DE102009002518A1 - high pressure pump - Google Patents

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Abstract

Eine Hochdruckpumpe (1), die insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, weist eine Pumpenbaugruppe (13) und eine Antriebswelle (6) auf. Dabei umfasst die Pumpenbaugruppe (13) einen in einer Zylinderbohrung (15) entlang einer Achse (17) der Zylinderbohrung (15) geführten Pumpenkolben (16), der von der Antriebswelle (6) antreibbar ist. Ferner begrenzt eine Stirnfläche (19) des Pumpenkolbens (16) in der Zylinderbohrung (15) einen Pumpenarbeitsraum (20). Der Pumpenkolben (16) ist aus einem Werkstoff gebildet, der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist. Hierdurch kann bei einem hohen Druck im Pumpenarbeitsraum (20), der eine Aufdehnung der Zylinderbohrung (15) bedingt, eine Radialverformung des Pumpenkolbens (16) erzielt werden, die die Aufdehnung der Zylinderbohrung (15) kompensiert.A high-pressure pump (1), which serves in particular as a radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, has a pump assembly (13) and a drive shaft (6). In this case, the pump assembly (13) comprises a pump piston (16) which is guided in a cylinder bore (15) along an axis (17) of the cylinder bore (15) and which can be driven by the drive shaft (6). Further, an end face (19) of the pump piston (16) in the cylinder bore (15) defines a pump working space (20). The pump piston (16) is formed of a material having an anisotropic modulus of elasticity. As a result, at a high pressure in the pump working chamber (20), which causes an expansion of the cylinder bore (15), a radial deformation of the pump piston (16) can be achieved, which compensates for the expansion of the cylinder bore (15).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffpumpen für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.The The invention relates to a high-pressure pump, in particular a radial or inline piston pump. Specifically, the invention relates to the field fuel pumps for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.

Aus der DE 10 2005 046 670 A1 ist eine Hochdruckpumpe für eine Brennstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Hochdruckpumpe weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse auf, in dem wenigstens ein Pumpenelement angeordnet ist. Das Pumpenelement umfasst einen durch eine Antriebswelle in einer Pumpbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der in einer Zylinderbohrung eines Teils des Pumpengehäuses verschiebbar geführt ist und in dieser einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenkolben stützt sich über einen hohlzylinderförmigen Stößel an der Antriebswelle ab, wobei der Stößel in einer Bohrung eines Teils des Pumpengehäuses in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens verschiebbar geführt ist. Beim Saughub des Pumpenkolbens, bei dem sich dieser radial nach innen bewegt, wird der Pumpenarbeitsraum durch einen Kraftstoffzulaufkanal bei geöffnetem Einlassventil mit Brennstoff befüllt, wobei das Auslassventil geschlossen ist. Beim Förderhub des Pumpenkolbens, bei dem sich dieser radial nach außen bewegt, wird durch den Pumpenkolben Brennstoff unter Hochdruck durch einen Kraftstoffablaufkanal bei geöffnetem Auslassventil zu einem Hochdruckspeicher gefördert, wobei das Einlassventil geschlossen ist.From the DE 10 2005 046 670 A1 a high pressure pump for a fuel injector of an internal combustion engine is known. The known high-pressure pump has a multipart pump housing, in which at least one pump element is arranged. The pump element comprises a driven by a drive shaft in a pumping motion pump piston which is slidably guided in a cylinder bore of a portion of the pump housing and defines a pump working space therein. The pump piston is supported on the drive shaft via a hollow-cylindrical ram, wherein the ram is displaceably guided in a bore of a part of the pump housing in the direction of the longitudinal axis of the pump piston. During the suction stroke of the pump piston, in which this moves radially inward, the pump chamber is filled with fuel through a fuel inlet channel with the inlet valve open, with the outlet valve is closed. During the delivery stroke of the pump piston, in which this moves radially outward, fuel is conveyed by the pump piston under high pressure through a fuel discharge channel with the exhaust valve open to a high-pressure accumulator, wherein the inlet valve is closed.

Die aus der DE 10 2005 046 670 A1 bekannte Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass es im Betrieb auf Grund des Hochdrucks im Pumpenarbeitsraum zu einer Leckage über die Führung des Pumpenkolbens kommt. Hierbei kommt es zu Verformungen des Pumpenkolbens und einer Zylinderbohrung, in der der Pumpenkolben geführt ist, wodurch es zu einer Aufweitung der Führung und somit einer zunehmenden Leckage bei steigendem Hochdruck kommt.The from the DE 10 2005 046 670 A1 known high pressure pump has the disadvantage that it comes in operation due to the high pressure in the pump working space to a leak on the leadership of the pump piston. This results in deformations of the pump piston and a cylinder bore in which the pump piston is guided, which leads to a widening of the guide and thus an increasing leakage with increasing high pressure.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein hoher Wirkungsgrad ermöglicht ist. Speziell kann die Zunahme einer Leckage von Brennstoff aus dem Pumpenarbeitsraum verhindert oder zumindest verringert werden.The High-pressure pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a high efficiency allows is. Specifically, the increase in leakage of fuel from the Pump work space prevented or at least reduced.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckpumpe möglich.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments of specified in claim 1 High pressure pump possible.

Vorteilhaft ist es, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens, der einen aniosotropen Elastizitätsmodul aufweist, eine Querdehnungszahl aufweist, die nicht kleiner als 0,3 ist. Dadurch kann eine negative Radialverformung, bei der der Pumpenkolben auf Grund der Druckbelastung radial zusammengedrückt wird, vermieden werden. Dadurch kann eine übermäßige Leckage verhindert werden. Eine Leckage zwischen dem Pumpenkolben und der Zylinderbohrung, in der der Pumpenkolben geführt ist, hat den Nachteil, dass es zu Wirkungsgradverlusten kommt, die mit zunehmendem Druck im Pumpenarbeitsraum ansteigen. Dadurch ist auch der Anwendungsbereich im Hinblick auf relativ hohe Drücke begrenzt. Durch die Verringerung der Leckage kann zum einen der Wirkungsgrad gesteigert werden. Zum anderen kann der Anwendungsbereich hin zu größeren von der Hochdruckpumpe erzeugbaren Drücken vergrößert werden.Advantageous it is that the material of the pump piston, which is an anisotropic Has elastic modulus, has a transverse strain number, the not less than 0.3. This can cause a negative radial deformation, in which the pump piston is radially compressed due to the pressure load will be avoided. This can be an excessive Leakage can be prevented. A leak between the pump piston and the cylinder bore, in which the pump piston guided is, has the disadvantage that it comes to efficiency losses, the increase with increasing pressure in the pump workspace. This is also the field of application with regard to relatively high pressures limited. By reducing the leakage can on the one hand the Efficiency can be increased. On the other hand, the scope of application towards larger producible by the high pressure pump Press to be enlarged.

