EP2007979A1 - Radialkolbenpumpe zur kraftstoff-hochdruckversorgung bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Radialkolbenpumpe zur kraftstoff-hochdruckversorgung bei einer brennkraftmaschine

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EP2007979A1
EP2007979A1 EP07727923A EP07727923A EP2007979A1 EP 2007979 A1 EP2007979 A1 EP 2007979A1 EP 07727923 A EP07727923 A EP 07727923A EP 07727923 A EP07727923 A EP 07727923A EP 2007979 A1 EP2007979 A1 EP 2007979A1
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valve
piston pump
radial piston
threaded pin
suction valve
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Continental Automotive GmbH
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    • F02M59/06—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 special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps with cylinders arranged radially to driving shaft, e.g. in V or star arrangement
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps

Definitions

  • the invention relates to a radial piston pump for high-pressure fuel supply in an internal combustion engine, having a compressor chamber arranged in a displacer housing, with reciprocating pistons arranged in a cylinder chamber, with a suction valve connected to a fuel supply line with a closing body loaded with a spring, an intermediate piece and a threaded pin and with a connected to a fuel discharge line pressure valve.
  • a radial piston pump unit in which the suction valve is arranged in the transverse direction to the vertical axis of the reciprocating piston (DE 102 28 552 B4).
  • This suction valve has the function of opening in as streamlined a manner as possible within a very short time and then reliably closing it again.
  • the suction valve should be sealed and formsta ⁇ bil with an optimal dead space volume.
  • the object of the present invention is to make the suction valve in a radial piston pump of the type mentioned so that it is streamlined, wear-resistant and dimensionally stable with optimization of Tot ⁇ volume space.
  • valve mushroom formed in Flachsitzaus ⁇ tion with recesses well in the displacer unit is centered.
  • the valve lift is ver ⁇ simplified by the distance between the valve head and the displacer unit, so that no stroke adjustment more erfor ⁇ sary is.
  • the valve can be made for example of ceramic or sintered ⁇ material.
  • the valve mushroom can have three channels distributed over the circumference, which pass through the base plate.
  • the stopper plate may at the side remote from the waistband side at least two radi al ⁇ extending, having the through hole associated channels which are fuel-supply line in the region of.
  • the suction valve may be arranged analogously to the known prior art in the transverse direction to the vertical axis of the piston and in the displacer housing.
  • valve mushroom can displaceably store in a cylinder space of the displacer housing and with its spring-facing front side and the front of the cylinder chamber of the stroke of the suction valve defi ⁇ kidney.
  • the threaded pin with a collar on the front side adjacent to the zone of the stop plate ⁇ in which the base plate and the two channels are arranged.
  • the threaded pin may have, following the region of the threads, a circumferential groove into which a ring seal is inserted. This results in greater safety in the pump duration drove, since a high biasing force is achieved by the threaded pin with good sealing.
  • the stop plate may be between a collar in the displacement housing and the threaded pin Ge ⁇ be arranged, to which the cylinder chamber of smaller diameter of the valve head is connected.
  • Fig. 1 shows a cross section through a unit of Ra ⁇ dialkolbenpumpe
  • Fig. 2 is an explosive view of the individual parts of the suction valve.
  • a radial piston pump 1 is shown for high-pressure fuel supply in an internal combustion engine. It is particularly applicable to a common rail injection system.
  • the radial piston pump 1 has a in a Verdrängergephase- se 3 arranged compressor chamber 4 on, as well as one way of which is arranged in a cylinder chamber 6 and reciprocable piston 7.
  • This piston 7 can, for example, by a non-illustrated eccentric, known per se drive ⁇ wave corresponding to be moved.
  • the radial piston pump 1 a suction valve 10, which is connected to a fuel supply line 9.
  • This suction valve 10 can be arranged in the displacer housing 3 in the transverse direction to the vertical axis 0-0 of the piston 7.
  • a pressure valve 16 which is connected to a fuel outlet line 17, is arranged above the piston 7. Via the suction valve 10, fuel is supplied from the low-pressure region to the pump piston 7. After the pressure has built up, the compressed fuel is discharged via the pressure valve 16. This fuel flows into a high-pressure channel and via a high-pressure line to a fuel distributor, for example a common-rail system.
  • the suction valve 10 has a closing body 12, which is acted upon by a spring 11, in addition, a stop plate 22 and a threaded pin 14 is provided.
  • the closing body 12 is formed of the suction valve 10 as the valve head 18, which according to FIG. 2 shows a waste-circuit bunch, 20 ⁇ 20 xx having 19 and subsequently three circumferentially distributed channels 20. These channels through ⁇ set a base plate 34, which may be formed as a bearing for the spring 11.
