WO2011138083A1 - Pumpenanordnung für ein hochdruckeinspritzsystem - Google Patents

Pumpenanordnung für ein hochdruckeinspritzsystem Download PDF

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WO2011138083A1
WO2011138083A1 PCT/EP2011/053947 EP2011053947W WO2011138083A1 WO 2011138083 A1 WO2011138083 A1 WO 2011138083A1 EP 2011053947 W EP2011053947 W EP 2011053947W WO 2011138083 A1 WO2011138083 A1 WO 2011138083A1
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Josef Frank
Alexander Fuchs
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
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    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the present invention relates to a pump assembly according to the
  • the preamble of claim 1 a high-pressure injection system according to the preamble of claim 13 and an internal combustion engine according to the preamble of claim 15.
  • High-pressure pump are used in particular in high-pressure injection systems in order to promote fuel for a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • a fuel injection system comprising a fuel boost pump and an upstream electric fuel delivery pump which delivers fuel from a fuel tank to a low pressure input of the fuel tank
  • High-pressure fuel pump is arranged or integrated in the high-pressure fuel pump.
  • Inventive pump assembly for a high-pressure injection system, in particular for a motor vehicle, comprising an electric feed pump with an electric motor and a pump and a high-pressure pump, wherein the electric feed pump is disposed directly on the high pressure pump or integrated into the high-pressure pump, wherein the housing of the
  • Pre-feed pump is attached directly to the high-pressure pump.
  • the housing of the prefeed pump is attached directly to a housing of the high-pressure pump.
  • the housing of the prefeed pump is attached directly to the high-pressure pump by arranging a seal between the housing of the prefeed pump and the high-pressure pump, in particular a housing of the high-pressure pump. Even with an arrangement of the seal between the housing of the prefeed pump and the high-pressure pump, the housing of the prefeed pump is considered to be attached directly to the high-pressure pump.
  • the prefeed pump is releasably attached to the high-pressure pump, preferably with a screw connection.
  • the prefeed pump is expediently fastened to the high-pressure pump with a plurality of screws or rivets or clamping mechanisms.
  • the housing of the prefeed pump has a housing pot and a housing cover, and either the housing pot or the housing cover is fastened directly to the high-pressure pump.
  • the electric motor in the electric prefeed pump, is integrated in the pump or vice versa and / or the pump comprises at least one impeller with conveying elements, for. B. a gear with teeth.
  • the electric motor and the pump of the electric prefeed pump thus represent non-separable units.
  • the electric prefeed pump has a compact design, so that the pump assembly can be used even in spatially very limited circumstances.
  • the prefeed pump comprises a
  • Outer ring gear wherein the teeth of the inner and outer gear engage with each other and forms between the inner gear and the outer gear, a working space and the electric motor comprises a stator and a rotor and the outer gear is formed by the rotor. Due to the design of the external gear as a rotor with permanent magnets of the electric motor is integrated into the pump.
  • the inner and outer gears represent an impeller and set the teeth of the inner and outer gears
  • the external gear also acts as a rotor of the electric motor.
  • the housing of the prefeed pump and / or the housing of the high-pressure pump serves as a bearing, in particular sliding bearing, for the at least one impeller with conveying elements, in particular the internal gear and / or the external gear. There is thus no need for an additional slide bearing for the at least one impeller.
  • a suction channel and / or a pressure channel of the prefeed pump are integrated in the high-pressure pump.
  • the prefeed pump requires a suction passage for sucking fuel and a pressure passage for guiding the fuel from the prefeed pump to the high pressure pump. Due to the integration of the suction channel and the pressure channel of
  • Pre-feed pump in the high-pressure pump is not fuel line outside or on the housing of the feed pump and / or high-pressure pump required as a suction and / or pressure channel. This component can be saved and the pump assembly is compact and small.
  • the suction channel and / or the pressure channel of the prefeed pump are incorporated in the housing of the high-pressure pump.
  • the suction and / or pressure channel can be easily made available at low cost, for example by the suction and / or pressure channel is made in the original forms of the housing.
  • at least one porting opening in the housing, in particular the housing cover, the prefeed pump opens into the suction channel and / or the pressure channel on the high pressure pump, preferably exclusively within the housing of the prefeed pump and within the housing of the high pressure pump.
  • Pre-feed pump and the suction channel and / or the pressure channel manufactured Pre-feed pump and the suction channel and / or the pressure channel manufactured.
  • the housing of the high-pressure pump has an intake opening, in particular an intake, for introducing fuel into the
  • Pre-feed pump and / or the pressure channel of the feed pump in the high-pressure pump opens into a suction section of the high-pressure pump.
  • the pressure channel of the prefeed pump in the high pressure pump also forms a suction channel of the high pressure pump.
  • the pressure channel and / or the suction channel of the prefeed pump on the prefeed pump and / or the high-pressure pump can also be designed only as at least one porting opening.
  • the housing of the prefeed pump has a connection opening for connecting a fuel line and introducing fuel into the prefeed pump and / or the housing of the prefeed pump has a connection opening for connecting a fuel line and discharging fuel from the prefeed pump.
  • the electric motor of the electrical feed pump is supplied by a power electronics with three-phase electrical or alternating current, so that there is an electronic commutation.
  • a power electronics with three-phase electrical or alternating current, so that there is an electronic commutation.
  • mechanical commutation elements are not required, so that due to the absence of mechanical commutation, the feed pump with respect to vibrations and other environmental influences due to the
  • the impeller with conveying elements for. B. at least one gear with teeth in an internal or external gear pump or an impeller with blades in a centrifugal pump, and a component the electric motor is installed or integrated in the impeller and / or the conveying elements.
