DE102020102500A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

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Abstract

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe (101) umfasst einen Antriebsmechanismus (50) mit einer Walze (51) in Kontakt mit einem Nocken (17), welche rotiert und sich entlang einer Außengestalt des Nockens (17) hin und her bewegt. Ein Stößel (54) wird durch einen durch eine Innenwand einer Stößelkammer (41) gebildeten Führungsabschnitt (42) geführt und bewegt sich zusammen mit der Bewegung der Walze (51) zwischen einem untersten Punkt und einem obersten Punkt hin und her. Ein Gehäuse (40) bildet einen Kommunikationsdurchlass (45), der entweder direkt von einem Kraftstoffzuführdurchlass oder über eine Nockenkammer (18) mit der Stößelkammer (41) in Verbindung steht und sich an einer Position zwischen dem Nocken (17) und einer Mitte des Stößels (54) öffnet, wenn sich der Stößel (54) an der untersten Position befindet. Eine Fluidrückhaltekammer (61) ist in der Nähe der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses (45) ausgebildet, wenn sich der Stößel (54) an der untersten Position befindet, um von dem Kommunikationsdurchlass (45) zugeführtes Fluid aufzunehmen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe.
  • Hintergrund
  • Herkömmlich wurden Kraftstoffeinspritzpumpen bei Common-Rail-Systemen für Dieselmotoren oder dergleichen verwendet. Bei einem Beispiel einer solchen Kraftstoffeinspritzpumpe bewegt sich ein Kolben durch einen Stößel hin und her, der sich wiederum gemäß der Rotation eines Nockens hin und her bewegt. Folglich ist die Kraftstoffeinspritzpumpe in der Lage, Kraftstoff in einer Verdichtungskammer zu verdichten und anschließend den Hochdruckkraftstoff abzugeben. Das nachstehend aufgeführte Patentdokument 1 offenbart beispielsweise eine Hochdruckkraftstoffpumpe, bei welcher ein Zuführpfad (50) in einem Gehäuse (48) ausgebildet ist. Der Zuführpfad leitet Kraftstoff zu einem Stößelgleitabschnitt.
  • Dokumente zum Stand der Technik
  • Patentdokument
  • [Patentdokument 1] DE 10 2016 225 633 A1
  • Kurzfassung
  • Wenn der Nocken rotiert, wird der Stößel nach oben gedrückt, da der Radius des Nockens am Kontaktpunkt mit der Walze zunimmt. Zu dieser Zeit wird das untere Ende des Stößels in der Rotationsrichtung nach vorne geschoben, das heißt, auf den Stößel wirkt eine Kraft in einer Richtung zum Kippen des Stößels. Wenn dies auftritt, vergrößert sich der Freiraum zwischen der Außenwand des Stößels und der Innenwand der Stößelkammer in der Rotationsrichtung hinter dem Stößel, und aufgrund der Ausdehnung des Spaltvolumens in diesem Freiraum wird ein Unterdruck erzeugt. Durch diesen Unterdruck wird auch der im Betrieb erzeugte Kavitationsbetrag erhöht. Dies führt zu einer größeren Kavitationserosion (das heißt, Oberflächenfehlern), die durch einen Wirkdruck zu der Zeit des Kavitationskollapses verursacht wird.
  • Darüber hinaus können aufgrund des Bedarfs nach einer Erhöhung der Pumpenkapazität Mehrzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpen verwendet werden. Eine Mehrzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe umfasst in der Regel mehrere Sätze von Stößeln, Kolben usw. für jeden Nocken. Jeder Stößel ist Teil einer separaten Pumpeneinheit, und diese Pumpeneinheiten fördern abwechselnd zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Beispielsweise bei einer V-förmigen Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe wird die auf die Stößel wirkende Seitenkraft durch eine Zunahme der Bewegungsgeschwindigkeit der Nockenwelle weiter erhöht, die wiederum durch die Änderung der Richtung der aufgebrachten Last zu der Zeit des Umschaltens des Pumpzylinders verursacht wird. In diesem Fall besteht eine Befürchtung, dass die Kavitationserosion an dem Stößelgleitabschnitt weiter erhöht werden kann.
  • Bei der Hochdruckkraftstoffpumpe von Patentliteratur 1 ist der Zuführpfad über der Mitte des Stößels in der Höhenrichtung, das heißt, auf der dem Nocken gegenüberliegenden Seite, ausgebildet. Wenn Kraftstoff von diesem Zuführpfad eingeführt wird, dient dieser Kraftstoff dazu, die Schmierung des Gleitabschnitts des Stößels zu verbessern, und daher wird davon ausgegangen, dass dieser Kraftstoff wenig Einfluss auf die Verringerung der Kavitationserosion hat.
  • In Anbetracht dieser Punkte liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kraftstoffeinspritzpumpe bereitzustellen, welche eine Kavitationserosion eines Stö-ßelgleitabschnitts reduziert.
  • Eine Kraftstoffeinspritzpumpe der vorliegenden Erfindung nimmt Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (1) über einen Kraftstoffzuführdurchlass (5) auf und verdichtet den Kraftstoff und gibt diesen ab.
  • Die Kraftstoffeinspritzpumpe umfasst: eine Nockenwelle (16) mit einem Nocken (17), die zusammen mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine rotiert, ein Gehäuse (40), das eine Nockenkammer (18), welche den Nocken aufnimmt, und eine Stößelkammer (41) in Verbindung mit der Nockenkammer bildet, wobei das Gehäuse (40) derart konfiguriert ist, dass dieses Kraftstoff oder Öl in der Nockenkammer zurückhält, und zumindest einen Antriebsmechanismus (50).
  • Der Antriebsmechanismus umfasst eine Walze (51) in Kontakt mit dem Nocken, welche rotiert und sich entlang einer Außengestalt des Nockens hin und her bewegt, einen Stößel (54), der durch einen durch eine Innenwand der Stößelkammer gebildeten Führungsabschnitt (42) geführt ist, wobei der Stößel derart konfiguriert ist, dass dieser sich zusammen mit der Bewegung der Walze zwischen einem untersten Punkt am nächsten an der Nockenwelle und einem obersten Punkt, der von der Nockenwelle am weitesten entfernt liegt, hin und her bewegt, wobei der zumindest eine Antriebsmechanismus derart konfiguriert ist, dass dieser die Rotationsbewegung des Nockens über die Walze in die Hin- und Herbewegung des Stößels umwandelt, zumindest einen Kolben (31), der durch den Antriebsmechanismus angetrieben wird, um sich integral mit dem Stößel hin und her zu bewegen, und zumindest einen am Gehäuse fixierten Zylinder (20), welcher ein Kolbengleitloch (23), in dem der Kolben gleitet, und eine Verdichtungskammer (24), in die Kraftstoff durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens gesaugt und darin verdichtet wird, bildet, wobei die Verdichtungskammer an einem Endabschnitt des Kolbengleitlochs entfernt von dem Antriebsmechanismus vorgesehen ist.
