EP0143296B1 - Druckventil für Kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

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EP0143296B1
EP0143296B1 EP19840112337 EP84112337A EP0143296B1 EP 0143296 B1 EP0143296 B1 EP 0143296B1 EP 19840112337 EP19840112337 EP 19840112337 EP 84112337 A EP84112337 A EP 84112337A EP 0143296 B1 EP0143296 B1 EP 0143296B1
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EP
European Patent Office
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valve
plug
closing member
delivery
pressure
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EP19840112337
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English (en)
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EP0143296A3 (en
EP0143296A2 (de
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Erich Dischinger
Martin Sinz
Horst Dipl.-Ing. Toberer (Fh)
Karl Zibold
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • 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
    • F02M59/462—Delivery valves

Definitions

  • the invention is based on a pressure valve according to the preamble of the main claim.
  • a pressure valve which has a valve closing member, on which a cap is placed on the side of the compression spring, within which the closing member of the check valve and its return spring are located.
  • This attached cap engages around a pin-shaped part of the valve closing member and has a snap connection with it.
  • the attached cap which, like the valve closing element of the check valve, is acted upon by the pressures of the reflected pressure waves, allows fuel to pass through at its connection to the valve closing element, provided that this connection is not completely tight.
  • the known pressure valve also has the disadvantage that the desired stand pressure of the check valve has to be set with the aid of washers which have to be inserted between the return spring and the support. This also requires an expensive assembly and adjustment effort.
  • a pressure valve of the generic type is known from GB-A-566957.
  • this pressure valve an internal thread is provided in the enlarged diameter part of the cylindrical longitudinal bore in the pressure valve closing member, into which the plug is screwed.
  • this has a collar with which it comes to rest against the outlet-side end face of the pressure valve closing member when screwing in.
  • This configuration has the disadvantage that, because of the collar and the larger wall thickness of the valve closing member that is necessary because of the thread, the valve closing member has a relatively large mass in the region of the longitudinal channel, which influences a rapid reaction when the pressure changes. Furthermore, this configuration represents a relatively high outlay for the manufacture and assembly of the pressure valve closing member.
  • a plug of this type must be secured in the screw-in position so that the pretension of the return spring of the check valve does not change during operation of the pressure valve and thus also the one to be set exactly Opening pressure that determines the holding pressure in the pressure output between the injection valve and pressure valve.
  • Known means for securing are to glue the plug to the pressure valve closing member via its threads, to weld it or to connect it by clamping or bracing.
  • the collar provided in the prior art lends itself to such bracing. This also represents a considerable effort when installing the pressure valve, in particular because the pretension of the return spring of the pressure valve must be set exactly.
  • the pressure valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the valve closing member of the pressure valve has a very simple structure, that there is no need for a complicatedly shaped cap or a thread overlapping the valve closing member for the introduction of a stopper serving as an abutment for the return spring of the check valve and that above all the stand pressure of the check valve is continuously adjustable and precisely adjustable. This results in significantly lower manufacturing costs with a safe function of the check valve, low mass of the valve closing member and the most precise setting option.
  • the figure shows a longitudinal section through a pressure valve 1, which is screwed into the housing 2 of a fuel injection pump, not shown, and sits in a delivery line 4 between the pump work chamber, not shown, of the fuel injection pump and an injection valve 3 of the internal combustion engine to be supplied, not shown.
  • the pressure valve has a connecting piece 5 which is screwed into a threaded bore 7 of the housing 2.
  • the connecting piece has an axial cylindrical recess 8 which is open towards the screw-in side and essentially has the shape of a blind hole. Coaxial to the cylindrical recess 8 there is a connection bore 6, which opens into a connection nipple 11 of the connecting piece and connects the recess 8 to the delivery line 4.
  • a tubular valve body 9 is inserted into the axial recess 8, which has a collar 10 at its pump-side end, by means of which it is held on a shoulder 12 of the threaded bore 7 by the pump-side end face 13 of the connecting piece.
