DE102011084193A1

DE102011084193A1 - Two-piece cylinder head for a high-pressure fuel pump with integrated non-return valve

Info

Publication number: DE102011084193A1
Application number: DE201110084193
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-04-11
Also published as: WO2013053593A1

Abstract

Es wird ein Zylinderkopf (7) für eine Kraftstoffhochdruckpumpe (43) einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (1) vorgestellt. Der Zylinderkopf (7) ist hydraulisch mit einem Hochdruckraum (9) verbunden und weist eine Ventilplatte (27) auf, die mit dem Hochdruckraum (9) hydraulisch verbunden ist. In der Ventilplatte (27) sind parallel ein Saugventil (29) und ein Rückschlagventil (31) angeordnet.A cylinder head (7) for a high-pressure fuel pump (43) of a fuel injection device (1) is presented. The cylinder head (7) is hydraulically connected to a high-pressure chamber (9) and has a valve plate (27) which is hydraulically connected to the high-pressure chamber (9). In the valve plate (27) a suction valve (29) and a check valve (31) are arranged in parallel.

Description

Stand der TechnikState of the art

Zum Betreiben von Brennkraftmaschinen wie z. B. Verbrennungsmotoren, muss Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter in den Brennraum einer Brennkraftmaschine befördert und diesem kontrolliert zugeführt werden. Hierzu sind Kraftstoff-Fördervorrichtungen auch als Kraftstoffhochdruckpumpe bezeichnet, bekannt, die den Kraftstoff unter Hochdruck bereitstellen.For operating internal combustion engines such. As internal combustion engines, fuel must be transported from a reservoir into the combustion chamber of an internal combustion engine and fed to this control. For this purpose, fuel delivery devices are also known as high-pressure fuel pump, known to provide the fuel under high pressure.

Der Zylinderkopf der Kraftstoff-Fördervorrichtungen ist hydraulisch mit einem Hochdruckraum verbunden. Um den hohen Drücken standhalten zu können, wird der Zylinderkopf einteilig geschmiedet. Ventile, wie z.B. ein Rückschlagventil (RSV) zum Verhindern eines Kraftstoff-Rückflusses aus dem Hochdruckraum, werden außerhalb des Zylinderkopfes, beispielsweise hinter einem Saugventil angeordnet. Die Funktionsweise der Rückschlagventile kann dabei suboptimal sein, wenn diese weit von der Hochdruck-erzeugenden Stelle des Zylinderkopfes entfernt sind.The cylinder head of the fuel delivery devices is hydraulically connected to a high-pressure chamber. In order to withstand the high pressures, the cylinder head is forged in one piece. Valves, e.g. a check valve (RSV) for preventing a fuel return from the high-pressure chamber, are arranged outside the cylinder head, for example behind a suction valve. The operation of the check valves may be suboptimal, if they are far away from the high-pressure generating point of the cylinder head.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es kann daher ein Bedarf an einem verbesserten Zylinderkopf und einer entsprechenden verbesserten Kraftstoff-Fördervorrichtung bestehen, die eine bessere Funktionalität der Rückschlagventile ermöglichen und bei denen gegebenenfalls die Herstellungskosten verringert werden können.There may therefore be a need for an improved cylinder head and a correspondingly improved fuel delivery device that allow for better functionality of the check valves and, where appropriate, reduce manufacturing costs.

Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This object can be achieved by the subject matter of the present invention according to the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einer Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert.In the following, features, details and possible advantages of a device according to embodiments of the invention will be discussed in detail.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung vorgestellt. Der Zylinderkopf ist hydraulisch mit einem Hochdruckraum verbunden und weist eine Ventilplatte auf, die ebenfalls hydraulisch mit dem Hochdruckraum verbunden ist. Dabei sind in der Ventilplatte ein Saugventil und ein Rückschlagventil parallel angeordnet.According to a first aspect of the invention, a cylinder head for a high-pressure fuel pump of a fuel injection device is presented. The cylinder head is hydraulically connected to a high-pressure chamber and has a valve plate, which is also hydraulically connected to the high-pressure chamber. In this case, a suction valve and a check valve are arranged in parallel in the valve plate.

Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, bei einem mehrteilig ausgeführten Zylinderkopf ein Rückschlagventil in eine Ventilplatte direkt neben ein Saugventil zu integrieren und diese unmittelbar am Zylinderkopf, insbesondere an der Hochdruck-erzeugenden Stelle des Zylinderkopfes anzuordnen.In other words, the idea of the present invention is based on integrating a non-return valve in a valve plate directly adjacent to a suction valve in a multi-part cylinder head and arranging these directly on the cylinder head, in particular on the high-pressure generating point of the cylinder head.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zylinderkopfes ermöglicht eine verbesserte Funktionalität des Rückschlagventils, welches ein Rückströmen des Kraftstoffs aus dem Hochdruckraum effektiver als bei bekannten Ausführungsformen verhindert. Ferner ermöglicht der modulare Aufbau des Zylinderkopfes eine einfachere Austauschbarkeit z.B. der Ventilplatte mit den einzelnen Ventilen. Des Weiteren können Herstellungskosten des Zylinderkopfes eingespart werden, da der Herstellungsprozess durch die Modulbauweise des Zylinderkopfes vereinfacht wird.The inventive design of the cylinder head allows improved functionality of the check valve, which prevents a return flow of the fuel from the high-pressure chamber more effectively than in known embodiments. Further, the modular construction of the cylinder head allows easier interchangeability, e.g. the valve plate with the individual valves. Furthermore, manufacturing costs of the cylinder head can be saved because the manufacturing process is simplified by the modular design of the cylinder head.

