DE102008001839A1

DE102008001839A1 - Internal combustion engine has housing and plug-in pump for supplying fuel at high pressure to fuel injection system, where fuel injection system has drive shaft rotating around axis

Info

Publication number: DE102008001839A1
Application number: DE200810001839
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2009-11-26

Abstract

The internal combustion engine has housing (1) and a plug-in pump (2) for supplying fuel at high pressure to a fuel injection system. The fuel injection system has a drive shaft (3) rotating around an axis with a cam protruding in a radial direction. The cam is formed as a double cam (9). The drive shaft has a rotational axis, which is arranged on an imaginary bisecting line surface (18). The imaginary bisecting line surface is arranged in a common cutting edge of an imaginary projection of two layer outer surfaces (11) of the housing.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung geht aus von einer Verbrennungskraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The Invention is based on an internal combustion engine after the Genus of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Eine solche Pumpe ist aus der DE19522306B4 bekannt. Dabei ist für die Hochdruckversorgung der Brennräume mit Kraftstoff eine Steckpumpe vorgesehen, die in eine Bohrung des Zylinderkopfes eingefügt ist und mit einem einfachen Nocken der Nockenwelle in Eingriff steht. Bei einer Umdrehung der Nockenwelle ergibt sich dabei jeweils ein Pumpenhub, was für viele Anwendungen unzureichend ist. Es besteht daher der Wunsch, die Förderleistung zu vergrößern.Such a pump is out of the DE19522306B4 known. In this case, a plug-in pump is provided for the high-pressure supply of the combustion chambers with fuel, which is inserted into a bore of the cylinder head and is in engagement with a simple cam of the camshaft. One revolution of the camshaft results in each case one pump stroke, which is insufficient for many applications. There is therefore a desire to increase the delivery rate.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe mit den Merkmalen von Anspruch 1 hat den Vorteil, jede Steckpumpe je Umdrehung der Antriebswelle zwei Pumpenhübe ausführt, was einer Verdoppelung der Förderleistung entspricht. Außerdem sind einem einzelnen Doppelnocken jeweils zwei Steckpumpen zugeordnet, mit der Folge, dass sich je Umdrehung der Antriebswelle vier Pumpenhübe ergeben, die im Abstand einer 90° Umdrehung der Antriebswelle aufeinanderfolgen. Dadurch ist es nicht erforderlich, die Antriebswelle zu verstärken oder zu verlängern oder größere Steckpumpen als bisher zu verwenden, um eine Vervierfachung der Förderleistung zu erzielen. Hierdurch ergeben sich deutlich erweiterte Anwendungsmöglichkeiten gegenüber allen bisher bekannten Bauformen.The inventive high-pressure fuel pump with The features of claim 1 has the advantage of each plug-in pump each Revolution of the drive shaft performs two pump strokes, which corresponds to a doubling of the delivery rate. Furthermore are assigned to a single double cam each two plug-in pumps, with the result that per revolution of the drive shaft four pump strokes resulting in the distance of a 90 ° rotation of the drive shaft consecutive. This does not require the drive shaft to reinforce or extend or larger Plug-in pumps than previously used to quadruple the To achieve delivery. This results clearly extended application options compared to all previously known designs.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe angegeben.In the dependent claims are advantageous embodiments and further developments of the high-pressure pump according to the invention specified.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 wird eine Möglichkeit angeboten, die Hochdruckanschlüsse sämtlicher Steckpumpen in einer Versorgungsleiste zu bündeln. Der Anschluss der einzelnen Steckpumpe und damit zugleich die Montage vereinfachen sich dadurch erheblich.By The training according to claim 2 becomes an option offered, the high pressure connections of all Plug-in pumps in a supply strip to bundle. Of the Connection of the single plug-in pump and thus at the same time the assembly This simplifies considerably.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 wird eine Möglichkeit angeboten, die Niederdruckanschlüsse sämtlicher Steckpumpen in einer Versorgungsleiste zu bündeln. Der Anschluss der einzelnen Steckpumpe und damit zugleich die Montage vereinfachen sich dadurch erheblich.By The training according to claim 3 becomes an option offered, the low pressure connections of all Plug-in pumps in a supply strip to bundle. Of the Connection of the single plug-in pump and thus at the same time the assembly This simplifies considerably.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 erübrigt es sich bei der Montage, besondere Aufmerksamkeit auf die korrekte Abdichtung zu verwenden. Es genügt vielmehr, die zu verbindenden Teile korrekt zusammenzufügen und in der erforderlichen Weise zu verpressen, was bei einer gegenseitigen Verschraubung lediglich der Anwendung eines einfach zu ermittelnden, spezifisch vorgeschriebenen Drehmoments bedarf. Dies kann von Industrierobotern erzeugt und in einer Massenproduktion bei einer automatischen Montage gleichbleibend generiert werden.By the training according to claim 4 is unnecessary When assembling, pay special attention to the correct Seal to use. Rather, it is enough to connect them Assemble parts correctly and in the required Way to compress what in a mutual screwing only the application of an easily determinable, specifically prescribed Torque required. This can be generated by industrial robots and consistent in mass production with automatic assembly to be generated.