Vorteilhaft ist es, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens entlang der Achse der Zylinderbohrung einen kleineren Elastizitätsmodul aufweist als senkrecht zu der Achse der Zylinderbohrung. Dadurch kommt es mit ansteigendem Druck im Pumpenarbeitsraum zu einer Verkürzung des Pumpenkolbens entlang der Achse der Zylinderbohrung und zu einer radialen Ausdehnung, das heißt zu einer positiven Radialverformung, des Pumpenkolbens in Bezug auf eine stirnseitige Beaufschlagung des Pumpenkolbens. Ferner tritt eine radiale Beaufschlagung des Pumpenkolbens durch den unter hohem Druck stehenden Brennstoff in einem Spalt zwischen der Zylinderbohrung und dem Pumpenkolben auf. Diese Beaufschlagung wirkt der positiven Radialverformung des Pumpenkolbens entgegen. Je nach Ausgestaltung des Pumpenkolbens kann die sich effektiv ergebende Radialverformung vorzugsweise etwa gleich Null oder größer als Null sein. Hierdurch kann auch eine gegebenenfalls auftretende Aufweitung der Zylinderbohrung im Bereich des Pumpenkolbens kompensiert werden.Advantageous it is that the material of the pump piston along the axis of Cylinder bore has a smaller modulus of elasticity as perpendicular to the axis of the cylinder bore. That's what happens with increasing pressure in the pump working space to a shortening the pump piston along the axis of the cylinder bore and to a Radial expansion, that is to a positive radial deformation, the pump piston in relation to a frontal loading of the pump piston. Furthermore, a radial admission of the occurs Pump piston by the high pressure fuel in a gap between the cylinder bore and the pump piston. This action acts on the positive radial deformation of the pump piston opposite. Depending on the design of the pump piston, the effectively resulting Radial deformation preferably about zero or greater to be zero. As a result, an optionally occurring Expansion of the cylinder bore in the area of the pump piston compensated become.

Vorteilhaft ist es, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens ein metallischer oder teilmetallischer Werkstoff ist, der anisotrop bearbeitet ist. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens durch zumindest ein anisotropes Walzverfahren und/oder zumindest ein anisotropes Verfestigungsverfahren bearbeitet ist. Somit kann gezielt eine anisotrope Ausgestaltung des Werkstoffs im Hinblick auf die axiale Ausdehnung des Pumpenkolbens und eine radiale Ausdehnung des Pumpenkolbens, die senkrecht zu der axialen Ausdehnung des Pumpenkolbens ist, erfolgen.Advantageous it is that the material of the pump piston is a metallic or Partial metallic material is processed anisotropically. in this connection it is also advantageous that the material of the pump piston by at least one anisotropic rolling process and / or at least an anisotropic solidification process is processed. Thus, can targeted an anisotropic design of the material in terms on the axial extent of the pump piston and a radial expansion of the pump piston, which is perpendicular to the axial extent of the pump piston is done.

Vorteilhaft ist es auch, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens ein Glas- und/oder Carbonfaserwerkstoff ist, der durch Glas- und/oder Carbonfasern anisotrop verstärkt ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine gezielte Richtungsabhängigkeit des Elastizitätsmoduls in axialer Richtung und in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung vorgegeben werden. Außerdem kann die Größe des Elastizitätsmoduls in axialer Richtung und in radialer Richtung gezielt vorgegeben werden.It is also advantageous that the material of the pump piston is a glass and / or carbon fiber is carbon fiber material that is anisotropically reinforced by glass and / or carbon fibers. As a result, a targeted directional dependence of the modulus of elasticity in the axial direction and in a direction perpendicular to the axial direction can be predetermined in an advantageous manner. In addition, the size of the modulus of elasticity can be specified in the axial direction and in the radial direction.

Vorteilhaft ist es, dass der Pumpenkolben eine Stirnfläche aufweist, dass die Stirnfläche des Pumpenkolbens in der Zylinderbohrung den Pumpenarbeitsraum begrenzt und dass der Pumpenkolben so ausgestaltet ist, dass bei einer Beaufschlagung der Stirnfläche des Pumpenkolbens mit einem hohen im Pumpenarbeitsraum herrschenden Druck eine zumindest im Wesentlichen verschwindende Radialverformung des Pumpenkolbens zumindest im Abschnitt des Werkstoffs, der den anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, auftritt. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens, der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, eine Querdehnungszahl aus einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,6 aufweist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine zumindest im Wesentlichen verschwindende Radialverformung des Pumpenkolbens erzielt werden, so dass ein Anstieg einer Leckage mit zunehmendem Druck im Pumpenarbeitsraum verringert ist.Advantageous it is that the pump piston has an end face, that the end face of the pump piston in the cylinder bore limits the pump working space and that the pump piston designed so is that when an impact on the face of the Pump piston with a high prevailing in the pump work space Pressure an at least substantially vanishing radial deformation the pump piston at least in the portion of the material, the anisotropic modulus of elasticity occurs. in this connection it is further advantageous that the material of the pump piston, which has an anisotropic elastic modulus, a transverse strain number from a range of about 0.3 to about 0.6. hereby can advantageously at least substantially vanishing Radial deformation of the pump piston can be achieved, allowing an increase leakage with increasing pressure in the pump working space is reduced is.

Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass der Pumpenkolben eine Stirnfläche aufweist, dass die Stirnfläche des Pumpenkolbens in der Zylinderbohrung den Pumpenarbeitsraum begrenzt und dass der Pumpenkolben so ausgestaltet ist, dass bei einer Beaufschlagung der Stirnfläche des Pumpenkolbens mit einem hohen im Pumpenarbeits raum herrschenden Druck eine positive Radialverformung des Pumpenkolbens zumindest im Abschnitt des Werkstoffs, der den anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, auftritt. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens, der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, eine Querdehnungszahl aufweist, die größer als 0,5 ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine positive Radialverformung erzielt werden, so dass der Anstieg einer Leckage mit zunehmendem Druck weiter verringert oder ganz verhindert ist. Hierbei kann gegebenenfalls eine Aufdehnung der Zylinderbohrung im Bereich des Pumpenkolbens durch eine positive Radialdehnung ganz oder teilweise ausgeglichen werden.Advantageous However, it is also the case that the pump piston has an end face has, that the end face of the pump piston in the Cylinder bore limits the pump working space and that the pump piston is configured so that when an impact on the end face of the pump piston with a high prevailing in the pump work space Pressure a positive radial deformation of the pump piston at least in the section of the material containing the anisotropic modulus of elasticity has occurred. It is also advantageous that the Material of the pump piston, which has an anisotropic modulus of elasticity has a transverse strain number, the larger than 0.5. This can advantageously a positive radial deformation be achieved so that the increase of leakage with increasing Pressure is further reduced or completely prevented. This may optionally an expansion of the cylinder bore in the region of the pump piston compensated in whole or in part by a positive radial expansion become.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:preferred Embodiments of the invention are in the following Description with reference to the accompanying drawings, in which corresponding elements with matching reference numerals are provided, explained in more detail. It shows:

1 eine Hochdruckpumpe in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a high pressure pump in a schematic, axial sectional view according to an embodiment of the invention;

2 den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Hochdruckpumpe des Ausführungsbeispiels der Erfindung in einer schematischen Darstellung, die eine Längsbelastung veranschaulicht; 2 the in 1 labeled II section of the high-pressure pump of the embodiment of the invention in a schematic representation illustrating a longitudinal load;

3 den in 2 dargestellten Ausschnitt in einer schematischen Darstellung, die eine Querbelastung veranschaulicht; und 3 the in 2 illustrated section in a schematic representation illustrating a lateral load; and

4 den in 2 dargestellten Ausschnitt in einer schematischen Darstellung, die eine Summe aus der in 2 veranschaulichten Längsbelastung und der in 3 veranschaulichten Querbelastung darstellt. 4 the in 2 shown detail in a schematic representation, which is a sum of the in 2 illustrated longitudinal load and the in 3 illustrates cross-load illustrated.

1 zeigt eine Hochdruckpumpe 1 in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Die Hochdruckpumpe 1 kann insbesondere als Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Speziell eignet sich die Hochdruckpumpe 1 für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, die Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert. Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle. 1 shows a high pressure pump 1 in a schematic, axial sectional view according to an embodiment. The high pressure pump 1 can be used in particular as a radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines. Specifically, the high pressure pump is suitable 1 for a fuel injection system with a fuel rail that stores diesel fuel under high pressure. The high-pressure pump according to the invention 1 However, it is also suitable for other applications.

Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse 2 aus den Gehäuseteilen 3, 4, 5, wobei das Gehäuseteil 3 einen Grundkörper 3, das Gehäuseteil 4 einen Zylinderkopf 4 und das Gehäuseteil 5 einen an dem Grundkörper 3 befestigten Flansch 5 darstellt.The high pressure pump 1 has a multi-part housing 2 on. In this embodiment, the housing consists 2 from the housing parts 3 . 4 . 5 , wherein the housing part 3 a basic body 3 , the housing part 4 a cylinder head 4 and the housing part 5 one on the main body 3 attached flange 5 represents.

Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Antriebswelle 6 auf, die einerseits an einer Lagerstelle 7 in dem Gehäuseteil 2 und andererseits an einer Lagerstelle 8 in dem Gehäuseteil 3 gelagert ist. Zwischen den Lagerstellen 7, 8 weist die Antriebswelle 6 einen Nocken 9 auf. Der Nocken 9 kann als Ein- oder Mehrfachnocken ausgestaltet sein. Ferner fällt unter den Begriff des Nockens auch eine Ausgestaltung des Nockens 9, bei der die Antriebswelle 6 einen exzentrischen Abschnitt oder dergleichen aufweist.The high pressure pump 1 has a drive shaft 6 on the one hand at a depository 7 in the housing part 2 and on the other hand at a storage location 8th in the housing part 3 is stored. Between the bearings 7 . 8th has the drive shaft 6 a cam 9 on. The cam 9 can be configured as single or multiple cam. Furthermore, the term "cam" also includes an embodiment of the cam 9 in which the drive shaft 6 an eccentric portion or the like.

Das Gehäuseteil 3 der Hochdruckpumpe 1 weist eine Führungsbohrung 12 auf, in der eine Pumpenbaugruppe 13 angeordnet ist. Der Nocken 9 ist der Pumpenbaugruppe 13 zugeordnet. Je nach Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 1 können auch mehrere Pumpenbaugruppen vorgesehen sein, die entsprechend der Pumpenbaugruppe 13 ausgestaltet sind. Solche Pumpenbaugruppen können ebenfalls dem Nocken 9 zugeordnet sein und/oder einem oder mehreren weiteren, dem Nocken 9 entsprechenden Nocken zugeordnet sein. Je nach Ausgestaltung kann dadurch eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe verwirklicht werden.The housing part 3 the high pressure pump 1 has a guide hole 12 on, in which a pump assembly 13 is arranged. The cam 9 is the pump assembly 13 assigned. Depending on the design of the high-pressure pump 1 It is also possible to provide a plurality of pump assemblies that correspond to the pump assembly 13 are designed. Such pump assemblies can also be the cam 9 be assigned and / or one or more others, the cam 9 entspre be associated with cenden cam. Depending on the configuration, a radial or in-line piston pump can thereby be realized.