Der Zylinderkopf kann bei Kraftstoffhochdruckpumpen, die in Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine verwendet werden eingesetzt werden. Die entsprechenden Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen können z.B. bei Kraftfahrzeugen wie PKWs und insbesondere bei Nutzfahrzeugen wie LKWs zum Einsatz kommen. Ferner kann der erfindungsgemäße Zylinderkopf und die entsprechende Kraftstoffhochdruckpumpe bei Systemen mit Kraftstoff-Druckspeicher, auch als „Rail“ oder Common-Rail-Einspritzung bezeichnet, verwendet werden.The cylinder head may be used in high-pressure fuel pumps used in fuel injectors for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. The corresponding fuel injectors may be e.g. used in motor vehicles such as cars and in particular in commercial vehicles such as trucks. Furthermore, the cylinder head according to the invention and the corresponding high-pressure fuel pump can be used in systems with fuel pressure accumulator, also referred to as "rail" or common rail injection.

Bei Systemen mit Kraftstoff-Druckspeicher wird Kraftstoff, z.B. Benzin oder Diesel, mittels einer Kraftstoffhochdruckpumpe aus einem Kraftstoffspeicher, insbesondere aus dem Kraftstofftank bzw. einem Speichertopf in einen Kraftstoff-Druckspeicher („Rail“) gefördert. Dort wird der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert. An den Kraftstoff-Druckspeicher können eine oder in der Regel mehrere Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen angeschlossen sein, die den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume einspritzen können. Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung kann dabei mit einem elektronischen Steuergerät bzw. mit einer Regelungseinheit verbunden sein, die den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge z.B. über ein elektrisch betätigtes Ventil regelt. In fuel pressure accumulator systems, fuel, e.g. Gasoline or diesel, promoted by means of a high-pressure fuel pump from a fuel tank, in particular from the fuel tank or a storage pot in a fuel pressure accumulator ("Rail"). There, the fuel is stored under high pressure. One or, as a rule, a plurality of fuel injection devices can be connected to the fuel pressure accumulator, which can inject the fuel directly into combustion chambers assigned to them. The fuel injection device may in this case be connected to an electronic control unit or to a control unit which determines the injection time and the injection quantity, e.g. controlled by an electrically operated valve.

Der Zylinderkopf ist mit einem Hochdruckraum, insbesondere mit einem Kraftstoff-Druckspeicher hydraulisch verbunden. Der Zylinderkopf kann ein oder mehrere Saug- und Rückschlagventile aufweisen. Der Zylinderkopf ist dabei an einem Gehäuse der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet. The cylinder head is hydraulically connected to a high-pressure chamber, in particular to a fuel pressure accumulator. The cylinder head may have one or more suction and check valves. The cylinder head is arranged on a housing of the high-pressure fuel pump.

Im Zylinderkopf ist eine Ventilplatte integriert, in der mindestens ein Saugventil und ein Rückschlagventil eingearbeitet bzw. angeordnet sind. Das Saugventil kann Kraftstoff über einen Zulauf vom Kraftstofftank ansaugen und einem Arbeitsraum des Zylinderkopfes zuführen. Im Arbeitsraum kann der Kraftstoff mittels eines Kolbens komprimiert und unter hohen Druck gesetzt werden. Wird ein vorgebbarer Druckwert des Kraftstoffs im Arbeitsraum erreicht, so öffnet das an den Arbeitsraum hydraulisch angeschlossene Rückschlagventil und lässt den unter Druck stehenden Kraftstoff in den Hochdruckraum passieren. Ein Rückfließen des Kraftstoffs aus dem Hochdruckraum wird durch das Rückschlagventil verhindert. Hierzu kann das Rückschlagventil z.B. als federbeaufschlagtes Kugelventil ausgeführt sein. Ferner kann das Rückschlagventil als Überdruckventil, welches in Richtung des Hochdruckraumes öffnet, ausgeführt sein. Am Rückschlagventil kann ferner ein Hubanschlag vorgesehen sein. In the cylinder head, a valve plate is integrated, in which at least one suction valve and a check valve are incorporated or arranged. The suction valve can suck fuel via an inlet from the fuel tank and supply a working space of the cylinder head. In the workroom can the Fuel compressed by a piston and placed under high pressure. If a predeterminable pressure value of the fuel in the working space is reached, the non-return valve hydraulically connected to the working space opens and allows the pressurized fuel to pass into the high-pressure space. A backflow of the fuel from the high-pressure chamber is prevented by the check valve. For this purpose, the check valve may be designed, for example, as a spring-loaded ball valve. Furthermore, the check valve can be designed as a pressure relief valve which opens in the direction of the high-pressure chamber. At the check valve may also be provided a stroke stop.