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 5 wird sichergestellt, dass in den die einzelnen Leitungsdurchbrüche unmittelbar umschließenden Bereichen der einander gegenüberliegenden Dichtflächen der Steckpumpen und der Versorgungsleiste die maximalen Flächenpressungen auftreten. Dadurch können auch unter dem Einfluss von Kapillarkräften keine Kraftstoffbestandteile den Dichtspalt zwischen den Dichtflächen passieren.By the training according to claim 5 is ensured that in the the individual line breakthroughs directly enclosing areas of the opposite Sealing surfaces of the plug-in pumps and the supply strip the maximum surface pressures occur. Thereby can also under the influence of capillary forces no fuel components Pass the sealing gap between the sealing surfaces.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 6 wird eine alternative Bauform angegeben, bei der die im Bereich der Dichtflächen angeordneten Ein- und Ausgänge durch austauschbare Dichtringe abgedichtet sind. Bei einem Austausch einer Komponente erübrigt es sich dadurch, alle den Dichtspalt berührenden Komponenten zu erneuern, was im Reparaturfall zu einer Kostenersparnis führt.By The training according to claim 6 will be an alternative Design specified, in which the area of the sealing surfaces arranged inputs and outputs by exchangeable sealing rings are sealed. When replacing a component is unnecessary It thereby, all the sealing gap-contacting components to renew, which leads to a cost saving in case of repair.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 7 werden besonders günstig verfügbare, zum Teil genormte Dichtringe zwischen den Dichtflächen zur Anwendung gebracht, die in einer Werkstatt bevorratet werden können und dadurch im Reparaturfall sofort verfügbar sind.By the training according to claim 7 become special cheaply available, partly standardized sealing rings placed between the sealing surfaces used in a workshop can be stored and thereby in the Repair case are immediately available.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläutert.A exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying Drawing shown. It will be explained in more detail below.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Verbrennungskraftmaschine in einem Bereich von einer Gehäuseecke, in dem zwei Steckpumpen montiert sind, die gemeinsam mit einem einzigen Doppelnocken einer einzigen Antriebswelle in Verbindung stehen. 1 shows a section of an internal combustion engine in a region of a housing corner in which two plug-in pumps are mounted, which are commonly associated with a single double cam of a single drive shaft.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die in 1 gezeigte Verbrennungskraftmaschine umfasst ein Gehäuse 1, dass im wesentlichen quaderförmiger Gestalt ist und das im Bereich von einer Ecke eine sich parallel zur Längsrichtung erstreckende Antriebswelle 3 enthält, die um ihre Achse 19 rotiert und mit einem Doppelnocken 9 versehen ist. Der Doppelnocken besteht aus zwei spiegelbildlich in radialer Richtung radial nach außen vorspringenden Teilnocken, bezogen auf die Rotationsachse 19. An die Teilnocken sind die Enden von Kolben 5 von Druckfedern 6 elastisch angepresst. Bei rotierender Antriebswelle 3 verschieben sich die Kolben 5 in den sie aufnehmenden Zylindern 8 in Richtung des zugehörigen Pumpenraumes 21 hin- und her, wobei abwechselnd Kraftstoff über einen Niederdruckeingang 15, 16 angesogen und über einen Hochdruckausgang 20 ausgepresst und in einen nicht dargestellten Hochdrucksammler überführt wird, an den die ebenfalls nicht gezeigten Injektoren der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen sind. Die Kolben 5 sind außerhalb der Zylinder 8 an jeweils einer Tasse 7 starr festgelegt, die in oder auf einer die Zylinder 8 konzentrisch umschließenden Führungsfläche geführt ist. Dadurch werden Querkräfte von der Kolbenpassung ferngehalten, die sich vor allem beim Pumpenhub ergeben können.In the 1 shown internal combustion engine comprises a housing 1 in that it is of substantially parallelepipedal shape and that in the region of one corner is a drive shaft extending parallel to the longitudinal direction 3 contains that around its axis 19 rotated and with a double cam 9 is provided. The double cam consists of two mirror images in radial direction radially outwardly projecting part cam, based on the axis of rotation 19 , To the partial cams are the ends of pistons 5 of compression springs 6 elastically pressed. With rotating drive shaft 3 the pistons move 5 in the cylinders receiving them 8th in the direction of the associated pump chamber 21 back and forth, with alternating fuel over a low pressure input 15 . 16 aspirated and via a high pressure outlet 20 is pressed and transferred to a high-pressure collector, not shown, to which the injectors, also not shown, of the internal combustion engine are connected. The pistons 5 are outside the cylinder 8th on one cup each 7 rigidly fixed in or on one of the cylinders 8th is guided concentrically surrounding guide surface. As a result, lateral forces are kept away from the piston fitting, which can arise especially during the pump stroke.

