DE102011082594A1 - Valve assembly for pump of fuel injection device, has pump chamber which is formed between pump cylinder head and pump piston provided in pump cylinder bore - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Pumpe einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend einen Pumpenzylinder und einen in einer Pumpenzylinderbohrung axial bewegbaren Pumpenkolben, und einen zwischen einem Pumpenzylinderkopf und dem Pumpenkolben in dem Pumpenzylinder gebildeten Pumpenarbeitsraum, der über die Ventilanordnung mit einer Kraftstoffzuführleitung verschaltet ist.The present invention relates to a valve assembly for a pump of a fuel injector, comprising a pump cylinder and a pump piston axially movable in the pump piston, and formed between a pump cylinder head and the pump piston in the pump cylinder pump chamber, which is connected via the valve assembly with a fuel supply line.
Stand der TechnikState of the art
Eine derartige Ventilanordnung ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine an einer Pumpe verbaute Ventilanordnung bereit zu stellen, die einen kompakten Aufbau der Pumpe bei einer verbesserten Funktion der Ventilanordnung ermöglicht.The invention has for its object to provide a valve assembly installed on a pump that allows a compact design of the pump with an improved function of the valve assembly.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Ventilanordnung in den Pumpenkolben integriert ist. Somit ist die mit der Saugseite der Ventilanordnung zusammenwirkende Kraftstoffzuführleitung aus dem Bereich des Pumpenzylinderkopfs entfernt und kann an geeigneter Stelle an dem Pumpenzylinder angeordnet werden, wie dies noch nachfolgend näher ausgeführt wird. In den Pumpenzylinderkopf ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nur ein Hochdruckanschluss eingelassen, durch den ein von der Pumpe gefördertes Medium, insbesondere Kraftstoff, beispielsweise in einen Hochdruckspeicher gefördert wird. Dadurch ergibt sich ein geringerer Bauraumbedarf für den Pumpenzylinderkopf. Weiterhin ist das Totvolumen im Hochdruckbereich der Pumpe verringert. Dadurch, dass die Ventilanordnung in den Pumpenkolben eingelassen ist und somit die zugeführte Kraftstoffmenge durch den Pumpenkolben geleitet wird, ist die Kühlung des Pumpenkolbens der Pumpe verbessert. Zudem wird eine partiale Reduzierung der Hochdruckleckagemenge vom Pumpenkolben in Richtung Triebwerksraum der Pumpe und eine Rückführung der Hochdruckleckagemenge in den Bereich nach einer Zumesseinheit, die die der Ventilanordnung letztendlich zugeführte Kraftstoffmenge bestimmt, zurückgeführt. Dadurch wird eine Reduzierung der Pumpenkolbenleckage erreicht. Zusammenfassend wird durch diese Maßnahmen eine Reduzierung der Triebwerkraumtemperatur erreicht und eine Verbesserung der Schmierungsfähigkeit des Kraftstoffs in dem Pumpenantrieb durch einen verringerten Wärmeeintrag ermöglicht.This object is achieved in that the valve assembly is integrated into the pump piston. Thus, the cooperating with the suction side of the valve assembly fuel supply is removed from the area of the pump cylinder head and can be arranged at a suitable location on the pump cylinder, as will be explained in more detail below. In the pump cylinder head in the embodiment according to the invention only a high-pressure port is introduced, through which a pumped by the pump medium, in particular fuel, for example, is conveyed in a high-pressure accumulator. This results in a smaller space requirement for the pump cylinder head. Furthermore, the dead volume is reduced in the high pressure region of the pump. Characterized in that the valve assembly is recessed in the pump piston and thus the amount of fuel supplied is passed through the pump piston, the cooling of the pump piston of the pump is improved. In addition, a partial reduction of the high pressure leakage amount from the pump piston toward the engine room of the pump and a return of the high pressure leakage amount to the range after a metering unit which determines the valve assembly ultimately supplied amount of fuel is returned. This achieves a reduction in pump piston leakage. In summary, these measures achieve a reduction in engine room temperature and an improvement in the lubricity of the fuel in the pump drive by a reduced heat input allows.
