DE102015202022A1 - Overflow valve for a high pressure pump and high pressure pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Gehäuse (1) und einen zumindest bereichsweise in dem Gehäuse (1) aufgenommenen Ventilkörper (2), wobei der Ventilkörper (2) eine zentrale Bohrung (3) besitzt, in der zur Verbindung einer im Gehäuse (1) ausgebildeten Einlassöffnung (4) mit einer im Ventilkörper (2) ausgebildeten Auslassöffnung (5) ein Ventilkolben (6) axial verschiebbar geführt ist, und wobei der Ventilkolben (6) in Richtung der Einlassöffnung (4) von der Federkraft einer Ventilfeder (7) beaufschlagt ist. Erfindungsgemäß sind die Einlassöffnung (4) und die Auslassöffnung (5) jeweils stirnseitig im Gehäuse (1) bzw. im Ventilkörper (2) ausgebildet.
Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem solchen Überströmventil.The invention relates to an overflow valve for a high-pressure pump in a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a housing (1) and a valve body (2) accommodated at least partially in the housing (1), the valve body (2) having a central bore (3), in which a valve piston (6) is guided in an axially displaceable manner for connecting an inlet opening (4) formed in the housing (1) to an outlet opening (5) formed in the valve body (2), and wherein the valve piston (6) moves in the direction of the inlet opening (4 ) is acted upon by the spring force of a valve spring (7). According to the invention, the inlet opening (4) and the outlet opening (5) are each formed on the front side in the housing (1) or in the valve body (2).
Furthermore, the invention relates to a high pressure pump for a fuel injection system of an internal combustion engine with such a spill valve.
Description
Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Überströmventil.The invention relates to an overflow valve for a high pressure pump in a fuel injection system of an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high pressure pump with such a spill valve.
Stand der TechnikState of the art
Ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem wird in der Regel zur Druckbegrenzung und/oder zur Verringerung von Druckpulsationen im Bereich des Zulaufs der Hochdruckpumpe eingesetzt. Die Anordnung hat daher in der Weise zu erfolgen, dass das Überströmventil eingangsseitig vom Zulaufdruck beaufschlagt ist. Ausgangsseitig muss ein Anschluss zum Abführen der anfallenden Absteuermenge vorgesehen werden.An overflow valve for a high-pressure pump in a fuel injection system is usually used to limit the pressure and / or to reduce pressure pulsations in the region of the inlet of the high-pressure pump. The arrangement must therefore be made in such a way that the overflow valve is acted on the input side of the inlet pressure. On the output side, a connection must be provided to dissipate the amount of tax deducted.
Aus der Offenlegungsschrift
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik weitere Anschlussarten für Überströmventile bekannt. Beispielsweise kann unter Zuhilfenahme eines T-förmigen Adapterstücks, das vorzugsweise in eine Zulaufleitung eingesetzt wird und einen Abzweig von der Zulaufleitung besitzt, der eingangseitige Anschluss eines Überströmventils realisiert werden.In addition, other types of connection for overflow valves are known from the prior art. For example, with the aid of a T-shaped adapter piece, which is preferably used in a feed line and has a branch from the feed line, the input-side connection of an overflow valve can be realized.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine anzugeben, das den erforderlichen Anschluss an einen Zulauf und/oder einen Rücklauf einer Hochdruckpumpe vereinfacht. Ferner soll das Überströmventil einfach und kostengünstig herstellbar sein.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide an overflow valve for a high pressure pump in a fuel injection system of an internal combustion engine, which simplifies the required connection to an inlet and / or a return of a high-pressure pump. Furthermore, the spill valve should be simple and inexpensive to produce.
