DE102024200265A1 - roller tappet - Google Patents
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Abstract
Rollenstößel (40) für eine Pumpe (1), insbesondere Hochdruckpumpe (1) für ein Hochdruckeinspritzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Abstützung eines hubbeweglichen Pumpenkolbens (12) an einer Antriebswelle (14), umfassend einen Stößelkörper (8) zur Lagerung einer Laufrolle (46), eine hohlzylinderförmige Laufrolle (46), einen Lagerbolzen (52) der innerhalb der hohlzylindermantelförmigen Laufrolle (46) angeordnet ist zur Lagerung der Laufrolle (46), so dass zwischen der Laufrolle (46) und dem Lagerbolzen (52) ein radialer Lagerspalt (38) ausgebildet ist, einen ersten in dem Stößelkörper (8) ausgebildeten Schmierstoffkanal (11a) zur Zuführung eines Schmierstoffes zu einem ersten axialen Endbereich (29) der Laufrolle (46) und/oder des Lagerbolzens (52), einen zweiten in dem Stößelkörper (8) ausgebildeten Schmierstoffkanal (11b) zur Zuführung eines Schmierstoffes zu einem zweiten axialen Endbereich (31) der Laufrolle (46) und/oder des Lagerbolzens (52), wobei der Rollenstößel (40) ein bewegliches Stellorgan (2) umfasst zur Veränderung der Strömungsquerschnittsfläche des ersten und/oder zweiten Schmierstoffkanales (11a, 11b), um eine zuverlässige Zuführung des durch den ersten Schmierstoffkanal (11a) geleiteten Volumenstromes (Q1) an Schmierstoff und des durch den zweiten Schmierstoffkanal (11b) geleiteten Volumenstromes (Q2) an Schmierstoff zu erreichen. Roller tappet (40) for a pump (1), in particular a high-pressure pump (1) for a high-pressure injection system for a motor vehicle for supporting a reciprocating pump piston (12) on a drive shaft (14), comprising a tappet body (8) for supporting a roller (46), a hollow-cylindrical roller (46), a bearing pin (52) arranged within the hollow-cylindrical roller (46) for supporting the roller (46), such that a radial bearing gap (38) is formed between the roller (46) and the bearing pin (52), a first lubricant channel (11a) formed in the tappet body (8) for supplying a lubricant to a first axial end region (29) of the roller (46) and/or the bearing pin (52), a second lubricant channel (11b) formed in the tappet body (8) for supplying a lubricant to a second axial end region (31) of the Roller (46) and/or the bearing pin (52), wherein the roller tappet (40) comprises a movable actuator (2) for changing the flow cross-sectional area of the first and/or second lubricant channel (11a, 11b) in order to achieve a reliable supply of the volume flow (Q1) of lubricant conducted through the first lubricant channel (11a) and the volume flow (Q2) of lubricant conducted through the second lubricant channel (11b).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rollenstößel für eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14 und einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.The present invention relates to a roller tappet for a pump according to the preamble of claim 1, a pump according to the preamble of claim 14 and an internal combustion engine according to the preamble of claim 15.
Stand der TechnikState of the art
In Hochdruckeinspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen von Diesel- oder Benzinmotoren, sorgt eine Hochdruckpumpe dauernd für die Aufrechterhaltung des Druckes in dem Hochdruckspeicher des Common-Rail-Einspritzsystems. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise durch eine Nockenwelle des Verbrennungsmotors mittels einer Antriebswelle angetrieben werden. Für die Förderung des Kraftstoffs zur Hochdruckpumpe werden Vorförderpumpen, z. B. eine Zahnrad- oder Drehschieberpumpe, verwendet, die der Hochdruckpumpe vorgeschaltet sind. Die Vorförderpumpe ist mit einer mechanischen Koppelung mit einer Kurbelwelle in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors oder elektrisch von einem Elektromotor unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors angetrieben. Die Vorförderpumpe fördert den Kraftstoff von einem Kraftstofftank durch eine Kraftstoffleitung zu der Hochdruckpumpe.In high-pressure injection systems for internal combustion engines, particularly in common-rail injection systems of diesel or gasoline engines, a high-pressure pump continuously maintains the pressure in the high-pressure accumulator of the common-rail injection system. The high-pressure pump can, for example, be driven by a camshaft of the internal combustion engine via a drive shaft. To pump the fuel to the high-pressure pump, pre-feed pumps, e.g., a gear or rotary vane pump, are used, which are connected upstream of the high-pressure pump. The pre-feed pump is driven by a mechanical coupling to a crankshaft depending on the speed of the internal combustion engine or electrically by an electric motor independently of the speed of the internal combustion engine. The pre-feed pump pumps the fuel from a fuel tank through a fuel line to the high-pressure pump.
Als Hochdruckpumpen werden unter anderem Kolbenpumpen eingesetzt. In einem Pumpengehäuse ist eine Antriebswelle gelagert. Radial dazu sind Pumpenkolben in Zylinderbohrungen angeordnet. Eine Antriebswelle für die Hochdruckpumpe ist als Polygon oder mit wenigstens einem Nocken ausgebildet. Auf der Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken liegt eine Laufrolle mit einer Rollen-Rollfläche auf, die in einem Rollenschuh gelagert ist. Piston pumps, among others, are used as high-pressure pumps. A drive shaft is mounted in a pump housing. Pump pistons are arranged radially in cylinder bores. A drive shaft for the high-pressure pump is designed as a polygon or with at least one cam. A roller with a roller rolling surface, mounted in a roller shoe, rests on the drive shaft with at least one cam.
Der Rollenschuh ist mit dem Pumpenkolben verbunden, so dass der Pumpenkolben zu einer oszillierenden Translationsbewegung gezwungen ist. Eine Feder bringt auf den Rollenschuh eine radial zu der Antriebswelle gerichtet Kraft auf, so dass die Laufrolle in ständigen Kontakt zu der Antriebswelle steht. Die Laufrolle steht mit der Rollen-Rollfläche an einer Wellen-Rollfläche als Oberfläche der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken in Kontakt mit der Antriebswelle. Die Laufrolle ist mittels eines Gleitlagers in dem Rollenschuh gelagert.The roller shoe is connected to the pump piston, forcing the pump piston to perform an oscillating translational movement. A spring applies a force to the roller shoe directed radially toward the drive shaft, maintaining constant contact with the drive shaft. The roller's rolling surface is in contact with the drive shaft via a shaft rolling surface, the surface of the drive shaft, with at least one cam. The roller is mounted in the roller shoe by means of a plain bearing.
