WO2018158074A1

WO2018158074A1 - Pumpenelement für eine hochdruckpumpe

Info

Publication number: WO2018158074A1
Application number: PCT/EP2018/053530
Authority: WO
Inventors: Muzaffar Fatdachow
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2018-09-07
Also published as: DE102017203427A1

Abstract

Pumpenelement (48) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Pumpenkolben (49), der in einem Pumpenzylinderkopf (50) hin und her bewegbar geführt ist und der einen Pumpenarbeitsraum (54) begrenzt, der über ein Einlassventil (53) mit einem Einlassventilvorraum (61) verbindbar ist. Um den Wirkungsgrad einer Hochdruckpumpe zu verbessern, ist in dem Einlassventilvorraum (61) eine Pulsationsdämpfungseinrichtung (70) angeordnet.

Description

Beschreibung Titel

Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe

Die Erfindung betrifft ein Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe,

insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail- Einspritzsystem, mit einem Pumpenkolben, der in einem Pumpenzylinderkopf hin und her bewegbar geführt ist und der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der über ein Einlassventil mit einem Einlassventilvorraum verbindbar ist.

Stand der Technik

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 001 566 AI ist eine

Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt, mit einem Pumpengehäuse, welches zumindest teilweise als

Zylinderkopfelement ausgebildet ist, in welchem zumindest ein Pumpenelement angeordnet ist, welches einen Pumpenkolben aufweist. An einem

Umfangsabschnitt des Pumpenkolbens ist ein Membranbalg mit einem ersten Ende dicht, insbesondere mediendicht, an den Pumpenkolben angefügt, und an einem zweiten Ende ist der Membranbalg dicht, insbesondere mediendicht, an einen Abschnitt des Zylinderkopfelements gefügt. Durch diese Konfiguration der Hochdruckpumpe wird die Kraftstoffleckagemenge komplett abgefangen und ist in den Saugbereich der Pumpe rückführbar.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad einer Hochdruckpumpe, insbesondere einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail- Einspritzsystem, mit einem Pumpenkolben, der in einem Pumpenzylinderkopf hin und her bewegbar geführt ist und der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der über ein Einlassventil mit einem Einlassventilvorraum verbindbar ist, zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einem Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail- Einspritzsystem, mit einem Pumpenkolben, der in einem Pumpenzylinderkopf hin und her bewegbar geführt ist und der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der über ein Einlassventil mit einem Einlassventilvorraum verbindbar ist, dadurch gelöst, dass in dem Einlassventilvorraum eine Pulsationsdämpfungseinrichtung angeordnet ist. Das Einlassventil kann auch als Saugventil bezeichnet werden. Analog kann der Einlassventilvorraum auch als Saugventilvorraum bezeichnet werden. Das Einlassventil oder Saugventil umfasst einen Saugventilkolben, der durch eine Ventilfeder in eine Schließstellung vorgespannt ist. Das in seine Schließstellung vorgespannte Saugventil oder Einlassventil öffnet und schließt druckabhängig. Ein derartiges Saugventil oder Einlassventil wird auch als passives Saugventil bezeichnet. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen und Untersuchungen haben sich unerwünschte Pulsationen bei passiven Saugventilen in einem Teil- und Vollförderungsbetrieb des Pumpenelements in der Hochdruckpumpe als problematisch erwiesen. Die unerwünschten Pulsationen entstehen zum Beispiel durch ein trägheitsbedingtes verspätetes Schließen des Saugventils. Wenn der Pumpenkolben auf das Arbeitsmedium im Pumpenarbeitsraum trifft, kommt es zu einem sogenannten Wasserschlag. Durch den damit verbundenen Druckimpuls schießt eine

