Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Einlassventil.The invention relates to an electromagnetically operable inlet valve for a high-pressure pump, in particular a fuel injection system, according to the preamble of the claim 1 , Furthermore, the invention relates to a high-pressure pump with such an inlet valve.
Stand der TechnikState of the art
Ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, ist durch die DE 10 2014 220 975 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbindbar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist und das in seiner Schließstellung an einem Ventilsitz zur Anlage kommt. Das Ventilglied ist durch eine Ventilfeder in Schließrichtung beaufschlagt. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektromagnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagnetische Aktor weist einen Magnetanker, der auf das Ventilglied wirkt, sowie eine Magnetspule auf, um ein auf den Magnetanker einwirkendes Magnetfeld zu erzeugen, wenn die Magnetspule bestromt wird. Der Magnetanker ist durch eine Rückstellfeder zur Öffnungsstellung des Ventilglieds hin beaufschlagt. Bei Bestromung der Magnetspule wird der Magnetanker gegen die Kraft der Rückstellfeder zur Schließstellung des Ventilglieds hin bewegt, so dass das Ventilglied durch die Ventilfeder in seine Schließstellung bewegt wird. Um das Ventilglied in seiner Öffnungsstellung zu halten muss die Kraft der Rückstellfeder in deren entspanntem Zustand größer sein als die Kraft der Ventilfeder. Um eine schnelle Bewegung des Magnetankers zur Schließstellung des Ventilglieds hin zu ermöglichen ist eine geringe Kraft der Rückstellfeder in deren entspanntem Zustand vorteilhaft. Wenn der Magnetanker bei Bestromung der Magnetspule gegen die Kraft der Rückstellfeder bewegt wird gelangt das Ventilglied in seine Schließstellung und in Anlage am Ventilsitz. Beim Auftreffen des Ventilglieds am Ventilsitz treten hohe Belastungen auf, die auch abhängig sind von der Kraft der Rückstellfeder. Zum Öffnen des Einlassventils wird die Bestromung der Magnetspule beendet, so dass sich der Magnetanker durch die Kraft der Rückstellfeder zur Öffnungsstellung des Ventilglieds hin bewegt. Hierbei ist eine möglichst hohe Kraft der Rückstellfeder in deren gespanntem Zustand vorteilhaft, um eine schnelle Bewegung des Magnetankers zur Öffnungsstellung des Ventilglieds hin zu ermöglichen. Bei üblicherweise verwendeten Rückstellfedern mit linearer Federkennlinie ist es unter Umständen schwierig sowohl im entspannten Zustand, also in der Öffnungsstellung des Ventilglieds, als auch im gespannten Zustand, also in der Schließstellung des Ventilglieds, die erforderlichen Kräfte optimal auszulegen.An electromagnetically actuated intake valve for a high-pressure pump, in particular a radial or in-line piston pump for a fuel injection system, is characterized by the DE 10 2014 220 975 A1 known. The high-pressure pump has at least one pump element with a pump piston driven in a stroke movement, which delimits a pump working space. The pump working space can be connected to an inlet for the fuel via the inlet valve. The inlet valve comprises a valve member which is movable between an open position and a closed position and which comes to rest in its closed position on a valve seat. The valve member is acted upon by a valve spring in the closing direction. Furthermore, the inlet valve comprises an electromagnetic actuator, through which the valve member is movable. The electromagnetic actuator has a magnetic armature acting on the valve member and a magnetic coil for generating a magnetic field applied to the magnetic field when the magnetic coil is energized. The armature is acted upon by a return spring to the open position of the valve member. When the solenoid is energized, the armature is moved against the force of the return spring to the closed position of the valve member, so that the valve member is moved by the valve spring in its closed position. In order to hold the valve member in its open position, the