  • the delivery line 4 leads from the pump-side end of the threaded bore 7 to the pump work space.
  • the tubular valve body has a valve seat 14, on which a conical sealing surface 15 of a valve closing member 16 of the pressure valve is used for contact ge comes.
  • the valve closing member has, in a known manner, wing-shaped guide surfaces 17 which are guided in the inner bore 19 of the valve body 9 and between which fuel can pass to the valve seat.
  • a pressure spring 20 engages on a shoulder 22 of the valve closing member projecting into the part of the recess 8 on the connection bore side, which is supported on the other hand via a spring plate 21 on the end of the recess 8 on the connection bore side.
  • the valve closing member 16 also has a longitudinal channel 23, which is connected on the pump side via a transverse bore 24 to the inner bore 19 and, on the other hand, opens into a cylindrical longitudinal bore 26 of larger diameter, which is located in the region of a guide pin 28 which is connected to the shoulder 22 extends into the axial recess 8 and also serves to guide the compression spring 20.
  • the longitudinal bore 26 is closed by a stopper 29 which is pressed in there.
  • the stopper has a passage opening 30 which widens towards the inside of the longitudinal bore 26 to form a valve seat 31, which serves for the abutment of a spherical closing element 32 of a check valve 33.
  • the closing member 32 is mounted in a spring plate 34, between which and the end of the longitudinal bore 26 a return spring 35 is clamped.
  • valve closing member 16 is opened under the pressure of the fuel supplied via the delivery line 4.
  • the valve closing member returns to its valve seat 14.
  • the injection valve closes at the end of the delivery line.
  • pressure waves run back and forth in the enclosed volume between the pressure valve and the injection valve, which are able to open the injection valve again briefly at a later point in time.
  • the pressure level in the delivery line can also be reduced after the valve closing member has been closed, to a stand pressure which is determined by the pretension of the return spring of the check valve.
  • the standing pressure of the check valve can now be set extremely precisely by pressing the plug 29 in more or less far. There is no need to insert washers in increments between the return spring and its support on the valve closing element and after this process measure the opening pressure again until the desired value is reached. Due to the design described, any connection from the pressure side in the delivery pressure line 4 to the pump-side delivery line 4 is interrupted after the check valve is closed. The longitudinal channel 23 is lightly closed to the axial cylindrical recess.
  • the pressure valve described can be produced in a very simple manner with only little additional effort compared to a pressure valve without a check valve.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the pressure valve with respect to its essential parts which differ from FIG. 1.
  • the plug 29 ′ has an annular groove 37 on its cylindrical outer surface.
  • This annular groove makes it possible, in the case of a thin design of the wall of the guide pin 28, to determine the insertion depth of the plug 29 'in the region of the longitudinal bore after the adjustment has taken place, so that the plug is held not only by frictional engagement but also by positive engagement.
  • the deformation can be done with a rolling or flanging tool.

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Description

  • Die Erfindung geht von einem Druckventil nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Durch die DE-OS 3202405 ist ein Druckventil bekannt, das ein Ventilschliessglied aufweist, dem auf der Seite der Druckfeder eine Kappe aufgesetzt ist, innerhalb der sich das Schliessglied des Rückschlagventils und dessen Rückstellfeder befinden. Diese aufgesetzte Kappe umgreift ein zapfenförmiges Teil des Ventilschliessglieds und besitzt mit diesem zusammen eine Schnappverbindung. Im Betrieb eines solchen Ventils hat es sich jedoch gezeigt, dass die aufgesetzte Kappe, die genauso wie das Ventilschliessglied des Rückschlagventils von den Drücken der reflektierten Druckwellen beaufschlagt wird, Kraftstoff an seiner Verbindung mit dem Ventilschliessglied durchlässt, sofern diese Verbindung nicht völlig dicht gestaltet ist. Die dort durchfliessende Kraftstoffmenge beeinflusst den einzustellenden Standdruck in der Kraftstofförderleitung zwischen Druckventil und Einspritzstelle insbesondere auch dann, wenn nach dem Erreichen des gewollten Standdruckes das Rückschlagventil beständig in Schliessstellung ist. Das führt zu Streuungen und Fehlern bezüglich der Einspritzmenge. Es wurde weiterhin der Vorschlag gemacht, dass die aufgesetzte Kappe dicht durch Elektronenschweissung angeschweisst wird. Dies zeiht jedoch erhebliche Herstellungskosten nach sich. Das bekannte Druckventil hat ferner den Nachteil, dass der gewünschte Standdruck des Rückschlagventils mit Hilfe von Zwischenscheiben eingestellt werden muss, die zwischen Rückstellfeder und Auflage eingelegt werden müssen. Auch dieses erfordert einen kostspieligen Montage- und Einstellaufwand.