Der Zylinderkopf 4 weist einen Ansatz 14 auf. Der Ansatz 14 erstreckt sich in die Führungsbohrung 12. Der Ansatz 14 weist eine Zylinderbohrung 15 auf, in der ein Pumpenkolben 16 entlang einer Achse 17 der Zylinderbohrung 15 verschiebbar geführt ist. Der Pumpenkolben 16 kann dabei entlang der Achse 17 in der Zylinderbohrung 15 hin und herbewegt werden, wie es durch den Doppelpfeil 18 veranschaulicht ist. Der Kolben 16 weist eine Stirnfläche 19 auf, die einen Pumpenarbeitsraum 20 in der Zylinderbohrung 15 begrenzt. In den Pumpenarbeitsraum 20 führt ein Brennstoffkanal 21, in dem ein Einlassventil 22 angeordnet ist. Bei einem Saughub des Pumpenkolbens 16 strömt über das Einlassventil 22 Brennstoff aus dem Brennstoffkanal 21 in den Pumpenarbeitsraum 20. Außerdem ist ein Brennstoffkanal 23 vorgesehen, in dem ein Auslassventil 24 angeordnet ist. Bei einem Förderhub des Pumpenkolbens 16 wird unter hohem Druck stehender Brennstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 20 über das Auslassventil 24 in den Brennstoffkanal 23 gefördert. Der Brennstoffkanal 23 ist beispielsweise mit einer Brennstoffverteilerleiste verbunden. Dadurch kann unter hohem Druck stehender Brennstoff solch einer Brennstoffverteilerleiste zugeführt werden.The cylinder head 4 has an approach 14 on. The approach 14 extends into the guide bore 12 , The approach 14 has a cylinder bore 15 on, in which a pump piston 16 along an axis 17 the cylinder bore 15 slidably guided. The pump piston 16 can do this along the axis 17 in the cylinder bore 15 to be moved back and forth, as indicated by the double arrow 18 is illustrated. The piston 16 has an end face 19 on having a pump work space 20 in the cylinder bore 15 limited. In the pump workroom 20 leads a fuel channel 21 in which an inlet valve 22 is arranged. With a suction stroke of the pump piston 16 flows over the inlet valve 22 Fuel from the fuel channel 21 into the pump workroom 20 , There is also a fuel channel 23 provided in which an exhaust valve 24 is arranged. With a delivery stroke of the pump piston 16 becomes high pressure fuel from the pump working space 20 via the outlet valve 24 in the fuel channel 23 promoted. The fuel channel 23 For example, it is connected to a fuel rail. As a result, high-pressure fuel can be supplied to such a fuel distributor strip.

Die Pumpenbaugruppe 13 weist eine Rolle 25 auf, die in einem Rollenschuh 26 gelagert ist. Der Rollenschuh 26 ist dabei in einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Stößelkörper 27 eingesetzt. Ferner ist der Stößelkörper 27 mit einem scheibenförmigen Mitnahmeelement 28 verbunden, das den Pumpenkolben 16 oberhalb eines Bundes 29 umgreift. Dadurch ist der Pumpenkolben 16 über seinen Bund 29 in Anlage mit dem Rollenschuh 26 gehalten. Hierbei ist eine Stößelfeder 30 vorgesehen, die auf den Stößelkörper 27 und das Mitnahmeelement 28 einwirkt und somit den Stößelkörper 27 zusammen mit dem Pumpenkolben 16 in Richtung auf die Rolle 25 mit einer gewissen Federkraft beaufschlagt. Dadurch liegen der Pumpenkolben 16 mit seinem Bund 29, der Rollenschuh 26, die Rolle 25 und eine Lauffläche 31 des Nockens 9 jeweils aneinander an, wobei diese gegenseitige Anlage auch bei hohen Drehzahlen der Hochdruckpumpe 1 gewährleistet ist.The pump assembly 13 has a role 25 on that in a roller shoe 26 is stored. The roller shoe 26 is in a substantially hollow cylindrical tappet body 27 used. Furthermore, the plunger body 27 with a disk-shaped driving element 28 connected to the pump piston 16 above a covenant 29 embraces. This is the pump piston 16 about his covenant 29 in contact with the roller shoe 26 held. Here is a plunger spring 30 provided on the ram body 27 and the entrainment element 28 acts and thus the ram body 27 together with the pump piston 16 in the direction of the role 25 acted upon by a certain spring force. This causes the pump piston 16 with his covenant 29 , the roller shoe 26 , the role 25 and a tread 31 of the cam 9 each against each other, and this mutual contact even at high speeds of the high-pressure pump 1 is guaranteed.

Im Betrieb der Hochdruckpumpe 1 wird durch eine Rotation der Antriebswelle 6 mit dem Nocken 9 um eine Drehachse 32 der Antriebswelle 6 eine Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 16 erzielt, so dass die Förderung von unter hohem Druck stehenden Brennstoff zu einer Brennstoffverteilerleiste oder dergleichen über den Brennstoffkanal 23 erfolgt. Während des Förderhubs befindet sich somit im Pumpenarbeitsraum 20 unter hohem Druck stehender Brennstoff.In operation of the high pressure pump 1 is due to a rotation of the drive shaft 6 with the cam 9 around a rotation axis 32 the drive shaft 6 a reciprocating motion of the pump piston 16 achieved, so that the promotion of high-pressure fuel to a fuel rail or the like via the fuel channel 23 he follows. During the delivery stroke is thus in the pump workspace 20 high pressure fuel.

Die Erzeugung des Hochdrucks im Pumpenarbeitsraum 20 erfolgt im Betrieb somit mittels des bewegten Pumpenkolbens 16, der in der Zylinderbohrung 15 sehr eng geführt ist. Zwischen der Zylinderbohrung 15 und einer Außenseite 35 des Pumpenkolbens 16 besteht ein gewisser Führungsspalt. Der Führungsspalt zwischen der zylindermantelförmigen Außenseite 35 des Pumpenkolbens 16 und der Zylinderbohrung 15 ist so gewählt, dass einerseits eine ausreichende Leichtgängigkeit des Pumpenkolbens 16 gewährleistet ist und andererseits eine Leckage über den Führungsspalt möglichst klein ist. Durch die hierbei gegebene sehr enge Führung ist eine geringe Hochdruckleckage vorgegeben. Allerdings besteht das Problem, dass auf Grund des in einem weiten Bereich variierenden Drucks im Pumpenarbeitsraum 20 eine druckbedingte Aufweitung des Führungsspalts ausgehend von dem Pumpenarbeitsraum 20 entlang der Zylinderbohrung 15 auftreten kann. Hierbei kann zum einen durch eine Beaufschlagung des Führungsspalts der Ansatz 14 des Zylinderkopfes 4 im Bereich der Zylinderbohrung 15 aufgeweitet werden. Zum anderen kann der Pumpenkolben 16 an seiner Außenseite 35 beaufschlagt und entsprechend etwas zusammengedrückt werden. Der Pumpen kolben 16 der Hochdruckpumpe 1 des Ausführungsbeispiels ist aus einem Werkstoff gebildet, der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist. Dadurch kann eine Leckage über den Führungsspalt verringert werden. Speziell kann eine mit steigendem Druck im Pumpenarbeitsraum 20 mögliche Zunahme der Leckagemenge verhindert oder zumindest verringert werden. Hierdurch kann speziell bei sehr hohen Drücken im Pumpenarbeitsraum 20 eine übermäßig große Leckage verhindert werden. Durch eine bei sehr hohen Drücken im Pumpenarbeitsraum 20 auftretende Leckage entsteht ein erheblicher Energieverlust, der somit verringert oder verhindert werden kann. Dadurch kann ein hoher Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe 1 auch bei hohen zu erzeugenden Drücken gewährleistet werden.The generation of high pressure in the pump workspace 20 takes place during operation thus by means of the moving pump piston 16 in the cylinder bore 15 is very tight. Between the cylinder bore 15 and an outside 35 of the pump piston 16 there is a certain lead gap. The guide gap between the cylinder jacket outside 35 of the pump piston 16 and the cylinder bore 15 is chosen so that on the one hand sufficient ease of the pump piston 16 is guaranteed and on the other hand, a leakage over the guide gap is as small as possible. By this given very narrow leadership low pressure leakage is specified. However, there is a problem that, due to the widely varying pressure in the pump working space 20 a pressure-induced widening of the guide gap starting from the pump working space 20 along the cylinder bore 15 can occur. This can on the one hand by acting on the guide gap of the approach 14 of the cylinder head 4 in the area of the cylinder bore 15 be widened. On the other hand, the pump piston 16 on its outside 35 be applied and compressed accordingly. The pumps piston 16 the high pressure pump 1 of the embodiment is formed of a material having an anisotropic elastic modulus. As a result, leakage over the guide gap can be reduced. Specifically, one may be with increasing pressure in the pump workspace 20 possible increase in the amount of leakage prevented or at least reduced. As a result, especially at very high pressures in the pump working space 20 an excessively large leakage can be prevented. By one at very high pressures in the pump workspace 20 Occurring leakage creates a significant loss of energy, which can thus be reduced or prevented. This allows a high efficiency of the high pressure pump 1 be guaranteed even at high pressures to be generated.

