably guided pump piston which is supported via a plunger on a cam or eccentric of the drive shaft, so that the pump piston via the drive shaft in a lifting movement is driven. During a stroke movement of a pump piston, fuel is sucked in via an inlet into a pump working space of the respective pump element which is delimited by the pump piston, conveyed to high pressure and fed via a drain to a high-pressure fuel accumulator.
Eine gattungsgemäße Hochdruckpumpe wird beispielsweise in der Offenle- gungsschrift DE 10 2007 008 261 A1 beschrieben. Sie umfasst einen Pumpenkörper und ggf. einen Zylinderkopf, wobei im Pumpenkörper wenigstens ein Nockentrieb mit einem Abgriffselement aufgenommen ist. Das Abgriffselement steht mit einer Stößeleinrichtung in Verbindung, welche einen Pumpenkolben umfasst. Durch eine in einer Nockenwelle eingebrachte Nockengeometrie ist das Abgriffselement in eine Hubbewegung in Richtung einer Hubachse versetzbar. Dabei wird die Hubbewegung auf eine dem Abgriffselement zugeordnete Stößeleinrichtung bzw. einen Pumpenkolben übertragen. Zur Führung des Pumpenkolbens ist im Pumpenkörper oder im Zylinderkopf eine Führungsbohrung vorgesehen, die ein Radialspiel besitzt. Das Radialspiel bildet einen Ringspalt aus, der einen Leckagestrom vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich und damit eine hydraulische Führung bzw. Gleitführung des Pumpenkolbens ermöglicht. Denn der als Leckagestrom durch den Ringspalt strömende Kraftstoff stellt eine ausreichende Schmierung der Pumpenkolbenmantelfläche sowie der Führungsbohrung sicher. Die hydraulische Führung dient somit als Verschleißschutz, da Pumpenkolben und Führungsbohrung aufgrund der Schmierung bei einer Bewegung des Pumpenkolbens innerhalb der Führungsbohrung einem geringeren Verschleiß unterliegen. Insofern ist ein gewisser Leckagestrom vorteilhaft. Zugleich gilt es jedoch die mit dem Leckagestrom einhergehenden Leckageverluste möglichst gering zu halten, wobei der in den Niederdruckbereich gelangende Kraftstoff auch zur Schmierung der sich gegenüber dem Gehäuse bewegenden Elemente der Stößeleinrichtung verwendet wird.A generic high-pressure pump is described, for example, in the published patent application DE 10 2007 008 261 A1. It comprises a pump body and possibly a cylinder head, wherein in the pump body at least one cam drive is accommodated with a tap element. The tapping element communicates with a plunger device, which comprises a pump piston. By introduced in a camshaft cam geometry, the tapping element is displaceable in a lifting movement in the direction of a lifting axis. In this case, the lifting movement is transmitted to a tap element associated with the tappet or a pump piston. To guide the pump piston, a guide bore is provided in the pump body or in the cylinder head, which has a radial play. The radial clearance forms an annular gap, the leakage current from the high pressure area in the low pressure area and thus a hydraulic guide or sliding of the pump piston allows. Because of the flowing as a leakage current through the annular gap fuel ensures adequate lubrication of the pump piston lateral surface and the guide bore. The hydraulic guide thus serves as wear protection, since the pump piston and guide bore are subject to less wear due to the lubrication during a movement of the pump piston within the guide bore. In this respect, a certain leakage current is advantageous. At the same time, however, it is necessary to keep the leakage losses associated with the leakage current as low as possible, with the fuel entering the low-pressure region also being used for lubricating the elements of the plunger device moving relative to the housing.
