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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
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Eine solche Kraftstofffördereinrichtung ist durch die
DE 10 2005 027 851 A1 bekannt. Diese Kraftstofffördereinrichtung weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe auf, deren Saugseite durch eine Förderpumpe Kraftstoff zugeführt wird und durch die Kraftstoff in einen Hochdruckbereich gefördert wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist ein Gehäuse mit einem Innenraum auf, in dem ein Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet ist. Der Antriebsbereich umfasst eine Antriebswelle, die über wenigstens eine Lagerstelle im Gehäuse drehbar gelagert ist. Von der Förderpumpe geförderter Kraftstoff wird dem Innenraum zugeführt und aus dem Innenraum wird Kraftstoff zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe geleitet. Außerdem strömt ein Teil des von der Förderpumpe in den Innenraum geförderten Kraftstoffs über die wenigstens eine Lagerstelle in einen Rücklauf ab. Hierdurch wird die wenigstens eine Lagerstelle geschmiert und gekühlt. Nachteilig bei dieser bekannten Kraftstofffördereinrichtung ist, dass zur Ableitung des durch die wenigstens eine Lagerstelle geleiteten Kraftstoffs ein Rücklauf erforderlich ist und dass die für die Durchströmung der wenigstens einen Lagerstelle zur Verfügung stehende Kraftstoffmenge begrenzt ist, da die von der Förderpumpe geförderte Kraftstoffmenge vor allem zur Förderung durch die Kraftstoffhochdruckpumpe in den Hochdruckbereich erforderlich ist. Dabei muss entweder die durch die Förderpumpe geförderte Kraftstoffmenge erhöht werden, was eine größere und entsprechend teurere Auslegung der Förderpumpe erfordert, oder es kann unter Umständen keine ausreichende Schmierung und/oder Kühlung der wenigstens einen Lagerstelle gewährleistet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass kein Rücklauf für den durch die wenigstens eine Lagerstelle geleiteten Kraftstoff erforderlich ist, da der durch die wenigstens eine Lagerstelle geleitete Kraftstoff der Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe zugeführt wird. Außerdem steht für die Schmierung und/oder Kühlung der wenigstens einen Lagerstelle eine große Kraftstoffmenge zur Verfügung.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht auf einfache Weise einen ausreichenden Kraftstoffdurchflussquerschnitt in der Lagerstelle.
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Zeichnung
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstofffördereinrichtung in schematischer Darstellung, 2 eine Kraftstoffhochdruckpumpe der Kraftstofffördereinrichtung in vergrößerter Darstellung, 3 die Kraftstofffördereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 4 eine Lagerbuchse einer Kraftstoffhochdruckpumpe der Kraftstofffördereinrichtung in vergrößerter Darstellung und 5 die Kraftstofffördereinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine in vereinfachter Weise dargestellt, die eine Kraftstofffördereinrichtung aufweist. Die Kraftstofffördereinrichtung umfasst eine Förderpumpe 10 auf, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 12 ansaugt. Die Förderpumpe 10 kann einen elektrischen Antrieb aufweisen oder mechanisch angetrieben sein. Die Kraftstofffördereinrichtung weist außerdem eine Kraftstoffhochdruckpumpe 14 auf, deren Saugseite Kraftstoff durch die Förderpumpe 10 zugeführt wird. Durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 wird Kraftstoff in einen Hochdruckbereich 16 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gefördert, der beispielsweise einen Hochdruckspeicher umfasst. Aus dem Hochdruckbereich 16 werden Injektoren 18 mit Kraftstoff versorgt, wobei jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein Injektor 18 zugeordnet ist, durch den Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders eingespritzt wird. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann noch weitere Elemente aufweisen, wie beispielsweise Filter, die in 1 jedoch nicht dargestellt sind.
