DE102020206927A1 - Valve for a high pressure fuel pump - Google Patents

Valve for a high pressure fuel pump Download PDF

Info

Publication number
DE102020206927A1
DE102020206927A1 DE102020206927.1A DE102020206927A DE102020206927A1 DE 102020206927 A1 DE102020206927 A1 DE 102020206927A1 DE 102020206927 A DE102020206927 A DE 102020206927A DE 102020206927 A1 DE102020206927 A1 DE 102020206927A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
valve element
stop
fuel pump
pressure fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102020206927.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Bueser
Christian Koehler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102020206927.1A priority Critical patent/DE102020206927A1/en
Priority to CN202110618442.2A priority patent/CN113757015A/en
Publication of DE102020206927A1 publication Critical patent/DE102020206927A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0228—Adding fuel and water emulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/02—Pumps peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0033—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
    • F02M63/0035—Poppet valves, i.e. having a mushroom-shaped valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/102—Disc valves
    • F04B53/1022—Disc valves having means for guiding the closure member axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/04—Fuel-injection apparatus having means for avoiding effect of cavitation, e.g. erosion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9038—Coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung schlägt ein Ventil und eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe (22) mit einem derartigen Ventil vor. Das Ventil weist u.a. ein Ventilelement (51) und einen Ventilanschlag (94), der die Bewegung des Ventilelements (51) in Öffnungsrichtung begrenzt, auf. Um ein hydraulisches Kleben des Ventilelements (51) an dem Ventilanschlag (94) bei der Verdichtung einer Benzin-Wasser-Emulsion zu verhindern, ist eine hydrophobe Oberfläche am Ventilelement (51) und/oder an dem Ventilanschlag (94) vorgesehen.The invention proposes a valve and a high-pressure fuel pump (22) with such a valve. The valve has, inter alia, a valve element (51) and a valve stop (94) which limits the movement of the valve element (51) in the opening direction. In order to prevent the valve element (51) from sticking hydraulically to the valve stop (94) when a gasoline-water emulsion is compressed, a hydrophobic surface is provided on the valve element (51) and / or on the valve stop (94).

Description

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik, der Offenlegungsschrift DE 10 2018 209 155 A1 , ist bereits eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem Einlassventil bekannt und es ist auch die Verdichtung einer Benzin-Wasser-Emulsion mit dieser Kraftstoff-Hochdruckpumpe bekannt.From the prior art, the published patent application DE 10 2018 209 155 A1 , a high-pressure fuel pump with an inlet valve is already known and the compression of a gasoline-water emulsion with this high-pressure fuel pump is also known.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, dass es bei der Verdichtung einer Benzin-Wasser-Emulsion mittels einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe zur Anhaftung von Wassertropfen an Oberflächen der Kraftstoff-Hochdruckpumpe kommen kann. Insbesondere können im Bereich von Ventilen der Kraftstoff-Hochdruckpumpe derartige Wassertropfen zu Hafteffekten bzw. Klebeffekten führen, die das Schließen der Ventile verlangsamen oder sogar verhindern. Insbesondere der Fall ist das im Bereich eines Spaltes zwischen einem beweglichen Ventilelement und einem Ventilanschlag, der die Bewegung des Ventilelements in Öffnungsrichtung begrenzt. Die Funktion der Pumpe kann hierdurch beeinträchtigt werden.The present invention is based on the inventors' knowledge that when a gasoline-water emulsion is compressed by means of a high-pressure fuel pump, water droplets can adhere to surfaces of the high-pressure fuel pump. In particular, in the area of the valves of the high-pressure fuel pump, such water droplets can lead to adhesive effects or sticking effects, which slow down or even prevent the closing of the valves. This is particularly the case in the area of a gap between a movable valve element and a valve stop which limits the movement of the valve element in the opening direction. This can impair the function of the pump.

