Technisches Gebiet
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An selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen werden heute neben Pumpe-Düse-
Systemen und Pumpe-Leitung-Düse-Systemen Speichereinspritzsysteme zum Einspritzen
von Kraftstoff eingesetzt. Diese Einspritzsysteme umfassen einen Hochdruckspeicherraum,
der über eine Hochdruckpumpe mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt wird.
Die Hochdruckpumpe stellt die Schnittstelle zwischen dem Hochdruckteil und dem
Niederdruckteil des Einspritzsystemes dar. Die Hochdruckpumpe umfaßt ein Druckregelventil,
welches einerseits dazu dient, bei zu hohem Druck im Hochdruckspeicherraum zu öffnen,
so daß Kraftstoff aus diesem über eine Sammelleitung zurück zum Kraftstoffbehälter
strömt und andererseits dazu, bei zu niedrigem Druck im Hochdruckspeicherraum die
Hochdruckseite gegen die Niederdruckseite abzudichten.
Stand der Technik
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Aus der Veröffentlichung "Dieselmotor-Management", 2. aktualisierte und erweiterte
Auflage, Vieweg 1998, Braunschweig; Wiesbaden, ISBN 3-528-03873-X, S. 270,
Abb. 9 ist ein Druckregelventil bekannt. Das Druckregelventil wird an einer
Hochdruckpumpe eingesetzt, vgl. S. 267 Bild 7 derselben Veröffentlichung. Das Druckregelventil
umfaßt ein Kugelventil, welches einen kugelförmig ausgebildeten Schließkörper enthält.
Innerhalb des Druckregelventils ist ein Anker aufgenommen, der einerseits von einer
Druckfeder beaufschlagt ist und dem andererseits ein Elektromagnet gegenüberliegend
angeordnet ist. Der Anker des Druckregelventils ist zur Schmierung und zur Kühlung von
Kraftstoff umspült.
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Ist das Druckregelventil nicht angesteuert, so steht der im Hochdruckspeicherraum oder am
Ausgang der Hochdruckpumpe anliegende hohe Druck über den Hochdruckzulauf am
Druckregelventil an. Da der stromlose Elektromagnet keine Kraft ausübt, überwiegt die
Hochdruckkraft gegenüber der Federkraft der Druckfeder, so daß das Druckregelventil
öffnet und dieses je nach geförderter Kraftstoffmenge mehr oder weniger geöffnet bleibt.
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Wird das Druckregelventil hingegen angesteuert, d. h. wird der Elektromagnet bestromt,
wird der Druck im Hochdruckkreis erhöht. Dazu wird zusätzlich zur durch die Druckfeder
ausgeübten Kraft eine magnetische Kraft erzeugt. Das Druckregelventil wird geschlossen,
bis zwischen der Hochdruckkraft einerseits und der Federkraft sowie der Magnetkraft
andererseits ein Kräftegleichgewicht vorliegt. Die magnetische Kraft des Elektromagneten ist
proportional zum Ansteuerstrom I der Magnetspulen innerhalb des Druckregelventils. Der
Ansteuerstrom I kann durch Taktung (Pulsweitenmodulation) variiert werden.
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Gemäß der oben genannten Veröffentlichung, Seite 270, Bild 7 wird das Druckregelventil
in die Hochdruckpumpe zum Beispiel eingeschraubt. Dabei tritt das Problem auf, daß die
notwendige, exakte Kennlinie p = f(I), wobei mit I der Ansteuerstrom des Elektromagneten
bezeichnet ist, für ≙ = const. im wesentlichen vom sich zwischen der Ankerplatte und dem
Magnetkern, in dem die Magnetspulen des Elektromagneten aufgenommen sind,
einstellenden Luftspalt L abhängig ist. Der Luftspalt L wird bei der Montage des
Druckregelventils in einen Aufnahmekörper, hier zum Beispiel eine Hochdruckpumpe, eingestellt.