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Die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 weist wie in 2 dargestellt wenigstens ein oder mehrere Pumpenelemente 20 auf. Jedes Pumpenelement 20 weist jeweils einen Pumpenkolben 22 auf, der in einer Zylinderbohrung 24 dicht verschiebbar geführt ist und der in der Zylinderbohrung 24 einen Pumpenarbeitsraum 26 begrenzt. Jedes Pumpenelement 14 weist ein Einlassventil 28 in Form eines federbelasteten Rückschlagventils auf, das beim Saughub des Pumpenkolbens 22 öffnet, so dass von der Förderpumpe 10 geförderter Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 26 gelangt. Jedes Pumpenelement 14 weist außerdem ein Auslassventil 30 in Form eines federbelasteten Rückschlagventils auf, das beim Förderhub des Pumpenkolbens 22 öffnet, so dass Kraftstoff in den Hochdruckbereich 16 verdrängt werden kann. Der Pumpenkolben 22 stützt sich beispielsweise über einen Rollenstößel 32 an einem Nocken 34 einer Antriebswelle 36 ab. Der Rollenstößel 32 ist mit dem Pumpenkolben 22 verbunden und in diesem ist eine zylindrische Rolle 38 drehbar gelagert, die auf dem Nocken 34 läuft. Bei der Drehbewegung der rotierenden Antriebswelle 36 wird der Pumpenkolben 22 über den Rollenstößel 32 in einer Hubbewegung angetrieben. Der Pumpenkolben 22 und der Rollenstößel 32 können durch eine Feder 40 zum Nocken 34 hin beaufschlagt sein.
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Die Kraftstofffördereinrichtung kann eine zwischen der Förderpumpe 10 und der Saugseite des wenigstens einen Pumpenelements 14 angeordnete Kraftstoffzumesseinrichtung 42 aufweisen, durch die die dem wenigstens einen Pumpenelement 20 zugeführte und durch diese in den Hochdruckbereich 16 geförderte Kraftstoffmenge variabel eingestellt werden kann. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 42 kann in der Verbindung zwischen der Förderpumpe 14 und dem Innenraum 54 oder in der Verbindung zwischen dem Innenraum 54 und der Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 angeordnet sein. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 42 kann beispielsweise ein elektrisch betätigtes Proportionalventil oder ein getaktetes Ventil sein. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 42 ist mit einer elektronischen Steuereinrichtung 44 verbunden und wird durch diese angesteuert. Mit der Steuereinrichtung 44 ist ein Drucksensor 46 verbunden, durch den der Druck im Hochdruckbereich 16 erfasst wird. Durch die Steuereinrichtung 44 wird die Kraftstoffzumesseinrichtung 42 derart angesteuert, dass durch die vom wenigstens einen Pumpenelement 20 geförderte Kraftstoffmenge im Hochdruckbereich 16 ein vorgegebener Druck erzeugt wird.
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Die Antriebswelle 36 ist über wenigstens eine Lagerstelle 50 um eine Achse 52 drehbar in einem Innenraum 54 eines Gehäuses 56 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 drehbar gelagert. Vorzugsweise sind zwei Lagerstellen 50a, 50b vorgesehen, die in Richtung der Drehachse 52 der Antriebswelle 36 zueinander versetzt angeordnet sind. Vorzugsweise sind die beiden Lagerstellen 50a, 50b auf gegenüberliegenden Seiten des Nockens 34 der Antriebswelle 36 angeordnet. Die Lagerstellen 50a, 50b sind vorzugsweise als Gleitlagerstellen ausgebildet, wobei diese jeweils eine Lagerbuchse 58 aufweisen können. Die Lagerbuchsen 56 sind im Gehäuse 54 eingesetzt und in diesen sind Lagerzapfen der Antriebswelle 36 angeordnet.
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In 3 ist die Kraftstofffördereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Durch die Förderpumpe 10 wird dabei Kraftstoff in den Innenraum 54 des Gehäuses 56 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 gefördert. Aus dem Innenraum 54 wird der Kraftstoff über die beiden Lagerstellen 50a, 50b zur Saugseite, das heißt vor das Einlassventil 28 des wenigstens einen Pumpenelements 20 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 geleitet. In der Verbindung zwischen den Lagerstellen 50a, 50b und der Saugseite des Pumpenelements 20 kann die Kraftstoffzumesseinrichtung 42 angeordnet sein. Die beiden Lagerstellen 50a, 50b werden von der gesamten durch die Förderpumpe 10 geförderten Kraftstoffmenge durchströmt, die dem Pumpenelement 20 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 zugeführt wird. Kraftstoff tritt dabei an den zum Innenraum 54 weisenden Enden der Lagerstellen 50a, 50b in diese ein und aus den dem Innenraum 54 abgewandten Enden der Lagerstellen 50a, 50b aus. An der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 ist kein Rücklauf vorgesehen, da die gesamte in den Innenraum 54 geförderte Kraftstoffmenge über die Lagerstellen 50a, 50b zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 geleitet und durch diese in den Hochdruckbereich 16 gefördert wird.