  • Ein Druckventil der gattungsgemässen Art ist durch die GB-A-566957 bekannt. Bei diesem Druckventil ist in dem im Durchmesser vergrösserten Teil der zylindrischen Längsbohrung im Druckventilschliessglied ein Innengewinde vorgesehen, in das der Stopfen eingeschraubt ist. Dieserweist zur Begrenzung der Einschraubtiefe bzw. zur Einstellung der exakten Vorspannung der Rückstellfeder des Rückschlagventils einen Bund auf, mit dem er beim Einschrauben zur Anlage an die austrittsseitige Stirnseite des Druckventilschliessglieds kommt. Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, dass wegen des Bundes und der wegen des Gewindes notwendig werdenden grösseren Wandstärke des Ventilschliessgliedes im Bereich des Längskanals das Ventilschliessglied eine relativ grosse Masse aufweist, was ein schnelles Reagieren bei Druckwechsel beeinflusst. Weiterhin stellt diese Ausgestaltung einen relativ hohen Aufwand für die Fertigung und Montage des Druckventilschliessgliedes dar. Schliesslich muss ein derart ausgeführter Stopfen in der Einschraubstellung gesichert werden, damit sich die Vorspannung der Rückstellfeder des Rückschlagventils nicht während des Betriebes des Druckventils ändert und damit auch den exakt einzustellenden Öffnungsdruck der den Haltedruck in der Druckleistung zwischen Einspritzventil und Druckventil bestimmt. Für sich bekannte Mittel zur Sicherung bestehen darin, den Stopfen über seine Gewindegänge mit dem Druckventilschliessglied zu verkleben, verschweissen oder durch Klemmen oder Verspannen zu verbinden. Der beim Stand der Technik vorgesehene Bund bietet sich für ein solches Verspannen an. Auch dies stellt einen erheblichen Aufwand bei der Montage des Druckventils dar, insbesondere weil die Vorspannung der Rückstellfeder des Druckventils exakt eingestellt werden muss.
  • Das erfindungsgemässe Druckventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass das Ventilschliessglied des Druckventils einen sehr einfachen Aufbau aufweist, dass eine kompliziert geformte, das Ventilschliessglied übergreifende Kappe oder ein Gewinde für Einführung eines als Widerlager für die Rückstellfeder des Rückschlagventils dienenden Stopfen entfallen und dass vor allen Dingen der Standdruck des Rückschlagventils kontinuierlich verstellbar und exakt justierbar ist. Damit ergeben sich erheblich günstigere Fertigungskosten bei einer sicheren Funktion des Rückschlagventils, geringer Masse des Ventilschliessgliedes und genauester Einstellmöglichkeit.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung der im Hauptanspruch gekennzeichneten Lösung gegeben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Druckventil 1, das in das Gehäuse 2 einer nicht weiter dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe eingeschraubt ist und in einer Förderleitung 4 zwischen dem nicht dargestellten Pumpenarbeitsraum der Kraftstoffeinspritzpumpe und einem Einspritzventil 3 der zu versorgenden, nicht dargestellten Brennkraftmaschine sitzt. Das Druckventil weist dabei einen Anschlussstutzen 5 auf, der in eine Gewindebohrung 7 des Gehäuses 2 eingeschraubt ist. Der Anschlussstutzen besitzt eine axiale zylindrische Ausnehmung 8, die zur Einschraubseite hin offen ist und im wesentlichen die Form einer Sackbohrung hat. Koaxial zur zylindrischen Ausnehmung 8 geht von dieser eine Anschlussbohrung 6 ab, die in einem Anschlussnippel 11 des Anschlussstutzens mündet und die Ausnehmung 8 mit der Förderleitung 4 verbindet.
