DE102008040275A1 - Piston-fuel pump for internal-combustion engine, has housing provided with set of conveyor modules, and drive shaft exhibiting cam section with cam for conveyor modules, where cam is in circular shape - Google Patents

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Abstract

The pump (10) has a housing (14) provided with a set of conveyor modules (12a, 12b) that is inserted into corresponding receptacle openings (16a, 16b) in the housing. A drive shaft (34) exhibits a cam section (44) with a cam (46) for the conveyor modules, where the cam is in a circular shape. The drive shaft is coupled with a counter shaft of an internal-combustion engine, where a radius of the cam is twice as large as a radius of the drive shaft, and a middle axle of the cam lies on a circumferential surface of the drive shaft.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Kraftstoffpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a piston fuel pump according to the preamble of claim 1.

Eine Kolben-Kraftstoffpumpe der eingangs genannten Art ist bspw. aus der DE 103 22 604 A1 bekannt. Diese umfasst ein Gehäuse, bei dem es sich bspw. auch um den Motorblock der Brennkraftmaschine handeln kann. In dem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert, und das Gehäuse weist mehrere Öffnungen auf, in welches baugleiche Fördermodule eingesteckt werden können. Die Fördermodule bilden die Zylinder der Kolbenpumpe; sie umfassen also eine Zylinderbuchse, einen Kolben, etc. Um den Kolben eines Fördermoduls in die für die Förderung notwendige Hin- und Herbewegung versetzen zu können, verfügt die Antriebswelle über einen Nockenabschnitt.A piston fuel pump of the type mentioned is, for example. From the DE 103 22 604 A1 known. This includes a housing which may, for example, also be the engine block of the internal combustion engine. In the housing, a drive shaft is mounted, and the housing has a plurality of openings into which identical delivery modules can be inserted. The delivery modules form the cylinders of the piston pump; So they include a cylinder liner, a piston, etc. In order to enable the piston of a conveyor module in the necessary for the promotion reciprocation, the drive shaft has a cam portion.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolben-Kraftstoffpumpe zu schaffen, welche den Kraftstoff möglichst gleichmäßig fördert und eine lange Lebensdauer aufweist.task The present invention is to a piston fuel pump to create the fuel as evenly as possible promotes and has a long life.

Diese Aufgabe wird durch eine Kolben-Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Darüberhinaus finden sich für die Erfindung wichtige Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung. Dabei können diese Merkmale für die Erfindung sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen wichtig sein, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.These Task is by a piston fuel pump with the features of claim 1. Advantageous developments of Invention are specified in subclaims. Furthermore find important features for the invention in the following Description and in the drawing. These features can be for the invention both alone and in be important to different combinations without them again explicitly indicated.

Durch eine kreisförmige Nocke wird die Last, die vom Fördermodul bzw. von dessen Kolben auf die Nocke einwirkt, reduziert. Hierdurch wird die Lebensdauer der Kolben-Kraftstoffpumpe verbessert. Darüberhinaus kann eine solche Antriebswelle vergleichsweise preiswert hergestellt werden. Durch die Kreisform werden ferner Geschwindigkeitsspitzen des Kolbens vermieden, so dass eine gleichmäßige Förderung mit ebenfalls reduzierten Belastungen der Hochdruckkomponenten erreicht wird.By a circular cam is the load coming from the conveyor module or by the piston acting on the cam, reduced. hereby the service life of the piston fuel pump is improved. Furthermore can such a drive shaft made comparatively inexpensive become. The circular shape also causes speed peaks of the piston avoided, so that a uniform Promotion with likewise reduced loads on the high-pressure components is reached.

Eine besonders kompakte Bauform wird erreicht, wenn der Nockenabschnitt nur eine einzige Nocke aufweist und mit mindestens zwei Fördermodulen zusammenarbeitet.A particularly compact design is achieved when the cam section has only a single cam and with at least two conveyor modules cooperates.