Das Rückschlagventil ist parallel zum Saugventil in der Ventilplatte integriert. D.h. beide Ventile sind räumlich parallel zueinander angeordnet. Hydraulisch betrachtet sind die Ventile jedoch in Reihe, d.h. hintereinander angeordnet. Insbesondere ist das Rückschlagventil stromabwärts von Saugventil angeordnet. Die Ventile können exzentrisch in der Ventilplatte angeordnet sein. D.h. weder das Saugventil, noch das Rückschlagventil muss mittig an der Ventilplatte positioniert sein. The check valve is integrated parallel to the suction valve in the valve plate. That both valves are arranged spatially parallel to each other. Hydraulically, however, the valves are in series, i. arranged one behind the other. In particular, the check valve is arranged downstream of the suction valve. The valves may be arranged eccentrically in the valve plate. That neither the suction valve nor the check valve must be positioned in the middle of the valve plate.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Zylinderkopf ein erstes Bauteil und ein separat gefertigtes zweites Bauteil auf. Das erste Bauteil weist einen ersten zylinderförmigen Hohlraum, auch als Pumpenarbeitsraum oder als Hochdruckbohrung bezeichnet, auf. Der Hohlraum ist zur Führung eines Kolbens bzw. Pumpenkolbens ausgeführt. Das erste Bauteil kann aus gehärtetem Material, vorzugsweise als symmetrisches Drehbauteil bzw. Drehteil gefertigt sein, um eine ausreichende Hochdruckfestigkeit aufzuweisen und dem hohen Druck im Arbeitsraum standhalten zu können. According to one exemplary embodiment of the invention, the cylinder head has a first component and a separately manufactured second component. The first component has a first cylindrical cavity, also referred to as a pump working space or as a high-pressure bore. The cavity is designed to guide a piston or pump piston. The first component can be made of hardened material, preferably as a symmetrical rotary component or rotary part, in order to have sufficient high-pressure resistance and to be able to withstand the high pressure in the working space.

Das zweite Bauteil ist separat vom ersten Bauteil ausgeführt und kann aus einem anderen Material und mit anderen Herstellungsverfahren als das erste Bauteil gefertigt sein. Insbesondere ist das zweite Bauteil aus einfachem nicht gehärtetem Stahl hergestellt. Das zweite Bauteil umgibt das erste Bauteil ringförmig. Dabei kann das zweite Bauteil der Befestigung des Zylinderkopfs an dem Gehäuse der Kraftstoffhochdruckpumpe z.B. mittels Schrauben dienen. Insbesondere kann das zweite Bauteil als Flansch ausgeführt sein bzw. als Flansch fungieren. Die Ventilplatte ist in einer Ausnehmung des zweiten Bauteils angeordnet, in der auch das erste Bauteil angeordnet ist. The second component is designed separately from the first component and can be made of a different material and with different manufacturing methods than the first component. In particular, the second component is made of simple non-hardened steel. The second component surrounds the first component annularly. In this case, the second component of the attachment of the cylinder head to the housing of the high-pressure fuel pump, for. serve by means of screws. In particular, the second component may be designed as a flange or act as a flange. The valve plate is arranged in a recess of the second component, in which the first component is arranged.

