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WO2012049069A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

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Publication number
WO2012049069A1
WO2012049069A1 PCT/EP2011/067484 EP2011067484W WO2012049069A1 WO 2012049069 A1 WO2012049069 A1 WO 2012049069A1 EP 2011067484 W EP2011067484 W EP 2011067484W WO 2012049069 A1 WO2012049069 A1 WO 2012049069A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
pressure pump
housing
eccentric
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/067484
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schmidbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of WO2012049069A1 publication Critical patent/WO2012049069A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/48—Assembling; Disassembling; Replacing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure pump, for example a fuel pump, with the aid of which fuel for a motor vehicle can be conveyed.
  • high pressure pumps in motor vehicles as a fuel pump, in particular for diesel fuels used in ⁇ play, in common rail systems, wherein the fuel to a pressure of about 1000 to 2000 is compacted bar.
  • the high pressure pump has a compressor unit with a cylinder for high pressure compression.
  • Compressor unit has a driven by a shaft with an eccentric piston, which is guided in a cylinder bore of the cylinder.
  • the high-pressure pump according to the invention for conveying fuel, in particular diesel fuel, for a motor vehicle comprises a first housing part with a first bearing point, a second housing part with a second bearing point, a shaft for driving the high-pressure pump, wherein the shaft in the first bearing point and the second bearing point is mounted, at least one eccentric, wherein the eccentric is arranged on the shaft, and the eccentric is releasably connected to the shaft and the first housing part and the second housing part are integrally formed as a pump housing.
  • the shaft can be designed as a continuous rotationally symmetrical standard component, where ⁇ be made possible by cost savings due to the simpler geometry of the shaft in the production.
  • the eccentric may be configured as an eccentrically designed socket.
  • the eccentric can be releasably connected, for example, positively, or by means of an additional fastening element with the shaft.
  • the mounting of the eccentric on the shaft can be done during assembly of the high-pressure pump, wherein after the introduction of the eccentric in the pump housing, the shaft can be inserted into the housing and connected to the eccentric.
  • the use of a continuous rotationally symmetrical shaft allows the arrangement of the first bearing and the second bearing in the same one-piece pump housing, whereby an offset of the first bearing to the second bearing can be avoided.
  • the first bearing and the second bearing can be arranged spaced from each other. As a result, a particularly good alignment of the first bearing point and the second bearing point can be achieved, so that a
  • the low-pressure function of the high-pressure pump can be integrated into the pump housing, whereby the lid or the control disk used in conventional high-pressure pumps can be dispensed with, whereby the production of the high-pressure pump according to the invention can be simplified and costs can be reduced.
  • the high-pressure pump has a cylinder in which a piston is guided to convey the fuel and can be driven by the eccentric.
  • the cylinder may have a cylinder housing with a cylinder bore, in which the piston is guided.
  • the pump housing has a first opening for the axial introduction of the shaft into the pump housing and at least one second opening for the radial introduction of the eccentric in the pump housing.
  • the openings can be adapted to the dimensions of the components to be introduced.
  • the geometry of the pump housing can be designed in such ⁇ that the bearings are arranged for rotatable mounting of the shaft in a one-piece pump housing.
  • the first opening for axial insertion of the shaft into the pump housing may have a slightly larger diameter than the largest shaft diameter.
  • the at least one second opening may be configured such that the eccentric can be introduced into the pump housing in the radial direction, essentially at right angles to the axis of rotation of the shaft. After inserting the eccentric in the pump housing, the shaft can be inserted through the first opening in the pump housing and connected to the eccentric.
  • the number of second openings can be increased and the configuration of the second opening can different drive types, such as an eccentric ring with sliding block, a circular drive or a cam with Roller joints, to be adjusted.
  • the high-pressure pump according to the invention makes it possible, due to the first opening adapted to the shaft diameter, for smaller bearing point dimensions , since the shaft is introduced into the pump housing separately from the eccentric, as a result of which the installation space required for the high-pressure pump is reduced.
  • the first bearing point is arranged on one of the first opening facing side of the pump housing and the second bearing point is disposed on a side remote from the first opening side of the pump housing, wherein the diameter of the first bearing is greater than the diameter of the second bearing point , Due to the fact that the diameter of the first bearing point is greater than the diameter of the second bearing point, the shaft can have a smaller diameter at the points which are not supported at the first bearing point, for example a diameter adapted to the second bearing point the introduction side of the shaft more space for the introduction of the shaft into the pump housing, whereby damage to the first bearing can be avoided.
