WO2020151871A1 - Dämpfermodul - Google Patents

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WO2020151871A1
WO2020151871A1 PCT/EP2019/084598 EP2019084598W WO2020151871A1 WO 2020151871 A1 WO2020151871 A1 WO 2020151871A1 EP 2019084598 W EP2019084598 W EP 2019084598W WO 2020151871 A1 WO2020151871 A1 WO 2020151871A1
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WO
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damper module
pump
housing
fastening
damper
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/084598
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Keilbach
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2020151871A1 publication Critical patent/WO2020151871A1/de

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0041—Means for damping pressure pulsations
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/04—Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F02M59/445—Selection of particular materials
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    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8046—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly the manufacture involving injection moulding, e.g. of plastic or metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9015—Elastomeric or plastic materials

Definitions

  • the invention relates to a damper module for a high-pressure fuel pump in a fuel injection system, with a housing that limits an additional volume.
  • Fuel injection system in particular in a common rail injection system, comprising a housing which forms at least one connecting piece for connection to a housing part of the high-pressure pump, the connecting piece being penetrated by a low-pressure channel, with an additional volume connected to the low-pressure channel in the housing Damping of pressure pulsations is formed, wherein the additional volume can be relieved via a relief channel which opens into the low pressure or into another low-pressure channel, the low-pressure channel having a nozzle-like cross-sectional constriction in the region of the mouth of the relief channel.
  • German patent application DE 10 2016 219 247 A1 describes a pump element for a high-pressure pump, in particular for a
  • High-pressure fuel pump in a common rail injection system with a pump piston, is known, which is guided to move back and forth in a pump cylinder head and which is coupled to a tappet body at an end protruding from the pump cylinder head.
  • the object is achieved in a damper module for a high-pressure fuel pump in a fuel injection system, with a housing that limits an additional volume, in that the housing of the damper module is one
  • Basic body made of a plastic material with a pump connection body, which is arranged between two fastening bodies, each having a through hole for the passage of a fastening means such as one
  • the high-pressure fuel pump is preferably a diesel pump designed as a plug-in pump.
  • the plug-in pump can both with a
  • Fuel metering unit can also be operated with an electric sucking valve.
  • the attached damper module With the attached damper module, the ever increasing pulsation requirements for the low pressure lines can be met. In addition, a discontinuous delivery principle of the diesel pump can be counteracted.
  • the attached damper module can effectively reduce unwanted pulsation pressure peaks in the low pressure range.
  • the pump connection body is advantageously used for the tight connection of the damper module to the high-pressure fuel pump.
  • the damper module is
  • the damper module is assigned to a suction connection of the high-pressure fuel pump.
  • About the suction connection is in
  • Low pressure area of the high pressure fuel pump that is sucked in a working space or high-pressure space of the high-pressure fuel pump is subjected to high pressure.
  • a preferred exemplary embodiment of the damper module is characterized in that an insert sleeve made of metal is arranged in each of the fastening bodies.
  • the housing of the damper module is designed as an injection molded part made of a plastic material.
  • the pump connection body is advantageously connected in one piece to the two fastening bodies via the base body. This enables a cost-effective production of the damper module in a large series production in a simple manner.
  • housing that limits an additional volume in particular in the case of a damper module described above, alternatively or additionally solved in that the housing of the damper module comprises a cover with a tank connection piece and with a return connection piece.
  • the cover is in the installed state of the damper module, based on the line of action of one
  • a tank line is preferably connected to the tank connector, which connects the additional volume in the damper module to a hydraulic medium tank or hydraulic medium reservoir.
  • High-pressure fuel pump enabled in operation.
  • a desired throughput for trouble-free operation of a filter in the suction line of the high-pressure fuel pump can be ensured via the return line.
  • Another preferred exemplary embodiment of the damper module is characterized in that a hydraulic resistance in the
  • the hydraulic resistance is designed as a throttle, for example, to reduce the amount of fuel delivered in the circuit.
  • Another preferred exemplary embodiment of the damper module is characterized in that the pump connection body and the fastening bodies are integrated in a base of the base body of the damper module. This improves or simplifies the function and manufacture of the damper module.
  • the damper module is characterized in that the pump connection body comprises an annular groove for an O-ring.
  • the O-ring has a cost-effective sealing function.
  • Another preferred exemplary embodiment of the damper module is characterized in that the pump connection body and the fastening body and / or the connection piece of the damper module are assigned to a wall region of the damper module facing a pump axis.
  • Pump axis is a central longitudinal axis, along which a high-pressure piston is guided to move back and forth in a high-pressure bore of the high-pressure fuel pump.