Der Niederdruckbereich umfasst in der Regel einen Niederdruckraum, der von einem axial verschiebbar in einer Bohrung des Pumpengehäuses geführten Stößel einer Stößeleinrichtung begrenzt wird. Der Niederdruckraum kann somit auch als Stößelraum bezeichnet werden. Über die Hubbewegung des Stößels erfährt der Stößelraum eine Volumenveränderung, die es zur Vermeidung von Druckschwankungen auszugleichen gilt. Darüber hinaus gilt es der über den Leckagestrom bewirkten Veränderung der Kraftstoffmenge Rechnung zu tragen. Der Stößelraum kann hierzu mit einem Niederdruckspeicher verbunden sein, über den ein Kraftstoffmengenausgleich erfolgt. Zur Herstellung einer Verbindung des Stößelraums mit einem solchen Niederdruckspeicher ist jedoch oftmals ein kompliziertes Netz von Verbindungsleitungen erforderlich, das zum Einen das Gehäuse der Pumpe schwächt, zum Anderen die Herstellung des Gehäuses aufwendig gestaltet.The low-pressure region generally comprises a low-pressure chamber, which is delimited by a plunger of a plunger device guided axially displaceably in a bore of the pump housing. The low-pressure space can thus also be referred to as a plunger space. About the lifting movement of the plunger, the plunger chamber undergoes a change in volume, which must be compensated to avoid pressure fluctuations. In addition, it is necessary to take into account the change in the fuel quantity caused by the leakage flow. For this purpose, the tappet space can be connected to a low-pressure accumulator via which fuel quantity equalization takes place. To make a connection of the plunger space with such a low-pressure accumulator, however, a complicated network of connecting lines is often required, on the one hand weakens the housing of the pump, on the other hand, the manufacture of the housing elaborately designed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe bereit zu stellen, die die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll das Gehäuse der Hochdruckpumpe einfach und damit kostengünstig herzustellen sein.The invention is therefore based on the object to provide a high pressure pump that does not have the disadvantages mentioned above. In particular, the housing of the high-pressure pump should be simple and therefore inexpensive to manufacture.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildeungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Die vorgeschlagene Kraftstoff-Hochdruckpumpe weist ein Gehäuse auf, in dem eine Antriebswelle und wenigstens ein Pumpenelement angeordnet sind. Das wenigstens eine Pumpenelement umfasst einen axial verschiebbar geführten Pumpenkolben, der über einen in einer Bohrung des Gehäuses axial verschiebbar geführten Stößel an einem Nocken oder Exzenter der Antriebswelle abgestützt ist. Somit ist der Pumpenkolben über die Antriebswelle in eine Hubbewegung versetzbar, bei der Kraftstoff über einen Zulauf in einen vom Pumpenkolben begrenzten Pumpenarbeitsraum angesaugt, auf Hochdruck gefördert und über einen Ablauf einem Kraftstoffhochdruckspeicher zugeführt wird.To solve the problem, a high pressure pump with the features of claim 1 is proposed. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims. The proposed high-pressure fuel pump has a housing in which a drive shaft and at least one pump element are arranged. The at least one pump element comprises an axially displaceably guided pump piston which is supported on a cam or eccentric of the drive shaft via a plunger, which is axially displaceably guided in a bore of the housing. Thus, the pump piston is displaceable via the drive shaft in a lifting movement, sucked in the fuel via an inlet into a limited pump piston pump room, is promoted to high pressure and fed via a flow to a high-pressure fuel storage.
Erfindungsgemäß begrenzt der Stößel in der Bohrung, in der er aufgenommmen ist, einen Niederdruckraum, der über eine von der Bohrung abzweigende, vorzugsweise gerade geführte Ausgleichsbohrung in Verbindung mit dem Zulauf steht. Somit kann bei einer Hubbewegung des Stößels bzw. des Pumpenkolbens ein Kraftstoffmengenausgleich über die Ausgleichsbohrung erfolgen. Durch eine direkte Verbindung des vom Stößel begrenzten Niederdruckraums bzw. Stößelraums mit dem Zulauf, kann sogar der Zulauf selbst bzw. die zur Verbindung mit dem Zulauf vorgesehene Gehäusebohrung zum Mengenausgleich heran gezogen werden, so dass eine Verbindung zu einem Niederdruckspeicher durch aufwendig gestaltete Bohrungen im Gehäuse entbehrlich sind. Vorzgusweise ist lediglich eine Stichbohrung vom Stößelraum zum Zulauf vorgesehen, um das Gehäuse möglichst