Durch die Merkmale des Anspruchs 1 wird erreicht, dass die Oberfläche des Ventilelements und/oder des Ventilanschlags in diesem Bereich wasserabweisend ist. Es können folglich keine Wassertropfen anhaften und das Schließen des Ventils kann unbeeinträchtigt im Vergleich zu einem Betrieb der Hochdruckpumpe erfolgen, in welchem die Hochdruckpumpe lediglich einen Kraftstoff wie Benzin verdichtet.The features of claim 1 ensure that the surface of the valve element and / or of the valve stop is water-repellent in this area. Consequently, no water droplets can adhere and the closing of the valve can take place unimpaired in comparison to operation of the high-pressure pump in which the high-pressure pump only compresses a fuel such as gasoline.

Unter einer hydrophoben Oberfläche ist insbesondere eine Oberfläche zu verstehen, an der Wassertropfen nicht anhaften sondern abperlen, also gleichsam schweben. Insbesondere werden Oberflächen mit einem Kontaktwinkel von mehr als 90° gegenüber Wasser als hydrophob bezeichnet. Hydrophobe Oberflächen bestehen insbesondere aus hydrophoben Substanzen oder sind von diesen bedeckt.A hydrophobic surface is to be understood as meaning, in particular, a surface to which water droplets do not adhere but rather roll off, that is to say float, as it were. In particular, surfaces with a contact angle of more than 90 ° with respect to water are referred to as hydrophobic. Hydrophobic surfaces consist in particular of hydrophobic substances or are covered by them.

Da es sich bei den Komponenten des Ventils um mechanisch hoch belastete Bauteile handelt, ist es bevorzugt, dass der Ventilanschlag und/oder das Ventilelement aus einem gehärteten Stahl besteht, insbesondere aus einem gehärteten martensitischen Stahl. Bei der Härtung des Stahls entsteht gewöhnlich eine oxydische Randschicht, die bekanntermaßen hydrophile Eigenschaften aufweist. Um die hiermit verbundenen, oben bereits beschriebenen Beeinträchtigungen zu vermeiden, ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest in dem dem Ventilelement zugewandten Bereich des Ventilanschlags auf der oxydischen Randschicht eine hydrophobe Schicht angeordnet ist und/oder zumindest in dem dem Ventilanschlag zugewandten Bereich des Ventilelements auf der oxydischen Randschicht eine hydrophobe Schicht angeordnet ist.Since the components of the valve are mechanically highly stressed parts, it is preferred that the valve stop and / or the valve element consists of a hardened steel, in particular a hardened martensitic steel. When the steel is hardened, an oxidic surface layer is usually formed, which is known to have hydrophilic properties. In order to avoid the associated impairments already described above, it is provided in particular that a hydrophobic layer is arranged on the oxidic edge layer at least in the area of the valve stop facing the valve element and / or at least in the area of the valve element facing the valve stop on the oxidic layer Edge layer a hydrophobic layer is arranged.

Bei der hydrophoben Schicht kann es sich um eine an sich bekannte Silanschicht handeln, die - wiederum beispielsweise - in einem Waschprozess aufbringbar ist. Das hat den Vorteil, dass die Aufbringung der Schicht im Rahmen der bestehenden Fertigungsprozesse kaum zusätzliche Kosten entstehen.The hydrophobic layer can be a known silane layer which - again, for example - can be applied in a washing process. This has the advantage that the application of the layer in the context of the existing manufacturing processes hardly incurs additional costs.

Alternativ zum Aufbringen einer hydrophoben Schicht auf die oxydische Randschicht kann im Rahmen der Erfindung die oxydische Randschicht abgetragen werden, sofern sich unter ihr ein hydrophobes Grundmaterial befindet. Das Abtragen der oxydischen Randschicht ist sehr selektiv möglich, allerdings in der Regel recht aufwändig.As an alternative to applying a hydrophobic layer to the oxide surface layer, the oxide surface layer can be removed within the scope of the invention, provided there is a hydrophobic base material underneath it. The removal of the oxidic surface layer is possible in a very selective manner, but it is usually quite time-consuming.