  • a mechanically particularly stable fastening of the damper module to the high-pressure fuel pump is made possible in a simple manner by the claimed assignment.
  • the invention further relates to a housing, in particular a cover or a base body, for a previously described damper module.
  • the housing, in particular the cover or the base body, can be traded separately.
  • the invention further relates to a high-pressure fuel pump with a damper module described above.
  • Figure 1 is a schematic representation of a fuel injection system with a high pressure fuel pump and with a damper module, which is between a low pressure area of the fuel injection system and
  • High pressure fuel pump is arranged
  • Figure 2 is a perspective view of a high pressure fuel pump with a mounted damper module
  • FIG. 3 shows a detail from FIG. 2 from a different perspective
  • Figure 4 is a perspective view of the damper module with two
  • FIG. 5 shows a cover of the damper module from FIG. 4 in a top view
  • Figure 6 is a perspective view of the damper module of Figure 4 without the insertion sleeves;
  • FIG. 7 is a perspective view of the lid of Figure 5;
  • FIG. 8 shows a perspective illustration of a base body of a housing of the damper module;
  • FIG. 9 shows a further perspective illustration of the damper module
  • Figure 10 is a perspective view of a pump housing
  • Figure 11 shows another illustration of the damper module with two
  • Figure 12 is a sectional view of the pump housing of Figure 10;
  • Figure 13 is a sectional view of the high pressure fuel pump with the mounted damper module
  • FIG. 14 shows a further perspective illustration of the main body of the housing of the damper module
  • Figure 15 is a sectional view of the housing of the damper module
  • Figure 16 is an enlarged perspective view of a
  • Figure 17 is a sectional view of the high pressure fuel pump with attached damper module
  • FIG. 18 shows a further sectional view of the high-pressure fuel pump with the attached damper module.
  • Figure 19 is a plan view of the high pressure fuel pump with the attached damper module.
  • a fuel injection system 1 of a motor vehicle is shown schematically.
  • the fuel injection system 1 is part of one, for example
  • the high-pressure fuel pump 2 is designed as a plug-in pump 3 with a pump element 4.
  • the pump element 4 is driven via a roller 6 by a drive cam of a drive shaft (not shown).
  • the fuel is subjected to high pressure.
  • the high-pressure fuel passes through a pump outlet 9
  • the design of the high-pressure fuel pump 2 as a plug-in pump 3 provides, inter alia, the advantage that it is also referred to as a diesel pump
  • High-pressure fuel pump 2 can be integrated into an engine block of the internal combustion engine, which is also referred to as an engine.
  • the plug-in pump 3 can be operated with a fuel metering unit as well as with an electric sucking valve with regard to fuel quantity control. Due to the discontinuous funding principle of
  • High-pressure fuel pump 2 can occur during operation of the fuel injection system 1, pressure pulsations which are undesirable per se.
  • the pressure pulsations can propagate into the low pressure region 12, where their occurrence is also undesirable.
  • Damper module 14 comprises a housing 15 with an additional volume 16 that the undesired pulsation pressure peaks in the low pressure region 12 can be effectively reduced.
  • the damper module 14 is also equipped with a hydraulic resistor 19.
  • the hydraulic resistor 19 is designed as a throttle, which is integrated in the damper module 14.
  • the hydraulic resistor 19 can also be designed as an aperture.
  • the hydraulic resistor 19 is assigned to a return and / or vent connection 18, which is also in the
  • Damper module 14 is integrated.
  • the hydraulic resistor 19 designed as a throttle or orifice advantageously ensures both a venting of the low-pressure region 12 and a constant return flow during operation of the fuel injection system 1.
  • FIGS 2 and 3 an embodiment of a high-pressure fuel pump 2 designed as a plug-in pump with a pump housing 20 is shown in perspective. To the pump housing 20 the
  • a damper module 14 with a housing 21 is attached.
  • the housing 21 of the damper module 14 is made in two parts with a base body 22 and a cover 23.
  • the base body 22 and the cover 23 are formed as injection molded parts from a plastic material. To show the housing 21, the cover 23 is integrally connected to the base body 22.
  • connection between the base body 22 and the cover 23 is made with a suitable plastic welding process.
  • FIGS. 4 to 9 the cover 23 and the base body 22 of the housing 21 of the damper module 14 are shown individually and together in different views.
  • the cover 23 is equipped with a tank connection piece 24 and with a return connection piece 25.
  • the base body 22 is equipped with a pump connection body 26 and two fastening bodies 27, 28.
  • the fastening bodies 27, 28 each comprise a through hole 29, 30, which is used to pass a fastening screw 31, 32.
  • insertion sleeves 33, 34 made of metal, as seen in Figure 4.