Zur Lösung der Aufgabe wird das Überströmventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Überströmventil vorgeschlagen.To solve the problem, the overflow valve is specified with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims. Furthermore, a high pressure pump is proposed with such a spill valve.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgeschlagene Überströmventil umfasst ein Gehäuse und einen zumindest bereichsweise in dem Gehäuse aufgenommenen Ventilkörper, wobei der Ventilkörper eine zentrale Bohrung besitzt, in der zur Verbindung einer im Gehäuse ausgebildeten Einlassöffnung mit einer im Ventilkörper ausgebildeten Auslassöffnung ein Ventilkolben axial verschiebbar geführt ist. Der Ventilkolben ist dabei in Richtung der Einlassöffnung von der Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt. Erfindungsgemäß sind die Einlassöffnung und die Auslassöffnung jeweils stirnseitig im Gehäuse bzw. im Ventilkörper ausgebildet. Das Überströmventil wird demnach nicht nur axial angeströmt, sondern die abzuführende Absteuermenge wird auch in axialer Richtung über die stirnseitige Auslassöffnung im Ventilkörper abgeführt. Das heißt, dass radial verlaufende Absteuerbohrungen entfallen können. Aufgrund dessen kann ferner auf einen ringförmigen Kanal zwischen dem Gehäuse und dem Ventilkörper verzichtet werden, der üblicherweise dem Anschluss des Überströmventils an einen Rücklauf dient. Denn bei dem erfindungsgemäßen Überströmventil kann die stirnseitig im Ventilkörper vorgesehene Auslassöffnung direkt an den Rücklauf angeschlossen werden. Dies erleichtert nicht nur die Herstellung des ausgangsseitigen Anschlusses des Überströmventils, sondern vereinfacht zugleich dessen Aufbau. Der eingangsseitige Anschluss kann über ein herkömmliches T-förmiges Adapterstück oder – wenn das Überströmventil in die Hochdruckpumpe integriert ist – über einen Abzweig eines Zulaufkanals realisiert werden. Im letztgenannten Fall kann das Gehäuse des Überströmventils auch durch ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe ausgebildet werden.The overflow valve proposed for a high-pressure pump in a fuel injection system of an internal combustion engine comprises a housing and a valve body accommodated at least partially in the housing, the valve body having a central bore in which a valve piston is axially connected to connect an inlet opening formed in the housing to an outlet opening formed in the valve body slidably guided. The valve piston is acted upon in the direction of the inlet opening by the spring force of a valve spring. According to the invention, the inlet opening and the outlet opening are each formed on the front side in the housing or in the valve body. Accordingly, the overflow valve is not only flowed in axially, but the amount of removal that is to be discharged is also discharged in the axial direction via the frontal outlet opening in the valve body. This means that radially extending Absteuerbohrungen can be omitted. Due to this, it is also possible to dispense with an annular channel between the housing and the valve body, which usually serves to connect the overflow valve to a return. Because in the overflow valve according to the invention, the front side provided in the valve body outlet can be connected directly to the return. This not only facilitates the production of the output-side connection of the overflow valve, but also simplifies its construction. The input-side connection can be realized via a conventional T-shaped adapter piece or - if the overflow valve is integrated in the high pressure pump - via a branch of an inlet channel. In the latter case, the housing of the overflow valve can also be formed by a housing part of the high-pressure pump.
Bevorzugt ist bzw. sind die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung koaxial in Bezug auf eine Längsachse der zentralen Bohrung angeordnet. Dadurch wird die Herstellung des Überströmventils weiter vereinfacht. Zugleich wird die Strömung durch das Überströmventil optimiert.Preferably, the inlet port and / or the outlet port is coaxially disposed with respect to a longitudinal axis of the central bore. As a result, the production of the overflow valve is further simplified. At the same time, the flow through the overflow valve is optimized.