Pulsationswelle aus dem Pumpenarbeitsraum durch das Saugventil. Dabei wird zwar der Saugventilkolben des Saugventils in seinen Dichtsitz gedrückt, der schließende Saugventilkolben kann aber aufgrund seiner Trägheit nicht verhindern, dass die Pulsationswelle in den Einlassventilvorraum vordringt. Solche Pulsationswellen belasten Dichtelemente an Schnittstellen zwischen dem Arbeitsdruck und dem Umgebungsdruck. Darüber hinaus beeinflussen die Pulsationswellen auch das Füllungsverhalten der Hochdruckpumpe negativ, was wiederum zu einer unerwünschten Wirkungsgradminderung führt. Durch die Pulsationsdämpfungseinrichtung im Einlassventilvorraum können die durch den Wasserschlag verursachten Pulsationswellen aus dem Pumpenarbeitsraum wirksam gedämpft werden. Die Pulsationsdämpfungseinrichtung ist vorteilhaft sowohl bei einer Teilförderung als auch bei einer Vollförderung des Pumpenelements in der Hochdruckpumpe wirksam. Durch die bessere Füllung des Pumpenarbeitsraums kann, insbesondere bei höheren Drehzahlen, eine Wirkungsgradsteigerung erreicht werden. Die Dichtelemente an den

Schnittstellen zwischen dem Pumpenarbeitsraum und der Umgebung werden vorteilhaft geringer belastet. Die Pulsationsdämpfungseinrichtung kann vorteilhaft mit nur einem zusätzlichen Bauteil sehr kostengünstig dargestellt werden. Durch die Anordnung der Pulsationsdämpfungseinrichtung in dem Einlassventilvorraum wird besonders vorteilhaft kein zusätzlicher Bauraum benötigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung an einem

Verschlussstopfen angebracht ist, der den Einlassventilvorraum zur Umgebung des Pumpenelements abgrenzt. Der Verschlussstopfen wird zum Beispiel durch ein geeignetes Befestigungsmittel am Pumpenzylinderkopf befestigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Verschlussstopfen durch eine

Überwurfmutter mit dem Pumpenzylinderkopf verschraubt. Der

Verschlussstopfen kann im Wesentlichen topfförmig ausgeführt sein und umfasst vorteilhaft einen Einlassventilvorraum, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung ein

Dämpfungsvolumen umfasst, das an einer dem Einlassventil zugewandten Fläche des Verschlussstopfens angeordnet ist. Das Dämpfungsvolumen ist vorteilhaft mit Luft gefüllt. Das Dämpfungsvolumen kann im Wesentlichen sphärenförmig, elliptisch, flach oder mit einer Wellenstruktur ausgeführt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Dämpfungsvolumen von einer Ausnehmung in dem Verschlussstopfen begrenzt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dämpfungsvolumen eine Federeinrichtung angeordnet ist. Das Dämpfungsvolumen oder Luftvolumen kann unterstützend mit einer federnden Substanz, zum Beispiel mit Federdraht in einer Kissen- oder Kugelform, gefüllt werden. Dadurch kann das Dämpfungsverhalten der

Pulsationsdämpfungseinrichtung weiter verbessert werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsvolumen mit der Umgebung des

Pumpenelements in Verbindung steht. Zu diesem Zweck kann der

Verschlussstopfen ein Durchgangsloch aufweisen, welches das

Dämpfungsvolumen mit der Umgebung des Pumpenelements verbindet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung einen

Membranbecher umfasst, der in den Verschlussstopfen vormontiert ist, wobei ein Boden des Membranbechers das Dämpfungsvolumen begrenzt, wobei der Membranbecher an einem dem Boden abgewandten Ende einen nach außen abgewinkelten Umfangsrandbereich aufweist, der zwischen dem

Verschlussstopfen und dem Pumpenzylinderkopf eingeklemmt ist. Der

Membranbecher hat im Wesentlichen die Gestalt eines Bechers mit einem Boden, von dem ein im Wesentlichen kreiszylindermantelförmiger Becherkörper ausgeht. Der von dem kreiszylindermantelförmigen Becherkörper abgewinkelte Umfangsrandbereich kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit mindestens einer Dichtlippe versehen sein.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Membranbecher durch ein Dichtelement gegen Herausfallen aus dem Verschlussstopfen gesichert ist, wobei das Dichtelement zwischen einer Außenfläche des Membranbechers und einer Innenfläche des Verschlussstopfens angeordnet ist. Bei dem Dichtelement handelt es sich zum Beispiel um einen O-Ring. Das Dichtelement kann in einer Ringnut

aufgenommen sein, die in der Innenfläche des Verschlusstopfens ausgebildet ist. Durch die verliersichere Anordnung des Membranbechers in dem

Verschlussstopfen wird die Montage des Pumpenelements erheblich vereinfacht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung eine

Schwingungsdämpfungsmembran umfasst, die ein beziehungsweise das

Dämpfungsvolumen begrenzt. Die Schwingungsdämpfungsmembran ist vorzugsweise sowohl luftundurchlässig als auch undurchlässig für das

Arbeitsmedium der Hochdruckpumpe. Daher kann die Schwingungsdämpfungsmembran auch als impermeabel bezeichnet werden. Der Membranbecher ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel einstückig mit der Schwingungsdämpfungsmembran verbunden. Da das Dämpfungsvolumen vorzugsweise mit Luft gefüllt ist, kann es auch als Luftvolumen bezeichnet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung mit einer

Hubbegrenzung für die Schwingungsdämpfungsmembran kombiniert ist.

Dadurch wird auch bei hohen Belastungen, insbesondere bei hohen Drücken bis zu einhundert bar, sicher verhindert, dass die Schwingungsdämpfungsmembran beschädigt wird, insbesondere aufgrund einer Materialermüdung bricht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Pumpenelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung als Balg ausgeführt ist. Bei der Ausführung als Balg, insbesondere als Faltenbalg, können zum Beispiel Ringräume, die sich radial zwischen dem Balg, insbesondere Faltenbalg, und dem Verschlussstopfen ergeben, vorteilhaft als Dämpfungsvolumen der Pulsationsdämpfungseinrichtung genutzt werden.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Pulsationsdämpfungseinrichtung, insbesondere einen Membranbecher, eine Federeinrichtung, eine

Schwingungsdämpfungsmembran, und/oder einen Verschlussstopfen für ein vorab beschriebenes Pumpenelement. Die genannten Teile sind separat handelbar.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem vorab beschriebenen Pumpenelement.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe, die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe liefert, die mindestens ein vorab beschriebenes Pumpenelement aufweist, das mit Hochdruck

beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher liefert. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Figur 1 eine Hochdruckpumpe gemäß dem Stand der Technik im Längsschnitt durch ein Pumpenelement;

Figur 2 ein Pumpenelement gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer

Pulsationsdämpfungseinrichtung, die einen Membranbecher umfasst; Figur 3 einen Ausschnitt aus Figur 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Hubbegrenzung;

Figur 4 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 3 ohne Hubbegrenzung; Figur 5 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 3 mit einem Durchgangsloch zur

Verbindung mit einer Umgebung des Pumpenelements;

Figur 6 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit VI aus Figur 5; und die Figuren ähnliche Darstellungen wie in den Figuren 3 bis 6 mit einer Pulsations-

7 bis 9 dämpfungseinrichtung, die als Balg ausgeführt ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Figur 1 ist ein Schnitt durch eine Hochdruckpumpe 1 für eine

Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Hochdruckpumpe 1 weist ein

mehrteiliges Pumpengehäuse 2 auf, in welchem eine durch die

Brennkraftmaschine rotierend angetriebene Antriebswelle 3 angeordnet ist. Die Antriebswelle 3 ist beispielsweise über zwei in Richtung der Drehachse 4 der Antriebswelle 3 voneinander beabstandeten Lagerstellen drehbar gelagert. Die Lagerstellen können in verschiedenen Teilen des Pumpengehäuses 2 angeordnet sein, beispielsweise kann eine erste Lagerstelle in einem

Grundkörper 5 des Pumpengehäuses 2 und eine zweite Lagerstelle in einem mit dem Grundkörper 5 verbundenen Flanschteil 6 angeordnet sein.