Die von den Teilnocken berührten Kolben der Steckpumpen 2 werden dadurch bei einer vollen Umdrehung der Antriebswelle 3 jeweils zweimal in den sie umschließenden Zylindern 8 in Richtung der Pumpenräume 21 verschoben, was zwei Pumpenhüben entspricht. Die Kolben 5 der beiden Steckpumpen 2 werden dabei nach jeweils einer 90° Umdrehung der Antriebswelle 3 in Richtung ihres Pumpenraums 21 verschoben. Trotz einer Vervierfachung des geförderten Volumens ist es daher nicht erforderlich, die Antriebswelle 3 zu verstärken oder einen weiteren Nocken an der Antriebswelle anzubringen.The pistons of the plug-in pumps touched by the partial cams 2 become characterized by a full rotation of the drive shaft 3 twice each in the enclosing cylinders 8th in the direction of the pump rooms 21 shifted, which corresponds to two pump strokes. The pistons 5 the two plug-in pumps 2 are doing after every 90 ° rotation of the drive shaft 3 in the direction of her pump room 21 postponed. Despite a quadrupling of the volume delivered, it is therefore not necessary, the drive shaft 3 to reinforce or attach another cam on the drive shaft.

Zur Erzielung diesen Effektes ist der Nocken als Doppelnocken 9 ausgebildet ist und, von der Achse 19 betrachtet, spiegelbildlich in die einander entgegengesetzten Richtungen vorspringende Teilnocken hat, dass die Antriebswelle 3 eine Rotationsachse hat, die auf einer gedachten, winkelhalbierenden Fläche 18 angeordnet ist, die in der gemeinsamen Schnittkante der gedachten Verlängerung von zwei ebenen Außenflächen 11 des Gehäuses 1 angeordnet ist, die einander unter einem Winkel von 90° in der Schnittkante durchschneiden und dass die Außenflächen 11 von Bohrungen 12 durchbrochen sind, in die zwei einander unter einem Winkel von 90° zugeordnete Einsteckpumpen 4 eingesetzt sind, mit Kolben 5, die beide mit dem Doppelnocken 9 in Eingriff stehen.To achieve this effect, the cam is a double cam 9 is formed and, from the axis 19 considered, mirror-inverted in the opposite directions projecting part cam has that the drive shaft 3 has an axis of rotation that is on an imaginary, bisecting area 18 is arranged in the common cutting edge of the imaginary extension of two flat outer surfaces 11 of the housing 1 is arranged, which intersect each other at an angle of 90 ° in the cutting edge and that the outer surfaces 11 of holes 12 are pierced, in the two each other at an angle of 90 ° associated plug-in pumps 4 are used, with pistons 5 both with the double cam 9 engage.