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Um einen ausreichend großen Durchflussquerschitt für den Kraftstoff in den Lagerstellen 50a, 50b ohne zu großes Lagerspiel zu ermöglichen kann vorgesehen sein, dass die Lagerbuchsen 58 wenigstens einen Durchlass für Kraftstoff aufweisen. Der Durchlass kann wie in 4 dargestellt als wenigstens eine über die Längserstreckung der Lagerbuchse 58 verlaufende Nut 60 ausgebildet sein. Die Nut 60 ist im Innenumfang der Lagerbuchse 58 ausgebildet. Vorzugsweise ist die Nut 60 in einem Umfangsbereich der Lagerbuchse 58 angeordnet, in dem die Anpresskraft der Antriebswelle 36 in der Lagerhülse 58 gering ist, also in dem dem Pumpenelement 20 zugewandten Umfangsbereich.
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In 5 ist die Kraftstofffördereinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem durch die Förderpumpe 10 Kraftstoff durch die Lagerstellen 50a, 50b in den Innenraum 54 des Gehäuses 56 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 gefördert wird. Aus dem Innenraum 54 wird der Kraftstoff zur Saugseite, das heißt vor das Einlassventil 28 des wenigstens einen Pumpenelements 20 geleitet. In der Verbindung zwischen dem Innenraum 54 und der Saugseite des Pumpenelements 20 kann wieder die Kraftstoffzumesseinrichtung 42 angeordnet sein. Auch bei der Kraftstofffördereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Lagerstellen 50a, 50b von der gesamten durch die Förderpumpe 10 geförderten Kraftstoffmenge durchströmt, jedoch von außen zum Innenraum 54 hin. An der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 ist kein Rücklauf vorgesehen, da die gesamte über die Lagerstellen 50a, 50b in den Innenraum 54 geförderte Kraftstoffmenge zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 geleitet und durch diese in den Hochdruckbereich 16 gefördert wird. Die Lagerbuchsen 58 der Lagerstellen 50a, 50b können wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ausgebildet sein.
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Die beiden Lagerstellen 50a, 50b können gleich ausgebildet sein, so dass über diese jeweils zumindest annähernd gleich große Kraftstoffmengen in den Innenraum 54 bzw. aus dem Innenraum 54 zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 strömen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Lagerstellen 50a, 50b unterschiedlich ausgebildet sind und über diese somit unterschiedlich große Kraftstoffmengen in den Innenraum 54 bzw. aus dem Innenraum 54 zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 strömen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass eine stärker belastete Lagerstelle 50a oder 50b so ausgebildet ist, dass über diese eine größere Kraftstoffmenge strömt als über eine weniger belastete Lagerstelle.
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Es kann vorgesehen sein, dass die durch die Förderpumpe 10 zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 geförderte Kraftstoffmenge veränderlich ist, wobei die Förderpumpe 10 hierbei insbesondere einen elektrischen Antrieb aufweist, der entsprechend angesteuert werden kann, beispielsweise mit veränderlicher Drehzahl. Wenn durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 eine große Kraftstoffmenge in den Hochdruckbereich 16 gefördert werden muss wird hierbei entsprechend der Antrieb der Förderpumpe 10 so angesteuert, dass durch diese ebenfalls eine große Kraftstoffmenge gefördert wird. Wenn durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 nur eine geringe Kraftstoffmenge in den Hochdruckbereich 16 gefördert werden muss wird hierbei entsprechend der Antrieb der Förderpumpe 10 so angesteuert, dass durch diese ebenfalls nur eine geringe Kraftstoffmenge gefördert wird. Entsprechend ergibt sich bei großer Fördermenge der Förderpumpe 10 ein hoher Druck in der Verbindung zwischen der Förderpumpe 10 und der Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 und somit im Innenraum 54 des Gehäuses 56 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 und bei geringer Fördermenge ein geringerer Druck.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005027851 A1 [0002]
