DE102020206034A1

DE102020206034A1 - High pressure fuel pump

Info

Publication number: DE102020206034A1
Application number: DE102020206034.7A
Authority: DE
Inventors: Guido Bredenfeld
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2021-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer Ventileinrichtung deren Ventilsitz (68) über eine Schraubverbindung (70) gegenüber einem Pumpengehäuse (52) befestigt ist.The invention relates to a high-pressure fuel pump with a valve device, the valve seat (68) of which is fastened to a pump housing (52) via a screw connection (70).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump according to the preamble of claim 1.

In Kraftstoffsystemen einer Brennkraftmaschine werden Kraftstoffhochdruckpumpen eingesetzt, um Kraftstoff von einem in einem Niederdruckbereich herrschenden Vordruck auf einen Einspritzdruck, der für eine Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist, zu verdichten. Derartige Kraftstoffhochdruckpumpen weisen üblicherweise mindestens einen Kolben auf, der mittels eines Antriebs, der beispielsweise durch eine Nocke oder eine Exzenterscheibe gebildet ist, axial bewegt werden kann. Durch die axiale Bewegung des Kolbens wird in einem Saughub Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich über ein Mengensteuerventil, das eine Ventileinrichtung darstellt und teilweise als Einlassventil bezeichnet wird, in einen Förderraum angesaugt. In einem Förderhub wird der Kraftstoff im Kolbenraum verdichtet und über ein Auslassventil einem üblicherweise als Rail ausgebildeten Hochdruckbereich zugeführt. Wird das Mengensteuerventil bei Beginn des Förderhubs nicht geschlossen oder während des Förderhubs geöffnet, so kann hierdurch die Menge an Kraftstoff, die über das Auslassventil dem Hochdruckbereich zugeführt wird, gesteuert werden.In fuel systems of an internal combustion engine, high-pressure fuel pumps are used in order to compress fuel from a pre-pressure prevailing in a low-pressure region to an injection pressure that is required for fuel injection. Such high-pressure fuel pumps usually have at least one piston which can be moved axially by means of a drive which is formed, for example, by a cam or an eccentric disk. As a result of the axial movement of the piston, fuel is sucked in from the low-pressure area via a quantity control valve, which is a valve device and is sometimes referred to as an inlet valve, into a delivery chamber in a suction stroke. In a delivery stroke, the fuel is compressed in the piston chamber and fed via an outlet valve to a high-pressure area, which is usually designed as a rail. If the quantity control valve is not closed at the beginning of the delivery stroke or is opened during the delivery stroke, the amount of fuel that is supplied to the high pressure area via the outlet valve can be controlled in this way.

Derartige Kraftstoffhochdruckpumpen umfassen üblicherweise eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung, die zur Beeinflussung der Stellung eines Ventilelements des Mengensteuerventils dient. Typischerweise ist das Ventilelement, bspw. über einen Stößel, mittels der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung zwangsweise öffenbar bzw. aufhaltbar. Typische Einlassventile bzw. Mengensteuerventile umfassen einen Ventiltopf, das bereits erwähnte Ventilelement sowie einen Ventilsitz. Das Ventilelement ist dabei typischerweise mittels einer an dem Ventiltopf und dem Ventilelement anliegenden Feder in eine geschlossene Stellung gespannt. In der geschlossenen Stellung liegt es an dem Ventilsitz an und trennt eine Förderraumseite von einer Ansaugseite. Ventiltopf und Ventilsitz sind typischerweise derart angeordnet, dass sie ein Gehäuse der Kraftstoffhochdruckpumpe kontaktieren und mittels einer Verstemmung in diesem befestigt sind. Moderne Motorenbauweisen und Betriebsarten erfordern immer höhere Drücke. Die Anforderungen an die Verankerung des Einlassventils steigen hierdurch.Such high-pressure fuel pumps usually include an electromagnetic actuating device which is used to influence the position of a valve element of the quantity control valve. Typically, the valve element can be forcibly opened or stopped by means of the electromagnetic actuating device, for example via a plunger. Typical inlet valves or quantity control valves include a valve pot, the valve element already mentioned and a valve seat. The valve element is typically tensioned in a closed position by means of a spring resting on the valve pot and the valve element. In the closed position, it rests against the valve seat and separates a delivery chamber side from an intake side. The valve pot and valve seat are typically arranged in such a way that they contact a housing of the high-pressure fuel pump and are fastened therein by means of caulking. Modern engine designs and modes of operation require ever higher pressures. This increases the requirements for anchoring the inlet valve.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Kraftstoffhochdruckpumpe bereitzustellen, die einfach herstellbar ist, den Anforderungen an hohe Förderdrücke gerecht wird und robust und zuverlässig arbeitet bzw. ausgebildet ist.The object of the present invention is to provide a high-pressure fuel pump that is easy to manufacture, meets the requirements for high delivery pressures, and works or is designed to be robust and reliable.

