DE102008007025A1 - Pump for use in fuel injection system of internal combustion engine, has connecting element transmitting pressure from crank case into tappet area that comprises throttle element for regulating of pressure on tappet area - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung eines Fluids.The The invention relates to a pump for delivering a fluid.
Kraftstoffeinspritzsysteme von Verbrennungskraftmaschinen weisen einen motornahen Hochdruckspeicher oder eine Speicherleitung auf, aus dem beziehungsweise aus der die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile gespeist werden. Dieser Hochdruckspeicher wird oftmals als Common Rail bezeichnet. Die Pumpen, die den Hochdruckspeicher beliefern, sollen den notwendigen Volumenstrom und den erforderlichen Fluiddruck bereitstellen können.Fuel injection systems of internal combustion engines have a near-engine high-pressure accumulator or a memory line, from or out of the individual fuel injection valves are fed. This high pressure accumulator is often referred to as common rail. The pumps that supply the high-pressure accumulator should the necessary volume flow and the required fluid pressure can provide.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hochdruckpumpe anzugeben, die einen zuverlässigen und präzisen Betrieb ermöglicht und einem geringen Verschleiß unterliegt.It It is an object of the invention to provide a high pressure pump which a reliable one and precise Operation possible and subject to little wear.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is solved by a pump having the features of claim 1.
Eine Pumpe zur Förderung eines Fluids umfasst ein Gehäuse mit einem Kurbelraum. In dem Kurbelraum ist eine Antriebswelle angeordnet. Die Pumpe weist eine von der Antriebswelle antreibbare Pumpeneinheit auf.A Pump for promotion a fluid comprises a housing with a crank room. In the crankcase, a drive shaft is arranged. The pump has a driven by the drive shaft pump unit on.
Die Pumpeneinheit umfasst ein Zylindergehäuse, das einen Zylinderraum umgibt, einen Pumpenkolben, der axial bewegbar in dem Zylinderraum angeordnet ist und einen Stößel, der in einem Stößelraum angeordnet ist. Die Pumpe umfasst weiterhin eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drucks aus dem Kurbelraum in den Stößelraum. Diese Vorrichtung ist sowohl mit dem Kurbelraum als auch dem Stößelraum hydraulisch gekoppelt und umfasst ein Drosselelement, das den Druck auf den Stößelraum steuert.The Pump unit includes a cylinder housing having a cylinder space surrounds a pump piston, which is arranged axially movable in the cylinder space is and a pestle that in a pestle room is arranged. The pump further comprises a device for transmission a pressure from the crank chamber in the ram space. This device is hydraulically coupled to both the crankcase and the plunger space and includes a throttle element that controls the pressure on the plunger space.
Dadurch, dass das Drosselelement den Druck derart verändern beziehungsweise steuern kann, dass der Druck auf der dem Stößelraum zugewandten Seite größer ist, als der Druck auf der dem Kurbelraum zugewandten Seite des Drosselelements, kann der Stößel besonders gut in Richtung der Antriebswelle gedrückt werden. Der Druck in dem Stößelraum kann durch das Drosselelement im Verhältnis zum Druck im Kurbelraum festgelegt werden. Der Druck in dem Stößelraum kann durch das Drosselelement in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Antriebswelle festlegbar sein. So kann ein geringer Verschleiß der Pumpenbauteile erreicht werden.Thereby, that the throttle element can change or control the pressure in such a way that the pressure on the plunger space facing side is larger, as the pressure on the crank chamber facing side of the throttle element, the pestle can be extra be pressed well in the direction of the drive shaft. The pressure in the ram space can through the throttle element in relation to the pressure in the crankcase be determined. The pressure in the plunger chamber can through the throttle element dependent on be determined by a speed of the drive shaft. So can one low wear of Pump components can be achieved.
Das Drosselelement kann einen Hohlraum umfassen, der mindestens zwei unterschiedliche Durchmesser aufweist. Der Druck vom Kurbelraum kann auf den Stößelraum durch ein Fluid übertragbar sein. Dadurch kann der Druck effektiver verstärkt werden.The Throttling element may comprise a cavity which is at least two having different diameters. The pressure from the crankcase can on the plunger room be transferable by a fluid. This can increase the pressure more effectively.
