本发明专利技术涉及用于高压燃料泵（14）的辊柱塞（20）的辊（26），所述辊（26）构造成复合辊（28）且具有用于形成第一复合辊区域（38）的第一材料（40）和用于形成第二复合辊区域（42）的第二材料（44）。所述第一材料（40）和所述第二材料（44）彼此连接，以便形成复合辊容积元件（46），且所述第一材料（40）轻于所述第二材料（44）。本发明专利技术还涉及具有辊（26）的辊柱塞（20）、具有辊柱塞（20）的高压燃料泵（14）以及具有曲轴（12）和高压燃料泵（14）的内燃发动机（10）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于高压燃料泵的辊柱塞的辊、装备有这种类型的辊的辊柱塞、具有所述辊柱塞的高压燃料泵和具有包括高压燃料泵的曲轴的内燃发动机。
技术介绍
高压燃料泵装载有待以高压馈送至内燃发动机的燃烧室的燃料，其通常被构造成活塞泵，该活塞泵通过来回平移运动来压缩位于压力空间中的燃料且由此在燃料中产生高压。例如，在用于汽油内燃发动机的高压燃料泵的情况下，燃料是以200巴到250巴的压力来装载，而对于柴油内燃发动机的高压泵，燃料是以2000巴到2500巴的压力来装载。轴用来驱动泵活塞的平移运动，所述泵活塞经由柱塞（例如，辊柱塞）频繁地接触轴的表面。为了有可能特别地提供2000巴到3000巴的高压，越来越多地考虑将内燃发动机的驱动轴（例如，曲轴）作为驱动轴。为了有可能维持用于驱动泵活塞的凸轮距曲轴（以示例的方式提及其）上的连接杆的距离足够大，曲轴在凸轮的区域中具有相对较大的节圆直径。在泵活塞的驱动期间，连接在泵活塞与曲轴之间的辊柱塞的辊然后在所述相对较大的节圆直径上滚动。如果辊在此处具有比较小的构型并对应于（例如）如通常在具有专用凸轮轴作为驱动轴的泵的情况下所使用的辊，则辊的每单位时间的旋转速度增加多倍。例如，凸轮轴的辊的旋转速度通常为每分钟5000到15000转，而在被用在曲轴上的情况下，旋转速度能够增加到每分钟大于40000转。这导致磨损增加，且导致增加辊柱塞内的摩擦，且尤其增加辊上的摩擦。为了减小辊的旋转速度，有可能增加辊直径。辊直径的增加通过以线性方式增长的辊重量而导致大量的旋转能，这导致辊提升且额外地在辊与曲轴的凸轮之间产生滑动。这些影响导致高压燃料泵内的较高的易磨损性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供具有减小的易磨损性的高压燃料泵。这个目标是通过提供具有权利要求1的特征的用于高压燃料泵的辊柱塞的辊所实现的。包括所述辊的辊柱塞、具有辊柱塞的高压燃料泵和包括高压燃料泵的内燃发动机是另外的独立权利要求的主题。本专利技术的有利改进是从属权利要求的主题。一种用于高压燃料泵的辊柱塞的辊（所述辊构造成复合辊）具有用于形成第一复合辊区域的第一材料和用于形成第二复合辊区域的第二材料。第一材料和第二材料彼此连接，以便形成复合辊容积元件，所述第一材料轻于所述第二材料。由于由至少两种不同材料来构造复合辊，所以有可能在辊的经受不同要求的不同区域中产生辊的不同性质，然后这些不同性质满足相对应的要求。同时有可能的是，如果材料中的一者轻于材料中的另一者以减轻辊上的重量，则由此得以补偿与较重辊相关联的缺点，例如由于重辊的大的旋转能而引起的辊的提升以及辊与凸轮之间的额外的滑动。如果能够然后通过复合构造产生具有类似于小辊的重量的大辊，则这种类型的大辊能够用作与曲轴的接触元件，且通过比在使用小辊的情况下更大的辊直径产生较低的旋转速度。结果，减少了辊及因此整体上辊柱塞的磨损。能够通过所述复合构造来显著地减少辊柱塞的总重量和旋转能。结果，有可能在乘用机动车辆内燃发动机中主导（例如）的旋转速度下操作具有大辊的辊柱塞。由于这项举措，能够显著地减少辊柱塞内的磨损和摩擦。另外的优点在于能够使用减力弹簧，所述弹簧将辊柱塞按到凸轮上且因此防止其被提升。辊优选地配置成使得其能够围绕旋转轴线旋转，第一复合辊区域配置为在径向方向上延伸远离旋转轴线的第一层，第二复合辊区域配置为在径向方向上延伸远离旋转轴线的第二层，所述第一层布置成比所述第二层更靠近旋转轴线。因此，辊（如复合辊）是通过不同材料的分层构造所产生，优选其能够特别简单地制造。具有第一材料的第一层有利地布置成比第二层更靠近旋转轴线。第一层和第二层尤其有利地具有围绕旋转轴线的周向构型。这意指第二层优选地包围第一层。因此，这由此优选地在第一圆环和包围第一圆环的第二圆环中产生穿过辊的截面，所述第一圆环由第一、较轻材料形成，且所述第二圆环由第二、较重材料形成。由此能够有利地减轻辊内部中的重量。尤其有利的是第二材料比第一材料对滚动摩擦力更具抵抗性。由此，第二、较重材料能够尤其有利地布置成围绕第一材料的第二、外部圆环。因此，复合辊优选地以此方式来构造使得较轻材料布置在内部中，所述较轻材料仅经受低负荷（特别地，低摩擦负荷），其结果在于此处材料的较多选择是可行的。特别地，较重的材料对滚动摩擦力更具抵抗性，其有利地布置在外部区域中且因此位于实际上在操作期间经受滚动摩擦力的区域中。因此，能够优选地产生虽轻但具有抵抗性的辊。第一材料优选地为塑料和/或铝和/或陶瓷。此处，特别地，塑料具有以下优点：大量塑料可供使用，能够根据塑料的膨胀系数进行选择，并且能够适应于第二、较重材料的膨胀系数。