Dank der zweiteiligen Ausführung des Zylinderkopfes kann das erste Bauteil z.B. als Schmiederohling relativ klein ausgeführt werden, was die Kosten des gehärteten Materials senkt. Ferner kann die Form des ersten Bauteils im Vergleich zu bekannten Ausführungen vereinfacht werden, so dass auch die Herstellungskosten z.B. durch eine Automatisierung der Herstellung gesenkt werden können. Das zweite Bauteil muss nicht gehärtet werden und kann aus günstigerem Material gefertigt sein. Somit können die gesamten Herstellungskosten der Kraftstoffhochdruckpumpe und auch der gesamten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung erheblich gesenkt werden. Ferner ermöglicht die zweiteilige Ausgestaltung des Zylinderkopfes die modulare Ausgestaltung und die Integration der Ventilplatte in den Zylinderkopf. Thanks to the two-part design of the cylinder head, the first component may e.g. be carried out as a forging blank relatively small, which reduces the cost of the cured material. Furthermore, the shape of the first component can be simplified in comparison with known designs, so that the manufacturing costs are also reduced, for example. can be lowered by automating the production. The second component does not have to be hardened and can be made of cheaper material. Thus, the total manufacturing cost of the high-pressure fuel pump and also the entire fuel injection device can be significantly reduced. Furthermore, the two-part embodiment of the cylinder head allows the modular design and integration of the valve plate in the cylinder head.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Bauteil einen ringförmig verlaufenden Absatz, auch als Zylinderkopfring bezeichnet, auf. Der Absatz weist eine größere radiale Abmessung in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des ersten Bauteils als das übrige erste Bauteil auf. D.h. das erste Bauteil weist eine Längsachse auf, die insbesondere mit der Längsachse des zylindrischen Hohlraums im ersten Bauteil zusammenfällt. Bildet man Schnittebenen senkrecht zu dieser Längsachse durch das erste Bauteil des Zylinderkopfes, so ist die Querschnittsfläche bzw. der Radius des ersten Bauteils in der Schnittebene am größten, die durch den Absatz verläuft. Das zweite Bauteil weist eine Auflagefläche auf, die in einer radialen Abmessung der radialen Abmessung des Absatzes entspricht und ausgeführt ist den Absatz aufzunehmen. Der Absatz definiert damit zusammen mit der Anlagefläche die Positionierung des ersten und des zweiten Bauteils in Bezug aufeinander. Durch weitere Elemente, die im zweiten Bauteil aufgenommen sind und am ersten Bauteil anliegen, kann das erste Bauteil an die Anlagefläche des zweiten Bauteils gepresst werden. According to a further exemplary embodiment of the invention, the first component has an annular step, also referred to as a cylinder head ring. The shoulder has a larger radial dimension in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the first component than the remaining first component. That the first component has a longitudinal axis, which coincides in particular with the longitudinal axis of the cylindrical cavity in the first component. If sectional planes perpendicular to this longitudinal axis are formed by the first component of the cylinder head, then the cross-sectional area or the radius of the first component in the sectional plane which runs through the shoulder is greatest. The second component has a bearing surface which corresponds in radial dimension to the radial dimension of the shoulder and is designed to receive the shoulder. The paragraph thus defines together with the contact surface the positioning of the first and the second component in relation to each other. By further elements, which are received in the second component and rest against the first component, the first component can be pressed against the contact surface of the second component.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das zweite Bauteil einen zweiten zylinderförmigen Hohlraum, oben auch als Ausnehmung bezeichnet, auf. Die Längsachse des zweiten Hohlraums fällt mit einer Längsachse des ersten zylinderförmigen Hohlraums zusammen. D.h. das zweite Bauteil ist ggf. konzentrisch um das erste Bauteil angeordnet. Die Ventilplatte entspricht in ihrer radialen Abmessung einer radialen Abmessung des zweiten zylinderförmigen Hohlraums und ist im zweiten zylinderförmigen Hohlraum angeordnet. D.h. die Ventilplatte kann passgenau in den zweiten Hohlraum eingefügt sein und auf dem ersten Bauteil aufliegen. According to a further exemplary embodiment of the invention, the second component has a second cylindrical cavity, also referred to above as a recess. The longitudinal axis of the second cavity coincides with a longitudinal axis of the first cylindrical cavity. That the second component is optionally arranged concentrically around the first component. The valve plate corresponds in its radial dimension to a radial dimension of the second cylindrical cavity and is arranged in the second cylindrical cavity. That The valve plate can be inserted precisely into the second cavity and rest on the first component.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist am Zylinderkopf einen Druckrohrstutzen vorgesehen, der in seiner radialen Abmessung der radialen Abmessung des zweiten zylinderförmigen Hohlraums entspricht und im zweiten zylinderförmigen Hohlraum angeordnet ist. Die Ventilplatte ist dabei zwischen dem ersten Bauteil und dem Druckrohrstutzen angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Druckrohrstutzen ausgeführt form- und/oder kraftschlüssig mit dem zweiten Bauteil einzugreifen und die Ventilplatte in Richtung des ersten Bauteils zu drücken. D.h. der Druckrohrstutzen fungiert als Verspannelement. Hierzu kann im entsprechenden Bereich des zweiten Hohlraums z.B. ein Gewinde vorgesehen sein mit dem ein Außengewinde des Druckrohrstutzens eingreifen kann. Im Druckrohrstutzen kann eine Ausnehmung vorgesehen sein, die das Rückschlagventil mit dem Hochdruckraum verbindet. According to a further embodiment of the invention, a pressure pipe socket is provided on the cylinder head, which corresponds in its radial dimension of the radial dimension of the second cylindrical cavity and is arranged in the second cylindrical cavity. The valve plate is arranged between the first component and the pressure pipe socket. According to a further embodiment of the invention, the pressure pipe socket is executed form and / or frictionally engage with the second component and to press the valve plate in the direction of the first component. That is, the pressure pipe socket acts as a clamping element. For this purpose, for example, a thread may be provided in the corresponding region of the second cavity with which an external thread of the pressure pipe socket can engage. In the pressure pipe socket, a recess may be provided which connects the check valve with the high-pressure chamber.