DE102010001965A1 - Cylinder head for a high-pressure fuel pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, wobei im Zylinderkopf eine Hochdruckbohrung (1) zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes (2) und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens (3) sowie wenigstens eine weitere Bohrung (4, 5) zur Aufnahme eines Saugventils (6) und/oder eines Hochdruckventils (7) ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist der Zylinderkopf einteilig ausgebildet und umfasst mehrere Hochdruckabgänge jeweils in Form eines Ansatzes (8, 9) mit einer Bohrung (10, 11), die dem Anschluss eines Injektors und/oder der Aufnahme eines Drucksensors (17) dienen, wobei wenigstens eine Bohrung (10, 11) eines Ansatzes (8, 9) koaxial in Bezug auf die Hochdruckbohrung (5) angeordnet ist, in welcher das Hochdruckventil (7) aufgenommen ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf.The invention relates to a cylinder head for a high pressure fuel pump in a fuel injection system, in particular in a common rail injection system, a high pressure bore (1) in the cylinder head for forming a pump work chamber (2) and for receiving a pump piston (3) and at least one further bore ( 4, 5) are designed to accommodate a suction valve (6) and / or a high-pressure valve (7). According to the invention, the cylinder head is formed in one piece and comprises a plurality of high-pressure outlets each in the form of an extension (8, 9) with a bore (10, 11), which are used to connect an injector and / or to accommodate a pressure sensor (17), at least one bore (10, 11) of an extension (8, 9) is arranged coaxially with respect to the high-pressure bore (5) in which the high-pressure valve (7) is received. The invention further relates to a high-pressure fuel pump with at least one such cylinder head.
Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf.The invention relates to a cylinder head for a high-pressure fuel pump in a fuel injection system, in particular in a common rail injection system having the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Ein Zylinderkopf der vorstehend genannten Art weist eine Hochdruckbohrung zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens sowie wenigstens eine weitere Bohrung zur Aufnahme eines Saugventils und/oder eines Hochdruckventils auf.A cylinder head of the aforementioned type has a high-pressure bore for forming a pump working space and for receiving a pump piston and at least one further bore for receiving a suction valve and / or a high-pressure valve.
Ein derartiger Zylinderkopf ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
Ein weiterer gattungsgemäßer Zylinderkopf ist in der Offenlegungsschrift
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kompaktbauenden Zylinderkopf bereit zustellen, der neben der Funktion der Hochdruckverdichtung wenigstens eine weitere Funktion, insbesondere die Funktion der Hochdruckverteilung und/oder der Druckmessung, in sich vereint.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide a compact cylinder head ready to combine in addition to the function of high pressure compression at least one other function, in particular the function of the high pressure distribution and / or the pressure measurement in itself.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf gemäß Anspruch 9.To solve the problem, a cylinder head with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist der Zylinderkopf einteilig ausgebildet und umfasst mehrere Hochdruckabgänge jeweils in Form eines Ansatzes mit einer Bohrung, die dem Anschluss eines Injektors und/oder der Aufnahme eines Drucksensors dienen, wobei wenigstens eine Bohrung eines Ansatzes koaxial in Bezug auf die Hochdruckbohrung angeordnet ist, in welcher das Hochdruckventil aufgenommen ist. Die vorgeschlagene Anordnung dient einer kompaktbauenden Ausgestaltung des Zylinderkopfes, der neben der Funktion der Hochdruckverdichtung auch die Funktion der Hochdruckverteilung und/oder der Druckmessung zu erfüllen vermag. Somit werden die in der Regel von separaten Baugruppen übernommenen Funktionen in den Zylinderkopf verlagert. Beispielsweise kann ein Drucksensor in eine Bohrung eines Ansatzes des Zylinderkopfes integriert werden, welcher üblicherweise am Rail, d. h. der Hochdrucksammelleitung, angeordnet ist. Durch die Integration zusätzlicher Funktionen in den einstückig ausgebildeten Zylinderkopf kann die Ausbildung von Anschlüssen und Dichtstellen reduziert werden. Zudem sinkt die Anzahl der insgesamt erforderlichen Bauteile oder Baugruppen. Der Zylinderkopf hilft somit Gewicht und Bauraum zu sparen.According to the invention, the cylinder head is formed in one piece and comprises a plurality of high-pressure outlets each in the form of a projection with a bore, which serve to connect an injector and / or receiving a pressure sensor, wherein at least one bore of a lug is arranged coaxially with respect to the high-pressure bore, in which the high pressure valve is included. The proposed arrangement is a compact design of the cylinder head, which is able to fulfill the function of the high-pressure distribution and / or the pressure measurement in addition to the function of high-pressure compression. Thus, the inherited from separate modules usually functions are displaced into the cylinder head. For example, a pressure sensor can be integrated into a bore of a neck of the cylinder head, which is usually on the rail, d. H. the high-pressure manifold, is arranged. By integrating additional functions in the integrally formed cylinder head, the formation of connections and sealing points can be reduced. In addition, the number of required components or assemblies decreases. The cylinder head thus helps to save weight and space.