  • Das Gehäuse bildet zumindest einen Kommunikationsdurchlass (45), der mit der Stößelkammer entweder direkt von dem Kraftstoffzuführdurchlass oder über die Nockenkammer in Verbindung steht, wobei sich der zumindest eine Kommunikationsdurchlass an einer Position zwischen dem Nocken und einer Mitte des Stößels öffnet, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet.
  • Zumindest eine Fluidrückhaltekammer (61, 63, 64, 65, 66) ist in zumindest einem der folgenden Elemente ausgebildet: einer Außenwand des Stößels, die der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses zugewandt ist, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet, und dem Führungsabschnitt um die Öffnung des Kommunikationsdurchlasses, wobei die zumindest eine Fluidrückhaltekammer derart konfiguriert ist, dass diese das von dem Kommunikationsdurchlass zugeführte Fluid aufnimmt.
  • Bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, welche darauf abzielen, die Schmierung des Gleitabschnitts des Stößels zu verbessern, ist der Zuführpfad in der Nähe des Kolbens mit Bezug auf die Mitte des Stößels in der Höhenrichtung ausgebildet, um den Kraftstoff auf möglichst viele Teile des Stößels zu verteilen. Im Gegensatz dazu öffnet sich der Kommunikationsdurchlass der vorliegenden Erfindung an einer Position, die niedriger als die Mitte des Stößels liegt, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet, das heißt, zwischen dem Nocken und der Mitte des Stößels. Wenn der Stößel durch die Rotation des Nockens gekippt wird und das Spaltvolumen am Stößelgleitabschnitt hinter dem Stößel in der Rotationsrichtung vergrößert wird, wird gemäß der vorliegenden Erfindung daher Kraftstoff von dem Kommunikationsdurchlass zu der Fluidrückhaltekammer geführt. Folglich wird der Druckabfall in dem Volumenexpansionsabschnitt verringert und der Kavitationsbetrag wird reduziert. Durch das Reduzieren des Kavitationsbetrags kann die Kavitationserosion reduziert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Gesamtkonfigurationsabbildung einer V-förmigen Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
    • 2 ist eine schematische Abbildung, welche eine Bewegung einer Nockenwelle aufgrund einer Richtungsänderung einer aufgebrachten Last beim Umschalten von Pumpzylindern darstellt.
    • 3 ist eine schematische Abbildung zur Erläuterung des Einflusses der Bewegung der Nockenwelle auf die seitliche Bewegung des Stößels.
    • 4 ist eine Gesamtkonfigurationsabbildung, welche eine Pumpeneinheit der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus am untersten Punkt eines Stößels der Kraftstoffeinspritzpumpe von 4;
    • 6 (a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIa-VIa von 5.
    • 6 (b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIb-VIb von 5.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht des Antriebsmechanismus, wenn sich der Stößel nach oben bewegt.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht des Antriebsmechanismus, wenn sich der Stößel nach unten bewegt.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 10(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Xa-Xa von 9.
    • 10(b) ist eine Querschnittsansicht einer Modifikation der zweiten Ausführungsform entsprechend 10(a).
    • 11 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer vierten Ausführungsform.
    • 13 (a) ist eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie XIIIa-XIIIa in 12 gemäß einer Modifikation der vierten Ausführungsform.
    • 13 (b) ist eine gleiche Ansicht als eine weitere Modifikation der vierten Ausführungsform.
    • 14 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer fünften Ausführungsform.
    • 15 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer sechsten Ausführungsform.
    • 16 (a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVIa-XVIa von 14.
    • 16 (b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVIb-XVIb von 15.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen einer Kraftstoffeinspritzpumpe anhand der Abbildungen beschrieben. In der folgenden Mehrzahl von Ausführungsformen werden für im Wesentlichen gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet, und die Beschreibung kann aus Gründen der Kürze weggelassen werden. Die folgenden ersten bis sechsten Ausführungsformen können gemeinsam als „die vorliegende Ausführungsform“ bezeichnet werden. Eine Kraftstoffeinspritzpumpe 100 der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise als eine Zuführpumpe zum Pumpen bzw. Fördern von Hochdruck-Kraftstoff zu einem Common-Rail in einem Common-Rail-System eines Dieselmotors implementiert sein.
  • Zunächst wird die Gesamtkonfiguration einer V-förmigen Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe 100 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 100 umfasst zwei Pumpeneinheiten, eine erste Pumpeneinheit 110 und eine zweite Pumpeneinheit 120, für eine Nockenwelle 16. Die Nockenwelle 16 umfasst einen Nocken 17, der zusammen mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine rotiert. In der vorliegenden Spezifikation kann jede Pumpeneinheit als ein „Zylinder“ bezeichnet werden, und ein System mit mehreren Pumpeneinheiten wird als ein „Mehrzylinder“-System bezeichnet.
  • Jede Pumpeneinheit umfasst einen Kolben 31, der sich im Inneren eines Zylinders 20 hin und her bewegt, um Kraftstoff zu pumpen bzw. zu fördern, sowie einen Antriebsmechanismus 50, welcher den Kolben 31 antreibt. Das heißt, die Mehrzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe umfasst mehrere Sätze von Zylindern 20, Kolben 31 und Antriebsmechanismen 50. Der Antriebsmechanismus 50 umfasst eine Walze 51, welche mit dem Nocken 17 in Kontakt steht, und einen Stößel 54, der sich gemäß der Rotation des Nockens 17 entlang der Innenwand einer Stößelkammer 41 hin und her bewegt. Die detaillierte Funktionsweise des Antriebsmechanismus 50 wird später beschrieben.
  • In der vorliegenden Spezifikation werden die Achsen der Pumpeneinheiten 110 und 120 hauptsächlich mit Bezug auf die Achsen Z1 und Z2 der Kolben 31 beschrieben. Bei der in 1 gezeigten V-förmigen Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe 100 erstrecken sich die Achsen Z1 und Z2 der beiden Kolben 31 in voneinander abweichende Richtungen, während diese um die Nockenwelle 16 zentriert sind. Die Achsen Z1 und Z2 können beispielsweise um etwa 90° zueinander versetzt sein. Darüber hinaus liegen die Achsen Z1 und Z2 der beiden Kolben 31 in der in 1 gezeigten Ausrichtung betrachtet koplanar in einer zur Nockenwelle 16 orthogonalen Ebene.