In einem zwischen den Lagerstellen liegenden Bereich weist die Antriebswelle 3 einen Nocken 7 oder einen exzentrisch zu ihrer Drehachse 4 ausgebildeten Abschnitt auf, wobei der Nocken 7 auch als Mehrfachnocken ausgebildet sein kann. Die Hochdruckpumpe 1 weist wenigstens ein oder mehrere im Gehäuse 2 angeordnete Pumpenelemente 8 mit jeweils einem Pumpenkolben 9 auf, der durch den Nocken 7 der Antriebswelle 3 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse 4 der Antriebswelle 3 angetrieben wird.

Im Bereich eines jeden Pumpenelements 8 ist ein mit dem Grundkörper 5 verbundenes Pumpengehäuseteil 10 vorgesehen, das als Zylinderkopf ausgebildet ist. Das Pumpengehäuseteil 10 weist einen an einer Außenseite des Grundkörpers 5 anliegenden Flansch 11 und einen durch eine Öffnung im

Grundkörper 5 zur Antriebswelle 3 hin durchragenden, zumindest annähernd zylinderförmigen Ansatz 12 mit gegenüber dem Flansch 11 kleinerem

Durchmesser auf.

Der Pumpenkolben 9 ist in einer im Ansatz 12 ausgebildeten Zylinderbohrung 13 im Pumpengehäuseteil 10 dicht verschiebbar geführt und begrenzt mit seiner der Antriebswelle 3 abgewandten Stirnseite in der Zylinderbohrung 13 einen

Pumpenarbeitsraum 14. Die Zylinderbohrung 13 kann sich bis in den Flansch 11 hinein erstrecken, in dem dann der Pumpenarbeitsraum 14 angeordnet ist.

Der Pumpenarbeitsraum 14 weist über einen im Pumpengehäuse 2 verlaufenden Kraftstoffzulaufkanal 15 eine Verbindung mit einem Kraftstoff zu lauf,

beispielsweise einer Förderpumpe, auf. An der Mündung des

Kraftstoffzulaufkanals 15 in den Pumpenarbeitsraum 14 ist ein in den

Pumpenarbeitsraum 14 öffnendes Einlassventil 16 angeordnet. Der Pumpenarbeitsraum 14 weist außerdem über einen im Pumpengehäuse 2 verlaufenden Kraftstoffablaufkanal 17 eine Verbindung mit einem Auslass auf, die beispielsweise mit einem Hochdruckspeicher 18 verbunden ist. Mit dem Hochdruckspeicher 18 sind ein oder mehrere an Zylindern der

Brennkraftmaschine angeordnete Injektoren 19 verbunden, durch die Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. An der Mündung des Kraftstoffablaufkanals 17 in den Pumpenarbeitsraum 14 ist ein aus dem

Pumpenarbeitsraum 14 öffnendes Auslassventil 20 angeordnet.

Beim Saughub des Pumpenkolbens 9, bei dem sich dieser radial nach innen bewegt, wird der Pumpenarbeitsraum 14 durch den Kraftstoffzulaufkanal 15 bei geöffnetem Einlassventil 16 mit Kraftstoff befüllt, wobei das Auslassventil 20 geschlossen ist. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 9, bei dem sich dieser radial nach außen bewegt, wird durch den Pumpenkolben 9 Kraftstoff unter

Hochdruck durch den Kraftstoffablaufkanal 17 bei geöffnetem Auslassventil 20 zum Hochdruckspeicher 18 gefördert, wobei des Einlassventil 16 geschlossen ist. Zwischen dem Pumpenkolben 9 und dem Nocken 7 der Antriebswelle 3 ist ein

