WO2019197074A1 - Hochdruckpumpenanordnung - Google Patents

Hochdruckpumpenanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2019197074A1
WO2019197074A1 PCT/EP2019/054663 EP2019054663W WO2019197074A1 WO 2019197074 A1 WO2019197074 A1 WO 2019197074A1 EP 2019054663 W EP2019054663 W EP 2019054663W WO 2019197074 A1 WO2019197074 A1 WO 2019197074A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure pump
lubricant
particle
pump arrangement
detector device
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/054663
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Grässler
Max Rotter
Original Assignee
Woodward L'orange 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Woodward L'orange Gmbh filed Critical Woodward L'orange Gmbh
Publication of WO2019197074A1 publication Critical patent/WO2019197074A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0001—Fuel-injection apparatus with specially arranged lubricating system, e.g. by fuel oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2835—Specific substances contained in the oils or fuels
    • G01N33/2858—Metal particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0205—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2250/00—Measuring
    • F16N2250/50—Sampling
    • F16N2250/52—Sampling magnetic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0053—Investigating dispersion of solids in liquids, e.g. trouble

Definitions

  • the present invention has the object, a Ilochdruck- pump arrangement of the aforementioned type bercitzustcllcn, which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • This object is achieved by a high-pressure pump arrangement with the features of claim 1.
  • a high-pressure pump arrangement is provided, which is provided for an internal combustion engine, preferably for use with a common rail fuel injection system of such, in particular a liquid fuel common rail system.
  • an internal combustion engine can be configured as a self-igniter and / or a spark igniter, preferred for example as a diesel engine, especially as a large engine.
  • the internal combustion engine for a motor vehicle such as a ship, a rail vehicle such as a locomotive, a utility or special vehicle or eg for a stationary device can be provided, for example for a combined heat and power plant, an (emergency) generator, and also for industrial applications eg off-shore or on-shore.
  • the high-pressure pump arrangement has a high-pressure pump with a lubricant outlet.
  • the high pressure pump is preferably provided as a fuel injection pump, that is, particularly intended for use with a (common rail) fuel injection system, and more particularly for use with a liquid fuel delivery fluid (e.g., diesel fuel, bio-oil or heavy oil).
  • the high-pressure pump may be provided to pressurize the same conveyed fluid at pressure levels up to 2500 bar or even higher.
  • the high-pressure pump may be, for example, a radial piston pump or a reciprocating piston pump, wherein the high-pressure pump in the context of the present invention may preferably be provided as a series injection pump.
  • the high-pressure pump can preferably be driven via an associated drive device of the internal combustion engine, which preferably interacts with a pump drive part of the high-pressure pump.
  • the pump drive part may e.g. a (pump) own camshaft aufwei sen, which is driven for pump operation via the drive device of the internal combustion engine.
  • the high pressure pump is present in particular for (internal) lubrication via a (in particular liquid) lubricant, preferably in the form of lubricating oil, further preferably such that the lubricant via a lubricant inlet and the lubricant outlet per high pressure pump through the high pressure pump or parts thereof
  • a (in particular liquid) lubricant preferably in the form of lubricating oil
  • the pump drive part of the high-pressure pump is lubricated via the lubricant.
  • a Brennkraftmaschinc also provided to bind the high-pressure pump in this case to or a lubricating oil circuit of the engine or the internal combustion engine (via the lubricant inlet and the lubricant outlet).
  • the lubricant is discharged from the high-pressure pump on the part of the lubricant outlet, for example when used with an internal combustion engine to a downstream reservoir such as an oil pan of the combustion engine. engine or the like.
  • the lubricant outlet can be formed, for example, by means of one or more outflow branches (which, for example, can lead out of the high-pressure pump individually or together).
  • the proposed high-pressure pump arrangement - characteristic in the invention - further comprises a particle detector device, by means of which particles in the guided in the lubricant flow (running, on the part of the high-pressure pump) lubricant or Sch iermedium be detected.
  • the high-pressure pump arrangement can detect the presence of any harmful particles in the lubricant running, for example in the case of high-pressure pump damage, such as a roller break or a bearing seeder, by means of the particle detection device provided for particle detection and thus without delay To prevent damage, eg signal intensity.
  • effective protection measures from the prior art can be taken much faster, in particular with regard to the avoidance of engine damage (as could otherwise result from the continued entry of potentially damaging particles into a connected lubricant system).
  • the particle detector device operates electrically and / or the particle detector device is set up for electrical signaling.
  • the high pressure pump arrangement for the supply of electrical energy, in particular for a power supply to the orplatz Pumbledetektor- V and / or for signal evaluation by the particle detector device generated signals be set up.
  • the high-pressure pump arrangement for this purpose may have a control unit or in general a control unit.
  • the particle detector device is further configured to detect metallic or electrically conductive particles in the lubricant guided through the lubricant effluent.
  • particles are, for example, metallic abrasion, chips, fragments or the like, as these particles can regularly occur in the event of damage to the high-pressure pump.
  • Preferred embodiments of the high-pressure pump arrangement further provide that the particle detection device has at least one detector assembly, which is arranged with a (detector) active cross-section for particle detection in the lubricant flow from the lubricant flow around, in particular zwangsumströmt arranged.
  • a respective detector assembly generally forms a detection or sensing unit of the particle detector device.
  • the particle detection device is designed and / or arranged so that all running over the lubricant flow lubricant is passed over the active cross section of the at least one detector assembly. Thus, particles can not bypass the detection via the particle detector device on a bypass path.
  • the particle detector device in particular their respective detector assemblies, is or are arranged directly on or close to the high-pressure pump, for example arranged on or in a pump housing of the high-pressure pump.
  • the arrangement can in this case be such that the lubricant in the lubricant outlet is still forced on the high-pressure pump via the at least one or respective detector assembly (in particular its effective cross-section).
  • the arrangement as close as possible to the high-pressure pump in this case favors an advantageously distortion-free detection of an error as discussed above, since the detection (particles occurring here) by means of the particle detector device almost directly at the potential damage entry point (high pressure pump) can be done.
  • an arrangement of the particle detector device, in particular their respective detector assemblies may be provided remotely from the high-pressure pump, for example in a distal flow pathway of the scavenger effluent, which is, for example, conduction-guided.
  • the at least one or each detector assembly for particle detection in the lubricant flow have or form a conductor structure which is set up, in particular by applying an electrical voltage to the conductor structure, to form an electrically two-pole grid or sieve structure (through which Lubricant on the part of the lubricant flow in particular is forced through, in this respect, the conductor structure in this case also forms the effective cross-section).
  • the particle detector device is hereby preferably also configured to generate or output a signal when an (electrically conductive) particle generates a short circuit at the live conductor structure, in particular bridging conductor sections of the conductor structure of different polarity.
  • the electrical voltage - preferably associated (only) with a pump operation - can, as already mentioned above, be provided by a control unit of the high-pressure pump arrangement, e.g. implemented in a control device, in particular an internal combustion engine, are supplied to the Pelledetektor- or their respective conductor structure.