  • FIG. 3 it can be seen that the housing 21 of the damper module 14 is fastened to the pump housing 20 of the high-pressure fuel pump 2 with the two fastening screws 31, 32.
  • the damper module 14 is in contrast to Figure 4 without the
  • the base body 22 comprises an additional volume 40.
  • the additional volume 40 is connected to a via a connecting opening 37
  • Pump connection channel 36 in connection which starts from the pump connection body 26.
  • the pump connection channel 36 runs between the
  • the pump connection body 26 has at its free end a collar 42 with which the pump connection body 26 comes into contact with the pump housing 20 when the damper module 14 is installed.
  • FIG. 16 shows in perspective that the pump connection body 26 can also be equipped with an annular groove 38.
  • An O-ring 39 is inserted into the annular groove 38.
  • the O-ring 39 serves to seal between the
  • FIG. 6 shows that the housing 21 of the damper module 14 can be enlarged in a simple manner, for example by means of a raised area 43.
  • the additional volume delimited by the housing 21 can be effectively increased by the raised area 43.
  • the pump housing 20 has two bores 45, 46, which are preferably threaded, for screwing in the fastening screws. Between the bores 45, 46, the pump housing 20 has a recess 47 for receiving the pump connection body 26.
  • a dividing plane 49 between the base body 22 and the cover 23 of the housing 21 is indicated by a dashed line. In the area of the parting plane 49, the cover 23 is welded to the base body 22 of the housing 21.
  • a blind hole 51 is executed.
  • the recess 47 is connected to a suction channel 52 via the blind hole 51.
  • Fuel reaches a suction area 53 of the pump housing 20 via the suction channel 52.
  • FIG. 13 shows that a sucking valve 54 is arranged in the suction area 53. Fuel is fed into a high-pressure chamber 55 via the sucking valve 54
  • a dashed double arrow 58 in FIG. 13 indicates how pressure pulses are passed through the pump connection channel 36 and the connection opening 37 into the additional volume 40 of the damper module 14.
  • a double arrow 60 in FIG. 14 indicates that the
  • Connection opening 37 can be moved in position to set a desired damping effect.
  • the return connection piece 25 is equipped with a hydraulic resistor 62 designed as a throttle 41.
  • the throttle 41 can also be arranged further up in the return connection piece 25 if this is desired for the ventilation function.
  • High-pressure pump piston (56 in FIG. 13) is guided in the pump housing 20 so that it can move back and forth in the direction of the pump axis 65.
  • FIG. 17 it is indicated by the capital letters A and B that there is a significantly lower pressure in the additional volume 40 than in that
  • Pump connection channel 36 In area A, for example, there is a pressure that is less than ten bar. In area B there is, for example, a pressure which can be up to twenty bar.
  • the connecting pieces 24, 25 of the damper module 14 are assigned to a wall region 64 of the housing 21 facing the pump axis 65.
  • a dashed line 68 indicates that the connecting pieces 24, 25 run perpendicular to the pump connection channel 36, the longitudinal axis of which is indicated by a dashed line 69.
  • the fastening screw 31 is arranged parallel to the dashed line 69.
  • Pump axis 65 which is also referred to as the pump center axis, moments can be minimized by the mechanical load F.
  • the rigidity of the attachment of the damper module 14 to the pump housing 20 can be increased by longer insertion sleeves 33, 34.
  • FIG. 19 shows a top view of how the damper module 14 is attached to the pump housing 20 of the high-pressure fuel pump 2.
  • High-pressure fuel pump 2 can be used with or without a guide sleeve.
  • the position and the size of the connecting pieces 24, 25 on the cover 23 of the damper module 14 can be varied.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dämpfermodul (14) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe (2) in einem Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem Gehäuse (21), das ein Zusatzvolumen begrenzt. Um ein Dämpfermodul (14) zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, umfasst das Gehäuse (21) des Dämpfermoduls (14) einen Grundkörper (22) aus einem Kunststoff material mit einem Pumpenanschlusskörper (26), der zwischen zwei Befestigungskörpern (27, 28) angeordnet ist, die jeweils ein Durchgangsloch zum Durchführen eines Befestigungsmittels, wie einer Befestigungsschraube (31, 32), zum Befestigen des Dämpfermoduls (14) an der Kraftstoffhochdruckpumpe (2) aufweisen.

Description

Beschreibung
Titel
Dämpfermodul
Die Erfindung betrifft ein Dämpfermodul für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem Gehäuse, das ein Zusatzvolumen begrenzt.