Die Aufgabe wird durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Unteransprüchen.The object is achieved by a high-pressure fuel pump according to claim 1. Further advantageous embodiments can be found in the following description and in the subclaims.

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist ein Pumpengehäuse auf. In dem Pumpengehäuse ist ein Förderraum angeordnet. Typischerweise ist der den Förderraum begrenzende Zylinder durch eine Bohrung im Pumpengehäuse realisiert, es ist jedoch auch die Verwendung einer Zylinderbuchse denkbar. Die Kraftstoffhochdruckpumpe umfasst weiter einen Einlassbereich mit einem Anschluss zur Verbindung mit dem Niederdruckbereich des Kraftstoffsystems in dem die Kraftstoffhochdruckpumpe eingesetzt wird. Typischerweise ist der Anschluss als separat ausgebildeter und an das Gehäuse angefügter Stutzen ausgebildet, was fertigungstechnische Vorteile bieten kann. Der Stutzen kann bspw. als Tiefziehteil ausgebildet sein. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass der Anschluss durch das Material des Pumpengehäuses gebildet ist. Die Kraftstoffhochdruckpumpe umfasst weiter eine Ventileinrichtung, die in einem geöffneten Zustand den Einlassbereich fluidisch mit dem Förderraum verbindet und im geschlossenen Zustand voneinander trennt. Die Ventileinrichtung wird auch als Einlassventil bzw. Mengensteuerventil bezeichnet. Die Ventileinrichtung umfasst einen Ventiltopf, ein Ventilelement sowie einen Ventilsitz und insbesondere eine Feder. Der Ventiltopf ist förderraumseitig bzw. hochdruckseitig angeordnet und der Ventilsitz niederdruckseitig. Zwischen dem Ventiltopf und dem Ventilsitz ist das Ventilelement angeordnet. Das Ventilelement ist in die eben erwähnte geschlossene Stellung gespannt. Hierzu ist es üblicherweise mit der eben genannten Feder, die insbesondere am Ventilelement und am Ventiltopf anliegt, in der Ventileinrichtung verspannt. In der geschlossenen Stellung liegt es dichtend an dem Ventilsitz an. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Ventilsitz über eine Schraubverbindung gegenüber dem Pumpengehäuse befestigt ist.The invention relates to a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine. The high-pressure fuel pump has a pump housing. A pumping chamber is arranged in the pump housing. Typically, the cylinder delimiting the delivery space is realized by a bore in the pump housing, but the use of a cylinder liner is also conceivable. The high-pressure fuel pump further comprises an inlet area with a connection for connection to the low-pressure area of the fuel system in which the high-pressure fuel pump is used. Typically, the connection is designed as a separately designed connection piece that is attached to the housing, which can offer advantages in terms of manufacturing technology. The connecting piece can, for example, be designed as a deep-drawn part. However, it is also conceivable that the connection is formed by the material of the pump housing. The high-pressure fuel pump further comprises a valve device which, in an open state, fluidly connects the inlet area to the delivery chamber and, in the closed state, separates it from one another. The valve device is also referred to as an inlet valve or quantity control valve. The valve device comprises a valve pot, a valve element and a valve seat and in particular a spring. The valve pot is arranged on the delivery chamber side or on the high pressure side and the valve seat on the low pressure side. The valve element is arranged between the valve pot and the valve seat. The valve element is tensioned in the closed position just mentioned. For this purpose, it is usually braced in the valve device with the spring just mentioned, which rests in particular on the valve element and on the valve pot. In the closed position it lies against the valve seat in a sealing manner. According to the invention it is now provided that the valve seat is fastened with respect to the pump housing via a screw connection.

Der Ventilsitz weist insbesondere ein radial außenliegendes Gewinde auf, das in Eingriff mit einem radial einwärts gerichteten Gewinde im Pumpengehäuse steht. Der Ventilsitz ist ins Pumpengehäuse eingeschraubt. Insbesondere ist das ventilsitzseitige Gewinde an einem Abschnitt des Ventilsitzes angeordnet, der den radial am weitesten außenliegenden Teil des Ventilsitzes bildet. Die entsprechende Ausbildung des Ventilsitzes ist mit hohen Befestigungskräften bzw. einem sicheren Sitz des Ventilsitzes ist im Pumpengehäuse verbunden.The valve seat has, in particular, a radially outer thread which is in engagement with a radially inwardly directed thread in the pump housing. The valve seat is screwed into the pump housing. In particular, the thread on the valve seat side is arranged on a section of the valve seat which forms the radially outermost part of the valve seat. The corresponding design of the valve seat is associated with high fastening forces and a secure fit of the valve seat in the pump housing.