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Ventilplatte ein erstes Ventilplatten-Element und ein separates zweites Ventilplatten-Element auf. Das Saugventil und das Rückschlagventil sind im ersten Ventilplatten-Element angeordnet. Das zweite Ventilplatten-Element weist eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf. Die erste Ausnehmung verbindet den ersten zylinderförmigen Hohlraum des ersten Bauteils hydraulisch mit dem Saugventil und die zweite Ausnehmung verbindet den ersten zylinderförmigen Hohlraum des ersten Bauteils mit dem Rückschlagventil. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Ventilplatte ein separates drittes Ventilplatten-Element auf, das eine dritte Ausnehmung aufweist, die das Rückschlagventil mit dem Hochdruckraum verbindet. Das erste Ventilplatten-Element ist somit zwischen dem zweiten und dritten Ventilplatten-Element angeordnet. Die radialen Abmessungen aller Ventilplatten-Elemente sind an die radialen Abmessungen des zweiten Hohlraums angepasst. Die Ausdehnung der Ventilplatten-Elemente in axialer Richtung kann variabel sein. Z.B. kann die axiale Ausdehnung bzw. Höhe des zweiten Ventilplatten-Elements so gewählt werden, dass wenn das erste Ventilplatten-Element auf dem zweiten Ventilplatten-Element aufliegt, eine im zweiten Bauteil vorgesehene Zulauföffnung genau auf Höhe eines Saufventileinlasses liegt. Die Ausnehmungen im zweiten und dritten Ventilplatten-Element können als Bohrungen ausgeführt sein. Der modulare Aufbau des Ventilelements und ebenso des Zylinderkopfes ist vorteilhaft, da die Herstellung der einzelnen Teile weniger aufwendig und weniger kompliziert ist. Ferner können die einzelnen Teile bei Bedarf ggf. einfach ausgetauscht werden.According to a further exemplary embodiment of the invention, the valve plate has a first valve plate element and a separate second valve plate element. The suction valve and the check valve are arranged in the first valve plate element. The second valve plate element has a first recess and a second recess. The first recess hydraulically connects the first cylindrical cavity of the first component to the suction valve and the second recess connects the first cylindrical cavity of the first component to the check valve. According to a further exemplary embodiment of the invention, the valve plate has a separate third valve plate element which has a third recess which connects the check valve to the high-pressure chamber. The first valve plate element is thus arranged between the second and third valve plate element. The radial dimensions of all the valve plate elements are adapted to the radial dimensions of the second cavity. The expansion of the valve plate elements in the axial direction may be variable. For example, For example, the axial extent or height of the second valve plate element can be selected such that when the first valve plate element rests on the second valve plate element, an inlet opening provided in the second component lies exactly at the height of a Saufventileinlasses. The recesses in the second and third valve plate element may be designed as bores. The modular construction of the valve element and also of the cylinder head is advantageous since the production of the individual parts is less complicated and less complicated. Furthermore, the individual parts can be easily replaced if necessary.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Ventilplatten-Element mittels mindestens eines Stifts mit dem zweiten Ventilplatten-Element verbunden. Das erste Ventilplatten-Element ist ferner mittels mindestens eines Stifts mit dem dritten Ventilplatten-Element verbunden. D.h. die Ventilplatten-Elemente sind aneinander befestigt. Die Stifte können dabei exzentrisch angeordnet sein, um eine genaue Positionierung der Ventilein- und -Auslasse gegenüber den Ausnehmungen in dem zweiten und dritten Ventilplatten-Element zu gewährleisten. Alternativ kann ein einzelner Stift vorgesehen sein, der durch alle drei Ventilplatten-Elemente hindurchreicht und somit eine exakte Positionierung ermöglicht. According to a further embodiment of the invention, the first valve plate element is connected by means of at least one pin to the second valve plate element. The first valve plate element is further connected by means of at least one pin to the third valve plate element. That the valve plate elements are fastened together. The pins may be arranged eccentrically to ensure accurate positioning of the valve inlet and outlet with respect to the recesses in the second and third valve plate element. Alternatively, a single pin can be provided which extends through all three valve plate elements and thus enables exact positioning.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung vorgestellt. Dabei weist die Kraftstoffhochdruckpumpe einen oben beschriebenen Zylinderkopf auf.According to a second aspect of the invention, a high-pressure fuel pump for a fuel injection device is presented. In this case, the high-pressure fuel pump on a cylinder head described above.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which are not to be construed as limiting the invention with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schematisch die Anordnung der Kraftstoffhochdruckpumpe mit dem erfindungsgemäßen Zylinderkopf zwischen einem Kraftstoffvorratsbehälter und der Brennkraftmaschine 1 shows schematically the arrangement of the high-pressure fuel pump with the cylinder head according to the invention between a fuel tank and the internal combustion engine