Stand der Technik
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 202 992 Al ist eine
Niederdruck-Anschlusseinheit für eine Hochdruckpumpe in einem
Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, bekannt, umfassend ein Gehäuse, das mindestens einen Anschlussstutzen zur Verbindung mit einem Gehäuseteil der Hochdruckpumpe ausbildet, wobei der Anschlussstutzen von einem Niederdruckkanal durchsetzt ist, wobei in dem Gehäuse ein mit dem Niederdruckkanal verbundenes Zusatzvolumen zur Dämpfung von Druckpulsationen ausgebildet ist, wobei das Zusatzvolumen über einen Entlastungskanal, der in den Niederdruck in den oder einen weiteren Niederdruckkanal mündet, entlastbar ist, wobei der Niederdruckkanal im Bereich der Mündung des Entlastungskanals eine düsenartige Querschnittsverengung besitzt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 219 247 Al ist ein Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe, insbesondere für eine
Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Pumpenkolben, bekannt, der in einem Pumpenzylinderkopf hin und her bewegbar geführt ist und der an einem aus dem Pumpenzylinderkopf herausragenden Ende mit einem Stößelkörper gekoppelt ist.
Offenbarung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dämpfermodul für eine
Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem
Gehäuse, das ein Zusatzvolumen begrenzt, zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem Dämpfermodul für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem Gehäuse, das ein Zusatzvolumen begrenzt, dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Dämpfermoduls einen
Grundkörper aus einem Kunststoffmaterial mit einem Pumpenanschlusskörper umfasst, der zwischen zwei Befestigungskörpern angeordnet ist, die jeweils ein Durchgangsloch zum Durchführen eines Befestigungsmittels, wie einer
Befestigungsschraube, zum Befestigen des Dämpfermoduls an der
Kraftstoffhochdruckpumpe aufweisen. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ermöglicht, das Dämpfermodul stabil direkt an die Kraftstoffhochdruckpumpe anzubauen. Bei der Kraftstoffhochdruckpumpe handelt es sich vorzugsweise um eine als Steckpumpe ausgeführte Dieselpumpe. Die Steckpumpe kann hinsichtlich einer Kraftstoffmengensteuerung sowohl mit einer
Kraftstoffzumesseinheit als auch mit einem elektrischen Säugventil betrieben werden. Mit dem angebauten Dämpfermodul können die zunehmend größer werdenden Pulsationsanforderungen an die Niederdruckleitungen erfüllt werden. Außerdem kann einem diskontinuierlichen Förderprinzip der Dieselpumpe entgegengewirkt werden. Durch das angebaute Dämpfermodul können unerwünschte Pulsationsdruckspitzen im Niederdruckbereich wirksam reduziert werden. Der Pumpenanschlusskörper dient vorteilhaft zur dichten Anbindung des Dämpfermoduls an die Kraftstoffhochdruckpumpe. Die Anordnung des
Pumpenanschlusskörpers zwischen den Befestigungskörpern verhindert wirksam ein unerwünschtes Lösen des Pumpenanschlusskörpers von der
Kraftstoffhochdruckpumpe. Mit den Befestigungsschrauben kann das
Dämpfermodul schnell und einfach ausreichend stabil an der
Kraftstoffhochdruckpumpe befestigt werden. Das Dämpfermodul ist
vorzugsweise in einem Niederdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet. Zu diesem Zweck ist das Dämpfermodul einem Sauganschluss der Kraftstoffhochdruckpumpe zugeordnet. Über den Sauganschluss wird im
Niederdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe Kraftstoff angesaugt, der in einem Arbeitsraum oder Hochdruckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe mit Hochdruck beaufschlagt wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Befestigungskörpern jeweils eine Einlegehülse aus Metall angeordnet ist. Dadurch kann die Befestigung des Dämpfermoduls an der Kraftstoffhochdruckpumpe weiter stabilisiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Dämpfermoduls als Spritzgussteil aus einem Kunststoffmaterial ausgeführt ist. Der Pumpenanschlusskörper ist über den Grundkörper vorteilhaft einstückig mit den beiden Befestigungskörpern verbunden. So wird auf einfache Art und Weise eine kostengünstige Herstellung des Dämpfermoduls in einer Großserienproduktion ermöglicht.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Dämpfermodul für eine
Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem
Gehäuse, das ein Zusatzvolumen begrenzt, insbesondere bei einem vorab beschriebenen Dämpfermodul, alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Dämpfermoduls einen Deckel mit einem Tankanschlussstutzen und mit einem Rücklaufanschlussstutzen umfasst. Der Deckel ist im angebauten Zustand des Dämpfermoduls, bezogen auf die Wirkungslinie einer
Erdschwerkraft, vorteilhaft oben angeordnet. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine effektive Entlüftung des angebauten Dämpfermoduls im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe ermöglicht. An den Tankanschlussstutzen wird vorzugsweise eine Tankleitung angeschlossen, die das Zusatzvolumen in dem Dämpfermodul mit einem Hydraulikmediumtank oder Hydraulikmediumreservoir verbindet. An den Rücklaufanschlussstutzen ist eine Rücklaufleitung