Die Ausgestaltung des Pumpenkolbens 16 der Hochdruckpumpe 1 des Ausführungsbeispiels ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 im weiteren Detail beschrieben.The embodiment of the pump piston 16 the high pressure pump 1 of the embodiment is described below with reference to the 2 to 4 described in further detail.

2 zeigt den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt des Pumpenkolbens 16 der Hochdruckpumpe 1 des Ausführungsbeispiels in einer schematischen Darstellung, wobei eine Radialverformung URL auf Grund einer Längsbelastung veranschaulicht ist. Im Pumpenarbeitsraum 20 herrscht ein Druck P, der auf die Stirnfläche 19 des Pumpenkolbens 16 einwirkt. Entlang der Achse 17 des Pumpenkolbens 16 tritt dadurch eine Verkürzung des Pumpenkolbens 16, das heißt eine Längenänderung 36, auf. Der Pumpenkolben 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgestaltet. Der Pumpenkolben 16 weist hierbei im Ausgangszustand, das heißt ohne Druckbeaufschlagung an der Stirnfläche 19, einen Radius R auf. Der Pumpenkolben 16 ist aus einem Werkstoff gebildet, der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist. Hierbei ist entlang der Achse 17 eine relativ kleine Elastizität vorgegeben, während in radialer Richtung, das heißt senkrecht zur Achse 17, eine relativ große Elastizität vorgegeben ist. Der Elastizitätsmodul ist daher entlang der Achse 17 relativ klein und in radialer Richtung relativ groß. Außerdem weist der Werkstoff des Pumpenkolbens 16 eine Querdehnungszahl v auf, die nicht kleiner als 0,3 ist. Das Verhältnis einer Längsdehnung zu einer Querdehnung ist somit größer oder gleich 0,3. Beispielsweise kann ein anisotrop bearbeiteter Stahl eine Querdehnungszahl von 0,3 aufweisen. 2 shows the in 1 with II designated section of the pump piston 16 the high pressure pump 1 of the embodiment in a schematic representation, wherein a radial deformation U RL is illustrated due to a longitudinal load. In the pump workroom 20 There is a pressure P on the face 19 of the pump piston 16 acts. Along the axis 17 of the pump piston 16 This causes a shortening of the pump piston 16 that is a change in length 36 , on. The pump piston 16 is cylindrical in this embodiment. The pump piston 16 indicates here in the initial state, ie without Pressurization on the face 19 , a radius R on. The pump piston 16 is formed of a material having an anisotropic modulus of elasticity. Here is along the axis 17 given a relatively small elasticity, while in the radial direction, that is perpendicular to the axis 17 , a relatively large elasticity is given. The modulus of elasticity is therefore along the axis 17 relatively small and relatively large in the radial direction. In addition, the material of the pump piston 16 a transverse strain number v which is not smaller than 0.3. The ratio of a longitudinal strain to a transverse strain is thus greater than or equal to 0.3. For example, an anisotropically machined steel may have a transverse strain of 0.3.

Die Radialumformung URL auf Grund der Längsbelastung ergibt sich aus dem Produkt aus der Querdehnungszahl v, dem Radius R des Pumpenkolbens 16 und dem Quotienten aus dem Druck P und dem Elastizitätsmodul in Längsrichtung EL: URL = v·R·P/EL. (1) The radial deformation U RL due to the longitudinal load results from the product of the transverse strain number v, the radius R of the pump piston 16 and the quotient of the pressure P and the elastic modulus in the longitudinal direction E L : U RL = v · R · P / E L , (1)

Diese Radialverformung URL auf Grund der Längsbelastung bedingt eine gewisse Aufweitung des Pumpenkolbens 16 entlang seiner Achse 17, wie es in der 2 durch eine unterbrochen dargestellte Linie 37 veranschaulicht ist. Hierbei ist anzumerken, dass in der 2 nur die Radialumformung URL auf Grund der Längsbelastung veranschaulicht ist, die in der Praxis nicht isoliert auftritt. Zu der Radialumformung URL auf Grund der Längsbelastung kommt noch eine Radialumformung URQ auf Grund einer Querbelastung, die im Folgenden anhand der 3 veranschaulicht ist.This radial deformation U RL due to the longitudinal load causes a certain expansion of the pump piston 16 along its axis 17 as it is in the 2 by a broken line 37 is illustrated. It should be noted that in the 2 only the radial deformation U RL is illustrated due to the longitudinal load, which does not occur in isolation in practice. For the radial deformation U RL due to the longitudinal load is still a radial deformation U RQ due to a transverse load, which in the following with reference to 3 is illustrated.