Sind die Fördermodule zueinander in einer Ebene um 180° versetzt angeordnet, wird das Drehmoment, welches auf die Antriebswelle einwirkt, reduziert, und die Gleichförmigkeit der Förderung wird verbessert. Dies kommt ebenfalls der Lebensdauer zugute.are the conveyor modules offset from each other in a plane by 180 ° arranged, the torque which acts on the drive shaft, reduced, and the uniformity of promotion will be improved. This also benefits the service life.

Die kompakte Bauform der Kolben-Kraftstoffpumpe bei zwei zueinander um 180° versetzt, jedoch in der gleichen Ebene angeordneten Fördermodulen gestattet die Koppelung der Antriebswelle mit einer Ausgleichswelle der Brennkraftmaschine. Dies ermöglicht eine platzsparende Unterbringung der Kolben-Kraftstoffpumpe.The compact design of the piston fuel pump at two to each other offset by 180 °, but arranged in the same plane Conveyor modules allows the coupling of the drive shaft with a balancer shaft of the internal combustion engine. this makes possible a space-saving accommodation of the piston fuel pump.

Die Antriebswelle kann aber auch durch einen Endabschnitt der Ausgleichswelle der Brennkraftmaschien gebildet werden, was noch platzsparender ist und ebenfalls durch die Kompaktheit der erfindungsgemäßen Kolben-Kraftstoffpumpe möglich wird.The Drive shaft but also by an end portion of the balancer shaft the internal combustion engines are formed, which saves even more space is and also by the compactness of the invention Piston fuel pump is possible.

Vorteilhafterweise ist der Durchmesser der Nockenwelle doppelt so groß wie der Durchmesser der Antriebswelle und eine Mittelachse der Nocke liegt auf dem Umfang der Antriebswelle. Dies ist eine einfach herzustellende Geometrie, die darüber hinaus einen günstigen Hubverlauf eines Kolbens eines Fördermoduls bewirkt.advantageously, the diameter of the camshaft is twice as big as the diameter of the drive shaft and a central axis of the cam is located on the circumference of the drive shaft. This is an easy to manufacture Geometry, in addition, a favorable Hubverlauf a piston causes a delivery module.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:following Be embodiments of the invention with reference explained in the accompanying drawings. In the drawing demonstrate:

1 einen Längsschnitt durch eine Kolben-Kraftstoffpumpe mit zwei Fördermodulen; 1 a longitudinal section through a piston fuel pump with two conveyor modules;

2 eine perspektivische Darstellung eines Fördermoduls der Kolben-Kraftstoffpumpe von 1; und 2 a perspective view of a delivery module of the piston fuel pump of 1 ; and

3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Kolben-Kraftstoffpumpe. 3 a schematic representation of an alternative embodiment of a piston fuel pump.

Die in 1 gezeigte Kolben-Kraftstoffpumpe trägt insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst zwei Fördermodule 12a und 12b, von denen einer perspektivisch in 1 gezeigt ist. Die Fördermodule 12a und 12b sind vollkommen identisch, also baugleich ausgeführt.In the 1 shown piston fuel pump bears the reference numeral 10 , It comprises two conveyor modules 12a and 12b , one of which is in perspective 1 is shown. The conveyor modules 12a and 12b are completely identical, so they are identical.