angeschlossen, über die eine gewisse Kraftstoffmenge im Niederdruckbereich im Kreis gefördert wird. Dadurch wird zum einen eine Entlüftung der
Kraftstoffhochdruckpumpe im Betrieb ermöglicht. Darüber hinaus kann über die Rücklaufleitung ein gewünschter Durchsatz für einen störungsfreien Betrieb eines Filters in der Saugleitung der Kraftstoffhochdruckpumpe sichergestellt werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Widerstand in den
Rücklaufanschlussstutzen integriert ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass nur eine eher geringe Menge Kraftstoff über die
Rücklaufleitung im Niederdruckbereich im Kreis gefördert wird. Der hydraulische Widerstand ist zum Beispiel als Drossel ausgeführt, um die im Kreis geförderte Kraftstoffmenge zu reduzieren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass von dem Pumpenanschlusskörper ein
Pumpenanschlusskanal ausgeht, der in einem rechten Winkel zu den parallel zueinander angeordneten Anschlussstutzen verläuft. So wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass Druckpulse in dem Dämpfermodul umgelenkt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenanschlusskörper und die Befestigungskörper in einen Boden des Grundkörpers des Dämpfermoduls integriert sind. Dadurch werden die Funktion und die Herstellung des Dämpfermoduls verbessert beziehungsweise vereinfacht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenanschlusskörper eine Ringnut für einen O- Ring umfasst. Der O-Ring übt kostengünstig eine Dichtfunktion aus.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Dämpfermoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenanschlusskörper und die Befestigungskörper und/oder die Anschlussstutzen des Dämpfermoduls einem einer Pumpenachse zugewandten Wandbereich des Dämpfermoduls zugeordnet sind. Als
Pumpenachse wird eine zentrale Längsachse bezeichnet, entlang welcher ein Hochdruckkolben in einer Hochdruckbohrung der Kraftstoffhochdruckpumpe hin und her bewegbar geführt ist. Durch die beanspruchte Zuordnung wird auf einfache Art und Weise eine mechanisch besonders stabile Befestigung des Dämpfermoduls an der Kraftstoffhochdruckpumpe ermöglicht. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gehäuse, insbesondere einen Deckel oder einen Grundkörper, für ein vorab beschriebenes Dämpfermodul. Das Gehäuse, insbesondere der Deckel oder der Grundkörper, sind separat handelbar.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem vorab beschriebenen Dämpfermodul.
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 schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe und mit einem Dämpfermodul, das zwischen einem Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems und der
Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet ist;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem angebauten Dämpfermodul;
Figur 3 einen Ausschnitt aus Figur 2 aus einer anderen Perspektive;
Figur 4 eine perspektivische Darstellung des Dämpfermoduls mit zwei
Einlegehülsen;
Figur 5 einen Deckel des Dämpfermoduls aus Figur 4 in der Draufsicht;
Figur 6 eine perspektivische Darstellung des Dämpfermoduls aus Figur 4 ohne die Einlegehülsen;
Figur 7 eine perspektivische Darstellung des Deckels aus Figur 5; Figur 8 eine perspektivische Darstellung eines Grundkörpers eines Gehäuses des Dämpfermoduls;
Figur 9 eine weitere perspektivische Darstellung des Dämpfermoduls;
Figur 10 eine perspektivische Darstellung eines Pumpengehäuses der
Kraftstoffhochdruckpumpe;
Figur 11 eine weitere Darstellung des Dämpfermoduls mit zwei
Bef estigu ngssch rau ben ;
Figur 12 eine Schnittansicht des Pumpengehäuses aus Figur 10;
Figur 13 eine Schnittansicht der Kraftstoffhochdruckpumpe mit dem angebauten Dämpfermodul;
Figur 14 eine weitere perspektivische Darstellung des Grundkörpers des Gehäuses des Dämpfermoduls;
Figur 15 eine Schnittansicht des Gehäuses des Dämpfermoduls;
Figur 16 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung eines
Pumpenanschlusskörpers des Dämpfermoduls;
Figur 17 eine Schnittansicht der Kraftstoffhochdruckpumpe mit angebautem Dämpfermodul;
Figur 18 eine weitere Schnittansicht der Kraftstoffhochdruckpumpe mit dem angebauten Dämpfermodul; und
Figur 19 eine Draufsicht der Kraftstoffhochdruckpumpe mit dem angebauten Dämpfermodul.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Figur 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 ist zum Beispiel Teil einer
Brennstoffeinspritzanlage einer luftverdichtenden, selbstzündenden
Brennkraftmaschine mit einem Niederdruckbereich 12, aus dem, zum Beispiel über eine nicht dargestellte Vorförderpumpe, Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Pumpeneingang 10 einer Kraftstoffhochdruckpumpe 2 gefördert wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 2 ist als Steckpumpe 3 mit einem Pumpenelement 4 ausgeführt. Das Pumpenelement 4 ist über eine Laufrolle 6 durch einen Antriebsnocken einer (nicht dargestellten) Antriebswelle angetrieben.