Eine Rollenstößel der Hochdruckpumpe umfasst einen Stößelkörper und die Laufrolle. Der Stößelkörper ist zweiteilig mit dem Rollenschuh und einem Stößelteil oder einteilig ausgebildet. Die hohlzylinderförmige Laufrolle ist mit einem Lagerbolzen gelagert. Dabei tritt ein radialer Lagerspalt zwischen dem Lagerbolzen und der Laufrolle auf. Zusätzlich tritt ein axialer Lagerspalt zwischen einerseits der Laufrolle und dem Lagerbolzen und andererseits dem Rollenschuh auf. Der axiale Lagerspalt und der radialen Lagerspalt werden mit einem ersten Schmierstoffkanal und einem zweiten Schmierstoffkanal mit Schmierstoff versorgt. Der erste Schmierstoffkanal weist eine erste Austrittsöffnung auf und der zweite Schmierstoffkanal weist eine zweite Austrittsöffnung auf. Eine axiale Bewegung der Laufrolle und des Lagerbolzens aufgrund eines axialen Spiels verändert den hydraulischen Strömungswiderstand des Schmierstoffes an der ersten und zweiten Austrittsöffnung. Dadurch verändert sich der Volumenstrom Q1 an Schmierstoff der durch die erste Austrittsöffnung ausgeleitet wird und der Volumenstrom Q2 an Schmierstoff der durch die zweite Austrittsöffnung ausgeleitet wird. Bei einem kleinen ersten axialen Abstand zwischen einerseits der ersten Austrittsöffnung und andererseits der Laufrolle und/oder dem Lagerbolzen ist die erste Austrittsöffnung im Wesentlichen verschlossen, so dass Q1 sehr klein ist und Q2 sehr groß ist. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Schmierung und damit nicht zuverlässigen Schmierung des radialen Lagerspaltes und des axialen Lagerspaltes mit einem hohen mechanischen Verschleiß und einer hieraus resultierenden kleinen Lebensdauer des Rollenstößels und der Pumpe.A roller tappet of the high-pressure pump comprises a tappet body and the idler roller. The tappet body is designed in two parts with the roller shoe and a tappet part or in one part. The hollow cylindrical idler roller is mounted on a bearing pin. A radial bearing gap occurs between the bearing pin and the idler roller. In addition, an axial bearing gap occurs between the idler roller and the bearing pin on the one hand and the roller shoe on the other. The axial bearing gap and the radial bearing gap are supplied with lubricant via a first lubricant channel and a second lubricant channel. The first lubricant channel has a first outlet opening and the second lubricant channel has a second outlet opening. An axial movement of the idler roller and the bearing pin due to axial play changes the hydraulic flow resistance of the lubricant at the first and second outlet openings. This changes the volume flow Q1 of lubricant that is discharged through the first outlet opening and the volume flow Q2 of lubricant that is discharged through the second outlet opening. With a small first axial distance between the first outlet opening and the roller and/or bearing pin, the first outlet opening is essentially closed, so Q1 is very small and Q2 is very large. This leads to uneven lubrication and thus unreliable lubrication of the radial bearing gap and the axial bearing gap, resulting in high mechanical wear and a resulting short service life of the roller tappet and the pump.
Die
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäßer Rollenstößel für eine Pumpe, insbesondere Hochdruckpumpe für ein Hochdruckeinspritzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Abstützung eines hubbeweglichen Pumpenkolbens an einer Antriebswelle, umfassend einen Stößelkörper zur Lagerung einer Laufrolle, eine hohlzylinderförmige Laufrolle, einen Lagerbolzen der innerhalb der hohlzylindermantelförmigen Laufrolle angeordnet ist zur Lagerung der Laufrolle, so dass zwischen der Laufrolle und dem Lagerbolzen ein radialer Lagerspalt ausgebildet ist, einen ersten in dem Stößelkörper ausgebildeten Schmierstoffkanal zur Zuführung eines Schmierstoffes zu einem ersten axialen Endbereich der Laufrolle und/oder des Lagerbolzens, einen zweiten in dem Stößelkörper ausgebildeten Schmierstoffkanal zur Zuführung eines Schmierstoffes zu einem zweiten axialen Endbereich der Laufrolle und/oder des Lagerbolzens, wobei der Rollenstößel, insbesondere der Stößelkörper, ein bewegliches Stellorgan umfasst zur Veränderung der Strömungsquerschnittsfläche des ersten und/oder zweiten Schmierstoffkanales, um eine zuverlässige Zuführung des durch den ersten Schmierstoffkanal geleiteten Volumenstromes Q1 an Schmierstoff und des durch den zweiten Schmierstoffkanal geleiteten Volumenstromes Q2 an Schmierstoff zu erreichen.A roller tappet according to the invention for a pump, in particular a high-pressure pump for a high-pressure injection system for a motor vehicle for supporting a pump piston that can be moved in a reciprocating manner on a drive shaft, comprising a tappet body for supporting a roller, a hollow-cylindrical roller, a bearing pin that is arranged within the hollow-cylindrical roller shell-shaped roller for supporting the roller, so that a radial bearing gap is formed between the roller and the bearing pin, a first lubricant channel formed in the tappet body for supplying a lubricant to a first axial end region of the roller and/or the bearing pin, a second lubricant channel formed in the tappet body for supplying a lubricant to a second axial end region of the roller and/or the bearing pin, wherein the roller tappet, in particular the tappet body, comprises a movable actuator for changing the flow cross-sectional area of the first and/or second lubricant channel in order to ensure a reliable supply of the volume flow Q1 of lubricant conducted through the first lubricant channel and the volume flow Q2 of lubricant conducted through the first lubricant channel and to reach the volume flow Q2 of lubricant directed through the second lubricant channel.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Schmierstoffkanal ein erste Austrittsöffnung als ein Ende des ersten Schmierstoffkanales und der zweite Schmierstoffkanal ein zweite Austrittsöffnung als ein Ende des zweiten Schmierstoffkanales auf.In a further embodiment, the first lubricant channel has a first outlet opening as one end of the first lubricant channel and the second lubricant channel has a second outlet opening as one end of the second lubricant channel.
In einer zusätzlichen Variante ist mit dem beweglichen Stellorgan die Strömungsquerschnittsfläche des ersten und/oder zweiten Schmierstoffkanales veränderbar in Strömungsrichtung des Schmierstoffes vor der ersten und/oder zweiten Austrittsöffnung, insbesondere ist die Strömungsquerschnittsfläche des erste und/oder zweite Schmierstoffkanales um wenigstens 5 %, 10 %, 30 % oder 50 % veränderbar.In an additional variant, the flow cross-sectional area of the first and/or second lubricant channel can be changed in the flow direction of the lubricant upstream of the first and/or second outlet opening using the movable actuator, in particular the flow cross-sectional area of the first and/or second lubricant channel can be changed by at least 5%, 10%, 30% or 50%.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist mit dem beweglichen Stellorgan die Strömungsquerschnittsfläche des ersten Schmierstoffkanales und zweiten Schmierstoffkanales simultan veränderbar.In a supplementary embodiment, the flow cross-sectional area of the first lubricant channel and the second lubricant channel can be changed simultaneously using the movable actuator.