Die Kolben-Kraftstoffpumpe 10 umfasst ein zylindrisches Pumpengehäuse 14, in dem zwei gegenüberliegende radiale Stufenbohrungen 16a und 16b vorhanden sind. In die Stufenbohrung 16a ist das Fördermodul 12a, in die Stufenbohrung 16b das Fördermodul 12b eingesteckt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind im weiteren Verlauf Bezugszeichen jedoch nur für das Fördermodul 12a eingetragen. Die Fördermodule 12 verfügen über einen Befestigungsflansch 18, der mittels Schrauben 20 am Pumpengehäuse 14 befestigt ist. Zu jedem Fördermodul 12 gehört ein Gehäuse 21, eine Kolbenbuchse 22, in der ein Kolben 24 gleitend aufgenommen ist. Konzentrisch zur Kolbenbuchse 22 und Kolben 24 ist ein Dichteinsatz 26 vorhanden, der das Fördermodul 12 gegenüber dem Pumpengehäuse 14 abdichtet. Am Kolben 24 ist ein Federteller 28 befestigt, an dem sich eine Kolbenfeder 30 abstützt, die wiederum gegen den Dichteinsatz 26 verspannt ist.The piston fuel pump 10 includes a cylindrical pump housing 14 in which two opposite radial stepped holes 16a and 16b available. In the stepped bore 16a is the conveyor module 12a , into the stepped hole 16b the conveyor module 12b plugged in. For reasons of clarity, however, reference numerals are only for the delivery module in the further course 12a entered. The conveyor modules 12 have a mounting flange 18 that by means of screws 20 on the pump housing 14 is attached. To every conveyor module 12 belongs to a housing 21 , a piston sleeve 22 , in the a piston 24 is added in a sliding manner. Concentric to the piston sleeve 22 and pistons 24 is a sealing insert 26 present, the conveyor module 12 opposite the pump housing 14 seals. On the piston 24 is a spring plate 28 attached to which a piston spring 30 supports, in turn, against the sealing insert 26 is tense.

Im Pumpengehäuse 14 ist eine axiale Durchgangsbohrung 32 vorhanden, in der eine Antriebswelle 34 aufgenommen ist. Letztere ist gegenüber dem Pumpengehäuse 14 durch zwei Kugellager 36 und 38 drehbar gelagert. Das in 2 rechte Ende der Antriebswelle 34 ist als Kupplung 40 ausgebildet, wodurch die Antriebswelle 34 bspw. mit einer Ausgleichswelle einer Brennkraftmaschine gekoppelt werden kann. Auf der in 2 linken Seite ist die Durchgangsbohrung 32 durch eine Dichtplatte 42 verschlossen.In the pump housing 14 is an axial through hole 32 present, in which a drive shaft 34 is included. The latter is opposite the pump housing 14 through two ball bearings 36 and 38 rotatably mounted. This in 2 right end of the drive shaft 34 is as a clutch 40 formed, whereby the drive shaft 34 For example, can be coupled with a balance shaft of an internal combustion engine. On the in 2 left side is the through hole 32 through a sealing plate 42 locked.

Ungefähr in ihrer axialen Mitte weist die Antriebwelle 34 einen Nockenabschnitt 44 auf, der wiederum eine einzige und in der axialen Draufsicht kreisförmige Nocke 46 umfasst. Man erkennt, dass die beiden Fördermodule 12 mit den Kolben 24 in der gleichen axialen Ebene (bezogen auf die Antriebswelle 34) angeordnet sind, nämlich auf Höhe des Nockenabschnitts 44. Die Fördermodule 12 sind also um 180° versetzt angeordnet. Zwischen Kolben 24 eines Fördermoduls 12 und dem Nockenabschnitt 44 ist ein tassenförmiger Schuh 48 angeordnet, in dem eine walzenförmige Rolle 50 gelagert ist. Die Rolle 50 liegt auf der äußeren Mantelfläche des Nockenabschnitts 44 bzw. der Nocke 46 auf, und der Kolben 24 stützt sich an dem Schuh 48 ab.Approximately in its axial center, the drive shaft 34 a cam section 44 on, in turn, a single and circular in the axial plan view cam 46 includes. It can be seen that the two conveyor modules 12 with the pistons 24 in the same axial plane (relative to the drive shaft 34 ) are arranged, namely at the height of the cam portion 44 , The conveyor modules 12 are therefore arranged offset by 180 °. Between pistons 24 a conveyor module 12 and the cam portion 44 is a cup-shaped shoe 48 arranged in which a roll-shaped roller 50 is stored. The role 50 lies on the outer circumferential surface of the cam portion 44 or the cam 46 on, and the piston 24 relies on the shoe 48 from.