3 zeigt den in 2 dargestellten Pumpenkolben 16 in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung, wobei die Radialumformung URQ auf Grund Querbelastung des Pumpenkolbens 16 veranschaulicht ist. In der 3 wird die Beaufschlagung des Pumpenkolbens 16 an seiner Außenseite 35 idealisiert ohne die Beaufschlagung an seiner Stirnfläche 19 dargestellt. An der Außenseite 35 wird der Pumpenkolben 16 entlang der Achse 17 durch den Druck im Führungsspalt zwischen dem Pumpenkolben 16 und der Zylinderbohrung 15 beaufschlagt. Im Bereich der Stirnfläche 19 ist dieser Druck gleich dem Druck P im Pumpenarbeitsraum 20. In einer Richtung 38 entlang des Führungsspalts nimmt der Druck im Führungsspalt kontinuierlich ab. Dies ist in der 3 durch unterschiedlich lange Pfeile, die auf die Außenseite 35 des Pumpenkolbens 16 zeigen, veranschaulicht. Durch den Druck im Führungsspalt wird der Pumpenkolben 16 radial zusammengedrückt, so dass die Radialumformung URQ auftritt, die in der 3 durch eine unterbrochen dargestellte Linie 39 veranschaulicht ist. Zur Vereinfachung kann in nullter Näherung davon ausgegangen werden, dass der Druck im Führungsspalt in einem an die Stirnfläche 19 angrenzenden Abschnitt 40 des Pumpenkolbens 16 gleich dem Druck P im Pumpenarbeitsraum 20 ist. Die Radialverformung URQ im Abschnitt 40 ergibt sich dann als Produkt aus einer Differenz mit einem Minuend, der gleich der Querdehnungszahl v ist, und einem Subtrahend, der gleich der Zahl 1 ist, dem Druck P im Pumpenarbeitsraum 20 und einem Quotienten mit einem Dividend, der gleich dem Radius R des Pumpenkolbens 16 ist und einem Divisor, der gleich der Elastizität in Querrichtung EQ ist. Der Radius R ist hierbei der Radius R des Pumpenkolbens 16 im Ausgangszustand. Somit ergibt sich: URQ = (v – 1)·P·R/EQ. (2) 3 shows the in 2 illustrated pump piston 16 in a partial, schematic representation, wherein the radial deformation U RQ due to transverse load of the pump piston 16 is illustrated. In the 3 becomes the impingement of the pump piston 16 on its outside 35 idealized without the impingement on his face 19 shown. On the outside 35 becomes the pump piston 16 along the axis 17 by the pressure in the guide gap between the pump piston 16 and the cylinder bore 15 applied. In the area of the face 19 this pressure is equal to the pressure P in the pump working space 20 , In one direction 38 along the guide gap, the pressure in the guide gap decreases continuously. This is in the 3 by different lengths of arrows pointing to the outside 35 of the pump piston 16 show, illustrated. The pressure in the guide gap causes the pump piston 16 radially compressed, so that the radial deformation U RQ occurs in the 3 by a broken line 39 is illustrated. For simplicity, it can be assumed in the zeroth approximation that the pressure in the guide gap in a to the end face 19 adjacent section 40 of the pump piston 16 equal to the pressure P in the pump working space 20 is. The radial deformation U RQ in the section 40 then results as a product of a difference with a minuend equal to the transverse strain number v and a subtrahend equal to the number 1 is, the pressure P in the pump working space 20 and a quotient with a dividend equal to the radius R of the pump piston 16 is and a divisor which is equal to the elasticity in the transverse direction E Q. The radius R is here the radius R of the pump piston 16 in the initial state. This results in: U RQ = (v - 1) · P · R / E Q , (2)

4 zeigt den in 2 gezeigten Ausschnitt des Pumpenkolbens 16 in einer schematischen Darstellung zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels, wobei die Summe aus der anhand der 2 veranschaulichten Radialumformung URL auf Grund Längsbelastung und der anhand 3 veranschaulichten Radialumformung URQ auf Grund Querbelastung dargestellt ist. Während in den 2 und 3 somit die isolierten Effekte dargestellt sind, die zur Auslegung des Pumpenkolbens 16 dienen, ist in der 4 der in der Praxis auftretende kombinierte Effekt veranschaulicht. Die Radialumformung U ergibt sich aus der Summe der Radialumformung URL auf Grund Längsbelastung und der Radialumformung URQ auf Grund Querbelastung: U = URL + URQ. (3) 4 shows the in 2 shown section of the pump piston 16 in a schematic representation for explaining the embodiment, wherein the sum of the basis of the 2 illustrated radial deformation U RL on the basis of longitudinal load and the basis 3 illustrated radial deformation U RQ is shown due to lateral load. While in the 2 and 3 Thus, the isolated effects are shown, for the design of the pump piston 16 serve is in the 4 illustrates the combined effect occurring in practice. The radial deformation U results from the sum of the radial deformation U RL due to longitudinal loading and the radial deformation U RQ due to transverse loading: U = U RL + U RQ , (3)

Hierbei tritt auch eine Verkürzung des Pumpenkolbens 16, das heißt eine Längenänderung 36, auf. Für die Radialverformung U auf Grund Längs- und Querbelastung ergibt sich mit den Formeln (1) und (2) somit: U = P·R·(v/EL + (v – 1)/EQ). (4) This also occurs a shortening of the pump piston 16 that is a change in length 36 , on. For the radial deformation U due to longitudinal and transverse loading, formulas (1) and (2) thus result in: U = P · R · (v / E L + (v - 1) / E Q ). (4)

Durch Erweiterung der Formel (4) mit einem Quotienten, dessen Dividend und Divisor jeweils gleich der Elastizität in Längsrichtung EL sind und der deshalb gleich 1 ist, ergibt sich: U = P·R·(v·EQ+ v·EL – EL)/(EL·EQ). (5) By expanding the formula (4) with a quotient whose dividend and divisor are equal to the elasticity in the longitudinal direction E L and therefore equal to 1, the result is: U = P · R · (v · E Q + v · E L - E L ) / (E L · e Q ). (5)

Aus der Formel (4) beziehungsweise der Formel (5) ergibt sich, dass die Radialverformung U positiv und groß ist, wenn die Elastizität in Längsrichtung EL klein wird, wenn die Querdehnungszahl v groß wird und wenn die Elastizität in Querrichtung EQ groß wird. Somit kann durch eine Ausgestaltung des Pumpenkolbens 16 mit vorgegebener Variation des Elastizitätsmoduls die gewünschte Radialverformung U vorgegeben werden.From the formula (4) or the formula (5), it is found that the radial deformation U is positive and large when the elasticity in the longitudinal direction E L becomes small, when the transverse strain number v becomes large and when the elasticity in the transverse direction E Q becomes large , Thus, by an embodiment of the pump piston 16 given predetermined variation of the modulus of elasticity, the desired radial deformation U can be specified.