  • Vom pumpenseitigen Ende her ist in die axiale Ausnehmung 8 ein rohrförmiger Ventilkörper 9 eingesetzt, der an seinem pumpenseitigen Ende einen Bund 10 aufweist, über den er durch die pumpenseitige Stirnseite 13 des Anschlussstutzens an einer Schulter 12 der Gewindebohrung 7 gehalten wird. Vom pumpenseitigen Ende der Gewindebohrung 7 führt die Förderleitung 4 zum Pumpenarbeitsraum. Am in die axiale Ausnehmung 8 ragenden stirnseitigen Ende weist der rohrförmige Ventilkörper einen Ventilsitz 14 auf, auf dem eine kegelförmige Dichtfläche 15 eines Ventilschliessgliedes 16 des Druckventils zur Anlage kommt. Das Ventilschliessglied weist in bekannter Weiseoflügelförmige Führungsflächen 17 auf, die in der Innenbohrung 19 des Ventilkörpers 9 geführt werden und zwischen denen Kraftstoff zum Ventilsitz hin durchtreten kann. Auf einer in den anschlussbohrungsseitigen Teil der Ausnehmung 8 ragenden Schulter 22 des Ventilschliessglieds greift eine Druckfeder 20 an, die sich andererseits über einen Federteller 21 am anschlussbohrungsseitigen Ende der Ausnehmung 8 abstützt.
  • Das Ventilschliessglied 16 weist ferner einen Längskanal 23 auf, der pumpenseitig über eine Querbohrung 24 mit der Innenbohrung 19 verbunden ist und andererseits in eine zylindrische Längsbohrung 26 von grösserem Durchmesser mündet, die sich im Bereich eines Führungszapfens 28 befindet, der sich im Anschluss an die Schulter 22 in die axiale Ausnehmung 8 erstreckt und auch zur Führung der Druckfeder 20 dient. Stirnseitig ist die Längsbohrung 26 durch einen Stopfen 29, der dort eingepresst ist, verschlossen. Der Stopfen weist dabei eine Durchtrittsöffnung 30 auf, die sich zum Innern der Längsbohrung 26 zu einem Ventilsitz 31 erweitert, der der Anlage eines kugelförmigen Schliessgliedes 32 eines Rückschlagventils 33 dient. Das Schliessglied 32 ist in einem Federteller 34 gelagert, zwischen dem und dem Ende der Längsbohrung 26 ein Rückstellfeder 35 eingespannt ist.