  • the component are permanent magnets of the rotor and / or electromagnets of the stator.
  • the pump of the electric prefeed pump is an internal or external gear pump or a centrifugal pump.
  • the pump of the electrical feed pump is a rotary vane pump.
  • the pump of the electric prefeed pump is an external gear pump.
  • an external gear pump two gears are arranged within a housing.
  • the gears with the teeth thus constitute an impeller with conveying elements.
  • a working space for conveying a fluid, in particular fuel thus forms between the housing and the two toothed wheels.
  • a stator is arranged with electromagnets within the gear and permanent magnets are also arranged in the gear. This allows the gear with the
  • Permanent magnets form a rotor of the electric motor and the stator is not arranged to rotate within the gear.
  • the integration of the pump takes place in the electric motor to the effect that in the teeth of a
  • Gear permanent magnets are arranged and the electromagnets of the stator are arranged on the housing.
  • the electromagnets on the housing are energized to the effect that the gear moves with the permanent magnets in the teeth, d. H. on this gear with the permanent magnets in the teeth of the electromagnet one
  • an electric prefeed pump as external gear pump, in which the electric motor is integrated into the pump.
  • the housing of the prefeed pump and / or the housing of the high-pressure pump and / or the inner and / or outer gear at least partially, in particular completely, made of metal, for. As steel or aluminum.
  • the delivery rate of the electrical feed pump can be controlled and / or regulated.
  • a fuel filter is incorporated or integrated in the fuel line for conducting fuel from a fuel tank to the electric priming pump.
  • Inventive high-pressure injection system for an internal combustion engine in particular for a motor vehicle, comprising a high-pressure pump, a high-pressure rail, an electric feed pump for conveying a fuel from a fuel tank to the high-pressure pump, wherein the electric
  • Patent application described pump assembly is formed.
  • the high-pressure injection system comprises a fuel tank and at least one fuel line.
  • Patent application described pump assembly comprises.
  • FIG. 1 is a highly schematic view of a high-pressure injection system
  • FIG. 2 is a perspective view of a prefeed pump without housing
  • FIG. 3 is an exploded view of the prefeed pump of FIG. 2,
  • Fig. 4 is a greatly simplified view of a pump assembly
  • Fig. 5 is a greatly simplified view of the pump assembly
  • Fig. 6 is a greatly simplified view of the pump assembly
  • Fig. 7 is a greatly simplified view of the pump assembly
  • Fig. 8 is a greatly simplified view of the pump assembly
  • Fig. 9 is a greatly simplified view of the pump assembly
  • FIG. 10 is a view of a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a pump arrangement 1 of a high-pressure injection system 2.
  • An electric prefeed pump 3 delivers from a Fuel tank 41 through a fuel line 35 fuel. Subsequently, the fuel is conveyed from the electric prefeed pump 3 to a high-pressure pump 7.
  • the high-pressure pump 7 is driven by an internal combustion engine 39 by means of a drive shaft 44.
  • the electric prefeed pump 3 has an electric motor 4 and a pump 5 (FIGS. 2 and 3).
  • the electric motor 4 of the pump 5 is integrated into the pump 5 and further, the electric prefeed pump 3 at the
  • High pressure pump 7 arranged directly.
  • the high-pressure pump 7 delivers fuel under high pressure, for example, a pressure of 1000, 3000 or
  • Fuel tank 41 returned.
  • the pressure connection as porting openings 28 (FIG. 2) of the electric prefeed pump 3 is connected without an external connection to a suction channel, not shown, of the high-pressure pump 7 (FIGS. 2 to 6).
  • High-pressure pump 7 is chosen to the effect that by short
  • Pre-feed pump 3 a fuel filter 38 is installed.
  • the fuel line 35 can be formed inexpensively from the fuel tank 41 to the electric prefeed pump 3, since it does not have to withstand excess pressure.
  • the electric motor 4 (FIGS. 2 and 3) of the electric prefeed pump 3 is operated with three-phase current or alternating current and can be controlled and / or regulated in power.
  • the three-phase current or alternating current for the electric motor 4 is provided by a power electronics, not shown, from a DC voltage network of a vehicle electrical system of a motor vehicle 40 (FIG.
  • the electric prefeed pump 3 is thus an electronically pumped prefeed pump.
  • the electric prefeed pump 3 has a housing 8 with a housing pot 9 and a housing cover 10 (FIG. 2). Within the housing 8 of Pre-feed pump 3 are the pump 5 as internal gear pump 6 and the
  • Electric motor 4 is arranged.
  • the electric motor 4 has a stator 13 with
  • the pump 5 is positioned as an internal gear pump 6 with an internal gear 22 with an internal gear ring 23 and an external gear 24 with an external gear ring 25.
  • the inner and outer gear 22, 24 thus represents a gear 20 and an impeller 18 and the inner and outer toothed ring 23, 25 have teeth 21 as conveying elements 19.
  • a working space 47 is formed between the inner and outer gear 22, 24, a working space 47 is formed.
  • permanent magnets 17 are installed, so that the outer gear 24 also forms a rotor 16 of the electric motor 4.
  • the electric motor 4 is thus integrated into the pump 5 or vice versa.
  • the electromagnets 15 of the stator 13 are alternately energized, so that due to the on the
  • Electromagnet 15 resulting magnetic field of the rotor 16 and the
  • External gear 24 is set in a rotational movement.