第二材料优选地是钢，因为这可便宜地获得，且此外能够在操作期间抵抗辊的外部区域中的高滚动摩擦力。第一层有利地具有在径向方向上比第二层更厚的构型。例如，第二层在径向方向上具有0.5 mm到3 mm的厚度，特别地，具有1 mm到2 mm的厚度。具有较轻材料的第一层越厚，能够实现的重量减轻越大。在优选改进中，第二层布置在辊的外部区域中，其应有利地具有对可能的滚动摩擦力具有令人满意的抵抗性的厚度。这是优选的在0.5 mm到3 mm的范围的情况下，此处优选地，在1 mm到2 mm的范围中。辊芯优选地直接布置在旋转轴线上，其具有：轴元件，其用于形成旋转轴线；轴承元件（特别地，滑动轴承元件），其用于将复合辊容积元件可旋转地安装在轴元件上。通过轴元件和轴承元件，能够有利地将辊可旋转地安装（例如）在辊柱塞中。此处，轴元件在辊的旋转轴线的区域中提供充分的稳定性，且轴承元件用来以此方式安装复合辊容积元件，使得其能够围绕旋转轴线旋转。由于在辊的操作期间（也就是说，当接触曲轴时）主导的力较大，所以使用具有抵抗性的滑动轴承元件是有利的。例如，轴承元件由钢衬套形成，且因此在接触轴元件时对滚动摩擦力具有较大的抵抗性。轴承元件优选地连接到复合辊容积元件，结果使得，轴承元件与复合辊容积元件一起围绕轴元件旋转。结果，能够有利地避免复合辊容积元件与轴承元件之间的进一步的摩擦力。在一项有利改进中，复合辊容积元件具有配置为第三层的第三复合辊区域，所述第三层连接到第一层并且在径向方向上延伸远离旋转轴线。所述第三层优选地布置成比第一层更靠近旋转轴线。因此，第三层能够形成用于支撑第一、较轻且较不具抵抗性的层的支撑层。为了能够充当支撑件，如果第三层包括钢或完全由钢形成，则这是尤其优选的。辊有利地具有35 mm到55 mm的总直径，特别地，具有40 mm到50 mm的总直径。如果将曲轴用作驱动元件，则凸轮周围的区域具有通常接近160 mm的直径。为了让辊能够在曲轴的所述区域上以尽可能低的旋转速度运行，如果其具有范围为35 mm到55 mm的相对较大的直径，则这是有利的。在具有接近70 mm的直径的常用凸轮轴上运行的辊柱塞中的惯用辊通常具有仅接近20 mm的直径。用于高压燃料泵的辊柱塞具有其中可旋转地安装有上述辊的辊柱塞壳体，且因此具有关于所述辊已经描述的相同优点。特别地，高压燃料泵配置为插入式泵（plug-in pump），也就是说，其不具有专用壳体，而是将内燃发动机的发动机机体用作壳体。所述高压燃料泵优选地由内燃发动机的曲轴、泵活塞来驱动，所述泵活塞由直接接触曲轴表面的辊柱塞来移动。此处本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于高压燃料泵（14）的辊柱塞（20）的辊（26），所述辊（26）构造成复合辊（28）且具有：‑ 第一材料（40），其用于形成第一复合辊区域（38），‑ 第二材料（44），其用于形成第二复合辊区域（42），所述第一材料（40）和所述第二材料（44）彼此连接，以便形成复合辊容积元件（46），所述第一材料（40）轻于所述第二材料（44）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.08 DE 102014220374.0;2014.11.19 DE 10201421.一种用于高压燃料泵（14）的辊柱塞（20）的辊（26），所述辊（26）构造成复合辊（28）且具有：- 第一材料（40），其用于形成第一复合辊区域（38），- 第二材料（44），其用于形成第二复合辊区域（42），所述第一材料（40）和所述第二材料（44）彼此连接，以便形成复合辊容积元件（46），所述第一材料（40）轻于所述第二材料（44）。2.根据权利要求1所述的辊（26），其特征在于：所述辊26配置成使得其能够围绕旋转轴线（52）旋转，所述第一复合辊区域（38）配置成第一层（48），所述第一层（48）在径向方向上延伸远离所述旋转轴线（52），所述第二复合辊区域（42）配置成第二层（50），所述第二层（50）在所述径向方向上延伸远离所述旋转轴线（52），特别地，所述第一层（48）布置成比所述第二层（50）更靠近所述旋转轴线（52）。3.根据权利要求2所述的辊（26），其特征在于：所述第一层（48）和所述第二层（50）具有围绕所述旋转轴线（52）的周向构型。4.根据权利要求1到3中的一项所述的辊（26），其特征在于：所述第二材料（44）比所述第一材料（40）对滚动摩擦力更具抵抗性。5.根据权利要求1到4中的一项所述的辊（26），其特征在于：所述第一材料（40）是塑料和/或铝和/或陶瓷，所述第二材料（44）是钢。6.根据权利要求2到5中的一项所述的辊（26），其特征在于：所述第一层（48）具有在所述径向方向上比所述第二层（50）更厚的构型，所述第二层（50）在所述径向方向上具有0.5 mm到3 mm的厚度（D），特别地具有1 mm到2 mm的厚度（D）。7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：A埃德雷尔，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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