Der Ventilsitz weist eine axial auf Seiten des Förderraums angeordnete Dichtfläche auf. Die Dichtfläche liegt insbesondere dichtend an dem Pumpengehäuse an, mit anderen Worten, sie steht, jedenfalls in einem Bereich, in direktem Kontakt mit dem Pumpengehäuse, wobei dieser Kontakt derart ist, dass er einen Durchfluss bzw. eine Leckage von Kraftstoff verhindert. Die Dichtfläche ist gegen die Gegenfläche im Pumpengehäuse verspannt. Diese Dichtfläche weist insbesondere eine Beißkante auf. Die Abdichtung und Verspannung wird insbesondere über die Beißkante erreicht. Die Beißkante weist insbesondere eine Höhe zwischen 0,05mm und 0,5mm auf. Beim Einschrauben des Ventilsitzes in das Pumpengehäuse kommt die Dichtfläche bzw. die darauf befindliche Beißkante in Kontakt mit einer entsprechenden Gegenfläche des Pumpengehäuses und bei weiterem Einschrauben gräbt die Beißkante sich in das Material des Pumpengehäuses ein bzw. verformt sich am Material des Pumpengehäuses und die Dichtfläche bzw. deren Beißkante steht in dichtenden Kontakt mit der Gegenfläche des Pumpengehäuses. Die übrige Dichtfläche kann im eingeschraubten Zustand geringfügig zur Gegenfläche beabstandet sein, so dass die Beißkannte im eingegrabenen Zustand eine definierte Dichtkante bildet.The valve seat has a sealing surface arranged axially on the side of the delivery chamber. In particular, the sealing surface lies against the pump housing in a sealing manner, in other words, it is in direct contact with the pump housing, at least in an area, this contact being such that it prevents a flow or leakage of fuel. The sealing surface is braced against the mating surface in the pump housing. This sealing surface has in particular a bite edge. The sealing and bracing is achieved in particular via the bite edge. The bite edge in particular has a height between 0.05 mm and 0.5 mm. When the valve seat is screwed into the pump housing, the sealing surface or the biting edge located on it comes into contact with a corresponding mating surface of the pump housing and when screwing in further, the biting edge digs into the material of the pump housing or deforms on the material of the pump housing and the sealing surface or their biting edge is in sealing contact with the opposing surface of the pump housing. The remaining sealing surface can be at a slight distance from the opposing surface in the screwed-in state, so that the biting edge forms a defined sealing edge in the buried state.

Die Dichtfläche und die Gegenfläche am Pumpengehäuse liegen insbesondere in einer orthogonal zu einer Bewegungsachse des Ventilelements ausgerichteten Ebene. Insbesondere fällt die Bewegungsachse des Ventilelements mit der axialen Richtung zusammen. Das Gewinde am Ventilsitz erstreckt sich insbesondere in der axialen Richtung. Die Dichtfläche erstreckt sich damit insbesondere orthogonal zum Gewinde am Ventilsitz. Der Ventilsitz lässt sich damit in vorteilhafter Weise in das Pumpengehäuse einschrauben, so dass die Dichtfläche flächig an der entsprechenden Gegenfläche im Pumpengehäuse anliegen kann und bei geringer Materialbeanspruchung eine möglichst hohe Flächenpressung und damit zuverlässige Abdichtung erreichen kann.The sealing surface and the mating surface on the pump housing lie in particular in a plane oriented orthogonally to a movement axis of the valve element. In particular, the axis of movement of the valve element coincides with the axial direction. The thread on the valve seat extends in particular in the axial direction. The sealing surface thus extends in particular orthogonally to the thread on the valve seat. The valve seat can thus be screwed into the pump housing in an advantageous manner, so that the sealing surface can lie flat against the corresponding mating surface in the pump housing and can achieve the highest possible surface pressure and thus reliable sealing with little material stress.

Der Ventilsitz weist insbesondere eine axial auf Seiten des Förderraums angeordnete Spannfläche zur Verspannung des Ventiltopfes auf, die an dem Ventiltopf anliegt. Insbesondere weist diese Spannfläche eine Beißkante auf, insbesondere wobei die Beißkante eine Höhe zwischen 0,05mm und 0,5mm aufweist. Durch das Einschrauben des Ventilsitzes kann hierdurch eine Befestigung des Ventiltopfes im Pumpengehäuse auf einfache Art und Weise realisiert werden. Die Spannfläche bzw. deren Beißkannte dienen der Fixierung des Ventiltopfes. Der Kontakt mit dem Topf muss nicht, kann aber, dichtend sein.The valve seat has, in particular, a clamping surface, which is arranged axially on the side of the delivery chamber, for bracing the valve pot and rests against the valve pot. In particular, this clamping surface has a bite edge, in particular the bite edge having a height between 0.05 mm and 0.5 mm. By screwing in the valve seat, the valve cup can be fastened in the pump housing in a simple manner. The clamping surface or its bite edge are used to fix the valve pot. The contact with the pot does not have to be, but can be, sealing.