Abhängig vom Luftspalt L stellt sich die Kennlinie des Druckregelventils p = f(I) ein. Die
geforderte Toleranz der genannten Kennlinie p = f(I) des Druckregelventils wird in einem
Prüfpunkt eingestellt, der durch einen ausgewählten Wert für den Ansteuerstrom I der
Spulen des Elektromagneten definiert ist. In diesem Prüfpunkt wird eine Drucktoleranz ±
Δp des Druckregelventils ermittelt. Je kleiner diese Toleranz ausfällt, eine um so bessere
Regelqualität hinsichtlich des Ansteuerverhaltens des Druckregelventils ist erzielbar und
desto genauer spricht das Druckregelventil auf Druckschwankungen zwischen
Hochdruckseite und Niederdruckseite an.
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Da der Luftspalt L abhängig von der Montagequalität ist und beim bisherigen Vorgehen
nur mit größerem Aufwand eingestellt werden kann, hängt die im Prüfpunkt sich
einstellende Drucktoleranz ±Δp in erheblichem Maße von der Güte der Montage des
Druckregelventils an einer Hochdruckpumpe oder einem anderen mit hohem Druck beaufschlagten
Bauteil ab.
Darstellung der Erfindung
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Der Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist vor allem darin zu erblicken,
daß bei Auslegung eines Gehäusekörpers des Druckregelventils mit einem gezielt
geschwächten Bereich, d. h. einem weicher ausgelegten Bauteilbereich, bei der Montage des
Druckregelventils in eine Hochdruckpumpe oder einem Hochdruckspeicherraum gezielt
eine elastische und/oder plastische Verformung herbeigeführt werden kann. Mit einem
einen elastisch und/oder plastisch verformbaren Bereich aufweisenden Gehäusekörper eines
Druckregelventils läßt sich der Luftspalt L im Magnetsystem Ankerplatte/Magnetkern
gezielt einstellen bzw. gezielt verändern. Die Einstellung bzw. Veränderung des Luftspaltes L
ist über die Montagekraft, wie zum Beispiel über das aufzubringende Montagedrehmoment
vorgebbar. Ist der Luftspalt L innerhalb des Magnetsystems eingestellt, lassen die sich aus
den Bauteiltoleranzen resultierenden Drucktoleranzen im Prüfpunkt bei vorgegebenem
Ansteuerstrom I für die Magnetspulen des Elektromagneten minimieren.
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Dies führt dazu, daß sich kostengünstige, da mit größeren Bauteiltoleranzen behaftete
Komponenten einsetzen lassen, da deren Bauteiltoleranzen bei der Montage der
Komponenten mit einer wohldefinierten Montagekraft, wie zum Beispiel eines maximal
zulässigen Montagedrehmomentes egalisiert werden können.
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Durch Veränderung des Luftspaltes L im Magnetsystem mittels eines durch eine definierte
Montagekraft beaufschlagbaren verformbaren Bereiches eines Druckregelventils kann eine
zuvor große Drucktoleranz ±Δp durch eine Montagekraft auf die geforderte Drucktoleranz
±Δp verringert werden. Damit läßt sich eine stabilere Regelcharakteristik eines
Kraftstoffeinspritzsystems mit Hochdruckspeicherraum (Common Rail) erzielen. Andererseits stellt
die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine einfachere Montage eines
Druckregelventils an einer Hochdruckpumpe bzw. einem Hochdruckspeicherraum sicher, da die
Montage des Druckregelventils an einer der genannten Komponenten vom individuellen
Können unabhängiger ist, wodurch sich die Ausbringungsrate in der Großserienfertigung
von Einspritzanlagen bzw. Einspritzanlagenkomponenten erheblich steigern läßt.
Zeichnung
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Anhand der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Lösung nachstehend eingehender
beschrieben.
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Es zeigt:
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Fig. 1 die Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems mit Hochdruckspeicherraum
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Fig. 2 das in größerem Maßstab in Schnittdarstellung wiedergegebene
Druckregelventil, integriert in eine hochdruckführende Komponente wie etwa eine
Hochdruckpumpe oder einen Hochdruckspeicherraum eingebaut.
Ausführungsvarianten
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Fig. 1 sind die Komponenten eines Hochdruckeinspritzsystems mit Hochdruckspeicher
(Common Rail) zu entnehmen.