Die Schnittkante kann körperlich vorhanden sein. Im vorliegenden Fall ist die Schnittkante nicht körperlich vorhanden, weil die betreffende Ecke der Verbrennungskraftmaschine 1 abgerundet ausgebildet ist, um Verletzungsrisiken beim Handling zu vermeiden. Die Außenflächen sind jedoch eben ausgebildet und als Schnittkante wird bei einer solchen Bauform die Schnittkante angenommen, die sich ergibt, wenn man sich die Außenflächen stetig ergänzt denkt bis zu einer Stelle, an der sie sich gegenseitig unter einem Winkel von 90° durchschneiden. In dieser Stelle ist die Winkelhalbierende zwischen den einander unter einem Winkel von 90° zugeordneten Außenflächen zu errichten, auf der die Achse 19 der Antriebswelle 3 angeordnet ist.The cutting edge can be physically present. In the present case, the cutting edge is not physically present because the corner of the internal combustion engine 1 rounded to avoid injury risks during handling. However, the outer surfaces are flat and the cut edge is assumed in such a design, the cutting edge, which is obtained when you think the outer surfaces constantly complemented to a point where they intersect each other at an angle of 90 °. In this point, the bisecting line between the mutually at an angle of 90 ° associated outer surfaces to erect, on which the axis 19 the drive shaft 3 is arranged.

Die Bohrungen 12, in die die Steckpumpen 2 eingefügt sind, durchdringen die Außenflächen 11 der Verbrennungskraftmaschine senkrecht. Die gedachten Verlängerungen ihrer Mittellinien durchschneiden daher einander ebenfalls in der Achse 19 der Antriebswelle 3.The holes 12 into which the plug-in pumps 2 are inserted, penetrate the outer surfaces 11 the internal combustion engine vertically. The imaginary extensions of their midlines therefore also intersect each other in the axis 19 the drive shaft 3 ,

Die Schnittkante der gedacht verlängerten Außenflächen 11 ist außenseitig von einer Versorgungsleiste 14 übergriffen, die sich parallel zu der Achse 19 erstreckt, wobei die Versorgungsleiste 14 für jede Steckpumpe 4 mit zumindest einen Hochdruckeingang 20 versehen sein kann, der mit dem entsprechenden Hochdruckausgang der zugehörigen Steckpumpe 2 dicht verpressbar ist, und wobei alle Hochdruckeingänge 20 mit einem nicht dargestellten, ersten Hochdrucksammler für Kraftstoff verbunden sind.The cutting edge of the intended extended outer surfaces 11 is outside of a supply rail 14 overlapped, which are parallel to the axis 19 extends, with the supply rail 14 for each plug-in pump 4 with at least one high pressure input 20 may be provided with the corresponding high-pressure outlet of the associated plug-in pump 2 is tightly compressible, and where all high-pressure inputs 20 are connected to a first high-pressure accumulator for fuel, not shown.

Die Versorgungsleiste 14 hat bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel für jede Steckpumpe 2 einen Niederdruckausgang 15, der mit dem entsprechenden Niederdruckeingang der entsprechenden Steckpumpe 2 dicht verpressbar ist, wobei alle Niederdruckausgänge 15 an einen zweiten Sammler 16 der Versorgungsleiste 14 angeschlossen sind.The supply bar 14 has in the illustrated embodiment for each plug-in pump 2 a low pressure outlet 15 , with the corresponding low-pressure inlet of the corresponding plug-in pump 2 is tightly compressible, with all low-pressure outputs 15 to a second collector 16 the supply bar 14 are connected.

Die Hoch- und die Niederdruckausgänge der Versorgungsleiste 14 und der Steckpumpen 2 können auf den einander zugewandten Flächen in versetzten Ebenen angeordnet sein, um Berührungen zu vermeiden. Die Einsteckpumpen 2 und/oder die Versorgungsleiste sind 14 auf den einander zugewandten Flächen 17 mit einer dichtenden Beschichtung aus einem polymeren Werkstoff versehen, bevorzugt aus Gummi.The high and low pressure outlets of the supply rail 14 and the plug-in pumps 2 may be arranged on the facing surfaces in staggered planes to avoid contact. The plug-in pumps 2 and / or the supply bar are 14 on the facing surfaces 17 provided with a sealing coating of a polymeric material, preferably made of rubber.

Die Beschichtung ist an die Flächen 17 durch Anvulkanisieren angeformt und in den die Ein- und Ausgänge umschließenden Bereichen verdickt ausgebildet, um an diesen Stellen bei der senkrechten Verpressung der Dichtflächen miteinander die größte spezifische Flächenpressung zu erzielen und auf diese Weise eine besonders zuverlässige Abdichtung.The coating is on the surfaces 17 formed by scorching and formed in the enclosing the inputs and outputs areas thickened to achieve at these points in the vertical compression of the sealing surfaces together the largest specific surface pressure and in this way a particularly reliable seal.

Die Einsteckpumpen 2 und/oder die Versorgungsleiste 14 können in den die Ein- und Ausgänge umschließenden Bereichen der Dichtflächen mit Ringnuten zur Einfügung von Dichtringen versehen sein, was die Reparaturfähigkeit verbessert. Die Dichtringe können dabei durch O-Ringe aus polymerem oder metallischem Werkstoff gebildet sein.The plug-in pumps 2 and / or the supply bar 14 may be provided in the inlet and outlet enclosing areas of the sealing surfaces with annular grooves for insertion of sealing rings, which improves the repair capability. The sealing rings can be formed by O-rings of polymeric or metallic material.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19522306 B4 [0002]

Claims

Internal combustion engine with a housing ( 1 ) and at least one plug-in pump ( 2 ) to the fuel high pressure supply of the fuel injection system, comprising one about an axis 19 rotating drive shaft ( 3 ) with a radially projecting cam, to which the end of at least one in a cylinder back and wegwegwegable piston ( 5 ) with a compression spring ( 6 ) is pressed, with the end in a cup ( 7 ) is rigidly fixed in or on one of the cylinders ( 8th ) concentrically enclosing guide surface is guided, characterized in that the cam as a double cam ( 9 ) and, from the axis ( 19 ), mirror-inverted in the opposite directions projecting part cam has that the drive shaft ( 3 ) has an axis of rotation, which on an imaginary, bisecting bisecting surface ( 18 ) arranged in the common cutting edge of the imaginary extension of two flat outer surfaces ( 11 ) of the housing ( 1 ) which intersect each other at an angle of 90 ° in the cutting edge and that the outer surfaces ( 11 ) of bores ( 12 ) are inserted into the two mutually at an angle of 90 ° plug-in pumps ( 4 ), with pistons ( 5 ), both with the double cam ( 9 ) are engaged.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the cutting edge of a supply strip ( 14 ) which is parallel to the axis ( 19 ) extends that the supply bar ( 14 ) for each plug-in pump ( 4 ) at least one high pressure input ( 20 ) provided with the corresponding high-pressure outlet of the associated plug-in pump ( 2 ) is tightly compressible, and that all high-pressure inputs ( 20 ) are connected to a central, first collector.

Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the supply rail ( 14 ) for each plug-in pump ( 2 ) at least one low-pressure outlet ( 15 ), which is connected to the corresponding low-pressure inlet of the corresponding plug-in pump ( 2 ) is tightly compressible and that all low-pressure outputs ( 15 ) to a second collector ( 16 ) the supply bar ( 14 ) are connected.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug-in pumps ( 2 ) and / or the supply bar ( 14 ) on the mutually facing surfaces ( 17 ) are provided with a sealing coating of a polymeric material.

Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the coating on the surfaces ( 17 ) is formed and thickened in the enclosing the inputs and outputs areas.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug-in pumps ( 2 ) and / or the supply bar ( 14 ) are provided in the enclosing the inputs and outputs areas with annular grooves for insertion of sealing rings.

Internal combustion engine according to claim 6, characterized characterized in that the sealing rings by O-rings of polymeric or metallic material are formed.