  • Wird beim Betrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe, in die das oben beschriebene Druckventil eingebaut ist, Kraftstoff zur Brennkraftmaschine gefördert, so wird unter dem Druck des über die Förderleitung 4 zugeführten Kraftstoffes das Ventilschliessglied 16 geöffnet. Am Ende der Kraftstofförderung kehrt das Ventilschliessglied zu seinem Ventilsitz 14 zurück. Zugleich schliesst das Einspritzventil am Ende der Förderleitung. Im Anschluss an dieses schlagartige Unterbrechen der Förderung laufen in dem eingeschlossenen Volumen zwischen Druckventil und Einspritzventil Druckwellen hin und her, die in der Lage sind, das Einspritzventil zu einem späteren Zeitpunkt nochmals kurzzeitig zu öffnen. Durch das Rückschlagventil kann jedoch das Druckniveau in der Förderleitung auch nach Schliessen des Ventilschliessgliedes abgebaut werden, und zwar auf einem Standdruck, der durch die Vorspannung der Rückstellfeder des Rückschlagventils bestimmt ist. Mit der oben beschriebenen Anordnung lässt sich nun der Standdruck des Rückschlagventils äusserst genau durch entsprechend mehr oder weniger weites Einpressen des Stopfens 29 einstellen. Es entfällt hier die Notwendigkeit, in Abstufungen Unterlegscheiben zwischen der Rückstellfeder und ihrer Auflage am Ventilschliessglied einzubringen und nach diesem Vorgang den Öffnungsdruck nochmals zu messen, bis der gewünschte Wert erreicht ist. Durch die beschriebene Gestaltung wird nach dem Schliessen des Rückschlagventils jegliche Verbindung von der Druckseite in der Förderdruckleitung 4 zur pumpenseitigen Förderleitung 4 unterbrochen. Der Längskanal 23 ist licht gegenüber die axiale zylindrische Ausnehmung verschlossen. Das beschriebene Druckventil lässt sich in sehr einfacher Weise herstellen mit nur geringem Mehraufwand gegenüber einem Druckventil ohne Rückschlagventil.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel des Druckventils bezüglich seiner wesentlichen von Figur 1 abweichenden Teile zeigt Figur 2. Dort weist der Stopfen 29' eine Ringnut 37 an seiner zylindrischen Mantelfläche auf. Diese Ringnut erlaubt es, bei dünner Ausgestaltung der Wand des Führungszapfens 28 im Bereich der Längsbohrung die Einpresstiefe des Stopfens 29' nach erfolgter Justierung festzulegen, so dass der Stopfen nicht allein durch Reibschluss, sondern auch durch Formschluss gehalten wird. Die Verformung kann mit einem Roll- oder Bördelwerkzeug erfolgen. Flanken für den Formschluss können natürlich auch in anderer Form verwirklicht werden. So kann der Stopfen z. B. auch mehrere Rillen aufweisen oder an seinen Stirnseiten umfasst werden.

Claims (2)

1. Druckventil zum Einbau in die Förderleitung (4) zwischen einem Pumpenarbeitsraum einer Kraftstoffeinspritzpumpe und der Einspritzstelle der zu versorgenden Brennkraftmaschine mit einem mit einem Ventilsitz (14) versehenen Ventilkörper (9), der einen Durchgangskanal (19) aufweist, ferner mit einem Druckventilschliessglied (16), das zwischen Ventilsitz (14) und einer sich ortsfest am Gehäuse des Druckventils abstützenden Druckfeder (20) eingespannt ist und einen Längskanal aufweist, von dem ein am Druckventilschliessglied druckfederseitig austretender Teil (26) als zylindrische Längsbohrung ausgebildet ist und einen vergrösserten Durchmesser aufweist, der durch einen eine Durchtrittsöffnung (30) aufweisenden Stopfen (29) auf der Seite seines Austrittes verschlossen ist, welcher Stopfen ein den Durchtritt des Längskanals kontrollierendes, zum Pumpenarbeitsraum hin öffnendes Rückschlagventil (33), bestehend aus einem Ventilschliessglied (32) und einer Rückstellfeder (35) in diesem Teil des Längskanals (26) einschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der grösste Aussendurchmesser des Stopfens annähernd gleich dem Durchmesser der zylindrischen Längsbohrung des druckfederseitig austretenden.Teiles des Längskanales ist und der Stopfen in die zylindrische Längsbohrung eingepresst ist und durch die Einpresstiefe der Öffnungsdruck des Rückschlagventils (33) eingestellt ist.
2. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen Flächen aufweist, die zur zylindrischen Mantelfläche geneigt sind, und die Wand der Längsbohrung dünnwandig ausgeführt ist und in Formkontakt zu den Flächen verformbar ist zur formschlüssigen Feststellung der Einpresstiefe des Stopfens.
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EP0143296A3 EP0143296A3 (en) 1985-07-03
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