  • This stop plate 22 has on the side facing away from the end collar 19 at least two radially extending, connected to a through hole 36 channels 24 and 24 x , which are in the region of the fuel supply line 9.
  • the stop plate 22 is bounded on the back by the threaded pin 14, which has a region 28 for the threads according to FIG.
  • valve head 18 supports displaceable bar in a cylinder chamber 38 of the displacer 3 and de ⁇ finiert with its spring 11 of the facing end face and the front of the foregoing cylinder chamber the stroke H of the suction valve 10th
  • the threaded pin 14 following the region 28 of the threads, has a circumferential groove 30 into which a ring seal 32 is inserted.
  • the suction valve 10 opens and the fuel can flow via the supply line 9, the base plate 36 and the channels 20, 20 ', 20' 'of the closing body 12 in the compressor chamber 4.
  • the entire unit of the suction valve 10 is designed easy to install due to the special ⁇ re design, with no adjustment of the stroke and the compression spring 11 is required.
  • the dead space volume is optimized, which pen Signsgrad leads to a better pump, and also the suction valve 10 total into ⁇ with low structural complexity streamlined ges ⁇ is taltet.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe (1) zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine, mit in einem Verdrängergehäuse (3) angeordneten Verdichterraum (4), mit in einem Zylinderraum (6) angeordneten, hin- und herbewegbaren Kolben (7), mit einem mit einer Kraftstoff-Zuführleitung (9) verbundenen Saugventil (10) mit einem mit einer Feder (11) belasteten Schließkörper (12), einem Zwischenstück und einem Gewindestift (14) und mit einem mit einer Kraftstoff-Auslassleitung (17) verbundenen Druckventil (16). Erfindungsgemäß ist der Schließkörper (12) des Saugventils (10) als durch die Feder (11) stirnseitig beaufschlagter Ventilpilz (18) mit einem Abschlussbund (19) und mit daran anschließend mindestens zwei über den Umfang verteilten Kanälen (20,20',20'') und mit einer Basisplatte (34) ausgebildet. An den Abschlussbund (19) des Ventilpilzes (18) grenzt als Zwischenstück eine Anschlagplatte (22) mit einer weiteren Basisplatte (36) an, an welche der Gewindestift (14) anschließt.

Description

Beschreibung
Radialkolbenpumpe zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine, mit in einem Verdrängergehäuse angeordneten Verdichterraum, mit in einem Zylinderraum angeordneten hin- und herbewegbaren Kolben, mit einem mit einer Kraftstoff-Zuführleitung verbundenen Saugventil mit einem mit einer Feder belasteten Schließkörper, einem Zwischenstück und einem Gewindestift und mit einem mit einer Kraftstoff-Auslassleitung verbundenen Druckventil .
Als Stand der Technik ist bereits eine Radialkolbenpumpenein- heit bekannt, bei welcher das Saugventil in Querrichtung zur Hochachse des hin- und herbewegbaren Kolbens angeordnet ist (DE 102 28 552 B4) . Dieses Saugventil hat die Funktion, in- nerhalb einer sehr kurzen Zeit möglichst strömungsgünstig zu öffnen und dann wieder zuverlässig zu schließen. Außerdem soll für 1.800 bar das Saugventil verschließfest und formsta¬ bil sein mit einem optimalen Totraum-Volumen.
Diese vorgenannten Parameter lassen sich bei dem bekannten Stand der Technik nur mit hohen Kosten und hohem baulichen Aufwand erfüllen.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einer Radialkolbenpumpe der eingangs genannten Art das Saugventil so zu gestalten, dass es strömungsgünstig, verschleißfest und formstabil ist mit Optimierung des Tot¬ raum-Volumens .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der
Schließkörper des Saugventils als durch die Feder stirnseitig beaufschlagter Ventilpilz mit einem Abschlussbund und mit daran anschließend mindestens zwei über den Umfang verteilten Kanälen und mit einer Basisplatte ausgebildet ist und dass an den Abschlussbund des Ventilpilzes eine Anschlagplatte mit einer weiteren Durchgangsöffnung angrenzt, an welche der Gewindestift anschließt.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der in Flachsitzaus¬ führung mit Ausnehmungen ausgebildete Ventilpilz gut in der Verdrängereinheit mittig geführt ist. Der Ventilhub wird ver¬ einfacht durch den Abstand zwischen dem Ventilpilz und der Verdrängereinheit, so dass keine Hubeinstellung mehr erfor¬ derlich ist. Es liegt eine kostengünstige Konstruktion vor, da das Ventil beispielsweise aus Keramik oder aus Sintermate¬ rial hergestellt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ventilpilz drei über den Umfang verteilte Kanäle aufweisen, welche die Basisplatte durchsetzen. Hierbei kann die Anschlagplatte an der dem Abschlussbund abgekehrten Seite mindestens zwei radi¬ al verlaufende, mit der Durchgangsöffnung verbundene Kanäle aufweisen, welche im Bereich der Kraftstoff-Zulaufleitung liegen. Das Saugventil kann analog dem bekannten Stand der Technik in Querrichtung zur Hochachse des Kolbens und im Verdrängergehäuse angeordnet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ventilpilz verschiebbar in einem Zylinderraum des Verdrängergehäuses lagern und mit seiner der Feder zugekehrten Stirnseite und der Vorderseite des Zylinderraums des Hub des Saugventils defi¬ nieren .