Des Weiteren bevorzugt ist im Bereich der Führung des Ventilkolbens mindestens ein axial verlaufender Strömungskanal zur Verbindung der Einlassöffnung mit der Auslassöffnung vorgesehen. Eine Verbindung besteht jedoch nur dann, wenn der Zulaufdruck eine Öffnungskraft auf den Ventilkolben ausübt, so dass dieser entgegen der Federkraft der Ventilfeder axial verschoben wird. Der erforderliche Öffnungsdruck ist über die Ventilfeder einstellbar. Vorzugsweise ist der Strömungskanal als Längsnut ausgeführt, die im Ventilkörper oder in einer hierin eingesetzten Hülse zur Führung des Ventilkolbens ausgebildet ist. Ein als Längsnut ausgeführter Strömungskanal ist zudem einfach herstellbar.Furthermore, at least one axially extending flow channel for connecting the inlet opening to the outlet opening is preferably provided in the region of the guide of the valve piston. However, a connection exists only when the inlet pressure exerts an opening force on the valve piston, so that it is axially displaced against the spring force of the valve spring. The required opening pressure can be adjusted via the valve spring. Preferably, the flow channel is a longitudinal groove executed, which is formed in the valve body or in a sleeve inserted therein for guiding the valve piston. A designed as a longitudinal groove flow channel is also easy to produce.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Strömungskanal in Richtung der Einlassöffnung von einer Steuerkante begrenzt wird, die im Bereich der Führung des Ventilkolbens liegt. Erst, wenn der Ventilkolben die Steuerkante überfährt, ist eine Verbindung der Einlassöffnung mit der Auslassöffnung hergestellt. Über die Lage der Steuerkante kann demnach eingestellt werden, wann das Überströmventil öffnet. Die Bewegung des Ventilkolbens vor dem eigentlichen Öffnen dient der Dämpfung von Druckpulsationen.It is also proposed that the flow channel is limited in the direction of the inlet opening by a control edge, which lies in the region of the guidance of the valve piston. Only when the valve piston passes over the control edge, a connection of the inlet opening is made with the outlet opening. On the position of the control edge can therefore be adjusted when the spill valve opens. The movement of the valve piston before the actual opening serves to damp pressure pulsations.
Vorteilhafterweise sind mehrere axial verlaufende Strömungskanäle zur Verbindung der Einlassöffnung mit der Auslassöffnung vorgesehen, die in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Der Ventilkolben wird somit gleichmäßig umströmt, wenn das Überströmventil öffnet.Advantageously, a plurality of axially extending flow channels are provided for connecting the inlet opening with the outlet opening, which are arranged at the same angular distance from each other. The valve piston is thus flowed around evenly when the overflow valve opens.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Ventilkörper einen hohlzylinderförmigen Ansatz zur Ausbildung eines Auslasskanals besitzt, der die Auslassöffnung mit der zentralen Bohrung verbindet. Über den hohlzylinderförmigen Ansatz kann das Überströmventil in einfacher Weise mit einer Rücklaufleitung verbunden werden, so dass der Anschluss an den Rücklauf weiter vereinfacht wird. Ferner kann der hohlzylinderförmige Ansatz ein Außengewinde, mindestens einen umlaufenden Wulst und/oder eine Rillung zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit einer Rücklaufleitung aufweisen. Dadurch wird der Sitz der Rücklaufleitung auf dem hohlzylinderförmigen Ansatz verbessert.In a further development of the invention, it is proposed that the valve body has a hollow-cylindrical projection for forming an outlet channel, which connects the outlet opening with the central bore. The overflow valve can be easily connected to a return line via the hollow cylindrical projection, so that the connection to the return is further simplified. Furthermore, the hollow cylindrical projection may have an external thread, at least one circumferential bead and / or a groove for non-positive and / or positive connection with a return line. As a result, the seat of the return line is improved on the hollow cylindrical approach.
Vorzugsweise besitzt der Auslasskanal gegenüber der zentralen Bohrung einen verringerten Innendurchmesser, so dass ein Absatz innerhalb der zentralen Bohrung zur Abstützung der Ventilfeder ausgebildet wird. Die über den Absatz am Ventilkörper vorgesehene Abstützung macht einen Federhalter entbehrlich, der üblicherweise zur Abstützung der Ventilfeder in die Bohrung des Ventilkörpers eingepresst wird. Der Wegfall des Federhalters vereinfacht den Aufbau des Überströmventils.Preferably, the outlet channel has a reduced inner diameter relative to the central bore, so that a shoulder is formed within the central bore for supporting the valve spring. The provided on the paragraph on the valve body support makes a spring dispenser dispensable, which is usually pressed to support the valve spring in the bore of the valve body. The omission of the spring holder simplifies the construction of the overflow valve.