wenig zu schwächen und die Herstellung der Bohrung im Gehäuses einfach zu halten. Dabei besteht die Stichbohrung weiterhin bevorzugt aus einer gerade geführten Bohrung, die senkrecht oder schräg zur Bohrung verläuft, in welcher der Stößel aufgenommen ist.According to the invention limits the plunger in the bore in which it is aufgenommmen, a low-pressure chamber, which is connected via a branching off from the bore, preferably straight guided compensating bore in communication with the inlet. Thus, in a stroke movement of the plunger and the pump piston, a fuel quantity compensation via the balance hole. By a direct connection of the limited by the plunger low pressure chamber or plunger space with the inlet, even the inlet itself or provided for connection to the inlet housing bore for quantity compensation can be pulled up, so that a connection to a low-pressure accumulator through elaborately designed holes in the housing are dispensable. Vorzgusweise is provided only a tap hole from the plunger space to the inlet to weaken the case as little as possible and to keep the production of the bore in the housing easy. In this case, the tap hole further preferably consists of a straight bore, which runs perpendicular or obliquely to the bore, in which the plunger is received.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Zulauf eine Bohrung des Gehäuses, die als Ausgleichsbohrung nutzbar ist. Das heißt, dass der Zulauf zumindest teilweise in dem Gehäuseteil angeordnet ist, in dem auch die Ausgleichsbohrung und/oder der Stößelraum ausgebildet sind. Die als Ausgleichsbohrung nutzbare Gehäusebohrung des Zulaufs kann dabei koaxial zur Ausgleichsbohrung bzw. senkrecht oder schräg zur Bohrung angeordnet sein, in welcher der Stößel aufgenommen ist. Beispielsweise kann die Gehäusebohrung des Zulaufs auch lediglich einen Abschnitt der Ausgleichsbohrung ausbilden. Vorzugsweise besitzt die als Ausgleichsbohrung nutzbare Gehäuseboh- - A -According to a further preferred embodiment of the invention, the inlet comprises a bore of the housing, which can be used as a compensation bore. This means that the inlet is at least partially disposed in the housing part, in which the compensating bore and / or the plunger space are formed. The usable as a balancing bore housing bore of the inlet can be arranged coaxially with the compensation bore or perpendicular or obliquely to the bore, in which the plunger is received. For example, the housing bore of the inlet also form only a portion of the compensation hole. Preferably, the housing bore usable as a compensation bore has - A -
rung des Zulaufs einen gleich großen oder größeren Bohrungsquerschnitt als der in den Stößelraum mündende Abschnitt der Ausgleichsbohrung.tion of the inlet an equal or larger bore cross-section than the opening into the plunger chamber portion of the compensation hole.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungform ist vorgesehen, dass der Zulauf eine Bohrung des Gehäuses umfasst, die mit der Ausgleichsbohrung in Verbindung steht, so dass hierüber die Ausgleichsbohrung eine Erweiterung erfährt. Vorzgusweise ist hierzu die als Erweiterung der Ausgleichsbohrung nutzbare Gehäusebohrung des Zulaufs senkrecht oder schräg zur Ausgleichsbohrung angeordnet. Vorzugsweise ist die als Erweiterung der Ausgleichsbohrung nutzbare Gehäusebohrung des Zulaufs parallel zur Bohrung angeordnet, in welcher der Stößel aufgenommen ist. Weiterhin vorzugsweise mündet die Ausgleichsbohrung in die als Erweiterung der Ausgleichsbohrung nutzbare Bohrung des Zulaufs. Durch eine Erweiterung der Ausgleichsbohrung steht ein größeres Volumen zur Aufnahme von Kraftstoff zwecks Mengenausgleichs zur Verfügung, so dass ein Staudruck im Stößelraum sicher vermieden wird.According to a further preferred embodiment, it is provided that the inlet comprises a bore of the housing, which is in communication with the balancing bore, so that hereby the compensation bore experiences an enlargement. Vorzgusweise this is the usable as an extension of the balancing bore housing bore of the inlet arranged perpendicular or oblique to the compensation hole. Preferably, the usable as an extension of the balancing bore housing bore of the inlet is arranged parallel to the bore, in which the plunger is received. Further preferably, the compensating bore opens into the usable as an extension of the compensation hole bore of the inlet. By expanding the compensation bore is a larger volume for receiving fuel in order to balance the amount available, so that a back pressure in the ram space is safely avoided.
Vorteilhafterweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Zulauf wenigstens eine Bohrung des Gehäuses umfasst, die mit der Ausgleichsbohrung und zugleich mit einer Gehäuseausnehmung in Verbindung steht, in der die Antriebswelle aufgenommen ist, so dass hierüber die Ausgleichsbohrung eine Erweiterung erfährt. Die als Erweiterung der Ausgleichsbohrung nutzbare Gehäusebohrung des Zulaufes stellt somit zugleich eine Verbindung des Stößelraumes mit einem weiteren vom Stößel begrenzten Niederdruckraum sicher, so dass mittels eines Mengenausgleichs der Hubbewegung des Stößels in beiden Niederdruckräumen Rechnung getragen werden kann.Advantageously, it is further provided that the inlet comprises at least one bore of the housing, which communicates with the compensating bore and at the same time with a housing recess, in which the drive shaft is received, so that hereby the compensation bore undergoes an enlargement. The useful as an extension of the balancing bore housing bore of the inlet thus provides at the same time a connection of the plunger chamber with another limited by the ram low-pressure chamber, so that by means of a quantity compensation of the lifting movement of the plunger in both low-pressure chambers can be taken into account.
Sowohl die Stößelbewegung, als auch ein mengenausgleichender und/oder leckagebedingter Kraftstoffstrom können zu Druckschwankungen führen, die im Zulaufbereich unerwünscht sind. Daher ist nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zwischen dem Zulauf und der Ausgleichsbohrung und/oder einer die Ausgleichsbohrung erweiternden Bohrung ein Rückschlagventil angeordnet, das den Zulauf vor Druckschwankungen sichert.Both the plunger movement, as well as a flow compensating and / or leakage fuel flow can lead to pressure fluctuations that are undesirable in the inlet area. Therefore, according to a further preferred embodiment, a check valve is arranged between the inlet and the compensation bore and / or a bore enlarging the compensation bore, which ensures the inlet from pressure fluctuations.
Um den Aufbau des Gehäuses und damit der Hochdruckpumpe weiter zu vereinfachen, sind vorzgusweise die Ausgleichsbohrung und/oder wenigstens eine weitere die Ausgleichsbohrung erweiternde Bohrung in einem den Zulauf zumindest teilweise aufnehmenden Gehäuseteil ausgebildet. Somit wird zudem lediglich das Gehäuseteil durch die Ausbildung der Ausgleichsbohrung und etwaiger die Ausgleichsbohrung erweiternder Bohrungen geschwächt, in welchem bereits zumindest eine Bohrung für den Zulauf vorgesehen ist.In order to further simplify the structure of the housing and thus of the high-pressure pump, the compensation bore and / or at least one further bore widening the compensation bore are preferably at least one inlet in one partially receiving housing part formed. Thus, in addition, only the housing part is weakened by the formation of the compensation bore and any expansion holes widening the compensating bore, in which at least one bore for the inlet is already provided.
Der Durchmesser der Ausgleichsbohrung ist auf die jeweilige Länge der Aus- gleichsborhung abzustimmen. Insgesamt sollte der Durchmesser der Ausgleichsbohrung derart bemessen sein, dass ein Staudruck in dem vom Stößel begrenzten Niederdruckraum wirksam verhindert wird. Umfasst der Zulauf eine Bohrung, die zur Erweiterung der Ausgleichsbohrung nutzbar ist, kann der Durchmesser der Ausgleichsbohrung entsprechend kleiner ausgelegt sein.The diameter of the balancing bore must be matched to the respective length of the equalization. Overall, the diameter of the compensation hole should be dimensioned such that a back pressure is effectively prevented in the low-pressure space bounded by the plunger. If the inlet comprises a bore which can be used to expand the compensation bore, the diameter of the compensation bore can be correspondingly smaller.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist gehäsueseitig eine Ausgleichsbohrung vorgesehen, deren Durchmesser über die gesamte axiale Erstreckung gleich bleibend ist. Eine solche Bohrung ist besonders einfach herzustellen, so dass das Pumpengehäuse kostengünstig produzierbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, a compensation bore is provided on the side of the casing, the diameter of which is constant over the entire axial extent. Such a bore is particularly easy to manufacture, so that the pump housing is inexpensive to produce.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einschließlich einer Weiterbildung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention, including a development will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Pumpenelement einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe und1 shows a longitudinal section through a pump element of a high pressure pump according to the invention and
Fig. 2 einen den Bereich des Zulaufs darstellenen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch ein Pumpenelement einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe.FIG. 2 shows a detail of a longitudinal section through a pump element of a high-pressure pump according to the invention, illustrating the region of the inlet. FIG.
