DE102011004008A1

DE102011004008A1 - Zumesseinheit sowie Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer solchen Zumesseinheit

Info

Publication number: DE102011004008A1
Application number: DE201110004008
Authority: DE
Inventors: Francesco Lucarelli; Thomas Koenig; Marco Lamm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2012-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zumesseinheit zur saugseitigen Mengenregelung im Niederdruckbereich einer Kraftstoffhochdruckpumpe umfassend ein elektromagnetisch ansteuerbares Ventil (1) mit einem in einem Ventilgehäuse (2) verschiebbar gelagerten Ventilglied (3) und eine Ankerbaugruppe (4) zur Betätigung des Ventilgliedes (3), wobei die Ankerbaugruppe (4) einen verschiebbar gelagerten Anker (5) und einen hierin aufgenommenen Ankerbolzen (6) aufweist.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Anker (5) und dem Ventilgehäuse (2) eine Kunststoffscheibe (7) zur Einstellung eines Restluftspaltes angeordnet.
Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer solchen Zumesseinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zumesseinheit zur saugseitigen Mengenregelung im Niederdruckbereich einer Kraftstoffhochdruckpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer solchen Zumesseinheit.
Stand der Technik
Die Verwendung einer Zumesseinheit zur saugseitigen Mengenregelung im Niederdruckbereich einer Kraftstoffhochdruckpumpe ist Stand der Technik. Die saugseitige Anordnung bewirkt, dass nur soviel Kraftstoff verdichtet und in einen Hochdruckspeicher weitergeleitet wird, wie im jeweiligen Moment von der Brennkraftmaschine benötigt wird. Im Unterschied zu älteren druckgeregelten Systemen wird somit unnötiger Energieaufwand vermieden.
Eine Zumesseinheit der vorstehend genannten Art ist aus der DE 2008043798 A1 bekannt. Sie weist ein von einem Elektromagneten betätigtes Regelventil mit einem Ventilglied auf, wobei der Elektromagnet durch seine Magnetkraft einen Anker und einen Ankerbolzen bewegt. Das Regelventil weist ein Ventilgehäuse auf, das zugleich als Magnetkern dient. In dem Ventilgehäuse ist ein Ventilglied des Regelventils verschiebbar geführt, das topfförmig, d. h. hohl und mit einem Boden, ausgebildet ist. Am Boden des Ventilgliedes liegt der Ankerbolzen an. Mittels einer Feder, welche einerseits am Boden des Ventilgliedes und andererseits gehäuseseitig abgestützt ist, wird das Ventilglied in Anlage am Ankerbolzen gehalten. Zwischen dem Anker und dem Ventilgehäuse ist ferner eine Restluftspaltscheibe angeordnet, durch welche verhindert wird, dass der Anker am Ventilgehäuse zur Anlage kommt.
Der Einsatz einer Restluftspaltscheibe in einem Magnetventil ist grundsätzlich ebenfalls aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Über die Restluftspaltscheibe wird sichergestellt, dass im Betrieb des Magnetventils ein definierter Abstand zwischen Anker und Ankerauflagefläche verbleibt, wobei die Ankerauflagefläche in der Regel die Stirnseite eines Magnetkerns ist. Aufgabe der Restluftspaltscheibe ist es, ein magnetisches oder hydraulisches Kleben des Ankers an der Magnetbaugruppe zu verhindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zumesseinheit der vorstehend genannten Art derart weiterzubilden, dass diese einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zumesseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 4 vorgeschlagen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorgeschlagene Zumesseinheit umfasst ein elektromagnetisch ansteuerbares Ventil mit einem in einem Ventilgehäuse verschiebbar gelagerten Ventilglied und eine Ankerbaugruppe zur Betätigung des Ventilgliedes, wobei die Ankerbaugruppe einen verschiebbar gelagerten Anker und einen hierin aufgenommenen Ankerbolzen aufweist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Anker und dem Ventilgehäuse eine Kunststoffscheibe zur Einstellung eines Restluftspaltes angeordnet. Der Begriff Restluftspalt bezieht sich auf einen definierten Abstand zwischen Anker und einer Ankerauflagefläche, welche vorliegend am Ventilgehäuse, das zugleich als Magnetkern dient, ausgebildet ist. Die Ausführung der Scheibe aus Kunststoff, d. h. einem amagnetischen Werkstoff, verhindert im Betrieb des Ventils ein Kleben des Ankers am Magnetkern bzw. am Ventilgehäuse. Die Verwendung eines Kunststoffs hat den Vorteil, dass die Scheibe einfach und damit kostengünstig herzustellen ist. Ferner verringern sich die Materialkosten gegenüber einer heute üblichen Restluftspaltscheibe aus Edelstahl.
Vorzugsweise besitzt die Kunststoffscheibe eine zentrale Öffnung, durch welche der Ankerbolzen der Ankerbaugruppe hindurchgeführt ist. Die Öffnung kann größer als der Außendurchmesser des Ankerbolzens gewählt sein, um bei Bedarf einen freien Strömungsquerschnitt für den Kraftstoff bereitzustellen. Ferner können bei Bedarf weitere Öffnungen als Abströmquerschnitte in der Kunststoffscheibe vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kunststoffscheibe kreisrund ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist die Kunststoffscheibe aus einem hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS), gefertigt. Dieser Werkstoff erfüllt die Anforderungen in Bezug auf Temperaturbeständigkeit sowie Beständigkeit gegen Verformung. Zugleich werden die geometrischen Maß- und Toleranzanforderungen erfüllt.
Die Zur Lösung der Aufgabe weiterhin vorgeschlagene Kraftstoffhochdruckpumpe umfasst eine erfindungsgemäße Zumesseinheit, die saugseitig im Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe angeordnet ist. Bei der Kraftstoffhochdruckpumpe handelt es sich vorzugsweise um eine Common-Rail-Hochdruckpumpe.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zumesseinheit, und
2 eine perspektivische Ansicht einzelner Bestandteile der Zumesseinheit entsprechend der 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in der 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zumesseinheit umfasst ein elektromagnetisch ansteuerbares Ventil 1 mit einem Ventilgehäuse 2 und einem hierin verschiebbar gelagerten Ventilglied 3. Das Ventilgehäuse 2 dient zugleich als Magnetkern einer Magnetbaugruppe 9, welche darüberhinaus eine in einem Magnettopf 11 aufgenommene Magnetspule 10 sowie eine Ankerbaugruppe 4 umfasst. Die Ankerbaugruppe 4 weist einen verschiebbar gelagerten Anker 5 sowie einen hierin aufgenommenen Ankerbolzen 6 zur Betätigung des Ventils 1 auf. Der Ankerbolzen 6 liegt hierzu am Ventilglied 3 des Ventils 1 an. Die Magnetbaugruppe 9 wird zumindest teilweise von einem Kunststoffgehäuse 12 umgeben, an welchem ein elektrischer Anschluss 13 für die Magnetspule 10 ausgebildet ist.
Zur Einstellung eines Restluftspalts, d. h. eines definierten Abstandes des Ankers 5 zum Ventilgehäuse 2, ist in das Ventilgehäuse 2 eine Kunststoffscheibe 7 eingelegt. Die Kunststoffscheibe 7 bewirkt, dass der Anker 5 nicht in Anlage am Ventilgehäuse 2 gelangt. Um ferner ein magnetisches Anhaften des Ankers 5 am Ventilgehäuse 2 zu verhindern, ist die Kunststoffscheibe 7 aus einem amagnetischen Material, vorliegend aus Polyphenylensulfid (PPS) gefertigt. Die Kunststoffscheibe 7 weist eine zentrale Öffnung 8 auf, durch welche der Ankerbolzen 6 hindurchgeführt ist.
Die Verwendung eines Kunststoffs, insbesondere eines hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoffs wie PPS, vereinfacht im Vergleich zu einer Restluftspaltscheibe aus Edelstahl die Herstellung der Scheibe 7. Es können nichtspanende und kostengünstige Herstellungsverfahren eingesetzt werden, wobei die Kosten ferner dadurch gesenkt werden, dass der Kunststoff die Materialkosten senkt. Neben PPS sind aber auch andere hochtemperaturbeständige Kunststoffe einsetzbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2008043798 A1 [0003]

Claims

Zumesseinheit zur saugseitigen Mengenregelung im Niederdruckbereich einer Kraftstoffhochdruckpumpe umfassend ein elektromagnetisch ansteuerbares Ventil (1) mit einem in einem Ventilgehäuse (2) verschiebbar gelagerten Ventilglied (3) und eine Ankerbaugruppe (4) zur Betätigung des Ventilgliedes (3), wobei die Ankerbaugruppe (4) einen verschiebbar gelagerten Anker (5) und einen hierin aufgenommenen Ankerbolzen (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anker (5) und dem Ventilgehäuse (2) eine Kunststoffscheibe (7) zur Einstellung eines Restluftspaltes angeordnet ist.
Zumesseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffscheibe (7) eine zentrale Öffnung (8) besitzt, durch welche der Ankerbolzen (6) hindurchgeführt ist.
Zumesseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffscheibe (7) aus einem hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS), gefertigt ist.
Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer Zumesseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zumesseinheit saugseitig im Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe angeordnet ist.