  • the shaft has a first shaft section with a first shaft diameter for bearing in the first bearing point, a second shaft section with a second shaft diameter for bearing in the second bearing point, and a third shaft section with a third shaft Shaft diameter for receiving the eccentric, wherein the third shaft diameter is greater than or equal to the second shaft diameter and less than or equal to the first shaft diameter.
  • the third shaft section may, for example, have a toothing formed in the axial direction for a positive connection of the shaft with a correspondingly configured eccentric.
  • the second shaft portion can be inserted with a smaller second shaft diameter than the third shaft portion through the third shaft portion, and a first shaft portion with an example, larger first shaft diameter than the third shaft diameter can form a shoulder, as a stop for the eccentric a prevents too much passage of the shaft through the eccentric.
  • the second opening can be closed by a cylinder housing.
  • the function of sealing the pump housing, in particular the second opening can be combined with the function of accommodating the cylinder, whereby additional components can be avoided.
  • the cylinder housing projects at least partially into the pump housing. Characterized in that the cylinder housing projects at least partially into the pump housing, a defined arrangement of the cylinder housing can be achieved relative to the pump housing. Moreover, the pump housing, particularly in the area of the second opening can be reinforced by the projecting into the pump housing cylinder housing, whereby the occurring forces can be better distributed on the Pum ⁇ pen housing due to the high pump pressures.
  • a cylinder bore is formed in the cylinder housing.
  • the cylin ⁇ derbohrung can be formed in the region of the cylinder housing, which projects into the pump housing.
  • a compact assembly are formed, which includes the high-pressure region of the high-pressure pump.
  • the cylinder with the cylinder bore with the bearing in the cylinder bore piston and fuel connections may be arranged in the cylinder housing.
  • first bearing and the second bearing point is formed as a sliding bearing ⁇ out. Due to the fact that the first bearing point and the second bearing point are designed as slide bearings, in addition to a simplified assembly, a uniform load application from the shaft to the bearing points over the existing bearing point widths can be ensured.
  • Design of the high-pressure pump can be ensured an improved alignment of the first bearing and the second bearing, which due to the low-loss fluid friction while avoiding skewing the shaft operation with reduced wear can be ensured.
  • Particularly preferred exactly one shaft seal is provided for sealing the pump housing. Due to the inventive design of the high pressure pump having a first opening for introducing the shaft and a second opening which can be closed by the cylinder housing, the number of
  • Shaft seal or an axial shaft seal can be configured.
  • the shaft seal may be arranged on the first opening, wherein the pump housing at the first opening may have a recess suitable for receiving the shaft seal, for example a seal seat.
  • the shaft seal seals the low-pressure region of the high-pressure pump, for example, against escaping oil or dirt from the outside.
  • the invention further relates to a motor vehicle with a high-pressure pump as described above and further developed. With the help of the high pressure pump according to the invention, the wear of the components of the high pressure pump can be reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a high-pressure pump according to the invention with a cylinder housing and a piston.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a high-pressure pump according to the invention with a cylinder housing and two pistons.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a high-pressure pump according to the invention with two cylinder housings and two pistons. It should first be noted that the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
  • a high pressure pump 10 is Darge ⁇ represents.
  • the high-pressure pump 10 comprises a one-piece pump housing 12 in which a shaft 14 is arranged, the shaft 14 being connected to an eccentric or eccentric section 16. More precisely, the pump housing 12 consists of a first housing part 40 and a second housing part 42.
  • the eccentric 16 may be formed in one or more parts, for example, an inner eccentric element, which is connected to the shaft 14, and an outer eccentric element.
  • the shaft 14 is at a first bearing 18 of the first
  • the high-pressure pump 10 further comprises a Zy ⁇ cylinder 21 with a cylinder housing 26, in which a cylinder bore 24 is provided.
  • a piston 22 is reciprocable (in the image plane up and down to move) out.
  • the piston 22 is in contact with the eccentric 16 and is raised or lowered by the latter when the shaft 14 rotates with the eccentric 16. In this way, the drive of the piston takes place.
  • the cylinder housing 26 projects at least partially into the pump housing 12.
  • the pump housing 12 has, in addition to a first opening 28, a second opening 30.
  • the second opening 30 is used in the assembly of the high-pressure pump 10 of the radial
  • the second opening 30 is closed by the cylinder housing 26 in the fully assembled high-pressure pump 10.
  • the shaft 14 is inserted axially in the direction of its axis of rotation into the pump housing 12 and through the eccentric 16 after the eccentric 16 is already in.
  • the first opening 28 is used during assembly of the high-pressure pump 10 of the introduction of the shaft 14 in the interior of the pump housing the pump housing 12 has been arranged.
  • the shaft 14 projects partially out of the pump housing 12 and the first opening 28, and can be connected to a drive to drive the high-pressure pump to ⁇ .