Stößel 21 angeordnet, über den sich der Pumpenkolben 9 zumindest mittelbar am Nocken 7 der Antriebswelle 3 abstützt. Der Stößel 21 ist hohlzylinderförmig mit rundem Außenquerschnitt ausgebildet und ist in einer Bohrung 22 des Grundkörpers 5 des Pumpengehäuses 2 in Richtung der Längsachse 23 des Pumpenkolbens 20 verschiebbar geführt. Die Längsachse des Stößels 21 ist somit zumindest im Wesentlichen identisch mit der Längsachse 23 des

Pumpenkolbens 9.

Im Stößel 21 ist in dessen der Antriebswelle 3 zugewandtem Endbereich ein Stützelement 24 eingesetzt, in dem eine Rolle 25 drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken 7 der Antriebswelle 3 abrollt. Die Drehachse 26 der Rolle 25 ist zumindest annähernd parallel zur Drehachse 4 der Antriebswelle 3. Das

Stützelement 24 weist auf seiner der Antriebswelle 3 zugewandten Seite eine Vertiefung 27 auf, in der die Rolle 25 drehbar gelagert ist. Das Stützelement 24 und der Stößel 21 können auch einstückig ausgebildet sein. Am Stößel 21 oder am Pumpenkolben 9 greift eine vorgespannte Feder 28, welche als Rückstellfeder ausgebildet ist, an, die sich am Pumpengehäuseteil 10 abstützt. Durch die Feder 28 werden der Pumpenkolben 9 und der Stößel 21 zum Nocken 7 der Antriebswelle 3 hin beaufschlagt, so dass die Anlage der Rolle 25 am Nocken 7 auch beim zur Antriebswelle 3 hin gerichteten Saughub des

Pumpenkolbens 9 und auch bei hoher Drehzahl der Antriebswelle 3 sichergestellt ist.

Der Pumpenkolben 9 kann mit dem Stößel 21 gekoppelt sein, zumindest in Richtung von dessen Längsachse 23. Alternativ kann der Pumpenkolben 9 auch nicht mit dem Stößel 21 verbunden sein, wobei dann durch die Rückstellfeder 28 die Anlage des Pumpenkolbens 9 am Stößel 21 sichergestellt wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellfeder 28 beispielsweise über einen

Federteller 29 an einem im Durchmesser vergrößerten Kolbenfuß des

Pumpenkolbens 9 angreift, der dadurch in Anlage an einem am Stößel 21 von dessen Mantel nach innen ragenden Flansch gehalten wird, der wiederum in Anlage am Stützelement 24 gehalten wird, so dass der gesamte Verbund aus Pumpenkolben 9, Stößel 21 und Stützelement 24 mit Rolle 25 zum Nocken 7 der Antriebswelle 3 hin beaufschlagt ist.

In Richtung der Drehachse 26 ist seitlich neben der Rolle 25 für diese eine Abstützung 30 angeordnet, durch die verhindert wird, dass sich die Rolle 25 in Richtung ihrer Drehachse 26 aus dem Stützelement 24 heraus bewegt. Die Rolle 25 kann an ihren der Abstützung 30 zugewandten Seitenflächen konvex gewölbt ausgebildet sein, beispielsweise zumindest annähernd kugelförmig gewölbt. Die den Seitenflächen der Rolle 25 zugewandte Fläche der Abstützung 30 kann zumindest annähernd eben oder gewölbt ausgebildet sein. Die Abstützung 30 kann als ein die Rolle 25 umgebender Ring ausgebildet sein oder nur seitlich neben den Seitenflächen der Rolle 25 angeordnet sein.