  • the housing pot 9 serves as a bearing 1 1 or thrust bearing 1 1 or slide bearing 1 1 for the inner or outer gear 22, 24. Further, in the housing pot 9, a suction port opening 29 and a pressure porting opening 30, each as
  • the fluid to be delivered namely fuel
  • the pressure port opening 30 is a short pressure channel 27 of the prefeed pump 3.
  • Housing cover 10 each have three holes 46, in which not shown screws for screwing the housing pot 9 and the
  • Housing cover 10 are positioned. Between the housing cover 10 and the housing pot 9, a seal, not shown, is arranged.
  • the suction channel 26 terminates at the housing 12 of the High-pressure pump 7 to an intake manifold 32 with a suction port 31st At the intake manifold 32, the fuel line 35 is not shown in Fig. 5 is connected.
  • the pressure channel 27 opens into a not shown
  • the pump assembly 1 thus has no visible from the outside fuel lines 35 as separate components for the hydraulic connection of the high-pressure pump 7 with the prefeed pump 3.
  • Pre-feed pump 3 consists only of the housing pot 9, not with
  • a third embodiment of the pump assembly 1 is shown. In the following, only the differences from the second embodiment according to FIG. 5 will be described essentially.
  • the prefeed pump 3 is attached to the housing pot 9 on the housing 12 of the high-pressure pump 7 and the opening side of the housing pot 9 is closed fluid-tight with the housing cover 10.
  • the suction and pressure porting opening 29, 30 are incorporated, which in the suction and pressure channel 26, 27 of the
  • Fig. 7 a fourth embodiment of the pump assembly 1 is shown.
  • the housing pot 9 has a connection opening 33 for introducing the fuel into the prefeed pump 3 and a connection opening 34 for discharging the fuel from the
  • Pre-feed pump 3 on. To the connection opening 33, the fuel line 35, not shown in Fig. 7 is connected. Furthermore, to the
  • connection opening 34 of the pressure channel 27 connected as a fuel line 35. Through the pressure channel 27, the fuel flows from the prefeed pump 3 to the high pressure pump. 7
  • a fifth embodiment of the pump assembly 1 is shown. In the following, only the differences from the fourth embodiment according to FIG. 7 will be described essentially.
  • Pre-feed pump 3 has the housing pot 9 and the housing cover 10. In this case, the prefeed pump 3 is bolted to the housing cover 10 directly to the housing 12 of the high-pressure pump 7.
  • a sixth embodiment of the pump assembly 1 is shown.
  • the housing 8 of the prefeed pump 3 has the housing pot 9 and the housing cover 10.
  • the prefeed pump 3 is bolted to the housing pot 9 directly to the housing 12 of the high-pressure pump 7.
  • the pump assembly 1 requires only a small number of components in a compact design, because complex facilities for attachment of the prefeed pump 3 to the high-pressure pump 7 are not required.

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Abstract

Pumpenanordnung (1) für ein Hochdruckeinspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Vorförderpumpe (3) mit einem Elektromotor und einer Pumpe und eine Hochdruckpumpe (7), wobei die elektrische Vorförderpumpe (3) unmittelbar an der Hochdruckpumpe (7) angeordnet ist oder in die Hochdruckpumpe integriert ist, wobei das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) an der Hochdruckpumpe (7) unmittelbar befestigt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Pumpenanordnunq für ein Hochdruckeinspritzsvstem
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 , ein Hochdruckeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13 und einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.
Stand der Technik
Pumpenanordnungen mit einer elektrischen Vorförderpumpe und einer
Hochdruckpumpe werden insbesondere in Hochdruckeinspritzsystemen eingesetzt, um Kraftstoff für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor zu fördern.
Die DE 10 2004 008 478 B4 zeigt eine Pumpenanordnung für ein
Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffh och d ruckpumpe und einer vorgeschalteten elektrischen Kraftstoffförderpumpe, die einen Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Niederdruckeingang der
Kraftstoffhochdruckpumpe fördert, wobei die elektrische Kraftstoffvorförderpumpe bezüglich ihrer Fördermenge geregelt ist und sie unmittelbar an der
Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet ist oder in die Kraftstoffhochdruckpumpe integriert ist.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung Erfindungsgemäße Pumpenanordnung für ein Hochdruckeinspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Vorförderpumpe mit einem Elektromotor und einer Pumpe und eine Hochdruckpumpe, wobei die elektrische Vorförderpumpe unmittelbar an der Hochdruckpumpe angeordnet ist oder in die Hochdruckpumpe integriert ist, wobei das Gehäuse der
Vorförderpumpe an der Hochdruckpumpe unmittelbar befestigt ist.
In einer ergänzenden Variante ist das Gehäuse der Vorförderpumpe unmittelbar an einem Gehäuse der Hochdruckpumpe befestigt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuse der Vorförderpumpe an der Hochdruckpumpe unmittelbar befestigt, indem zwischen dem Gehäuse der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe, insbesondere einem Gehäuse der Hochdruckpumpe, eine Dichtung angeordnet ist. Auch bei einer Anordnung der Dichtung zwischen dem Gehäuse der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe wird das Gehäuse der Vorförderpumpe als unmittelbar an der Hochdruckpumpe befestigt angesehen.
In einer zusätzlichen Variante ist die Vorförderpumpe an der Hochdruckpumpe lösbar, vorzugsweise mit einer Verschraubung, befestigt.