  • a signal generated as a result of a particle detection can also be detected by such a control unit, e.g. for automatic further processing (e.g., digital), e.g. in the control unit, alternatively or additionally e.g. also to the user information, e.g. signaling optically or acoustically.
  • a first and a second conductor each serve as an electrode for electrical particle detection in the lubricant (which conductors may then form an electric field in the lubricant drain upon voltage application, insofar as acting as an anode / cathode).
  • sections of one and the other conductor of the conductor structure can be arranged alternately next to one another in the lubricant flow, e.g.
  • one conductor e.g., plus pole
  • another conductor e.g., negative pole
  • the at least one detector assembly of the particle detector device may preferably be a planar structure. As such, this may e.g. in a - advantageously flat-building - sealing ring or carrier of the particle detector device are integrated, or as a small-sized device, e.g. be added in a lubricant drain insert provided. It is generally provided that the planar structure or the detector assembly - with their effective cross-section - transverse to the flow direction through the
  • Lubricant flow is oriented.
  • a plurality of detector assemblies thereof may be included in a common carrier element and positioned as needed in each case a lubricant flow branch. Cables or lines of the particle detector device for the electrical AnARM mich the detector assembly may be performed in a cable duct in the high-pressure pump (through the same), for example, together with a control cable of the high pressure pump, for example, to the (external) control unit.
  • a respective detector assembly can also define a passage width in the lubricant outlet, in particular by means of - selection of the clear width - of the conductor structure, thus a detection threshold. Particles whose dimension is smaller than the selected passage width, thus rank below the detection threshold and are not detected in the sequence, particles greater than the passage width are above the detection threshold and are thus detected in the sequence. Accordingly, it can thus be defined via the selection of the passage width, up to which particle size a particle detection in the lubricant outlet is avoided and from which a particle detection takes place.
  • the detection characteristic of the particle detection device can be advantageously adjusted to a particle size to be detected primarily.
  • the particle detection device may have a plurality of detector assemblies in the lubricant flow or in respective branches thereof arranged one behind the other (so far arranged in series), in particular different passage widths.
  • the detector assemblies for example to detect an oncoming, critical state of wear or damage to the high-pressure pump (which, for example, is initially associated with smaller, then larger particles), to detect it earlier and / or define it more precisely.
  • This can also be used, for example, to determine a ratio of relatively smaller to relatively larger particles (for example, to make it possible to provide information about the current lubricant quality).
  • an internal combustion engine in particular the reciprocating piston type, which has at least one high-pressure pump arrangement as discussed above, is also proposed.
  • a control unit of the same act as a control unit of the high pressure pump assembly.
  • the lubricant flow of the high-pressure pump can continue to flow downstream to a lubricant reservoir of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine, in particular the control device can be set up with detection signal generation on the part of the particle detection device Shut down or emergency operation of the high-pressure pump and / or make a signal output to a user.
  • FIG. 1 shows by way of example and schematically greatly simplified a view of a high-pressure pump arrangement according to a possible embodiment of the invention.
  • FIG 3 shows by way of example and schematically a detector assembly for use with a high-pressure pump arrangement according to the invention.
  • FIG. 4 shows by way of example and schematically a view of a particle detector device of FIG.
  • FIG. 5 shows by way of example and schematically a detector assembly of the particle detector device according to FIG. 4 in a broken back view.
  • FIG. 6 shows by way of example and schematically an exploded view of a particle detector device with a plurality of detector assemblies according to a high-pressure pump arrangement according to yet another possible embodiment of the invention.
  • Fig. 7 is a view similar to FIG. 6, wherein the particle detection device in a
  • Fig. 1 and Fig. 2 show a high pressure pump assembly 1 comprising a high pressure pump 3 which is provided as a fuel injection pump.
  • the high pressure pump 3 has a pump housing 5, in which - in a lower housing area - a pump drive part 7 is received (with a pump's own camshaft 9).
  • an engagement element 11 in this case for example a gear, is led out of the pump housing 5 (on an end face 13), the engagement element 11 being connected to a correspondence engagement element an internal combustion engine is provided, that is for pump operation.
  • the high-pressure pump 3 In a region above the pump drive part 7, a pump working part is also formed in the pump housing 5, in particular with a number of translationally movable pump elements (not shown), the high-pressure pump 3 thus formed being provided in a manner known per se as a row injection pump (cf. Example for creating pressure levels beyond 2000 bar). Furthermore, the high-pressure pump 3 comprises a control block 15 with a (delivery medium) low-pressure connection 17, and a high-pressure connection 19 for supplying the pressurized delivery medium (in particular liquid fuel) to a downstream device, preferably a rail (see, for example, FIG.
  • the high-pressure pump 3 has, in addition to a lubricant inlet 21, a lubricant outlet 23, via which inlet 21 and outlet 23 a lubricant flow path 25, in particular for lubricating oil, is guided through the high-pressure pump 3, i. parts of the high-pressure pump 3 to be lubricated for lubricant supply, in particular in the pump drive part 7.
  • the flow path 25 through the high-pressure pump 3 is indicated by way of example in FIG. 1 by means of the arrows indicated by dashed lines.
  • the lubricant outlet 23, which is shown proportionally closer in FIG. 2, is provided for fluid communication with a lubricant reservoir of an internal combustion engine to be operated with the high pressure pump 3, for example with an oil pan 27 thereof.
  • the high-pressure pump arrangement 1 formed with the high-pressure pump 3 can, according to FIG. 1, furthermore have a control unit 29, in particular an electronic control unit 29 (For example, in the form of an ECU), which is connected to the high-pressure pump 3 (on
  • the high-pressure pump arrangement 1 furthermore has a particle detector device 31 by means of which particles 33 (see, for example, FIG. 3) are detectable in lubricant (shown, in particular) in the lubricant outlet 23.
  • the particle detection device 31 which is so far provided for particle detection, works or detects electrically, wherein by means of the particle detection device 31 in particular also electrical signals are generated with a detection.
  • the supply of the particle detector device 31 with electrical energy and the processing of any signals generated as a result of particle detection is provided by the control unit 29 of the high-pressure pump assembly 1, which is connected via cable 35 to the particle detector device 31 (not explicitly shown).
  • the particle detection device 31 is a directed, in particular metallic or electrically conductive particles 33 to detect in the guided through the lubricant outlet 23 lubricant.
  • the particle detector device 31 comprises a number of detector assemblies 37, via each of which a branch 23a, b, c of the lubricant outlet 23 is guided in the high-pressure pump 3 (cf., for example, FIGS. 4 and 5)
  • Example be guided over only one detector assembly 37).
  • the respective detector assemblies 37 are in this case disposed of the lubricant in the lubricant outlet 23 by way of an effective section 49 or active cross section (forced) arranged in the lubricant outlet 23.
  • these form a conductor structure 39 in the form of an electrically two-pole grid or sieve structure (electrical screen) for particle detection in the lubricant outlet 23, in particular in the form of an electrically two-pole linear grid structure.
  • the detector assemblies 37 can be designed as a planar structure advantageously flat construction.