Die in der Fig 1 dargestellte Hochdruckpumpe umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 1 , das zumindest ein erstes Gehäuseteil 1.1 und einen als Zylinderkopf ausgebildetes zweites Gehäuseteil 1.2 zur Aufnahme eines Pumpenelementes 3 besitzt. Das Pumpenelement 3 umfasst einen Pumpenkolben 4, der in einer Bohrung des Zylinderkopfes 1.2 axial verschiebbar geführt und mittels eines Stößels 6 an einem Nocken 7 einer Anztriebswelle 2 abgestützt ist. Der Stößel 6 ist hierzu in einer Bohrung 5 des ersten Gehäuseteiles 1.1 axial verschiebbar geführt. Antriebswellenseitig ist der Stößel 6 zudem mit einer Rolle 16 als Abgriffselement verbunden. Eine gehäuseseitig am Zylinderkopf 1.2 abgestützte Druckfeder 17 hält den Stößel 6 bzw. die mit dem Stößel verbundene Rolle 16 in AnIa- ge mit dem Nocken 7 der Antriebswelle 2. Bei einer Rotation der Antriebswelle 2 wird der Stößel 6 über die auf dem Nocken 7 der Antriebswelle 2 ablaufende Rolle 16 in eine Hubbewegung versetzt, die den Pumpenkolben 4 mitführt. Dabei führt der Pumpenkolben 4 abwechslend einen Saug- und einen Förderhub aus. Beim Saughub des Pumpenkolbens 4 wird Kraftstoff aus einem Zulauf 8 in einen Pumpenarbeitsraum 9 angesaugt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 4 wird der im Pumpenarbeitsraum 9 befindliche Kraftstoff auf Hochdruck verdichtet und danach über einen Ablauf einem Kraftstoffhochdruckspeicher (nicht dargestellt) zugeführt.The high-pressure pump shown in FIG. 1 comprises a multi-part housing 1 which has at least one first housing part 1.1 and a second housing part 1.2 designed as a cylinder head for receiving a pump element 3. The pump element 3 comprises a pump piston 4, which is axially displaceably guided in a bore of the cylinder head 1.2 and is supported by means of a plunger 6 on a cam 7 of a drive shaft 2. For this purpose, the plunger 6 is axially displaceably guided in a bore 5 of the first housing part 1.1. Drive shaft side of the plunger 6 is also connected to a roller 16 as a pick-off element. A compression spring 17 which is supported on the cylinder head 1.2 on the housing side holds the plunger 6 or the roller 16 connected to the plunger in an angular position. With a rotation of the drive shaft 2, the plunger 6 is displaced via the running on the cam 7 of the drive shaft 2 roller 16 in a lifting movement, which carries the pump piston 4. The pump piston 4 alternately performs a suction and a delivery stroke. During the suction stroke of the pump piston 4, fuel is sucked from an inlet 8 into a pump working space 9. During the delivery stroke of the pump piston 4, the fuel located in the pump working chamber 9 is compressed to high pressure and then fed via a drain to a high-pressure fuel accumulator (not shown).
Die Bohrung 5 des Gehäuseteils 1.1 , in welcher der Stößel 6 aufgenommen ist, bildet zugleich einen vom Stößel 6 begrenzten Niederdruckraum 10 aus. Bei einer Hubbewegung des Stößels 6 verändert sich das Volumen des Niederdruckraumes 10, so dass ein Kraftstoffmengenausgleich erforderlich ist. Hierzu ist bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe eine Ausgleichsbohrung 11 vorgesehen, die den Niederdruckraum 10 direkt mit dem Zulauf 8 verbindet, so dass Kraftstoff in die Ausgleichsbohrung 11 strömen kann. Um einen Staudruck in dem Niederdruckraum 10 zu vermeiden, ist die Ausgleichsbohrung 1 1 mit einem ausreichend großen Durchmesser auszustatten. Alternativ oder ergänzend kann - wie in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt - der Zulauf 8 eine Bohrung 12, 13 des Gehäuseteils 1.1 umfassen, durch welche die Ausgleichsbohrung 1 1 eine Erweiterung erfährt. Die als Erweiterung nutzbare Bohrung 12, 13 ist in dem vorliegenden Beispiel zudem mit einer Gehäuseausnehmung 14 verbunden, in welcher die Antriebswelle 2 aufgenommen ist. Dadurch kann die Gehäuseausnehmung 14 zusätzlich zur Erweiterung der Ausgleichsbohrung 1 1 nutzbar gemacht werden.The bore 5 of the housing part 1.1, in which the plunger 6 is accommodated, at the same time forms a limited by the plunger 6 low-pressure chamber 10. During a stroke movement of the plunger 6, the volume of the low-pressure chamber 10 changes, so that a fuel quantity equalization is required. For this purpose, in the high-pressure pump according to the invention shown in FIG. 1, a compensation bore 11 is provided, which connects the low-pressure chamber 10 directly to the inlet 8, so that fuel can flow into the compensation bore 11. In order to avoid a back pressure in the low pressure chamber 10, the compensation hole 1 1 is to be equipped with a sufficiently large diameter. Alternatively or additionally, as shown in the embodiment shown in FIG. 1, the inlet 8 may comprise a bore 12, 13 of the housing part 1.1, through which the compensating bore 1 1 undergoes an enlargement. The usable as an extension bore 12, 13 is also connected in the present example with a housing recess 14 in which the drive shaft 2 is received. Thereby, the housing recess 14 can be used in addition to the expansion of the compensation hole 1 1.