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Das in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem 1 umfaßt einen Kraftstoffbehälter 2,
in dem sich Kraftstoff entsprechend eines Kraftstoffniveaus 3 befindet. Unterhalb des
Kraftstoffspiegels innerhalb des Kraftstoffbehälters 2 ist ein Vorfilter 4 angeordnet, der
einem Vorförderaggregat 5 vorgeschaltet ist. Das Vorförderaggregat 5 fördert den über den
Vorfilter 4 angesaugten Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 2 über einen Kraftstoffilter 6
in einen Niederdruckleitungsabschnitt 7, der in ein Hochdruckförderaggregat 8 mündet.
Das Hochdruckförderaggregat 8, bei dem es sich beispielsweise um eine Hochdruckpumpe
handeln kann, wird über eine Ansteuerleitung 9 von einem hier nur schematisch
dargestellten zentralen Steuergerät 14 angesteuert. Das Hochdruckförderaggregat 8 umfaßt
neben dem Anschluß des Niederdruckleitungsanschlusses 7 ein Druckregelventil 12 mit
einem elektrischen Anschluß 14, welcher über eine Ansteuerung 13 ebenfalls über das
zentrale Steuergerät 14 angesteuert wird. Vom Hochdruckförderaggregat 8 zweigt ein
Hochdruckzulauf 10 ab, über den ein rohrförmig konfigurierter Hochdruckspeicherraum 15 mit
unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird. Ferner zweigt vom
Hochdruckförderaggregat 8 eine Kraftstoffrücklaufleitung 11 ab, welche in einen Rücklauf 17
mündet, der seinerseits überschüssigen, abströmenden Kraftstoff wieder in den
Kraftstoffbehälter 2 zurückleitet.
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Der über den Hochdruckzulauf 10 vom Hochdruckförderaggregat 8 geförderte, unter sehr
hohem Druck stehende Kraftstoff tritt in den Hochdruckspeicherraum 15 (Common Rail)
ein, an dessen Außenumfang ein Drucksensor 16 aufgenommen ist. Der Drucksensor 16
steht seinerseits über eine Drucksignalleitung 25 mit einer zentralen
Signalübertragungsleitung 24 in Verbindung, die sich ihrerseits wieder ausgehend vom Steuergerät 14 aus
erstreckt. Vom Hochdruckspeicherraum 15, der zum Beispiel als ein rohrförmig
konfiguriertes, als Schmiedeteil beschaffenes Bauteil ausgebildet sein kann, zweigen
Hochdruckleitungen 18 in einer der Anzahl der Kraftstoffinjektoren 19 entsprechenden Anzahl ab. Die
Hochdruckzuleitungen 18 münden am jeweiligen Zulaufanschluß 20 der Injektorkörper der
Kraftstoffinjektoren 19. Die Kraftstoffinjektoren 19 umfassen Aktoren, die zum Beispiel
als Piezoaktoren, mechanisch hydraulische Übersetzer oder auch als Magnetventile
beschaffen sein können und die die Einspritzvorgänge in entsprechender Abfolge initiieren.
Die Aktoren der einzelnen Kraftstoffinjektoren 19 stehen über Aktoransteuerungsleitungen
22 ebenfalls mit der zentralen Signalübertragungsleitung 24, die vom schematisch
wiedergegebenen zentralen Steuergerät 14 ausgeht, in Verbindung. Daneben weisen die einzelnen
Kraftstoffinjektoren 19 Rücklaufleitungen 21 auf, die ebenfalls in den bereits erwähnten
Rücklauf 17 zum Kraftstoffbehälter 1 münden, so daß zum Beispiel abzusteuernde
Steuervolumina in den Kraftstoffbehälter 2 abströmen können.
