DE102017203578A1

DE102017203578A1 - High pressure pump check valve

Info

Publication number: DE102017203578A1
Application number: DE102017203578.1A
Authority: DE
Inventors: Simon Streicher; Markus Koch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-09-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckpumpen-Rückschlagventil (180), insbesondere Auslassventil, einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Ventilkörper (192).Um ein Hochdruckpumpen-Rückschlagventil zu schaffen, das eine lange Lebensdauer aufweist und/oder kostengünstig herstellbar ist, weist der Ventilkörper (192) eine Drallgeometrie (215) auf, die dazu dient, einen Drehimpuls auf den Ventilkörper (192) zu erzeugen.The invention relates to a high-pressure pump check valve (180), in particular exhaust valve, a high-pressure fuel pump in a common-rail injection system, with a valve body (192) .To provide a high-pressure pump check valve, which has a long service life and / or is inexpensive to produce , the valve body (192) has a swirl geometry (215) which serves to generate an angular momentum on the valve body (192).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckpumpen-Rückschlagventil, insbesondere ein Auslassventil einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Ventilkörper.The invention relates to a high-pressure pump check valve, in particular an outlet valve of a high-pressure fuel pump in a common-rail injection system, with a valve body.

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 002 517 A1 ist ein Pumpenelement, insbesondere eine Steckpumpe für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Zylinderkopf bekannt. An dem Zylinderkopf sind ein Saugventil und ein Auslassventil angebracht. Über das Saugventil wird bei einem Saughub des Kolbens Brennstoff in einen Pumpenarbeitsraum gesaugt. Bei einem anschließenden Pumphub des Kolbens wird der in dem Pumpenarbeitsraum vorgesehene Brennstoff über das Auslassventil zu einer Auslassseite des Pumpenelements gefördert. Eine Dichtfläche eines Saugventilkörpers des Saugventils kann spiralförmige Riefen mit sehr kleiner Steigung aufweisen.From the German patent application DE 10 2009 002 517 A1 is a pump element, in particular a plug-in pump for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, known with a cylinder head. On the cylinder head, a suction valve and an exhaust valve are mounted. Through the suction valve, fuel is drawn into a pump working space during a suction stroke of the piston. In a subsequent pumping stroke of the piston, the fuel provided in the pump working space is conveyed via the outlet valve to an outlet side of the pump element. A sealing surface of a suction valve body of the suction valve may have spiral grooves with a very small pitch.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hochdruckpumpen-Rückschlagventil, insbesondere ein Auslassventil einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Ventilkörper zu schaffen, das eine lange Lebensdauer aufweist und/oder kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide a high-pressure pump check valve, in particular an outlet valve of a high-pressure fuel pump in a common rail injection system, with a valve body which has a long service life and / or is inexpensive to produce.