Fig. 2 zeigt einen Auschnitt im Bereich eines Zulaufes 8 einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe. Um die Übertragung von Druckschwankungen auf den Zulauf 8 zu verhindern, ist der Zulauf gegenüber der Ausgleichsbohrung 1 1 und den Bohrungen 12, 13 über ein Rückschlagventil 15 absperrbar. Das Rückschlagventil 15 weist vorliegend ein kugelförmiges Ventilglied auf, das mit einem kegelflörmigen Ventilsitz zusammenwirkt. Über den jeweils in der Ausgleichsbohrung 11 und/oder den Bohrungen 12, 13 herrschenden Kraftstoffd ruck wird das Ventilglied entweder in Anlage mit dem Ventilsitz gehalten oder in eine Öff- nungnsstellung bewegt, um den Niederdruckraum 10 zwecks Mengenausgleichs mit dem Zulauf 8 zu verbinden. Der Zulauf 8 weist zur Ausbildung des Rück- schlagventiles 15 eine Bohrung 12 auf, die zu einer ersten Erweiterung der Ausgleichsbohrung 1 1 führt. Darüber hinaus setzt sich die Bohrung 12 in eine Bohrung 13 geringeren Durchmessers fort, die in Verbindung mit der Gehäuseaus- nehmung 14 zur Aufnahme der Antriebswelle 2 steht, so dass die Ausgleichsbohrung 11 über die Bohrung 13 sowie die Gehäuseausnehmung 14 eine zusätzliche Erweiterung erfährt. Ein Staudruck im Niederdruckraum 10 kann somit wirkungsvoll verhindert werden. 2 shows a section in the region of an inlet 8 of a high-pressure pump according to the invention. In order to prevent the transmission of pressure fluctuations to the inlet 8, the inlet to the compensating bore 1 1 and the bores 12, 13 can be shut off via a check valve 15. The check valve 15 in this case has a spherical valve member which cooperates with a conical valve seat. The valve member is either held in contact with the valve seat or moved into an opening position by way of the respective fuel pressure prevailing in the compensation bore 11 and / or the bores 12, 13 in order to equalize the low-pressure space 10 to connect with the inlet 8. The inlet 8 has to form the return check valve 15 has a bore 12, which leads to a first extension of the compensating bore 1 1. In addition, the bore 12 continues into a bore 13 of smaller diameter, which is in communication with the housing recess 14 for receiving the drive shaft 2, so that the compensating bore 11 experiences an additional widening via the bore 13 and the housing recess 14. A back pressure in the low-pressure space 10 can thus be effectively prevented.