Es kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement nicht vollflächig mit seiner dem Ventilanschlag zugewandten Seite an dem Ventilanschlag zur Anlage kommt, sondern dass der Ventilanschlag vorstehende Bereiche aufweist, die in Richtung zu dem Ventilelement vorstehen und an denen das Ventilelement zur Anlage kommen kann, um seine Bewegung in Öffnungsrichtung zu begrenzen; und/oder dass das Ventilelement vorstehende Bereiche aufweist, die in Richtung zu dem Ventilanschlag vorstehen und mit denen das Ventilelement an dem Ventilanschlag zur Anlage kommen kann.It can be provided that the valve element does not come into contact with the valve stop over its full surface with its side facing the valve stop, but that the valve stop has protruding areas that protrude in the direction of the valve element and on which the valve element can come into contact with its Limit movement in opening direction; and / or that the valve element has protruding areas which protrude in the direction of the valve stop and with which the valve element can come into contact with the valve stop.

In Weiterbildung hierzu kann vorgesehen sein, dass der zugewandte Bereich (des Ventilanschlags oder des Ventilelements), in dem eine hydrophobe Oberfläche vorgesehen ist, zumindest zwei vorstehende Bereiche umfasst, an denen das gegenüberliegende Bauteil (also Ventilelement oder Ventilanschlag) zur Anlage kommen kann, und zusätzlich zumindest einen weiteren Bereich umfasst, der zwischen den zumindest zwei vorstehenden Bereichen angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass selbst dann, wenn die hydrophobe Oberfläche im vorstehenden Bereich durch den Verschleiß, der aus der Wechselwirkung mit dem gegenüberliegenden Bauteil resultiert, ihre hydrophobe Eigenschaft einbüßt, bzw. selbst dann, wenn die hydrophobe Schicht im vorstehenden Bereich durch den Verschleiß abgetragen wird, gleichwohl die hydrophoben Eigenschaften bzw. die hydrophobe Schicht noch zwischen den vorstehenden Bereichen existiert und von dort aus weiterhin die Wirkung entfaltet, dass Wassertropfen nicht zwischen dem Ventilelement und dem Ventilanschlag haften.In a further development of this, it can be provided that the facing area (of the valve stop or the valve element), in which a hydrophobic surface is provided, comprises at least two protruding areas on which the opposite component (i.e. valve element or valve stop) can come to rest, and additionally comprises at least one further area which is arranged between the at least two protruding areas. This has the advantage that even if the hydrophobic surface in the protruding area loses its hydrophobic property due to wear resulting from the interaction with the opposite component, or even if the hydrophobic layer in the protruding area is due to wear is removed, although the hydrophobic properties or the hydrophobic layer still exists between the above areas and from there continues to develop the effect that water droplets do not adhere between the valve element and the valve stop.

Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht also darin, dass die hydrophobe Oberfläche bzw. die hydrophobe Schicht nicht notwendigerweise die gleiche Beständigkeit gegen Verschleiß (beispielsweise nicht notwendigerweise die gleiche Härte) aufweisen muss, wie das darunterliegende Grundmaterial des Bauteils.The advantage of this development is that the hydrophobic surface or the hydrophobic layer does not necessarily have to have the same resistance to wear (for example not necessarily the same hardness) as the underlying base material of the component.

Sind die Kontaktflächen zwischen Ventilelement und Anschlagelement klein im Vergleich zu den Gesamtflächen der einander zugewandten Seiten des Ventilelements und Anschlagelements, zum Beispiel jeweils kleiner als 1/10 oder sogar kleiner als 1/50, so resultiert der oben genannte Vorteil im besonderen Maße.If the contact areas between the valve element and stop element are small compared to the total areas of the mutually facing sides of the valve element and stop element, for example each smaller than 1/10 or even smaller than 1/50, the above-mentioned advantage results to a particular degree.