Beide Beißkanten (an der Dichtfläche und an der Spannfläche) wirken im eingeschraubten Zustand in dem sie sich in die entsprechende Gegenfläche eingegraben haben bzw. verformt sind, ähnlich einer mechanischen Feder, die die Verschraubung mit einer Vorspannung beaufschlagen.Both bite edges (on the sealing surface and on the clamping surface) act in the screwed-in state in that they have buried or are deformed in the corresponding counter surface, similar to a mechanical spring that applies a preload to the screw connection.

Der Ventilsitz liegt insbesondere mit der Spannfläche um seinen gesamten Umfang herum an dem Ventiltopf an. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Verspannkräfte um den Umfang des Ventiltopfes bzw. Ventilsitzes erreicht. Dies wirkt sich insbesondere positiv auf das Schließverhalten der Ventileinrichtung aus. Insbesondere erfolgt der Verschleiß des Ventilelements gleichmäßiger und die Lebensdauer der Ventileinrichtung wird verbessert. Eine Leckagewahrscheinlichkeit wird verringert.The valve seat, in particular with the clamping surface, rests against the valve pot around its entire circumference. This results in a uniform distribution of the tensioning forces around the circumference of the valve pot or valve seat. This has a particularly positive effect on the closing behavior of the valve device. In particular, the wear of the valve element takes place more evenly and the service life of the valve device is improved. The likelihood of leakage is reduced.

Der Ventiltopf liegt insbesondere um seinen gesamten Umfang herum mit einer axialen Stirnfläche an dem Pumpengehäuse an. Hierdurch wird ebenso eine gleichmäßige Verteilung der Verspannkräfte um den Umfang des Ventiltopfes erreicht. Dies wird sich insbesondere in Kombination mit dem im vorigen Abschnitt genannten vollumfänglichen Anliegen des Ventilsitzes am Ventiltopf positiv auf die Kräfteverteilung in der verspannten Konstruktion der Ventileinrichtung aus.The valve pot rests against the pump housing with an axial end face in particular around its entire circumference. This also results in an even distribution of the tensioning forces around the circumference of the valve cup. This will have a positive effect on the distribution of forces in the tensioned construction of the valve device, in particular in combination with the full contact of the valve seat on the valve pot mentioned in the previous section.

Die Dichtfläche des Ventilsitzes ist insbesondere radial außerhalb der Spannfläche angeordnet. Die Dichtfläche des Ventilsitzes ist insbesondere in axialer Richtung weiter in Richtung der Förderraumseite der Ventileinrichtung erstreckt als die Spannfläche. Die Spannfläche kann in axialer Richtung gegenüber der Dichtfläche zum Niederdruckbereich hin versetzt angeordnet sein. Dies ermöglicht eine geringe Baugröße der Ventileinrichtung.The sealing surface of the valve seat is arranged, in particular, radially outside the clamping surface. In particular, the sealing surface of the valve seat extends further in the axial direction in the direction of the delivery chamber side of the valve device than the clamping surface. The clamping surface can be arranged offset in the axial direction with respect to the sealing surface towards the low-pressure area. This enables a small size of the valve device.

Die Dichtfläche des Ventilsitzes erstreckt sich radial insbesondere bis an eine Übergangskante und das Gewinde des Ventilsitzes ist in axialer Richtung zur Übergangskante beabstandet. Dies vereinfacht die Fertigung des Gewindes im Pumpengehäuse.The sealing surface of the valve seat extends radially in particular up to a transition edge and the thread of the valve seat is spaced apart from the transition edge in the axial direction. This simplifies the manufacture of the thread in the pump housing.

Eine axiale Stärke des Ventilsitzes, dessen axiale Erstreckung, ist insbesondere im Bereich der Dichtfläche am höchsten, was sich positiv auf die Robustheit des Ventilsitzes auswirkt.An axial strength of the valve seat, its axial extent, is greatest in particular in the area of the sealing surface, which has a positive effect on the robustness of the valve seat.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnung erläutert wird, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlicher Kombination für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment of the invention, which is explained with reference to the drawing, wherein the features can be important for the invention both alone and in different combinations without explicitly referring to them again will.

Es zeigen:

1 eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Kraftstoffsystems für eine Brennkraftmaschine;
2 eine Schnittdarstellung einer Kraftstoffhochdruckpumpe; und
3 einen Teilbereich von 2.

Show it:

1 a simplified schematic representation of a fuel system for an internal combustion engine;
2 a sectional view of a high pressure fuel pump; and
3 a sub-area of 2 .