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dient die wenigstens eine Bohrung eines Ansatzes, die koaxial in Bezug auf die zur Aufnahme des Hochdruckventils vorgesehene Bohrung angeordnet ist, der Aufnahme eines Drucksensors. Somit vereint der Zylinderkopf neben der Funktion der Hochdruckverdichtung auch die Funktion der Druckmessung in sich. Vorteilhafterweise ist hierzu in einem Ansatz des Zylinderkopfes eine Stufenbohrung ausgeführt, welche die beiden koaxial angeordneten Bohrungen zur Aufnahme des Hochdruckventils und des Drucksensors ausbildet. Bei mehreren am Zylinderkopf angeordneten Hochdruckabgängen, können die in den Hochdruckabgängen ausgebildeten Bohrungen derart miteinander verbunden sein, dass die Anordnung eines Drucksensors in einem Hochdruckabgang zur Druckmessung ausreicht. Beispielsweise können von der Bohrung zur Aufnahme des Drucksensors Verbindungsbohrungen zu den Bohrungen der weiteren Hochdruckabgänge ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, the at least one bore of a lug, which is arranged coaxially with respect to the bore provided for receiving the high-pressure valve, serves to receive a pressure sensor. Thus, in addition to the function of high-pressure compression, the cylinder head also combines the function of pressure measurement. Advantageously, this is carried out in a neck of the cylinder head, a stepped bore, which forms the two coaxial bores for receiving the high pressure valve and the pressure sensor. In the case of several high-pressure outlets arranged on the cylinder head, the bores formed in the high-pressure outlets can be connected to one another such that the arrangement of a pressure sensor in a high-pressure outlet for pressure measurement is sufficient. For example, can be formed from the bore for receiving the pressure sensor connecting bores to the bores of the other high-pressure outlets.
Um eine noch kompaktere Bauform des Zylinderkopfes zu erzielen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass wenigstens eine Bohrung eines Ansatzes zugleich als Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils ausgebildet ist. Somit fällt wenigstens eine Bohrung eines als Ansatz ausgebildeten Hochdruckabgangs mit der Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils zusammen. Vorteilhafterweise ist jede Bohrung eines Ansatzes zugleich als Bohrung zur Aufnahme eines Hochdruckventils ausgebildet. Das heißt, dass in jedem Hochdruckabgang ein Hochdruckventil, das vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet ist, angeordnet ist. Auch diese Ausführungsform bedarf lediglich der Anordnung eines Drucksensors in einem dieser Abgänge, da Abweichungen zwischen den verschiedenen Abgängen vernachlässigbar sind.In order to achieve an even more compact design of the cylinder head, it is further proposed that at least one bore of a lug is at the same time designed as a bore for receiving the high-pressure valve. Thus, at least one bore of a trained as approach High pressure outlet with the bore for receiving the high pressure valve together. Advantageously, each bore of a lug is at the same time designed as a bore for receiving a high-pressure valve. This means that in each high pressure outlet, a high pressure valve, which is preferably designed as a check valve, is arranged. This embodiment also only requires the arrangement of a pressure sensor in one of these outlets, since deviations between the various outlets are negligible.
Des Weiteren vorzugsweise stehen sämtliche vorstehend genannte Bohrungen miteinander in Verbindung. Das heißt, dass die in den als Ansatz ausgebildeten Hochdruckabgängen ausgebildeten Bohrungen, die Bohrungen zur Aufnahme des Saugventils und des Hochdruckventils, sofern letztere nicht mit einer anderen Bohrung zusammenfällt, und die Hochdruckbohrung miteinander verbunden sind, so dass ein zusammenhängendes Hohlraumvolumen ausgebildet wird.Furthermore, preferably, all the above-mentioned holes are connected to one another. That is, the bores formed in the high-pressure outlets formed as the approach, the bores for receiving the suction valve and the high-pressure valve, if the latter does not coincide with another bore, and the high-pressure bore are connected to one another, so that a coherent cavity volume is formed.