Ein Sonderfall ergibt sich, wenn der Elastizitätsmodul in Längsrichtung EL gleich dem Elastizitätsmodul in Querrichtung EQ ist. Dann gilt: U = P·R·(2·v – 1)/E, (6) wobei E den Elastizitätsmodul bezeichnet, der in Längs- und Querrichtung gleich groß ist. In diesem Sonderfall wird die Radialverformung U positiv, wenn die Querdehnungszahl v größer als 0,5 ist. Durch einen weiteren Anstieg der Querdehnungszahl V kann die Radialverformung U weiter vergrößert werden.A special case arises when the Elastizi Modulus in the longitudinal direction E L is equal to the modulus of elasticity in the transverse direction E Q. Then: U = P * R * (2 * v-1) / E, (6) where E denotes the modulus of elasticity, which is the same in the longitudinal and transverse directions. In this special case, the radial deformation U becomes positive if the transverse strain number v is greater than 0.5. By a further increase in the transverse strain number V, the radial deformation U can be further increased.

Somit kann durch eine Vorgabe, bei der der Elastizitätsmodul in Querrichtung EQ größer ist als der Elastizitätsmodul in Längsrichtung EL und/oder eine Vorgabe, bei der die Querdehnungszahl v größer als 0,5 ist, eine positive und große Radialverformung U erzielt werden. Hierbei ist es auch möglich, dass die Eigenschaften des Werkstoffs des Pumpenkolbens 16 entlang der Achse 17 in der Richtung 38 variiert werden, um eine Anpassung an den ebenfalls entlang der Achse 17 variierenden Druck im Führungsspalt zu erzielen.Thus, by a specification in which the elastic modulus in the transverse direction E Q is greater than the modulus of elasticity in the longitudinal direction E L and / or a specification in which the transverse strain number v is greater than 0.5, a positive and large radial deformation U can be achieved. It is also possible that the properties of the material of the pump piston 16 along the axis 17 in that direction 38 be varied to match the also along the axis 17 to achieve varying pressure in the guide gap.

Durch eine positive Radialverformung U, das heißt durch eine Radialverformung U, die mit zunehmendem Druck P im Pumpenarbeitsraum 20 zunimmt, wie es sich aus den Formel (4) und (5) ergibt, kann somit auch eine gewisse Aufweitung der Zylinderbohrung 15 des Ansatzes 14 bei zunehmendem Druck ganz oder teilweise kompensiert werden. Somit kann eine unerwünschte Zunahme der Leckage über den Führungsspalt verringert oder verhindert werden. Speziell kann eine im Betrieb auftretende Leckage auch bei hohen Drücken im Pumpenarbeitsraum 20 auf relativ niedrige Werte begrenzt werden. Dadurch ist die Hochdruckpumpe 1 des Ausführungsbeispiels auch zur Erzeugung sehr hoher Drücke im Pumpenarbeitsraum 20 geeignet.By a positive radial deformation U, that is by a radial deformation U, with increasing pressure P in the pump working space 20 increases, as it results from the formula (4) and (5), thus can also be a certain expansion of the cylinder bore 15 of the approach 14 be compensated in whole or in part with increasing pressure. Thus, an undesirable increase in leakage over the guide gap can be reduced or prevented. In particular, leakage occurring during operation can occur even at high pressures in the pump working space 20 be limited to relatively low values. This is the high pressure pump 1 of the embodiment also for generating very high pressures in the pump working space 20 suitable.

Anhand der 4 ist eine Ausgestaltung veranschaulicht, bei der die Radialverformung U positiv ist. In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall ist es allerdings auch möglich, den Pumpenkolben 16 so auszulegen, dass dieser bei dem erreichten hohen Druck P im Pumpenarbeitsraum eine zylindrische Form annimmt beziehungsweise beibehält. Dies ist speziell bei Ausgestaltungen von Vorteil, bei denen sich die Zylinderbohrung 15 nicht oder nur geringfügig mit zunehmendem Druck P im Pumpenarbeitsraum 20 aufweitet.Based on 4 illustrates an embodiment in which the radial deformation U is positive. Depending on the particular application, however, it is also possible to use the pump piston 16 be designed so that it assumes a cylindrical shape at the high pressure P reached in the pump working space or maintains. This is particularly advantageous in embodiments in which the cylinder bore 15 not or only slightly with increasing pressure P in the pump working space 20 expands.

Der Pumpenkolben 16 kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoffgebildet sein. Hierbei können gezielte Walz- und Verfestigungsverfahren eingesetzt werden, um einen anisotropen Elastizitätsmodul im Pumpenkolben 16 zu erzielen. Hierbei wird speziell ein Unterschied zwischen dem Elastizitätsmodul in Längsrichtung EL, das heißt entlang der Achse 17, und dem Elastizitätsmodul in Querrichtung EQ, das heißt in Rich tung des Radiuses R, vorgegeben. Ferner ist es möglich, den Pumpenkolben 16 aus Glasfaser- und/oder Carbonfaserwerkstoffen herzustellen, wobei die Glas- und/oder Carbonfasern anisotrop, insbesondere mit größerem Anteil in radialer Richtung, in dem Pumpenkolben 16 angeordnet sind. Durch den relativ kleinen Elastizitätsmodul in Längsrichtung EL wird die Verformung 36 unter Druck entlang der Achse 17 des Pumpenkolbens 16 groß, wobei das Material des Werkstoffs des Pumpenkolbens 16 auf Grund der großen Querdehnungszahl v bevorzugt in Querrichtung, das heißt in radialer Richtung, ausweicht, während der Pumpenkolben 16 auf Grund der Druckbelastung an seiner Außenseite 35 wegen des hohen Elastizitätsmoduls in Querrichtung EQ nur sehr gering eingeschnürt wird.The pump piston 16 For example, it may be formed of a metallic material. Targeted rolling and solidification processes can be used to produce an anisotropic modulus of elasticity in the pump piston 16 to achieve. Here, specifically, a difference between the elastic modulus in the longitudinal direction E L , that is, along the axis 17 , And the modulus of elasticity in the transverse direction E Q , that is in Rich tion of the radius R, given. Furthermore, it is possible to use the pump piston 16 made of glass fiber and / or carbon fiber materials, wherein the glass and / or carbon fibers anisotropic, in particular with a larger proportion in the radial direction, in the pump piston 16 are arranged. Due to the relatively small elastic modulus in the longitudinal direction E L , the deformation 36 under pressure along the axis 17 of the pump piston 16 large, the material being the material of the pump piston 16 due to the large transverse strain number v preferably in the transverse direction, that is in the radial direction, evades, while the pump piston 16 due to the pressure load on its outside 35 because of the high modulus of elasticity in the transverse direction E Q is constricted only very slightly.