1 zeigt ein Kraftstoffsystem 10 für eine weiter nicht dargestellte Brennkraftmaschine in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Aus einem Kraftstofftank 12 wird Kraftstoff über eine Saugleitung 14, mittels einer Vorförderpumpe 16 und einer Niederdruckleitung 18 über einen Einlassbereich 20 einer Kraftstoffhochdruckpumpe 22 zugeführt. Im Anschluss an den Einlassbereich 20 ist eine Ventileinrichtung 24 angeordnet, die ein Mengensteuerventil 25 der Kraftstoffhochdruckpumpe 22 bildet und über die ein Kolbenraum 26 mit einem Niederdruckbereich 28, der die Vorförderpumpe 16, die Saugleitung 14, und den Kraftstofftank 12 umfasst, verbindbar ist. 1 shows a fuel system 10 for an internal combustion engine, not shown further, in a simplified schematic representation. From a fuel tank 12th is fuel via a suction line 14th , by means of a feed pump 16 and a low pressure line 18th via an inlet area 20th a high pressure fuel pump 22nd fed. Following the entrance area 20th is a valve device 24 arranged that a quantity control valve 25th the high pressure fuel pump 22nd forms and over which a piston chamber 26th with a low pressure area 28 that controls the feed pump 16 , the suction line 14th , and the fuel tank 12th includes, is connectable.

Über eine Steuereinheit 30 ist eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 32 ansteuerbar. Das Mengensteuerventil 25 wiederum ist über die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 32, auf die später noch im Detail eingegangen werden soll, betätigbar bzw. in seiner Stellung beeinflussbar. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 22 ist vorliegend als Kolbenpumpe ausgeführt, wobei ein Kolben 34 mittels eines als Nockenscheibe ausgeführten Antriebs 36 entlang einer Kolbenlängsachse 38 auf- und ab bewegt werden kann, was durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 40 schematisch dargestellt ist.Via a control unit 30th is an electromagnetic actuator 32 controllable. The quantity control valve 25th in turn is via the electromagnetic actuator 32 , which will be discussed in detail later, can be actuated or its position can be influenced. The high pressure fuel pump 22nd is in the present case designed as a piston pump, with a piston 34 by means of a drive designed as a cam disk 36 along a piston longitudinal axis 38 can be moved up and down, which is indicated by an arrow with the reference number 40 is shown schematically.

Hydraulisch zwischen dem Förderraum 26 und einem Auslass 42 der Kraftstoffhochdruckpumpe 22 ist ein in der 1 als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildetes Auslassventil 44 angeordnet, welches zum Auslass 42 hin öffnen kann. Der Auslass 42 ist an eine Hochdruckleitung 46 und über diese an einen Hochdruckspeicher 48 („Rail“) angeschlossen. Weiterhin ist hydraulisch zwischen dem Auslass 42 und dem Förderraum 26 ein ebenfalls als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildetes Druckbegrenzungsventil 50 angeordnet, das zum Förderraum 26 hin öffnen kann. Im Betrieb des Kraftstoffsystems 10 fördert die Vorförderpumpe 16 Kraftstoff vom Kraftstofftank 12 in die Niederdruckleitung 18. Das Einlassventil 28 kann in Abhängigkeit von einem jeweiligen Bedarf an Kraftstoff geschlossen und geöffnet werden. Hierdurch wird die zum Hochdruckspeicher 48 geförderte Kraftstoffmenge beeinflusst. Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 30 wird dabei, wie bereits ausgeführt, durch die Steuereinheit 32 entsprechend angesteuert und beeinflusst die Stellung des Mengensteuerventils 25.Hydraulically between the conveying space 26th and an outlet 42 the high pressure fuel pump 22nd is one in the 1 outlet valve designed as a spring-loaded check valve 44 arranged, which to the outlet 42 can open. The outlet 42 is on a high pressure line 46 and via this to a high-pressure accumulator 48 ("Rail") connected. Furthermore there is hydraulic between the outlet 42 and the conveyor room 26th a pressure relief valve also designed as a spring-loaded check valve 50 arranged that to the conveying space 26th can open. In the operation of the fuel system 10 promotes the feed pump 16 Fuel from the fuel tank 12th into the low pressure line 18th . The inlet valve 28 can be closed and opened depending on a particular need for fuel. This turns the into a high-pressure accumulator 48 influenced the amount of fuel delivered. The electromagnetic actuator 30th is, as already stated, by the control unit 32 controlled accordingly and influences the position of the quantity control valve 25th .