Vorzugsweise ist mit dem beweglichen Stellorgan die Strömungsquerschnittsfläche des ersten Schmierstoffkanales und zweiten Schmierstoffkanales dahingehend veränderbar, dass bei einer Vergrößerung der Strömungsquerschnittsfläche des ersten Schmierstoffkanales die Strömungsquerschnittsfläche des zweiten Schmierstoffkanales verkleinerbar ist und umgekehrt.Preferably, the flow cross-sectional area of the first lubricant channel and the second lubricant channel can be changed by the movable actuator in such a way that when the flow cross-sectional area of the first lubricant channel is increased, the flow cross-sectional area of the second lubricant channel can be reduced and vice versa.
In einer weiteren Ausführungsform ist mit dem beweglichen Stellorgan die Strömungsquerschnittsfläche des ersten Schmierstoffkanales und zweiten Schmierstoffkanales dahingehend veränderbar, dass die Strömungsquerschnittsfläche des ersten Schmierstoffkanales im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, indirekt proportional zu der Strömungsquerschnittsfläche des zweiten Schmierstoffkanales ist.In a further embodiment, the flow cross-sectional area of the first lubricant channel and the second lubricant channel can be changed by the movable actuator such that the flow cross-sectional area of the first lubricant channel is substantially, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%, indirectly proportional to the flow cross-sectional area of the second lubricant channel.
In einer weiteren Variante ist der Stößelkörper mehrteilig mit einem Rollenschuh zur Lagerung der Laufrolle und einem Stößelteil oder einteilig ausgebildet ist.In a further variant, the tappet body is made up of several parts with a roller shoe for supporting the roller and a tappet part or is designed as a single part.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das Stellorgan als ein, insbesondere nur ein, Stellkolben ausgebildet.In a supplementary embodiment, the actuating element is designed as one, in particular only one, actuating piston.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist in dem Stößelkörper, insbesondere in dem Rollenschuh, eine Bohrung ausgebildet und in dieser Bohrung als Gleitlagerung der Stellkolben beweglich gelagert ist.In a supplementary embodiment, a bore is formed in the tappet body, in particular in the roller shoe, and the actuating piston is movably mounted in this bore as a sliding bearing.
Zweckmäßig weist das Stellorgan einen ersten axialen Endbereich und einen zweiten axialen Endbereich auf und der erste axiale Endbereich von dem hydrostatischen Druck des Schmierstoffes in dem ersten Schmierstoffkanal mit einer ersten Druckkraft beaufschlagbar ist und der zweite axiale Endbereich von dem hydrostatischen Druck des Schmierstoffes in dem zweiten Schmierstoffkanal mit einer zweiten Druckkraft beaufschlagbar ist und die erste und zweite Druckkraft entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.The actuator expediently has a first axial end region and a second axial end region, and the first axial end region can be subjected to a first pressure force by the hydrostatic pressure of the lubricant in the first lubricant channel, and the second axial end region can be subjected to a second pressure force by the hydrostatic pressure of the lubricant in the second lubricant channel, and the first and second pressure forces are directed opposite to one another.
In einer ergänzenden Variante ist mit einer Veränderung des Betrages der ersten und/oder zweiten Druckkraft aufgrund einer Veränderung des durch den ersten und/oder zweiten Schmierstoffkanales geleiteten Volumenstromes an Schmierstoff das Stellorgan in unterschiedliche Positionen bewegbar.In a supplementary variant, the actuator can be moved into different positions by changing the amount of the first and/or second pressure force due to a change in the volume flow of lubricant conducted through the first and/or second lubricant channel.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Laufrolle und der Lagerbolzen mit einem axialen Spiel als ein axialer Lagerspalt an dem Stößelkörper gelagert und die erste und zweite Austrittsöffnung mit der Laufrolle und/oder dem Lagerbolzen in Richtung der Rotationsachse der Laufrolle fluchtet, so dass ein erster axialer Abstand in Richtung der Rotationsachse der Laufrolle zwischen der ersten Austrittsöffnung und einem ersten axialen Ende der Laufrolle und/oder dem Lagebolzen ausgebildet ist und ein zweiter axialer Abstand in Richtung der Rotationsachse der Laufrolle zwischen der zweiten Austrittsöffnung und einem zweiten axialen Ende der Laufrolle und/oder dem Lagebolzen ausgebildet ist.In an additional embodiment, the roller and the bearing pin are mounted on the tappet body with an axial play as an axial bearing gap and the first and second outlet opening are aligned with the roller and/or the bearing pin in the direction of the rotational axis of the roller, so that a first axial distance in the direction of the rotational axis of the roller is formed between the first outlet opening and a first axial end of the roller and/or the bearing pin and a second axial distance in the direction of the rotational axis of the roller is formed between the second outlet opening and a second axial end of the roller and/or the bearing pin.
Vorzugsweise hängt der Strömungswiderstand des durch die erste Austrittsöffnung leitbaren Volumenstrom an Schmierstoffe von einem ersten axialen Abstand in Richtung der Rotationsachse der Laufrolle zwischen der ersten Austrittsöffnung und der Laufrolle und/oder dem Lagebolzen ab und je größer dieser erste axiale Abstand ist, desto kleiner der Strömungswiderstand ist und umgekehrt und der Strömungswiderstand des durch die zweite Austrittsöffnung leitbaren Volumenstrom an Schmierstoff von einem zweiten axialen Abstand in Richtung der Rotationsachse der Laufrolle zwischen der zweiten Austrittsöffnung und der Laufrolle und/oder dem Lagebolzen abhängt und je größer dieser zweite axiale Abstand ist, desto kleiner der Strömungswiderstand ist und umgekehrt und die Summe aus dem ersten und zweiten Abstand im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, konstant ist.Preferably, the flow resistance of the volume flow of lubricant that can be conducted through the first outlet opening depends on a first axial distance in the direction of the axis of rotation of the roller between the first outlet opening and the roller and/or the support bolt and the greater this first axial distance, the smaller the flow resistance and vice versa and the flow resistance of the volume flow of lubricant that can be conducted through the second outlet opening depends on a second axial distance in the direction of the axis of rotation of the roller between the second outlet opening and the roller and/or the support bolt and the greater this second axial distance, the smaller the flow resistance and vice versa and the sum of the first and second distance is substantially constant, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%.