force of the return spring in its relaxed state must be greater than the force of the valve spring. In order to enable rapid movement of the armature to the closed position of the valve member, a small force of the return spring in its relaxed state is advantageous. When the magnet armature is moved against the force of the return spring when the solenoid is energized, the valve member comes into its closed position and in contact with the valve seat. Upon impact of the valve member on the valve seat high loads occur, which are also dependent on the force of the return spring. To open the inlet valve, the energization of the solenoid is terminated, so that the magnet armature moves by the force of the return spring to the open position of the valve member. In this case, the highest possible force of the return spring in its tensioned state is advantageous in order to allow rapid movement of the armature to the open position of the valve member. In usually used return springs with linear spring characteristic, it may be difficult to design the required forces optimally both in the relaxed state, ie in the open position of the valve member, as well as in the tensioned state, ie in the closed position of the valve member.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Verwendung einer Rückstellfeder mit progressiver Federkennlinie die Federkräfte sowohl im entspannten Zustand als auch im gespannten Zustand der Rückstellfeder optimal ausgelegt werden können. Im entspannten Zustand der Rückstellfeder kann eine möglichst geringe Federkraft gewählt werden, die jedoch ausreichend groß gegenüber der Kraft der Ventilfeder ist, um das Ventilglied in seiner Öffnungsstellung zu halten. Im gespannten Zustand der Rückstellfeder kann eine möglichst hohe Federkraft gewählt werden, so dass die Bewegung des Ventilglieds in dessen Schließstellung verzögert und dessen Belastung bei der Anlage am Ventilsitz verringert wird und eine schnelle Bewegung des Magnetankers bei Beendigung der Bestromung der Magnetspule ermöglicht ist.The inlet valve according to the invention with the features of the claim 1 has the advantage that the spring forces can be optimally designed both in the relaxed state and in the tensioned state of the return spring by the use of a return spring with progressive spring characteristic. In the relaxed state of the return spring the smallest possible spring force can be selected, which, however, is sufficiently large compared to the force of the valve spring to hold the valve member in its open position. In the tensioned state of the return spring the highest possible spring force can be selected so that the movement of the valve member is delayed in its closed position and its load is reduced in the system at the valve seat and a rapid movement of the armature is possible at the end of the energization of the solenoid.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ist eine schnellere Bewegung des Magnetankers zur Schließstellung des Ventilglieds hin ermöglicht. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ist eine schnellere Bewegung des Magnetankers zur Öffnungsstellung des Ventilglieds hin ermöglicht. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ist auf einfache Weise die progressive Federkennlinie der Rückstellfeder erreicht. Im Anspruch 5 ist eine alternative Möglichkeit zur Erreichung der progressiven Federkennlinie der Rückstellfeder angegeben.In the dependent claims advantageous refinements and developments of the inlet valve according to the invention are given. By training according to claim 2 is a faster movement of the armature to the closed position of the valve member allows. By training according to claim 3 is a faster movement of the armature to the open position of the valve member allows. By training according to claim 4 is achieved in a simple manner, the progressive spring characteristic of the return spring. In the claim 5 an alternative way to achieve the progressive spring characteristic of the return spring is given.