  • a seal seat is provided for receiving a shaft seal 32, which can prevent leakage of the oil of the sliding bearing 12 from the pump housing.
  • the shaft 14 has at the first bearing 18 a first shaft portion 34, at the second bearing 20, a second shaft portion 36 and a third shaft portion 38 on the receptacle of the eccentric 16.
  • the second Shaft diameter at the second shaft portion 36 corresponds to the third shaft diameter at the third shaft portion 38.
  • the first shaft diameter of the shaft 14 at the first shaft portion 34 is larger than the second and the third shaft diameter.
  • the shaft 14 forms a shoulder, which acts in the axial direction as a stop for the eccentric 16, whereby the shaft 14 and the eccentric 16 can be brought into a defined position to each other.
  • FIG. 2 shows a high-pressure pump 10 according to the invention with a cylinder housing 26 and two pistons 22.
  • the shaft 14 is arranged, which is connected to an eccentric 16.
  • the eccentric 16 is in the form of a double eccentric, which allows the movement of two pistons 22 simultaneously.
  • the piston 22 to be moved are offset in the axial direction of the shaft 14, arranged side by side on the same side of the pump housing 12.
  • the cylinder housing 26 is arranged in the second opening 30 of the pump housing 12 and closes it. Due to the configuration of the eccentric 16, the pistons 22 do not compress the fuel in the cylinder bores 24 at the same time, but offset in time, whereby pressure peaks can be compensated and the delivery rate of the high-pressure pump can be increased.
  • a high pressure pump 10 according to the invention with two Zylinderge ⁇ housings 26 and two pistons 22 is shown in Fig. 3.
  • the high-pressure pump 10 comprises a one-piece pump housing 12 in which the shaft 14 is arranged, wherein the shaft 14 is connected to the eccentric 16.
  • the eccentric 16 is designed such that two in the axial direction of the shaft 14 lying at a height, but arranged on opposite sides of the pump housing 12 piston 22 can be moved by the eccentric 16.
  • Die Exzenter 16 ist in der AusNFung 16 anrobe.
  • the opposing pistons 22 are each movably mounted in a cylinder bore 24 and thereby move in a common mode. For example, the pistons 22 compress at the same time the fuel in the cylinder bores 24.
  • the two cylinder bores 24 are each arranged in a separate cylinder housing 26.
  • the pump housing 12 has two second openings 30, which are arranged according to the arrangement of the pistons on ge ⁇ opposite sides of the pump housing 12th
  • the second openings 30 are each each closed by a cylinder housing 26, which partially project into the pump housing 12 pen ⁇ .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Eine Hochdruckpumpe (10) zum Fördern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, für ein Kraftfahrzeug, umfasst einen ersten Gehäuseteil (40) mit einer ersten Lagerstelle (18), einen zweiten Gehäuseteil (42) mit einer zweiten Lagerstelle (20), eine Welle (14) zum Antrieb der Hochdruckpumpe, wobei die Welle (14) in der ersten Lagerstelle (18) und der zweiten Lagerstelle (20) gelagert ist, mindestens einen Exzenter (16), wobei der Exzenter (16) auf der Welle (14) angeordnet ist, und wobei der Exzenter (16) lösbar mit Welle (14) verbunden ist und der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil einstückig als ein Pumpengehäuse (12) ausgebildet sind. Dabei kann der Exzenter einen in einem Zylinder der Hochdruckpumpe geführten Kolben (22) zur Kraftstoffförderung antreiben. Durch die erfindungsgemässe Hochdruckpumpe (10) ist es möglich, den Verschleiss der Bauteile der Hochdruckpumpe (10) zu verringern.

Description

Beschreibung
Hochdruckpumpe Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe, beispielsweise eine Kraftstoffpumpe, mit deren Hilfe Kraftstoff für ein Kraft¬ fahrzeug gefördert werden kann.
Üblicherweise werden Hochdruckpumpen in Kraftfahrzeugen als Kraftstoffpumpe, insbesondere für Dieselkraftstoffe, bei¬ spielsweise bei Common Rail Systemen eingesetzt, wobei der Kraftstoff bis auf einen Druck von ca. 1 000 bis 2 000 bar verdichtet wird. Die Hochdruckpumpe weist eine Verdichtereinheit mit einem Zylinder zur Hochdruckverdichtung auf. Die
Verdichtereinheit weist einen von einer Welle mit einem Exzenter angetriebenen Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung des Zylinders geführt ist.
Nachteilig bei einer derartigen Hochdruckpumpe ist, dass aufgrund des hohen Druckes bei der Verdichtung des Kraftstoffes die Bauteile der Hochdruckpumpe einem starken Verschleiß un¬ terliegen .