Durch eine variable Gestaltung des Elastizitätsmoduls in Längs- und Querrichtung kann eine Verformung des Pumpenkolbens 16 unter Druckbelastung gezielt vorgegeben werden.By a variable design of the modulus of elasticity in the longitudinal and transverse directions, a deformation of the pump piston 16 be specified under pressure.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The Invention is not limited to the described embodiments limited.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005046670 A1 [0002, 0003] - DE 102005046670 A1 [0002, 0003]

Claims (10)

Hochdruckpumpe (1), insbesondere Radial- oder Reihenkolbenpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Pumpenbaugruppe (13) und einer Antriebswelle (6), wobei die Pumpenbaugruppe (13) einen in einer Zylinderbohrung (15) entlang einer Achse (17) der Zylinderbohrung (15) geführten Pumpenkolben aufweist, der von der Antriebswelle (6) antreibbar ist, und wobei der Pumpenkolben (16) in der Zylinderbohrung (15) einen Pumpenarbeitsraum (20) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (16) zumindest abschnittsweise aus einem Werkstoff gebildet ist, der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist.High pressure pump ( 1 ), in particular radial or inline piston pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, with at least one pump assembly ( 13 ) and a drive shaft ( 6 ), the pump assembly ( 13 ) one in a cylinder bore ( 15 ) along an axis ( 17 ) of the cylinder bore ( 15 ) guided pump piston, of the drive shaft ( 6 ) is drivable, and wherein the pump piston ( 16 ) in the cylinder bore ( 15 ) a pump work space ( 20 ), characterized in that the pump piston ( 16 ) is at least partially formed of a material having an anisotropic elastic modulus. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16), der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, eine Querdehnungszahl aufweist, die nicht kleiner 0,3 ist.High-pressure pump according to claim 1, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) having an anisotropic elastic modulus has a transverse strain number not smaller than 0.3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16) einen Elastizitätsmodul aufweist, der entlang der Achse (14) der Zylinderbohrung (15) kleiner ist als senkrecht zu der Achse (14) der Zylinderbohrung (15).High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) has a modulus of elasticity along the axis ( 14 ) of the cylinder bore ( 15 ) is smaller than perpendicular to the axis ( 14 ) of the cylinder bore ( 15 ). Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16) ein metallischer oder teilmetallischer Werkstoff ist, der anisotrop bearbeitet ist.High-pressure pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) is a metallic or partially metallic material that is processed anisotropically. Hochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16) durch zumindest ein anisotropes Walzverfahren und/oder ein zumindest ein anisotropes Verfestigungsverfahren bearbeitet ist.High-pressure pump according to claim 4, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) is processed by at least one anisotropic rolling process and / or at least one anisotropic solidification process. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16) ein Glas- und/oder Carbonfaserwerkstoff ist, der durch Glas- und/oder Carbonfasern anisotrop verstärkt ist.High-pressure pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) is a glass and / or carbon fiber material which is anisotropically reinforced by glass and / or carbon fibers. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (16) eine Stirnfläche (19) aufweist, dass die Stirnfläche (19) des Pumpenkolbens (16) in der Zylinderbohrung (15) einen Pumpenarbeitsraum (20) begrenzt und dass der Pumpenkolben (16) so ausgestaltet ist, dass bei einer Beaufschlagung der Stirnfläche (19) des Pumpenkolbens (16) mit einem hohen im Pumpenarbeitsraum (20) herrschenden Druck eine zumindest im Wesentlichen verschwindende Radialverformung des Pumpenkolbens (16) zumindest im Abschnitts des Werkstoffs, der den anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, auftritt.High-pressure pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pump piston ( 16 ) an end face ( 19 ), that the end face ( 19 ) of the pump piston ( 16 ) in the cylinder bore ( 15 ) a pump work space ( 20 ) and that the pump piston ( 16 ) is designed so that when an action on the end face ( 19 ) of the pump piston ( 16 ) with a high in the pump work space ( 20 ) prevailing pressure an at least substantially vanishing radial deformation of the pump piston ( 16 ) occurs at least in the portion of the material having the anisotropic modulus of elasticity. Hochdruckpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16), der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, eine Querdehnungszahl aus einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,5 aufweist.High-pressure pump according to claim 7, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) having an anisotropic elastic modulus has a transverse strain number in a range of about 0.3 to about 0.5. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (16) eine Stirnfläche (19) aufweist, dass die Stirnfläche (19) des Pumpenkolbens (16) in der Zylinderbohrung (15) im Pumpenarbeitsraum (20) begrenzt ist und dass der Pumpenkolben (16) so ausgestaltet ist, dass bei einer Beaufschlagung der Stirnfläche (19) des Pumpenkolbens (16) mit einem hohen im Pumpenarbeitsraum (20) herrschenden Druck eine positive Radialverformung des Pumpenkolbens (16) zumindest im Abschnitt des Werkstoffs, der den anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, auftritt.High-pressure pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pump piston ( 16 ) an end face ( 19 ), that the end face ( 19 ) of the pump piston ( 16 ) in the cylinder bore ( 15 ) in the pump workspace ( 20 ) is limited and that the pump piston ( 16 ) is designed so that when an action on the end face ( 19 ) of the pump piston ( 16 ) with a high in the pump work space ( 20 ) prevailing pressure a positive radial deformation of the pump piston ( 16 ) occurs at least in the portion of the material having the anisotropic elastic modulus. Hochdruckpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Pumpenkolbens (16), der einen anisotropen Elastizitätsmodul aufweist, eine Querdehnungszahl aufweist, die größer als 0,5 ist.High-pressure pump according to claim 9, characterized in that the material of the pump piston ( 16 ) having an anisotropic elastic modulus has a transverse strain number greater than 0.5.
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