Ferner wird eine Hochdruckpumpe mit einem erfindungsgemäßen Einlassventil zur Verbindung eines Pumpenarbeitsraums der Hochdruckpumpe mit einem Kraftstoffzulauf vorgeschlagen. Das Einlassventil ist dabei in ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe eingesetzt.Furthermore, a high-pressure pump with an inlet valve according to the invention for connecting a pump working chamber of the high-pressure pump with a fuel feed is proposed. The inlet valve is inserted into a housing part of the high-pressure pump.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Hochdruckpumpe, 2 in vergrößerter Darstellung einen in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit dem Einlassventil der Hochdruckpumpe, 3 eine Federkennlinie einer Rückstellfeder des Einlassventils und 4 in weiter vergrößerter Darstellung die Rückstellfeder des Einlassventils.An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Show it 1 a schematic longitudinal section through a high-pressure pump, 2 in an enlarged view a in 1 labeled II section with the inlet valve of the high-pressure pump, 3 a spring characteristic of a Return spring of the intake valve and 4 in a further enlarged view, the return spring of the inlet valve.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraftstoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der durch einen Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird, in einer Zylinderbohrung 14 geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pumpenarbeitsraum 16 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine Antriebswelle 18 mit einem Nocken 20 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel, beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenarbeitsraum 16 ist über ein Einlassventil 22 mit einem Kraftstoffzulauf 21 verbindbar und über ein Auslassventil 24 mit einem Speicher 26. Das Einlassventil 22 ist beispielsweise in ein Gehäuseteil 28 der Hochdruckpumpe integriert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 16 bei geöffnetem Einlassventil 22 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 16 verdrängt und in den Speicher 26 gefördert.In 1 is a fragmentary illustrated a high-pressure pump, which is provided for fuel delivery in a fuel injection system of an internal combustion engine. The high-pressure pump has at least one pump element 10 on, which in turn is a pump piston 12 has, which is driven by a drive in a lifting movement, in a cylinder bore 14 is guided and in the cylinder bore 14 a pump workroom 16 limited. As a drive for the pump piston 12 can be a drive shaft 18 with a cam 20 or eccentric be provided on which the pump piston 12 directly or via a plunger, for example a roller tappet, supported. The pump workroom 16 is via an inlet valve 22 with a fuel feed 21 connectable and via an outlet valve 24 with a memory 26 , The inlet valve 22 is for example in a housing part 28 the high-pressure pump integrated. During the suction stroke of the pump piston 12 can the pump work space 16 with the inlet valve open 22 be filled with fuel. During the delivery stroke of the pump piston 12 gets out of the pump workspace by this fuel 16 displaced and in the memory 26 promoted.
Das in 2 vergrößert dargestellte Einlassventil 22 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 30 auf, das in einer an die Zylinderbohrung 14 anschließenden Bohrung 32 im Gehäuseteil 28 beweglich geführt ist. In die Bohrung 32 mündet in einem im Durchmesser gegenüber deren das Ventilglied 30 führendem Führungsabschnitt vergrößerten Abschnitt wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Radialbohrungen 36, die in hydraulischer Verbindung mit dem Kraftstoffzulauf 21 stehen. Das Ventilglied 30 weist an seinem in den Pumpenarbeitsraum 16 ragenden Ende einen Kopf 44 mit gegenüber dem Schaft 46 des Ventilglieds 30 größerem Durchmesser auf. Auf der dem Schaft 46 zugewandten Seite ist am Kopf 44 eine ringförmige Dichtfläche 48 ausgebildet, mit der das Ventilglied 30 mit einem am Rand der Bohrung 32 am Gehäuseteil 28 ausgebildeten Ventilsitz 50 zusammenwirkt. Das Ventilglied 30 ragt mit seinem dem Pumpenarbeitsraum 16 abgewandten Endbereich aus der Bohrung 32 heraus und am Endbereich stützt sich über einen Federteller 52 eine Ventilfeder 54 ab, durch die das Ventilglied 30 in Schließrichtung beaufschlagt ist. In seiner Schließstellung liegt das Ventilglied 30 mit seiner Dichtfläche 48 dichtend am Ventilsitz 50 an, so dass der Pumpenarbeitsraum 16 vom Kraftstoffzulauf getrennt ist.This in 2 enlarged illustrated inlet valve 22 has a piston-shaped valve member 30 on, in one to the cylinder bore 14 subsequent drilling 32 in the housing part 28 is movably guided. Into the hole 32 opens in a diameter opposite to the valve member 30 leading guide section enlarged section at least one, preferably a plurality of radial bores 36 in hydraulic communication with the fuel inlet 21 stand. The valve member 30 points at his into the pump workspace 16 protruding end a head 44 with opposite the shaft 46 of the valve member 30 larger diameter. On the shaft 46 facing side is on the head 44 an annular sealing surface 48 formed, with the valve member 30 with one at the edge of the hole 32 on the housing part 28 trained valve seat 50 interacts. The valve member 30 stands out with its the pump workroom 16 opposite end region of the bore 32 out and at the end area is supported by a spring plate 52 a valve spring 54 from, through which the valve member 30 is acted upon in the closing direction. In its closed position lies the valve member 30 with its sealing surface 48 sealing at the valve seat 50 so that the pump workspace 16 is separated from the fuel inlet.