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hochdruckpumpe zu schaffen, mit deren Hilfe der Verschleiß der Bauteile der Hochdruckpumpe verringert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, für ein Kraftfahrzeug, umfasst einen ersten Gehäuseteil mit einer ersten Lagerstelle, einen zweiten Gehäuseteil mit einer zweiten Lagerstelle, eine Welle zum Antrieb der Hochdruckpumpe, wobei die Welle in der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle gelagert ist, mindestens einen Exzenter, wobei der Exzenter auf der Welle angeordnet ist, und der Exzenter lösbar mit der Welle verbunden ist und der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil einstückig als ein Pumpengehäuse ausgebildet sind. Durch den lösbar mit der Welle verbundenen Exzenter wird ermöglicht, dass der Exzenter und die Welle getrennt voneinander hergestellt werden. Dadurch kann die Welle als ein durchgehend rotationssymetrisches Standardbauteil ausgestaltet sein, wo¬ durch Kosteneinsparungen aufgrund der einfacheren Geometrie der Welle in der Herstellung ermöglicht werden. Der Exzenter kann als eine exzentrisch ausgeführte Buchse ausgestaltet sein. Der Exzenter kann beispielsweise kraftschlüssig, formschlüssig oder mittels eines zusätzlichen Befestigungselementes mit der Welle lösbar verbunden werden. Die Montage des Exzenters auf der Welle kann bei der Montage der Hochdruckpumpe erfolgen, wobei nach dem Einbringen des Exzenters in das Pumpengehäuse die Welle in das Gehäuse eingebracht und mit dem Exzenter verbunden werden kann. Die Verwendung einer durchgehend rotationssymetrischen Welle ermöglicht die Anordnung der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle in demselben einstückigen Pumpengehäuse, wodurch ein Versatz der ersten Lagerstelle zu der zweiten Lagerstelle vermieden werden kann. Die erste Lagerstelle und die zweite Lagerstelle können zueinander beabstandet angeordnet sein. Dadurch kann eine besonders gute Fluchtung der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle erreicht werden, so dass ein
Schiefstellung oder Verkanten der Welle vermieden werden kann. Durch die verbesserte Fluchtung der Lagerstellen kann eine gleichmäßigere Einbringung der Wellenlast in die Lagerstelle erreicht werden. Durch die gleichmäßigere Einbringung der Wellenlast in die Lagerstellen kann eine Kantenbelastung in den Lagerstellen vermieden werden, wodurch erreicht wird, dass im Betrieb der Hochdruckpumpe der Verschleiß insbesondere der Welle im Bereich der Lagerstellen verringert werden kann. Zudem werden teure Arbeitsgänge zur Herstellung der Fluchtung der Lager- stellen, beispielsweise Ausspindeln der montierten Lagerstellen, vermieden. Darüber hinaus erfolgt der Kraftfluss durch die Lagerstellenreaktionskräfte innerhalb des einstückigen Pumpengehäuses, wodurch eine robustere und verformungsärmere Hochdruckpumpe ermöglicht wird. Bei der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe kann die Niederdruckfunktion der hochdruckpumpe in das Pumpengehäuse integriert werden, wodurch der bei üblichen Hochdruckpumpen verwendete Deckel bzw. die Steuerscheibe entfallen kann, wodurch die Herstellung der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe vereinfacht und Kosten reduziert werden können.