Die Kraftstoffhochdruckpumpe 22 ist in 2 in einer Schnittdarstellung teilweise gezeigt. Aus der Darstellung von 2 ist ersichtlich, dass das Druckbegrenzungsventil 50, das Auslassventil 44 und das Einlassventil 24 in einem Pumpengehäuse 52 angeordnet sind. Ebenso im Pumpengehäuse 52 angeordnet sind der Förderraum 26, der auch als Kolbenraum 26 bezeichnet wird, und teilweise der Kolben 34. Ein aus dem Pumpengehäuse 52 herausragendes unteres Ende des Kolbens ist mit einem Kolbenteller 54 verbunden. Über den Kolbenteller 54 liegt der Kolben 34 an dem in 2 nicht gezeigten Antrieb 36 an. Die Ausgestaltung und Anordnung des Auslassventils 44, des Druckbegrenzungsventils 50 sowie die Ausbildung des diese umgebenden Bereichs ist als ein Beispiel zu verstehen und kann auch andersartig ausgestaltet sein. Gleiches gilt für den Kolben 34 bzw. die an dessen unterem Teil angeordnete Dichtung und andere Ausgestaltungen in diesem Bereich.The high pressure fuel pump 22nd is in 2 partially shown in a sectional view. From the representation of 2 it can be seen that the pressure relief valve 50 , the exhaust valve 44 and the inlet valve 24 in a pump housing 52 are arranged. Likewise in the pump housing 52 arranged are the conveying space 26th , which is also called the piston chamber 26th is referred to, and partly the piston 34 . One from the pump housing 52 protruding lower end of the piston is with a piston head 54 tied together. Via the piston plate 54 lies the piston 34 at the in 2 drive not shown 36 at. The design and arrangement of the exhaust valve 44 , the pressure relief valve 50 as well as the formation of the area surrounding this is to be understood as an example and can also be configured differently. The same applies to the piston 34 or the seal arranged on its lower part and other configurations in this area.

An einem dem Kolbenteller 54 gegenüberliegenden Ende der Kraftstoffhochdruckpumpe 22 ist eine in 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Dämpfereinrichtung angeordnet. Die Dämpfereinrichtung dient dazu, Druckschwankungen, die im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 22 auftreten, auszugleichen.On one of the piston plates 54 opposite end of the high pressure fuel pump 22nd is an in 2 arranged for the sake of clarity not shown damper device. The damper device serves to reduce pressure fluctuations that occur during operation of the high-pressure fuel pump 22nd occur to compensate.

Nachfolgend wird die Ventileinrichtung 24 und die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 32 im Detail erläutert. Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 32 umfasst eine Magnetspule 56. Wird die Magnetspule 56 bestromt, so bildet sich ein Magnetfeld aus, über das eine Ventilnadel 58 in ihrer Position verstellbar ist. Über die Ventilnadel 58 ist ein Ventilelement 60 des Mengensteuerventils 25 zwangsweise öffenbar bzw. offenhaltbar. Über die Magnetspule 56 kann also mittels der Ventilnadel 58 das Mengensteuerventil 25 in seiner Stellung beeinflusst werden, geöffnet werden oder offen gehalten werden.The following is the valve device 24 and the electromagnetic actuator 32 explained in detail. The electromagnetic actuator 32 includes a solenoid 56 . Will the solenoid 56 When energized, a magnetic field is formed, via which a valve needle 58 is adjustable in position. Via the valve needle 58 is a valve element 60 of the quantity control valve 25th compulsorily openable or openable. About the solenoid 56 can therefore by means of the valve needle 58 the quantity control valve 25th be influenced in its position, be opened or kept open.

In 3 ist der Bereich um die Ventileinrichtung 24 im Detail dargestellt.
Die Ventileinrichtung 24 umfasst einen Ventiltopf 66, das Ventilelement 60 sowie einen Ventilsitz 68. Das Ventilelement 60 ist über eine Feder 64 in eine geschlossene Position vorgespannt. In der geschlossenen Stellung liegt es dichtend an dem Ventilsitz 68 an. Der Ventilsitz ist über eine Schraubverbindung 70 gegenüber dem Pumpengehäuse 52 befestigt.In 3 is the area around the valve device 24 shown in detail.
The valve device 24 includes a valve pot 66 , the valve element 60 as well as a valve seat 68 . The valve element 60 is about a feather 64 biased to a closed position. In the closed position it is sealingly against the valve seat 68 at. The valve seat is via a screw connection 70 opposite the pump housing 52 attached.

Das Ventilelement 60 ist in einem Strömungskanal 62 angeordnet. Der Strömungskanal 62 verbindet den Niederdruckbereich 28 mit dem Förderraum 26. Je nach Position des Ventilelements 60 ist der Strömungskanal 62 fluidisch durchgängig oder fluidisch unterbrochen. Mit anderen Worten, je nach Position des Ventilelements 60 sind der Niederdruckbereich 28 und der Förderraum 26 fluidisch miteinander verbunden oder fluidisch voneinander getrennt.The valve element 60 is in a flow channel 62 arranged. The flow channel 62 connects the low pressure area 28 with the conveying room 26th . Depending on the position of the valve element 60 is the flow channel 62 fluidically continuous or fluidically interrupted. In other words, depending on the position of the valve element 60 are the low pressure range 28 and the delivery room 26th fluidically connected to one another or fluidically separated from one another.

Eine Bewegungsachse des Ventilelements 60 ist mit dem Bezugszeichen 63 gekennzeichnet. Die Bewegungsachse 63 entspricht einer axialen Richtung A, die orthogonal zu einer radialen Richtung R verläuft.An axis of movement of the valve element 60 is with the reference number 63 marked. The axis of motion 63 corresponds to an axial direction A that is orthogonal to a radial direction R.