2 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt der Kraftstoffhochdruckpumpe mit zweiteiligem Zylinderkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung 2 shows a cross section through a section of the high-pressure fuel pump with a two-part cylinder head according to an embodiment of the invention

Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen. All figures are merely schematic representations of devices according to the invention or of their components according to embodiments of the invention. In particular, distances and size relationships are not shown to scale in the figures. In the various figures, corresponding elements are provided with the same reference numbers.

In 1 ist eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 1 dargestellt, die z.B. zum Antreiben eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Eine Kraftstoffhochdruckpumpe 43, auch als Kraftstoff-Fördervorrichtung bezeichnet, fördert Kraftstoff aus einem Kraftstoff-Vorratsbehälter 41 in einen Hochdruckraum 9, auch als Kraftstoff-Druckspeicher oder Rail bezeichnet. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 43 kann dabei mit einem erfindungsgemäßen mehrteiligen Zylinderkopf 7 versehen sein. An dem Hochdruckraum 9 ist mindestens ein Einspritzelement 6 angeordnet. Das Einspritzelement 6 kann den Kraftstoff direkt in einen ihm zugeordneten Brennraum 3 einer Brennkraftmaschine 5 einspritzen. In 1 is a fuel injector 1 represented, for example, can be used to drive a motor vehicle, not shown. A high-pressure fuel pump 43 Also referred to as a fuel delivery device, it delivers fuel from a fuel reservoir 41 in a high pressure room 9 , also referred to as a fuel pressure accumulator or rail. The high-pressure fuel pump 43 can with a multi-part cylinder head according to the invention 7 be provided. At the high pressure room 9 is at least one injection element 6 arranged. The injection element 6 can direct the fuel into a combustion chamber assigned to it 3 an internal combustion engine 5 inject.

Die bisher bekannten Zylinderköpfe für Kraftstoffhochdruckpumpen sind z.B. als Schmiedeteil einteilig ausgeführt, um dem hohen Druck am Zylinderkopf standhalten zu können. Die Herstellung dieser bekannten Zylinderköpfe ist mit hohen Kosten verbunden. Ferner sind die bisher eingesetzten Rückschlagventile, die vor dem Hochdruckraum angeordnet sind nur suboptimal funktionsfähig.The previously known cylinder heads for high-pressure fuel pumps are known e.g. As a forged part made in one piece to withstand the high pressure on the cylinder head can. The production of these known cylinder heads is associated with high costs. Furthermore, the check valves previously used, which are arranged in front of the high-pressure chamber are only suboptimal functional.

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Kraftstoffhochdruckpumpe 43 mit einem zweiteilig ausgeführten Zylinderkopf 7 und einer modularen Ventilplatte 27. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Zylinderkopfes 7 ist wesentlich einfacher und günstiger als diejenige der bekannten Zylinderköpfe. Ferner ist das Rückschlagventil 31, das zusammen mit dem Saugventil 29 in die Ventilplatte 27 integriert bzw. eingelassen ist optimal funktionsfähig. 2 shows an enlarged section of the high-pressure fuel pump 43 with a two-part cylinder head 7 and a modular valve plate 27 , The production of the cylinder head according to the invention 7 is much simpler and cheaper than that of the known cylinder heads. Further, the check valve 31 that works together with the suction valve 29 in the valve plate 27 integrated or embedded is optimally functional.

Der Zylinderkopf 7 weist ein erstes Bauteil 11 und ein zweites Bauteil 13 auf. Das erste Bauteil 11 weist dabei einen ersten zylinderförmigen Hohlraum 15 auf, der zur Aufnahme und Führung eines Kolbens 17 geeignet ist. Dabei bildet der erste zylinderförmige Hohlraum 15 ggf. zusammen mit dem Kolben 17 einen Pumpenarbeitsraum 47, in dem der Kraftstoff unter hohen Druck gesetzt wird. Der Kraftstoff gelangt dabei über einen Zulauf 49, der im Gehäuse 19 der Kraftstoffhochdruckpumpe 43 und im zweiten Bauteil 13 vorgesehen ist, zu einem Saugventil 29. Von dort aus wird der Kraftstoff dem Pumpenarbeitsraum 47 zugeführt. Der unter Druck stehende Kraftstoff gelangt anschließend aus dem Pumpenarbeitsraum 47 durch das Rückschlagventil 31 und einen Druckrohrstutzen 33 zum Hochdruckraum 9.The cylinder head 7 has a first component 11 and a second component 13 on. The first component 11 has a first cylindrical cavity 15 on, for receiving and guiding a piston 17 suitable is. In this case, the first cylindrical cavity forms 15 possibly together with the piston 17 a pump workroom 47 in which the fuel is put under high pressure. The fuel passes through an inlet 49 in the case 19 the high-pressure fuel pump 43 and in the second component 13 is provided to a suction valve 29 , From there, the fuel becomes the pump work space 47 fed. The pressurized fuel then passes out of the pump workspace 47 through the check valve 31 and a pressure pipe socket 33 to the high pressure room 9 ,

Das zweite Bauteil 13 ist als Flansch ausgeführt, der außen ringförmig und konzentrisch um das erste Bauteil 11 angeordnet ist und eine Befestigung des Zylinderkopfes 7 am Gehäuse 19 der Kraftstoffhochdruckpumpe 43 mittels Schrauben 59 ermöglicht. Das zweite Bauteil 13 weist einen zweiten zylinderförmigen Hohlraum 16 auf, in dem das erste Bauteil 11 und die Ventilplatte 27 angeordnet sind. The second component 13 is designed as a flange, the outside ring-shaped and concentric around the first component 11 is arranged and an attachment of the cylinder head 7 on the housing 19 the high-pressure fuel pump 43 by means of screws 59 allows. The second component 13 has a second cylindrical cavity 16 on, in which the first component 11 and the valve plate 27 are arranged.