In Figur 2 ist ein Pumpenelement 48 alleine im Längsschnitt dargestellt. Das Pumpenelement 48 umfasst einen Pumpenkolben 49, der in einer

Zylinderbohrung 53 in einem Ansatz 52 eines Pumpenzylinderkopfs 50 hin und her bewegbar angeordnet ist. Der Pumpenkolben 49 begrenzt in dem

Pumpenzylinderkopf 50 einen Pumpenarbeitsraum 54. Über einen Kraftstoffzulaufkanal 55 gelangt Kraftstoff zu einem Einlassventil 56. Über das Einlassventil 56 gelangt der Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 54. Der Kraftstoff in dem Pumpenarbeitsraum 54 wird durch den Pumpenkolben 49 komprimiert und über einen Kraftstoffablaufkanal 57 mit einem Auslassventil 60 zu einem (in Figur 2 nicht dargestellten) Verbraucher gefördert. Der

Pumpenkolben 49 ist durch eine Feder 58 und einen Federteller 59 in Figur 2 nach unten vorgespannt.

Ein Verschlussstopfen 62 begrenzt oberhalb des Einlassventils 56 einen Einlassventilvorraum 61, in welchen der Kraftstoffzulaufkanal 55 mündet. Der Verschlussstopfen 62 ist mit Hilfe einer Verschlussmutter 63 an dem

Pumpenzylinderkopf 50 befestigt. An einer dem Einlassventil 56 zugewandten Fläche des Verschlussstopfens 62 ist eine Schwingungsdämpfungsmembran 64 angeordnet. Zwischen der Schwingungsdämpfungsmembran 64 und dem Verschlussstopfen 62 ist eine Federeinrichtung 65 angeordnet. Die

Federeinrichtung 65 umfasst zum Beispiel elastischen Federdraht.

Die Schwingungsdämpfungsmembran 64 ist einstückig mit einem

Membranbecher 66 verbunden. Der Membranbecher 66 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Der Membranbecher 66 ist in Figur 2 oben von einem Boden 68 abgeschlossen, der von der

Schwingungsdämpfungsmembran 64 dargestellt wird. Die

Schwingungsdämpfungsmembran 64, die dem Boden 68 des Membranbechers 66 entspricht, begrenzt ein Dämpfungsvolumen 67. Das Dämpfungsvolumen 67 enthält außer der Federeinrichtung 65 nur Luft und wird daher auch als

Luftvolumen bezeichnet.

An seinem dem Boden 68 abgewandten Ende umfasst der Membranbecher 66 einen radial nach außen abgewinkelten Umfangsrandbereich 69. Der

Umfangsrandbereich 69 des Membranbechers 66 ist zwischen dem

Pumpenzylinderkopf 50 und dem Verschlussstopfen 62 eingeklemmt. Der Membranbecher 66 stellt mit der Schwingungsdämpfungsmembran 64 und der Federeinrichtung 65 in dem Verschlussstopfen 62 eine

Pulsationsdämpfungseinrichtung 70 dar. Der Membranbecher 66 wird vorteilhaft in den Verschlusstopfen 62 vormontiert. Durch ein inneres Dichtelement 71 wird der vormontierte Membranbecher 66 dann in dem Verschlussstopfen 62 gegen Herausfallen gesichert. Das

Dichtelement 71 ist zum Beispiel als O-Ring ausgeführt und dient zur Trennung zwischen einem Arbeitsmedium, insbesondere einer Flüssigkeit, wie Kraftstoff, in dem Einlassventilvorraum 61 und dem Dämpfungsvolumen oder Luftvolumen 67, das von dem Boden 68 des Membranbechers 66 eingeschlossen wird.