Die Aufgabe ist bei einem Hochdruckpumpen-Rückschlagventil, insbesondere einem Auslassventil einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Ventilkörper, dadurch gelöst, dass der Ventilkörper eine Drallgeometrie aufweist, die dazu dient, einen Drehimpuls auf den Ventilkörper zu erzeugen. Der Drehimpuls wird von einem Pumpenmedium, wie Kraftstoff, ausgeübt, das im Betrieb des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils an der Drallgeometrie des Ventilkörpers vorbeiströmt. Durch den Drehimpuls wird der Ventilkörper im geöffneten Zustand des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils in Drehung versetzt. Durch die Drehung des Ventilkörpers kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass ständig Pumpenmedium, das als Schmiermedium wirkt, zwischen dem Ventilkörper und einem tribologischen Partner des Ventilkörpers, zum Beispiel einem Gehäusekörper, wie einem Zylinderkopf einer Hochdruckpumpe, vorhanden ist Dadurch wird ein unerwünschter Verschleiß an dem Ventilkörper im Betrieb des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils deutlich reduziert, gegebenenfalls ganz verhindert. Dadurch wiederum können vorteilhaft Betriebsstörungen im Betrieb eines mit dem Hochdruckpumpen-Rückschlagventil ausgestatteten Verbrennungsmotors vermieden werden. Bei den Betriebsstörungen handelt es sich zum Beispiel um Nichtstarter oder um einen unrunden Motorlauf des Verbrennungsmotors.The object is achieved in a high-pressure pump check valve, in particular an outlet valve of a high-pressure fuel pump in a common rail injection system, with a valve body, characterized in that the valve body has a twist geometry, which serves to generate an angular momentum on the valve body. The angular momentum is exerted by a pumping medium, such as fuel, which bypasses the swirl geometry of the valve body during operation of the high pressure pump check valve. The angular momentum causes the valve body to rotate in the open state of the high-pressure pump check valve. By the rotation of the valve body can be ensured in a simple manner that constantly pumping medium, which acts as a lubricant, between the valve body and a tribological partner of the valve body, for example, a housing body, such as a cylinder head of a high-pressure pump, is present Wear on the valve body during operation of the high pressure pump check valve significantly reduced, possibly completely prevented. This in turn can be advantageously avoided malfunctions in the operation of an equipped with the high-pressure pump check valve engine. The malfunctions are, for example, non-starters or a non-circular engine run of the internal combustion engine.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie außen an dem Ventilkörper ausgebildet ist. Die Drallgeometrie ist vorzugsweise außen an dem Ventilkörper in Bereichen vorgesehen, die bei geöffnetem Hochdruckpumpen-Rückschlagventil von dem Pumpenmedium, zum Beispiel von Kraftstoff, umströmt werden. Das liefert den Vorteil, dass das bei geöffnetem Rückschlagventil vorbeiströmende Pumpenmedium genutzt werden kann, um den gewünschten Drehimpuls auf den Ventilkörper auszuüben.A preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the twist geometry is formed on the outside of the valve body. The swirl geometry is preferably provided on the outside of the valve body in regions which are surrounded by the pump medium, for example fuel, when the high-pressure pump check valve is open. This provides the advantage that the pump medium flowing past when the check valve is open can be used to apply the desired angular momentum to the valve body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie innen an dem Ventilkörper ausgebildet ist. Der Ventilkörper ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel als Hohlkörper ausgeführt. Von einem Innenraum des Ventilkörpers, in welchem Pumpenmedium angeordnet ist, gehen vorteilhaft im Wesentlichen radial verlaufende Durchgangslöcher, insbesondere Durchgangsbohrungen, aus. Dadurch wird sichergestellt, dass der Ventilkörper von außen nach innen mit dem Pumpenmedium durchströmt wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Drallgeometrie auch sowohl innen als auch außen an dem Ventilkörper ausgebildet sein.Another preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the swirl geometry is formed on the inside of the valve body. The valve body is designed according to a further embodiment as a hollow body. From an interior of the valve body, in which pumping medium is arranged, are advantageously substantially radially extending through holes, in particular through holes, go out. This ensures that the valve body flows through from outside to inside with the pump medium. According to a further embodiment, the swirl geometry can also be formed both inside and outside on the valve body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie Drallnuten umfasst. Die Drallnuten können außen und/oder innen an dem vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrischen Ventilkörper ausgebildet sein. Dabei haben die Drallnuten vorzugsweise keinen gradlinigen, sondern einen gekrümmten Verlauf. Bezogen auf eine Längsachse des Ventilkörpers sind die Drallnuten vorzugsweise schräg angeordnet. Dabei können die Drallnuten einen Winkel von zum Beispiel im Wesentlichen fünfundvierzig Grad zur Längsachse des Ventilkörpers aufweisen. In Umfangsrichtung sind die Drallnuten über einen Umfang des Ventilkörpers vorteilhaft gleichmäßig verteilt.Another preferred exemplary embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the swirl geometry comprises swirl grooves. The swirl grooves may be formed on the outside and / or inside of the preferably substantially rotationally symmetrical valve body. The swirl grooves preferably have no straight line, but a curved course. Relative to a longitudinal axis of the valve body, the swirl grooves are preferably arranged obliquely. In this case, the swirl grooves may have an angle of, for example, substantially forty-five degrees to the longitudinal axis of the valve body. In the circumferential direction, the swirl grooves are advantageously evenly distributed over a circumference of the valve body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie von einer Dichtkante an dem Ventilkörper beabstandet ist. Die Dichtkante dient an dem Ventilkörper zur Darstellung eines Dichtsitzes. Zu diesem Zweck wirkt die Dichtkante mit einer Dichtfläche zusammen, die in einer Ausnehmung eines Gehäusekörpers, zum Beispiel eines Pumpenzylinderkopfs, vorgesehen ist. Wenn die Dichtkante des Ventilkörpers dichtend an der Dichtfläche des Gehäusekörpers zur Anlage kommt, spricht man auch von einem geschlossenen Ventilsitz. Wenn die Dichtkante von der Dichtfläche abgehoben ist, dann spricht man von einem geöffneten Ventilsitz. Die Drallgeometrie ist vorzugsweise auf einer von einem geschlossenen Ende des Ventilkörpers abgewandten Seite des Ventilkörpers angeordnet. Bei geöffnetem Ventilsitz strömt Pumpenmedium an der Dichtkante und vorteilhaft auch an der Drallgeometrie an dem Ventilkörper vorbei.Another preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the twist geometry is spaced from a sealing edge on the valve body. The sealing edge serves on the valve body to represent a sealing seat. For this purpose, the sealing edge cooperates with a sealing surface which is provided in a recess of a housing body, for example a pump cylinder head. When the sealing edge of the valve body sealingly against the sealing surface of the housing body to Plant comes, one speaks also of a closed valve seat. When the sealing edge is lifted off the sealing surface, this is called an open valve seat. The twist geometry is preferably arranged on a side of the valve body facing away from a closed end of the valve body. When the valve seat is open, pump medium flows past the sealing edge and advantageously also past the swirl geometry on the valve body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie in einem Dichtabschnitt des Ventilkörpers ausgebildet ist. In dem Dichtabschnitt des Ventilkörpers ist die Dichtkante zur Darstellung des Ventilsitzes angeordnet. Durch die Anordnung der Drallgeometrie in dem Dichtabschnitt kann auf einfache Art und Weise eine kontinuierliche Anströmung der Drallgeometrie mit Pumpenmedium bei geöffnetem Rückschlagventil realisiert werden. Der Dichtabschnitt endet vorzugsweise in dem geschlossenen Ende des Ventilkörpers. Der Ventilkörper hat in dem Dichtabschnitt vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt einer Kalotte. Der Ventilkörper mit dem kalottenartigen Dichtabschnitt kann daher verkürzt auch als Kalotte bezeichnet werden.Another preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the swirl geometry is formed in a sealing portion of the valve body. In the sealing portion of the valve body, the sealing edge is arranged for the representation of the valve seat. The arrangement of the twist geometry in the sealing portion can be realized in a simple manner, a continuous flow of the swirl geometry with pumping medium with open check valve. The sealing portion preferably terminates in the closed end of the valve body. The valve body preferably has substantially the shape of a dome in the sealing section. The valve body with the dome-shaped sealing portion can therefore be referred to shortened as a dome.