Gemäß einer Ausgestaltung hat die Hochdruckpumpe einen Zylinder, in dem ein Kolben zur Förderung des Kraftstoffs geführt und durch den Exzenter antreibar ist. Dabei kann der Zylinder ein Zylindergehäuse mit einer Zylinderbohrung aufweisen, in welcher der Kolben geführt ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Pumpengehäuse eine erste Öffnung zur axialen Einbringung der Welle in das Pumpengehäuse und mindestens eine zweite Öffnung zur radialen Einbringung des Exzenters in das Pumpengehäuse auf. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Pumpengehäuse eine erste Öffnung und mindestens eine zweite Öffnung zur separaten Einbringung der Welle und des Exzenters in das Pumpengehäuse aufweist, können die Öffnungen den Abmessungen der einzubringenden Bauteile angepasst werden. Durch die separaten Öffnungen kann die Geometrie des Pumpengehäuses derart aus¬ gestaltet werden, dass die Lagerstellen zur drehbaren Lagerung der Welle in einem einstückigen Pumpengehäuse angeordnet sind. Die erste Öffnung zur axialen Einbringung der Welle in das Pumpengehäuse kann einen etwas größeren Durchmesser aufweisen, als der größte Wellendurchmesser. Die mindestens eine zweite Öffnung kann derart ausgestaltet sein, dass der Exzenter in radialer Richtung, im Wesentlichen rechtwinklig zur Rotationsachse der Welle, in das Pumpengehäuse einbringbar ist. Nach dem Einbringen des Exzenters in das Pumpengehäuse kann die Welle durch die erste Öffnung in das Pumpengehäuse eingesteckt und mit dem Exzenter verbunden werden. Bei der Verwendung einer
Mehrkolbenpumpe kann die Anzahl der zweiten Öffnungen erhöht werden und die Ausgestaltung der zweiten Öffnung kann unterschiedlichen Antriebsarten, beispielsweise einem Exzenterring mit Gleitschuh, einem Kreisringantrieb oder einer Nocke mit Rollenstößen, angepasst werden. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe durch die dem Wellendurchmesser angepasste erste Öffnung kleinere Lagerstellenabmes¬ sungen, da die Welle getrennt von dem Exzenter in das Pum- pengehäuse eingebracht wird, wodurch der für die Hochdruckpumpe benötigte Bauraum verringert werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Lagerstelle an einer der ersten Öffnung zugewandten Seite des Pumpengehäuses angeordnet ist und die zweite Lagerstelle an einer von der ersten Öffnung abgewandten Seite des Pumpengehäuses angeordnet ist, wobei der Durchmesser der ersten Lagerstelle größer ist als der Durchmesser der zweiten Lagerstelle. Dadurch, dass der Durchmesser der ersten Lagerstelle größer ist als der Durchmesser der zweiten La- gerstelle, kann die Welle an den Stellen, welche nicht an der ersten Lagerstelle gelagert werden einen kleineren Durchmesser aufweisen, beispielsweise einen Durchmesser angepasst an die zweite Lagerstelle, wodurch an der Einbringungsseite der Welle mehr Platz für das Einbringen der Welle in das Pumpengehäuse ist, wodurch eine Beschädigung der ersten Lagerstelle vermieden werden kann.
Weiterhin ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Welle einen ersten Wellenabschnitt mit einem ersten Wellendurchmesser zur Lagerung in der ersten Lagerstelle aufweist, einen zweiten Wellenabschnitt mit einem zweiten Wellendurchmesser zur Lagerung in der zweiten Lagerstelle aufweist, und einen dritten Wellenabschnitt mit einem dritten Wellendurchmesser zur Aufnahme des Exzenter aufweist, wobei der dritte Wellendurchmesser größer als oder gleich dem zweiten Wellendurchmesser und kleiner als oder gleich dem ersten Wellendurchmesser ist. Dadurch, dass der zweite Wellendurchmesser kleiner und der dritte Wellendurchmesser kleiner oder gleich dem ersten Wellendurchmesser sein kann, ist bei der Einbringung der Welle in das Pumpengehäuse durch die erste
Öffnung und durch die erste Lagerstelle hindurch mehr Platz zum Einbringen der Welle in das Gehäuse. Dadurch wird ein Spalt um die Welle ausgebildet der einen geringeren Kraftaufwand zum Einbringen der Welle erfordert als bei einer Welle mit einem konstanten Durchmesser. Zudem wird durch den Spalt ein Beschädigen der ersten Lagerstelle beim Einbringen der Welle in das Pumpengehäuse vermieden. Weiterhin kann der dritte Wellenab- schnitt beispielsweise eine in axialer Richtung ausgebildete Verzahnung für eine formschlüssige Verbindung der Welle mit einem entsprechend ausgestalteten Exzenter aufweisen. Dabei kann beispielsweise der zweite Wellenabschnitt mit einem geringeren zweiten Wellendurchmesser als der dritte Wellenabschnitt durch den dritten Wellenabschnitt hindurch gesteckt werden, und ein erster Wellenabschnitt mit einem beispielsweise größeren ersten Wellendurchmesser als der dritte Wellendurchmesser kann einen Absatz ausbilden, der wie ein Anschlag für den Exzenter ein zu weites Hindurchstecken der Welle durch den Exzenter verhindert.