  • the detector assemblies 37 illustrated in FIG. 3 may each comprise a conductor structure 39 consisting in particular of two conductors 41, 43, which conductors 41, 43 each having an applied supply voltage act as an electrode (anode or cathode) and of which (differently polarized ) two conductors sections 4la, 43a alternately juxtaposed are arranged other.
  • this causes a short circuit, as a result of which a current flow (or a voltage drop) can be detected by the control unit 29 via the cables 35 connected thereto, and consequently a detection signal of the particle detector device 31.
  • the particle detector apparatus 31 shown in Figs. 1 and 2 further comprises a support member 45, here in the form of a (ring) disk, to which the detector assemblies 37 are fixed, i.e., a disk. spanning at least one respective (lubricant) Strömimgs knockgang 47 of the support plate 45 with a respective active portion 49.
  • the carrier disk 45 with the detector assemblies 37 is advantageously simply mounted on the end face 13 of the high-pressure pump 3 (at the end of the shaft with the pump) Engagement element 11), preferably only screwed through a number of screws 51 / holes 53. It should be noted that in this case, in particular upstream of the respective detector assemblies 37, in the respective lubricant outflow branch 23a, b, c, the arrangement of an additional, mechanically acting screen assembly can also be provided.
  • FIGS. 4 and 5 now show details of the particle detection device 31 according to FIGS. 1 and 2 even closer.
  • the carrier disk 45 of the particle detector device 31 has three groups A, B, C of flow passages 47 (each with three flow passages 47) over a part of the circumference, each group A, B, C having a detector assembly 37 assigned.
  • a respective detector assembly 37 spans each flow passage 47 of the associated group with an action section 49 (alternatively, one detector assembly 37 could be provided per flow passage 47, for example).
  • the flow passages 47 of the respective group A, B, C correspond to branches 23a, b, c of the lubricant outlet 23 in the high-pressure pump 3 or continue to do so.
  • the conductor or grid structure 39 of a respective detector assembly 37 in this case again by means of two acting as electrodes conductor 41, 43 is formed, in particular by means of each wire-shaped and electrically non-insulated conductor 41, 43, which for training mutually adjacent sections 4la, 43a of different polarity flat in are wound each other.
  • the high pressure pump assembly 1 may be configured so that the respective detector assemblies 37 are individually connected to the control unit 29 or jointly (combined cable ends).
  • a detector module-specific detection can take place, so that, for example, an error in the sense of a detected particle in the lubricant outlet 23 can be localized more precisely, in particular to a respective branch 23a, b, c.
  • FIGS. 6 and 7 now show a high-pressure pump arrangement 1 according to a further embodiment of the invention in various assembly states, wherein the views are focused on the lubricant outlet 23 with detector assemblies 27 arranged thereon.
  • the particle detector device 31 in the lubricant outlet 23 provides a plurality of detector assemblies 27 ((D1), (D2)) arranged one behind the other or in series, which are designed with different passage widths D1 or D2.
  • different particle sizes of the respective detector assemblies 27 (Dl), 27 (D2) can be detected.
  • the detector assemblies 27 ((D1), (D2)) may be provided in a modular fashion, for example, with the aim of simple application-optimal use / replacement. It is also conceivable in this context to arrange detector assemblies 27 with different structural orientation but the same passage width D one behind the other, so that the regularity of the detection of particles can be increased even more.
  • two linear lattice structures arranged one behind the other can in this case form a cross lattice structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Hochdruckpumpenanordnung (1), aufweisend eine Hochdruckpumpe (3) mit einem Schmierstoffablauf (23), dadurch gekennzeichnet, dass - die Hochdruckpumpenanordnung (1) eine Partikeldetektorvorrichtung (31) aufweist, mittels welcher Partikel (33) in im Schmierstoffablauf (23) geführtem Schmierstoff detektierbar sind.

Description

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ilochdruck- pumpenanordnung der vorgenannten Art bercitzustcllcn, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Diese Aufgabe wird durch eine Hochdruckpumpenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Hochdruckpumpenanordnung, welche für eine Brenn kraftmaschine vorgesehen ist, vorzugsweise zur Verwendung mit einem Common-Rail-Kraft- stoffeinspritzsystem einer solchen, insbesondere einem Flüssigkraftstoff-Common-Rail-System. Eine derartige Brennkraftmaschine kann als Selbst- und/oder Fremdzünder ausgestaltet sein, bevorzugt z.B. als Dieselmotor, insbesondere als Großmotor. Beispielsweise kann die Brenn- kraftmaschine für ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Schiff, ein Schienenfahrzeug wie eine Lok, ein Nutz- oder Sonderfahrzeug oder z.B. für eine stationäre Einrichtung vorgesehen werden, z.B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat, weiterhin auch für Industrieanwendungen, z.B. off-shore oder on-shore.
Die Hochdruckpumpenanordnung weist eine Hochdruckpumpe mit einem Schmierstoffablauf auf. Die Hochdruckpumpe ist vorzugsweise als Kraftstoffeinspritzpumpe bereitgestellt, das heißt insbesondere zur Verwendung mit einem (Common-Rail-)Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, weiterhin insbesondere zur Verwendung mit einem Förderfluid in Form von Flüssigkraftstoff (z.B. Dieselkraftstoff, Bioöl oder Schweröl). Die Hochdruckpumpe kann zur Beaufschlagung des über dieselbe geförderten Fluids mit Druckniveaus bis 2500 bar oder sogar darüber vorgesehen sein. Allgemein kann die Hochdruckpumpe zum Beispiel eine Radialkolbenpumpe oder eine Hubkolbenpumpe sein, wobei die Hochdruckpumpe im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Reiheneinspritzpumpe bereitgestellt sein kann.
Die Hochdruckpumpe kann bei Verwendung der Hochdruckpumpenanordnung mit einer Brenn- kraftmaschine vorzugsweise über eine zugeordnete Antriebsvorrichtung der Brennkraftmaschine angetrieben werden, welche vorzugsweise mit einem Pumpenantriebsteil der Hochdruckpumpe zusammenwirkt. Der Pumpenantriebsteil kann z.B. eine (pumpen)eigene Nockenwelle aufwei sen, welche für den Pumpenbetrieb über die Antriebsvorrichtung der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Die Hochdruckpumpe ist vorliegend insbesondere zur (internen) Schmierung über einen (insbesondere flüssigen) Schmierstoff, vorzugsweise in Form von Schmieröl, eingerichtet, weiterhin vorzugsweise derart, dass der Schmierstoff über einen Schmierstoffzulauf und den Schmierstoffablauf je der Hochdruckpumpe durch die Hochdruckpumpe bzw. Teile derselben geführt wird hm Rahmen einer solchen Schmierung wird insbesondere der Pumpenantriebsteil der Hochdruckpumpe via den Schmierstoff geschmiert. Allgemein bevorzugt ist bei Verwendung der Hochdruckpumpenanordnung mit einer Brennkraftmaschinc ferner vorgesehen, die Hochdruckpumpe hierbei an den bzw. einen Schmierölkreis des Motors bzw. der Brennkraftmaschine anzu binden (via den Schmierstoffzulauf und den Schmierstoffablauf). Seitens des Schmierstoffablaufs wird insoweit der Schmierstoff aus der Hochdruckpumpe abgeführt, z.B. bei Verwendung mit einer Brennkraftmaschine an ein nachgeordnetes Reservoir wie eine Ölwanne der Brenn- kraftmaschine oder dergleichen. Der Schmierstoffablauf kann zum Beispiel mittels eines oder mehrerer Ablaufströmungszweige gebildet sein (wobei diese z.B. einzeln oder zusammengeführt aus der Hochdruckpumpe herausfuhren können). Insbesondere um die eingangs erörterten Nachteile zu überwinden, weist die vorgeschlagene Hochdruckpumpenanordnung - in die Erfindung kennzeichnender Weise - ferner eine Partikel- detektorvorrichtung auf, mittels welcher Partikel in dem im Schmierstoffablauf geführten (ablaufenden; seitens der Hochdruckpumpe) Schmierstoff bzw. Sch iermedium detektierbar sind.
