Titel

Kraftstoffpumpe

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vom Markt her sind Kraftstoffpumpen bekannt, die zu einem Kraftstoff- Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine gehören. Diese Kraftstoffpumpen umfassen einen Gehäusekörper, in dem ein Pumpenkolben beweglich geführt ist. Die Zuführung des Kraftstoffs zu der Kraftstoffpumpe erfolgt über einen Einlassstutzen, der an dem Gehäusekörper beispielsweise durch Verschweißen befestigt ist. In dem Einlassstutzen ist eine Filtereinrichtung angeordnet, die den einströmenden Kraftstoff filtert.

Offenbarung der Erfindung

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe hat den Vorteil, dass die Filtereinrichtung nach dem Befestigen des Einlassstutzens am Pumpengehäuse montiert werden kann, weil die entsprechende Fügestelle von außen zugänglich bleibt. Ferner kann bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe die Filtereinrichtung ohne Demontage der Kraftstoffpumpe, insbesondere ohne Demontage des Einlassstutzens, getauscht werden. Weiterhin kann der Durchmesser der Filtereinrichtung unabhängig vom Außendurchmesser des Einlassstutzens ausgeführt werden. Mit einem Designkonzept können somit unterschiedliche Außendurchmesser des Einlassstutzens abgedeckt werden.

Konkret wird dies erreicht durch eine Kraftstoffpumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Eine solche Kraftstoffpumpe kommt sowohl bei Diesel- als auch bei Benzin-Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Üblicherweise verdichtet sie den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck und fördert ihn in eine Kraftstoff- Sammelleitung („Rail“), von wo aus der Kraftstoff mittels Injektoren direkt in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe umfasst einen Pumpenkolben, der in einer Aufnahmeöffnung eines Pumpengehäuses aufgenommen ist. Das Pumpengehäuse begrenzt zusammen mit dem Pumpenkolben und eventuell noch weiteren Komponenten einen Förderraum, in dem der Kraftstoff verdichtet werden kann.

Typischerweise ist an dem Pumpengehäuse ein abragender rohrförmiger Einlassstutzen befestigt, an dem eine Zulaufleitung befestigbar ist. Über diese Zulaufleitung und den Einlassstutzen wird der Kraftstoff der Kraftstoffpumpe zugeführt. Der Einlassstutzen kann typischerweise an einem Gehäusekörper des Pumpengehäuses befestigt sein, oder an einem Gehäusedeckel des Pumpengehäuses. Die Zulaufleitung weist typischerweise einen endseitigen Steckabschnitt auf, der auf den Einlassstutzen aufgeschoben und an diesem befestigt wird. Beispielsweise kann der Einlassstutzen aus Metall hergestellt sein, und er kann mit dem Pumpengehäuse beispielsweise verlötet oder verschweißt sein.