Claims

Ansprüche claims
1. Kraftstoff-Hochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse (1 ), in dem eine Antriebswelle (2) und wenigstens ein Pumpenelement (3) angeordnet sind, wobei das wenigstens eine Pumpenelement einen axial verschiebbar geführten Pumpenkolben (4) umfasst, der über einen in einer Bohrung (5) des Gehäuses axial verschiebbar geführten Stößel (6) an einem Nocken (7) oder Exzenter der Antriebswelle abgestützt ist, so dass der Pumpenkolben über die Antriebswelle in eine Hubbewegung versetzbar ist, bei der Kraftstoff über einen Zulauf (8) in einen vom Pumpenkolben begrenzten Pumpenarbeitsraum (9) angesaugt, auf Hochdruck gefördert und über einen Ablauf einem Kraftstoffhochdruckspeicher zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) in der Bohrung (5) einen Niederdruckraum (10) begrenzt, der über eine von der Bohrung (5) abzweigende, vorzugsweise gerade geführte Ausgleichsbohrung (1 1 ) in Verbindung mit dem Zulauf (8) steht, so dass bei einer Hubbewegung des Stößels (6) bzw. des Pumpenkolbens (4) ein Kraftstoffmengenausgleich über die Ausgleichsbohrung (1 1 ) erfolgt.1. High-pressure fuel pump of an internal combustion engine having a housing (1) in which a drive shaft (2) and at least one pump element (3) are arranged, wherein the at least one pump element comprises an axially displaceably guided pump piston (4), which has a in a bore (5) of the housing axially displaceably guided plunger (6) on a cam (7) or eccentric of the drive shaft is supported, so that the pump piston via the drive shaft in a stroke movement is offset, in the fuel via an inlet (8) in a sucked by the pump piston pump working space (9) sucked, fed to high pressure and fed via a flow to a high-pressure fuel storage, characterized in that the plunger (6) in the bore (5) defines a low-pressure space (10), which via one of the bore (5) branching, preferably straight guided compensation bore (1 1) in conjunction with the inlet (8), so that d it ram (6) or the pump piston (4) a fuel quantity equalization via the balance hole (1 1) takes place.
2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (8) eine Bohrung des Gehäuses (1 ) umfasst, die als Ausgleichsbohrung (1 1 ) nutzbar ist.2. High-pressure pump according to claim 1, characterized in that the inlet (8) comprises a bore of the housing (1) which can be used as a compensation bore (1 1).
3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (8) eine Bohrung (12, 13) des Gehäuses (1 ) umfasst, die mit der Ausgleichsbohrung (1 1 ) in Verbindung steht, so dass hierüber die Ausgleichsbohrung eine Erweiterung erfährt.3. High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet (8) comprises a bore (12, 13) of the housing (1), which is in communication with the balancing bore (1 1), so that in this case the balancing bore a Extension experiences.
4. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (8) wenigstens eine Bohrung (12, 13) des Gehäuses (1 ) umfasst, die mit der Ausgleichsbohrung (1 1 ) und zugleich mit einer Gehäuseausnehmung (14) in Verbindung steht, die der Aufnahme der Antriebswelle (2) dient, so dass die Ausgleichsbohrung eine Erweiterung erfährt.4. High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet (8) at least one bore (12, 13) of the housing (1), with the compensating bore (1 1) and at the same time with a housing recess (14) in Connection stands, which the admission of the Drive shaft (2) is used, so that the compensation hole undergoes an extension.
5. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zulauf (8) und der Ausgleichsbohrung (1 1 ) und/oder einer die Ausgleichsbohrung erweiternden Bohrung (12, 13) ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist, das den Zulauf (8) vor Druckschwankungen sichert.5. High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that between the inlet (8) and the compensating bore (1 1) and / or a compensating bore widening bore (12, 13) a check valve (15) is arranged, which the inlet (8) protects against pressure fluctuations.
6. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbohrung (1 1 ) und/oder wenigstens eine weitere die Ausgleichsbohrung erweiternde Bohrung (12, 13) in einem den Zulauf (8) zumindest teilweise aufnehmenden Gehäuseteil (1.1 ) ausgebildet sind.6. High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating bore (1 1) and / or at least one further bore (12, 13) widening the compensation bore are formed in a housing part (1.1) receiving the inlet (8) at least partially ,
7. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Ausgleichsbohrung (1 1 ) derart bemessen ist, dass ein Staudruck in dem vom Stößel (6) begrenzten Niederdruckraum (10) wirksam verhindert wird.7. High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the compensating bore (1 1) is dimensioned such that a back pressure in which the plunger (6) limited low-pressure space (10) is effectively prevented.
8. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Ausgleichsbohrung (1 1 ) gleich bleibend ist. 8. High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the compensating bore (1 1) is the same.
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