Das Einlassventil 22 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 56 betätigbar. Der Aktor 56 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 86 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgenden Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 56 weist eine Magnetspule 58, einen Magnetkern 60 und einen Magnetanker 62 auf. Der elektromagnetische Aktor 56 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 16 abgewandten Seite des Einlassventils 22 angeordnet. Der Magnetkern 60 und die Magnetspule 58 sind in einem Gehäuseteil 64 angeordnet, das mit dem Gehäuseteil 28 verbunden ist. Die Verbindung des Gehäuseteils 64 mit dem Gehäuseteil 28 der Hochdruckpumpe erfolgt beispielsweise mittels eines Schraubrings 72, der auf einen mit einem Außengewinde versehenen Kragen 74 des Gehäuseteils 28 aufgeschraubt ist.The inlet valve 22 is by an electromagnetic actuator 56 actuated. The actor 56 is by an electronic control device 86 triggered depending on operating parameters of the engine to be supplied. The electromagnetic actuator 56 has a magnetic coil 58 , a magnetic core 60 and a magnet armature 62 on. The electromagnetic actuator 56 is on the pump work space 16 opposite side of the inlet valve 22 arranged. The magnetic core 60 and the magnetic coil 58 are in a housing part 64 arranged with the housing part 28 connected is. The connection of the housing part 64 with the housing part 28 the high-pressure pump takes place for example by means of a screw ring 72 that on an externally threaded collar 74 of the housing part 28 is screwed on.
Der Magnetanker 62 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Bohrung 66 in einem Trägerelement 42 verschiebbar geführt. Die Bohrung 66 im Trägerelement 42 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Bohrung 32 im Gehäuseteil 28. In seinem dem Einlassventil 22 zugewandten Endbereich weist der Magnetanker 62 in einem zentralen Bereich eine Aufnahme auf, die beispielsweise als in Richtung der Längsachse 63 des Magnetankers 62 verlaufende Bohrung 68 ausgebildet ist und in die ein Ankerbolzen 70 eingesetzt ist. Über den Ankerbolzen 70 liegt der Magnetanker 62 am Ventilglied 30 an. Der Ankerbolzen 70 und das Ventilglied 30 sind nicht miteinander verbunden.The magnet armature 62 is at least substantially cylindrical and formed over its outer shell in a bore 66 in a carrier element 42 slidably guided. The hole 66 in the carrier element 42 runs at least approximately coaxial with the bore 32 in the housing part 28 , In his the intake valve 22 facing end region, the magnet armature 62 in a central region of a receptacle, for example, as in the direction of the longitudinal axis 63 of the magnet armature 62 extending bore 68 is formed and in which an anchor bolt 70 is used. About the anchor bolt 70 is the magnet armature 62 on the valve member 30 at. The anchor bolt 70 and the valve member 30 are not connected.
Zwischen dem Magnetanker 62 und dem Magnetkern 60 ist eine Rückstellfeder 78 für den Magnetanker 62 angeordnet, die sich im Magnetanker 62 am Ankerbolzen 70 abstützt und durch die der Magnetanker 62 zur Öffnungsstellung des Ventilglieds 30 hin beaufschlagt ist. In der Bohrung 66 im Trägerelement 42 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 62 und dem Einlassventil 22 eine Ringschulter 80 gebildet, die einen Anschlag für den Magnetanker 62 für die Begrenzung von dessen Bewegung zur Öffnungsstellung des Ventilglieds 30 hin bildet. Zwischen der Ringschulter 80 und dem Magnetanker 62 kann eine Scheibe 82 angeordnet sein. Die Rückstellfeder 82 ragt in eine Sackbohrung 84 im Magnetkern hinein 60.Between the magnet armature 62 and the magnetic core 60 is a return spring 78 for the magnet armature 62 Arranged in the armature 62 at the anchor bolt 70 supported and by the magnet armature 62 to the open position of the valve member 30 is acted upon. In the hole 66 in the carrier element 42 is by a diameter reduction between the armature 62 and the inlet valve 22 an annular shoulder 80 formed a stop for the armature 62 for limiting its movement to the open position of the valve member 30 forms. Between the ring shoulder 80 and the armature 62 can a slice 82 be arranged. The return spring 82 protrudes into a blind hole 84 in the magnetic core 60.