  • Als nächstes wird die Kraftstoffströmung beschrieben. Die Pfeile mit durchgezogenen Linien in 1 geben die Strömung von Kraftstoff an, der von einem Kraftstofftank 1 zu der Kraftstoffeinspritzpumpe 100 geführt wird. Die Pfeile mit einer strichpunktierten Linie mit einem Punkt geben die Strömung des Kraftstoffes innerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe 100 an, bei welcher Kraftstoff von den Stößelkammern 41 über Einlassventile 22 in Verdichtungskammern 24 gesaugt wird. Die Pfeile mit einer strichpunktierten Linie mit zwei Punkten geben die Kraftstoffströmung an, die zu dem Kraftstofftank 1 zurückgeführt wird. Die Pfeile mit regelmäßig gestrichelten Linien geben die Strömung von Hochdruck-Kraftstoff an, der aus den Verdichtungskammern 24 über Auslassventile 26 abgegeben wird. Es ist anzumerken, dass die Common-Rail am Ende der Pfeile mit regelmäßig gestrichelten Linien vorhanden ist, aber in der Abbildung nicht dargestellt ist. Der dem Common-Rail zugeführte Hochdruck-Kraftstoff wird auf eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen verteilt und in Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt.
  • Hinsichtlich der durch die Pfeile mit durchgezogenen Linie angezeigten Strömung wird der von einer im Kraftstofftank 1 installierten Förderpumpe 2 geförderte Kraftstoff durch einen Hauptfilter 3 gefiltert und dann durch einen Sekundärfilter 4 im Inneren der Kraftstoffeinspritzpumpe 100 gefiltert. Dann strömt der gefilterte Kraftstoff durch einen Kraftstoffzuführdurchlass 5 und wird innerhalb des Kraftstoffzuführdurchlasses 5 aufgeteilt, um zu einer Nockenkammer 18 und einem Regelventil 7 zu strömen. Das Regelventil 7 reguliert den Kraftstoffdruck auf einen vorbestimmten Bereich. Der durch das Regelventil 7 strömende Kraftstoff läuft mit dem von der Kraftstoffeinspritzpumpe 100 zurückkehrenden Kraftstoff zusammen und wird zum Kraftstofftank 1 zurückgeführt. Es ist anzumerken, dass der zurückkehrende Kraftstoff vor dieser Zusammenführung durch eine Überströmblende 8 strömt.
  • Die Stößel 54 der ersten Pumpeneinheit 110 und der zweiten Pumpeneinheit 120 umfassen jeweils eine Fluidrückhaltekammer 61. Kraftstoff im Kraftstoffzuführdurchlass 5 wird der Fluidrückhaltekammer 61 in der ersten Pumpeneinheit 110 über die Nockenkammer 18 zugeführt. Außerdem teilt sich Kraftstoff im Kraftstoffzuführdurchlass 5 an einem Verzweigungspunkt 6 auf und wird direkt zu der Fluidrückhaltekammer 61 der zweiten Pumpeneinheit 120 geführt. Der Verzweigungspunkt 6 ist stromaufwärts des Regelventils 7 angeordnet, das heißt, zwischen dem Kraftstofftank 1 und dem Regelventil 7 angeordnet. Die Konfiguration und der Betrieb der Fluidrückhaltekammer 61 werden später beschrieben.
  • Bei der Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe 100 vom V-Typ kann die Gesamtpumpenkapazität erhöht werden, indem die beiden Pumpeneinheiten 110 und 120 verwendet werden, um den Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeiten abwechselnd zu fördern. Aufgrund der V-förmigen Anordnung ergeben sich jedoch besondere Bedenken. Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 2 und 3 die spezifischen Bedenken bezüglich der V-förmigen Anordnung beschrieben.
  • Von den beiden Pumpeneinheiten 110 und 120 wird die aktuell pumpende bzw. fördernde Einheit als ein „Pumpzylinder“ bezeichnet. Bei der Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe 100 wird der Pumpzylinder abwechselnd zwischen den beiden Pumpeneinheiten 110 und 120 gewechselt. Zum Zeitpunkt (I) in 2 entspricht die erste Pumpeneinheit 110 dem Pumpzylinder und zum Zeitpunkt (II) entspricht die zweite Pumpeneinheit 120 dem Pumpzylinder. Der Blockpfeil zeigt eine auf die Nockenwelle wirkende Kraft bzw. Nockenwellenwirkkraft Fc. Die erweiterte Ansicht unten in jeder Abbildung zeigt die Verschiebung der Nockenwelle 16 in einer Buchse 15, und der schraffierte Blockpfeil zeigt eine Buchsenreaktionskraft Fbr. Die Buchsenreaktionskraft Fbr wirkt in einer Richtung entgegengesetzt zu der Nockenwellenwirkkraft Fc.
  • Die Richtung der Buchsenreaktionskraft Fbr entspricht zum Zeitpunkt (I) einer Richtung nach rechts unten, wenn die erste Pumpeneinheit 110 die Förderung gerade abgeschlossen hat, und verändert sich zu einer Richtung nach rechts oben, während die zweite Pumpeneinheit 120 fördert, wie beispielsweise zum Zeitpunkt (II). Demgemäß verändert sich die Position der Nockenwelle 16 in der Buchse. Infolgedessen erhöht sich beim Umschalten des Pumpzylinders die Bewegungsgeschwindigkeit der Nockenwelle 16 aufgrund der Änderung der Richtung der aufgebrachten Last.
  • 3 zeigt das Verhalten der Stößel 54 in den Stößelkammern 41 der jeweiligen Gehäuse 40. Wie später beschrieben wird, erzeugt der Nockenmechanismus unabhängig davon, ob ein einzelner Zylinder oder mehrere Zylinder verwendet werden, durch die Rotation des Nockens 17 eine Kraft Fs, welche veranlasst, dass sich die Stößel 54 seitlich bewegen. Außerdem erhöht sich bei der V-förmigen Anordnung, wie mit Bezug auf 2 erläutert, die Bewegungsgeschwindigkeit aufgrund der Änderung der Richtung der aufgebrachten Last, und eine Kraft Fmv aus dieser Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit wirkt auch auf die Stößel 54. Folglich erhöht sich das Spaltvolumen in der Rotationsrichtung des Nockens 17 hinten, und der Kavitationsbetrag nimmt zu. In diesem Fall besteht eine Sorge, dass die Kavitationserosion am Stößelgleitabschnitt weiter erhöht werden kann.
  • In diesem Zusammenhang umfasst die Kraftstoffeinspritzpumpe 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Fluidrückhaltekammern an einer Position beim Stö-ßelgleitabschnitt, an der sich das Spaltvolumen vergrößert und ein Unterdruck erzeugt wird. Zusätzlich wird Überdruck-Kraftstoff von einem Kommunikationsdurchlass zugeführt, um den auftretenden Kavitationsbetrag zu reduzieren. Durch das Reduzieren des Kavitationsbetrags kann die Kavitationserosion reduziert werden.