In der Kraftstoffhochdruckpumpe 2, die mehr als ein Pumpenelement 4 umfassen kann, wird der Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt. Der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff gelangt über einen Pumpenausgang 9 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 2 in einem Hochdruckbereich 11 des
Kraftstoffeinspritzsystems 1.
Die Ausführung der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 als Steckpumpe 3 liefert unter anderem den Vorteil, dass die auch als Dieselpumpe bezeichnete
Kraftstoffhochdruckpumpe 2 in einen Motorblock der Brennkraftmaschine integriert werden kann, die auch als Motor bezeichnet wird.
Die Steckpumpe 3 kann hinsichtlich einer Kraftstoffmengensteuerung sowohl mit einer Kraftstoff-Zumesseinheit als auch mit einem elektrischen Säugventil betrieben werden. Durch das diskontinuierliche Förderprinzip der
Kraftstoffhochdruckpumpe 2 können im Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 1 Druckpulsationen auftreten, die an sich unerwünscht sind. Die Druckpulsationen können sich in den Niederdruckbereich 12 fortpflanzen, wo deren Auftreten ebenfalls unerwünscht ist.
Zur Reduktion von Pulsationsdruckspitzen im Niederdruckbereich 12 ist ein Dämpfermodul 14 zwischen dem Niederdruckbereich 12 und dem
Pumpeneingang 10 der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 angeordnet. Das
Dämpfermodul 14 umfasst ein Gehäuse 15 mit einem Zusatzvolumen 16, durch das die unerwünschten Pulsationsdruckspitzen im Niederdruckbereich 12 wirksam reduziert werden können.
Das Dämpfermodul 14 ist darüber hinaus mit einem hydraulischen Widerstand 19 ausgestattet. Der hydraulische Widerstand 19 ist als Drossel ausgeführt, die in das Dämpfermodul 14 integriert ist. Der hydraulische Widerstand 19 kann auch als Blende ausgeführt sein. Der hydraulische Widerstand 19 ist einem Rücklauf und/oder Entlüftungsanschluss 18 zugeordnet, der ebenfalls in das
Dämpfermodul 14 integriert ist. Der als Drossel oder Blende ausgeführte hydraulische Widerstand 19 sorgt vorteilhaft sowohl für eine Entlüftung des Niederdruckbereichs 12 als auch für eine konstante Rücklaufmenge im Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 1.
In den Figuren 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer als Steckpumpe ausgeführten Kraftstoffhochdruckpumpe 2 mit einem Pumpengehäuse 20 perspektivisch dargestellt. An das Pumpengehäuse 20 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 2 ist ein Dämpfermodul 14 mit einem Gehäuse 21 angebaut. Das Gehäuse 21 des Dämpfermoduls 14 ist zweiteilig mit einem Grundkörper 22 und einem Deckel 23 ausgeführt.
Der Grundkörper 22 und der Deckel 23 sind als Spritzgussteile aus einem Kunststoff material gebildet. Zur Darstellung des Gehäuses 21 ist der Deckel 23 stoffschlüssig mit dem Grundkörper 22 verbunden. Die stoffschlüssige
Verbindung zwischen dem Grundkörper 22 und dem Deckel 23 wird mit einem geeigneten Kunststoffschweißverfahren hergestellt.
In den Figuren 4 bis 9 sind der Deckel 23 und der Grundkörper 22 des Gehäuses 21 des Dämpfermoduls 14 in verschiedenen Ansichten einzeln und zusammen dargestellt. Der Deckel 23 ist mit einem Tankanschlussstutzen 24 und mit einem Rücklaufanschlussstutzen 25 ausgestattet. Der Grundkörper 22 ist mit einem Pumpenanschlusskörper 26 und zwei Befestigungskörpern 27, 28 ausgestattet.