Ein ebenfalls als O-Ring ausgeführtes äußeres Dichtelement 72 ist zwischen dem Verschlussstopfen 62 und dem Zylinderkopf 50 zur Abdichtung des

Einlassventilvorraums 61 zur Umgebung des Pumpenelements 48 eingebaut.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Membranbecher 76 mit einem ebenen Boden 78 in den Verschlussstopfen 62 eingebaut. Der Boden 78 des Membranbechers 76 stellt eine Schwingungsdämpfungsmembran dar, die ein Dämpfungsvolumen oder Luftvolumen 77 in dem Verschlussstopfen 62 begrenzt. Ein abgewinkelter Umfangsrandbereich 79 ist, wie bei dem

vorangegangenen Ausführungsbeispiel, zwischen dem Pumpenzylinderkopf 50 und dem Verschlussstopfen 62 eingeklemmt. Der Membranbecher 76 stellt in dem Verschlussstopfen 62 eine Pulsationsdämpfungseinrichtung 80 dar.

Im Unterschied zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel weist der Verschlussstopfen 62 innen einen zentralen Vorsprung 81 auf, der in Figur 3 nach unten vorspringt. Der Vorsprung 81 stellt eine Hubbegrenzung für die Schwingungsdämpfungsmembran dar, die von dem Boden 78 des

Membranbechers 76 dargestellt wird. Mit dem Vorsprung 81 kann der

Membranhub im Betrieb der Pulsationsdämpfungseinrichtung 80 auf einfache Art und Weise begrenzt werden. Dadurch kann ein unerwünschtes Versagen der Schwingungsdämpfungsmembran 78 aufgrund von Materialermüdung sicher verhindert werden.

In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zur Darstellung einer Pulsationsdämpfungseinrichtung 90 der gleiche Membranbecher 76 wie in Figur 3 verwendet wird. Im Unterschied zu Figur 3 wird in Figur 4 zur Darstellung der Hubbegrenzung eine Ausnehmung 91 in dem Verschlussstopfen 62 genutzt. Die Gestalt der Ausnehmung 91 in dem Verschlussstopfen 62 ist so gewählt, dass der Boden 78 des Membranbechers 76, der die

Schwingungsdämpfungsmembran der Pulsationsdämpfungseinrichtung 90 darstellt, nur einen begrenzten Hub ausführen kann. Die Größe des

Dämpfungsvolumens oder Luftvolumens 77 wird ebenfalls durch die Gestalt der

Ausnehmung 91 in dem Verschlussstopfen 62 bestimmt.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der gleiche

Membranbecher 76 wie in Figur 3 mit einem Verschlusstopfen 62 kombiniert, der im Unterschied zu dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ein zentrales

Durchgangsloch 102 in dem Verschlussstopfen 62 aufweist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Pulsationsdämpfungseinrichtung 100 mit einer Anbindung des Luftvolumens oder Dämpfungsvolumens 77 an die Umgebung des Pumpenelements geschaffen. Damit kann das Risiko für einen

unerwünschten Membranbruch weiter reduziert werden.

In Figur 6 ist eine Einzelheit VI aus Figur 5 gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel mit einer Dichtlippe 110 in dem abgewinkelten

Umfangsrandbereich 79 des Membranbechers 76 dargestellt. Die Dichtlippe 110 wird beim Zuschrauben der Verschlussmutter 63, die auch als Überwurfmutter bezeichnet wird, zwischen dem Verschlussstopfen 62 und dem Zylinderkopf 50 zusammengedrückt.

In den Figuren 7 bis 9 sind drei weitere Ausführungsbeispiele in ähnlicher Art und Weise wie in den Figuren 3 bis 6 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um

Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figuren 1 bis 6 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 bis 9 eingegangen.

Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein als Faltenbalg ausgeführter Balg 121 mit einem ebenen Boden in den Verschlussstopfen 62 eingebaut. Eine mäanderartige Faltung 122 des Balgs 121 stellt eine

Schwingungsdämpfungsmembran dar, die ein Dämpfungsvolumen oder

Luftvolumen 77 in dem Verschlussstopfen 62 begrenzt. Das Dämpfungsvolumen oder Luftvolumen 77 umfasst Ringräume 123 bis 125, die sich in radialer Richtung zwischen der mäanderartigen Faltung 122 des Balgs 121 und dem Verschlusstopfen 62 ergeben. Der Balg 121 stellt in dem Verschlussstopfen 62 eine Pulsationsdämpfungseinrichtung 120 dar.