Darüber hinaus behindert die Trägheit des Ventilkörpers nach dem Durchlaufen eines unteren Totpunkts seitens des Pumpenkolbens und der nachfolgenden aufwärts gerichteten Bewegung des Pumpenkolbens die Schließbewegung des Ventilkörpers in keiner Weise, sondern beschleunigt vielmehr als zusätzliche Schließkraft-Komponente die Schließbewegung des Ventilkörpers. Dadurch wird die Austrittsöffnung aus der Ventilanordnung in den Pumpenarbeitsraum in kürzester Zeit verschlossen. Durch diese Ausgestaltung sind die sogenannten Ausschiebeverluste, die ansonsten in Folge der trägen Schließbewegung der Ventilanordnung durch die Austrittsöffnung abgeleitet werden, minimiert. Dabei ist die Ventilanordnung insgesamt einfach zu fertigen und zu montieren.In addition, the inertia of the valve body after passing through a bottom dead center by the pump piston and the subsequent upward movement of the pump piston obstructs the closing movement of the valve body in any way, but rather accelerates the closing movement of the valve body as an additional closing force component. As a result, the outlet opening from the valve arrangement is closed in the pump working space in the shortest possible time. By this configuration, the so-called Ausschiebeverluste, which are otherwise derived as a result of the slow closing movement of the valve assembly through the outlet opening, minimized. The valve assembly is generally easy to manufacture and assemble.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Ventilanordnung ein Saugventil. Dies ist die bevorzugte Ausführungsform der Ventilanordnung.In a further development of the invention, the valve arrangement is a suction valve. This is the preferred embodiment of the valve assembly.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Saugventil ein Ventilelement und eine Ventilfeder auf, wobei die Ventilfeder mit dem Ventilelement und einem Ventilkörper des Saugventils zusammenwirkt. Dabei kann das Ventilelement als Ventilkolben mit einem Ventilteller ausgebildet sein, der mittels der Ventilfeder im Ruhezustand in die geschlossene Position bewegt wird. Die Ventilfeder wirkt bei dieser Ausgestaltung mit dem Ventilkolben über ein Halteteil zusammen. Die gesamte so vormontierte Ventilanordnung wird in eine entsprechende Ausnehmung in den Ventilkolben eingesetzt und beispielsweise mittels einer Verschraubung mit dem Pumpenkolben verbunden. Das Ventilelement kann aber auch als Ventilkugel ausgebildet sein, die von der Ventilfeder gegen eine Austrittsöffnung eines in den Pumpenkolben eingelassenen Kanals gedrückt wird. Bei dieser Ausführung ist das Halteteil oberhalb der Ventilkugel an dem Ventilkörper befestigt und die Ventilfeder ist zwischen dem Halteteil und der Ventilkugel eingespannt.In a further development of the invention, the suction valve has a valve element and a valve spring, wherein the valve spring cooperates with the valve element and a valve body of the suction valve. In this case, the valve element may be formed as a valve piston with a valve plate, which is moved by means of the valve spring in the idle state in the closed position. The valve spring cooperates in this embodiment with the valve piston via a holding part. The entire valve assembly thus preassembled is inserted into a corresponding recess in the valve piston and, for example, connected by means of a screw connection with the pump piston. The valve element can also be designed as a valve ball, of the valve spring against an outlet opening into the pump piston inserted channel is pressed. In this embodiment, the holding part is attached above the valve ball to the valve body and the valve spring is clamped between the holding part and the valve ball.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein mit dem Pumpenarbeitsraum zusammenwirkender Anschluss, insbesondere ein Hochdruckanschluss, in axialer Verlängerung des Pumpenkolbens in den Pumpenzylinderkopf eingelassen. Diese Anordnung benötigt nur einen geringen Bauraumbedarf und der Pumpenzylinderkopf kann entsprechend kompakt ausgebildet sein. Der so angeordnete Pumpenhochdruckanschluss ermöglicht zudem bei entsprechender Anbaulage eines Hochdruckspeichers eine kurze Verbindungsleitung zwischen dem Hochdruckanschluss und dem Hochdruckspeicher. Ein dem Hochdruckanschluss nachfolgendes Rückschlagventil ist bevorzugt direkt anschließend an den Hochdruckanschluss und ebenfalls in axialer Verlängerung zu dem Pumpenkolben in den Pumpenzylinderkopf eingelassen. Dadurch ist der Bauraumbedarf minimeiert.In a further development of the invention, a connection cooperating with the pump working chamber, in particular a high-pressure connection, is embedded in the pump cylinder head in the axial extension of the pump piston. This arrangement requires only a small space requirement and the pump cylinder head can be designed to be compact. The pump high-pressure connection arranged in this way also allows a short connection line between the high-pressure connection and the high-pressure accumulator if the high-pressure accumulator is mounted in the same way. A check valve following the high-pressure connection is preferably introduced into the pump cylinder head directly following the high-pressure connection and also in axial extension to the pump piston. As a result, the space requirement is minimized.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Pumpenkolben ein das Saugventil mit einer in den Pumpenkolben eingelassene Längsnut verbindender Kanal eingelassen. Dabei ist die Längsnut mit der Kraftstoffzuführleitung verschaltet und somit eine kompakt bauende Kraftstoffzuführung zu der Ventilanordnung geschaffen. Insbesondere die Längsnut und der Kanal kann durch ein mechanisches Bearbeitungsverfahren einfach in den Pumpenkolben eingearbeitet werden. In a further embodiment of the invention, a suction valve with a recessed into the pump piston longitudinal groove channel is inserted in the pump piston. In this case, the longitudinal groove is connected to the fuel supply and thus created a compact fuel supply to the valve assembly. In particular, the longitudinal groove and the channel can be easily incorporated by a mechanical machining process in the pump piston.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist:Advantageous developments of the invention can be taken from the description of the drawings, in which an exemplary embodiment of the invention shown in the figures is described in more detail:
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen:Show it:
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Eine eine Hochdruckpumpe
Von dem Triebwerksraum
Weiterhin ist der Triebwerksraum
Der Triebwerksraum
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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