Erfindungsgemäß weist der Einlassstutzen im Bereich seines abragenden Endes in seinem Inneren einen Halteabschnitt auf. Das abragende Ende ist also jenes Ende, an dem die Zulaufleitung befestigt wird. Der Halteabschnitt weist einen Innendurchmesser auf, der geringer ist als ein Innendurchmesser in einem vom abragenden Ende entfernten Bereich, beispielsweise jenem Bereich, der an dem Pumpengehäuse befestigt ist. Die Filtereinrichtung ist in diesem Halteabschnitt gehalten. Hierzu kann die Filtereinrichtung, bei der es sich beispielsweise um ein lang gestrecktes zylindrisches Teil handeln kann, über einen fluiddurchlässigen Filterabschnitt verfügen, der beispielsweise durch ein Gitter oder ein Netz gebildet ist, sowie über einen eher steifen rohrförmigen Befestigungsabschnitt, der mit dem Halteabschnitt des Einlassstutzens zusammenwirkt. Durch die Filtereinrichtung werden im zugeführten Kraftstoff vorhandene Schmutzpartikel herausgefiltert, und hierdurch wird die Betriebszuverlässigkeit der Kraftstoffpumpe gesteigert.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Einlassstutzen wenigstens bereichsweise ein Tiefziehteil ist. Hierdurch werden die Kosten für die Herstellung der Kraftstoffpumpe gesenkt, da für die Montage der Kraftstoffpumpe Pumpe bzw. das Einsetzen der Filtereinrichtung in den Einlassstutzen keine neue Anlage notwendig ist, da die Montage wie bei einem aus dem Stand der Technik bekannten durch Zerspanen hergestellten Einlassstutzen bzw. Niederdruckstutzen möglich ist.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Halteabschnitt einen Umbug umfasst. Beispielsweise kann der Umbug dadurch erzeugt werden, dass die Wand des rohrförmigen Einlassstutzens im Bereich seines abragenden Endes über eine gewisse Länge um ungefähr 180° nach innen umgestülpt wird. Im Bereich des Umbugs ist der Einlassstutzen somit doppelwandig. Dies kann technisch einfach realisiert werden und ist daher sehr kostengünstig.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Umbug zu einer Außenwand des Einlassstutzens wenigstens bereichsweise unmittelbar benachbart ist. Folglich ist der Innendurchmesser des Halteabschnitts nur geringfügig, nämlich ungefähr um die doppelte Wandstärke der Wand des Einlassstutzens, geringer als der Außendurchmesser. Auch bei einem Einlassstutzen mit geringem Außendurchmesser kann somit eine Filtereinrichtung mit einem vergleichsweise großen Durchmesser verwendet werden.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Umbug zu einer Außenwand des Einlassstutzens wenigstens bereichsweise beabstandet ist. Folglich ist der Innendurchmesser des Halteabschnitts deutlich, nämlich ungefähr um die doppelte Wandstärke der Wand des Einlassstutzens zuzüglich dem doppelten Abstand des Umbugs zur Außenwand, geringer als der Außendurchmesser des Einlassstutzens. Somit kann auch bei einem Einlassstutzen mit vergleichsweise großem Außendurchmesser die gleiche Filtereinrichtung wie bei einem Einlassstutzen mit geringerem Außendurchmesser verwendet werden. Hierdurch werden nochmals die Gesamtkosten der Kraftstoffpumpe gesenkt. Im Grunde kann der Durchmesser der Filtereinrichtung im Einlassstutzen unabhängig vom Außendurchmesser des Einlassstutzens ausgeführt werden. Mit einem einzigen Designkonzept der Filtereinrichtung können somit ganz unterschiedlich dimensionierte Einlassstutzen abgedeckt werden.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Filtereinrichtung in dem Halteabschnitt im Klemmsitz gehalten ist. Somit kann die Filtereinrichtung ohne Demontage der Kraftstoffpumpe, insbesondere ohne Demontage des Einlassstutzens, getauscht werden. Hierdurch werden die Wartungskosten gesenkt und die Wartung insgesamt vereinfacht.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Kraftstoffpumpe mit einem im Schnitt gezeichneten Einlassstutzen und einer in den Einlassstutzen eingesetzten Filtereinrichtung;

Figur 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Einlassstutzens mit der Filtereinrichtung von Figur 1 ;

Figur 3 eine nochmals vergrößerte Schnittdarstellung eines Endbereichs des Einlassstutzens der Figuren 1 und 2; und

Figur 4 eine Darstellung ähnlich zu Figur 3 einer alternativen Ausführungsform eines Einlassstutzens.

Nachfolgend tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Ausführungsformen und Figuren die gleichen Bezugszeichen.

Eine Kraftstoffpumpe trägt nachfolgend insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kraftstoffpumpe 10 kann beispielsweise eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine sein, welches in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist. Die Kraftstoffpumpe 10 kann beispielsweise den Kraftstoff von einer Vorförderpumpe erhalten und ihn auf einen sehr hohen Druck verdichten und in eine Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) fördern, von wo aus der Kraftstoff mittels Injektoren direkt in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

Die Kraftstoffpumpe 10 umfasst ein mehr oder weniger rotationssymmetrisches Pumpengehäuse 12 mit einem Gehäusekörper 14 und einem auf eine in Figur 1 obere Stirnseite des Gehäusekörper 14 aufgesetzten Gehäusedeckel 16. In einem in Figur 1 unteren Bereich des Gehäusekörpers 14 weist dieser einen Befestigungsflansch 18 auf, mit dem die Kraftstoffpumpe 10 beispielsweise an einem Motorblock der Brennkraftmaschine befestigt werden kann. Aus dem Pumpengehäuse 12 ragt in Figur 1 nach unten ein Pumpenkolben 20 heraus, der von einer Kolbenfeder 22 aus dem Pumpengehäuse 12 heraus vorgespannt wird. In Betriebslage greift an dem in Figur 1 unteren Ende des Pumpenkolbens 20 ein Antrieb, beispielsweise eine Exzenterwelle oder eine Nockenwelle, an.

In Figur 1 gezeichnet ist auch ein Einlassstutzen 24, der relativ zu einer Längsachse 26 des Pumpengehäuses 12 vom Pumpengehäuse 12 in radialer Richtung abragt. Eine entsprechende Längsachse des Einlassstutzens 24 trägt in den Figuren das Bezugszeichen 27. An dem Einlassstutzen 24 ist eine nicht gezeichnete Zulaufleitung befestigbar, über die der Kraftstoff der Kraftstoffpumpe 10 zugeführt wird. Ferner ist in Figur 1 auch eine elektromagnetische Betätigungseinheit 28 eines gesteuerten Einlassventils (nicht sichtbar) gezeichnet, mittels der die von der Kraftstoffpumpe 10 geförderte Kraftstoffmenge beeinflusst werden kann.

Der Einlassstutzen 24 wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 stärker im Detail erläutert: vorliegend ist der Einlassstutzen 24 beispielhaft ein durch Tiefziehen hergestelltes Metallteil, welches eine insgesamt rohrförmige zylindrische Gestalt hat. Ein in den Figuren linker Endbereich 30 ist umlaufend um ungefähr 120° nach außen umgebogen, wodurch ein Verbindungsabschnitt 32 gebildet wird. Dieser ist mit einer umlaufenden Kante 34 einer Einlassöffnung 36 im Gehäusekörper 14 des Pumpengehäuses 12 fluiddicht verbunden, beispielsweise durch Verlöten oder Verschweißen. Der Einlassstutzen 24 weist einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser D1 und einen im wesentlichen konstanten Innendurchmesser D2 auf und eine Länge L1. Ungefähr auf Höhe der halben Länge L1 ist ein umlaufender und sich relativ von der Längsachse 27 des Einlassstutzens 24 nach radial außen erstreckender Ringbund 38 ausgeformt, der beispielsweise als Anschlag sowie als Befestigungsabschnitt für einen auf den Einlassstutzen 24 aufgeschobenen Gegenstecker (nicht gezeichnet) der oben erwähnten Zulaufleitung als Zentrierbund dienen kann.

Im Bereich eines in den Figuren rechten abragenden Endes 40 des Einlassstutzens 24 weist dieser in seinem Inneren einen Halteabschnitt 42 auf. Der Halteabschnitt 42 umfasst vorliegend einen Umbug 44 bzw. wird durch diesen gebildet. Dieser wird dadurch erzeugt, dass eine Außenwand 46 des rohrförmigen Einlassstutzens 24 im Bereich des abragenden Endes 40 über eine Länge L1 um 180° nach innen umgestülpt ist. Bei der Ausführungsform der Figuren 1-3 ist der Umbug 44 dabei zu der Außenwand 46 des Einlassstutzens 24 unmittelbar benachbart. Auf diese Weise hat der Halteabschnitt 42 einen Innendurchmesser D3, der geringer ist als der Innendurchmesser D2 in dem vom abragenden Ende 40 entfernten Bereich.

Der Halteabschnitt 42 dient zur Halterung einer Filtereinrichtung 48. Diese ist als hohlzylindrische Teil ausgebildet, welches an seinem in den Figuren rechten Endbereich einen Befestigungsabschnitt 50 aufweist, von dem aus sich in den Figuren nach links ein hohlzylindrisch der Filterabschnitt 52 erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 50 kann beispielsweise eine Metallhülse umfassen, wohingegen der Filterabschnitt 52 beispielsweise ein Kunststoffsieb oder ein Kunststoff netz oder auch ein Metallsieb bzw. Metallnetz umfassen kann.

Die hohlzylindrische Filtereinrichtung 48 ist an dem zum abragenden Ende 40 des Einlassstutzens 24 benachbarten und in den Figuren rechten Ende offen, wohingegen sie an dem entgegengesetzten und in den Figuren linken Endbereich 54 geschlossen ist. Der Befestigungsabschnitt 50 der Filtereinrichtung 48 ist im Halteabschnitt 42 im Klemmsitz gehalten, also beispielsweise in diesen eingepresst. Dies kann erfolgen, nachdem der Einlassstutzen 24 am Pumpengehäuse 12 befestigt wurde, in dem die Filtereinrichtung 48 von außen in den Einlassstutzen 24 eingesteckt bzw. eingepresst wird. Zur Demontage beispielsweise bei einer Wartung wird die Filtereinrichtung 48 nach außen aus dem Einlassstutzen 24 herausgezogen.

Bei der in Figur 4 gezeigten alternativen Ausführungsform eines Einlassstutzens 24 weist der Einlassstutzen einen größeren Außendurchmesser D1 und einen größeren Innendurchmesser D2 auf. Gleichwohl kann in dem Einlassstutzen 24 der Figur 4 ein im Hinblick auf die Abmessungen identischer Filtereinrichtung 48 verwendet werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Umbug 44 so gestaltet ist, dass er zu der Außenwand 46 des Einlassstutzens 24 um einen Abstand A beabstandet ist.