Konstruktiv besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dass der Gewindestift mit einem Bund stirnseitig an die Zone der An¬ schlagplatte angrenzt, in welcher die Basisplatte und die beiden Kanäle angeordnet sind. Hierbei kann der Gewindestift im Anschluss an den Bereich der Gewindegänge eine umlaufende Nut aufweisen, in welche eine Ringdichtung eingesetzt ist. Es ergibt sich damit eine größere Sicherheit im Pumpendauerbe- trieb, da eine hohe Vorspannkraft durch den Gewindestift bei guter Abdichtung erzielt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Anschlag- platte zwischen einem Bund im Verdrängergehäuse und dem Ge¬ windestift angeordnet sein, an welchen der Zylinderraum kleineren Durchmessers für den Ventilpilz anschließt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Einheit einer Ra¬ dialkolbenpumpe
Fig. 2 eine Sprengansicht der einzelnen Teile des Saugventils .
In Fig. 1 ist eine Radialkolbenpumpe 1 zur Kraftstoff- Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine dargestellt. Sie ist insbesondere anwendbar bei einem Common-Rail- EinspritzSystem.
Die Radialkolbenpumpe 1 weist einen in einem Verdrängergehäu- se 3 angeordneten Verdichterraum 4 auf sowie einen mit in einem Zylinderraum 6 angeordneten, hin- und herbewegbaren Kolben 7. Dieser Kolben 7 kann beispielsweise durch eine nicht näher dargestellte exzentrische, an sich bekannte Antriebs¬ welle entsprechend bewegt werden.
Weiterhin weist die Radialkolbenpumpe 1 ein Saugventil 10 auf, welches mit einer Kraftstoff-Zuführleitung 9 verbunden ist. Dieses Saugventil 10 kann in Querrichtung zur Hochachse 0 - 0 des Kolbens 7 im Verdrängergehäuse 3 angeordnet sein.
In dieser Hochachse 0 - 0 ist oberhalb des Kolbens 7 ein Druckventil 16 angeordnet, welches mit einer Kraftstoff- Auslassleitung 17 verbunden ist. Über das Saugventil 10 wird dem Pumpenkolben 7 Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich zugeführt. Nach dem Druckaufbau wird der komprimierte Kraftstoff über das Druckventil 16 abgelei- tet . Dieser Kraftstoff strömt in einen Hochdruckkanal und ü- ber eine Hochdruckleitung zu einem Kraftstoffverteiler, beispielsweise einem Common-Rail-System.
Das Saugventil 10 weist einen Schließkörper 12 auf, welcher von einer Feder 11 beaufschlagt wird, darüber hinaus ist eine Anschlagplatte 22 und ein Gewindestift 14 vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist der Schließkörper 12 des Saugventils 10 als Ventilpilz 18 ausgebildet, welcher gemäß Fig. 2 einen Ab- schlussbund 19 und daran anschließend drei über den Umfang verteilte Kanäle 20, 20 \ 20 xx aufweist. Diese Kanäle durch¬ setzen eine Basisplatte 34, welche als Lagerstelle für die Feder 11 ausgebildet sein kann.
An den Anschlussbund 19 des Ventilpilzes 18 grenzt die An¬ schlagplatte 22 an. Diese Anschlagplatte 22 weist an der dem Abschlussbund 19 abgekehrten Seite mindestens zwei radial verlaufende, mit einer Durchgangsöffnung 36 verbundene Kanäle 24 und 24 x auf, welche im Bereich der Kraftstoff- Zulaufleitung 9 liegen. Die Anschlagplatte 22 wird rückseitig durch den Gewindestift 14 begrenzt, welcher nach Fig. 1 einen Bereich 28 für die Gewindegänge besitzt.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, lagert der Ventilpilz 18 verschieb- bar in einem Zylinderraum 38 des Verdrängergehäuses 3 und de¬ finiert mit seiner der Feder 11 zugekehrten Stirnseite und der Vorderseite des vorgenannten Zylinderraums den Hub H des Saugventils 10.