Die Rückstellfeder 78 ist als zylindrische Schraubendruckfeder ausgebildet und weist eine progressive Federkennlinie auf, das bedeutet, dass deren Federkraft bei Kompression nicht linear zunimmt. In 3 ist mit durchgezogener Linie die progressive Federkennlinie der Rückstellfeder 78 dargestellt, wobei die Federkraft F über der Kompression S der Rückstellfeder 78 aufgetragen ist. Zum Vergleich ist in 3 außerdem mit gestrichelter Linie eine lineare Federkennlinie dargestellt.The return spring 78 is designed as a cylindrical helical compression spring and has a progressive spring characteristic, which means that their spring force does not increase linearly in compression. In 3 is a solid line, the progressive spring characteristic of the return spring 78 illustrated, wherein the spring force F on the compression S of the return spring 78 is applied. For comparison, in 3 also shown with a dashed line a linear spring characteristic.
Wenn sich das Ventilglied 30 in seiner Öffnungsstellung befindet, so befindet sich der Magnetanker 62 in Anlage an der Ringschulter 80 und die Rückstellfeder 78 befindet sich in einem wenig gespannten Zustand mit der Länge S0. Die Federkraft der Rückstellfeder 78 beträgt in diesem entspannten Zustand F0. Die Kraft F0 ist mindestens so groß, dass das Ventilglied 30 gegen die Kraft der Ventilfeder 54 durch den Magnetanker 62 in seiner Öffnungsstellung gehalten wird. In diesem entspannten Zustand befindet sich die Rückstellfeder 78 bei nicht bestromter Magnetspule 58. Die Kraft F0 ist bei der erfindungsgemäßen Rückstellfeder 78 mit der progressiven Federkennlinie gleich groß wie bei einer Rückstellfeder mit linearer Federkennlinie, da die Kraft F0 durch die vorstehend angegebene Anforderung vorgegeben ist. When the valve member 30 is in its open position, so is the armature 62 in contact with the ring shoulder 80 and the return spring 78 is in a slightly tensioned state with the length S0. The spring force of the return spring 78 is in this relaxed state F0. The force F0 is at least so great that the valve member 30 against the force of the valve spring 54 by the armature 62 is held in its open position. In this relaxed state is the return spring 78 when the solenoid is not energized 58 , The force F0 is in the return spring according to the invention 78 with the progressive spring characteristic is the same size as in a return spring with a linear spring characteristic, since the force F0 is specified by the requirement specified above.
Ausgehend von der Federkraft F0 bei der Federlänge S0 bei in seiner Öffnungsstellung angeordnetem Ventilglied 30 nimmt die Federkraft der Rückstellfeder 78 mit progressiver Federkennlinie gegenüber der linearen Federkennlinie in einem ersten Kennlinienbereich I bei Kompression der Rückstellfeder 78 weniger stark zu. Die Federkraft der Rückstellfeder 78 ist somit im ersten Kennlinienbereich I geringer als bei einer Rückstellfeder mit linearer Federkennlinie. Bei einer Kompression der Rückstellfeder 78 auf eine Länge S1 ist die Federkraft der Rückstellfeder 78 mit progressiver Federkennlinie gleich groß wie die Federkraft eine Rückstellfeder mit linearer Federkennlinie.Starting from the spring force F0 at the spring length S0 when arranged in its open position valve member 30 takes the spring force of the return spring 78 with progressive spring characteristic with respect to the linear spring characteristic in a first characteristic region I with compression of the return spring 78 less strong too. The spring force of the return spring 78 is thus lower in the first characteristic region I than in a return spring with a linear spring characteristic. At a compression of the return spring 78 to a length S1 is the spring force of the return spring 78 with progressive spring characteristic equal to the spring force a return spring with linear spring characteristic.