Die Hochdruckpumpenanordnung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung mittels der - zur Partikeldetektion eingerichteten bzw. bereitgestellten - Partikeldetektorvorrichtung somit auf das Vorhandensein von etwaig schädigenden Partikeln im ablaufenden Schmierstoff erkennen, zum Beispiel bei einem Hochdruckpumpenschaden wie etwa einem Rollenbruch oder einem Lager- fresser, und so verzugslos schadensvermeidend wirken, z.B. signalgebend. Somit können wirksame Schutzmaßnahmen gegenüber dem Stand der Technik deutlich schneller ergriffen werden, insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung von Motorschäden (wie diese ansonsten aufgrund des fortdauernden Eintrags potentiell schädigender Partikel in ein angebundenes Schmierstoff- system resultieren könnten).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist allgemein vorgesehen, dass die Partikeldetektorvorrichtung elektrisch arbeitet und/oder die Partikeldetektorvorrichtung zur elektrischen Signalgebung eingerichtet ist. Hierfür kann die Hochdruckpumpenanordnung zur Versorgung von elektrischer Energie, insbesondere für eine Spannungsversorgung, an die Partikeldetektor- Vorrichtung und/oder zur Signalauswertung seitens der Partikeldetektorvorrichtung erzeugter Signale eingerichtet sein. Z.B. kann die Hochdruckpumpenanordnung hierfür ein Steuergerät oder allgemein eine Kontrolleinheit aufweisen.
Allgemein bevorzugt ist die Partikeldetektorvorrichtung weiterhin eingerichtet, metallische bzw. elektrisch leitfähige Partikel in dem durch den Schmierstoffablauf geführten Schmierstoff zu detektieren. Solche Partikel sind zum Beispiel metallischer Abrieb, Späne, Bruchstücke oder dergleichen, wie diese Partikel in einem Schadensfall der Hochdruckpumpe regelmäßig auftreten können. Bevorzugte Ausführungsformen der Hochdruckpumpenanordnung sehen weiterhin vor, dass die Partikeldetektorvorrichtung wenigstens eine Detektorbaugruppe aufweist, welche mit einem (Detektor-) Wirkquerschnitt zur Partikeldetektion im Schmierstoffablauf vom Schmierstoff umströmbar, insbesondere zwangsumströmt, angeordnet ist. Eine jeweilige Detektorbaugruppe bildet allgemein insoweit eine Detektions- bzw. Sensiereinheit der Partikeldetektorvorrichtung. Weiterhin bevorzugt ist die Partikeldetektorvorrichtung so ausgestaltet und/oder angeordnet, dass sämtlicher über den Schmierstoffablauf ablaufender Schmierstoff über den Wirkquerschnitt der wenigstens einen Detektorbaugruppe geführt wird. So können Partikel die Detektion via die Partikeldetektorvorrichtung nicht auf einem Bypassweg umgehen.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass die Partikeldetektorvorrichtung, insbesondere deren jeweilige Detektorbaugruppen, unmittelbar an oder nahe an der Hochdruckpumpe angeordnet ist bzw. sind, zum Beispiel an oder in einem Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe angeordnet / untergebracht. Die Anordnung kann hierbei so erfolgen, dass der Schmierstoff im Schmier- stoffablauf noch an der Hochdruckpumpe über die wenigstens eine bzw. jeweilige Detektor- baugruppe (insbesondere deren Wirkquerschnitt) gezwungen wird. Die Anordnung möglichst nahe an der Hochdruckpumpe begünstigt hierbei eine vorteilhaft verzugslose Erkennung eines wie oben erörterten Fehlerfalls, da die Detektion (hierbei auftretender Partikel) mittels der Partikeldetektorvorrichtung quasi unmittelbar am potentiellen Schadenseintrittsort (Hoch druckpumpe) erfolgen kann. Daneben kann auch eine Anordnung der Partikeldetektorvorrichtung, insbesondere deren jeweiliger Detektorbaugruppen, entfernt von der Hochdruckpumpe vorgesehen sein., zum Beispiel in einem distalen Strömungswegabsclmitt des Sclimierstoff- ablaufs, welcher zum Beispiel leitungsgefuhrt ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die wenigstens eine bzw. jeweilige Detektorbaugruppe zur Partikeldetektion im Schmierstoffablauf eine Leiterstruktur aufweisen bzw. ausbilden, welche eingerichtet ist, insbesondere mit Anlegen einer elektrischen Spannung an der Leiterstruktur, eine elektrisch zweipolige Gitter- oder Siebstruktur zu bilden (durch welche hindurch der Schmierstoff seitens des Schmierstoffablaufs insbesondere hindurch gezwungen wird; insoweit bildet die Leiterstruktur hierbei auch den Wirkquerschnitt). Im Rahmen solcher Strukturen wird eine hohe Detektionswahrscheinlichkeit bei geringem Strömungswiderstand realisierbar. Gerade mit einer solchen Ausgestaltung ist die Partikeldetektorvorrichtung hierbei bevorzugt auch eingerichtet, ein Signal dann zu generieren bzw. auszugeben, wenn ein (elektrisch leitfähiger) Partikel einen Kurzschluss an der unter Spannung stehenden Leiterstruktur erzeugt, insbesondere Leiterabschnitte der Leiterstruktur unterschiedlicher Polarität brückt.
Die elektrische Spannung - bevorzugt einhergehend (nur) mit einem Pumpenbetrieb - kann, wie oben bereits erwähnt, seitens einer Kontrolleinheit der Hochdruckpumpenanordnung, z.B. implementiert in einem Steuergerät, insbesondere einer Brennkraftmaschine, an die Partikeldetektor- vorrichtung bzw. deren jeweilige Leiterstruktur versorgt werden. Ein infolge einer Partikeldetektion generiertes Signal (insbesondere Spannungsabfall / Kurzschluss; Stromfluss) kann ebenfalls von einer solchen Kontrolleinheit erfasst werden, z.B. zur automatischen Weiterverarbeitung (z.B. digital), z.B. in der Kontrolleinheit, alternativ oder zusätzlich z.B. auch zur Nutzerin- formation, z.B. optisch oder akustisch signalgebend.
Allgemein können bei der Ausbildung einer jeweiligen Leiterstruktur ein erster und ein zweiter Leiter je als Elektrode zur elektrischen Partikeldetektion im Schmierstoff dienen (welche Leiter miteinander sodann ein elektrisches Feld im Schmierstoffablauf bei Spannungsbeaufschlagung bilden können; insoweit als Anode / Kathode fungierend). Hierbei können, insbesondere zur Sieb- oder Gitterstrukturbildung (z.B. Lineargitter) mit insbesondere wechselnder elektrischer Polarität über die Leiterstruktur hinweg, Abschnitte des einen und des anderen Leiters der Leiterstruktur im Schmicrstoffablauf wechselweise nebeneinander angeordnet sein, z.B. sind ein Leiter (z.B. Pluspol) und ein anderer Leiter (z.B. Minuspol) der Leiterstruktur hierbei kammartig verzahnt oder z.B. (flächig) ineinander gewunden.
Im Rahmen der Erfindung kann die wenigstens eine Detektorbaugruppe der Partikeldetektorvorrichtung vorzugsweise eine planare Struktur sein. Als solche kann diese z.B. in einen - vorteilhaft flachbauenden - Dichtring oder Träger der Partikeldetektorvorrichtung integriert werden, oder als kleinbauende Vorrichtung, z.B. in einem Schmierstoff- Ablaufeinsatz aufgenommen, bereitgestellt sein. Allgemein ist vorgesehen, dass die planare Struktur bzw. die Detektorbaugruppe - mit ihrem Wirkquerschnitt - quer zur Strömungsrichtung durch den
Schmierstoffablauf orientiert ist. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Partikeldetektor vorrichtung können z.B. mehrere Detektorbaugruppen derselben in einem gemeinsamen Trägerelement aufgenommen und bedarfsgerecht in je einem Schmierstoffablaufzweig positioniert sein. Kabel oder Leitungen der Partikeldetektorvorrichtung für die elektrische Ankontaktierung der Detektorbaugruppe können in einem Kabelführungskanal in der Hochdruckpumpe (durch dieselbe hindurch) geführt sein, z.B. mitsamt einem Steuerkabel der Hochdruckpumpe z.B. an die (externe) Kontrolleinheit geführt werden.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpenanordnung kann eine jeweilige Detektorbaugruppe ferner auch eine Durchlassweite im Schmierstoffablauf definieren, insbesondere mittels - Wahl der lichten Weite - der Leiterstruktur, mithin eine Detektionsschwelle. Partikel, deren Abmessung kleiner der gewählten Durchlassweite ist, rangieren somit unterhalb der Detektionsschwelle und werden in der Folge nicht detektiert, Partikel größer der Durchlassweite liegen über der Detektionsschwelle und werden in der Folge somit auch detektiert. Entsprechend kann also über die Wahl der Durchlassweite definiert werden, bis zu welcher Partikelabmessung eine Partikeldetektion im Schmierstoffablauf vermieden ist und ab welcher eine Partikeldetektion erfolgt. Somit kann die Detektionscharakteristik der Partikeldetektorvorrichtung vorteilhaft an eine vorrangig zu erfassende Partikelgröße angeglichen werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Hochdmckpumpenanordnung kann die Partikeldetektorvorrichtung mehrere Detektorbaugruppen im Schmierstoffablauf oder in jeweiligen Zweigen desselben hintereinander angeordnet aufweisen (insoweit in Reihe angeordnet), insbesondere unterschiedlicher Durchlassweiten. Hiermit können Partikel unterschiedlicher Abmessungen durch verschiedene Detektorbaugruppen detektiert werden, zum Beispiel um einen sich anbahnenden, kritischen Verschleiß- oder Schadenszustand an der Hochdruckpumpe (welcher zum Beispiel zunächst mit kleineren, sodann größeren Partikeln einhergeht), nochmals frühzeitiger zu erkennen und/oder genauer einzugrenzen. Hiermit kann zum Beispiel auch ein Verhältnis von relativ kleineren zu relativ größeren Partikeln ermittelt werden (zum Beispiel um eine Aussage zur aktuellen Schmierstoffqualität zu ermöglichen).
Vorgeschlagen wird letztlich auch eine Brennkraftmaschine, insbesondere der Hubkolbenbauart, welche wenigstens eine wie oben erörterte Hochdruckpumpenanordnung aufweist. Im Rahmen der vorgeschlagenen Brennkraftmaschine kann zum Beispiel ein Steuergerät derselben, als Kontrolleinheit der Hochdruckpumpenanordnung fungieren. Der SchmierstofFablauf der Hochdruckpumpe kann hierbei abströmseitig weiterhin an ein Schmierstoffreservoir der Brennkraftmaschine fuhren. Die Brennkraftmaschine, insbesondere die Kontrolleinrichtung, kann eingerichtet sein, mit einer Detektionssignalerzeugung seitens der Partikeldetektorvorrichtung auf ein Abschalten oder einen Notbetrieb der Hochdruckpumpe hinzuwirken und/oder eine Signal- ausgabe an einen Nutzer erfolgen zu lassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausftihrungsbeispielen der Erfindung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren der
Zeichnungen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefugten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig- 1 exemplarisch und schematisch stark vereinfacht eine Ansicht einer Hochdruckpumpenanordnung gemäß einer möglichen Ausfuhrungsform der Erfindung.
Fig. 2 exemplarisch und schematisch eine geschnitten und abgebrochene Detailansicht der
Hochdruckpumpenanordnung nach Fig, 1.
Fig. 3 exemplarisch und schematisch eine Detektorbaugruppe zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpenanordnung.
Fig. 4 exemplarisch und schematisch eine Ansicht einer Partikeldetektorvorrichtung der
Hochdmckpumpenanordnung nach Fig. 1 oder Fig. 2.
Fig. 5 exemplarisch und schematisch eine Detektorbaugruppe der Partikeldetektor- vonichtung nach Fig. 4 in einer abgebrochenen Rückseitenansicht.
Fig. 6 exemplarisch und schematisch eine explodierte Ansicht einer Partikeldetektor- vorrichtung mit einer Mehrzahl von Detektorbaugruppen gemäß einer Hochdruck- pumpenanordnung nach noch einer weiteren möglichen Ausfuhrungsform der Erfindung.
Fig. 7 eine Ansicht analog zu Fig. 6, wobei die Partikeldetektorvorrichtung in einem
teilmontierten Zustand dargestellt ist. In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Hochdruckpumpenanordnung 1 , aufweisend eine Hochdruckpumpe 3, welche als Kraftstoffeinspritzpumpe bereitgestellt ist. Die Hochdruckpumpe 3 weist ein Pumpengehäuse 5 auf, in welchem - in einem unteren Gehäusebereich - ein Pumpenantriebsteil 7 aufgenommen ist (mit einer pumpeneigenen Nockenwelle 9). Zum Antrieb des Pumpenantriebsteils 7, insbesondere der Nockenwelle 9, ist ein Eingriffselement 11, vorliegend zum Beispiel ein Zahnrad, aus dem Pumpengehäuse 5 (an einer Stirnseite 13) herausgefiihrt, wobei das Eingriffselement 11 zur (Antriebs-) V erbindung mit einem Korrespondenz-Eingriffselement einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, das heißt für den Pumpenbetrieb.