Zweckmäßig ist die Vorförderpumpe mit mehreren Schrauben oder Nieten oder Klemmmechanismen an der Hochdruckpumpe befestigt.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse der Vorförderpumpe einen Gehäusetopf und einen Gehäusedeckel auf und entweder ist der Gehäusetopf oder der Gehäusedeckel unmittelbar an der Hochdruckpumpe befestigt.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist bei der elektrischen Vorförderpumpe der Elektromotor in die Pumpe integriert oder umgekehrt und/oder die Pumpe umfasst wenigstens ein Laufrad mit Förderelementen, z. B. ein Zahnrad mit Zähnen. Der Elektromotor und die Pumpe der elektrischen Vorförderpumpe stellen somit nicht trennbare Einheiten dar. Die elektrische Vorförderpumpe weist eine kompakte Bauform aus, so dass die Pumpenanordnung auch bei räumlich sehr eingeschränkten Verhältnissen eingesetzt werden kann. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorförderpumpe ein
Innenzahnrad mit einem Innenzahnring und ein Außenzahnrad mit einem
Außenzahnring, wobei die Zähne des Innen- und Außenzahnrades ineinander greifen und sich zwischen dem Innenzahnrad und dem Außenzahnrad ein Arbeitsraum ausbildet und der Elektromotor einen Stator und einen Rotor umfasst und das Außenzahnrad durch den Rotor gebildet ist. Aufgrund der Ausbildung des Außenzahnrades als Rotor mit Permanentmagneten ist der Elektromotor in die Pumpe integriert. Das Innen- und Außenzahnrad stellt ein Laufrad dar und die Zähne des Innen- und Außenzahnrades stellen
Förderelemente dar.
In einer Variante sind in das Außenzahnrad Permanentmagnete eingebaut oder integriert. Damit fungiert das Außenzahnrad auch als Rotor des Elektromotors. Vorzugsweise dient das Gehäuse der Vorförderpumpe und/oder das Gehäuse der Hochdruckpumpe als Lager, insbesondere Gleitlager, für das wenigstens eine Laufrad mit Förderelementen, insbesondere das Innenzahnrad und/oder das Außenzahnrad. Es wird somit kein zusätzliches Gleitlager für das wenigstens eine Laufrad benötigt.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind in die Hochdruckpumpe ein Saugkanal und/oder ein Druckkanal der Vorförderpumpe integriert. Die Vorförderpumpe benötigt einen Saugkanal zum Ansaugen von Kraftstoff und einen Druckkanal zum Leiten des Kraftstoffes von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe. Aufgrund der Integration des Saugkanales und des Druckkanales der
Vorförderpumpe in die Hochdruckpumpe ist keine Kraftstoff leitung außerhalb oder an dem Gehäuse der Vorförderpumpe und/oder Hochdruckpumpe erforderlich als Saug- und/oder Druckkanal. Damit können Bauteile eingespart und die Pumpenanordnung ist kompakt und klein aufgebaut.
Zweckmäßig sind der Saugkanal und/oder der Druckkanal der Vorförderpumpe in das Gehäuse der Hochdruckpumpe eingearbeitet. Bei der Herstellung des Gehäuses der Hochdruckpumpe kann der Saug- und/oder Druckkanal einfach mit geringen Kosten zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise indem beim Urformen des Gehäuses der Saug- und/oder Druckkanal mit hergestellt wird. In einer weiteren Ausgestaltung mündet wenigstens eine Portingöffnung in dem Gehäuse, insbesondere dem Gehäusedeckel, der Vorförderpumpe in den Saugkanal und/oder den Druckkanal an der Hochdruckpumpe, vorzugsweise ausschließlich innerhalb des Gehäuses der Vorförderpumpe und innerhalb des Gehäuses der Hochdruckpumpe. Damit wird eine hydraulische Verbindung zwischen der wenigstens einen Portingöffnung in dem Gehäuse der
Vorförderpumpe und dem Saugkanal und/oder dem Druckkanal hergestellt.
Zweckmäßig weist das Gehäuse der Hochdruckpumpe eine Ansaugöffnung, insbesondere einen Ansaugstutzen, zum Einleiten von Kraftstoff in die
Vorförderpumpe auf und/oder der Druckkanal der Vorförderpumpe in der Hochdruckpumpe mündet in einen Saugabschnitt der Hochdruckpumpe. Damit bildet der Druckkanal der Vorförderpumpe in der Hochdruckpumpe auch einen Saugkanal der Hochdruckpumpe. Der Druckkanal und/oder der Saugkanal der Vorförderpumpe an der Vorförderpumpe und/oder der Hochdruckpumpe können auch lediglich als wenigstens eine Portingöffnung ausgebildet sein.
In einer Variante weist das Gehäuse der Vorförderpumpe eine Anschlussöffnung zum Anschließen einer Kraftstoffleitung und Einleiten von Kraftstoff in die Vorförderpumpe auf und/oder das Gehäuse der Vorförderpumpe weist eine Anschlussöffnung zum Anschließen einer Kraftstoff leitung und Ausleiten von Kraftstoff aus der Vorförderpumpe auf.