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie in einem Verbindungsabschnitt des Ventilkörpers ausgebildet ist, der den Dichtabschnitt einstückig mit einem Führungsabschnitt des Ventilkörpers verbindet. Der Führungsabschnitt des Ventilkörpers dient dazu, den Ventilkörper hin und her bewegbar in einer entsprechenden Ausnehmung in einem Gehäusekörper, wie einem Pumpenzylinderkopf, zu führen. Der Führungsabschnitt des Ventilkörpers hat vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Der Führungsabschnitt kann vorteilhaft mit einer Ringnut versehen sein, die zur Aufnahme von Pumpenmedium zu Schmierzwecken dient. Der Ventilkörper mit dem Dichtabschnitt, dem Verbindungsabschnitt und dem Führungsabschnitt ist vorteilhaft als Hohlkörper ausgeführt. In dem Verbindungsabschnitt sind vorteilhaft im Wesentlichen radial verlaufende Durchgangslöcher vorgesehen, die einen Durchtritt von Pumpenmedium von außen nach innen ermöglichen. Die Drallgeometrie erstreckt sich, zumindest teilweise, vorteilhaft im Bereich der Durchgangslöcher. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Anströmung der Drallgeometrie im Betrieb des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils sichergestellt.Another preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the swirl geometry is formed in a connecting portion of the valve body which integrally connects the sealing portion with a guide portion of the valve body. The guide portion of the valve body serves to reciprocate the valve body in a corresponding recess in a housing body, such as a pump cylinder head. The guide portion of the valve body preferably has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket. The guide portion may advantageously be provided with an annular groove which serves to receive pump medium for lubrication purposes. The valve body with the sealing portion, the connecting portion and the guide portion is advantageously designed as a hollow body. In the connecting portion are advantageously provided substantially radially extending through holes, which allow a passage of pump medium from outside to inside. The twist geometry extends, at least partially, advantageously in the region of the through holes. As a result, an inflow of the swirl geometry during operation of the high-pressure pump check valve is ensured in a simple manner.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie in dem Führungsabschnitt des Ventilkörpers ausgebildet ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass die Drallgeometrie im Betrieb des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils mit Pumpenmedium, zum Beispiel Kraftstoff, angeströmt wird. Durch die Drallgeometrie in dem Führungsabschnitt kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch eine bessere Füllung der optionalen Ringnut in dem Führungsabschnitt mit Pumpenmedium sichergestellt werden.Another preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the swirl geometry is formed in the guide portion of the valve body. This ensures in a simple manner that the swirl geometry during operation of the high-pressure pump check valve with pump medium, for example, fuel, is flown. Due to the twist geometry in the guide section, a better filling of the optional annular groove in the guide section with pump medium can be ensured according to a further aspect of the invention.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drallgeometrie in einem konvex gekrümmten Übergangsbereich zwischen dem Dichtabschnitt und dem Verbindungsabschnitt des Ventilkörpers ausgebildet ist. Das liefert den Vorteil, dass die Drallgeometrie möglichst nahe an die Dichtkante in dem Dichtabschnitt des Ventilkörpers herangeführt werden kann. Dadurch wird die Anströmung der Drallgeometrie mit Pumpenmedium, zum Beispiel Kraftstoff, im Betrieb des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils weiter verbessert.Another preferred embodiment of the high-pressure pump check valve is characterized in that the swirl geometry is formed in a convexly curved transition region between the sealing portion and the connecting portion of the valve body. This provides the advantage that the twist geometry can be brought as close as possible to the sealing edge in the sealing portion of the valve body. As a result, the inflow of the swirl geometry with pump medium, for example fuel, during operation of the high-pressure pump check valve is further improved.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ventilkörper für ein vorab beschriebenes Hochdruckpumpen-Rückschlagventil. Der Ventilkörper ist separat handelbar.The invention further relates to a valve body for a previously described high pressure pump check valve. The valve body can be traded separately.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Herstellen eines Ventilkörpers für ein vorab beschriebenes Hochdruckpumpen-Rückschlagventil. Die Drallgeometrie wird besonders vorteilhaft bereits im Weichteil gefertigt. Das bedeutet, dass die Drallgeometrie mit einem eher geringen Kostenaufwand vor einem anschließenden Härtevorgang in den Ventilkörper eingebracht werden kann. Der Ventilkörper mit der Drallgeometrie kann in ähnlicher oder in gleicher Art und Weise montiert werden wie herkömmliche Ventilkörper.The invention also relates, if appropriate, to a method for producing a valve body for a previously described high-pressure pump check valve. The twist geometry is particularly advantageous already made in the soft tissue. This means that the twist geometry can be introduced into the valve body at a rather low cost before a subsequent hardening process. The valve body with the twist geometry can be mounted in similar or the same way as conventional valve body.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Gehäusekörper, insbesondere einem Pumpenzylinderkopf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der über ein vorab beschriebenes Hochdruckpumpen-Rückschlagventil mit einem Hochdruckraum verbindbar ist.Where appropriate, the invention also relates to a pump element for a high-pressure pump, in particular for a high-pressure fuel pump in a common-rail injection system, with a housing body, in particular a pump cylinder head, which limits a pump working space which can be connected to a high-pressure space via a high-pressure pump check valve described above.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch eine Hochdruckpumpe, insbesondere für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem derartigen Pumpenelement.If appropriate, the invention also relates to a high-pressure pump, in particular for a fuel injection device of an internal combustion engine, with such a pump element.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer Niederdruckpumpe, die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe liefert, die mindestens ein derartiges Pumpenelement aufweist, das mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher liefert.Optionally, the invention also relates to a fuel injection system of an internal combustion engine having a low-pressure pump which supplies low pressure fuel to a high pressure pump comprising at least one such pump element having high pressure fuel supplied to a high pressure accumulator.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.