In einem Bereich über dem Pumpenantriebsteil 7 ist im Pumpengehäuse 5 ferner ein Pumpen- arbeitsteil gebildet, insbesondere mit einer Anzahl von translatorisch bewegbaren Pumpenele- menten (nicht dargestellt), wobei die derart gebildete Hochdruckpumpe 3 auf an sich bekannte Weise als Reiheneinspritzpumpe bereitgestellt ist (zum Beispiel zur Erzeugung von Drackni- veaus bis jenseits von 2000 bar). Weiterhin umfasst die Hochdruckpumpe 3 einen Steuerblock 15 mit einem (Fördermedien-)Niederdruckanschluss 17, sowie einen Hochdruckanschluss 19 zur Versorgung des druckbeaufschlagten Fördermediums (insbesondere Flüssigkraftstoff) an eine nachgeordnete Einrichtung, vorzugsweise ein Rail (siehe hierzu z.B. Fig. 1).
Die Hochdruckpumpe 3 weist, neben einem Schmierstoffzulauf 21 , einen Schmierstoffablauf 23 auf, über welchen Zulauf 21 und Ablauf 23 ein Schmierstoffströmungsweg 25, insbesondere für Schmieröl, durch die Hochdruckpumpe 3 geführt ist, d.h. zur SchmierstoffVersorgung zu schmie- render Teile der Hochdruckpumpe 3, insbesondere im Pumpenantriebsteil 7. Der Strömungsweg 25 durch die Hochdruckpumpe 3 ist exemplarisch in Fig. 1 mittels der gestrichelt eingezeich- neten Pfeile angedeutet. Der Schmierstoffablauf 23, welcher in Fig. 2 anteilig näher dargestellt ist, ist zur strömungsmäßigen Verbindung mit einem Schmierstoffreservoir einer mit der Hoch- druckpumpe 3 zu betreibenden Brennkraftmaschine vorgesehen, zum Beispiel mit einer Ölwanne 27 derselben.
Die mit der Hochdruckpumpe 3 gebildete Hochdruckpumpenanordnung 1 kann gemäß Fig. 1 ferner eine Kontrolleinheit 29 aufweisen, insbesondere eine elektronische Kontrolleinheit 29 (zum Beispiel in Form einer ECU), welche mit der Hochdruckpumpe 3 verbunden ist (auf
Details hierzu wird nachfolgend noch näher eingegangen).
Wie dies nunmehr insbesondere Fig. 2 explizit zeigt, weist die Hochdruckpumpenanordnung 1 ferner eine Partikeldetektorvorrichtung 31 auf, mittels welcher Partikel 33 (s. exemplarisch Fig. 3) in im Schmierstoffablauf 23 geführtem Schmierstoff detektierbar sind (i.e. insbesondere ein Auftreten derselben erkennbar ist).
Die Partikeldetektorvorrichtung 31 , welche insoweit zur Partikeldetektion bereitgestellt ist, arbeitet bzw. detektiert elektrisch, wobei mittels der Partikeldetektorvorrichtung 31 insbesondere auch elektrische Signale mit einer Detektion erzeugt werden. Die Versorgung der Partikeldetektorvorrichtung 31 mit elektrischer Energie als auch die Verarbeitung etwaig generierter Signale infolge einer Partikeldetektion wird hierbei durch die Kontrolleinheit 29 der Hochdruckpumpenanordnung 1 geleistet, welche hierfür über Kabel 35 mit der Partikeldetektorvorrichtung 31 verbunden ist (nicht explizit dargestellt). Hierbei ist die Partikeldetektorvorrichtung 31 ein gerichtet, insbesondere metallische bzw. elektrisch leitfähige Partikel 33 in dem durch den Schmierstoffablauf 23 geführten Schmierstoff zu detektieren.
Die Partikeldetektorvorrichtung 31 umfasst eine Anzahl von Detektorbaugruppen 37, über wel- che je ein Zweig 23a, b, c des Schmierstoffablaufs 23 in der Hochdruckpumpe 3 geführt ist (vgl. z.B. Figs. 4 und 5; alternativ der Schmierstoffablauf 23 auch unverzweigt und hierbei zum
Figure imgf000010_0001
Beispiel über nur eine Detektorbaugruppe 37 geführt sein). Die jeweiligen Detektorbaugruppen 37 sind hierbei vom Schmierstoff im Schmierstoffablauf 23 über einen im Schmierstoffablauf 23 angeordneten Wirkabschnitt 49 bzw. Wirkquerschnitt (zwangs)umströmbar angeordnet. Im Rah men des - insbesondere mit Fig. 3 gezeigten - Wirkprinzips einer jeweiligen Detektorbaugruppe 37 bilden diese zur Partikeldetektion im Schmierstoffablauf 23 eine Leiterstruktur 39 in Form einer elektrisch zweipoligen Gitter- bzw. Siebstruktur (elektrisches Sieb), insbesondere in Form einer elektrisch zweipoligen Lineargitterstruktur. Hierbei können die Detektorbaugruppen 37 als planare Struktur vorteilhaft flachbauend ausgeführt werden.
Gemäß dem in Fig. 3 veranschaulichten Wirkprinzip der Detektorbaugruppen 37 können diese jeweils eine Leiterstruktur 39 aus insbesondere zwei Leitern 41, 43 umfassen, welche Leiter 41, 43 mit anliegender Versorgungsspannung je als Elektrode wirken (Anode bzw. Katode) und von welchen (unterschiedlich gepolten) zwei Leitern Abschnitte 4la, 43a wechselweise nebenein- ander angeordnet sind. Brückt nunmehr ein im Schmierstoff im Schmierstoffablauf 23 geführter Partikel 33 zwei nebeneinanderliegende Leiterabschnitte 4la, 43a unterschiedlicher Polarität (plus/minus), s. exemplarisch Fig. 3, bewirkt dies einen Kurzschluss, in dessen Folge ein Stromfluss (oder ein Spannungsabfall) durch die Kontrolleinheit 29 über die damit verbundenen Kabel 35 detektierbar ist, mithin ein Detektionssignal der Partikeldetektorvorrichtung 31.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Partikeldetektorvorrichtung 31 umfasst ferner ein Trägerelement 45, vorliegend in Form einer (Ring-)Scheibe, an welchem die Detektorbaugruppen 37 festgelegt sind, d.h. zumindest einen jeweiligen (Schmierstoff-)Strömimgsdurchgang 47 der Trägerscheibe 45 mit einem jeweiligen Wirkabschnitt 49 überspannend. Ein jeweiliger Strömungsdurchgang 47 bildet hierbei zugleich je einen Teil eines Schmierstoffablaufszweigs 23a, b, c an der Hochdruckpumpe 3. Bei der gezeigten Ausgestaltung ist die Trägerscheibe 45 mit den Detektorbaugruppen 37 vorteilhaft einfach an der Stirnseite 13 der Hochdruckpumpe 3 montiert (um das Wellenende mit dem Eingriffselement 11), vorzugsweise lediglich über eine Anzahl Schrauben 51 / Löcher 53 verschraubt. Angemerkt sei, dass hierbei, insbesondere stromauf der jeweiligen Detektorbaugruppen 37, im jeweiligen Schmierstoffablaufzweig 23a, b, c ferner auch die Anordnung einer zusätzlichen, mechanisch wirkenden Siebbaugruppe vorgesehen sein kann.