Vorzugsweise wird der Elektromotor der elektrischen Vorförderpumpe von einer Leistungselektronik mit elektrischem Drehstrom bzw. Wechselstrom versorgt, so dass eine elektronische Kommutierung vorliegt. Dadurch sind mechanische Kommutierungselemente nicht erforderlich, so dass aufgrund der nicht vorhandenen mechanischen Kommutierungselemente die Vorförderpumpe bezüglich Vibrationen und anderen Umwelteinflüssen, die aufgrund der
Anordnung an der Hochdruckpumpe eintreten können, wesentlich
unempfindlicher ist als bei einer mechanischen Kommutierung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Laufrad mit Förderelementen, z. B. wenigstens ein Zahnrad mit Zähnen bei einer Innen- oder Außenzahnradpumpe oder ein Laufrad mit Schaufeln bei einer Kreiselpumpe, und eine Komponente des Elektromotors ist in das Laufrad und/oder die Förderelemente eingebaut oder integriert.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Komponente Permanentmagnete des Rotors und/oder Elektromagnete des Stators.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Pumpe der elektrischen Vorförderpumpe eine Innen- oder eine Außenzahnradpumpe oder eine Kreiselpumpe. In einer ergänzenden Variante ist die Pumpe der elektrischen Vorförderpumpe eine Drehschieberpumpe.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Pumpe der elektrischen Vorförderpumpe eine Außenzahnradpumpe. Bei einer Außenzahnradpumpe sind innerhalb eines Gehäuses zwei Zahnräder angeordnet. Die Zahnräder mit den Zähnen stellen somit ein Laufrad mit Förderelementen dar. Innerhalb des Gehäuses bildet sich damit zwischen dem Gehäuse und den beiden Zahnrädern ein Arbeitsraum zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff aus. Dabei ist innerhalb des Zahnrades ein Stator mit Elektromagneten angeordnet und in das Zahnrad sind außerdem Permanentmagnete angeordnet. Dadurch kann das Zahnrad mit den
Permanentmagneten einen Rotor des Elektromotors bilden und der Stator ist innerhalb des Zahnrades nicht rotierend angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Außenzahnradpumpe erfolgt die Integration der Pumpe in den Elektromotor dahingehend, dass in den Zähne eines
Zahnrades Permanentmagnete angeordnet sind und an dem Gehäuse die Elektromagnete des Stators angeordnet sind. Die Elektromagnete an dem Gehäuse werden dabei dahingehend bestromt, dass sich das Zahnrad mit den Permanentmagneten in den Zähnen bewegt, d. h. auf dieses Zahnrad mit den Permanentmagneten in den Zähnen von den Elektromagneten eine
entsprechende Kraft aufgebracht wird. Die beiden Zahnräder innerhalb des Gehäuses der Außenzahnradpumpe greifen ineinander, so dass sich auch das zweite Zahnrad bewegt. Es liegt somit eine elektrische Vorförderpumpe als Außenzahnradpumpe vor, bei der der Elektromotor in die Pumpe integriert ist. Zweckmäßig besteht das Gehäuse der Vorförderpumpe und/oder das Gehäuse der Hochdruckpumpe und/oder das Innen- und/oder Außenzahnrad wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, z. B. Stahl oder Aluminium.
Insbesondere ist die Förderleistung der elektrischen Vorförderpumpe steuerbar und/oder regelbar.
In einer weiteren Ausgestaltung beträgt der räumliche Abstand zwischen der elektrischen Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe, insbesondere dem Gehäuse der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe, weniger als 10 cm, 5 cm 1 cm oder 0,5 cm und/oder der räumliche Abstand zwischen der Pumpe und dem Elektromotor der Vorförderpumpe beträgt weniger als 30 cm, 20 cm, 10 cm, 5 cm, 1 cm oder 0,5 cm.
Vorzugsweise ist in der Kraftstoffleitung zum Leiten von Kraftstoff von einem Kraftstofftank zu der elektrischen Vorförderpumpe ein Kraftstofffilter eingebaut oder integriert.
Erfindungsgemäßes Hochdruckeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Hochdruckpumpe, ein Hochdruck-Rail, eine elektrische Vorförderpumpe zum Fördern eines Kraftstoffes von einem Kraftstofftank zu der Hochdruckpumpe, wobei die elektrische
Vorförderpumpe und die Hochdruckpumpe als eine in dieser
Schutzrechtsanmeldung beschriebene Pumpenanordnung ausgebildet ist.
In einer Variante umfasst das Hochdruckeinspritzsystem einen Kraftstofftank und wenigstens eine Kraftstoffleitung.
Erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor mit einem Hochdruckeinspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Hochdruckeinspritzsystem als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Hochdruckeinspritzsystem ausgebildet ist und/oder der Verbrennungsmotor eine in dieser
Schutzrechtsanmeldung beschriebene Pumpenanordnung umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine stark schematisierte Ansicht eines Hochdruckeinspritzsystems,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorförderpumpe ohne Gehäuse,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Vorförderpumpe gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine stark vereinfachte Ansicht einer Pumpenanordnung
in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine stark vereinfachte Ansicht der Pumpenanordnung
in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine stark vereinfachte Ansicht der Pumpenanordnung
in einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 eine stark vereinfachte Ansicht der Pumpenanordnung
in einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 eine stark vereinfachte Ansicht der Pumpenanordnung
in einem fünften Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 eine stark vereinfachte Ansicht der Pumpenanordnung
in einem sechsten Ausführungsbeispiel und
Fig. 10 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges.
Ausführungsformen der Erfindung
In Fig. 1 ist eine Pumpenanordnung 1 eines Hochdruckeinspritzsystems 2 dargestellt. Eine elektrische Vorförderpumpe 3 fördert aus einem Kraftstofftank 41 durch eine Kraftstoff leitung 35 Kraftstoff. Anschließend wird der Kraftstoff von der elektrischen Vorförderpumpe 3 zu einer Hochdruckpumpe 7 gefördert. Die Hochdruckpumpe 7 ist von einem Verbrennungsmotor 39 mittels einer Antriebswelle 44 angetrieben.