Bei dem Ventil handelt es sich bevorzugt um ein Einlassventil der Kraftstoff-Hochdruckpumpe. Zusätzlich oder alternativ kann es sich auch um ein Auslassventil und/oder um ein Druckbegrenzungsventil und/oder um ein anderes Ventil der Kraftstoff-Hochdruckpumpe handeln.The valve is preferably an inlet valve of the high-pressure fuel pump. Additionally or alternatively, it can also be an outlet valve and / or a pressure limiting valve and / or another valve of the high-pressure fuel pump.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Kraftstoffsystems für eine Brennkraftmaschine. 1 shows a simplified schematic representation of a fuel system for an internal combustion engine.
  • 2 zeigt eine an sich bekannte Kraftstoff-Hochdruckpumpe in einer Schnittdarstellung. 2 shows a known high-pressure fuel pump in a sectional view.
  • 3 zeigt beispielhaft ein erfindungsgemäßes Ventil in einer Schnittdarstellung. 3 shows an example of a valve according to the invention in a sectional view.
  • 4 zeigt eine Aufsicht auf die dem Ventilelement gegenüberliegende Seite des Ventilanschlags des Ventils aus 3. 4th shows a plan view of the side of the valve stop of the valve opposite the valve element 3 .

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt ein Kraftstoffsystem 10 für eine weiter nicht dargestellte Brennkraftmaschine in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Aus einem Kraftstofftank 12 wird im Betrieb des Kraftstoffsystems 10 Kraftstoff über eine Saugleitung 14 mittels einer Vorförderpumpe 16 und einer Niederdruckleitung 18 über einen Einlassstutzen 20 einer als Kolbenpumpe ausgeführten Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 zugeführt. Dem Einlassstutzen 20 ist ein Einlassventil 24 fluidisch nachgeordnet, über welches ein Kolbenraum 26 mit einem Niederdruckbereich 28, der die Vorförderpumpe16, die Saugleitung 14, und den Kraftstofftank 12 umfasst, fluidisch verbindbar ist. Druckpulsationen in dem Niederdruckbereich 28 können mittels einer Druckdämpfervorrichtung 29 gedämpft werden. Das Einlassventil 24 kann über eine Betätigungseinrichtung 30 zwangsweise geöffnet werden. Die Betätigungseinrichtung 30 und damit das Einlassventil 24 sind über eine Steuereinheit 32 ansteuerbar. 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 in operation of the fuel system 10 Fuel through a suction line 14th by means of a feed pump 16 and a low pressure line 18th via an inlet port 20th a high-pressure fuel pump designed as a piston pump 22nd fed. The inlet port 20th is an inlet valve 24 fluidically downstream, via which a piston chamber 26th with a low pressure area 28 , the pre-feed pump16, the suction line 14th , and the fuel tank 12th includes, is fluidically connectable. Pressure pulsations in the low pressure area 28 can by means of a pressure damper device 29 be dampened. The inlet valve 24 can via an actuator 30th be forcibly opened. The actuator 30th and with it the inlet valve 24 are via a control unit 32 controllable.

Ein Kolben 34 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 kann mittels eines vorliegend als Nockenscheibe ausgeführten Antriebs 36 entlang einer Kolbenlängsachse 38 auf und ab bewegt werden, was durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 40 schematisch dargestellt ist. Hydraulisch zwischen dem Kolbenraum 26 und einem Auslassstutzen 42 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 ist ein Auslassventil 44 angeordnet, das zu einem Hochdruckspeicher 46 („Rail“) hin öffnen kann.A piston 34 the high pressure fuel pump 22nd can 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. Hydraulically between the piston space 26th and an outlet port 42 the high pressure fuel pump 22nd is an exhaust valve 44 arranged to a high pressure accumulator 46 ("Rail") can open.

Über ein Druckbegrenzungsventil 48, das bei Überschreiten eines Grenzdrucks im Hochdruckspeicher 46 öffnet, sind der Hochdruckspeicher 46 und der Kolbenraum 26 fluidisch verbindbar. Das Druckbegrenzungsventil 48 ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet und kann zum Kolbenraum 26 hin öffnen.Via a pressure relief valve 48 that occurs when a limit pressure in the high-pressure accumulator is exceeded 46 opens are the high pressure accumulator 46 and the piston chamber 26th fluidically connectable. The pressure relief valve 48 is designed as a spring-loaded check valve and can lead to the piston chamber 26th open to.

Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 ist in 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt. In der Darstellung von 2 ist ersichtlich, dass die Betätigungseinrichtung 30 einen federbelasteten Stößel 49 umfasst. Der Stößel 49 ist über eine Magnetspule 50 bewegbar und kann einen ebenfalls federbelastetes Ventilelement 51 des Einlassventils 24 zwangsweise öffnen.The high pressure fuel pump 22nd is in 2 shown in a sectional view. In the representation of 2 it can be seen that the actuator 30th a spring-loaded plunger 49 includes. The plunger 49 is via a solenoid 50 movable and can also have a spring-loaded valve element 51 of the inlet valve 24 force open.

In der Darstellung von 2 im oberen Bereich der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 ist die Druckdämpfervorrichtung 29 angeordnet. Die Druckdämpfervorrichtung 29 umfasst ein topfartiges Deckelelement 54, das mit dem Pumpengehäuse 52 in einem Verbindungsbereich 56 verbunden ist.In the representation of 2 in the upper area of the high-pressure fuel pump 22nd is the pressure damper device 29 arranged. The pressure damper device 29 comprises a pot-like cover element 54 that comes with the pump housing 52 in a connection area 56 connected is.

Das Pumpengehäuse 52 und das Deckelelement 54 begrenzen einen Innenraum 58 der Druckdämpfervorrichtung 29. In dem Innenraum 58 der Druckdämpfervorrichtung 29 ist ein Membrandämpfer 60 angeordnet. Dieser umfasst eine erste und in den Figuren obere Membran 62 und eine zweite und in den Figuren untere Membran 64, die randseitig miteinander verschweißt sind. Die obere Membran 62 und die untere Membran 64 umschließen ein Dämpfungsvolumen 66, das mit Gas gefüllt und kompressibel ist, da die beiden Membranen 62 und 64 jeweils flexible Wände für das Dämpfungsvolumen 66 darstellen.The pump housing 52 and the cover element 54 delimit an interior space 58 the pressure damper device 29 . In the interior 58 the pressure damper device 29 is a membrane damper 60 arranged. This comprises a first membrane and, in the figures, an upper membrane 62 and a second membrane, which is lower in the figures 64 that are welded together at the edges. The upper membrane 62 and the lower membrane 64 enclose a damping volume 66 , which is filled with gas and compressible, as the two membranes 62 and 64 flexible walls for the damping volume 66 represent.

Der Membrandämpfer 60 ist randseitig über ein Abstützelement 68 am Pumpengehäuse 52 abgestützt und in einer axialen bzw. in den Figuren vertikalen Richtung entlang der Kolbenlängsachse 38 zu diesem beabstandet angeordnet. Ein Federelement 70 ist dem Abstützelement 68 gegenüberliegend zwischen Membrandämpfer 60 und Deckelelement 54 angeordnet. Über das Federelement 70 ist der Membrandämpfer 60 am Deckelelement 54 abgestützt und in der axialen Richtung 38 zu diesem beabstandet angeordnet. Insgesamt ist der Membrandämpfer 60 über das Abstützelement 68 und das Federelement 70 randseitig zwischen dem Deckelelement 54 und dem Pumpengehäuse 52 verspannt.The membrane damper 60 is on the edge via a support element 68 on the pump housing 52 supported and in an axial or in the figures vertical direction along the piston longitudinal axis 38 arranged at a distance from this. A spring element 70 is the work support 68 opposite between membrane damper 60 and cover element 54 arranged. About the spring element 70 is the membrane damper 60 on the cover element 54 supported and in the axial direction 38 arranged at a distance from this. Overall is the membrane damper 60 via the support element 68 and the Spring element 70 edge side between the cover element 54 and the pump housing 52 tense.

Im Betrieb der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 wird der Kraftstoff im Niederdruckbereich 28 zu Druckpulsationen angeregt. Diese Druckpulsationen können durch Kompression bzw. Dekompression des Membrandämpfers 60 ausgeglichen werden.During operation of the high-pressure fuel pump 22nd the fuel is in the low pressure range 28 stimulated to pressure pulsations. These pressure pulsations can be caused by compression or decompression of the diaphragm damper 60 be balanced.