  • Im Folgenden werden für jede Ausführungsform spezifische Lösungen beschrieben. Das Bezugszeichen der Kraftstoffeinspritzpumpe jeder Ausführungsform wird durch die Ausführungsformnummer als die dritte Ziffer nach „10“ bezeichnet. In den folgenden Ausführungsformen wird die Konfiguration einer Pumpeneinheit im Detail beschrieben. Der Einfachheit halber wird die Seite des Kolbens 31 der Pumpeneinheit als „oben“ bezeichnet und die Seite des Nockens 17 wird als „unten“ bezeichnet. Wie jedoch aus der Konfiguration der V-förmigen Anordnung ersichtlich ist, kann die Richtung zwischen dem Kolben 31 und dem Nocken 17 mit Bezug auf die vertikale Richtung geneigt sein.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Die Kraftstoffeinspritzpumpe 101 gemäß der ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 beschrieben. 4 zeigt die gleiche Kraftstoffströmung wie in 1, für eine Pumpeneinheit. Die verschiedenen Typen von gestrichelten Linien und Pfeilen stellen die gleichen Elemente wie diese in 1 dar. Hochdruck-Kraftstoff wird in der Verdichtungskammer 24 verdichtet und über das Auslassventil 26 zu der Common-Rail 9 abgegeben. Die 5, 7 und 8 zeigen Querschnitte des Antriebsmechanismus 50 am untersten Punkt des Stößels 54, wenn sich der Stößel 54 nach oben bewegt bzw. wenn sich der Stößel nach unten bewegt. 6(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIa-VIa von 5, und 6 (b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIb-VIb von 5.
  • Die vertikale Mittellinie in den 5, 7 und 8 stellt die Achse Z des Kolbens 31 (im Folgenden „Kolbenachse Z“ genannt) dar, der in einem Kolbengleitloch 23 des Zylinders 20 gleitet. Die Walze 51 und der Nocken 17 rotieren jeweils um eine Rotationsachse orthogonal zur Ebene von 5. In einem idealen Zustand, in dem keine Last in der lateralen bzw. seitlichen Richtung der Figur auf den Nocken 17 und den Stößel 54 aufgebracht wird, schneiden eine Rotationsachse Yr der Walze 51 und eine Rotationsachse Yc des Nockens 17 die Kolbenachse Z. Eine Ebene, welche die Kolbenachse Z und die Rotationsachse Yr der Walze 51 (oder die Rotationsachse Yc des Nockens 17) umfasst, wird als Ebene Pyz bezeichnet. Die Ebene Pyz überlappt in den 5, 7 und 8 mit der Kolbenachse Z. Die Ebene Pyz ist parallel zur Ebene von 6(a) und überlappt mit der Y-Achse in Fig. (b). Die Y-Achse in 6(b) ist parallel zur Rotationsachse Yr der Walze 51 und zur Rotationsachse Yc des Nockens 17.
  • Zunächst wird hauptsächlich auf die 5 und 6 Bezug genommen. Das Gehäuse 40 umfasst die Nockenkammer 18 zur Aufnahme des Nockens 17 und die Stößelkammer 41, welche mit der Nockenkammer 18 in Verbindung steht. Die Nockenkammer 18 ist mit Kraftstoff oder Öl gefüllt. Der Antriebsmechanismus 50 einschließlich des Stößels 54 ist in der Stößelkammer 41 aufgenommen. Die Stößelkammer 41 besitzt eine zylindrische Innenwand, die einen Führungsabschnitt 42 zum Führen der Hin- und Herbewegung des Stößels 54 bildet.
  • Der Antriebsmechanismus 50 umfasst die Walze 51, einen Schuh 52 und den Stößel 54. Die Walze 51 steht in Kontakt mit dem Nocken 17 und bewegt sich hin und her, während diese entlang der Außengestalt des Nockens 17 rotiert. Der Schuh 52 ist zwischen der Walze 51 und dem Stößel 54 eingefügt und trägt die Walze 51 rotierbar. Der Stößel 54 weist eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt auf und wird durch den Führungsabschnitt 42 geführt, der durch die Innenwand der Stößelkammer 41 gebildet ist. Der Stößel 54 bewegt sich in Verbindung mit der Bewegung der Walze 51 hin und her. Der Antriebsmechanismus 50 wandelt die Drehbewegung des Nockens 17 über die Walze 51 in die Hin- und Herbewegung des Stößels 54 um und treibt den Kolben 31 durch Übertragen der Hin- und Herbewegung des Stößels 54 auf den Kolben 31 an.
  • Im Folgenden wird der Radius des Nockens 17 am Kontaktpunkt zwischen dem Nocken 17 und der Walze 51 als ein „Kontaktradius“ bezeichnet. Wenn der Nocken 17 rotiert, bewegen sich die Walze 51 und der Stößel 54 bei zunehmendem Kontaktradius nach oben, und bei abnehmendem Kontaktradius bewegen sich die Walze 51 und der Stößel 54 nach unten. In dieser Hinsicht bewegt sich der Stößel 54 zwischen einem „untersten Punkt“ am nächsten an der Nockenwelle 16 und einem „obersten Punkt“, der am weitesten von der Nockenwelle 16 entfernt liegt, hin und her.
  • Der Kolben 31 wird durch den Antriebsmechanismus 50 angetrieben und bewegt sich in dem Kolbengleitloch 23 des Zylinders 20 integral mit dem Stößel 54 hin und her. Eine Rückstellfeder 32 spannt den Stößel 54 über einen am unteren Ende des Kolbens 31 fixierten Sitz 33 hin zu dem Nocken 17 vor. Wenn der Nocken 17 rotiert und sich der Kontaktradius vergrößert, hebt sich der Stößel 54 gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 32.
  • Der Zylinder 20 ist am Gehäuse 40 fixiert und besitzt einen Einlassdurchlass 21, die Verdichtungskammer 24, den Auslassdurchlass 25 und dergleichen zusätzlich zu dem Kolbengleitloch 23, in dem der Kolben 31 gleitet. Der durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 31 angesaugte Kraftstoff wird in der Verdichtungskammer 24 verdichtet. Die Verdichtungskammer 24 ist am Ende des Kolbengleitlochs 23 auf der dem Antriebsmechanismus 50 gegenüberliegenden Seite angeordnet.
  • Insbesondere wird während des Kraftstoffeinlasstaktes der Kolben 31 abgesenkt, das Einlassventil 22 durch einen Befehl von einer ECU (nicht gezeigt) geöffnet und Kraftstoff von dem Einlassdurchlass 21 in die Verdichtungskammer 24 eingeführt. Während des Verdichtungstaktes, nachdem das Einlassventil 22 geschlossen ist, hebt sich der Kolben 31, um den Kraftstoff in der Verdichtungskammer 24 zu verdichten. Während des Auslasstaktes wird das Auslassventil 26 durch den Druck des verdichteten Kraftstoffes geöffnet, und Hochdruck-Kraftstoff wird durch den Auslassdurchlass 25 abgegeben.