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Öffnung durch ein Zylindergehäuse verschließbar ist. Durch das Verschließen der zweiten Öffnung durch das Zylindergehäuse kann die Funktion der Abdichtung des Pumpengehäuses, insbesondere der zweiten Öffnung, mit der Funktion der Unterbringung des Zylinders vereint werden, wodurch zusätzliche Bauteile vermieden werden können.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ragt das Zylindergehäuse zumindest teilweise in das Pumpengehäuse hinein. Dadurch, dass das Zylindergehäuse zumindest teilweise in das Pumpengehäuse hineinragt, kann eine definierte Anordnung des Zylindergehäuses relativ zu dem Pumpengehäuse erreicht werden. Darüber hinaus kann das Pumpengehäuse, insbesondere im Bereich der zweiten Öffnung, durch das in das Pumpengehäuse hineinragende Zylindergehäuse verstärkt werden, wodurch die auftretenden Kräfte aufgrund der hohen Pumpendrücke besser auf das Pum¬ pengehäuse verteilt werden können.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Zylindergehäuse eine Zylinderbohrung ausgebildet. Die Zylin¬ derbohrung kann dabei in dem Bereich des Zylindergehäuses ausgebildet sein, welcher in das Pumpengehäuse hineinragt. Durch die Ausbildung der Zylinderbohrung in dem Zylindergehäuse kann beispielsweise eine kompakte Baugruppe ausgebildet werden, welche den Hochdruckbereich der Hochdruckpumpe umfasst. Bei¬ spielsweise können in dem Zylindergehäuse der Zylinder mit der Zylinderbohrung mit dem in der Zylinderbohrung gelagerte Kolben und Kraftstoffanschlüssen angeordnet werden. Durch die Zusammenfassung des Hochdruckbereiches der Hochdruckpumpe in ein kompaktes Bauteil können die Montagekosten verringert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die erste Lagerstelle und die zweite Lagerstelle als Gleitlager ausge¬ bildet. Dadurch, dass die erste Lagerstelle und die zweite Lagerstelle als Gleitlager ausgestaltet sind, kann neben einer vereinfachten Montage ein gleichmäßiger Lasteintrag von der Welle auf die Lagerstellen über die vorhandenen Lagerstel- lenbreiten gewährleistet werden. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der Hochdruckpumpe kann eine verbesserte Fluchtung der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle gewährleistet werden, wodurch aufgrund der verlustarmen Flüssigkeitsreibung unter Vermeidung einer Schiefstellung der Welle ein Betrieb mit verringertem Verschleiß gewährleistet werden kann.
Besonders bevorzugt ist genau eine Wellendichtung zur Abdichtung des Pumpengehäuses vorgesehen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Hochdruckpumpe mit einer ersten Öffnung zum Einbringen der Welle und einer zweiten Öffnung, welche durch das Zylindergehäuse verschließbar ist, kann die Anzahl der
Dichtstellen reduziert werden. Zum Abdichten der Welle, welche mit einem Antrieb verbindbar ist und aus dem Pumpengehäuse, insbesondere der ersten Öffnung, herausragen kann, ist genau eine Wellendichtung vorgesehen, welche in Form einer radialen
Wellendichtung oder einer axialen Wellendichtung ausgestaltet sein kann. Die Wellendichtung kann an der ersten Öffnung angeordnet sein, wobei das Pumpengehäuse an der ersten Öffnung eine für die Aufnahme der Wellendichtung geeignete Ausnehmung, beispielsweise einen Dichtungssitz, aufweisen kann. Die Wellendichtung dichtet den Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe beispielsweise gegen austretendes Öl oder Schmutz von außen ab. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer wie vorstehend aus- und weitergebildeten Hochdruckpumpe. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe kann der Verschleiß der Bauteile der Hochdruckpumpe verringert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die an¬ liegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1: eine schematische Schnittansicht einer erfindungs¬ gemäßen Hochdruckpumpe mit einem Zylindergehäuse und einem Kolben.
Fig. 2: eine schematische Schnittansicht einer erfindungs¬ gemäßen Hochdruckpumpe mit einem Zylindergehäuse und zwei Kolben.