Die Figuren 4 und 5 zeigen nunmehr Details der Partikeldetektorvorrichtung 31 gemäß den Figuren 1 und 2 noch näher.
Wie Fig. 4 dies veranschaulicht, weist die Trägerscheibe 45 der Partikeldetektorvorrichtung 31 über einen Teil des Umfangs angeordnet drei Gruppen A, B, C von Strömungsdurchgängen 47 (mit je drei Strömungsdurchgängen 47) auf, wobei jeder Gruppe A, B, C eine Detektorbaugruppe 37 zugeordnet ist. Hierbei überspannt eine jeweilige Detektorbaugruppe 37 einen jeden Strö- mungsdurchgang 47 der zugeordneten Gruppe mit einem Wirkabschnitt 49 (alternativ könnte z.B. auch je Strömungsdurchgang 47 je eine Detektorbaugruppe 37 vorgesehen werden). Die Strömungsdurchgänge 47 der jeweiligen Gruppe A, B, C korrespondieren hierbei mit Zweigen 23a, b, c des Schmierstoffablaufs 23 in der Hochdruckpumpe 3 bzw. setzen diese fort.
Wie Fig. 5 dies detaillierter zeigt, ist die Leiter- bzw. Gitterstruktur 39 einer jeweiligen Detektor baugruppe 37 hierbei wiederum mittels zweier als Elektroden wirkender Leiter 41, 43 gebildet, insbesondere mittels je drahtförmiger und elektrisch nicht isolierter Leiter 41, 43, welche zur Ausbildung zueinander benachbarter Abschnitte 4la, 43 a unterschiedlicher Polarität flächig in einander gewunden sind. Hierbei kann die Hochdruckpumpenanordnung 1 so ausgestaltet sein, dass die jeweiligen Detektorbaugruppen 37 individuell an die Kontrolleinheit 29 angebunden sind oder gemeinschaftlich (zusammengefuhrte Kabelenden). In ersteren Fall kann somit zum Beispiel eine detektorbaugruppenindividuelle Detektion erfolgen, so dass zum Beispiel ein Fehler im Sinne eines detektierten Partikels im Schmierstoffablauf 23 lokal genauer eingrenzbar ist, insbesondere auf einen jeweiligen Zweig 23a, b, c. Über die Wahl der Durchlassweite D zwischen benachbarten Leiterabschnitten 41a, 43a kann ferner die Detektionschwelle bestimmt werden, ab welcher Partikel 33 zuverlässig detektiert werden.
Die Figuren 6 und 7 zeigen nunmehr eine Hochdruckpumpenanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Montagezuständen, wobei die Ansichten auf den Schmierstoffablauf 23 mit daran angeordneten Detektorbaugruppen 27 fokussiert sind.
Bei der aufgezeigten Ausgestaltung sieht die Partikeldetektorvorrichtung 31 im Schmierstoff- ablauf 23 mehrere hintereinander bzw. in Reihe angeordnete Detektorbaugruppen 27 ((Dl), (D2)) vor, welche mit unterschiedlichen Durchlassweiten Dl bzw. D2 ausgeführt sind. Hierbei können unterschiedliche Partikelgrößen von den jeweiligen Detektorbaugruppen 27(Dl), 27(D2) detektiert werden. Die Detektorbaugruppen 27((Dl), (D2)) können zum Beispiel modular bereitgestellt sein, z.B. mit dem Ziel eines einfachen anwendungsoptimalen Einsatzes / Tausches. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch, Detektorbaugruppen 27 mit unterschiedlicher Strukturausrichtung aber gleicher Durchlassweite D hintereinander anzuordnen, so dass die Regelmäßigkeit der Detektion von Partikeln noch gesteigert werden kann. Z.B. können zwei hintereinander angeordnete Lineargitterstrukturen hierbei eine Kreuzgitterstruktur bilden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Hochdruckpumpenanordnung
3 Hochdruckpumpe
5 Pumpengehäuse
7 Pumpenantriebsteil
9 Nockenwelle (Pumpe)
11 Eingriffselement
13 Stirnseite
15 Steuerblock
17 Niederdruckanschluss
19 Hochdruckanschluss
21 Schmierstoffzulauf
23 Schmierstoffablauf
23a,b, c Zweig
25 Schmierstoffströmungsweg
27 Ölwannc
29 Kontrolleinheit
31 Partikeldetektorvorrichtung
33 Partikel
35 Kabel
37 Detektorbaugruppe
39 Leiterstruktur
41 Leiter
41a Abschnitt
43 Leiter
43a Abschnitt
45 Trägerelement (Trägerscheibe)
47 Strömungsdurchgang
49 Wirkabschnitt
51 Schraube
53 Loch
A, B, C Gruppe (Strömungsdurchgänge) D, Dl, D2 Durchlassweite

Claims

ANSPRÜCHE
1. Hochdruckpumpenanordnung ( 1 ), aufweisend eine Hochdrackpumpe (3) mit einem
Schmierstoffablauf (23),
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Hochdruckpumpenanordnung (1) eine Partikeldetektorvorrichtung (31) aufweist, mittels welcher Partikel (33) in im Schmierstoffablauf (23) geführtem Schmierstoff detektierbar sind.
2. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Partikeldetektorvorrichtung (31) elektrisch arbeitet; und/oder
- mittels der Partikeldetektorvorrichtung (31) ein elektrisches Signal bei einer Partikel- detektion erzeugt wird.
3. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- mittels der Partikeldetektorvorrichtung (31) metallische und/oder elektrisch leitfähige Partikel (33) in dem im Schmierstoffablauf (23) geführten Schmierstoff detektierbar sind.
4. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Partikeldetektorvorrichtung (31) wenigstens eine Detektorbaugruppe (37) aufweist, welche mit einem Wirkquerschnitt (49) zur Partikeldetektion im Schmierstoffablauf (23)) vom Schmierstoff umströmbar angeordnet ist; und/oder
- der Schmierstoffablauf (23) über einen Wirkquerschnitt (49) der wenigstens einen
Detektorbaugruppe (37) geführt ist.
5. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Detektorbaugruppe (37) zur Partikeldetektion eine Leiterstruktur (39) aufweist, insbesondere eine den Wirkquerschnitt (49) bildende Leiterstruktur (39), welche unter Beaufschlagung mit einer elektrischen Spannung eine elektrisch zweipolige Gitter- oder Siebstruktur bildet.
6. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei der Leiterstruktur (39) ein erster (41) und ein zweiter (43) Leiter je als Elektrode zur elektrischen Partikeldetektion im Schmierstoff dient; und/oder
- Abschnitte (41a, 43 a) der elektrischen Leiter (41, 43) der Leiterstruktur (39) im
Schmierstoffablauf (23) wechselweise nebeneinander angeordnet sind; und/oder
- bei der Leiterstruktur (39) wenigstens ein Leiter (41) und wenigstens ein anderer Leiter (43) kammartig verzahnt oder um einander gewunden sind.
7. Hochdruckpumpenanordung (1) nach einem der Ansprüche 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hochdruckpumpenanordnung (1) eingerichtet ist, eine elektrische Spannung bzw. Detektorspannung für die Beaufschlagung der Leiterstruktur (39) an die Partikeldetektorvorrichtung (31) zu versorgen, weiterhin zur Erzeugung eines Signals dann, falls ein Partikel (33) einen Kurzschluss an der unter Spannung stehenden Leiterstruktur (39) erzeugt.
8. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Dctcktorbaugruppe (37) der Partikeldetektorvorrichtung (31) eine planare Struktur ist; und/oder
ein Wirkquerschnitt (49) der wenigstens einen Detektorbaugruppe (37) quer zur Strömungsrichtung durch den Schmierstoffablauf (23) orientiert ist.
9. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Detektorbaugruppe (37) eine Durchlassweite (D; Dl, D2) im Schmierstoffablauf (23) entsprechend einer Partikel abmessung definiert, insbesondere mittels der Leiterstruktur (39), bis zu welcher eine Partikeldetektion im Schmierstoff ablauf (23) vermieden ist und ab welcher eine Partikeldetektion erfolgt.
10. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass - die Partikeldetektorvorrichtung (31) mehrere Detektorbaugruppen (37) im Schmierstoffablauf (23) hintereinander angeordnet aufweist, insbesondere unterschiedlicher Durchlassweiten (Dl, D2) oder unterschiedlicher Ausrichtung.
11. Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hochdruckpumpenanordnung (1) eine Kontrolleinheit (29) in elektrischer Verbindung mit der Partikeldetektorvorrichtung (31) aufweist, wobei die Kontrolleinheit (23)insbe- -sondere zur Spannungsversorgung der Partikeldetektorvorrichtung (31) und/oder zur Signalverarbeitung von Detektionssignalen eingerichtet ist.
12. Brennkraftmaschine, insbesondere der Hubkolbenbauart,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennkraftmaschine wenigstens eine Hochdruckpumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
PCT/EP2019/054663 2018-04-11 2019-02-26 Hochdruckpumpenanordnung WO2019197074A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018002932.9 2018-04-11
DE102018002932.9A DE102018002932A1 (de) 2018-04-11 2018-04-11 Hochdruckpumpenanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019197074A1 true WO2019197074A1 (de) 2019-10-17

Family

ID=65635660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/054663 WO2019197074A1 (de) 2018-04-11 2019-02-26 Hochdruckpumpenanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018002932A1 (de)
WO (1) WO2019197074A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3108982B1 (fr) * 2020-04-03 2023-11-24 Safran Aircraft Engines Dispositif de detection et de filtration de particules et circuit comprenant un tel dispositif

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3422417A (en) * 1968-02-02 1969-01-14 Charles B Lowe Metal bearing failure detector
US3878103A (en) * 1972-08-08 1975-04-15 Boeing Co Metal chip detecting filter device
US5696331A (en) * 1992-06-26 1997-12-09 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Apparatus for detecting metal powder amount in hydraulic circuit
EP2696045A2 (de) * 2012-08-06 2014-02-12 CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH Vorrichtung zur Überwachung eines Hydraulikmediums

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE338004B (de) * 1968-07-23 1971-08-23 Skf Svenska Kullagerfab Ab
DE102015002304A1 (de) * 2015-02-24 2016-03-31 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kraftstoff-Hochdruckpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3422417A (en) * 1968-02-02 1969-01-14 Charles B Lowe Metal bearing failure detector
US3878103A (en) * 1972-08-08 1975-04-15 Boeing Co Metal chip detecting filter device
US5696331A (en) * 1992-06-26 1997-12-09 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Apparatus for detecting metal powder amount in hydraulic circuit
EP2696045A2 (de) * 2012-08-06 2014-02-12 CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH Vorrichtung zur Überwachung eines Hydraulikmediums

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018002932A1 (de) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012106471A1 (de) Verschaltete Stator-Anordnung eines Elektromotors, Verschaltungseinrichtung sowie Verwendung eines Flachsteckers darin
EP2681807B1 (de) Hochstromsteckverbinder mit ringfederkontaktierung
DE102013214617A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden mehrerer elektrischer Energiespeicher zu einer Batterie sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung
DE102020110012A1 (de) Elektrische Energiespeichereinrichtung und Kraftfahrzeug
WO2019197074A1 (de) Hochdruckpumpenanordnung
EP2812949A1 (de) Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen
DE102011085704A1 (de) Hochstrom-Steckverbinder für Kraftfahrzeuganwendungen
DE102012023460A1 (de) Kraftfahrzeug-Bordnetz und Verfahren zum Erkennen eines Lichtbogens in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz
DE102008043402A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schutz der an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges angeschlossenen Einrichtung vor einer Überspannung
DE102015225406A1 (de) Zellenverbinder
DE102018208896A1 (de) Batteriemodul
DE102013203204B4 (de) Batterie umfassend ein erstes und ein zweites Batteriemodul
DE102007061816A1 (de) Potentialverteiler und Verfahren zur Herstellung eines Potentialverteilers
DE102015225405A1 (de) Energiebereitstellungszelle
DE102015120629A1 (de) Vorrichtung zur Versorgung des Bordnetzes eines Schiffes mit Landstrom
DE102005048002B4 (de) Hochspannungselektrodenanordnung
DE102020101331B4 (de) Invertervorrichtung mit einer Kühlung
DE102012204847A1 (de) Baugruppe
EP2440687B1 (de) Verfahren zur erzeugung eines wasserstoff-haltigen gasgemisches
DE102014226167A1 (de) Batteriezelle mit einem als weiblicher Steckverbinder ausgebildeten Terminal
DE360974C (de) Einrichtung zum Schutz der Isolation elektrischer Maschinen und Apparate gegen Beschaedigung durch UEberspannungen
DE102020004104A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur eines elektrischen Energiespeichers
DE102016211535B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines LED-Bandes
DE102015208533B4 (de) Platineneinrichtung, elektronische Anordnung mit einer solchen Platineneinrichtung, und Abgasturbolader mit einer solchen elektronischen Anordnung
DE102022002692A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls mit einer Vielzahl von Batteriezellen, sowie Batteriemodul

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19708442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19708442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1