  • Zusätzlich zu dieser Basiskonfiguration ist insbesondere bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 101 der ersten Ausführungsform ein Kommunikationsdurchlass 45 im Gehäuse 40 ausgebildet. Wie in den 1 und 4 gezeigt ist, steht der Kommunikationsdurchlass 45 mit der Stößelkammer 41 entweder direkt von dem Verzweigungspunkt 6 im Kraftstoffzuführdurchlass 5 stromaufwärts des Regelventils 7 oder über die Nockenkammer 18 in Verbindung. Wie in 5 gezeigt ist, öffnet sich der Kommunikationsdurchlass 45 an einer Position, die niedriger ist als die Mitte des Stößels 54, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet. Wenn eine Ebene Pxz so definiert ist, dass diese die Kolbenachse Z umfasst und orthogonal zur Rotationsachse Yr der Walze liegt, befindet sich ferner eine Mittelachse X des Kommunikationsdurchlasses auf der Ebene Pxz, wie in 6 gezeigt ist.
  • Zusätzlich ist die Fluidrückhaltekammer 61 an der Außenwand des Stößels 54 ausgebildet. Die Fluidrückhaltekammer 61 nimmt Fluide auf, die von dem Kommunikationsdurchlass 45 zugeführt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird als dieses Fluid Kraftstoff zugeführt. Die Fluidrückhaltekammer 61 ist zumindest in dem Zustand von 5, das heißt, zumindest dann, wenn sich der Stößel 54 an dem untersten Punkt befindet, der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 45 zugewandt. Wie in 6(b) gezeigt, ist die Fluidrückhaltekammer 61 der ersten Ausführungsform als eine ringförmige Nut an der Außenwand des Stößels 54 ausgebildet. Zusätzlich ist ein Fixierungsstift 53 zum Fixieren des Gehäuses 40 und des Stößels 54 aneinander vorgesehen. Als ein Beispiel kann der Fixierungsstift 53 an einer Position in der Umfangsrichtung des Stößels 54 vorgesehen sein. Bei anderen Ausführungsformen sind jedoch keine Fixierungsstifte vorgesehen. Mit anderen Worten, der Fixierungsstift 53 kann bei alternativen Ausführungsformen weggelassen werden.
  • Als nächstes wird ein Betrieb während der Rotation des Nockens 17 unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben. Wie in 7 gezeigt ist, wird der Stößel 54 mit zunehmendem Kontaktradius des Nockens 17 nach oben gedrückt. Zu dieser Zeit wird das untere Ende des Stößels 54 in der Rotationsrichtung nach vorne gedrückt, das heißt, auf den Stößel 54 wirkt eine Kraft in einer Richtung zum Kippen des Stößels 54. Wenn dies auftritt, vergrößert sich der Freiraum zwischen der Außenwand des Stößels 54 und der Innenwand der Stößelkammer 41 in Rotationsrichtung hinter dem Stößel 54, wodurch das Spaltvolumen in diesem Freiraum vergrößert wird.
  • Hier wird ein Vergleichsbeispiel betrachtet, bei dem der Kommunikationsdurchlass 45 im Gehäuse 40 nicht vorgesehen ist. In diesem Fall erhöht sich infolge der Zunahme des Unterdrucks im Volumenexpansionsabschnitt (in 7 mit *1 gekennzeichnet) auch der Betrag der während des Betriebs erzeugten Kavitation. Dies führt zu einer größeren Kavitationserosion, die durch einen Wirkdruck zu der Zeit des Kavitationskollapses verursacht wird. Im Gegensatz dazu wird bei der ersten Ausführungsform Kraftstoff von dem in der Rotationsrichtung des Nockens 17 hinter dem Stößel 54 ausgebildeten Kommunikationsdurchlass 45 zu der Fluidrückhaltekammer 61 geführt, so dass der Druckabfall in dem Volumenexpansionsabschnitt (*1) verringert wird und damit auch die Kavitation reduziert wird. Durch die Reduzierung des Kavitationsbetrags kann die Kavitationserosion reduziert werden.
  • Wie in 8 gezeigt ist, bewegt sich der Stößel 54 mit abnehmendem Kontaktradius des Nockens 17 nach unten, nachdem der Stößel 54 den obersten Punkt passiert. Zu dieser Zeit wird der Stößel 54 durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 32 so geneigt, dass das Spaltvolumen in der entgegengesetzten Richtung wie beim Anheben des Stößels 54, das heißt, der in der Rotationsrichtung vorne liegende Raum, vergrößert wird. Im Falle des Vergleichsbeispiels, bei dem der Kommunikationsdurchlass nicht vorgesehen ist, setzt sich die Erosion, die in dem in 7 gezeigten Zustand erzeugt wird, fort, bis der Druck in dem Volumenexpansionsabschnitt beispielsweise zu dem in 8 gezeigten Zustand zurückkehrt. Im Gegensatz dazu wird bei der ersten Ausführungsform die Rückkehr des Drucks im Volumenexpansionsabschnitt beschleunigt und die Zeit bis zur Beseitigung der Erosion wird verkürzt.
  • (Effekte)
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Stößel 54 aufgrund der Rotation des Nockens 17 gekippt und das Spaltvolumen am Stößelgleitabschnitt in der Rotationsrichtung hinter dem Stößel 54 vergrößert wird, Kraftstoff aus dem Kommunikationsdurchlass 45 zu der Fluidrückhaltekammer 61 geführt. Folglich wird der Druckabfall im Volumenexpansionsabschnitt verringert und der Kavitationsbetrag reduziert. Durch die Reduktion des Kavitationsbetrags kann die Kavitationserosion verringert werden. Insbesondere bei V-förmigen Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpen wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Nockens erhöht, die Richtung der aufgebrachten Last ändert sich und diese Bewegungsgeschwindigkeitszunahme wirkt sich ferner auf das Kippen des Stößels aus. Von daher ist der Effekt der Kavitationsreduktion noch deutlicher, wenn die vorliegende Erfindung auf eine V-förmige Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe angewendet wird.
  • Es ist anzumerken, dass Konfigurationen mit einem Durchlass, der mit dem Stö-ßelgleitabschnitt der Kraftstoffeinspritzpumpe kommuniziert, zusätzlich zu Patentdokument 1 ( DE 10 2016 225 633 A1 ) in der JP H1 1-200989 A und der JP 6394413 B zu finden sind. Diese Dokumente zum Stand der Technik offenbaren jedoch lediglich das Merkmal der Zufuhr von Kraftstoff oder Öl zur Schmierung von dem oberen Abschnitt des Stößelgleitabschnitts, und offenbaren das Merkmal der Zufuhr von Kraftstoff an einer Stelle, an welcher aufgrund der Neigung des Stößels ein Unterdruck erzeugt wird, nicht. Daher gibt es bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technologie keinen technischen Effekt zur Reduktion der Kavitationserosion des Stößelgleitabschnitts.
  • Der Kommunikationsdurchlass 45 der vorliegenden Ausführungsform ist mit Bezug auf die Rotationsrichtung hinter dem Nocken 17 ausgebildet. Wenn die Ebene Pxz so definiert ist, dass diese die Kolbenachse Z umfasst und orthogonal zur Rotationsachse Yr der Walze liegt, befindet sich die Mittelachse X des Kommunikationsdurchlasses 45 auf der Ebene Pxz. Dadurch kann der Kraftstoff genau zu der Position geführt werden, an welcher der Unterdruck aufgrund der Neigung des Stößels 54 erzeugt wird. Daher kann die Kavitationserosion wirkungsvoll unterdrückt werden.
  • Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform der zu dem Kommunikationsdurchlass 45 geführte Kraftstoff von dem Verzweigungspunkt 6 stromaufwärts des Regelventils 7 zugeführt, so dass Kraftstoff mit einem stabilen Druck zugeführt wird. Folglich können der Kavitationsbetrag und die Kavitationserosion auf stabile Art und Weise reduziert werden, ohne von Kraftstoffdruckschwankungen beeinflusst zu werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Nachfolgend wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe 102 gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. In den Querschnittsansichten des Antriebsmechanismus 50, die in 9 und den nachfolgenden Figuren gezeigt sind, ist der Zylinder 20 im Vergleich zu den 5, 7 und 8 der ersten Ausführungsform weggelassen. In der zweiten Ausführungsform ist anstelle der Fluidrückhaltekammer 61 gemäß der ersten Ausführungsform, die eine ringförmige Nut umfasst, eine Fluidrückhaltekammer 63 lokal entlang der Umfangsrichtung in einem Abschnitt der Außenwand des Stößels 54, der dem Kommunikationsdurchlass 45 zugewandt ist, ausgebildet. In 9 ist der Abschnitt der Außenwand des Stößels 54 am unteren Teil des Stößels 54, der in Richtung des Kommunikationsdurchlasses 45 weist (das heißt, die linke Seite in der Abbildung), konkav. Dabei ist der Abschnitt der Außenwand des Stößels 54 am unteren Teil des Stößels 54, der vom Kommunikationsdurchlass 45 weg weist bzw. abgewandt ist (das heißt, die rechte Seite in der Abbildung), gerade.
  • Wie in 10(a) gezeigt ist, kann die lokal beschränkte Fluidrückhaltekammer 63 beispielsweise eine Nutbodenfläche aufweisen, die in einer Bogengestalt konzentrisch zu der Außenwand des Stößels 54 ausgebildet ist. Das heißt, die Fluidrückhaltekammer 63 besitzt in einem Querschnitt in der axialen Richtung betrachtet eine Bogengestalt mit einer konstanten radialen Breite. Bei dieser Konfiguration besitzt der Stößel 54 an dem Kontaktpunkt mit dem Fixierungsstift 53 im Vergleich zu der Ringnutkonfiguration der ersten Ausführungsform eine größere Dicke. Ferner besitzt die lokal beschränkte Fluidrückhaltekammer 64 bei der in 10(b) gezeigten Modifikation einen flachen Nutboden. Das heißt, der Nutboden der Fluidrückhaltekammer 64 besitzt in der axialen Querschnittsansicht die Gestalt einer Sehne eines Kreises entsprechend der Gestalt der Außenwand des Stößels 54. Mit dieser Konfiguration kann der Nutbearbeitungsprozess weiter vereinfacht werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe 103 gemäß einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Zunächst wird mit Bezug auf die erste Ausführungsform der Kommunikationsdurchlass 45, der sich an einer Position unterhalb der Mitte des Stößels 54 öffnet (das heißt, zwischen dem Nocken 17 und der Mitte des Stößels 54), wenn sich der Stößel 54 am untersten Punkt befindet, als ein „unterer Kommunikationsdurchlass 45“ bezeichnet. Gleichermaßen wird die Fluidrückhaltekammer 61, die an der Außenwand des Stößels 54 an einer Position unterhalb der Mitte des Stößels 54 (das heißt, zwischen dem Nocken 17 und der Mitte des Stößels 54) ausgebildet ist, als eine „untere Fluidrückhaltekammer 61“ bezeichnet. In der dritten Ausführung ist zusätzlich zu dem unteren Kommunikationsdurchlass 45 ein oberer Kommunikationsdurchlass 46 im Gehäuse 40 ausgebildet. Ferner ist zusätzlich zu der unteren Fluidrückhaltekammer 61 eine obere Fluidrückhaltekammer 62 weiter an der Außenwand des Stößels 54 ausgebildet.
  • Der obere Kommunikationsdurchlass 46 öffnet sich an einer Position oberhalb der Mitte des Stößels 54 (das heißt, zwischen dem Kolben 31 und der Mitte des Stößels 54), wenn sich der Stößel 54 an dem untersten Punkt befindet. Ähnlich wie der untere Kommunikationsdurchlass 45 steht der obere Kommunikationsdurchlass 46 mit der Stö-ßelkammer 41 entweder direkt vom Kraftstoffzuführdurchlass 5 oder über die Nockenkammer 18 in Verbindung. Die obere Fluidrückhaltekammer 62 ist an der Außenwand des Stößels 54 in der Höhenrichtung zwischen dem Kolben 31 und der Mitte des Stößels 54 ausgebildet und nimmt Fluide auf, die von dem oberen Kommunikationsdurchlass 46 zugeführt werden.
  • Der obere Kommunikationsdurchlass 46 und die obere Fluidrückhaltekammer 62 sind mit Bezug auf den unteren Kommunikationsdurchlass 45 und die untere Fluidrückhaltekammer 61 um die Mitte des Stößels 54 symmetrisch positioniert, wenn diese in der in 11 gezeigten Richtung betrachtet werden, das heißt, wenn diese entlang der Richtung der Rotationsachse Yr der Walze 51 betrachtet werden. Mit anderen Worten, der obere Kommunikationsdurchlass 46 ist in der Rotationsrichtung des Nockens 17 vorne ausgebildet. Zusätzlich sind die untere Fluidrückhaltekammer 61 und die obere Fluidrückhaltekammer 62, die in 11 gezeigt sind, beide als ringförmige Nuten ausgebildet. Basierend auf der zweiten Ausführungsform können jedoch eine oder beide der unteren Fluidrückhaltekammer 61 und der oberen Fluidrückhaltekammer 62 stattdessen als lokal beschränkte Fluidrückhaltekammern entsprechend dem unteren Kommunikationsdurchlass 45 bzw. dem oberen Kommunikationsdurchlass 46 ausgebildet sein.