Die in Figur 8 dargestellte Pulsationsdämpfungseinrichtung 130 umfasst einen Balg 131 mit einer gegenüber dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel abgewandelten Faltung 132. Die Faltung 132 ist so wie bei einem herkömmlichen Faltenbalg ausgeführt.

Die in Figur 9 dargestellte Pulsationsdämpfungseinrichtung 140 umfasst einen Balg 141. Der Balg 141 ist als Faltenbalg mit einer stufenartigen Faltung 142 ausgeführt. Aufgrund der stufenartigen Faltung 142 nimmt der Radius des Balgs 141 nach oben ab. Daraus ergibt sich ein relativ großes Dämpfungsvolumen 76 zwischen dem Balg 141 und dem Verschlussstopfen 62.

Claims

Ansprüche

1. Pumpenelement (8;48) für eine Hochdruckpumpe (1), insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Pumpenkolben (9;49), der in einem Pumpenzylinderkopf (10;50) hin und her bewegbar geführt ist und der einen Pumpenarbeitsraum (14;54) begrenzt, der über ein Einlassventil (16;56) mit einem Einlassventilvorraum (61) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einlassventilvorraum (61) eine Pulsationsdämpfungseinrichtung (70;80;90;100;120;130;140) angeordnet ist.

2. Pumpenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Pulsationsdämpfungseinrichtung (70;80;90;100;120;130;140) an einem Verschlussstopfen (62) angebracht ist, der den Einlassventilvorraum (61) zur Umgebung des Pumpenelements (48) abgrenzt.

3. Pumpenelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Pulsationsdämpfungseinrichtung (70;80;90;100;120;130;140) ein

Dämpfungsvolumen (67;77) umfasst, das an einer dem Einlassventil (16;56) zugewandten Fläche des Verschlussstopfens (62) angeordnet ist.

4. Pumpenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dämpfungsvolumen (67) eine Federeinrichtung (65) angeordnet ist.

5. Pumpenelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsvolumen (77) mit der Umgebung des Pumpenelements (48) in Verbindung steht.

6. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung (70;80;90;100) einen Membranbecher (66;76) umfasst, der in den Verschlussstopfen (62) vormontiert ist, wobei ein Boden (68;78) des Membranbechers (66;76) das Dämpfungsvolumen (67;77) begrenzt, wobei der Membranbecher (66;76) an einem dem Boden (68;78) abgewandten Ende einen nach außen

abgewinkelten Umfangsrandbereich (69;79) aufweist, der zwischen dem Verschlussstopfen (62) und dem Pumpenzylinderkopf (10;50) eingeklemmt ist.

7. Pumpenelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranbecher (66;76) durch ein Dichtelement (61;71) gegen Herausfallen aus dem Verschlussstopfen (62) gesichert ist, wobei das Dichtelement (61;71) zwischen einer Außenfläche des Membranbechers (66;76) und einer Innenfläche des Verschlussstopfens (62) angeordnet ist.

8. Pumpenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung (70;80;90;100) eine Schwingungsdämpfungsmembran (64;78) umfasst, die ein

beziehungsweise das Dämpfungsvolumen (67;77) begrenzt.

9. Pumpenelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinrichtung (80) mit einer Hubbegrenzung (81) für die Schwingungsdämpfungsmembran (64;78) kombiniert ist.

10. Pulsationsdämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Pulsationsdämpfungseinrichtung (120;130;140) als Balg (121;131;141) ausgeführt ist.

11. Pulsationsdämpfungseinrichtung (70;80;90;100), insbesondere

Membranbecher (66;76), Federeinrichtung (65),

Schwingungsdämpfungsmembran(64;78), und/oder Verschlussstopfen (62) für ein Pumpenelement (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.