Fig. 3: eine schematische Schnittansicht einer erfindungs¬ gemäßen Hochdruckpumpe mit zwei Zylindergehäusen und zwei Kolben. Es sei zunächst bemerkt, dass in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 10 darge¬ stellt. Die Hochdruckpumpe 10 umfasst ein einstückiges Pum- pengehäuse 12 in welchem eine Welle 14 angeordnet ist, wobei die Welle 14 mit einem Exzenter bzw. Exzenterabschnitt 16 verbunden ist. Genauer gesagt besteht das Pumpengehäuse 12 aus einem ersten Gehäuseteil 40 und einem zweiten Gehäuseteil 42. Der Exzenter 16 kann dabei einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, bei- spielsweise aus einem inneren Exzenterelement, welches mit der Welle 14 verbunden ist, und einem äußeren Exzenterelement. Die Welle 14 ist an einer ersten Lagerstelle 18 des ersten
Gehäuseteils 40 und an einer zweiten Lagerstelle 20 des zweiten Gehäuseteils 42 drehbar gelagert. Die erste Lagerstelle 18 und die zweite Lagerstelle 20 sind dabei in Form von Gleitlagern ausgestaltet. Die Hochdruckpumpe 10 umfasst ferner einen Zy¬ linder 21 mit einem Zylindergehäuse 26, in dem eine Zylin- derbohrung 24 vorgesehen ist. In der Zylinderbohrung 24 wird ein Kolben 22 hin- und herbewegbar (in der Bildebene nach oben und nach unten bewegbar) geführt . Der Kolben 22 steht dabei in Kontakt mit dem Exzenter 16 und wird von diesem angehoben bzw. gesenkt, wenn sich die Welle 14 mit dem Exzenter 16 dreht. Auf diese Weise erfolgt der Antrieb des Kolbens. Durch nicht dargestellte
Kraftstoffleitungen gelangt Kraftstoff in einen oberen Abschnitt der Zylinderbohrung 24 und wird durch den Kolben 22 bei dessen Bewegung nach oben verdichtet und unter hohem Druck in eine ebenfalls nicht dargestellte Hochdruckleitung gepresst, um nach der Verdichtung zumindest teilweise beispielsweise an ein
Common-Rail-System zur Kraftstoffeinspritzung weitergeleitet zu werden. Das Zylindergehäuse 26 ragt zumindest teilweise in das Pumpengehäuse 12 hinein. Das Pumpengehäuse 12 weist neben einer ersten Öffnung 28 eine zweite Öffnung 30 auf. Die zweite Öffnung 30 dient bei der Montage der Hochdruckpumpe 10 der radialen
Einbringung des Exzenters 16 in den Innenraum des Pumpengehäuses 12. Die zweite Öffnung 30 wird bei der fertig montierten Hochdruckpumpe 10 durch das Zylindergehäuse 26 verschlossen. Die erste Öffnung 28 dient bei der Montage der Hochdruckpumpe 10 der Einbringung der Welle 14 in den Innenraum des Pumpengehäuses 12. Die Welle 14 wird dabei axial in Richtung ihrer Rotationsachse in das Pumpengehäuse 12 und durch den Exzenter 16 eingesteckt, nachdem der Exzenter 16 bereits in dem Pumpengehäuse 12 angeordnet worden ist. Die Welle 14 ragt teilweise aus dem Pumpengehäuse 12 und der ersten Öffnung 28 heraus, und kann mit einem Antrieb verbunden werden, um die Hochdruckpumpe zu be¬ treiben. In der ersten Öffnung 28 ist ein Dichtungssitz vorgesehen zur Aufnahme einer Wellendichtung 32, welche ein Austreten des Öles der Gleitlager aus dem Pumpengehäuse 12 verhindern kann. Die Welle 14 weist an der ersten Lagerstell 18 einen ersten Wellenabschnitt 34 auf, an der zweiten Lagerstelle 20 einen zweiten Wellenabschnitt 36 und einen dritten Wellenabschnitt 38 an der Aufnahme des Exzenters 16. Der zweite Wellendurchmesser an dem zweiten Wellenabschnitt 36 entspricht dem dritten Wellendurchmesser an dem dritten Wellenabschnitt 38. Der erste Wellendurchmesser der Welle 14 an dem ersten Wellenabschnitt 34 ist größer als der zweite und der dritte Wellendurchmesser. Dadurch bildet die Welle 14 einen Absatz aus, welcher in axialer Richtung wie ein Anschlag für den Exzenter 16 wirkt, wodurch die Welle 14 und der Exzenter 16 in eine definierte Lage zueinander gebracht werden können.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 10 mit einem Zylindergehäuse 26 und zwei Kolben 22. In dem Pumpengehäuse 12 ist die Welle 14 angeordnet, welche mit einem Exzenter 16 verbunden ist. Der Exzenter 16 ist in Form eines Doppelexzenters ausgebildet, der das Bewegen von zwei Kolben 22 gleichzeitig ermöglicht. Die zu bewegenden Kolben 22 sind dabei in axialer Richtung der Welle 14 versetzt, nebeneinander auf derselben Seite des Pumpengehäuses 12 angeordnet. Dadurch, dass die Kolben 22 auf derselben Seite des Pumpengehäuses 12 angeordnet sind, können die erforderlichen Zylinderbohrungen 24 beide nebeneinander in einem Zylindergehäuse 26 angeordnet werden. Das Zylindergehäuse 26 ist dabei in der einen zweiten Öffnung 30 des Pumpengehäuses 12 angeordnet und verschließt diese. Durch die Ausgestaltung des Exzenters 16 verdichten die Kolben 22 den Kraftstoff in den Zylinderbohrungen 24 nicht zeitgleich, sondern zeitlich versetzt, wodurch Druckspitzen ausgeglichen und die Förderleistung der Hochdruckpumpe erhöht werden können.