Die elektrische Vorförderpumpe 3 weist einen Elektromotor 4 und eine Pumpe 5 auf (Fig. 2 und 3). Dabei ist der Elektromotor 4 der Pumpe 5 in die Pumpe 5 integriert und ferner ist die elektrische Vorförderpumpe 3 an der
Hochdruckpumpe 7 unmittelbar angeordnet. Die Hochdruckpumpe 7 fördert Kraftstoff unter Hochdruck, beispielsweise einem Druck von 1000, 3000 oder
4000 bar durch eine Hochdruckkraftstoffleitung 36 zu einem Hochdruck-Rail 42. Von dem Hochdruck-Rail 42 wird der Kraftstoff unter Hochdruck von einem Injektor 43 einem nicht dargestellten Verbrennungsraum des
Verbrennungsmotors 39 zugeführt. Der nicht für die Verbrennung benötigte Kraftstoff wird mittels einer Rücklaufkraftstoffleitung 37 wieder zu dem
Kraftstofftank 41 zurückgeführt. Der Druckanschluss als Portingöffnungen 28 (Fig. 2) der elektrischen Vorförderpumpe 3 ist ohne eine externe Verbindung mit einem nicht dargestellten Saugkanal der Hochdruckpumpe 7 verbunden (Fig. 2 bis 6). Die Anbauposition der elektrischen Vorförderpumpe 3 an der
Hochdruckpumpe 7 ist dabei dahingehend gewählt, dass durch kurze
hydraulische Verbindungen der Kraftstoff von der Druckseite der Vorförderpumpe 3 zu der Saugseite der Hochdruckpumpe 7 geleitet werden kann. In der
Kraftstoff leitung 35 von dem Kraftstofftank 41 zu der elektrischen
Vorförderpumpe 3 ist ein Kraftstofffilter 38 eingebaut. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Kraftstoffleitung 35 vom Kraftstofftank 41 zu der elektrischen Vorförderpumpe 3 kostengünstig ausgebildet werden, da sie keinem Überdruck standhalten muss. Der Elektromotor 4 (Fig. 2 und 3) der elektrischen Vorförderpumpe 3 wird mit Drehstrom bzw. Wechselstrom betrieben und ist in der Leistung steuerbar und/oder regelbar. Der Drehstrom bzw. Wechselstrom für den Elektromotor 4 wird von einer nicht dargestellten Leistungselektronik aus einem Gleichspannungsnetz eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges 40 (Fig. 10) zur Verfügung gestellt. Die elektrische Vorförderpumpe 3 ist damit eine elektronisch kummutierte Vorförderpumpe.
Die elektrische Vorförderpumpe 3 weist ein Gehäuse 8 mit einem Gehäusetopf 9 und einem Gehäusedeckel 10 auf (Fig. 2). Innerhalb des Gehäuses 8 der Vorförderpumpe 3 sind die Pumpe 5 als Innenzahnradpumpe 6 und der
Elektromotor 4 angeordnet. Der Elektromotor 4 weist einen Stator 13 mit
Wicklungen 14 als Elektromagnete 15 und einen Weicheisenkern 45 auf.
Innerhalb des Stators 13 ist die Pumpe 5 als Innenzahnradpumpe 6 mit einem Innenzahnrad 22 mit einem Innenzahnring 23 und ein Außenzahnrad 24 mit einem Außenzahnring 25 positioniert. Das Innen- und Außenzahnrad 22, 24 stellt damit ein Zahnrad 20 und ein Laufrad 18 dar und der Innen- und Außenzahnring 23, 25 weisen Zähne 21 als Förderelemente 19 auf. Zwischen dem Innen- und Außenzahnrad 22, 24 bildet sich ein Arbeitsraum 47. In das Außenzahnrad 24 sind Permanentmagnete 17 eingebaut, so dass das Außenzahnrad 24 auch einen Rotor 16 des Elektromotors 4 bildet. Der Elektromotor 4 ist damit in die Pumpe 5 integriert bzw. umgekehrt. Die Elektromagnete 15 des Stators 13 werden abwechselnd bestromt, so dass aufgrund des sich an den
Elektromagneten 15 entstehenden Magnetfeldes der Rotor 16 bzw. das
Außenzahnrad 24 in eine Rotationsbewegung versetzt wird.
Der Gehäusetopf 9 dient als Lager 1 1 bzw. Axiallager 1 1 bzw. Gleitlager 1 1 für das Innen- bzw. Außenzahnrad 22, 24. Ferner sind in den Gehäusetopf 9 eine Saug-Portingöffnung 29 und eine Druck-Portingöffnung 30, jeweils als
Portingöffnungen 28, eingearbeitet. Durch die Saug-Portingöffnung 29 strömt das zu fördernde Fluid, nämlich Kraftstoff, in die Vorförderpumpe 3 ein aus der Druck-Portingöffnung 30 strömt der Kraftstoff wieder aus der Vorförderpumpe 3 aus. Die Saug-Portingöffnung 29 stellt damit auch einen kurzen Saugkanal 26 der Vorförderpumpe 3 und die Druck-Portingöffnung 30 einen kurzen Druckkanal 27 der Vorförderpumpe 3 dar. Außerdem weist der Gehäusetopf 9 und der
Gehäusedeckel 10 jeweils drei Bohrungen 46 auf, in denen nicht dargestellte Schrauben zum Zusammenschrauben des Gehäusetopfes 9 und des
Gehäusedeckels 10 positioniert sind. Zwischen dem Gehäusedeckel 10 und dem Gehäusetopf 9 ist eine nicht dargestellte Dichtung angeordnet.