Das Einlassventil 24 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 ist in der 3 vergrößert dargestellt. Es besteht aus einem gehärteten martensitischen Stahl und umfasst einen in der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 22 fixierten Ventilsitzkörper 91, an dem ein Ventilsitz 92 ausgebildet ist, und es umfasst ein Ventilelement 51, das in einer Schließrichtung zur dichtenden Anlage an dem Ventilsitz 92 kommt. Das Einlassventil 24 umfasst ferner einen Ventilanschlag 94, der die Bewegung des Ventilelements 51 in Öffnungsrichtung durch mechanischen Anschlag begrenzt. Das Ventilelement 51 ist ferner durch eine Ventilfeder 95 gegen den Ventilanschlag 94 abgestützt.The inlet valve 24 the high pressure fuel pump 22nd is in the 3 shown enlarged. It is made from a hardened martensitic steel and includes one in the high pressure fuel pump 22nd fixed valve seat body 91 on which a valve seat 92 is formed, and it comprises a valve element 51 , which in a closing direction to the sealing abutment on the valve seat 92 comes. The inlet valve 24 further comprises a valve stop 94 showing the movement of the valve element 51 limited in opening direction by mechanical stop. The valve element 51 is also by a valve spring 95 against the valve stop 94 supported.

Die dem Ventilanschlag 94 zugewandte Fläche des Ventilelements 51 ist im Beispiel plan ausgeführt. Die dem Ventilelement 51 zugewandte Fläche des Ventilanschlags 94 weist hingegen fünf vorstehende Bereiche 96 auf, die in Richtung des Ventilelements 51 vorstehen, siehe 4. An diesen vorstehenden Bereichen 96 kommt das Ventilelement 51 im geschlossenen Zustand des Ventils zur Anlage.The valve stop 94 facing surface of the valve element 51 is executed plan in the example. The valve element 51 facing surface of the valve stop 94 however, has five protruding areas 96 on that in the direction of the valve element 51 protrude, see 4th . At these protruding areas 96 comes the valve element 51 in the closed state of the valve to the system.

Die Bereiche des Ventilanschlags 94, an denen das Ventilelement 51 zur Anlage kommt, und die gesamte dem Ventilanschlag 94 zugewandte Seite des Ventilelements 51 weisen eine oxydische Randschicht und auf dieser eine Silanschicht 99 auf. Die Silanschicht 99 hat hydrophobe Eigenschaften, so dass an dem Ventilanschlag 94 und an dem Ventilelement 51 keine Wassertropfen anhaften können. Ein hydraulisches Kleben zwischen dem Ventilelement 51 und dem Ventilanschlag 94 ist auf diese Weise auch bei der Verdichtung einer Benzin-Wasser-Emulsion (und sogar bei der Verdichtung von Wasser) sicher ausgeschlossen.The areas of the valve stop 94 at which the valve element 51 comes to rest, and the whole of the valve stop 94 facing side of the valve element 51 have an oxidic surface layer and a silane layer on top of it 99 on. The silane layer 99 has hydrophobic properties, so that on the valve stop 94 and on the valve element 51 no water droplets can adhere. A hydraulic gluing between the valve element 51 and the valve stop 94 is safely excluded in this way even when compressing a gasoline-water emulsion (and even when compressing water).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102018209155 A1 [0001]DE 102018209155 A1 [0001]

Claims (9)