Eine erfindungsgemäße Hochdruckpumpe 10 mit zwei Zylinderge¬ häusen 26 und zwei Kolben 22 wird in Fig. 3 gezeigt. Die Hochdruckpumpe 10 umfasst ein einstückiges Pumpengehäuse 12 in welchem die Welle 14 angeordnet ist, wobei die Welle 14 mit dem Exzenter 16 verbunden ist. Der Exzenter 16 ist derart ausgestaltet, dass zwei in axialer Richtung der Welle 14 auf einer Höhe liegende, aber auf gegenüberliegenden Seiten des Pumpengehäuses 12 angeordnete Kolben 22 durch den Exzenter 16 bewegt werden können. Die sich gegenüberliegenden Kolben 22 sind jeweils in einer Zylinderbohrung 24 bewegbar gelagert und bewegen sich dabei im Gleichtakt. Die Kolben 22 verdichten beispielsweise gleichzeitig den Kraftstoff in den Zylinderbohrungen 24. Die beiden Zylinderbohrungen 24 sind jeweils in einem separaten Zylindergehäuse 26 angeordnet. Zur Aufnahme der beiden Zy¬ lindergehäuse 26 weist das Pumpengehäuse 12 zwei zweite Öffnungen 30 auf, welche entsprechend der Anordnung der Kolben auf ge¬ genüberliegenden Seiten des Pumpengehäuses 12 angeordnet sind. Die zweiten Öffnungen 30 werden jede jeweils von einem Zylindergehäuse 26 verschlossen, welche teilweise in das Pum¬ pengehäuse 12 hineinragen.

Claims

Patentansprüche
1. Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen ersten Gehäuseteil (40) mit einer ersten Lagerstelle (18) , einen zweiten Gehäuseteil (42) mit einer zweiten Lagerstelle (20) , eine Welle (14) zum Antrieb der Hochdruckpumpe, wobei die Welle (14) in der ersten Lagerstelle (18) und der zweiten Lagerstelle (20) gelagert ist, mindestens einen Exzenter (16), wobei der Exzenter (16) auf der Welle (14) angeordnet ist, wobei , der Exzenter (16) lösbar mit Welle (14) verbunden ist und der erste Gehäuseteil (40) und der zweite Gehäuseteil (42) einstückig als ein Pumpengehäuse (12) ausgebildet sind.
2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet ferner durch einen Zylinder (21), in dem ein Kolben (22) zur Förderung des Kraftstoffs geführt und durch den Exzenter (16) antreibbar ist.
3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (21) ein Zylindergehäuse (26) mit einer
Zylinderbohrung (24) aufweist, in welcher der Kolben (22) geführt ist .
4. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Pumpengehäuse (12) eine erste Öffnung (28) zur axialen Einbringung der Welle (14) in das Pumpengehäuse (12) aufweist und mindestens eine zweite Öffnung (30) zur radialen Einbringung des Exzenters (16) in das Pumpengehäuse (12) aufweist.
5. Hochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerstelle (18) an einer der ersten Öffnung (28) zugewandten Seite des Pumpengehäuses (12) angeordnet ist und die zweite Lagerstelle (20) an einer von der ersten Öffnung (28) abgewandten Seite des Pumpengehäuses (12) angeordnet ist, wobei der Durchmesser der ersten Lagerstelle (18) größer ist als der Durchmesser der zweiten Lagerstelle (20) .
6. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) einen ersten Wellenabschnitt (34) mit einem ersten Wellendurchmesser zur Lagerung in der ersten Lagerstelle (18) aufweist,
einen zweiten Wellenabschnitt (36) mit einem zweiten Wellendurchmesser zur Lagerung in der zweiten Lagerstelle (20) aufweist, und
einen dritten Wellenabschnitt (38) mit einem dritten Wellendurchmesser zur Aufnahme des Exzenter (16) aufweist,
wobei der dritte Wellendurchmesser größer als oder gleich dem zweiten Wellendurchmesser und
kleiner als oder gleich dem ersten Wellendurchmesser ist.
7. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (30) durch das Zy¬ lindergehäuse (26) verschließbar ist.
8. Hochdruckpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (26) zumindest teilweise in das Pumpengehäuse (12) hineinragt.
9. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerstelle (18) und die zweite Lagerstelle (20) als Gleitlager ausgebildet sind.
10. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine Wellendichtung (32) zur Ab¬ dichtung des Pumpengehäuses (12) vorgesehen ist.
11. Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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