  • Wie in 11 gezeigt ist, nimmt, wenn der Kontaktradius des Nockens 17 zunimmt und den Stößel 54 nach oben drückt, das Spaltvolumen am Stößelgleitabschnitt auf der linken unteren Seite der Abbildung zu, und gleichzeitig vergrößert sich das Spaltvolumen auf der rechten oberen Seite der Abbildung, die einem diagonalen Eckabschnitt entspricht. In diesem Fall wird Kraftstoff nicht nur von dem unteren Kommunikationsdurchlass 45 zugeführt, sondern auch von dem oberen Kommunikationsdurchlass 46, um beide Druckabfälle in den Abschnitten (*1) und (*2) (siehe 11) zu verringern, in denen das Spaltvolumen vergrößert wird. Folglich kann die Erosion für die diagonalen Ecken des Stößels 54 verringert werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe 104 gemäß einer vierten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass im Gehäuse 40 ferner ein unterer, gegenüberliegender Kommunikationsdurchlass 45C und ein oberer, gegenüberliegender Kommunikationsdurchlass 46C ausgebildet sind. Wenn hier eine Ebene Pyz so definiert ist, dass diese die Kolbenachse Z und die Walzenachse Yr umfasst, weist der untere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass 45C über die Ebene Pyz zu dem unteren Kommunikationsdurchlass 45, und der obere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass 46C weist über die Ebene Pyz zu dem oberen Kommunikationsdurchlass 46. Mit anderen Worten, der untere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass 45C ist in der Rotationsrichtung des Nockens 17 vorne ausgebildet und der obere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass 46C ist in der Rotationsrichtung des Nockens 17 hinten ausgebildet.
  • Wenn die untere Fluidrückhaltekammer 61 ringförmig ausgebildet ist, entspricht die untere Fluidrückhaltekammer 61 zusammen sowohl dem unteren Kommunikationsdurchlass 45 als auch dem unteren, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 45C. Wenn die obere Fluidrückhaltekammer 62 ringförmig ausgebildet ist, entspricht die obere Fluidrückhaltekammer 62 ferner zusammen sowohl dem oberen Kommunikationsdurchlass 46 als auch dem oberen, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 46C.
  • Darüber hinaus zeigen die 13(a) und 13(b) Beispiele einer Fluidrückhaltekammer gemäß einem modifizierten Beispiel der vierten Ausführungsform. Obwohl die 13(a) und 13(b) Querschnitte des unteren Kommunikationsdurchlasses 45 und des unteren, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlasses 45C zeigen, gilt Gleiches für den oberen Kommunikationsdurchlass 46 und den oberen, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 46C. In dem in 13(a) gezeigten Beispiel sind zwei Fluidrückhaltekammern 63 und 63C, die jeweils einen bogenförmigen Nutboden entsprechend 10(a) aufweisen, an symmetrischen Positionen über die Ebene Pyz separat ausgebildet. In dem in 13(b) gezeigten Beispiel sind zwei Fluidrückhaltekammern 64 und 64C, die jeweils einen flach gestalteten Nutboden entsprechend 10(b) aufweisen, separat an symmetrischen Positionen über die Ebene Pyz ausgebildet.
  • Wie in 8 gezeigt ist, vergrößert sich das Spaltvolumen in Rotationsrichtung vor dem Stößel 54, wenn sich der Kontaktradius des Nockens 17 verringert und sich der Stößel 54 von dem obersten Punkt nach unten bewegt. In diesem Fall wird Kraftstoff von dem unteren, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 45C und dem oberen, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 46C zugeführt, um beide Druckabfälle in den Abschnitten (*3) und (*4) (siehe 12) zu verringern, in denen das Spaltvolumen vergrößert ist. Folglich können auch die Kavitation und Erosion reduziert werden, wenn sich der Stößel 54 nach unten bewegt.
  • Als eine alternative Ausführungsform kann neben dem unteren Kommunikationsdurchlass 45 und dem oberen Kommunikationsdurchlass 46 nur ein Durchlass aus dem unteren, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 45C und dem oberen, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass 46C ausgebildet sein. Ferner können alternativ nur der untere Kommunikationsdurchlass 45 und der untere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass 45C vorgesehen sein, ohne dass der obere Kommunikationsdurchlass 46 vorgesehen ist.
  • (Fünfte und sechste Ausführungsformen)
  • Als nächstes werden Kraftstoffeinspritzpumpen 105, 106 gemäß einer fünften und sechsten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform und dergleichen ist die Fluidrückhaltekammer 61 an der Außenwand des Stößels 54, die der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 45 zugewandt ist, ausgebildet. In der fünften und sechsten Ausführungsform dagegen sind Fluidrückhaltekammern 65 und 66 in dem Führungsabschnitt 42 des Gehäuses 40 um die Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 45 herum ausgebildet.
  • In der fünften Ausführungsform, die in den 14 und 16(a) gezeigt ist, ist die Fluidrückhaltekammer 65 als eine ringförmige Nut entlang des Innenumfangs des Führungsabschnitts 42 ausgebildet und umfasst die Peripherie der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 45. In der sechsten Ausführungsform, die in den 15 und 16(b) gezeigt ist, ist die Fluidrückhaltekammer 66 lokal nur an der Peripherie der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 45 ausgebildet.
  • Auf diese Art und Weise werden bei der Ausbildung der Fluidrückhaltekammern 65 und 66 im Führungsabschnitt 42 des Gehäuses 40 die gleichen technischen Effekte erzielt wie bei der Konfiguration, bei welcher die Fluidrückhaltekammer 61 an der Außenwand des Stößels 54 ausgebildet ist. Ferner kann die Fluidrückhaltekammer sowohl an der Außenwand des Stößels 54 als auch an dem Führungsabschnitt 42 des Gehäuses 40 ausgebildet sein. Ferner kann als eine Kombination der dritten und vierten Ausführungsformen eine Fluidrückhaltekammer entsprechend dem oberen Kommunikationsdurchlass 46 in dem Führungsabschnitt 42 des Gehäuses 40 ausgebildet sein.
  • (Weitere Ausführungsformen)
    1. (A) Bei den vorstehenden Ausführungsformen gibt es für jede Funktion einen Kommunikationsdurchlass. Die dritte Ausführungsform umfasst beispielsweise zwei Arten von Kommunikationsdurchlässen (einen unteren Kommunikationsdurchlass 45 und einen oberen Kommunikationsdurchlass 46), und die vierte Ausführungsform umfasst vier Arten von Kommunikationsdurchlässen (ferner mit zwei gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlässen). In beiden Fällen ist nur ein Kommunikationsdurchlass 45 im unteren Abschnitt in der Rotationsrichtung hinten vorgesehen. Als eine Alternative können beispielsweise eine Mehrzahl von Kommunikationsdurchlässen parallel im unteren Abschnitt in der Rotationsrichtung hinten vorgesehen sein. Mit anderen Worten, der Kommunikationsdurchlass von dem Kraftstoffzuführdurchlass 5 kann sich an einem Punkt teilen, und Kraftstoff kann der Stößelkammer 41 aus einer Mehrzahl von Öffnungen zugeführt werden.
    2. (B) Der Antriebsmechanismus des Stößels 31 kann derart konfiguriert sein, dass die Bewegung der Walze 51 direkt auf den Stößel 54 übertragen wird, ohne den Schuh 52 vorzusehen, wie in den vorstehenden Ausführungsformen.
    3. (C) Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Zweizylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer V-förmigen Anordnung beschränkt und kann auf irgendeine Kraftstoffeinspritzpumpe vom Mehrzylinder-Typ angewendet werden, wie z.B. eine mit mehreren Pumpeneinheiten, die im gleichen Winkel zueinander in verschiedenen Ebenen orthogonal zur Nockenwelle 16 angeordnet sind, oder eine mit mehreren Pumpeneinheiten, die in verschiedenen Winkeln parallel angeordnet sind. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Mehrzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe beschränkt und kann auf eine Einzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe angewendet werden.