Ventil für eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe (22), wobei das Ventil ein Ventilelement (51) aufweist und einen Ventilsitz (92) aufweist, an dem das Ventilelement (51) in einer Schließrichtung zur dichtenden Anlage kommt, sowie einen Ventilanschlag (94) aufweist, der die Bewegung des Ventilelements (51) in Öffnungsrichtung begrenzt, dadurch gekennzeichnet, das der Ventilanschlag (94) zumindest in einem dem Ventilelement (51) zugewandten Bereich eine hydrophobe Oberfläche (99) aufweist und/oder das Ventilelement (51) in einem dem Ventilanschlag (94) zugewandten Bereich eine hydrophobe Oberfläche aufweist.Valve for a high-pressure fuel pump (22), the valve having a valve element (51) and a valve seat (92) on which the valve element (51) comes into sealing contact in a closing direction, and has a valve stop (94), which limits the movement of the valve element (51) in the opening direction, characterized in that the valve stop (94) has a hydrophobic surface (99) at least in an area facing the valve element (51) and / or the valve element (51) in one of the valve stop (94) facing area has a hydrophobic surface. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanschlag (94) aus einem gehärteten Stahl besteht und eine oxydische Randschicht aufweist und zumindest in dem dem Ventilelement (51) zugewandten Bereich des Ventilanschlags (94) auf der oxydischen Randschicht eine hydrophobe Schicht (99) angeordnet ist und/oder dass das Ventilelement (51) aus einem gehärteten Stahl besteht und eine oxydische Randschicht aufweist und zumindest in dem dem Ventilanschlag (94) zugewandten Bereich des Ventilelements (51) auf der oxydischen Randschicht eine hydrophobe Schicht angeordnet ist.Valve after Claim 1 , characterized in that the valve stop (94) consists of a hardened steel and has an oxidic edge layer and a hydrophobic layer (99) is arranged on the oxide edge layer at least in the region of the valve stop (94) facing the valve element (51) and / or that the valve element (51) consists of a hardened steel and has an oxidic edge layer and a hydrophobic layer is arranged on the oxide edge layer at least in the region of the valve element (51) facing the valve stop (94). Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanschlag (94) vorstehende Bereiche (96) aufweist, die in Richtung zu dem Ventilelement (51) vorstehen und an denen das Ventilelement (51) zur Anlage kommen kann, um seine Bewegung in Öffnungsrichtung zu begrenzen und/oder dass das Ventilelement (51) vorstehende Bereiche (96) aufweist, die in Richtung zu dem Ventilanschlag (94) vorstehen und mit denen das Ventilelement (51) an dem Ventilanschlag (94) zur Anlage kommen kann, um seine Bewegung in Öffnungsrichtung zu begrenzen.Valve after Claim 1 or 2 , characterized in that the valve stop (94) has protruding areas (96) which protrude in the direction of the valve element (51) and on which the valve element (51) can come to rest in order to limit its movement in the opening direction and / or that the valve element (51) has protruding areas (96) which protrude in the direction of the valve stop (94) and with which the valve element (51) can come into contact with the valve stop (94) in order to limit its movement in the opening direction. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zugewandte Bereich, in dem eine hydrophobe Oberfläche vorgesehen ist, zumindest zwei vorstehende Bereiche (96) umfasst und zusätzlich zumindest einen weiteren Bereich umfasst, der zwischen den zumindest zwei vorstehenden Bereichen (96) angeordnet ist.Valve after Claim 3 , characterized in that the facing area in which a hydrophobic surface is provided comprises at least two protruding areas (96) and additionally comprises at least one further area which is arranged between the at least two protruding areas (96). Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe Oberfläche durch Ausbilden einer Silanschicht (99) hergestellt ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrophobic surface is produced by forming a silane layer (99). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (22) mit einem Pumpengehäuse (52) und mit einem in dem Pumpengehäuse (52) angeordneten Kolbenraum (26), der von einem in dem Pumpengehäuse (52) verschiebbaren Pumpenkolben (34) begrenzt ist, mit zumindest einem Ventil, das zum Kolbenraum (26) hin oder vom Kolbenraum (26) weg öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche handelt.High-pressure fuel pump (22) with a pump housing (52) and with a piston chamber (26) which is arranged in the pump housing (52) and is delimited by a pump piston (34) displaceable in the pump housing (52), with at least one valve which opens towards the piston chamber (26) or away from the piston chamber (26), characterized in that it is a valve according to one of the preceding claims. Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein Einlassventil (24) der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (22) ist.High-pressure fuel pump according to the preceding claim, characterized in that the valve is an inlet valve (24) of the high-pressure fuel pump (22). Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein Auslassventil (44) oder ein Druckbegrenzungsventil (48) der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (22) ist.High-pressure fuel pump according to the preceding claim, characterized in that the valve is an outlet valve (44) or a pressure limiting valve (48) of the high-pressure fuel pump (22). Verfahren zur Verdichtung einer Benzin-Wasser-Emulsion mit einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe (22) nach einem der Ansprüche 6-8.Method for compressing a gasoline-water emulsion with a high-pressure fuel pump (22) according to one of the Claims 6 - 8th .
DE102020206927.1A 2020-06-03 2020-06-03 Valve for a high pressure fuel pump Withdrawn DE102020206927A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020206927.1A DE102020206927A1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Valve for a high pressure fuel pump
CN202110618442.2A CN113757015A (en) 2020-06-03 2021-06-03 Valve for high-pressure fuel pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020206927.1A DE102020206927A1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Valve for a high pressure fuel pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020206927A1 true DE102020206927A1 (en) 2021-12-09