Der Ventilsitz 68 weist ein radial außenliegendes Gewinde 72 auf, das in Eingriff mit einem radial einwärts gerichteten Gewinde 74 im Pumpengehäuse 52 steht und mit diesem vorliegend die Schraubverbindung 70 bildet. Das Gewinde 72 erstreckt sich in axialer Richtung A.The valve seat 68 has a radially outer thread 72 on, which engages a radially inwardly directed thread 74 in the pump housing 52 stands and with this present the screw connection 70 forms. The thread 72 extends in the axial direction A.

Der Ventilsitz 68 weist eine axial auf Seiten des Förderraums 26 angeordnete Dichtfläche 76 auf. Die Dichtfläche 76 liegt mit einer Beißkante 78 dichtend an dem Pumpengehäuse 52, bzw. an einer Gegenfläche 80 des Pumpengehäuses 52 an. Die Beißkante 78 kann eine Höhe, also im vorliegenden Fall axiale Erstreckung, zwischen 0,05mm und 0,5mm aufweisen. Eine axiale Stärke, also eine axiale Erstreckung, des Ventilsitzes 68 ist im Bereich der Dichtfläche 76 am höchsten. Die Dichtfläche 76 des Ventilsitzes 60 erstreckt sich radial bis an eine Übergangskante 88 und das Gewinde 72 des Ventilsitzes 68 ist in axialer Richtung A zur Übergangskante 88 beabstandet, was die Fertigung des Gegengewindes im Pumpengehäuse vereinfacht. Die Beißkante 78 ist im Bereich, also in der radialer Erstreckung der Dichtfläche 76 angeordnet, sie kann an der Dichtfläche 76, also auf Seiten des Ventilsitzes ausgebildet sein, was fertigungstechnisch vorteilhaft sein kann, oder sie kann an der Gegenfläche 80 des Pumpengehäuses 52 ausgebildet sein und sich beim Einschrauben in das Material der Dichtfläche 76 eingraben.The valve seat 68 has one axially on the side of the conveying chamber 26th arranged sealing surface 76 on. The sealing surface 76 lies with a biting edge 78 sealing on the pump housing 52 , or on a mating surface 80 of the pump housing 52 at. The bite edge 78 can have a height, that is to say axial extent in the present case, between 0.05 mm and 0.5 mm. An axial strength, that is to say an axial extent, of the valve seat 68 is in the area of the sealing surface 76 the highest. The sealing surface 76 of the valve seat 60 extends radially to a transition edge 88 and the thread 72 of the valve seat 68 is in the axial direction A to the transition edge 88 spaced, which simplifies the manufacture of the mating thread in the pump housing. The bite edge 78 is in the area, i.e. in the radial extent of the sealing surface 76 arranged, they can on the sealing surface 76 , so be formed on the side of the valve seat, which can be advantageous from a manufacturing point of view, or it can be on the opposite surface 80 of the pump housing 52 be formed and when screwing into the material of the sealing surface 76 dig in.

Die Dichtfläche 76 und die Gegenfläche 80 am Pumpengehäuse 52 liegen in einer orthogonal zu der Bewegungsachse 63 des Ventilelements 60 ausgerichteten Ebene.The sealing surface 76 and the mating surface 80 on the pump housing 52 lie in an orthogonal to the axis of movement 63 of the valve element 60 aligned plane.

Der Ventilsitz 68 weist radial einwärts liegend von der Dichtfläche 76 eine axial auf Seiten des Förderraums 26 angeordnete Spannfläche 82 zur Verspannung des Ventiltopfs 66 auf, die an dem Ventiltopf 66 anliegt. Diese Spannfläche 82 weist eine Beißkante 84 auf. Die Beißkante 84 weist eine Höhe zwischen 0,05mm und 0,5mm auf. Der Ventilsitz 68 liegt mit der Spannfläche 82 um seinen gesamten Umfang herum an dem Ventiltopf 66 an. Der Ventiltopf 66 liegt um seinen gesamten Umfang herum mit einer axialen Stirnfläche 86 an dem Pumpengehäuse 52 an. Die Kräfte, mit denen der Ventiltopf 66 zwischen Pumpengehäuse 52 und Ventilsitz 68 verspannt ist, sind entsprechend gleichmäßig um den Umfang verteilt. Die Beißkante 84 kann an der Spannfläche 82 oder an der entsprechenden Gegenfläche am Ventiltopf 66 ausgebildet sein.The valve seat 68 faces radially inward from the sealing surface 76 one axially on the side of the pumping chamber 26th arranged clamping surface 82 for bracing the valve pot 66 on that on the valve pot 66 is applied. This clamping surface 82 has a biting edge 84 on. The bite edge 84 has a height between 0.05mm and 0.5mm. The valve seat 68 lies with the clamping surface 82 around its entire circumference on the valve pot 66 at. The valve pot 66 lies around its entire circumference with an axial end face 86 on the pump housing 52 at. The forces with which the valve pot 66 between pump housing 52 and valve seat 68 is tensioned, are accordingly evenly distributed around the circumference. The bite edge 84 can on the clamping surface 82 or on the corresponding mating surface on the valve pot 66 be trained.