In einem zweiten Kennlinienbereich II bei gegenüber der Länge S1 stärkerer Kompression der Rückstellfeder 78 bis zu deren maximaler Kompression auf die Federlänge S2 bei in seiner Schließstellung angeordnetem Ventilglied 30 nimmt die Federkraft der Rückstellfeder 78 mit progressiver Federkennlinie gegenüber der linearen Federkennlinie stärker zu. Die Federkraft der Rückstellfeder 78 ist somit im zweiten Kennlinienbereich II größer als bei einer Rückstellfeder mit linearer Federkennlinie. Die Federkraft F2 der Rückstellfeder 78 mit progressiver Federkennlinie bei in seiner Schließstellung angeordnetem Ventilglied 30 kann höher gewählt werden als die Federkraft F3 einer Rückstellfeder mit linearer Federkennlinie.In a second characteristic region II with respect to the length S1 stronger compression of the return spring 78 up to its maximum compression on the spring length S2 arranged in its closed position valve member 30 takes the spring force of the return spring 78 with progressive spring characteristic over the linear spring characteristic stronger. The spring force of the return spring 78 is thus greater in the second characteristic region II than in a return spring with a linear spring characteristic. The spring force F2 of the return spring 78 with progressive spring characteristic when arranged in its closed position valve member 30 can be selected higher than the spring force F3 of a return spring with a linear spring characteristic.
Um die progressive Federkennlinie der Rückstellfeder 78 zu erreichen kann diese wie in 4 dargestellt derart ausgebildet sein, dass der Windungsabstand a1 bzw. a2 zwischen deren Windungen veränderlich ist. Hierdurch weist die Rückstellfeder 78 Bereiche mit geringerer Steifigkeit und Bereiche mit höherer Steifigkeit auf. Bei Kompression der Rückstellfeder 78 werden zunächst die Bereiche mit geringerer Steifigkeit komprimiert mit entsprechend geringer Zunahme der Federkraft und wenn deren Federweg aufgebraucht ist werden die Bereiche mit höherer Steifigkeit komprimiert mit entsprechend stärkerer Zunahme der Federkraft. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Durchmesser d1 bzw. d2 des Federdrahts, aus dem die Rückstellfeder 78 hergestellt ist, veränderlich ist. Hierdurch ergeben sich ebenfalls Bereiche der Rückstellfeder 78 mit unterschiedlicher Steifigkeit.To the progressive spring characteristic of the return spring 78 this can be achieved as in 4 be formed such that the winding spacing a1 or a2 between the turns is variable. As a result, the return spring 78 Areas of lower stiffness and areas of higher stiffness. Upon compression of the return spring 78 First, the areas with lower stiffness are compressed with a correspondingly small increase in the spring force and when their travel is used up the areas with higher stiffness are compressed with a correspondingly greater increase in the spring force. Alternatively or additionally, it may also be provided that the diameter d1 or d2 of the spring wire, from which the return spring 78 is made, is changeable. This also results in areas of the return spring 78 with different stiffness.
Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 22 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassventil 22 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befindet, in der dieses mit seiner Dichtfläche 48 vom Ventilsitz 50 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 30 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 21 und dem Pumpenarbeitsraum 16 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 54 bewirkt. Die Magnetspule 58 des Aktors 56 ist dabei bestromt, so dass der Magnetanker 62 durch das entstehende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 78 zur Magnetspule 58 hin gezogen wird. Wenn die Magnetspule 58 nicht bestromt ist so wird der Magnetanker 62 durch die Kraft der Rückstellfeder 78 zum Einlassventil 22 hin gedrückt und in Anlage an der Ringschulter 80 gehalten.The function of the solenoid-operated intake valve will be described below 22 explained. During the suction stroke of the pump piston 12 is the inlet valve 22 opened by the valve member 34 in its open position, in this with its sealing surface 48 from the valve seat 50 is arranged remotely. The movement of the valve member 30 in its open position is characterized by the between the fuel inlet 21 and the pump work space 16 prevailing pressure difference against the force of the valve spring 54 causes. The magnetic coil 58 of the actor 56 is energized so that the armature 62 by the resulting magnetic field against the force of the return spring 78 to the solenoid 58 pulled out. When the solenoid 58 is not energized so is the armature 62 by the force of the return spring 78 to the inlet valve 22 pressed down and in contact with the ring shoulder 80 held.
Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 56 bestimmt ob sich das Ventilglied 30 des Einlassventils 22 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 58 wird der Magnetanker 62 durch die Rückstellfeder 78 in einer ersten Stellrichtung gemäß Pfeil A in 2 in Anlage an die Ringschulter 80 gedrückt, wobei das Ventilglied 30 durch den Magnetanker 62 gegen die Ventilfeder 54 in der ersten Stellrichtung in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 62 wirkenden Rückstellfeder 78 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 30 wirkenden Ventilfeder 54. In die erste Stellrichtung A wirkt der Magnetanker 62 auf das Ventilglied 30 und der Magnetanker 62 und das Ventilglied 30 werden gemeinsam in die erste Stellrichtung A bewegt. Solange die Magnetspule 58 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben 12 kein Kraftstoff in den Speicher 26 gefördert werden sondern vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 21 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Speicher 26 gefördert werden soll so wird die Magnetspule 58 bestromt, so dass der Magnetanker 62 zur Magnetspule 58 hin in einer zur ersten Stellrichtung A entgegengesetzten zweiten Stellrichtung gemäß Pfeil B in 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 62 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 30 ausgeübt, wobei der Magnetanker 62 durch das Magnetfeld in die zweite Stellrichtung B bewegt wird und das Ventilglied 30 unabhängig vom Magnetanker 62 bedingt durch die Ventilfeder 54 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 16 und dem Kraftstoffzulauf 21 herrschende Druckdifferenz in der zweiten Stellrichtung B in seine Schließstellung bewegt wird. Durch das Öffnen des Einlassventils 22 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Aktors 56 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 26 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 22 durch den Aktor 56 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraftstofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 22 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten.During the delivery stroke of the pump piston 12 is through the actor 56 determines if the valve member 30 of the inlet valve 22 is in its open position or closed position. With de-energized magnetic coil 58 becomes the magnet armature 62 by the return spring 78 in a first direction of adjustment according to arrow A in 2 in contact with the ring shoulder 80 pressed, the valve member 30 through the magnet armature 62 against the valve spring 54 is pressed in its first position in its open position. The force of the magnet armature 62 acting return spring 78 is greater than the force of the valve member 30 acting valve spring 54 , In the first adjustment direction A, the armature acts 62 on the valve member 30 and the magnet armature 62 and the valve member 30 are moved together in the first adjustment direction A. As long as the solenoid 58 is not energized thus can by the pump piston 12 no fuel in the store 26 be promoted but from the pump piston 12 displaced fuel gets into the fuel feed 21 conveyed back. If during the delivery stroke of the pump piston 12 Fuel in the store 26 to be promoted so will the solenoid 58 energized, so that the magnet armature 62 to the solenoid 58 in a direction opposite to the first direction A second adjustment direction according to arrow B in 2 is pulled. Through the magnet armature 62 Thus, no more force on the valve member 30 exercised, the magnet armature 62 is moved by the magnetic field in the second direction of adjustment B and the valve member 30 independent of the magnet armature 62 conditioned through the valve spring 54 and those between the pump work space 16 and the fuel feed 21 prevailing pressure difference in the second direction of adjustment B is moved to its closed position. By opening the inlet valve 22 during the delivery stroke of the pump piston 12 by means of the electromagnetic actuator 56 can the flow rate of the high-pressure pump in the store 26 be set variably. If a small fuel delivery is required then the inlet valve will become 22 through the actor 56 during a large part of the delivery stroke of the pump piston 12 kept open and if a large fuel delivery is required, then the inlet valve 22 only during a small part or not at all during the delivery stroke of the pump piston 12 kept open.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102014220975 A1 [0002]DE 102014220975 A1 [0002]