Als weiterbildende Maßnahme wird ferner vorgeschlagen, dass das Gehäuse einen hohlzylinderförmigen Ansatz zur Ausbildung eines Einlasskanals besitzt, der die Einlassöffnung mit der zentralen Bohrung verbindet. Der den Einlasskanal und damit die Einlassöffnung ausbildende hohlzylinderförmige Ansatz kann in einfacher Weise mit einem T-förmigen Adapterstück verbunden werden, so dass durch diese Maßnahme der Anschluss an den Zulauf vereinfacht wird.As a further development measure, it is further proposed that the housing has a hollow-cylindrical projection for forming an inlet channel which connects the inlet opening with the central bore. The hollow-cylindrical projection forming the inlet channel and thus the inlet opening can be connected in a simple manner with a T-shaped adapter piece, so that the connection to the inlet is simplified by this measure.
Alternativ kann das Gehäuse einen als Bohrung ausgeführten Einlasskanal besitzen, der in einen im Gehäuse ausgebildeten Zulaufkanal mündet. Diese Ausführung des Gehäuses macht ein T-förmiges Adapterstück entbehrlich, so dass der Aufbau des Überströmventils weiter vereinfacht wird. Vorzugsweise verläuft der Zulaufkanal quer zum Einlasskanal, so dass ein T-förmiges Adapterstück durch das Gehäuse nachgebildet wird.Alternatively, the housing may have an inlet channel designed as a bore, which opens into a feed channel formed in the housing. This design of the housing makes a T-shaped adapter unnecessary, so that the construction of the spill valve is further simplified. Preferably, the inlet channel extends transversely to the inlet channel, so that a T-shaped adapter piece is modeled by the housing.
Vorzugsweise wird der im Gehäuse ausgebildete Zulaufkanal zumindest an einem Ende durch einen seitlich am Gehäuse angeordneten Stutzen ausgebildet. Der Stutzen erleichtert den Anschluss an eine Zulaufleitung, so dass idealerweise beide Enden des Zulaufkanals stutzenförmig ausgebildet sind.Preferably, the inlet channel formed in the housing is formed at least at one end by a side of the housing arranged nozzle. The nozzle facilitates connection to a supply line, so that ideally both ends of the inlet channel are formed nozzle-shaped.
Vorteilhafterweise sind das Gehäuse und der Ventilkörper kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Durch eine solche Verbindung ist der Ventilkörper verliersicher im Gehäuse gehalten. Ferner wird eine gewisse Abdichtung erreicht. Vorzugsweise ist die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung durch eine Steck-, Schraub- und/oder Pressverbindung realisiert.Advantageously, the housing and the valve body are non-positively and / or positively connected. By such a connection, the valve body is held captive in the housing. Furthermore, a certain seal is achieved. Preferably, the non-positive and / or positive connection is realized by a plug-in, screw and / or press connection.
Zur Optimierung der Abdichtung wird ferner vorgeschlagen, dass zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse mindestens ein Dichtring angeordnet ist.To optimize the seal is also proposed that at least one sealing ring is disposed between the valve body and the housing.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann das erfindungsgemäße Überströmventil ein eigenständiges Bauteil sein, das im Bereich des Zulaufs einer Hochdruckpumpe in eine Zulaufleitung eingesetzt wird. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Überströmventil jedoch auch integraler Bestandteil einer Hochdruckpumpe sein.As already mentioned, the overflow valve according to the invention can be an independent component, which is used in the region of the inlet of a high-pressure pump in a supply line. In addition, however, the overflow valve according to the invention can also be an integral part of a high-pressure pump.
Daher wird ferner eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Überströmventil vorgeschlagen, bei welcher das Gehäuse des Überströmventils durch ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe gebildet wird.Therefore, a high-pressure pump for a fuel injection system of an internal combustion engine with an overflow valve according to the invention is further proposed, in which the housing of the overflow valve is formed by a housing part of the high-pressure pump.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Das in der
Der Ventilkörper
Der Einlasskanal
In der
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt die
Die
Die hohlzylinderförmigen Ansätze
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