Die Befestigungskörper 27, 28 umfassen jeweils ein Durchgangsloch 29, 30, das zum Durchführen einer Befestigungsschraube 31, 32 dient. Zur Stabilisierung des Kunststoffmaterials sind in den Durchgangslöchern 29, 30 Einlegehülsen 33, 34 aus Metall angeordnet, wie man in Figur 4 sieht. In Figur 3 sieht man, dass das Gehäuse 21 des Dämpfermoduls 14 mit den beiden Befestigungsschrauben 31, 32 an dem Pumpengehäuse 20 der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 befestigt ist. In Figur 6 ist das Dämpfermodul 14 im Unterschied zu Figur 4 ohne die
Einlegehülsen in den Durchgangslöchern 29, 30 dargestellt.
In Figur 8 sieht man, dass der Grundkörper 22 ein Zusatzvolumen 40 umfasst. Das Zusatzvolumen 40 steht über eine Verbindungsöffnung 37 mit einem
Pumpenanschlusskanal 36 in Verbindung, der von dem Pumpenanschlusskörper 26 ausgeht. Der Pumpenanschlusskanal 36 verläuft zwischen den
Befestigungskörpern 27, 28 mit den Einlegehülsen 33, 34 von dem
Pumpenanschlusskörper 26 zu der Verbindungsöffnung 37.
Der Pumpenanschlusskörper 26 weist an seinem freien Ende einen Bund 42 auf, mit welchem der Pumpenanschlusskörper 26 im angebauten Zustand des Dämpfermoduls 14 an dem Pumpengehäuse 20 zur Anlage kommt.
In Figur 9 ist das Dämpfermodul 14 mit den Einlegehülsen 33, 34 in den
Befestigungskörpern 27, 28 perspektivisch von unten dargestellt.
In Figur 16 ist perspektivisch dargestellt, dass der Pumpenanschlusskörper 26 auch mit einer Ringnut 38 ausgestattet sein kann. In die Ringnut 38 ist ein O- Ring 39 eingelegt. Der O-Ring 39 dient zur Abdichtung zwischen dem
Dämpfermodul und dem Pumpengehäuse 20 der Kraftstoffhochdruckpumpe 2.
In Figur 6 ist gezeigt, dass das Gehäuse 21 des Dämpfermoduls 14 auf einfache Art und Weise vergrößert werden kann, zum Beispiel durch einen erhabenen Bereich 43. Durch den erhabenen Bereich 43 kann das von dem Gehäuse 21 begrenzte Zusatzvolumen effektiv vergrößert werden.
In Figur 10 sieht man, dass das Pumpengehäuse 20 zum Einschrauben der Befestigungsschrauben zwei vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrungen 45, 46 aufweist. Zwischen den Bohrungen 45, 46 weist das Pumpengehäuse 20 eine Ausnehmung 47 zur Aufnahme des Pumpenanschlusskörpers 26 auf. In Figur 11 Ist durch eine gestrichelte Linie eine Trennebene 49 zwischen dem Grundkörper 22 und dem Deckel 23 des Gehäuses 21 angedeutet. Im Bereich der Trennebene 49 ist der Deckel 23 mit dem Grundkörper 22 des Gehäuses 21 verschweißt.
In Figur 12 sieht man, dass die Ausnehmung 47 als im Durchmesser
vergrößerter Absatz eines Sacklochs 51 ausgeführt ist. Über das Sackloch 51 steht die Ausnehmung 47 mit einem Saugkanal 52 in Verbindung. Über den Saugkanal 52 gelangt Kraftstoff in einen Saugbereich 53 des Pumpengehäuses 20.
In Figur 13 sieht man, dass in dem Saugbereich 53 ein Säugventil 54 angeordnet ist. Über das Säugventil 54 wird Kraftstoff in einen Hochdruckraum 55
angesaugt, wo der angesaugte Kraftstoff mit Hilfe eines Hochdruckkolbens 56 mit Hochdruck beaufschlagt wird. Durch einen gestrichelten Doppelpfeil 58 ist in Figur 13 angedeutet, wie Druckpulse durch den Pumpenanschlusskanal 36 und die Verbindungsöffnung 37 in das Zusatzvolumen 40 des Dämpfermoduls 14 geleitet werden.
In Figur 14 ist durch einen Doppelpfeil 60 angedeutet, dass die
Verbindungsöffnung 37 in ihrer Position verschoben werden kann, um eine gewünschte Dämpfungswirkung einzustellen.
In Figur 15 sieht man, dass der Rücklaufanschlussstutzen 25 mit einem als Drossel 41 ausgeführten hydraulischen Widerstand 62 ausgestattet ist. Die Drossel 41 kann auch weiter oben in dem Rücklaufanschlussstutzen 25 angeordnet werden, wenn das für die Entlüftungsfunktion erwünscht ist.