Erfindungsgemäße Pumpe, insbesondere Hochdruckpumpe für ein Hochdruckeinspritzsystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Pumpenkolben, ein Gehäuse mit einer Zylinderbohrung, einen Rollenstößel und sich der Pumpenkolben mit dem Rollenstößel an einem Antriebsbereich, insbesondere einer Antriebswelle, abstützt, wobei der Rollenstößel als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Rollenstößel ausgebildet ist.Pump according to the invention, in particular a high-pressure pump for a high-pressure injection system for a motor vehicle, comprising a pump piston, a housing with a cylinder bore, a roller tappet, and the pump piston is supported with the roller tappet on a drive region, in particular a drive shaft, wherein the roller tappet is designed as a roller tappet described in this patent application.
Erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor mit einem Hochdruckeinspritzsystem, das Hochdruckeinspritzsystem umfassend eine Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff zu einem Hochdruck-Rail, ein Hochdruck-Rail, eine Vorförderpumpe, eine Zumesseinheit, wobei die Hochdruckpumpe als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Hochdruckpumpe ausgebildet ist. Internal combustion engine according to the invention with a high-pressure injection system, the high-pressure injection system comprising a high-pressure pump for conveying fuel to a high-pressure rail, a high-pressure rail, a pre-feed pump, a metering unit, wherein the high-pressure pump is designed as a high-pressure pump described in this patent application.
In einer ergänzenden Variante ist der Rollenstößel in einer Aufnahme eines Pumpengehäuses geführt und/oder gelagert.In a supplementary variant, the roller tappet is guided and/or mounted in a receptacle of a pump housing.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Hochdruckeinspritzsystem ein Überströmventil.In a further embodiment, the high-pressure injection system comprises an overflow valve.
Insbesondere ist der Antriebsbereich der Pumpe von einer Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken und/oder einem Kurbeltrieb ausgebildet ist.In particular, the drive area of the pump is formed by a drive shaft with at least one cam and/or a crank drive.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Verbrennungsmotor eine Schmierölpumpe zum Fördern von Schmieröl als Schmierstoff zu einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und eine Öffnung des Stößelteils und/oder in den ersten und zweiten Schmierstoffkanal des Rollenstößels.In a further embodiment, the internal combustion engine comprises a lubricating oil pump for conveying lubricating oil as a lubricant to a crankshaft of the internal combustion engine and an opening of the tappet part and/or into the first and second lubricant channels of the roller tappet.
In einer ergänzenden Variante ist von dem Stellorgan aufgrund der ersten Druckkraft und/oder der zweiten Druckkraft eine Translationsbewegung und/oder eine Rotationsbewegung ausführbar. Eine Translationsbewegung ist beispielsweise bei einer geraden Bohrung für den Stellkolben ausführbar und eine Rotationsbewegung ist bei einer gekrümmten Bohrung für den Stellkolben ausführbar.In a supplementary variant, the actuator can perform a translational movement and/or a rotational movement based on the first pressure force and/or the second pressure force. A translational movement is possible, for example, with a straight bore for the actuating piston, and a rotational movement is possible with a curved bore for the actuating piston.
In einer zusätzlichen Ausführungsform verbindet die Bohrung zur Lagerung des Stellorganes den ersten Schmierstoffkanal mit dem zweiten Schmierstoffkanal und durch diese Bohrung ist ein Leckagevolumenstrom an Schmierstoff von dem ersten Schmierstoffkanal in dem zweiten Schmierstoffkanal leitbar oder umgekehrt in Abhängigkeit von dem Druck des Schmierstoffes in dem ersten Schmierstoffkanal und dem zweiten Schmierstoffkanal. Das Stellorgan, insbesondere der Stellkolben, der in der Bohrung gelagert ist aus technischen Gründen nicht vollständig dicht, sodass ein Leckagevolumenstrom an Schmierstoff durch diese Bohrung leitbar ist.In an additional embodiment, the bore for supporting the actuator connects the first lubricant channel to the second lubricant channel, and a leakage volume flow of lubricant can be conducted through this bore from the first lubricant channel to the second lubricant channel, or vice versa, depending on the pressure of the lubricant in the first lubricant channel and the second lubricant channel. The actuator, in particular the actuating piston, which is mounted in the bore, is not completely sealed for technical reasons, so that a leakage volume flow of lubricant can be conducted through this bore.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind der Stößelkörper, insbesondere der Rollenschuh und/oder das Stößelteil, und/oder die Laufrolle und/oder der Lagerbolzen wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Kunststoff und/oder Metall, insbesondere Stahl und/oder Aluminium und/oder wenigstens ein NE-Metall (Nichteisenmetall) und/oder Messing und/oder Bronze, ausgebildet.In an additional embodiment, the tappet body, in particular the roller shoe and/or the tappet part, and/or the roller and/or the bearing pin are at least partially, in particular completely, made of plastic and/or metal, in particular steel and/or aluminum and/or at least one non-ferrous metal and/or brass and/or bronze.
In einer weiteren Ausführungsform ist die wenigstens eine Ausnehmung als Gleitagerung in dem Rollenschuh für den Lagerbolzen und/oder die Laufrolle in einem Schnitt senkrecht zu der Rotationsachse der Laufrolle als ein Kreissegment mit einem Winkel größer 180° oder größer 190°, beispielsweise 200°, ausgebildet.In a further embodiment, the at least one recess is designed as a sliding bearing in the roller shoe for the bearing pin and/or the roller in a section perpendicular to the axis of rotation of the roller as a circular segment with an angle greater than 180° or greater than 190°, for example 200°.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die Laufrolle in einer Ausnehmung des Stößelkörpers bereichsweise aufgenommen und/oder gelagert.In an additional embodiment, the roller is partially accommodated and/or mounted in a recess of the tappet body.
Vorzugsweise ist die Laufrolle unmittelbar oder mittelbar an einem Lagerbolzen drehbar gelagert.Preferably, the roller is rotatably mounted directly or indirectly on a bearing pin.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Stößelkörper einteilig mit der Funktion eines Rollenschuhs zur Lagerung der Laufrolle und der Funktion des Stößelteils.In a further embodiment, the tappet body is one-piece with the function of a roller shoe for supporting the roller and the function of the tappet part.
In einer weiteren Variante ist der Volumenstrom des in den Rollenstößel, insbesondere den Stößelkörper und/oder die Laufrolle, eingeleiteten gesamten Schmierstoffes im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, konstant, insbesondere mittels einer im Wesentlichen mit konstanten Volumenstrom gesteuerten Schmierstoffpumpe.In a further variant, the volume flow of the entire lubricant introduced into the roller tappet, in particular the tappet body and/or the roller, is essentially constant, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%, in particular by means of a lubricant pump controlled essentially with a constant volume flow.
In einer weiteren Variante ist die Summe des aus der ersten und zweiten Austrittsöffnung ausgeleiteten Volumenstromes (Q1 und Q2) an Schmierstoff im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, konstant, insbesondere mittels einer im Wesentlichen mit konstanten Volumenstrom gesteuerten Schmierstoffpumpe.In a further variant, the sum of the volume flow (Q1 and Q2) of lubricant discharged from the first and second outlet opening is essentially constant, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%, in particular by means of a lubricant pump controlled essentially with a constant volume flow.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Austrittsöffnung aus mehreren ersten Teilaustrittsöffnungen ausgebildet und/oder die zweite Austrittsöffnung ist aus mehreren zweiten Teilaustrittsöffnungen ausgebildet. Die Summe des durch die ersten Teilaustrittsöffnungen ausgeleitetet Volumenstromes an Schmierstoff ist der Volumenstrom Q1. Die Summe des durch die zweiten Teilaustrittsöffnungen ausgeleitetet Volumenstromes an Schmierstoff ist der Volumenstrom Q2.In a further embodiment, the first outlet opening is formed from a plurality of first partial outlet openings and/or the second outlet opening is formed from a plurality of second partial outlet openings. The sum of the volume flow of lubricant discharged through the first partial outlet openings is the volume flow Q1. The sum of the volume flow of lubricant discharged through the second partial outlet openings is the volume flow Q2.
In einer ergänzenden Variante ist der Volumenstrom des von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffes während des Betriebes des Verbrennungsmotors steuerbar und/oder regelbar indem mit einer Zumesseinheit die Strömungsquerschnittsfläche eines Strömungskanales von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe steuerbar und/oder regelbar ist.In a supplementary variant, the volume flow of the fuel delivered from the pre-feed pump to the high-pressure pump can be controlled and/or regulated during operation of the internal combustion engine by using a metering unit to control and/or regulate the flow cross-sectional area of a flow channel from the pre-feed pump to the high-pressure pump.
In einer weiteren Variante ist die Vorförderpumpe eine Zahnradpumpe.In another variant, the pre-feed pump is a gear pump.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Vorderförderpumpe mechanisch, insbesondere ausschließlich, von dem Verbrennungsmotor angetrieben. Die Vorderförderpumpe ist beispielweise mit einem Getriebe und wenigstens einer Welle mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mechanisch gekoppelt und/oder angetrieben.In a supplementary embodiment, the front feed pump is mechanically driven, in particular exclusively, by the internal combustion engine. The front feed pump is mechanically coupled and/or driven, for example, by a transmission and at least one shaft to the crankshaft of the internal combustion engine.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Vorderförderpumpe elektrisch von einem Elektromotor angetrieben, so dass die Vorförderpumpe in der Förderleistung steuerbar und/oder regelbar ist und vorzugsweise umfasst das Hochdruckeinspritzsystem keine Zumesseinheit. Die Vorförderpumpe ist in der Förderleistung steuerbar und/oder regelbar, sodass der zu der Hochdruckpumpe geleitete Volumenstrom an Kraftstoff ohne der Zumesseinheit mittels der Steuerung und/oder Regelung der Vorförderpumpe steuerbar und/oder regelbar ist.In a supplementary embodiment, the front feed pump is electrically driven by an electric motor, so that the feed rate of the pre-feed pump is controllable and/or adjustable, and preferably, the high-pressure injection system does not include a metering unit. The pre-feed pump is controllable and/or adjustable in its feed rate, so that the volumetric flow of fuel directed to the high-pressure pump is controllable and/or adjustable without the metering unit by means of the control and/or regulation of the pre-feed pump.
Vorzugsweise umfasst die Hochdruckpumpe einen Schmierraum.Preferably, the high-pressure pump comprises a lubrication chamber.
Der von der Hochdruckpumpe erzeugbare Druck in dem Hochdruck-Rail liegt beispielsweise im Bereich von 1000 bar bis 3000 bar z. B. für Dieselmotoren oder zwischen 300 bar und 1900 bar z. B. für Benzinmotoren.The pressure that can be generated by the high-pressure pump in the high-pressure rail is, for example, in the range of 1000 bar to 3000 bar for diesel engines or between 300 bar and 1900 bar for gasoline engines.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Pumpe ausschnittsweise in einem Querschnitt, -
2 einen in1 mit II-II bezeichneten Schnitt der Pumpe mit einem Rollenstößel und einem angrenzenden Pumpengehäuse, -
3 einen Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung mit dem Rollenstößel, dem angrenzenden Pumpengehäuse und mit einem Durchlass, -
4 einen Ausschnitt gemäß2 der Pumpe in vergrößerter Darstellung, -
5 zwei perspektivische Darstellungen und einen Querschnitt des Rollenstößels.
-
1 a pump section in a cross-section, -
2 one in1 section of the pump marked II-II with a roller tappet and an adjacent pump housing, -
3 an enlarged section of the pump with the roller tappet, the adjacent pump housing and a passage, -
4 an excerpt according to2 the pump in enlarged view, -
5 two perspective views and a cross-section of the roller tappet.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Pumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 17 auf, das mehrteilig ausgebildet sein kann. Der Pumpenkolben 12 ist in einer Zylinderbohrung 18 eines Gehäuseteils 20 der Pumpe 1 dicht geführt, wobei das erste Gehäuseteil 20 nachfolgend als Zylinderkopf 20 bezeichnet wird. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 12 in der Zylinderbohrung 18 einen Pumpenarbeitsraum 22. Der Pumpenarbeitsraum 22 weist über ein Einlassventil 24, das ein in den Pumpenarbeitsraum 22 hinein öffnendes Einlassrückschlagventil sein kann, eine Verbindung mit einem Kraftstoffzulauf 26 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 22 beim radial nach innen zur Rotationsachse der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 12 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 22 weist außerdem über ein Auslassventil 28, das beispielsweise ein aus dem Pumpenarbeitsraum 22 heraus öffnendes Auslassrückschlagventil ist, eine Verbindung mit einem Ablauf 30 auf, der zu einem Hochdruckrail 32 führen kann und über den beim radial nach außen von der Rotationsachse der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 verdrängt wird.The pump 1 has a pump housing 17, which can be constructed in several parts. The pump piston 12 is tightly guided in a cylinder bore 18 of a housing part 20 of the pump 1, the first housing part 20 being referred to below as the cylinder head 20. With its end facing away from the drive shaft 14, the pump piston 12 defines a pump working chamber 22 in the cylinder bore 18. The pump working chamber 22 has a connection to a fuel inlet 26 via an inlet valve 24, which can be an inlet check valve opening into the pump working chamber 22. The fuel inlet 26 fills the pump working chamber 22 with fuel during the suction stroke of the pump piston 12 directed radially inward toward the axis of rotation of the drive shaft 14. The pump working chamber 22 also has a connection to an outlet 30 via an outlet valve 28, which is, for example, an outlet check valve opening out of the pump working chamber 22, which can lead to a high-pressure rail 32 and via which fuel is displaced from the pump working chamber 22 during the delivery stroke of the pump piston 12 directed radially outwards away from the axis of rotation of the drive shaft 14.