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Vom Steuergerät 14 zweigen neben der bereits erwähnten Ansteuerleitung 13 zur
Ansteuerung eines im Druckregelventil 12 enthaltenen Elektromagneten und eine Ansteuerleitung
9 für das Hochdruckförderaggregat 8 sowie einer Drucksensorleitung 25 zum Drucksensor
16 des Hochdruckspeicherraums 15 auch eine Ansteuerleitung 26 ab, mit welcher das im
Kraftstoffbehälter 2 untergebrachte Vorförderaggregat 5 ansteuerbar ist. Das zentrale
Steuergerät 14 des Kraftstoffeinspritzsystems empfängt darüber hinaus Signale von einem
Kurbelwellensensor, der zur Erfassung der Drehlage der Verbrennungskraftmaschine dient,
ferner Signale eines Nockenwellensensors 28, über den die entsprechende Phasenlage der
Verbrennungskraftmaschine bestimmbar ist, sowie Eingangssignale eines Fahrpedalsensors
29. Ferner erhält das zentrale Steuergerät 14 über die zentrale Signalübertragungsleitung 24
den Ladedruck 30 charakterisierende Signale über einen entsprechenden im Ansaugtrakt
der Verbrennungskraftmaschine untergebrachten Sensor. Darüber hinaus wird die
Motortemperatur 31, beispielsweise erfaßt an den Wänden der Brennräume der
Verbrennungskraftmaschine, sowie die Temperatur 32 des Kühlfluides über die zentrale Steuerleitung 24
an das in Fig. 1 in schematischer Form wiedergegebene zentrale Steuergerät 14
übermittelt.
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Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab im Längsschnitt die erfindungsgemäße
Konfiguration des Druckregelventils, welches in eine hochdruckführende Komponente, sei es ein
Hochdruckförderaggregat oder einen Hochdruckspeicherraum eingebaut ist.
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Der Darstellung gemäß Fig. 2 ist entnehmbar, daß das Druckregelventil 12 einen
elektrischen Anschluß 40 umfaßt, über welchen ein im Druckregelventil 12 angeordneter
elektrisch ansteuerbarer Steller aktiviert bzw. deaktiviert werden kann.
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Der elektrische Steller ist in der Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung in
Fig. 2 als elektromagnetischer Steller ausgebildet. In einer Gehäusekomponente 41 des
Druckregelventils 12 ist eine Ankerbohrung 40 vorgesehen, die von einem Ankerteil 45
durchsetzt ist. An einem Ende des Ankerteils 45 ist eine Ankerplatte 46 aufgenommen. Die
Ankerplatte 46 ist an ihrem anschlußseitigen Ende von einem Druckfederelement 44
beaufschlagt. Das Druckfederelement 44 und die äußere Umfangsfläche der Ankerscheibe 46
sind von einem glockenförmig ausgebildeten Einsatz 42 umschlossen, der ebenfalls in der
Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 aufgenommen ist. Einer Stirnseite 48 der
Ankerplatte 46 gegenüberliegend ist in die Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils
12 ein Elektromagnet 47 eingelassen. Zwischen der Stirnseite 48 der Ankerplatte 46 und
einer Stirnseite 41 der Gehäusekomponente 41 ist ein Luftspalt L eingestellt.
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Die Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 ist von einem Montageelement 51
umschlossen. Das Montageelement 51 ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 an der
Außenumfangsfläche der Gehäusekomponente 41 verdrehbar aufgenommen. In axialer Richtung
in Bezug auf die Gehäusekomponente 41 stützt sich das Montageelement 51 an einem im
verjüngten Durchmesserbereich der Gehäusekomponente 41 aufgenommenen Abstützring
65 ab. Das Montageelement 51 kann, wie dargestellt, als eine Montageschraube
ausgebildet sein, die ein Außengewinde umfaßt, welche in ein korrespondierendes Gewinde an
einem Aufnahmekörper 8 bzw. 15, in welchem das Druckregelventil 12 befestigt wird,
eingeschraubt werden kann. Der Aufnahmekörper 8 bzw. 15 kann zum Beispiel das in Fig. 1
dargestellte Hochdruckförderaggregat 8 oder der mit Bezugszeichen 15 bezeichnete
Hochdruckspeicherraum (Common Rail) sein. In das Montageelement 51 kann ein
wohldefiniertes Anzugsdrehmoment eingeleitet werden, mit welchem die Gehäusekomponente 41
des Druckregelventils 12 in den Aufnahmekörper 8 bzw. 15 eingeschraubt wird.