    4. (D) Die Kraftstoffeinspritzpumpe der vorliegenden Erfindung ist nicht auf einen Dieselmotor beschränkt und kann einer Kraftstoffpumpe für einen Ottomotor oder andere Arten von Motoren entsprechen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann mit verschiedenen Modifikationen implementiert werden, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016225633 A1 [0003, 0041]
    • JP H11200989 A [0041]
    • JP 6394413 B [0041]

Claims (8)

  1. Kraftstoffeinspritzpumpe, welche Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (1) über einen Kraftstoffzuführdurchlass (5) aufnimmt und den Kraftstoff verdichtet und abgibt, aufweisend: eine Nockenwelle (16) mit einem Nocken (17), die zusammen mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine rotiert; ein Gehäuse (40), welches eine Nockenkammer (18), die den Nocken aufnimmt, und eine Stößelkammer (41) in Verbindung mit der Nockenkammer bildet, wobei das Gehäuse (40) derart konfiguriert ist, dass dieses Kraftstoff oder Öl in der Nockenkammer zurückhält; zumindest einen Antriebsmechanismus (50), mit: einer Walze (51) in Kontakt mit dem Nocken, welche rotiert und sich entlang einer Außengestalt des Nockens hin und her bewegt, einem Stößel (54), der durch einen durch eine Innenwand der Stößelkammer gebildeten Führungsabschnitt (42) geführt ist, wobei der Stößel derart konfiguriert ist, dass sich dieser zusammen mit der Bewegung der Walze zwischen einem untersten Punkt am nächsten an der Nockenwelle und einem obersten Punkt, der von der Nockenwelle am weitesten entfernt liegt, hin und her bewegt, wobei der zumindest eine Antriebsmechanismus derart konfiguriert ist, dass dieser die Rotationsbewegung des Nockens über die Walze in die Hin- und Herbewegung des Stößels umwandelt, zumindest einem Kolben (31), der durch den Antriebsmechanismus angetrieben wird, um sich integral mit dem Stößel hin und her zu bewegen, und zumindest einem am Gehäuse fixierten Zylinder (20), welcher ein Kolbengleitloch (23), in dem der Kolben gleitet, und eine Verdichtungskammer (24), in die Kraftstoff durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens gesaugt und darin verdichtet wird, bildet, wobei die Verdichtungskammer an einem Endabschnitt des Kolbengleitlochs entfernt von dem Antriebsmechanismus vorgesehen ist, wobei das Gehäuse zumindest einen Kommunikationsdurchlass (45) bildet, der mit der Stößelkammer entweder direkt von dem Kraftstoffzuführdurchlass oder über die Nockenkammer in Verbindung steht, wobei sich der zumindest eine Kommunikationsdurchlass an einer Position zwischen dem Nocken und einer Mitte des Stößels öffnet, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet, und zumindest eine Fluidrückhaltekammer (61, 63, 64, 65, 66) in zumindest einem der folgenden Elemente ausgebildet ist: einer Außenwand des Stößels, die der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses zugewandt ist, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet, und dem Führungsabschnitt um die Öffnung des Kommunikationsdurchlasses, wobei die zumindest eine Fluidrückhaltekammer derart konfiguriert ist, dass diese ein von dem Kommunikationsdurchlass zugeführtes Fluid aufnimmt.
  2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei eine Achse (X) von zumindest einem des zumindest einen Kommunikationsdurchlasses auf einer Ebene (Pxz) liegt, die eine Achse (Z) des Kolbens umfasst und orthogonal zu einer Rotationsachse (Yr) der Walze ist.
  3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, wobei zumindest einer des zumindest einen Kommunikationsdurchlasses in der Rotationsrichtung des Nockens hinten ausgebildet ist.
  4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Regelventil (7), welches einen Kraftstoffdruck so reguliert, dass dieser innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, in dem Kraftstoffzuführdurchlass vorgesehen ist, und der Kommunikationsdurchlass die Stößelkammer mit dem Kraftstoffzuführdurchlass an einem Punkt zwischen dem Kraftstofftank und dem Regelventil verbindet.
  5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kraftstoffeinspritzpumpe einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Mehrzylinder-Typ entspricht, die mehrere Sätze aus dem Zylinder, dem Kolben und dem Antriebsmechanismus umfasst, und die Achse von jedem der mehreren Kolben sich um die Nockenwelle in unterschiedliche Richtungen zueinander erstreckt.
  6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kraftstoffeinspritzpumpe einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Mehrzylinder-Typ entspricht, die mehrere Sätze aus dem Zylinder, dem Kolben und dem Antriebsmechanismus umfasst, und die Achse von jedem der mehreren Kolben auf einer gemeinsamen Ebene orthogonal zur Nockenwelle angeordnet ist.
  7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kommunikationsdurchlass einem unteren Kommunikationsdurchlass entspricht und die Fluidrückhaltekammer einer unteren Fluidrückhaltekammer entspricht, das Gehäuse ferner zumindest einen oberen Kommunikationsdurchlass (46) bildet, der mit der Stößelkammer entweder direkt von dem Kraftstoffzuführdurchlass oder über die Nockenkammer in Verbindung steht, wobei sich der zumindest eine Kommunikationsdurchlass an einer Position zwischen dem Kolben und der Mitte des Stößels öffnet, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet, zumindest eine obere Fluidrückhaltekammer (62) in zumindest einem der folgenden Elemente ausgebildet ist: einer Außenwand des Stößels, die der Öffnung des oberen Kommunikationsdurchlasses zugewandt ist, wenn sich der Stößel an der untersten Position befindet, und dem Führungsabschnitt um die Öffnung des oberen Kommunikationsdurchlasses, wobei die zumindest eine obere Fluidrückhaltekammer derart konfiguriert ist, dass diese Fluid aufnimmt, das von dem oberen Kommunikationsdurchlass zugeführt wird, und der obere Kommunikationsdurchlass und die obere Fluidrückhaltekammer entlang der Rotationsachsenrichtung der Walze betrachtet mit Bezug auf den unteren Kommunikationsdurchlass und die untere Fluidrückhaltekammer um die Mitte des Stößels symmetrisch positioniert sind.
  8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse ferner einen unteren, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass (45C) und/oder einen oberen, gegenüberliegenden Kommunikationsdurchlass (46) bildet, und unter der Annahme, dass eine Ebene (Pyz) die Achse (Z) des Kolbens und die Rotationsachse (Yr) der Walze umfasst, der untere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass dem unteren Kommunikationsdurchlass über die Ebene zugewandt ist und der obere, gegenüberliegende Kommunikationsdurchlass dem oberen Kommunikationsdurchlass über die Ebene zugewandt ist.
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