Zu jedem Fördermodul gehört ein Förderraum 52, der über ein in den 1 und 2 nicht dargestelltes Einlassventil mit einem Niederdruckanschluss 54 (1) verbindbar ist. Über ein ebenfalls in den 1 und 2 nicht gezeigtes Auslassventil ist der Förderraum 52 auch mit einem Hochdruckanschluss 56 verbindbar. Der Niederdruckanschluss 54 wiederum ist bspw. an den Ausgang einer elektrisch angetriebenen Vorförderpumpe angeschlossen, die den Kraftstoff aus einem Tank fördert und auf einen vergleichsweise niedrigen Druck vorverdichtet. Der Hochdruckanschluss 56 dagegen ist bspw. an ein Common-Rail angeschlossen, an welches wiederum mehrere Injektoren angeschlossen sind, die den Kraftstoff direkt in Brennräume einer Brennkraftmaschine einspritzen können. Zur Mengensteuerung dient ein Mengensteuerventil 58, durch welches der Förderraum 52 zwangsweise mit dem Niederdruckanschluss 54 verbunden werden kann.Each delivery module includes a delivery room 52 who has one in the 1 and 2 not shown inlet valve with a low pressure port 54 ( 1 ) is connectable. About one also in the 1 and 2 not shown exhaust valve is the delivery chamber 52 also with a high pressure connection 56 connectable. The low pressure connection 54 In turn, for example, is connected to the output of an electrically driven prefeed pump, which promotes the fuel from a tank and pre-compressed to a relatively low pressure. The high pressure connection 56 By contrast, for example, is connected to a common rail, to which in turn several injectors are connected, which can inject the fuel directly into combustion chambers of an internal combustion engine. For quantity control, a quantity control valve is used 58 through which the delivery room 52 forcibly with the low pressure connection 54 can be connected.

Eine alternative Ausführungsform ist schematisch in 3 gezeigt. Dabei gilt, dass solche Elemente und Bereiche, die äquivalente Funktionen zu Elementen und Bereichen aufweisen, die bereits im Zusammenhang mit den 1 und 2 erläutert wurden, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals im Detail erläutert sind.An alternative embodiment is shown schematically in FIG 3 shown. It is true that such elements and areas that have equivalent functions to elements and areas, already in connection with the 1 and 2 have been explained, bear the same reference numerals and are not explained again in detail.

Aus 3 erkennt man deutlich, dass die Nocke 46 kreisförmig ist mit einem Radius 60. Die Antriebswelle 34 hat ebenfalls kreisförmigen Querschnitt mit einem Radius 62. Der Radius 60 der Nocke 46 ist doppelt so groß wie der Radius 62 der Antriebswelle 34. Darüberhinaus liegt eine Mittelachse 64 der Nocke 46 auf einer Umfangfläche 66 der Antriebswelle 34.Out 3 you can clearly see that the cam 46 is circular with a radius 60 , The drive shaft 34 also has a circular cross-section with a radius 62 , The radius 60 the cam 46 is twice the radius 62 the drive shaft 34 , In addition, there is a central axis 64 the cam 46 on a peripheral surface 66 the drive shaft 34 ,