Aus Fig. 1 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Anschlag¬ platte 22 zwischen einem Bund 40 im Verdrängergehäuse 3 und dem Gewindestift 14 angeordnet ist, an welchen der Zylinder- räum 38 kleineren Durchmessers für den Ventilpilz 18 anschließt .
Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Gewindestift 14 im Anschluss an den Bereich 28 der Gewindegänge eine umlaufende Nut 30 aufweist, in welche eine Ringdichtung 32 eingesetzt ist .
Entsprechend der erfindungsgemäßen Konstruktion entsteht durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 7 im Verdichterraum 4 ein Unterdruck. Hierdurch öffnet das Saugventil 10 und der Kraftstoff kann über die Zulaufleitung 9, die Basisplatte 36 und die Kanäle 20, 20', 20'' des Schließkörpers 12 in den Verdichterraum 4 strömen.
Die gesamte Einheit des Saugventils 10 ist durch die besonde¬ re Konstruktion montagefreundlich gestaltet, wobei keine Einstellung des Hubes und der Druckfeder 11 erforderlich ist. Das Totraum-Volumen ist optimiert, was zu einem besseren Pum- penwirkungsgrad führt, wobei außerdem das Saugventil 10 ins¬ gesamt bei geringem baulichen Aufwand strömungsgünstig ges¬ taltet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Radialkolbenpumpe (1) zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung bei einer Brennkraftmaschine,
mit in einem Verdrängergehäuse (3) angeordneten Verdichterraum (4) ,
mit in einem Zylinderraum (6) angeordneten, hin- und herbewegbaren Kolben (7),
mit einem mit einer Kraftstoff-Zuführleitung (9) verbundenen Saugventil (10) mit einem mit einer Feder (11) belasteten Schließkörper (12), einem Zwischenstück und ei- nem Gewindestift (14) und
mit einem mit einer Kraftstoff-Auslassleitung (17) verbundenen Druckventil (16),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schließkörper (12) des Saugventils (10) als durch die Feder (11) stirnseitig beaufschlagter Ventilpilz (18) mit einem Abschlussbund (19) und mit daran an- schließend mindestens zwei über den Umfang verteilten Kanälen (20, 20 \ 20 xx) und mit einer Basisplatte (34) ausgebildet ist und
dass an den Abschlussbund (19) des Ventilpilzes (18) als Zwischenstück eine Anschlagplatte (22) mit einer weite¬ ren Basisplatte (36) angrenzt, an welche der Gewinde¬ stift (14) anschließt.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass der Ventilpilz (18) drei über den Umfang verteilte Kanäle (20, 20 \ 20 xx) aufweist, welche die Ba¬ sisplatte (34) durchsetzen.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagplatte (22) an der dem Ab¬ schlussbund (19) abgekehrten Seite mindestens zwei radi¬ al verlaufende, mit der Basisplatte (36) verbundene Ka- näle (24, 24 x) aufweist, welche im Bereich der Kraft¬ stoff-Zuführleitung (9) liegen.
4. Radialkolbenpumpe nach einem und mehreren der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Saug- ventil (10) in Querrichtung zur Hochachse (O - O) des Kolbens (7) angeordnet ist.
5. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Saug- ventil (10) im Verdrängergehäuse (3) angeordnet ist.
6. Radialkobenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ven¬ tilpilz (18) verschiebbar in einem Zylinderraum (38) des Verdrängergehäuses (3) lagert und mit seiner der Feder (11) zugekehrten Stirnseite und der Vorderseite des Zy¬ linderraums des Hub (H) des Saugventils (10) definiert.
7. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ge¬ windestift (14) mit einem Bund (26) stirnseitig an die Zone der Anschlagplatte (22) angrenzt, in welcher die Basisplatte (36) und die beiden Kanäle (24, 24 x) ange¬ ordnet sind.
8. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ge¬ windestift (14) im Anschluss an den Bereich (28) der Ge¬ windegänge eine umlaufende Nut (30) aufweist, in welche eine Ringdichtung (32) eingesetzt ist.
9. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die An- schlagplatte (22) zwischen einem Bund (40) im Verdrängergehäuse (3) und dem Gewindestift (14) angeordnet ist, an welchen der Zylinderraum (38) kleineren Durchmessers für den Ventilpilz (28) anschließt.
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