Figurenlistelist of figures

Es zeigen:

1 eine Hochdruckpumpe gemäß dem Stand der Technik im Längsschnitt durch ein Pumpenelement;
2 einen Ausschnitt eines Gehäusekörpers der Hochdruckpumpe aus 1 mit einem Hochdruckpumpen-Rückschlagventil, das einen Ventilkörper umfasst, im Längsschnitt;
3 eine perspektivische Darstellung des Ventilkörpers aus 2 mit einer Drallgeometrie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
4 den Ventilkörper aus 3 mit einer Drallgeometrie gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem Führungsabschnitt des Ventilkörpers und
5 den Ventilkörper aus 3 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Drallgeometrie im Inneren des Ventilkörpers.

Show it:

1 a high pressure pump according to the prior art in longitudinal section through a pump element;
2 a section of a housing body of the high-pressure pump 1 with a high pressure pump check valve comprising a valve body, in longitudinal section;
3 a perspective view of the valve body 2 with a twist geometry according to a first embodiment;
4 the valve body 3 with a twist geometry according to a further embodiment in a guide portion of the valve body and
5 the valve body 3 according to a further embodiment with a twist geometry in the interior of the valve body.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein Schnitt durch eine Hochdruckpumpe 1 für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Hochdruckpumpe 1 weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 auf, in welchem eine durch die Brennkraftmaschine rotierend angetriebene Antriebswelle 3 angeordnet ist.In 1 is a section through a high pressure pump 1 for a fuel injection device of an internal combustion engine, as is known from the prior art. The high pressure pump 1 has a multi-part pump housing 2 in which a drive shaft rotatably driven by the internal combustion engine 3 is arranged.

Die Antriebswelle 3 ist beispielsweise über zwei in Richtung der Drehachse 4 der Antriebswelle 3 voneinander beabstandeten Lagerstellen drehbar gelagert. Die Lagerstellen können in verschiedenen Teilen des Pumpengehäuses 2 angeordnet sein, beispielsweise kann eine erste Lagerstelle in einem Grundkörper 5 des Pumpengehäuses 2 und eine zweite Lagerstelle in einem mit dem Grundkörper 5 verbundenen Flanschteil 6 angeordnet sein.The drive shaft 3 is for example about two in the direction of the axis of rotation 4 the drive shaft 3 rotatably mounted bearing points spaced apart. The bearings can be in different parts of the pump housing 2 can be arranged, for example, a first bearing in a body 5 of the pump housing 2 and a second bearing in one with the body 5 connected flange part 6 be arranged.

In einem zwischen den Lagerstellen liegenden Bereich weist die Antriebswelle 3 einen Nocken 7 oder einen exzentrisch zu ihrer Drehachse 4 ausgebildeten Abschnitt auf, wobei der Nocken 7 auch als Mehrfachnocken ausgebildet sein kann. Die Hochdruckpumpe 1 weist wenigstens ein oder mehrere im Gehäuse 2 angeordnete Pumpenelemente 8 mit jeweils einem Pumpenkolben 9 auf, der durch den Nocken 7 der Antriebswelle 3 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse 4 der Antriebswelle 3 angetrieben wird.In a lying between the bearings area has the drive shaft 3 a cam 7 or an eccentric to its axis of rotation 4 trained section on, with the cam 7 can also be designed as a multiple cam. The high pressure pump 1 has at least one or more in the housing 2 arranged pump elements 8th each with a pump piston 9 on that by the cam 7 the drive shaft 3 in a lifting movement in at least approximately radial direction to the axis of rotation 4 the drive shaft 3 is driven.

Im Bereich eines jeden Pumpenelements 8 ist ein mit dem Grundkörper 5 verbundenes Pumpengehäuseteil 10 vorgesehen, das als Zylinderkopf ausgebildet ist. Das Pumpengehäuseteil 10 weist einen an einer Außenseite des Grundkörpers 5 anliegenden Flansch 11 und einen durch eine Öffnung im Grundkörper 5 zur Antriebswelle 3 hin durchragenden, zumindest annähernd zylinderförmigen Ansatz 12 mit gegenüber dem Flansch 11 kleinerem Durchmesser auf.In the area of each pump element 8th is one with the main body 5 connected pump housing part 10 provided, which is designed as a cylinder head. The pump housing part 10 has one on an outer side of the body 5 adjacent flange 11 and one through an opening in the body 5 to the drive shaft 3 protruding, at least approximately cylindrical approach 12 with respect to the flange 11 smaller diameter.

Der Pumpenkolben 9 ist in einer im Ansatz 12 ausgebildeten Zylinderbohrung 13 im Pumpengehäuseteil 10 dicht verschiebbar geführt und begrenzt mit seiner der Antriebswelle 3 abgewandten Stirnseite in der Zylinderbohrung 13 einen Pumpenarbeitsraum 14. Die Zylinderbohrung 13 kann sich bis in den Flansch 11 hinein erstrecken, in dem dann der Pumpenarbeitsraum 14 angeordnet ist.The pump piston 9 is in an approach 12 trained cylinder bore 13 in the pump housing part 10 guided tightly displaceable and limited with its the drive shaft 3 opposite end face in the cylinder bore 13 a pump workroom 14 , The cylinder bore 13 can get up in the flange 11 into which then the pump workspace 14 is arranged.

Der Pumpenarbeitsraum 14 weist über einen im Pumpengehäuse 2 verlaufenden Kraftstoffzulaufkanal 15 eine Verbindung mit einem Kraftstoffzulauf, beispielsweise einer Förderpumpe, auf. An der Mündung des Kraftstoffzulaufkanals 15 in den Pumpenarbeitsraum 14 ist ein in den Pumpenarbeitsraum 14 öffnendes Einlassventil 16 angeordnet. Der Pumpenarbeitsraum 14 weist außerdem über einen im Pumpengehäuse 2 verlaufenden Kraftstoffablaufkanal 17 eine Verbindung mit einem Auslass auf, die beispielsweise mit einem Hochdruckspeicher 18 verbunden ist.The pump workroom 14 has one in the pump housing 2 extending fuel inlet channel 15 a connection to a fuel inlet, such as a feed pump, on. At the mouth of the fuel inlet duct 15 into the pump workroom 14 is one in the pump work space 14 opening inlet valve 16 arranged. The pump workroom 14 also has one in the pump housing 2 extending fuel drain channel 17 a connection with an outlet on, for example, with a high-pressure accumulator 18 connected is.

Mit dem Hochdruckspeicher 18 sind ein oder mehrere an Zylindern der Brennkraftmaschine angeordnete Injektoren 19 verbunden, durch die Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. An der Mündung des Kraftstoffablaufkanals 17 in den Pumpenarbeitsraum 14 ist ein aus dem Pumpenarbeitsraum 14 öffnendes Auslassventil 20 angeordnet.With the high-pressure accumulator 18 are one or more arranged on cylinders of the internal combustion engine injectors 19 is connected, is injected through the fuel into the cylinders of the internal combustion engine. At the mouth of the fuel drainage channel 17 into the pump workroom 14 is one out of the pump workroom 14 opening exhaust valve 20 arranged.

Beim Saughub des Pumpenkolbens 9, bei dem sich dieser radial nach innen bewegt, wird der Pumpenarbeitsraum 14 durch den Kraftstoffzulaufkanal 15 bei geöffnetem Einlassventil 16 mit Kraftstoff befüllt, wobei das Auslassventil 20 geschlossen ist. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 9, bei dem sich dieser radial nach außen bewegt, wird durch den Pumpenkolben 9 Kraftstoff unter Hochdruck durch den Kraftstoffablaufkanal 17 bei geöffnetem Auslassventil 20 zum Hochdruckspeicher 18 gefördert, wobei des Einlassventil 16 geschlossen ist.During the suction stroke of the pump piston 9 , in which this moves radially inward, the pump working space 14 through the fuel inlet channel 15 with the inlet valve open 16 filled with fuel, with the exhaust valve 20 closed is. During the delivery stroke of the pump piston 9 , in which this moves radially outward, is through the pump piston 9 Fuel under high pressure through the fuel drain channel 17 with the exhaust valve open 20 to the high-pressure accumulator 18 promoted, the intake valve 16 closed is.

Zwischen dem Pumpenkolben 9 und dem Nocken 7 der Antriebswelle 3 ist ein Stößel 21 angeordnet, über den sich der Pumpenkolben 9 zumindest mittelbar am Nocken 7 der Antriebswelle 3 abstützt. Der Stößel 21 ist hohlzylinderförmig mit rundem Außenquerschnitt ausgebildet und ist in einer Bohrung 22 des Grundkörpers 5 des Pumpengehäuses 2 in Richtung der Längsachse 23 des Pumpenkolbens 20 verschiebbar geführt. Die Längsachse des Stößels 21 ist somit zumindest im Wesentlichen identisch mit der Längsachse 23 des Pumpenkolbens 9.Between the pump piston 9 and the cam 7 the drive shaft 3 is a pestle 21 arranged over which the pump piston 9 at least indirectly on the cam 7 the drive shaft 3 supported. The pestle 21 is formed in a hollow cylindrical shape with a round outer cross section and is in a bore 22 of the basic body 5 of the pump housing 2 in the direction of the longitudinal axis 23 of the pump piston 20 slidably guided. The longitudinal axis of the plunger 21 is thus at least substantially identical to the longitudinal axis 23 of the pump piston 9 ,

Im Stößel 21 ist in dessen der Antriebswelle 3 zugewandtem Endbereich ein Stützelement 24 eingesetzt, in dem eine Rolle 25 drehbar gelagert ist, die auf dem Nocken 7 der Antriebswelle 3 abrollt. Die Drehachse 26 der Rolle 25 ist zumindest annähernd parallel zur Drehachse 4 der Antriebswelle 3. Das Stützelement 24 weist auf seiner der Antriebswelle 3 zugewandten Seite eine Vertiefung 27 auf, in der die Rolle 25 drehbar gelagert ist. Das Stützelement 24 und der Stößel 21 können auch einstückig ausgebildet sein.In the pestle 21 is in the drive shaft 3 facing end a support element 24 used in which a role 25 is rotatably mounted on the cam 7 the drive shaft 3 rolls. The rotation axis 26 the role 25 is at least approximately parallel to the axis of rotation 4 the drive shaft 3 , The support element 24 indicates on its the drive shaft 3 facing side of a depression 27 on, in which the role 25 is rotatably mounted. The support element 24 and the pestle 21 can also be formed in one piece.

Am Stößel 21 oder am Pumpenkolben 9 greift eine vorgespannte Feder 28, welche als Rückstellfeder ausgebildet ist, an, die sich am Pumpengehäuseteil 10 abstützt. Durch die Feder 28 werden der Pumpenkolben 9 und der Stößel 21 zum Nocken 7 der Antriebswelle 3 hin beaufschlagt, so dass die Anlage der Rolle 25 am Nocken 7 auch beim zur Antriebswelle 3 hin gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 9 und auch bei hoher Drehzahl der Antriebswelle 3 sichergestellt ist.At the pestle 21 or on the pump piston 9 grips a preloaded spring 28 , which is designed as a return spring, which is located on the pump housing part 10 supported. By the spring 28 become the pump piston 9 and the pestle 21 to the cam 7 the drive shaft 3 acted upon so that the system of the roller 25 on the cam 7 also to the drive shaft 3 directed suction stroke of the pump piston 9 and also at high speed of the drive shaft 3 is ensured.

Der Pumpenkolben 9 kann mit dem Stößel 21 gekoppelt sein, zumindest in Richtung von dessen Längsachse 23. Alternativ kann der Pumpenkolben 9 auch nicht mit dem Stößel 21 verbunden sein, wobei dann durch die Rückstellfeder 28 die Anlage des Pumpenkolbens 9 am Stößel 21 sichergestellt wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellfeder 28 beispielsweise über einen Federteller 29 an einem im Durchmesser vergrößerten Kolbenfuß des Pumpenkolbens 9 angreift, der dadurch in Anlage an einem am Stößel 21 von dessen Mantel nach innen ragenden Flansch gehalten wird, der wiederum in Anlage am Stützelement 24 gehalten wird, so dass der gesamte Verbund aus Pumpenkolben 9, Stößel 21 und Stützelement 24 mit Rolle 25 zum Nocken 7 der Antriebswelle 3 hin beaufschlagt ist.The pump piston 9 can with the pestle 21 be coupled, at least in the direction of its longitudinal axis 23 , Alternatively, the pump piston 9 not even with the pestle 21 be connected, in which case by the return spring 28 the system of the pump piston 9 on the pestle 21 is ensured. It can be provided that the return spring 28 for example, via a spring plate 29 on a diameter enlarged piston foot of the pump piston 9 engages thereby in abutment with a ram 21 is held by the jacket inwardly projecting flange, in turn, in contact with the support element 24 is held, so that the entire composite of pump piston 9 , Pestle 21 and support element 24 with role 25 to the cam 7 the drive shaft 3 is acted upon.

In Richtung der Drehachse 26 ist seitlich neben der Rolle 25 für diese eine Abstützung 30 angeordnet, durch die verhindert wird, dass sich die Rolle 25 in Richtung ihrer Drehachse 26 aus dem Stützelement 24 heraus bewegt. Die Rolle 25 kann an ihren der Abstützung 30 zugewandten Seitenflächen konvex gewölbt ausgebildet sein, beispielsweise zumindest annähernd kugelförmig gewölbt. Die den Seitenflächen der Rolle 25 zugewandte Fläche der Abstützung 30 kann zumindest annähernd eben oder gewölbt ausgebildet sein. Die Abstützung 30 kann als ein die Rolle 25 umgebender Ring ausgebildet sein oder nur seitlich neben den Seitenflächen der Rolle 25 angeordnet sein.In the direction of the axis of rotation 26 is laterally next to the roll 25 for this one support 30 arranged by which prevents the role 25 in the direction of its axis of rotation 26 from the support element 24 moved out. The roller 25 can at their support 30 facing side surfaces convex, for example, at least approximately spherically curved. The side surfaces of the roll 25 facing surface of the support 30 may be formed at least approximately flat or curved. The support 30 can act as one's role 25 be formed surrounding ring or only laterally adjacent to the side surfaces of the roll 25 be arranged.

In 2 ist ein Ausschnitt eines Pumpenelements 168 mit einem Gehäusekörper 170 dargestellt. Bei dem Pumpenelement 168 handelt es sich um ein Pumpenelement einer Hochdruckpumpe, wie sie in 1 dargestellt ist. Bei dem Gehäusekörper 170 handelt es sich zum Beispiel um einen Pumpenzylinderkopf der Hochdruckpumpe. Bei dem Gehäusekörper kann es sich aber auch um einen Flansch handeln, der an einen Pumpenzylinderkopf der Hochdruckpumpe montiert ist.In 2 is a section of a pump element 168 with a housing body 170 shown. At the pump element 168 it is a pump element of a high-pressure pump, as in 1 is shown. In the case body 170 For example, it is a pump cylinder head of the high pressure pump. The housing body can also be a flange which is mounted on a pump cylinder head of the high-pressure pump.

Der Gehäusekörper 170 umfasst eine Ausnehmung 172, die zum Beispiel als Sackloch oder Sackbohrung in dem Gehäusekörper 170 ausgeführt ist. Von der Ausnehmung 172 erstreckt sich ein Hochdruckkanal 173, der zum Beispiel als Hochdruckbohrung ausgeführt ist, in einen Pumpenarbeitsraum, der in 1 mit 14 bezeichnet ist.The housing body 170 includes a recess 172 , for example, as a blind hole or blind hole in the housing body 170 is executed. From the recess 172 extends a high pressure channel 173 For example, which is designed as a high-pressure bore, for example, in a pump working space in 1 denoted by 14.

In der Ausnehmung 172 ist ein Einlassventil 176 für die Hochdruckpumpe angeordnet. Das Einlassventil 176 ist als Hochdruckpumpen-Rückschlagventil 180 ausgeführt. Das Hochdruckpumpen-Rückschlagventil 180 ermöglicht, dass mit Hochdruck beaufschlagtes Pumpenmedium, wie Kraftstoff, aus dem Pumpenarbeitsraum (14 in 1) in einen Hochdruckspeicher gelangt, der in 1 mit 18 bezeichnet ist.In the recess 172 is an inlet valve 176 arranged for the high pressure pump. The inlet valve 176 is designed as a high pressure pump check valve 180. The high pressure pump check valve 180 allows high pressure pumped medium, such as fuel, to escape from the pump work space (FIG. 14 in 1 ) enters a high-pressure accumulator, the in 1 denoted by 18.

In dieser Richtung, also in 2 von links nach rechts, öffnet das als Hochdruckpumpen-Rückschlagventil 180 ausgeführte Einlassventil 176. In der umgekehrten Richtung, also in 2 von rechts nach links, verhindert das Hochdruckpumpen-Rückschlagventil 180 ein unerwünschtes Rückströmen von Pumpenmedium, insbesondere von Kraftstoff, aus dem Hochdruckspeicher (18 in 1) in den Pumpenarbeitsraum (14 in 1).In this direction, ie in 2 from left to right, this opens as a high pressure pump check valve 180 executed inlet valve 176 , In the opposite direction, ie in 2 from right to left, prevents the high pressure pump check valve 180 an undesired backflow of pump medium, in particular of fuel, from the high-pressure reservoir ( 18 in 1 ) into the pump work space ( 14 in 1 ).

Das Hochdruckpumpen-Rückschlagventil 180 umfasst einen Ventilkörper 182, der in der Ausnehmung 172 gegen die Federkraft einer Ventilfeder 184 hin und her bewegbar, in 2 nach links und rechts, geführt ist. Die Ventilfeder 184 ist zwischen dem Ventilkörper 182 und einem Stützkörper 186 angeordnet. Der Stützkörper 186 ist fest in der Ausnehmung 172 des Gehäusekörpers 170 angeordnet. Beim Öffnen des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils 180 bewegt sich der Ventilkörper 182 gegen die Federkraft der Ventilfeder 184 in 2 nach rechts auf den Stützkörper 186 zu.The high pressure pump check valve 180 includes a valve body 182 in the recess 172 against the spring force of a valve spring 184 to and fro, in 2 to the left and right, is guided. The valve spring 184 is between the valve body 182 and a support body 186 arranged. The supporting body 186 is firmly in the recess 172 of the housing body 170 arranged. When opening the high pressure pump check valve 180 the valve body moves 182 against the spring force of the valve spring 184 in 2 to the right on the support body 186 to.

In 3 ist ein Ventilkörper 192 dargestellt, der als Hohlkörper mit einem geschlossenen Ende 194 ausgeführt ist. Von dem geschlossenen Ende 194 des Ventilkörpers 192 geht ein kalottenartiger Dichtabschnitt 195 aus. In dem Dichtabschnitt 195 weist der Ventilkörper 192 eine Dichtkante 196 auf.In 3 is a valve body 192 shown as a hollow body with a closed end 194 is executed. From the closed end 194 of the valve body 192 goes a dome-shaped sealing section 195 out. In the sealing section 195 points the valve body 192 a sealing edge 196 on.

Die Dichtkante 196 dient zur Darstellung eines Dichtsitzes. Wenn die Dichtkante 196 an einer Dichtfläche des Gehäusekörpers (170 in 2) dichtend zur Anlage kommt, dann spricht man von einem geschlossenen Ventilsitz. Wenn die Dichtkante 196 des Ventilkörpers 192 von der Dichtfläche an dem Gehäusekörper abhebt, dann spricht man von einem geöffneten Ventilsitz.The sealing edge 196 serves to represent a sealing seat. When the sealing edge 196 on a sealing surface of the housing body ( 170 in 2 ) comes sealingly to the plant, then one speaks of a closed valve seat. If the sealing edge 196 of the valve body 192 lifts from the sealing surface on the housing body, then one speaks of an open valve seat.

Der Dichtabschnitt 195 des als Hohlkörper ausgeführten Ventilkörpers 192 ist durch einen Verbindungsabschnitt 198 einstückig mit einem Führungsabschnitt 200 verbunden. Der Führungsabschnitt 200 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. In dem Führungsabschnitt 200 weist der Ventilkörper 192 außen eine Ringnut 202 auf.The sealing section 195 of the valve body designed as a hollow body 192 is through a connecting section 198 integrally connected to a guide portion 200. The guide section 200 has essentially the shape of a straight circular cylinder jacket. In the guide section 200 points the valve body 192 outside an annular groove 202 on.

Der Ventilkörper 192 hat in seinem Führungsabschnitt 200 einen größeren Außendurchmesser als in dem Verbindungsabschnitt 198. An seinem dem Verbindungsabschnitt 198 zugewandten Ende weist der Führungsabschnitt 200 einen Absatz 204 auf. Von dem Absatz 204 geht ein gerundeter Übergangsbereich 205 in den Verbindungsabschnitt 198 des Ventilkörpers 192 über. In dem Verbindungsabschnitt 198 weist der Ventilkörper 192 Durchgangslöcher 207, 208 auf. Die Durchgangslöcher 207, 208 erstrecken sich in radialer Richtung und ermöglichen den Durchtritt von Pumpenmedium, insbesondere Kraftstoff, in radialer Richtung.The valve body 192 has in his leadership section 200 a larger outer diameter than in the connecting portion 198 , At its the connecting section 198 facing end, the guide section 200 a paragraph 204 on. From the paragraph 204 goes a rounded transition area 205 in the connecting section 198 of the valve body 192 above. In the connection section 198 points the valve body 192 Through holes 207 . 208 on. The through holes 207 . 208 extend in the radial direction and allow the passage of pump medium, in particular fuel, in the radial direction.

Der Verbindungsabschnitt 198 geht in einem konvex gekrümmten Übergangsbereich 210 in den Dichtabschnitt 195 über. Durch den konvex gekrümmten Übergangsbereich 210 bekommt der Ventilkörper 192 an seinem geschlossenen Ende 194 eine kalottenartige Gestalt. Daher wird der Ventilkörper 192 auch als Kalotte bezeichnet.The connecting section 198 goes in a convex curved transition area 210 in the sealing section 195 above. Due to the convex curved transition area 210 gets the valve body 192 at its closed end 194 a dome-shaped figure. Therefore, the valve body 192 is also referred to as a dome.

Der Ventilkörper 192 in 3 weist außen eine Drallgeometrie 215 mit Drallnuten 211, 212 auf. Die Drallnuten 211, 212 sind über einen Umfang des Ventilkörpers 192 gleichmäßig verteilt. Dabei sind die Drallnuten 211, 212 gekrümmt ausgeführt. Die Drallnuten 211, 212 sind mit ihren in 3 unteren Enden von der Dichtkante 196 beabstandet. Die Drallnuten 211, 212 der Drallgeometrie 215 erstrecken sich von dem Dichtabschnitt 195 in den Verbindungsabschnitt 198. Die in 3 oberen Enden der Drallnuten 211, 212 sind von dem gerundeten Übergangsbereich 205 beabstandet.The valve body 192 in 3 has outside a twist geometry 215 with swirl grooves 211 . 212 on. The swirl grooves 211 . 212 are over a circumference of the valve body 192 equally distributed. Here are the swirl grooves 211 . 212 curved executed. The swirl grooves 211 . 212 are with their in 3 lower ends of the sealing edge 196 spaced. The swirl grooves 211 . 212 the twist geometry 215 extend from the sealing portion 195 in the connecting section 198 , In the 3 upper ends of the spiral grooves 211 . 212 are from the rounded transition area 205 spaced.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Ventilkörper 192 eine Drallgeometrie 225 mit Drallnuten 221, 222, die außen in dem Führungsabschnitt 200 angeordnet sind, der auch als Kalottenführung bezeichnet wird. Die Drallnuten 221, 222 erstrecken sich von dem freien Ende des Ventilkörpers 192 über den gesamten Führungsabschnitt bis zu dem Absatz 204. Die Drallnuten 221, 222 sind über einen Umfang des Ventilkörpers 192 gleichmäßig verteilt. Dabei verlaufen die Drallnuten 221, 222 durch die Ringnut 202.At the in 4 illustrated embodiment, the valve body 192 comprises a twist geometry 225 with swirl grooves 221 . 222 that are outside in the guide section 200 are arranged, which is also referred to as Kalottenführung. The swirl grooves 221 . 222 extend from the free end of the valve body 192 over the entire guide section up to the paragraph 204. The swirl grooves 221 . 222 are over a circumference of the valve body 192 equally distributed. The twist grooves run along 221 . 222 through the annular groove 202.

Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Ventilkörper 192 eine Drallgeometrie 235 mit Drallnuten 231, 232, die innerhalb des Führungsabschnitts 200 angeordnet sind. Die Drallnuten 231, 232 gehen von einem Federauflagebereich 230 an dem Ventilkörper 192 aus. Der Federauflagebereich 230 des Ventilkörpers 192 stellt einen Anschlag für die Ventilfeder (184 in 2) des Hochdruckpumpen-Rückschlagventils dar.At the in 5 illustrated embodiment, the valve body 192 comprises a twist geometry 235 with swirl grooves 231 . 232 that are within the lead section 200 are arranged. The swirl grooves 231 . 232 go from a pen pad area 230 on the valve body 192 out. The spring support area 230 of the valve body 192 provides a stop for the valve spring ( 184 in 2 ) of the high pressure pump check valve.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009002517 A1 [0002]

Claims

High-pressure pump check valve (180), in particular outlet valve (20), of a high-pressure fuel pump (1) in a common-rail injection system, with a valve body (182, 192), characterized in that the valve body (192) has a swirl geometry (215, 225 235) serving to generate an angular momentum on the valve body (192).

High pressure pump check valve after Claim 1 , characterized in that the swirl geometry (215; 225) is formed on the outside of the valve body (192).

High-pressure pump check valve according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl geometry (235) is formed on the inside of the valve body (192).

High-pressure pump check valve according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl geometry (215; 225; 235) comprises swirl grooves (211,212; 221,222; 231,232).

High-pressure pump check valve according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl geometry (215) is spaced from a sealing edge (196) on the valve body (192).

High-pressure pump check valve according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl geometry (215) in a sealing portion (195) of the valve body (192) is formed.

High pressure pump check valve after Claim 6 characterized in that the swirl geometry (215) is formed in a connecting portion (198) of the valve body (192) integrally connecting the sealing portion (195) with a guide portion (200) of the valve body (192).

High-pressure pump check valve according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl geometry (225) in one or the guide portion (200) of the valve body (192) is formed.

High pressure pump check valve after Claim 7 or 8th , characterized in that the swirl geometry (215) is formed in a convexly curved transition region (210) between the sealing portion (192) and the connecting portion (198) of the valve body (192).

A valve body (192) for a high pressure pump check valve (180) according to any one of the preceding claims.