Der Ventilsitz der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 22 ist im Pumpengehäuse 52 verschraubt und nicht verstemmt. Die Abdichtung gegenüber dem Gehäuse erfolgt an der Dichtfläche 76 bzw. an der dortigen Beißkante 78. Die Klemmkraft mit der die Ventileinrichtung 24 im Pumpengehäuse befestigt ist wird über die Spannfläche 82 bzw. die dortige Beißkante 84 auf den Ventiltopf 66 aufgebracht, welcher förderraumseitig am Pumpengehäuse anliegt bzw. an diesem abgestützt ist.The valve seat of the high-pressure fuel pump according to the invention 22nd is in the pump housing 52 screwed and not caulked. The seal against the housing takes place on the sealing surface 76 or at the bite edge there 78 . The clamping force with which the valve device 24 is fastened in the pump housing via the clamping surface 82 or the bite edge there 84 on the valve pot 66 applied, which rests on the pumping chamber side on the pump housing or is supported on this.

Der Ventilsitz 68 kann in axialer Richtung A gegenüber bekannten Bauformen größer und robuster gebaut sein, da er keine Ausnehmung für eine Verstemmung benötigt. Ein Längenbedarf bei Bauformen, die auf einer Verstemmung basieren entfällt damit und kann für zusätzliche Gewindelänge oder Bauraumreduzierung verwendet werden.The valve seat 68 can be built larger and more robust in the axial direction A compared to known designs, since it does not require a recess for caulking. There is therefore no need for length for designs that are based on caulking and can be used for additional thread lengths or installation space reduction.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe 22 ist insbesondere eine Kraftstoffhochdruckpumpe 22 zur Förderung von Benzin und wird insbesondere in einem Kraftstoffsystem eines Otto-Motors eingesetzt.The high pressure fuel pump according to the invention 22nd is in particular a high-pressure fuel pump 22nd for pumping gasoline and is used in particular in a fuel system of a gasoline engine.

Claims

High-pressure fuel pump (22) for an internal combustion engine, which comprises a pump housing (52) with a delivery chamber (26), the high-pressure fuel pump (22) also having an inlet area (20) with a connection for connection to a low-pressure area (28) of a fuel system (10) comprises, and wherein the high-pressure fuel pump (22) further has a valve device (24) which fluidly connects the inlet area (20) to the delivery chamber (26) in an open state and separates it from one another in the closed state, the valve device (24) having a valve pot (66), a valve element (60) and a valve seat (68), the valve element (60) being stretched into the closed position in which it rests sealingly on the valve seat (68), characterized in that the valve seat (68) is fastened with respect to the pump housing (52) via a screw connection (70).

High pressure fuel pump (22) Claim 1 , characterized in that the valve seat (68) has a radially outer thread (72) which is in engagement with a radially inwardly directed thread (74) in the pump housing (52).

High pressure fuel pump (22) Claim 1 or 2 , characterized in that the valve seat (68) has a sealing surface (76) arranged axially on the side of the delivery chamber (26), in which There is a sealing contact with the pump housing (52) in the area, in particular with this sealing surface (76) or a corresponding counter surface (80) on the pump housing (52) having a bite edge (78), in particular with the bite edge (78) having a height between 0, 05mm and 0.5mm.

High pressure fuel pump (22) Claim 3 , characterized in that the sealing surface (76) and a mating surface (80) of the pump housing (52) lie in a plane oriented orthogonally to a movement axis (63) of the valve element (60).

High-pressure fuel pump (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat (68) has a clamping surface (82) arranged axially on the side of the delivery chamber (26) for bracing the valve pot (66), which rests against the valve pot (66) , in particular with this clamping surface (82) or a corresponding counter surface on the valve pot (66) having a bite edge (84), in particular with the bite edge (84) having a height between 0.05 mm and 0.5 mm.

High pressure fuel pump (22) Claim 5 , characterized in that the valve seat (68) with the clamping surface (82) rests against the valve pot (68) around its entire circumference.

High-pressure fuel pump (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve pot (60) rests against the pump housing (52) with an axial end face (86) around its entire circumference.

High-pressure fuel pump (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing surface (76) of the valve seat (68) is arranged radially outside the clamping surface (82).

High-pressure fuel pump (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing surface (76) of the valve seat (68) extends radially up to a transition edge (88) and the thread (72) of the valve seat (68) extends in the axial direction (A. ) is spaced from the transition edge (88).

High-pressure fuel pump (22) according to one of the preceding claims, characterized in that an axial thickness of the valve seat (68) is greatest in the area of the sealing surface (76).