In Fig. 5 ist in ein einem zweiten Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung 1 die in Fig. 2 dargestellte Vorförderpumpe 3, d. h. das Gehäuse 8, unmittelbar an einem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 mit nicht dargestellten Schrauben befestigt. Außerdem ist in das Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 ein strichliert dargestellter Druckkanal 27 und Saugkanal 26 der Vorförderpumpe 3
eingearbeitet. Der Saugkanal 26 endet an dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 an einem Ansaugstutzen 32 mit einer Ansaugöffnung 31 . An den Ansaugstutzen 32 ist die nicht in Fig. 5 dargestellte Kraftstoff leitung 35 angeschlossen. Der Druckkanal 27 mündet in einen nicht dargestellten
Saugbereich der Hochdruckpumpe 7 und damit stellt der Druckkanal 27 der Vorförderpumpe in der Hochdruckpumpe 7 auch einen Saugkanal der
Hochdruckpumpe 7 dar. Die Pumpenanordnung 1 weist damit keine von außen sichtbare Kraftstoffleitungen 35 als gesonderte Bauteile zur hydraulischen Verbindung der Hochdruckpumpe 7 mit der Vorförderpumpe 3 auf.
In Fig. 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 beschrieben. Das Gehäuse 8 der
Vorförderpumpe 3 besteht nur aus dem Gehäusetopf 9, der mit nicht
dargestellten Schrauben an einer Öffnungsseite an dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 angeschraubt ist. Zwischen dem Gehäuse 12 und dem Gehäusetopf 9 ist eine nicht dargestellte Dichtung eingelegt und damit der Gehäuestopf 9 fluiddicht bezüglich des Gehäuses 12 abgedichtet. Das Innen- und Außenzahnrad 22, 24 der Pumpe 5 liegt innerhalb des Gehäusetopfes 9 auf dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 auf, so dass das Gehäuse 12 als Axiallager bzw. Gleitlager 1 1 für das Innen- bzw. Außenzahnrad 22, 24 dient. Der Saug- und Druckkanal 26, 27 der Vorförderpumpe 3 in dem Gehäuse 12 mündet als Saug- und Druck-Portingöffnung 29, 30 in den von dem Gehäusetopf 9 und dem Gehäuse 12 eingeschlossenen Raum mit dem Innen- und Außenzahnrad 22, 24.
In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 beschrieben. Die Vorförderpumpe 3 ist mit dem Gehäusetopf 9 an dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 befestigt und die Öffnungsseite des Gehäusetopfes 9 ist mit dem Gehäusedeckel 10 fluiddicht verschlossen. In den Gehäusetopf 9 sind die Saug- und Druck-Portingöffnung 29, 30 eingearbeitet, welche in den Saug- und Druckkanal 26, 27 der
Vorförderpumpe 3 in dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 münden. In Fig. 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung 1 dargestellt.
Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 beschrieben. Der Gehäusetopf 9 weist eine Anschlussöffnung 33 zum Einleiten des Kraftstoffes in die Vorförderpumpe 3 und eine Anschlussöffnung 34 zum Ausleiten des Kraftstoffes aus der
Vorförderpumpe 3 auf. An die Anschlussöffnung 33 ist die in Fig. 7 nicht dargestellte Kraftstoffleitung 35 angeschlossen. Ferner ist an die
Anschlussöffnung 34 der Druckkanal 27 als Kraftstoffleitung 35 angeschlossen. Durch den Druckkanal 27 strömt der Kraftstoff von der Vorförderpumpe 3 zu der Hochdruckpumpe 7.
In Fig. 8 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 beschrieben. Das Gehäuse 8 der
Vorförderpumpe 3 weist den Gehäusetopf 9 und den Gehäusedeckel 10 auf. Dabei ist die Vorförderpumpe 3 mit dem Gehäusedeckel 10 unmittelbar an dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 angeschraubt.
In Fig. 9 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 beschrieben. Das Gehäuse 8 der Vorförderpumpe 3 weist den Gehäusetopf 9 und den Gehäusedeckel 10 auf. Dabei ist die Vorförderpumpe 3 mit dem Gehäusetopf 9 unmittelbar an dem Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe 7 angeschraubt.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die Pumpenanordnung 1 erfordert bei einem kompakten Aufbau nur wenig Bauteile, weil aufwendige Einrichtungen zur Befestigung der Vorförderpumpe 3 an der Hochdruckpumpe 7 nicht erforderlich sind.

Claims

Ansprüche
1 . Pumpenanordnung (1 ) für ein Hochdruckeinspritzsystem (2),
insbesondere für ein Kraftfahrzeug (40), umfassend eine elektrische Vorförderpumpe (3) mit einem Elektromotor (4) und einer Pumpe (5) und eine Hochdruckpumpe (7), wobei die elektrische Vorförderpumpe (3) unmittelbar an der Hochdruckpumpe (7) angeordnet ist oder in die Hochdruckpumpe (7) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) an der Hochdruckpumpe (7) unmittelbar befestigt ist.
2. Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) unmittelbar an einem Gehäuse (12) der Hochdruckpumpe (7) befestigt ist.
3. Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) einen Gehäusetopf (9) und einen Gehäusedeckel (10) aufweist und entweder der Gehäusetopf (9) oder der Gehäusedeckel (10) unmittelbar an der Hochdruckpumpe (7) befestigt ist.
4. Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der elektrischen Vorförderpumpe (3) der Elektromotor (4) in die
Pumpe (5) integriert ist oder umgekehrt
und/oder
die Pumpe (5) wenigstens ein Laufrad (18) mit Förderelementen (19), z. B. ein Zahnrad (20) mit Zähnen (21 ), umfasst.
5. Pumpenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (3) ein Innenzahnrad (22) mit einem Innenzahnring (23) und ein Außenzahnrad (24) mit einem Außenzahnring (25) umfasst, wobei die Zähne (21 ) des Innen- und Außenzahnrades (22, 24) ineinander greifen und sich zwischen dem Innenzahnrad (22) und dem Außenzahnrad (24) ein Arbeitsraum (47) ausbildet und der Elektromotor (4) einen Stator (13) und einen Rotor (16) umfasst und das
Außenzahnrad (24) durch den Rotor (16) gebildet ist.
6. Pumpenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in das Außenzahnrad (24) Permanentmagnete (17) eingebaut oder integriert sind.
7. Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) und/oder das Gehäuse (12) der Hochdruckpumpe (7) als Lager (1 1 ), insbesondere Gleitlager (1 1 ), für das wenigstens eine Laufrad (18) mit Förderelementen (19), insbesondere das Innenzahnrad (22) und/oder das Außenzahnrad (24), dient.
8. Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hochdruckpumpe (7) ein Saugkanal (26) und/oder ein Druckkanal (27) der Vorförderpumpe (3) integriert ist.
9. Pumpenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkanal (26) und/oder der Druckkanal (27) der Vorförderpumpe (3) in das Gehäuse (12) der Hochdruckpumpe (7) eingearbeitet ist.
10. Pumpenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Portingöffnung (28) in dem Gehäuse (8), insbesondere dem Gehäusedeckel (10), der Vorförderpumpe (3) in den Saugkanal (26) und/oder den Druckkanal (27) der Vorförderpumpe (3) an der
Hochdruckpumpe (7) mündet,
vorzugsweise ausschließlich innerhalb des Gehäuses (8) der
Vorförderpumpe (3) und innerhalb des Gehäuses (12) der
Hochdruckpumpe (12).
1 1 . Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) der Hochdruckpumpe (7) eine Ansaugöffnung (31 ), insbesondere einen Ansaugstutzen (32), zum Einleiten von Kraftstoff in die Vorförderpumpe (3) aufweist
und/oder
der Druckkanal (27) der Vorförderpumpe (3) in der Hochdruckpumpe (12) in einen Saugabschnitt der Hochdruckpumpe (7) mündet.
12. Pumpenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) eine Anschlussöffnung (33) zum Anschließen einer Kraftstoffleitung (35) und Einleiten von Kraftstoff in die Vorförderpumpe (3) aufweist
und/oder
das Gehäuse (8) der Vorförderpumpe (3) eine Anschlussöffnung (34) zum Anschließen einer Kraftstoff leitung (35) und Ausleiten von Kraftstoff aus der Vorförderpumpe (3) aufweist
13. Hochdruckeinspritzsystem (2) für einen Verbrennungsmotor (39),
insbesondere für ein Kraftfahrzeug (40), umfassend
- eine Hochdruckpumpe (7),
- ein Hochdruck-Rail (42),
- eine elektrische Vorförderpumpe (3) zum Fördern eines Kraftstoffes von einem Kraftstofftank (41 ) zu der Hochdruckpumpe (7), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Vorförderpumpe (3) und die Hochdruckpumpe (7) als eine Pumpenanordnung (1 ) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
14. Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckeinspritzsystem (2) einen Kraftstofftank (41 ) und wenigstens eine Kraftstoffleitung (35, 36, 37) umfasst.
15. Verbrennungsmotor (39) mit einem Hochdruckeinspritzsystem (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (40), dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckeinspritzsystem (2) gemäß Anspruch 13 oder 14 ausgebildet ist
und/oder
der Verbrennungsmotor (39) eine Pumpenanordnung (1 ) gemäß ei oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012156138A1 (de) * 2011-05-18 2012-11-22 Robert Bosch Gmbh System zum fördern eines fluides
WO2013037536A1 (de) * 2011-09-13 2013-03-21 Robert Bosch Gmbh Pumpenanordnung für ein hochdruckeinspritzsystem

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011086429A1 (de) * 2011-11-16 2013-05-16 Robert Bosch Gmbh Innenzahnradpumpe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19941850A1 (de) * 1999-09-02 2001-03-15 Siemens Ag Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
EP1512866A2 (de) * 2003-09-03 2005-03-09 Denso Corporation Kraftstoffpumpe mit Filter
DE102004008478A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-15 Siemens Ag Fördermengenregelung einer Hochdruckpumpe
US20060039815A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Allan Chertok Fluid displacement pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19941850A1 (de) * 1999-09-02 2001-03-15 Siemens Ag Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
EP1512866A2 (de) * 2003-09-03 2005-03-09 Denso Corporation Kraftstoffpumpe mit Filter
DE102004008478A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-15 Siemens Ag Fördermengenregelung einer Hochdruckpumpe
DE102004008478B4 (de) 2004-02-20 2007-05-10 Siemens Ag Fördermengenregelung einer Hochdruckpumpe
US20060039815A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Allan Chertok Fluid displacement pump

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012156138A1 (de) * 2011-05-18 2012-11-22 Robert Bosch Gmbh System zum fördern eines fluides
WO2013037536A1 (de) * 2011-09-13 2013-03-21 Robert Bosch Gmbh Pumpenanordnung für ein hochdruckeinspritzsystem

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