In den Figuren 17 und 18 ist durch eine strichpunktierte Linie 65 eine
Pumpenachse der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 angedeutet. Der
Hochdruckpumpenkolben (56 in Figur 13) ist in Richtung der Pumpenachse 65 hin und her bewegbar in dem Pumpengehäuse 20 geführt. In Figur 17 ist durch die Großbuchstaben A und B angedeutet, dass in dem Zusatzvolumen 40 ein deutlich kleinerer Druck herrscht als in dem
Pumpenanschlusskanal 36. In dem Bereich A herrscht zum Beispiel ein Druck, der kleiner als zehn bar ist. In dem Bereich B herrscht zum Beispiel ein Druck, der bis zu zwanzig bar betragen kann.
In Figur 18 veranschaulicht ein Pfeil eine Kraft F, die eine mechanische
Belastung des an die Kraftstoffhochdruckpumpe 2 angebauten Dämpfermoduls 14 darstellt. Die Anschlussstutzen 24, 25 des Dämpfermoduls 14 sind einem der Pumpenachse 65 zugewandten Wandbereich 64 des Gehäuses 21 zugeordnet.
Durch eine gestrichelte Linie 68 ist angedeutet, dass die Anschlussstutzen 24, 25 senkrecht zu dem Pumpenanschlusskanal 36 verlaufen, dessen Längsachse durch eine gestrichelte Linie 69 angedeutet ist. Die Befestigungsschraube 31 ist parallel zu der gestrichelten Linie 69 angeordnet.
Durch die Anordnung der Anschlussstutzen 24, 25 in der Nähe der
Pumpenachse 65, die auch als Pumpenmittelachse bezeichnet wird, können Momente durch die mechanische Belastung F minimiert werden. Die Steifigkeit der Befestigung des Dämpfermoduls 14 an dem Pumpengehäuse 20 kann durch längere Einlegehülsen 33, 34 vergrößert werden.
In Figur 19 sieht man in der Draufsicht, wie das Dämpfermodul 14 an das Pumpengehäuse 20 der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 angebaut ist. Die
Kraftstoffhochdruckpumpe 2 kann mit oder ohne Führungshülse verwendet werden. Die Lage und die Größe der Anschlussstutzen 24, 25 an dem Deckel 23 des Dämpfermoduls 14 können variiert werden.

Claims

Ansprüche
1. Dämpfermodul (14) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe (2) in einem
Kraftstoffeinspritzsystem (1), mit einem Gehäuse (15;21), das ein
Zusatzvolumen (40) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15;21) des Dämpfermoduls (14) einen Grundkörper (22) aus einem
Kunststoffmaterial mit einem Pumpenanschlusskörper (26) umfasst, der zwischen zwei Befestigungskörpern (27,28) angeordnet ist, die jeweils ein Durchgangsloch (29,30) zum Durchführen eines Befestigungsmittels, wie einer Befestigungsschraube (31,32), zum Befestigen des Dämpfermoduls (14) an der Kraftstoffhochdruckpumpe (2) aufweisen.
2. Dämpfermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Befestigungskörpern (27,28) jeweils eine Einlegehülse (33,34) aus Metall angeordnet ist.
3. Dämpfermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15;21) des Dämpfermoduls (14) als Spritzgussteil aus einem Kunststoff material ausgeführt ist.
4. Dämpfermodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15;21) des Dämpfermoduls (14) einen Deckel (23) mit einem Tankanschlussstutzen (24) und mit einem Rücklaufanschlussstutzen (25) umfasst.
5. Dämpfermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein
hydraulischer Widerstand (62) in den Rücklaufanschlussstutzen (25) integriert ist.
6. Dämpfermodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Pumpenanschlusskörper (26) ein Pumpenanschlusskanal (36) ausgeht, der in einem rechten Winkel zu den parallel zueinander angeordneten
Anschlussstutzen (24,25) verläuft.
7. Dämpfermodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenanschlusskörper (26) und die Befestigungskörper (27,28) in einen Boden (35) des Grundkörpers (22) des Dämpfermoduls (14) integriert sind.
8. Dämpfermodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Pumpenanschlusskörper (26) eine Ringnut (38) für einen O-Ring (39) umfasst.
9. Dämpfermodul nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Pumpenanschlusskörper (26) und die
Befestigungskörper (27,28) und/oder die Anschlussstutzen (24,25) des Dämpfermoduls (14) einem einer Pumpenachse (65) zugewandten
Wandbereich (64) des Dämpfermoduls (14) zugeordnet sind.
10. Gehäuse (15;21), insbesondere Deckel (23) oder Grundkörper (22), für ein
Dämpfermodul (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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