Unterschiede zu der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform betreffen auch die Fördermodule 12, wobei vom Fördermodul 12b im Wesentlichen nur der Kolben 24 gezeichnet ist, und auch vom Fördermodul 12a der Einfachheit halber nur bestimmte Komponenten gezeichnet sind. Es versteht sich, dass bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede die Fördermodule 12 genauso aufgebaut sind wie in den 1 und 2. Man erkennt in 3, dass außen auf der Kolbenbuchse 22 eine Federhülse 68 geführt ist, an der sich die Kolbenfeder 30 abstützt. Die Federhülse 68 wiederum liegt am Schuh 48 an, bzw. ist mit diesem über einen Sicherungsring 70 verbunden. Ein Entlastungskanal 72 verbindet den zwischen Kolbenbuchse 22, Federhülse 68, Schuh 48 und Kolben 24 gebildeten Raum mit einem nicht-dargestellten Leckageanschluss.Differences to that in the 1 and 2 The embodiment shown also relate to the conveyor modules 12 , where from the conveyor module 12b essentially only the piston 24 is drawn, and also from the conveyor module 12a For simplicity, only certain components are drawn. It goes without saying that apart from the differences explained below, the conveyor modules 12 are constructed the same as in the 1 and 2 , One recognizes in 3 that outside on the piston sleeve 22 a spring sleeve 68 is guided, at which the piston spring 30 supported. The spring sleeve 68 again lies on the shoe 48 on, or is this with a locking ring 70 connected. A relief channel 72 connects the between piston sleeve 22 , Spring sleeve 68 , Shoe 48 and pistons 24 formed space with a non-illustrated leakage connection.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass es sich bei der Antriebswelle 34 nicht um eine separate Welle handelt, sondern um einen Endabschnitt einer Ausgleichswelle der Brennkraftmaschine.Another key difference is that it is the drive shaft 34 is not a separate shaft, but an end portion of a balancer shaft of the internal combustion engine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10322604 A1 [0002] - DE 10322604 A1 [0002]

Claims (6)

Kolben-Kraftstoffpumpe (10) für eine Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse (14), mit mindestens einem Fördermodul (12), das in eine entsprechende Aufnahmeöffnung (16) in dem Gehäuse (14) eingesteckt ist, und mit einer Antriebswelle (34) für das Fördermodul (12), welche einen Nockenabschnitt (44) mit einer Nocke (46) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocke (46) kreisförmig ist.Piston fuel pump ( 10 ) for an internal combustion engine having a housing ( 14 ), with at least one delivery module ( 12 ), which in a corresponding receiving opening ( 16 ) in the housing ( 14 ) is inserted, and with a drive shaft ( 34 ) for the conveyor module ( 12 ), which has a cam section ( 44 ) with a cam ( 46 ), characterized in that the cam ( 46 ) is circular. Kolben-Kraftstoffpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenabschnitt (44) nur eine einzige Nocke (46) aufweist und mit mindestens zwei baugleichen Fördermodulen (12a, 12b) zusammenarbeitet.Piston fuel pump ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the cam portion ( 44 ) only a single cam ( 46 ) and with at least two identical delivery modules ( 12a . 12b ) works together. Kolben-Kraftstoffpumpe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermodule (12a, 12b) zueinander um 180° versetzt in einer Ebene angeordnet sind.Piston fuel pump ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the conveyor modules ( 12a . 12b ) are arranged offset from each other by 180 ° in a plane. Kolben-Kraftstoffpumpe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (34) mit einer Ausgleichswelle der Brennkraftmaschine koppelbar ist.Piston fuel pump ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the drive shaft ( 34 ) can be coupled with a balancer shaft of the internal combustion engine. Kolben-Kraftstoffpumpe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (34) durch einen Endabschnitt einer Ausgleichswelle der Brennkraftmaschine gebildet wird.Piston fuel pump ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the drive shaft ( 34 ) is formed by an end portion of a balance shaft of the internal combustion engine. Kolben-Kraftstoffpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (60) der Nocke (46) doppelt so groß ist wie der Radius (62) der Antriebswelle (34), und dass eine Mittelachse (64) der Nocke (46) auf einer Umfangfläche (66) der Antriebswelle (34) liegt.Piston fuel pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the radius ( 60 ) of the cam ( 46 ) is twice the radius ( 62 ) of the drive shaft ( 34 ), and that a central axis ( 64 ) of the cam ( 46 ) on a peripheral surface ( 66 ) of the drive shaft ( 34 ) lies.
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