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Das Ankerteil 45 des elektrischen Stellers beaufschlagt mit seinem der Ankerplatten 46
gegenüberliegenden Ende ein in der Darstellung des Druckregelventils gemäß Fig. 2
kugelförmig ausgebildetes Schließelement 54, hier als Ventilkugel ausgebildet. Die
Ventilkugel 54 wird mittels des Ankerteils 45 des elektrisch ansteuerbaren Stellers in einen Sitz 55
gestellt, der an einem Sitzring 64 ausgebildet ist. Der Sitzring 64 ist unter
Zwischenschaltung eines scheibenförmigen Distanzelements 63 von der Gehäusekomponente 41
umschlossen. Das in der Darstellung gemäß Fig. 2 kugelförmig ausgebildete Ventilelement
54 verschließt eine als Drossel wirkende Durchgangsbohrung des Sitzrings 64. Der Sitzring
64, dessen Außenumfangsfläche von der Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12
umschlossen ist, ist auf der dem Schließelement 54 gegenüberliegenden Seite von dem in
einem Hohlraum 56 anstehenden Systemdruck beaufschlagt. Bei Betätigung des Ankerteils
45 des elektrisch ansteuerbaren Stellers des Druckregelventils 12 wirkt die durch das
Ventilelement 54 verschließ- bzw. freigebbare Durchgangsbohrung innerhalb des Sitzrings 64
als Ablaufdrossel hinsichtlich des im Aufnahmekörper 8 bzw. 15 anstehenden Hochdrucks.
Dieser kann bei Betätigung des Ankerteils 45 über die im Sitzring 64 als
Durchgangsbohrung ausgeführte Ablaufdrossel in den Niederdruckteil 11 entlastet werden, von dem aus
sich senkrecht zur Achse des Ankerteils 45 im Aufnahmekörper 8, 15 erstreckende
Niederdruckleitungen 53 abzweigen, die ihrerseits mit dem Kraftstoffrücklauf 11 (vgl.
Darstellung gemäß Fig. 1) verbunden sind.
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Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht ferner hervor, daß die Gehäusekomponente 41 des
Druckregelventils 12 an ihrem dem elektrischen Anschluß 40 gegenüberliegenden Ende
einen verformbaren Bereich 57 umfaßt. Der verformbare Bereich 57 erstreckt sich in einer
Axialerstreckung 61 zwischen einem an der Umfangsfläche der Gehäusekomponente 41
aufgenommenen Dichtelement 62 und dem scheibenförmigen Element 63, das von der
Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 ebenfalls umschlossen wird. Innerhalb
dieser axialen Länge 61 ist die Ankerbohrung 50, welche vom Ankerteil 45 des elektrischen
Stellers durchsetzt wird, von einem Hohlraum umschlossen. In der Hohlraumwandung sind
senkrecht zur Achse der Ankerbohrung 50 verlaufende Bohrungen angeordnet, die zur den
Niederdruckbohrungen 53 im Aufnahmekörper 8, 15 fluchten. Der sich über die axiale
Länge 61 erstreckende verformbare Bereich 57 kann gezielt geschwächt ausgelegt werden,
so daß sich bei der Montage der Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 im
Aufnahmekörper 8 bzw. 15 eine plastische oder eine elastische Verformung des verformbaren
Bereiches 57 einstellt. Die Schwächung innerhalb des verformbaren Bereichs 57 kann auch
so dimensioniert werden, daß sich bei der Montage der Gehäusekomponente 41 des
Druckregelventils 12 eine elastische und eine plastische Verformung des Bereiches 57 einstellt.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht hervor, daß die Wandung der Gehäusekomponente
41 innerhalb der axialen Länge 61 in reduzierter Wandstärke ausgebildet werden kann. Mit
Bezugszeichen 59 ist eine erste Wandstärke bezeichnet, welche im Vergleich zur
Wandstärke zwischen der Ankerbohrung 50 und der Außenumfangsfläche der
Gehäusekomponente 41 im Bereich des Montageelementes 51 erheblich reduziert ist. Daneben ist es
durchaus auch möglich, die Wandstärke 59.1 im Vergleich zur erwähnten Wandstärke 59
in eine diese übersteigenden Wandstärke wie in Fig. 2 dargestellt, auszubilden. Die
Wandstärke 59.1 gemäß der Darstellung in Fig. 2 übersteigt die Wandstärke 59, stellt
jedoch sicher, daß bei einer Montage der Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12
im Aufnahmekörper 8 bzw. 15 eine elastische bzw. eine plastische Verformung des
verformbaren Bereichs 57 gewährleistet ist. Neben einer Wandschwächung durch
Reduzierung der Wandstärke auf eine Wandstärke 59 bzw. 59.1 gemäß Fig. 2 können innerhalb
des verformbaren Bereichs auch Durchgangsöffnungen 60 angeordnet werden. Je nach
Anzahl der Durchgangsöffnungen 60 und deren Anordnung in Bezug auf die
Umfangsfläche des verformbaren Bereiches 57 einer axialen Länge 61 am Außenumfang der
Gehäusekomponente 41, kann der Verformbarkeitsgrad des verformbaren Abschnittes 57 der
Gehäusekomponente 41 beeinflußt werden. Die in Fig. 2 dargestellten Durchgangsöffnungen
60 können sowohl als Durchgangsbohrungen ausgebildet werden; es ist jedoch ebenfalls
möglich, die Öffnungen 60 als Sacklochbohrungen auszubilden, so daß eine in radiale
Richtung unterschiedliche Verformbarkeit der Gehäusekomponente 41 bei deren Montage
am Aufnahmekörper 8 bzw. 15 erreicht werden kann. Es ist ebenfalls möglich, den
verformbaren Bereich 57 an dem dem anschlußseitigen Ende gegenüberliegenden Ende der
Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 mit einer kombinierten
Wandschwächung mit in dieser geschwächten Wandzone angeordneten Durchgangsöffnungen 60
auszubilden. Auf diese Weise läßt sich ein besonders weicher Verformungsbereich 57
erzielen, dessen elastische Verformbarkeit nach Aufbringen eines bestimmten
Montagedrehmomentes in eine plastische Verformung übergeht.
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Neben einer Ausbildung des verformbaren Bereiches 57 an der Gehäusekomponente 41 des
Druckregelventils 12 durch Vornahme einer Wandschwächung 59 bzw. 59.1 und/oder die
Anordnung von Durchgangsöffnungen 60 entlang der Umfangsfläche des verformbaren
Bereiches 57 an der Gehäusekomponente 41, kann der verformbare Bereich 57 an diesem
auch in Form eines Z-Profiles ausgebildet werden, ähnlich wie ein Faltenbalg. Die
Einstellung des Luftspaltes L bei der Montage des Druckregelventils 12 im Aufnahmekörper
8, 15 erfolgt wie nachstehend beschrieben:
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Die Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 wird zunächst mittels des als
Montageschraube ausgebildeten Montageelementes 51 in das Innengewinde der Bohrung im
Aufnahmekörper 8 bzw. 15 eingeschraubt. Danach läßt sich am Montageelement 51 auf
einfache Weise ein Drehmoment einleiten, mit welchem die Gehäusekomponente 41 im
Aufnahmekörper 8 vorgespannt wird. Die axiale Bewegung der Gehäusekomponente 41 ist
dadurch gewährleistet, daß sich das als Montageschraube ausgebildete Montageelement 51
an der Außenumfangsfläche der Gehäusekomponente 41 an einem in diese eingelassenen
Abstützring 65 abstützt. Somit ist sichergestellt, daß die Gehäusekomponente 41 beim
Anziehen des Montageelementes 51 gegen den Aufnahmekörper 8 bzw. 15 vorgespannt wird.
Beim Einschrauben der Gehäusekomponente 41 legt sich das scheibenförmig ausgebildete
Zwischenelement 63 an einer Stirnfläche der Gehäusekomponente 41 an. Der Sitzring 64,
der mit einer als Ablaufdrossel wirkenden Drosselstelle versehen ist, legt sich am
Aufnahmekörper 8 bzw. 15 an. Am gegenüberliegenden anschlußseitigen Ende der
Gehäusekomponente 41 stellt sich zwischen der dem Elektromagneten 47 zuweisenden Stirnseite 48 der
Ankerplatte 46 und der Stirnseite 49 der Gehäusekomponente 41 ein Luftspalt L ein. Da
der Luftspalt L abhängig von der Position der Ankerplatte 46 in Bezug auf die Stirnseite 49
der Gehäusekomponente 41 ist und sich die Spitze des Ankerteils 45 an das Schließelement
54 anstellt, welches im Sitz 55 des Sitzrings 64 aufgenommen ist, stellt sich je nach
Montagedrehmoment zwischen der Stirnseite 58 der Ankerplatte 46 und der Stirnseite 49 der
Gehäusekomponente 41 ein Luftspalt L ein. In diesem Zustand herrscht ein Luftspalt L, der
nur durch das Anzugsdrehmoment des Montageelementes 51 bestimmt wird. Eine
Variation des Luftspaltes L kann dadurch erfolgen, daß bei weiterer Beaufschlagung des
Montageelementes 51 die Montagekraft 58 - angedeutet durch die aufeinander zuweisenden
Pfeile in Fig. 2 - eine Verformung, sei sie plastisch, elastisch und/oder plastisch und
elastisch des verformbaren Bereiches 57 an der Gehäusekomponente 41 bewirkt. Durch die
Auslegung der Wandstärkenreduzierung 59 bzw. 59.1 entsprechend der axialen Länge 61
des verformbaren Bereiches 57 ist die sich einstellende Verformung abhängig von der
Höhe des am Montageelement 51 aufgebrachten Anzugsdrehmomentes. Aufgrund der
Auslegung des verformbaren Bereiches 57, sei es mit Durchgangsöffnungen 60, sei es mit
Sacklochbohrungen entlang des Umfangs, sei es durch eine erste Reduzierung der
Wandstärke (vgl. Bezugszeichen 59), sei es durch eine zweite Reduzierung der Wandstärke (vgl.
Bezugszeichen 59.1) kann der Grad der Verformung des verformbaren Bereiches 64 an die
Gehäusekomponente 41 definiert werden. Aufgrund des bekannten Anzugsdrehmomentes
und des bekannten Verformungsverhaltens des verformbaren Bereiches 57 an der
Gehäusekomponente 41 stellt sich als Resultat zwischen der Stirnseite 48 der Ankerplatte 46 und
der Stirnseite 49 der Gehäusekomponente 41 ein exakt definierter Luftspalt L ein. Je nach
aufgebrachtem Montageanzugsmoment am Montageelement 51 und der daraus
resultierenden Verformung des verformbaren Bereiches 57 kann der Luftspalt L des hier als
Elektromagneten ausgebildeten elektrischen Stellers beeinflußt werden. Nach erfolgter Einstellung
des Luftspaltes L wird am anschlußseitigen Ende der Gehäusekomponente 41 des
Druckregelventils 12 der elektrische Anschluß 40 einfach auf dessen Umfangsfläche aufgeklipst.
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Im montierten Zustand des Druckregelventils 12 an einem Aufnahmekörper 8 bzw. 15, sei
es ein Hochdruckförderaggregat 8 oder ein Hochdruckspeicherraum 15, ist durch die
Montagekraft 58 und die Verformbarkeit des verformbaren Bereiches 57 der Luftspalt L
zwischen der Stirnseite 48 der Ankerplatte 46 und der Stirnseite 49 der
Gehäusekomponente 41 eingestellt. Damit läßt sich unter Aufgabe eines Ansteuerstromes I die
Drucktoleranz ±Δp des Druckregelventils 12 auf einfache Weise in einem bestimmten Prüfpunkt,
der durch einen bestimmten Ansteuerstrom I des Elektromagneten 47 definiert ist,
einstellen. Wird die geforderte Toleranz im Prüfpunkt nicht erreicht, kann durch Variation der
Anzugskraft des Montageelementes 51 und einer daraus resultierenden Veränderung der
Verformung des verformbaren Bereiches 57 der Gehäusekomponente 41 der Luftspalt L
am Magnetkomponenten relativ zueinander variiert werden. Die Veränderung des
Luftspaltes L ist damit eine direkte Folge der bei der Montage durch das Montageelement
51 aufgebrachten Montagekraft 58, die wiederum die Verformbarkeit des verformbaren
Bereiches 57 an dem anschlußseitigen Ende der Gehäusekomponente 41
gegenüberliegenden Ende bestimmt. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung der
Gehäusekomponente 41, einen verformbaren Bereich 57 enthaltend, lassen sich kostengünstige
Bauteile mit relativ großen Toleranzen verwenden. Die großen Toleranzen werden bei
Aufbringen der Montagekraft 58 - beispielsweise im vorliegenden Fall als
Montagedrehmoment, mit welchem das Montageelement 51 beaufschlagt wird - durch die sich
einstellende Montagekraft 58 fast auf Null gebracht. Der Luftspalt L zwischen der Ankerplatte
46 und der Stirnseite der Gehäusekomponente 41 des Druckregelventils 12 stellt sich erst
bei weiterem Erhöhen der Montagekraft 58 ein, demnach nach dem Zeitpunkt, zu dem die
Bauteiltoleranzen bereits egalisiert sind. Aufgrund einer weiteren, wohldefinierten
Steigerung er Montagekraft 48 stellt sich die den Luftspalt L beeinflussende Verformung
innerhalb des verformbaren Bereichs 57 an der Gehäusekomponente 41 ein.
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Am dem Sitzring 64 gegenüberliegenden Ende des Ankerteils 45 ist innerhalb der
Gehäusekomponente 41 ein Hohlraum ausgebildet. Von diesem Hohlraum zweigen senkrecht zur
Ankerbohrung 50, die vom Ankerteil 45 durchsetzt ist, Niederdruckbohrungen 53 ab. Bei
Öffnung des Schließelementes 54 durch Ansteuerung des Ankerteils 45 gibt das hier
kugelförmig ausgebildete Schließelement 54 die im Sitzring 64 ausgebildete, als Ablaufdrossel
wirkende Drosselstelle frei, so daß vom mit Systemdruck beaufschlagten Hohlraum 56 des
Aufnahmekörpers 8 bzw. 15, in welchen das Druckregelventil 12 mit seiner
Gehäusekomponente 41 eingeschraubt ist, unter hohem Druck stehender Kraftstoff vom Hochdruckteil
in den Niederdruckteil 11 bzw. 53 abströmen kann.
Bezugszeichenliste
1 Kraftstoffeinspritzsystem
2 Kraftstoffbehälter
3 Kraftstoffniveau
4 Vorfilter
5 Vorförderaggregat
6 Kraftstoffilter
7 Niederdruckleitungsabschnitt
8 Hochdruckförderaggregat
9 Ansteuerleitung
10 Hochdruckzulauf
11 Kraftstoffrücklauf
12 Druckregelventil
13 Ansteuerung Elektromagnet
14 Steuergerät
15 Hochdruckspeicherraum
16 Drucksensor
17 Rücklauf zum Kraftstoffbehälter
18 Hochdruckzuleitung Injektor
19 Kraftstoffinjektor
20 Zulaufseite
21 Rücklauf vom Kraftstoffinjektor
22 Aktoransteuerung
23 Einspritzdüsen
24 zentrale Signalübertragungsleitung
25 Drucksensorleitung
26 Ansteuerung Vorförderpumpe
27 Kurbelwellensensor
28 Nockenwellensensor
29 Fahrpedalsensor
30 Ladedrucksensor
31 Temperaturfühler
32 Kühlfluidsensor
40 elektrischer Anschluß
41 Gehäusekomponente Druckregelventil
42 glockenförmiger Einsatz
43 Dichtring
44 Druckfeder
45 Ankerteil
46 Ankerplatte
47 Elektromagnet
48 Stirnseite Ankerplatte
49 Stirnseite Gehäusekomponente
50 Ankerbohrung
51 Montageelement
52 Aufnahmekörper Druckregelventil 12
53 Niederdruckleitung
54 Ventilkugel
55 Ventilkugelsitz
56 Hohlraum mit Systemdruck
57 verformbarer Bereich
58 Wirkrichtung Montagekraft
59 erste verringerte Wandstärke
59.1 zweite verringerte Wandstärke
60 Schwächungsöffnung
61 Längserstreckung verformbarer Bereich
62 Dichtelement
63 scheibenförmiger Einsatz
64 Sitzring mit Drosselöffnung
65 Abstützring
L Luftspalt Magnetsystem