Bevorzugt ist die Bohrung zur Aufnahme des Saugventils koaxial zur Hochdruckbohrung angeordnet. Das in die Bohrung eingesetzte Saugventil begrenzt somit die Hochdruckbohrung bzw. den Pumpenarbeitsraum in axialer Richtung und kann zur Abdichtung des Pumpenarbeitsraumes gegenüber dem Niederdruckbereich herangezogen werden.Preferably, the bore for receiving the suction valve is arranged coaxially with the high-pressure bore. The suction valve inserted into the bore thus limits the high-pressure bore or the pump working chamber in the axial direction and can be used to seal off the pump working chamber from the low-pressure region.
Vorteilhafterweise ist die Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils radial in Bezug auf die Hochdruckbohrung angeordnet. Da wenigstens eine Bohrung eines als Ansatz ausgebildeten Hochdruckabgangs koaxial zur Bohrung für das Hochdruckventil oder zugleich als Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils ausgebildet ist, gilt Entsprechendes für diese Bohrung. Auf diese Weise sind eine kompakte Bauform sowie kurze Anschlusswege gewährleistet.Advantageously, the bore for receiving the high-pressure valve is arranged radially with respect to the high-pressure bore. Since at least one bore of a high-pressure outlet designed as a projection is formed coaxially with the bore for the high-pressure valve or at the same time as a bore for receiving the high-pressure valve, the same applies to this bore. In this way, a compact design and short connection paths are guaranteed.
Die Anzahl der in Form eines Ansatzes ausgebildeten Hochdruckabgänge kann 1, 2, 3 oder 4 betragen. In entsprechender Zahl können Anschlüsse für Injektoren vorgesehen sein. Auch bei 4 als Ansatz ausgebildeten Hochdruckabgängen ist noch eine kompakte Bauform realisierbar.The number of trained in the form of an approach high-pressure outlets can be 1, 2, 3 or 4. In appropriate numbers connections can be provided for injectors. Even with 4 trained as approach high-pressure outlets is still a compact design feasible.
Vorteilhafterweise ist der Zylinderkopf ein Gussteil. Das heißt, dass die Herstellung des Zylinderkopfes bevorzugt in einem Gießverfahren erfolgt. Ein solches Verfahren ermöglicht die Ausbildung selbst komplexer Bauformen, so dass die miteinander verbundenen Bohrungen in einem Arbeitsgang leicht herstellbar sind. Ferner wird vorgeschlagen, dass der vorzugsweise einstückig gegossene Zylinderkopf aus einem hochdruckfesten Werkstoff besteht, um dem Zylinderkopf eine ausreichende Festigkeit zu verleihen.Advantageously, the cylinder head is a casting. That is, the production of the cylinder head is preferably carried out in a casting process. Such a method allows the formation of even complex designs, so that the interconnected holes are easy to produce in one operation. It is also proposed that the preferably integrally cast cylinder head consists of a high-pressure-resistant material in order to give the cylinder head sufficient strength.
Die darüber hinaus beanspruchte Kraftstoffhochdruckpumpe weist wenigstens einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf auf. Die Anzahl der Zylinderköpfe bestimmt sich dabei nach der Anzahl der in der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordneten Pumpenelemente. Somit kommen die Vorteile eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes ggf. mehrfach an einer Kraftstoffhochdruckpumpe zum Tragen.The claimed also high-pressure fuel pump has at least one cylinder head according to the invention. The number of cylinder heads determined by the number of arranged in the high-pressure fuel pump pump elements. Thus, the advantages of a cylinder head according to the invention, if necessary several times to a high-pressure fuel pump to bear.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
Der
Wie der
Der Draufsicht der
Eine Abwandlung des in den
Die Bohrungen
Ferner ist aus
Durch die Vielseitigkeit der Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Zylinderkopf für eine Reihe von Hochdruckpumpen geeignet. Vorzugsweise findet er jedoch Einsatz in einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Kraftstoffhochdruckpumpe, die auch mehrere, beispielsweise drei Pumpenelemente, aufweisen kann, wobei jedem Pumpenelement ein entsprechender Zylinderkopf zugeordnet ist.Due to the versatility of the design, the cylinder head according to the invention is suitable for a number of high-pressure pumps. However, it is preferably used in a radial-piston pump designed as a high-pressure fuel pump, which may also have several, for example, three pump elements, wherein each pump element is associated with a corresponding cylinder head.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |