DE102011005027A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

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Abstract

Die Hochdruckpumpe (10) zur Forderung eines Fluids weist ein Pumpengehause (12) auf, das einen Niederdruckeingang (18) und ein Hochdruckausgang (22) umfasst. Der Niederdruckeingang (18) weist ein Ventil (20) auf, über das einer in dem Pumpengehäuse (12) ausgebildeten Pumpkammer (16) das Fluid zugefuhrt wird. Uber den Hochdruckausgang (22) wird das Fluid aus der Pumpkammer (16) in einem Hochdruckkraftstoffspeicher abgeleitet. Das Ventil (20) umfasst einen in dem Pumpengehause (12) angeordneten Ventilraum (32) mit zumindest einer Fluidaustrittsöffnung (35). Das Ventil (20) umfasst einen in dem Ventilraum (32) axial bewegbar angeordneten Ventilkolben (34), der hydraulisch koppelbar ist mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher, so dass eine durch einen Raildruck des Hochdruckkraftstoffspeichers hervorgerufene erste Kraft entlang der Langsachse (L) in eine erste Richtung, in die sich der Ventilkolben (34) beim Verlassen seiner Schließposition bewegt, auf den Ventilkolben (34) einwirkt. Das Ventil (20) weist ein Dichtelement (36) auf, uber das der Ventilkolben (34) hydraulisch gekoppelt ist mit der Pumpkammer (16), so dass eine von einem Druck in der Pumpkammer (16) hervorgerufene zweite Kraft auf den Ventilkolben (34) entgegengesetzt zu der ersten Richtung einwirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe mit einem Niederdruckeingang, in dem ein Ventil angeordnet ist.
  • Hochdruckpumpen werden regelmaßig zur Forderung von Fluid für ein Speichereinspritzsystem fur Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verwendet. Speichereinspritzsysteme fur Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, z. B. in Common-Rail-Systemen, sollen den notwendigen Volumenstrom und den erforderlichen Fluiddruck bereitstellen können. Die Hochdruckpumpe soll eine zu fördernde Brennkraftstoffmenge einem Verbrauch der Brennkraftmaschine bei einem entsprechenden Lastarbeitspunkt anpassen.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochdruckpumpe zu schaffen, die ermöglicht, eine Menge eines zu fordernden Fluids an vorgegebene Anforderungen anzupassen. Zugleich soll die Hochdruckpumpe kostengunstig herstellbar sein.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhangigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Hochdruckpumpe zur Förderung eines Fluids mit einem Pumpengehäuse, das einen Niederdruckeingang und ein Hochdruckausgang umfasst. Der Niederdruckeingang weist ein Ventil auf, uber das einer in dem Pumpengehäuse ausgebildeten Pumpkammer das Fluid zugefuhrt wird. Über den Hochdruckausgang wird das Fluid aus der Pumpkammer in einem Hochdruckkraftstoffspeicher abgeleitet. Das Ventil umfasst einen in dem Pumpengehäuse angeordneten Ventilraum mit einer Längsachse und zumindest einer Fluidaustrittsöffnung, die den Ventilraum und die Pumpkammer hydraulisch koppelt. Ferner weist das Ventil einen in dem Ventilraum axial bewegbar angeordneten Ventilkolben auf, der hydraulisch koppelbar ist mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher, so dass eine durch einen Raildruck des Hochdruckkraftstoffspeichers hervorgerufene erste Kraft entlang der Langsachse in eine erste Richtung, in die sich der Ventilkolben beim Verlassen seiner Schließposition bewegt, auf den Ventilkolben einwirkt. Das Ventil weist ein Dichtelement auf, über das der Ventilkolben hydraulisch gekoppelt ist mit der Pumpkammer, so dass eine von einem Druck in der Pumpkammer hervorgerufene zweite Kraft auf den Ventilkolben entlang der Längsachse entgegengesetzt zu der ersten Richtung einwirkt. Das Dichtelement wirkt derart mit dem Ventilkolben zusammen, dass ein Fluidfluss von dem Niederdruckeingang durch die Fluidaustrittsöffnung in die Pumpkammer, wenn der Ventilkolben in seiner Schließposition ist, verhindert und ansonsten freigegeben ist.
  • Dies ermöglicht vorteilhafter Weise eine Regelung des Volumenstroms des Fluids, vorzugsweise eines Kraftstoffes, abhangig von einem Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher mit einer reduzierten Anzahl von Bauteilen, wodurch eine kostengünstige Herstellung der Hochdruckpumpe moglich ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein zwischen einem Kraftstofftank und der Hochdruckpumpe gesondertes elektromagnetisches Volumenstromregelventil und/oder ein elektrisch geschaltetes Einlassventil nicht erforderlich sind. Dadurch, dass der Ventilkolben hydraulisch gekoppelt ist mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher, kann der Raildruck des Hochdruckkraftstoffspeichers als direkte Steuergröße genutzt werden für das Öffnen und Schließen des Ventils. Durch die hydraulische Kopplung des Ventilkolbens mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher ist somit ein Erfassen des Raildrucks in dem Hochdruckkraftstoffspeicher mit einem geeignet ausgebildeten Sensor und/oder eine Ansteuereinheit, die ein Messsignal des Sensors auswertet und abhängig von dem Messsignal das Volumenstromregelventil und/oder das Einlassventil ansteuert, nicht erforderlich. Dies kann eine zuverlassige und/oder robuste hydromechanische Regelung des Volumenstroms ermöglichen unabhangig von einem elektronischen Regelkreis.
  • Überschreitet der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher einen vorgegebenen Sollwert, so bewegt sich der Ventilkolben in axialer Richtung weg von seiner Schließposition und verhindert oder verzögert somit in einer Forderphase der Hochdruckpumpe ein Schließen der Fluidaustrittsoffnung mittels des Dichtelements. Eine Fordermenge des Fluids von der Pumpkammer in dem Hochdruckkraftstoffspeicher wird dadurch reduziert und der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher sinkt. Unterschreitet der Raildruck den Solldruck, so verbleibt der Ventilkolben in der Schließposition, so dass die Hochdruckpumpe eine Vollförderung aufweisen kann und der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher ansteigen kann.
  • Das Dichtelement weist beispielsweise eine Membran auf und ist somit elastisch ausgebildet. Das Dichtelement kann beispielsweise ein Blech aufweisen oder im Wesentlichen aus einem Blech bestehen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Ventil eine Fluideintrittsöffnung zur hydraulischen Kopplung des Ventilkolbens mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher auf. Ferner umfasst das Ventil einen Ventiltrager, der starr gekoppelt ist mit dem Pumpengehause und der einen Ventilsitz aufweist, wobei der Ventilkolben und der Ventilsitz derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Fluidfluss über die Fluideintrittsöffnung in den Ventilraum in der Schließposition des Ventilkolbens, in der dieser auf dem Ventilsitz aufsitzt, verhindert und ansonsten freigegeben ist. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Start-Stopp-Funktionalitat eines Kraftfahrzeugs, da der Ventilsitz und der Ventilkolben die Fluideintrittsoffnung leckagefrei abdichten konnen, wenn der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher einen geringeren Wert als den Solldruck aufweist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Ventilkolben einen ersten Schließkorper, der eine konisch ausgebildete Dichtflache aufweist, die in der Schließposition des Ventilkolbens an dem Ventilsitz anliegt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Ventilkolbens mit dem ersten Schließkörper.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Ventil ein erstes Federelement, das in dem Ventilraum derart angeordnet und ausgebildet ist, dass entlang der Längsachse entgegen der ersten Richtung eine dritte Kraft von dem ersten Federelement auf dem Ventilkolben einwirkt. Ein Durchmesser des Ventilkolbens, insbesondere des ersten Schließkorpers, und/oder eine Vorspannkraft des ersten Federelements konnen somit derart vorgegeben werden, dass der Ventilkolben seine Schließposition verlasst, wenn der Raildruck den gewunschten Sollwert aufweist. Der Sollwert kann beispielsweise einen Wert von 70 bar aufweisen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Ventil ein zweites Federelement und einen zweiten Schließkorper, der koaxial zu dem Ventilkolben angeordnet ist. Hierbei ist das zweite Federelement derart angeordnet und ausgebildet, dass entlang der Langsachse entgegen der ersten Richtung eine Kraft von dem zweiten Federelement auf den zweiten Schließkörper einwirkt. Der zweite Schließkorper weist einen Dichtsitz auf, wobei der Ventilträger und der Dichtsitz derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Fluidfluss von der Fluideintrittsöffnung zu der Fluidaustrittsöffnung und/oder stromaufwarts des Niederdruckeingangs in einer Schließposition des zweiten Schließkorpers, in der dieser auf dem Dichtsitz aufsitzt, verhindert und ansonsten freigegeben ist. Vorteilhafterweise kann so das Ventil zusätzlich als Druckbegrenzungsventil genutzt werden und auf ein separat ausgebildetes Druckbegrenzungsventil kann verzichtet werden. Das Ventil kann somit zwei Ventilelemente umfassen. Vorzugsweise wird ein Durchmesser des zweiten Schließkörpers und eine Federcharakteristik, insbesondere eine Federkonstante, des zweiten Federelements derart vorgegeben, dass ein zweiter Öffnungsdruck, der erforderlich ist, den zweiten Schließkorper aus seiner Schließposition zu bewegen, und der uber die Fluideintrittsöffnung auf den zweiten Schließkorper einwirkt, einen ersten Offnungsdruck ubersteigt, der erforderlich ist, den Ventilkolben aus seiner Schließposition zu bewegen, und der uber die Fluideintrittsoffnung auf den ersten Schließkorper des Ventilkolbens einwirkt. Beispielsweise kann der erste Offnungsdruck einen Wert von naherungsweise 70 bar und der zweite Öffnungsdruck einen Wert >100 bar aufweisen. Der sich einstellende Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher kann außer von dem ersten Öffnungsdruck auch von einem Volumenverbrauch von Injektoren abhangen. Dieser Einfluss des Volumenverbrauchs kann unerwünscht sein und kann in einem relevanten Betriebsbereich der Hochdruckpumpe, in dem die Kolbengeschwindigkeit einen konstanten Verlauf uber dem Nockenwinkel aufweist (Konstantnocken), minimiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung stützt sich auf einer der Fluideintrittsöffnung zugewandten Seite des zweiten Schließkorpers das erste Federelement und auf einer der Fluideintrittsöffnung abgewandten Seite des zweiten Schließkorpers das zweite Federelement auf dem zweiten Schließkörper ab.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Federelement derart angeordnet und ausgebildet, dass es eine großere Vorspannkraft aufweist als das erste Federelement, wenn der Ventilkolben in seiner Schließposition ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der zweite Schließkörper eine erste Auflageflache und eine zweite Auflagefläche sowie ein der Fluideintrittsoffnung zugewandtes axiales erstes Ende und ein der Fluideintrittsöffnung abgewandtes axiales zweites Ende, wobei die erste Auflageflache ausgehend von dem ersten Ende und/oder die zweite Auflageflache ausgehend von dem zweiten Ende in axialer Richtung nach innen, in den zweiten Schließkörper hinein, versetzt angeordnet sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste Auflageflache und die zweite Auflageflache in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet und das erste und zweite Federelement weisen verschiedene Durchmesser auf. Vorteilhafterweise kann so Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, eingespart werden. Vorzugsweise weist die zweite Auflagefläche einen großeren Abstand zu dem Ventilkolben auf, so dass das zweite Federelement den größeren Durchmesser aufweist. Dies ermöglicht eine einfachere Herstellung des zweiten Federelements, da diese eine hohere Vorspannkraft als das erste Federelement erfordern kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erlautert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Hochdruckpumpe,
  • 2 eine schematische Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Hochdruckpumpe und
  • 3 eine schematische Teilansicht eines dritten Ausfuhrungsbeispiels der Hochdruckpumpe.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenubergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Hochdruckpumpe 10 mit einem Pumpengehause 12. Die Hochdruckpumpe 10 ist vorzugsweise in einer Einspritzanlage eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Das von der Hochdruckpumpe 10 zu fordernde Fluid ist vorzugsweise ein Brennkraftstoff. Die Hochdruckpumpe 10 ist beispielsweise als Radialkolbenpumpe ausgebildet.
  • In dem Pumpengehause 12 ist ein Pumpkolben 14 bewegbar gelagert. Das Pumpengehäuse 12 weist an einem Ende des Pumpkolbens 14 eine Pumpkammer 16 auf. Das Pumpengehause 12 weist einen Niederdruckeingang 18 auf. Der Niederdruckeingang 18 weist beispielsweise eine Zulaufleitung 18 auf, in der ein Ventil 20 angeordnet ist. Über den Niederdruckeingang 18 gelangt das Fluid in die Pumpkammer 16. Das Ventil 20 erleichtert die Befüllung der Pumpkammer 16 mit dem Fluid und kann eine Anpassung eines Volumenstroms des Fluids an vorgegebene Anforderungen, beispielsweise an einen spezifischen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, ermöglichen. Das Pumpengehäuse 12 weist ferner einen Hochdruckausgang 22 auf, uber den das Fluid aus der Pumpkammer 16 in einen Hochdruckkraftstoffspeicher abgeleitet wird. Der Hochdruckausgang 22 kann eine Ablaufleitung 23 aufweisen, in der ein Auslassventil 24 angeordnet ist.
  • Die Hochdruckpumpe 10 weist eine Antriebswelle 26 auf, die mit einem Exzenterring 28 in Wirkverbindung steht und in einer Drehrichtung D im Uhrzeigersinn drehbar ist. Anstelle des Exzenterrings 28 kann auch eine Nockenwelle eingesetzt werden.
  • Durch eine Drehbewegung der Antriebswelle 26 in die Drehrichtung D wird der Pumpkolben 14 mittels des Exzenterrings 28 zu der Antriebswelle 26 hin bewegt, bis er einen unteren Totpunkt erreicht. Dabei öffnet das Ventil 20 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Niederdruckeingang 18 und der Pumpkammer 16.
  • Das Ventil 20 umfasst beispielsweise einen in dem Pumpengehause 12 angeordneten Ventilraum 32 mit einer Langsachse L und zumindest einer Fluidaustrittsoffnung 35, die den Ventilraum 32 in die Pumpkammer 16 hydraulisch koppelt. Ferner umfasst das Ventil 20 einen in dem Ventilraum 32 axial bewegbar angeordneten Ventilkolben 34, der hydraulisch koppelbar ist mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher, so dass eine durch einen Raildruck des Hochdruckkraftstoffspeichers hervorgerufene erste Kraft entlang der Langsachse L in eine erste Richtung, in die sich der Ventilkolben 34 beim Verlassen seiner Schließposition bewegt, auf den Ventilkolben 34 einwirkt. Das Ventil 20 weist beispielsweise ein Dichtelement 36 auf, uber das der Ventilkolben 34 hydraulisch gekoppelt ist mit der Pumpkammer 16, so dass eine von einem Druck in der Pumpkammer 16 hervorgerufene zweite Kraft auf den Ventilkolben 34 entlang der Langsachse L entgegengesetzt zu der ersten Richtung einwirkt, und das derart mit dem Ventilkolben 34 zusammenwirkt, dass ein Fluidfluss von dem Niederdruckeingang 18 durch die Fluidaustrittsöffnung 35 in die Pumpkammer 16, wenn der Ventilkolben 34 in seiner Schließposition ist, verhindert und ansonsten freigegeben ist.
  • Ferner umfasst das Ventil 20 eine Fluideintrittsoffnung 40 zur hydraulischen Kopplung des Ventilkolbens 34 mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher. Das Ventil 20 umfasst ferner einen Ventilträger 42, der starr gekoppelt ist mit dem Pumpengehäuse 12 und der einen Ventilsitz 44 aufweist, wobei der Ventilkolben 34 und der Ventilsitz 44 derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Fluidfluss uber die Fluideintrittsoffnung 40 in den Ventilraum 32 in der Schließposition des Ventilkolbens 34, in der dieser auf dem Ventilsitz 44 aufsitzt, verhindert und ansonsten freigegeben ist. Der in 1 gezeigte Ventiltrager 42 ist beispielsweise einstückig ausgebildet. Alternativ ist auch möglich, dass der Ventiltrager 42 mehrstückig ausgebildet ist. Der Ventilträger 42 kann mechanisch starr gekoppelt sein mit dem Pumpengehause 12 oder Teil des Pumpengehauses 12 sein.
  • Der Ventilkolben 34 weist einen ersten Schließkorper 46 auf, der eine konisch ausgebildete Dichtfläche 48 aufweist, die in der Schließposition des Ventilkolbens 34 an dem Ventilsitz 44 anliegt.
  • Das Ventil 20 umfasst ein erstes Federelement 50, das in dem Ventilraum 32 derart angeordnet und ausgebildet ist, dass entlang der Langsachse L entgegen der ersten Richtung eine dritte Kraft von dem ersten Federelement 50 auf den Ventilkolben 34 einwirkt.
  • Fur ein Einspannen des ersten Federelements 50 kann das Ventil 20 beispielsweise eine topfförmige Hülse mit einer Auflagefläche aufweisen. Die Hülse kann beispielsweise mechanisch starr gekoppelt sein mit dem Pumpengehause 12 und/oder dem Ventilträger 42. Die Hülse und das erste Federelement sind derart angeordnet und ausgebildet, dass sich das erste Federelement 50 auf einer der Fluideintrittsöffnung 40 zugewandten Seite an dem ersten Schließkorper 46 abstutzt und an einer der Fluideintrittsoffnung 40 abgewandten Seite an der Auflageflache der Hulse.
  • In einer Saugphase, das heißt, wenn der Pumpkolben 14 mittels des Exzenterrings 28 zu der Antriebswelle 26 hinbewegt wird, wirkt auf den Ventilkolben 34 vorzugsweise eine resultierende Kraft entlang der Längsachse L in die erste Richtung, so dass der Ventilkolben 34 nicht in der Schließposition ist und die Pumpkammer 16 mit Fluid befullt wird.
  • In einer Förderphase der Hochdruckpumpe 10 wird durch eine weitere Drehbewegung der Antriebswelle 26 in der Drehrichtung D der Pumpkolben 14 durch den Exzenterring 28 von der Antriebswelle 26 wegbewegt und verdichtet dabei das in der Pumpkammer 16 befindliche Fluid. In der Forderphase kann abhängig von den herrschenden Druckverhaltnissen in der Pumpkammer 16, in dem Hochdruckkraftstoffspeicher und in dem Niederdruckeingang 18 eine resultierende Kraft entlang der Langsachse L auf den Ventilkolben 34 wirken. Uberschreitet der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher beispielsweise einen vorgegebenen Sollwert, so kann die resultierende Kraft in die erste Richtung wirken und der Ventilkolben 34 kann sich in axialer Richtung weg von seiner Schließposition bewegen und verhindert oder verzogert somit in der Forderphase der Hochdruckpumpe 10 ein Schließen der Fluidaustrittsoffnung 35 mittels des Dichtelements 36. Eine Fördermenge des Fluids von der Pumpkammer 16 in den Hochdruckkraftstoffspeicher wird dadurch reduziert und der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher sinkt. Unterschreitet der Raildruck den Solldruck, so kann die resultierende Kraft entgegen der ersten Richtung wirken und der Ventilkolben 34 verbleibt in seiner Schließposition, so dass die Hochdruckpumpe 10 eine Vollforderung aufweisen kann und der Raildruck in dem Hochdruckkraftstoffspeicher ansteigen kann.
  • Das erste Federelement 50 ist in dem in 1 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel beispielsweise als Spiralfeder ausgebildet. Das erste Federelement 50 kann jedoch in einer beliebigen anderen geeigneten Form ausgebildet sein. Vorzugsweise sind derartige Federelemente so gestaltet, dass ihre Federcharakteristik, insbesondere ihre Federkonstante, auch bei längerem Einsatz des Ventils konstant bleibt.
  • Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Ventil 20 ein zweites Federelement 54 und einen zweiten Schließkorper 56 auf. Der zweite Schließkörper 56 ist koaxial zu dem Ventilkolben 34 angeordnet. Das zweite Federelement 54 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass entlang der Längsachse L entgegen der ersten Richtung eine Kraft von dem zweiten Federelement 54 auf den zweiten Schließkörper 56 einwirkt. Der zweite Schließkorper 56 weist einen Dichtsitz 52 auf, wobei der Ventilträger 42 und der Dichtsitz 52 derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Fluidfluss von der Fluideintrittsoffnung 40 zu der Fluidaustrittsoffnung 35 und/oder stromaufwarts des Niederdruckeingangs 18 in der Schließposition des zweiten Schließkorpers 56, in der dieser auf dem Dichtsitz 52 aufsitzt, verhindert und ansonsten freigegeben ist.
  • Vorzugsweise kann der zweite Schließkörper 56 eine konische zweite Dichtflache 48 aufweisen, so dass in der Schließposition des zweiten Schließkörpers 56, in der dieser auf dem Dichtsitz 52 aufsitzt, der zweite Schließkörper 56 fluiddicht gekoppelt ist mit dem Ventilträger 42. Der zweite Schließkorper 56 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass beim Anliegen des Schließkorpers 56 an dem Dichtsitz 52, er einen ersten Teilbereich der Ventilkammer fluiddicht von einem zweiten Teilbereich der Ventilkammer trennt.
  • Der in 2 gezeigte Ventilträger 42 ist beispielsweise einstückig ausgebildet. Alternativ ist auch möglich, dass der Ventilträger 42 mehrstuckig ausgebildet ist. Der Ventilträger 42 kann mechanisch starr gekoppelt sein mit dem Pumpengehäuse 12 oder Teil des Pumpengehäuses 12 sein.
  • Vorzugweise stutzt sich das erste Federelement 50 auf einer der Fluideintrittsöffnung 40 zugewandten Seite des zweiten Schließkörpers 56 auf dem zweiten Schließkorper 56 ab und das zweite Federelement 54 auf einer der Fluideintrittsoffnung 40 abgewandten Seite des zweiten Schließkorpers 56. Das zweite Federelement 54 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass es eine größere Vorspannkraft aufweist als das erste Federelement 50, wenn der Ventilkolben 34 in seiner Schließposition ist.
  • Das zweite Federelement 54 ist in der in 2 gezeigten Ausführungsform ebenfalls als Spiralfeder ausgebildet. Das zweite Federelement 54 kann jedoch in einer beliebigen anderen geeigneten Form ausgebildet sein.
  • Das Ventil 20 kann in Bezug auf das Dichtelement 36, die Fluidaustrittsöffnung 35, den Niederdruckeingang 18, die Fluideintrittsoffnung 40 und den ersten Schließkorper 46 analog zu dem in 1 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel des Ventils ausgebildet sein.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des Ventils 20 in der Hochdruckpumpe 10. Das Ventil 20 weist im Vergleich zu dem in 2 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel einen anders ausgebildeten zweiten Schließkorper 56 und eine geänderte Anordnung des ersten 50 und zweiten Federelements 54 auf. Der zweite Schließkörper 56 weist in diesem Fall eine erste Auflageflache 60 und eine zweite Auflageflache 62 auf. Die erste Auflageflache 60 ist ausgehend von einem der Fluideintrittsoffnung 40 zugewandten ersten axialen Ende in axialer Richtung nach innen, in den zweiten Schließkörper 56 hinein, versetzt angeordnet. Ferner ist die zweite Auflagefläche 62 ausgehend von einem der Fluideintrittsoffnung 40 abgewandten zweiten axialen Ende in axialer Richtung nach innen, in den zweiten Schließkörper 56 hinein, versetzt angeordnet. Alternativ ist auch möglich, dass nur die erste 60 oder die zweite Auflagefläche 62 nach innen versetzt angeordnet ist. Vorzugsweise konnen die erste Auflageflache 60 und die zweite Auflagefläche 62 in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sein und somit das erste 50 und zweite Federelement 54 verschiedene Durchmesser aufweisen.

Claims (9)

  1. Hochdruckpumpe (10) zur Forderung eines Fluids mit einem Pumpengehäuse (12), das einen Niederdruckeingang (18) und ein Hochdruckausgang (22) umfasst, der Niederdruckeingang (18) ein Ventil (20) aufweist, über das einer im dem Pumpengehäuse (12) ausgebildeten Pumpkammer (16) das Fluid zugeführt wird, uber den Hochdruckausgang (22) das Fluid aus der Pumpkammer (16) in einen Hochdruckkraftstoffspeicher abgeleitet wird, und das Ventil (20) aufweist: – einen in dem Pumpengehause (12) angeordneten Ventilraum (32) mit einer Langsachse (L) und zumindest einer Fluidaustrittsoffnung (35), die den Ventilraum (32) und die Pumpkammer (16) hydraulisch koppelt, – einen in dem Ventilraum (32) axial bewegbar angeordneten Ventilkolben (34), der hydraulisch koppelbar ist mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher, so dass eine durch einen Raildruck des Hochdruckkraftstoffspeichers hervorgerufene erste Kraft entlang der Langsachse (L) in eine erste Richtung, in die sich der Ventilkolben (34) beim Verlassen seiner Schließposition bewegt, auf den Ventilkolben (34) einwirkt, – ein Dichtelement (36), über das der Ventilkolben (34) hydraulisch gekoppelt ist mit der Pumpkammer (16), so dass eine von einem Druck in der Pumpkammer (16) hervorgerufene zweite Kraft auf den Ventilkolben (34) entlang der Langsachse (L) entgegengesetzt zu der ersten Richtung einwirkt, und das derart mit dem Ventilkolben (34) zusammenwirkt, dass ein Fluidfluss von dem Niederdruckeingang (18) durch die Fluidaustrittsoffnung (35) in die Pumpkammer (16), wenn der Ventilkolben (34) in seiner Schließposition ist, (34) verhindert und ansonsten freigegeben ist.
  2. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, bei der das Ventil (20) aufweist: – eine Fluideintrittsöffnung (40) zur hydraulischen Kopplung des Ventilkolbens (34) mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher, – einen Ventiltrager (42), der starr gekoppelt ist mit dem Pumpengehause (12) und der einen Ventilsitz (44) aufweist, wobei der Ventilkolben (34) und der Ventilsitz (44) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Fluidfluss uber die Fluideintrittsoffnung (40) in den Ventilraum (32) in der Schließposition des Ventilkolbens (34), in der dieser auf dem Ventilsitz (44) aufsitzt, verhindert und ansonsten freigegeben ist.
  3. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Ventilkolben (34) einen ersten Schließkörper (46) umfasst, der eine konisch ausgebildete Dichtflache (48) aufweist, die in der Schließposition des Ventilkolbens (34) an dem Ventilsitz (44) anliegt.
  4. Hochdruckpumpe (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Ventil (20) ein erstes Federelement (50) umfasst, das in dem Ventilraum (32) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass entlang der Längsachse (L) entgegen der ersten Richtung eine dritte Kraft von dem ersten Federelement (50) auf den Ventilkolben (34) einwirkt.
  5. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 4, bei der das Ventil (20) ein zweites Federelement (54) und einen zweiten Schließkorper (56) umfasst, der koaxial zu dem Ventilkolben (34) angeordnet ist, wobei – das zweite Federelement (54) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass entlang der Langsachse (L) entgegen der ersten Richtung eine Kraft von dem zweiten Federelement (54) auf den zweiten Schließkörper (56) einwirkt, und – der zweite Schließkorper (56) einen Dichtsitz (52) aufweist, wobei der Ventilträger (42) und der Dichtsitz (52) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Fluidfluss von der Fluideintrittsoffnung (40) zu der Fluidaustrittsoffnung (35) und/oder stromaufwarts des Niederdruckeingangs (18) in einer Schließposition des zweiten Schließkörpers (56), in der dieser auf dem Dichtsitz (52) aufsitzt, verhindert und ansonsten freigegeben ist.
  6. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 5, bei der sich auf einer der Fluideintrittsoffnung (40) zugewandten Seite des zweiten Schließkörpers (56) das erste Federelement (50) und auf einer der Fluideintrittsoffnung (40) abgewandten Seite des zweiten Schließkörpers (56) das zweite Federelement (54) auf dem zweiten Schließkorper (56) abstützt.
  7. Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 5 oder 6, bei der das zweite Federelement (54) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass es eine größere Vorspannkraft aufweist als das erste Federelement (50), wenn der Ventilkolben (34) in seiner Schließposition ist.
  8. Hochdruckpumpe (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 7, bei der der zweite Schließkörper (56) eine erste Auflagefläche (60) und eine zweite Auflagefläche (62) aufweist sowie ein der Fluideintrittsoffnung (40) zugewandtes axiales erstes Ende und ein der Fluideintrittsöffnung (40) abgewandtes axiales zweites Ende, wobei die erste Auflageflache (60) ausgehend von dem ersten Ende und/oder die zweite Auflagefläche (62) ausgehend von dem zweiten Ende in axialer Richtung nach Innen, in den zweiten Schließkörper (56) hinein, versetzt angeordnet sind.
  9. Hochdruckpumpe (10) nach einem der vorstehenden Anspruche 5 bis 8, bei der die erste Auflageflache (60) und die zweite Auflageflache (62) in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind und das erste (50) und zweite Federelement (54) verschiedene Durchmesser aufweisen.
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