Zudem ist in
Im Stößelkörper 8 ist eine Laufrolle 46 um eine Rotationsachse 15 (nicht gezeigt in
In
Zudem ist ein Schmierstoffkanal 11 im Rollenschuh 48 vorgesehen, wobei der Schmierstoffkanal 11 als eine nach außen offene Nut 11 im Rollenschuh 48 ausgebildet ist, wobei diese Nut 11 zumindest nahezu vollständig nach außen durch das Stößelteil 42 begrenzt wird, wobei insbesondere eine Unterbrechung der Begrenzung der Nut durch das Stößelteil 42 im Bereich von mindestens einer Öffnung 25 erfolgt (gezeigt in
Im Rollenschuh 48 sind zwei Kanalbohrungen 51, 51, 51 b ausgebildet. Die Kanalbohrungen 51 münden auf der dem Stößelteil 42 zugewandten Seite in den umlaufenden übrigen Schmierstoffkanal 11 und auf der dem Stößelteil 42 abgewandten Seite in je einen Mündungsbereich 9. Die Mündungsbereiche 9 liegen dabei in Richtung der Rotationsachse 15 dem ersten und zweiten axialen Ende 29, 31 des Lagerbolzens 52 und der Laufrolle 46 gegenüber, wobei einerseits die Mündungsbereiche 9 und/oder die Enden der Kanalbohrungen 51 als Austrittsöffnungen 49, 50 und andererseits der radiale Lagerspalt 38 einen im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, gleichen radialen Abstand zu der Rotationsachse 15 der Laufrolle 46 aufweisen. Durch die Kanalbohrung 51 und/oder den Mündungsbereich 9 kann ein Schmierstoff in den Bereich der Ausnehmung 5 des Stößelkörpers 8 eingespritzt werden, wobei der Schmierstoff insbesondere in den Bereich des radialen Lagerspalts 38 eingespritzt wird. Im Bereich des Lagerspalts 38 soll sich in Richtung der Bohrungsachse 43 ein konstanter Schmierfilm zwischen der Laufrolle 46 und dem Lagerbolzen 52 ausbilden, der eine verschleißreduzierte Lagerung der Laufrolle 46 auf dem Lagerbolzen 52 ermöglicht. Der Lagerbolzen 52 weist im Bereich seines Innendurchmessers eine in Richtung der Rotationsachse 15 verlaufende Aussparung 7 auf.Two channel bores 51, 51, 51b are formed in the roller shoe 48. The channel bores 51 open into the remaining circumferential lubricant channel 11 on the side facing the tappet part 42 and into an opening region 9 on the side facing away from the tappet part 42. The opening regions 9 are located opposite the first and second axial ends 29, 31 of the bearing pin 52 and the roller 46 in the direction of the axis of rotation 15, wherein on the one hand the opening regions 9 and/or the ends of the channel bores 51 as outlet openings 49, 50 and on the other hand the radial bearing gap 38 have a substantially equal radial distance from the axis of rotation 15 of the roller 46, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%. Through the channel bore 51 and/or the mouth area 9, a lubricant can be injected into the area of the recess 5 of the tappet body 8, wherein the lubricant is injected in particular into the area of the radial bearing gap 38. In the area of the bearing gap 38, a constant lubricating film should form between the roller 46 and the bearing pin 52 in the direction of the bore axis 43. which enables a wear-reduced bearing of the roller 46 on the bearing pin 52. The bearing pin 52 has a recess 7 in the area of its inner diameter running in the direction of the rotation axis 15.
Zudem ist in
Zudem ist in
Dabei ist in der ersten perspektivischen Darstellung des Rollenstößels 40 jeweils nur eine Schmierstoffnut 13a der zwei gegenüberliegend angeordnete Schmierstoffnuten 13, 13a, 13b gezeigt. Die Schmierstoffnut 13a, 13b ist mittels des in
Aus der ersten perspektivischen Darstellung und der zweiten perspektivischen Darstellung ist zu ersehen, dass die mindestens eine Öffnung 25 und die mindestens eine Kanalbohrung 51 derart zueinander ausgerichtet sind, dass diese sich zumindest im Wesentlichen nicht überdecken. Gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführung weist das Stößelteil 42 zwei Öffnungen 25a, b auf, von denen jedoch in der ersten perspektivischen Darstellung nur die Öffnung 25a gezeigt ist (siehe
Zudem ist in der Schnittansicht in
Im Rollenschuh 48 ist eine Bohrung 16 zur Aufnahme eines Stellorganes 2 als ein Stellkolben 3 ausgebildet. Die Bohrung 16 ist im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10°, parallel zu der Rotationsachse 15 der Laufrolle 46 ausgerichtet. In der Bohrung 16 mit einem im Wesentlichen konstanten Durchmesser, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30 %, 20 % oder 10 %, ist der Stellkolben 3 angeordnet und gelagert. Dabei entspricht der Außendurchmesser des Stellkolbens 3 im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Bohrung 16, sodass mit dem Stellorgan 2 als dem Stellkolben 3 die Bohrung 16 im Wesentlichen fluiddicht abgedichtet ist. Das Stellorgan 2 als der Stellkolben 3 weist einen ersten axialen Endbereich 4 als ein erstes axiales Ende 4 auf und einen zweiten axialen Endbereich 6 als ein zweites axiales Ende 6 auf. Der Querschnitt der Bohrung 16 und des Stellorganes 2 ist beliebig, beispielsweise kreisförmig oder rechteckig.A bore 16 for receiving an actuator 2 in the form of an actuating piston 3 is formed in the roller shoe 48. The bore 16 is essentially aligned parallel to the rotational axis 15 of the roller 46, in particular with a deviation of less than 30°, 20°, or 10°. The actuating piston 3 is arranged and mounted in the bore 16 with a substantially constant diameter, in particular with a deviation of less than 30%, 20%, or 10%. The outer diameter of the actuating piston 3 essentially corresponds to the inner diameter of the bore 16, so that with the actuator 2 in the form of the actuating piston 3, the bore 16 is essentially sealed in a fluid-tight manner. The actuator 2 in the form of the actuating piston 3 has a first axial end region 4 as a first axial end 4 and a second axial end region 6 as a second axial end 6. The cross-section of the bore 16 and the actuator 2 is arbitrary, for example circular or rectangular.
In dem Stößelkörper 8, d. h. dem Rollenschuh 48 und dem hülsenförmiges Stößelteil 42, ist der Schmierstoffkanal 11 ausgebildet. Der Schmierstoffkanal 11 wird von zwei Öffnungen 25a, 25b in dem Stößelteil 42 mit Schmierstoff, beispielsweise Schmieröl oder Kraftstoff, versorgt. Der erste Schmierstoffkanal 11a als die erstes Kanalbohrung 51a weist an dem Rollenschuh 48 als Ende des ersten Schmierstoffkanales 11a eine erste Austrittsöffnung 49 auf. In analoger Weise weist der zweite Schmierstoffkanal 11b als die zweite Kanalbohrung 51b an dem Rollenschuh 48 eine zweite Austrittsöffnung 50 auf. Der Schmierstoff wird durch den ersten Schmierstoffkanal 11a in einer Strömungsrichtung 23 durch den ersten Schmierstoffkanal 11a geleitet. Der Schmierstoff wird durch den zweiten Schmierstoffkanal 11b in der Strömungsrichtung 23 durch den zweiten Schmierstoffkanal 11b geleitet. Die Laufrolle 46 und der Lagerbolzen 52 weist in Richtung der Rotationsachse 15 als der Längsachse 15 der Laufrolle 46 ein erstes axiales Ende 29 auf. Die Laufrolle 46 und der Lagerbolzen 52 weist in Richtung der Rotationsachse 15 als der Längsachse 15 der Laufrolle 46 ein zweites axiales Ende 31 auf. Das erste axiale Ende 29 und das zweite axiale Ende 31 sind an der Laufrolle 46 und dem Lagerbolzen 52 gegenüberliegend ausgebildet. Die Laufrolle 46 und der Lagerbolzen 52 sind in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Rotationsachse 15 der Laufrolle 46, beweglich. Die Ausnehmung 47 (
Während des Betriebes der Pumpe 1 tritt eine axiale Bewegung der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52 auf, welche von dem ersten axialen Anschlag 33 und dem zweiten axialen Anschlag an dem Rollenschuh 48 begrenzt ist. In axialer Richtung, d. h. in Richtung der Rotationsachse 15 der Laufrolle 46, fluchtet die erste Austrittsöffnung 49 mit dem ersten axialen Ende 29 der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52. Entsprechend fluchtet auch in axialer Richtung die zweite Austrittsöffnung 50 mit dem zweiten axialen Ende 31 der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52. Je kleiner der Abstand in axialer Richtung zwischen der ersten Austrittsöffnung 49 und dem ersten axialen Ende 29 der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52 ist, desto größer ist der hydraulische Strömungswiderstand des durch die erste Austrittsöffnung 49 ausleitbaren Volumenstromes an Schmierstoff und umgekehrt. Je kleiner der Abstand in axialer Richtung zwischen der zweiten Austrittsöffnung 50 und dem zweiten axialen Ende 31 der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52 ist, desto größer ist der hydraulische Strömungswiderstand des durch die zweite Austrittsöffnung 50 ausleitbaren Volumenstromes an Schmierstoff und umgekehrt. Durch die erste Austrittsöffnung 49 wird ein Volumenstrom Q1 geleitet und durch die zweite Austrittsöffnung 50 wird ein Volumenstrom Q2 an Schmierstoff geleitet. Der durch die erste und zweite Austrittsöffnung 49, 50 geleitete Volumenstrom an Schmierstoff dient zur Schmierung des radialen Lagerspaltes 38 und des axialen Lagerspaltes 39. Aus diesem Grund soll der Volumenstrom Q1 und der Volumenstrom Q2 im Wesentlichen gleich sein für eine gleichmäßige Schmierung des radialen Lagerspaltes 38 und des axialen Lagerspaltes 39. Verringert sich der Abstand zwischen dem ersten axialen Ende 29 der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52, erhöht sich der hydraulische Strömungswiderstand an der ersten Austrittsöffnung 49, sodass der Volumenstrom Q1 verringert wird und zusätzlich steigt als Folge hiervon der Druck in dem ersten Schmierstoffkanal 11a an. Dies gilt analog auch für die zweite Austrittsöffnung 50.During operation of the pump 1, an axial movement of the roller 46 and the bearing pin 52 occurs, which movement is limited by the first axial stop 33 and the second axial stop on the roller shoe 48. In the axial direction, i.e. in the direction of the rotation axis 15 of the roller 46, the first outlet opening 49 is aligned with the first axial end 29 of the roller 46 and the bearing pin 52. Accordingly, the second outlet opening 50 is also aligned in the axial direction with the second axial end 31 of the roller 46 and the bearing pin 52. The smaller the distance in the axial direction between the first outlet opening 49 and the first axial end 29 of the roller 46 and the bearing pin 52, the greater the hydraulic flow resistance of the volume flow of lubricant that can be discharged through the first outlet opening 49 and vice versa. The smaller the distance in the axial direction between the second outlet opening 50 and the second axial end 31 of the roller 46 and the bearing pin 52, the greater the hydraulic flow resistance of the volume flow of lubricant that can be discharged through the second outlet opening 50 and vice versa. A volume flow Q1 is directed through the first outlet opening 49 and through the second A volume flow Q2 of lubricant is directed through the outlet opening 50. The volume flow of lubricant directed through the first and second outlet openings 49, 50 serves to lubricate the radial bearing gap 38 and the axial bearing gap 39. For this reason, the volume flow Q1 and the volume flow Q2 should be essentially equal for uniform lubrication of the radial bearing gap 38 and the axial bearing gap 39. If the distance between the first axial end 29 of the roller 46 and the bearing pin 52 decreases, the hydraulic flow resistance at the first outlet opening 49 increases, so that the volume flow Q1 is reduced, and as a result, the pressure in the first lubricant channel 11a also increases. This also applies analogously to the second outlet opening 50.
Das Stellorgan 2 als der Stellkolben 3 ist an dem ersten axialen Endbereich 4 oder ersten axialen Ende 4 von dem Druck des Schmierstoffes in dem ersten Schmierstoffkanal 11a beaufschlagt. In analoger Weise ist an dem zweiten axialen Endbereich 6 oder zweiten axialen Ende 6 des Stellorganes 2 der zweite axiale Endbereich 6 oder das zweite axialen Ende des Stellorganes 2 mit dem Druck in dem zweite Schmierstoffkanal 11b beaufschlagt. Damit wirkt auf den Stellkolben 2 an dem ersten axialen Endbereich 4 eine erste Druckkraft resultierend aus dem Druck des Schmierstoffes in dem ersten Schmierstoffkanal 11a und auf den Stellkolben 2 wirkt an dem zweiten axialen Endbereich 6 eine zweite Druckkraft resultierend aus dem Druck des Schmierstoffes in dem zweiten Schmierstoffkanal 11b. Die erste Druckkraft und die zweite Druckkraft sind aufgrund der Geometrie des Stellkolbens 3 entgegengesetzt gerichtet. Der Strömungswiderstand des ersten Schmierstoffkanales 11a und des zweiten Schmierstoffkanales 11b kann mittels der Bewegung des Stellorganes 2 verändert werden. Eine Bewegung des Stellkolbens 3 gemäß der Darstellung in
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stößelkörper 8 einteilig ausgebildet, so dass der einteilige Stößelkörper 8 die Funktion des Rollenschuhs 48 und des Stößelteils 42 übernimmt. Der umlaufende Schmierstoffkanal 11 ist beispielsweise hierzu in den einteiligen Stößelkörper 8 integriert oder als umlaufende Nut an dem Stößelkörper 8 ausgebildet und diese Nut ist außenseitig von dem Pumpengehäuse 17 begrenzt (nicht dargestellt).In a further embodiment not shown, the tappet body 8 is formed in one piece, so that the one-piece tappet body 8 assumes the function of the roller shoe 48 and the tappet part 42. The circumferential lubricant channel 11 is, for example, integrated into the one-piece tappet body 8 or formed as a circumferential groove on the tappet body 8, and this groove is delimited on the outside by the pump housing 17 (not shown).
Ein nicht dargestellter Verbrennungsmotor als ein Hubkolben-Verbrennungsmotor wird von einem Hochdruckeinspritzsystemen mit Kraftstoff versorgt. Das Hochdruckeinspritzsystemen (nicht dargestellt) umfasst eine Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff in ein Hochdruckrail. Der Kraftstoff wird von dem Hochdruckrail in Verbrennungsräume mit Einspritzventilen eingespritzt. Eine Vorförderpumpe fördert Kraftstoff von einem Kraftstofftank zu der Hochdruckpumpe. Eine Zumesseinheit steuert und/oder regelt den zu der Hochdruckpumpe geleitete Volumenstrom an Kraftstoff. Der von der Hochdruckpumpe 1 in das Hochdruck-Rail geförderte und vom Verbrennungsmotor nicht benötigte Kraftstoff wird dabei durch eine Kraftstoffrücklaufleitung nach einer Reduzierung des Druckes mit einem Druckregelventil (nicht dargestellt) ab einem vorgegebenen Druck wieder in den Kraftstofftank zurückgeleitet, um ein Überschreiten des Druckes des Kraftstoffes in dem Hochdruck-Rail zu vermeiden und damit den Einspritzventilen ein vorgegebener Druck an Kraftstoff an der Eingangsseite zur Verfügung steht. Die Hochdruckpumpe wird zur Schmierung entweder mit Kraftstoff als Schmierstoff versorgt oder Schmieröl als Schmierstoff von dem Verbrennungsmotor. Bei einer Versorgung der Hochdruckpumpe mit Kraftstoff als Schmierstoff wird mit einem Überströmventil der Druck des Kraftstoffes als Schmierstoff in einem Schmierraum der Hochdruckpumpe gesteuert und/oder geregelt.A combustion engine (not shown) as a reciprocating piston combustion engine is supplied with fuel by a high-pressure injection system. The high-pressure injection system (not shown) comprises a high-pressure pump for conveying fuel into a high-pressure rail. The fuel is injected from the high-pressure rail into combustion chambers with injection valves. A pre-feed pump conveys fuel from a fuel tank to the high-pressure pump. A metering unit controls and/or regulates the volumetric flow of fuel supplied to the high-pressure pump. The fuel conveyed by the high-pressure pump 1 into the high-pressure rail and not required by the combustion engine is returned to the fuel tank via a fuel return line after the pressure has been reduced by a pressure control valve (not shown) above a predetermined pressure. redirected to prevent the fuel pressure in the high-pressure rail from exceeding and to ensure that a specified fuel pressure is available to the injectors on the inlet side. The high-pressure pump is supplied with either fuel as a lubricant or lubricating oil as a lubricant from the combustion engine. When the high-pressure pump is supplied with fuel as a lubricant, the pressure of the fuel as a lubricant in a lubrication chamber of the high-pressure pump is controlled and/or regulated using an overflow valve.
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Rollenstößel 40, der erfindungsgemäßen Pumpe 1 und dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor wesentliche Vorteile verbunden. Aufgrund der Dimensionierung und Auslegung des Stellorganes 2 und des Schmierstoffkanales 11 wird die Veränderung des Strömungswiderstandes an der ersten und zweiten Austrittsöffnung 49, 50 mittels der Veränderung des Strömungswiderstandes in dem ersten Schmierstoffkanal 11a und dem zweiten Schmierstoffkanal 11b ausgeglichen aufgrund der Bewegung des Stellkolbens 3. Damit kann trotz der axialen Bewegung der Laufrolle 46 und des Lagerbolzens 52 ein im Wesentlichen konstanter und identischer Volumenstrom Q1 an Schmierstoff durch die erste Austrittsöffnung 49 und Volumenstrom Q2 durch die zweite Austrittsöffnung 50 ausgeleitet werden. Der radiale Lagerspalt 38 zwischen der Laufrolle 46 und dem Lagerbolzen 52 und der axiale Lagerspalt 39 zwischen dem Rollenschuh 49 einerseits und andererseits der Laufrolle 46 und dem Lagerbolzen 52 können damit in vorteilhafter Weise stets zuverlässig und ausreichend mit Schmierstoff versorgt werden, d. h. sind mit Schmierstoff versorgbar. Ein unnötiger mechanischer Verschleiß kann damit in vorteilhafter Weise vermieden werden.Overall, the roller tappet 40 according to the invention, the pump 1 according to the invention, and the internal combustion engine according to the invention offer significant advantages. Due to the dimensioning and design of the actuator 2 and the lubricant channel 11, the change in flow resistance at the first and second outlet openings 49, 50 is compensated for by the change in flow resistance in the first lubricant channel 11a and the second lubricant channel 11b due to the movement of the actuating piston 3. Thus, despite the axial movement of the roller 46 and the bearing pin 52, a substantially constant and identical volume flow Q1 of lubricant can be discharged through the first outlet opening 49 and volume flow Q2 through the second outlet opening 50. The radial bearing gap 38 between the roller 46 and the bearing pin 52 and the axial bearing gap 39 between the roller shoe 49 on the one hand and the roller 46 and the bearing pin 52 on the other hand can thus be reliably and sufficiently supplied with lubricant, i.e., can be supplied with lubricant. Unnecessary mechanical wear can thus be advantageously avoided.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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2024
- 2024-01-12 DE DE102024200265.8A patent/DE102024200265A1/en active Pending
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