Das Gehäuse kann den Stößelraum und den Kurbelraum umgeben. Der Stößelraum und der Kurbelraum können jeweils eine Anschlussleitung für das Fluid zur Kopplung des Stößelraums mit dem Kurbelraum aufweisen. Diese Kopplung kann das Drosselelement umfassen. So ist eine kompakte Bauweise der Pumpe möglich.The casing can the plunger room and surround the crank room. The plunger room and the crank room can each a connecting line for the Fluid for coupling the ram space having the crankcase. This coupling can be the throttle element include. So a compact design of the pump is possible.
Die
Pumpe kann zudem eine Feder, die in dem Stößelraum angeordnet ist, umfassen,
um eine zusätzliche
Kraft auf den Stößel auszuüben. Dadurch kann
der Stößel zuverlässiger in
Richtung Antriebswelle gedrückt
werden. Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich
aus den nachfolgenden in Verbindung mit den
Es zeigen:It demonstrate:
Das
Pumpengehäuse
Die Antriebswelle ist in einer Drehrichtung drehbar im Kurbelraum gelagert. Die Antriebswelle weist mindestens in einem Abschnitt, in dem sie Kontakt zu dem Stößel haben kann, eine exzenterförmige Ausformung auf. Die Antriebswelle kann auch eine Nockenwelle sein. In diesem Fall kann die Anzahl der Förder- und Kompressionshübe über die Anzahl der Nocken vorgegeben werden. Die Anzahl der Förder- beziehungsweise Kompressionshübe entspricht dabei der Anzahl der Nocken.The Drive shaft is rotatably mounted in a rotational direction in the crankcase. The drive shaft faces at least in a section where it Have contact with the pestle can, an eccentric shape on. The drive shaft may also be a camshaft. In this Case, the number of funding and compression strokes over the Number of cams can be specified. The number of funding or compression strokes corresponds to the number of cams.
Das Zylindergehäuse, der Zylinderraum und der Hochdruckkolben sind in der Pumpeneinheit koaxial angeordnet. Das Zylindergehäuse ist aus einem Metall, beispielsweise einem Stahl gebildet. Der Pumpenkolben ist axial bewegbar in dem Zylinderraum des Zylindergehäuses gelagert und ist über den Stößel mit der Antriebswelle gekoppelt. Der Stößel kann eine Rolle oder eine Kugel aufweisen, um die Reibung zwischen Stößel und Antriebs welle gering zu halten. Um den Zylinderraum mit Fluid befüllen zu können, weist dieser eine (nicht dargestellte) Zylinderraumzulaufleitung auf. Der Zylinderraum weist weiter eine (nicht dargestellte) Zylinderraumablaufleitung auf, über die Fluid aus dem Zylinderraum ausgestoßen werden kann.The Cylinder housing, the cylinder chamber and the high-pressure piston are in the pump unit arranged coaxially. The cylinder housing is made of a metal, for example a steel formed. The pump piston is axially movable in the Cylinder space of the cylinder housing stored and is over with the plunger coupled to the drive shaft. The plunger can be a roll or a Have ball to the friction between the plunger and drive shaft low hold. In order to fill the cylinder chamber with fluid, this one (not shown) cylinder space supply line. The cylinder chamber points further a cylinder space drain line (not shown) over which Fluid can be expelled from the cylinder chamber.
Eine Feder, die sich beispielsweise am Zylindergehäuse und am Stößel abstützt, kann vorgesehen sein, um einen Beitrag zur Vermeidung eines Abhebens des Stößels von der Antriebswelle zu leisten.A Spring, which is supported for example on the cylinder housing and the plunger can be provided to help avoid lifting of the plunger of to provide the drive shaft.
Ein
sich in dem Kurbelraum
Das
Drosselelement kann in die Drosselvorrichtung durch eine Klemmung
oder eine Schraub- oder Stauchverbindung verbunden werden. Die Drosselvorrichtung
kann wie in
Das Drosselelement weist einen Hohlraum auf, der beispielsweise als eine Stufenbohrung oder als ein eingepresster Ring oder als eine Verengung mit einem sich kontinuierlich ändernden Radius ausgeführt ist. Der Hohlraum kann auch eine Verengung oder einen Gusskanal umfassen.The Throttle element has a cavity, for example, as a stepped bore or as a pressed ring or as one Constriction is performed with a continuously changing radius. The cavity may also include a constriction or a runner.
Sowohl der Kurbelraum als auch der Stößelraum werden von dem Gehäuse umgeben. Sie können jeweils eine Anschlussleitung zur Koppelung mit der Drosselvorrichtung aufweisen.Either the crankcase as well as the plunger space be from the case surround. You can in each case a connecting line for coupling with the throttle device exhibit.
Die
Das Drosselelement kann mindestens ein Außen- oder Innengewinde oder eine Ringnut aufweisen, beispielsweise zur Verbindung und Fixierung des Drosselelements mit der Drosselvorrichtung. Es kann aber auch ein anderes Verbindungselement umfassen.The Throttle element can at least one external or internal thread or have an annular groove, for example, for connection and fixation of Throttling element with the throttle device. It can also be one comprise another connection element.
Im
Folgenden wird die Funktionsweise der Pumpe beschrieben:
Durch
eine Drehbewegung der Antriebswelle
By a rotary movement of the drive shaft
Insbesondere bei hohen Drehzahlen der Drehbewegung der Antriebswelle können die Antriebswelle und der Stößel entkoppeln. Um ein Auftreten dieses Falls zu verringern, kann das Fluid, das im Kurbelraum vorhanden ist, über die Drosselvorrichtung in den Stößelraum geleitet werden. Das Fluid kann beispielsweise durch eine weitere Pumpe in den Kolbenraum gepumpt werden. Bewegt sich der Stößel während eines Pumpzyklus zumindest teilweise in den Kolbenraum, wird das Volumen des Kolbenraums verkleinert. Der Druck auf das Fluid im Kolbenraum erhöht sich, und das Fluid kann über die Drosselvorrichtung in den Stößelraum geleitet werden. Somit erhöht sich der Druck im Stößelraum. Um im Stößelraum einen höheren Druck als im Kurbelraum zu erhalten, verstärkt das hydraulische Drosselelement, das als Teil der Drosselvorrichtung angeordnet ist, den Druck in Richtung des Stößelraums. Der Stößel wird durch den im Vergleich zum Kolbenraum höheren Druck an die Antriebswelle gedrückt. Die im Stößelraum angeordnete Feder, die den Stößel ebenfalls an die Antriebswelle drückt, kann so unterstützt werden. Es kann beispielsweise auch eine weniger starke Feder verwendet werden. Die Auftrittswahrscheinlichkeit eines Entkoppelns von Stößel und Antriebswelle kann durch den Druck des Fluids auf den Stößelraum und die Kraft der Feder verringert werden.In particular, at high speeds of rotation of the drive shaft, the drive shaft and the plunger can decouple. To reduce the occurrence of this case, the fluid present in the crankcase may be directed into the plunger space via the throttle device. The fluid can for example be pumped by another pump in the piston chamber. If the plunger moves at least partially into the piston chamber during a pumping cycle, the volume of the piston will increase reduced in size. The pressure on the fluid in the piston chamber increases, and the fluid can be passed through the throttle device in the plunger space. Thus, the pressure in the ram space increases. In order to obtain a higher pressure in the plunger chamber than in the crank chamber, the hydraulic throttle element, which is arranged as part of the throttle device, amplifies the pressure in the direction of the plunger chamber. The plunger is pressed by the higher pressure compared to the piston chamber to the drive shaft. The arranged in the ram space spring, which also pushes the plunger to the drive shaft, can be supported. For example, a less strong spring can also be used. The probability of a decoupling of plunger and drive shaft can be reduced by the pressure of the fluid on the plunger space and the force of the spring.
- 100100
- Hochdruckpumpehigh pressure pump
- 101101
- Pumpengehäusepump housing
- 102102
- Kurbelraumcrankcase
- 103103
- Antriebswelledrive shaft
- 104104
- Pumpeneinheitpump unit
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- Zylindergehäusecylinder housing
- 106106
- Zylinderraumcylinder space
- 107107
- Pumpenkolbenpump pistons
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- Stößeltappet
- 109109
- Verbindungselementconnecting element
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- Drosselelementthrottle element
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- Stößelraumdriving spaces
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- Federfeather
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- Drosselelementthrottle element
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- Durchmesser Idiameter I
- 202202
- Durchmesser IIdiameter II
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- Durchmesser IIIdiameter III
Claims (8)
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2008
- 2008-01-31 DE DE102008007025.4A patent/DE102008007025B4/en not_active Expired - Fee Related
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