Das erste Bauteil 11 sitzt dabei mit einem ringförmigen Absatz 21 im zweiten als Flansch ausgeführten Bauteil 13. Der Absatz 21 ist in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 23 des ersten Bauteils 11 größer als das übrige erste Bauteil 11. Dabei liegt der Absatz 21 auf einer Auflagefläche 22, die am zweiten Bauteil 13 zu diesem Zwecke vorgesehen ist. In der Darstellung in 2 liegen auf dem ersten Bauteil 11 im Anschluss an den Pumpenarbeitsraum 47 die einzelnen Module der Ventilplatte 27 auf. Auf die Ventilplatte 27 folgt im zweiten zylinderförmigen Hohlraum 16 des zweiten Bauteils 13 der Druckrohrstutzen 33, der als Vorspannelement fungiert. Dabei drückt der Druckrohrstutzen 33 die im zweiten zylinderförmigen Hohlraum 16 des zweiten Bauteils 13 befindlichen Elemente gegen das erste Bauteil 11 und gegen das Gehäuse 19.The first component 11 sits with a ring-shaped heel 21 in the second designed as a flange component 13 , Paragraph 21 is in a plane perpendicular to the longitudinal axis 23 of the first component 11 larger than the remaining first component 11 , This is the paragraph 21 on a support surface 22 , on the second component 13 is provided for this purpose. In the illustration in 2 lie on the first component 11 following the pump workspace 47 the individual modules of the valve plate 27 on. On the valve plate 27 follows in the second cylindrical cavity 16 of the second component 13 the pressure pipe socket 33 which acts as a biasing element. The pressure pipe socket presses 33 in the second cylindrical cavity 16 of the second component 13 located elements against the first component 11 and against the case 19 ,

Die Ventilplatte 27 ist modular ausgeführt und weist ein erstes Ventilplatten-Element 35 und ein jeweils separates zweites Ventilplatten-Element 37 und drittes Ventilplatten-Element 39 auf. Das Saugventil 29 und das Rückschlagventil 31 sind im ersten Ventilplatten-Element 35 angeordnet. Das Rückschlagventil 31 ist dabei geführt und weist eine Hubanschlagplatte 45 auf. Das Saugventil 29 ist als nach außen öffnendes Ventil (A-Ventil) im ersten Ventilplatten-Element 35 geführt. The valve plate 27 is modular and has a first valve plate element 35 and a respective separate second valve plate element 37 and third valve plate element 39 on. The suction valve 29 and the check valve 31 are in the first valve plate element 35 arranged. The check valve 31 is guided and has a Hubanschlagplatte 45 on. The suction valve 29 is as an outward-opening valve (A-valve) in the first valve plate element 35 guided.

Das zweite Ventilplatten-Element 37 weist eine erste Ausnehmung 51 und eine zweite Ausnehmung 53 auf. Die erste Ausnehmung 51 verbindet den ersten zylinderförmigen Hohlraum 15 des ersten Bauteils 11 hydraulisch mit dem Saugventil 29 und die zweite Ausnehmung 53 verbindet den ersten zylinderförmigen Hohlraum 15 des ersten Bauteils 11 mit dem Rückschlagventil 31. Das dritte Ventilplatten-Element 39 weist eine dritte Ausnehmung 55 auf, die das Rückschlagventil 31 mit einer Ausnehmung im Druckrohrstutzen 33 und somit mit dem Hochdruckraum 9 verbindet. The second valve plate element 37 has a first recess 51 and a second recess 53 on. The first recess 51 connects the first cylindrical cavity 15 of the first component 11 hydraulically with the suction valve 29 and the second recess 53 connects the first cylindrical cavity 15 of the first component 11 with the check valve 31 , The third valve plate element 39 has a third recess 55 on that the check valve 31 with a recess in the pressure pipe socket 33 and thus with the high-pressure chamber 9 combines.

Die Ventilplatten-Elemente 35, 37, 39 sind über Stifte 57 miteinander verbunden bzw. befestigt und insbesondere dadurch in Bezug aufeinander positioniert und ausgerichtet. Insgesamt wird die Zylinderkopfbaueinheit, bestehend aus erstem Bauteil 11, zweitem Bauteil 13, der Ventilplatte 27 mit den einzelnen Ventilplatten-Elementen 35, 37, 39 und Ventilen 27, 29, über Schrauben 59 am Gehäuse 19 der Kraftstoffhochdruckpumpe 43 gesichert angebaut, so dass der Zulauf 49 des Saugventils 29 über die Zulaufbohrung sichergestellt ist. The valve plate elements 35 . 37 . 39 are about pins 57 connected together and in particular thereby positioned and aligned with respect to each other. Overall, the cylinder head assembly, consisting of the first component 11 , second component 13 , the valve plate 27 with the individual valve plate elements 35 . 37 . 39 and valves 27 . 29 , about screws 59 on the housing 19 the high-pressure fuel pump 43 Secured cultivated, so that the inflow 49 of the suction valve 29 is ensured via the inlet hole.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe 43 und insbesondere die zweiteilige bzw. mehrteilige Ausführung des Zylinderkopfes 7 ermöglicht eine einfache symmetrische Ausgestaltung des Zylinderkopfes 7 und insbesondere des ersten Bauteils 11 des Zylinderkopfes 7. Die Anflanschfunktion wird dabei von einem separat ausgeführten zweiten Bauteil 13 übernommen. Dies führt zu einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses und zu erheblichen Kostenersparnissen. Ferner wird durch die Integration des Rückschlagventils 31 in eine Ventilplatte 27 im Zylinderkopf 7 die Funktionalität des Rückschlagventils 31 positiv beeinflusst. The high-pressure fuel pump according to the invention 43 and in particular the two-part or multi-part design of the cylinder head 7 allows a simple symmetrical design of the cylinder head 7 and in particular of the first component 11 of the cylinder head 7 , The flanging function is performed by a separately executed second component 13 accepted. This leads to a simplification of the manufacturing process and significant cost savings. Further, by integrating the check valve 31 in a valve plate 27 in the cylinder head 7 the functionality of the check valve 31 positively influenced.

Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „aufweisend“ oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.Finally, it should be noted that terms such as "having" or the like are not intended to exclude that other elements or steps may be provided. It should also be noted that "a" or "an" does not exclude a multitude. In addition, features described in connection with the various embodiments may be combined with each other as desired. It is further noted that the reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

Claims

Cylinder head ( 7 ) for a high-pressure fuel pump ( 43 ) a fuel injection device ( 1 ) the cylinder head ( 7 ) hydraulically with a high-pressure chamber ( 9 ) connected is; characterized in that the cylinder head ( 7 ) a valve plate ( 27 ), which communicates with the high pressure space ( 9 ) is hydraulically connected; wherein in the valve plate ( 27 ) in parallel a suction valve ( 29 ) and a check valve ( 31 ) are arranged.

Cylinder head ( 7 ) according to claim 1, wherein the cylinder head ( 7 ) a first component ( 11 ) and a second component ( 13 ) having; the first component ( 11 ) and the second component ( 13 ) are made separately; the first component ( 11 ) a first cylindrical cavity ( 15 ) for guiding a piston ( 17 ) having; the second component ( 13 ) the first component ( 11 ) surrounds annularly; the valve plate ( 27 ) on the second component ( 13 ) is arranged.

Cylinder head ( 7 ) according to claim 2, wherein the first component ( 11 ) an annular step ( 21 ) having; where paragraph ( 21 ) has a larger radial dimension in a plane perpendicular to the longitudinal axis ( 23 ) of the first component ( 11 ) as the remaining first component ( 11 ) having; the second component ( 13 ) a support surface ( 22 ), which in a radial dimension of the radial dimension of the shoulder ( 21 ) and the paragraph ( 21 ).

Cylinder head ( 7 ) according to one of claims 2 and 3, wherein the second component ( 13 ) a second cylindrical cavity ( 16 ), whose longitudinal axis ( 23 ) with a longitudinal axis ( 23 ) of the first cylindrical cavity ( 15 ) coincides; the valve plate ( 27 ) in its radial dimension of a radial dimension of the second cylindrical cavity ( 16 ) and in the second cylindrical cavity ( 16 ) is arranged.

Cylinder head ( 7 ) according to claim 4, further comprising a pressure pipe socket ( 33 ) in its radial dimension of the radial dimension of the second cylindrical cavity ( 16 ) and in the second cylindrical cavity ( 16 ) is arranged; the valve plate ( 27 ) between the first component ( 11 ) and the pressure pipe socket ( 33 ) is arranged.

Cylinder head ( 7 ) according to claim 5, wherein the pressure pipe socket ( 33 ) is executed positively and / or non-positively with the second component ( 13 ) intervene; the pressure pipe socket ( 33 ) executed is the valve plate ( 27 ) in the direction of the first component ( 11 ).

Cylinder head ( 7 ) according to one of claims 2 to 6, wherein the valve plate ( 27 ) a first valve plate element ( 35 ) and a separate second valve plate element ( 37 ) having; the suction valve ( 29 ) and the check valve ( 31 ) in the first valve plate element ( 35 ) are arranged; wherein the second valve plate element ( 37 ) a first recess ( 51 ) and a second recess ( 53 ) having; wherein the first recess ( 51 ) the first cylindrical cavity ( 15 ) of the first component ( 11 ) with the suction valve ( 29 ) connects; wherein the second recess ( 53 ) the first cylindrical cavity ( 15 ) of the first component ( 11 ) with the check valve ( 31 ) connects.

Cylinder head ( 7 ) according to claim 7, wherein the valve plate ( 27 ) a separate third valve plate element ( 39 ) having; the third valve plate element ( 39 ) a third recess ( 55 ), which the check valve ( 31 ) with the high-pressure chamber ( 9 ) connects.

Cylinder head ( 7 ) according to claim 8, wherein the first valve plate element ( 35 ) by means of at least one pen ( 57 ) with the second valve plate element ( 37 ) connected is; wherein the first valve plate element ( 35 ) by means of at least one pen ( 57 ) with the third valve plate element ( 39 ) connected is.

High-pressure fuel pump ( 43 ) for a fuel injection device ( 1 ), the high-pressure fuel pump ( 43 ) comprising a cylinder head ( 7 ) according to one of claims 1 to 9.