Family

ID=78605038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020206927.1A Withdrawn DE102020206927A1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Valve for a high pressure fuel pump

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113757015A (en)
DE (1) DE102020206927A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018209155A1 (en) 2018-06-08 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Fuel pump for compressing a fuel water emulsion

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018209155A1 (en) 2018-06-08 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Fuel pump for compressing a fuel water emulsion

Also Published As

Publication number Publication date
CN113757015A (en) 2021-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012210685A1 (en) Adjustable damper valve device
DE2949413A1 (en) IC engine valve resetting force changing device - uses pneumatic springs in addition to coiled valve springs with cam actuation
DE102010060970A1 (en) Internal combustion engine equipped with variable valve device
WO2019214878A1 (en) Valve assembly for controlling the gas pressure, fuel system comprising a valve assembly for controlling the gas pressure
DE102020206927A1 (en) Valve for a high pressure fuel pump
AT502512B1 (en) gas metering valve
DE102010039051A1 (en) Injector
DE102008041506A1 (en) Hydraulically controlled dosing valve for high pressure fuel pump of internal combustion engine of motor vehicle, has closing element removed from valve seat during decrease in pressure in control space
DE102016225580A1 (en) Device for metering a gaseous fuel to an injector
WO2002092999A1 (en) Pressure amplifier for a fuel injection device
DE10307002A1 (en) Fuel injection nozzle has outer nozzle needle and control element in form of inner nozzle needle with first and second lower and higher fuel outlet cross-section positions
DE102015226024A1 (en) Fluid pump, in particular high-pressure fuel pump
DE102018209033A1 (en) High-pressure fuel piston pump
DE102007056891A1 (en) Fuel high-pressure pump for fuel system of internal-combustion engine, has check valve opening to high pressure regions, where opening pressure difference of check valve is smaller than opening pressure difference of exhaust valve
DE102011090060A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102008040639A1 (en) Pressure-balanced control valve for internal combustion engine, has high pressure chamber loaded with fuel through hole under system pressure, and another high pressure chamber formed in region between valve piece and valve element
DE102011082666A1 (en) Fuel injector, particularly for common-rail-injection system, has nozzle needle, which closes nozzle hole assembly in nozzle body in closed position, where nozzle needle is arranged in high-pressure chamber in nozzle body
DE102019200026A1 (en) Fuel piston pump
DE102009007213A1 (en) Injector assembly for an injection valve
DE10254984A1 (en) Fuel injection device for an internal combustion engine
DE102013211196A1 (en) Valve arrangement for controlling the flow rate of a high pressure pump and high pressure pump
EP2146085B1 (en) Fuel injection valve device
DE102009001100A1 (en) Fuel i.e. diesel, injection valve for internal-combustion engine of motor vehicle, has spring element arranged between sleeve and valve unit such that spring element rests against front surface of sleeve and spring collar of valve unit
DE102021003685A1 (en) Connecting rod for setting different compression ratios of an internal combustion engine
DE102013225107A1 (en) Fuel injector, in particular common-rail injector for self-igniting internal combustion engines

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee