EP4377565A1 - High-pressure fuel pump - Google Patents

High-pressure fuel pump

Info

Publication number
EP4377565A1
EP4377565A1 EP22732175.9A EP22732175A EP4377565A1 EP 4377565 A1 EP4377565 A1 EP 4377565A1 EP 22732175 A EP22732175 A EP 22732175A EP 4377565 A1 EP4377565 A1 EP 4377565A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
bore
valve
outlet
pump
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.)
Pending
Application number
EP22732175.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas FROIHOFER
Rainer Kornhaas
Guido Bredenfeld
Stephan Wehr
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
Publication of EP4377565A1 publication Critical patent/EP4377565A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • F02M63/005—Pressure relief valves

Definitions

  • the invention is based on the inventors' observation that the solution known from the prior art leads to a potentially excessive mechanical load on the pressure damper.
  • the electromagnetic actuator can be designed, for example, in such a way that it only advances the tappet into a position that opens the intake valve when the electrical coil is energized.
  • the electromagnetic actuator can be designed, for example, in such a way that it only allows the tappet to retract, so that the inlet valve can optionally close when the electrical coil is energized. It can be provided that the outlet valve is fixed in an outlet valve bore of the pump housing and that the pressure relief valve is fixed in a pressure relief valve bore of the pump housing.
  • outlet valve bore and the pressure-limiting valve bore are also oriented geometrically parallel to one another, this has the advantage that machining, for example machining, of the pump housing to produce the pressure-limiting valve bore and the outlet valve bore is facilitated, since the machining is in the same direction and thus, for example, even with the same tool and/or, for example, at the same time.
  • the outlet socket space can consist of or comprise the part of the interior space of the socket pointing towards the pump housing.
  • the outlet connector space can also include a recess in the pump body that is covered by the outlet connector, and in particular can consist of these two partial spaces.
  • the outlet socket space can consist of the recess in the pump body covered by the outlet socket.
  • the reduction in the cross-section with which the outlet connector is attached to the pump body which is associated with the measure that only the outlet valve bore extends from the outlet connector space, but not the pressure-limiting valve bore, increases the ratio of the connection length along which the connector extends along its circumference can be attached to the pump housing, to the cross-section with which the outlet port is attached to the pump body.
  • the attachment of the outlet port is able to withstand higher pressures of the fuel being pumped.
  • the pressure-limiting valve bore is closed on the side of its outlet with a ball or a plug, the outlet valve bore being connected to the pressure-limiting valve bore by a high-pressure connection bore located in the high-pressure region.
  • the fluidic communication between the outlet and the pressure-limiting valve then takes place through the high-pressure connection hole only inside the pump housing.
  • a simple and reliable sealing point is realized by closing the pressure relief valve bore with a ball or a plug.
  • the pressure-limiting valve bore is connected to the inlet valve region by a low-pressure connecting bore located in the low-pressure region.
  • the cross section of the low-pressure connection bore can be smaller than the cross section of the pressure-limiting valve bore.
  • the low-pressure connection hole acts as a throttle and pressure pulsations from the high-pressure area only reach the inlet valve area to a weaker extent.
  • the low-pressure connection bore and the pressure-limiting valve bore are angled from one another at an angle different from 0° in a projection along the longitudinal direction and/or that the low-pressure connection bore and the pressure-limiting valve bore are in at least one projection perpendicular to the longitudinal direction are angled from each other at an angle different from 0°. In these cases, a more efficient use of the space available in the pump housing or pump body for inner contours is achieved.
  • the low-pressure connection hole is angled in the at least one projection perpendicular to the longitudinal direction at an angle different from 0° from the pressure-limiting valve hole such that the low-pressure connection hole with respect to the longitudinal direction and is directed toward the intake valve with respect to its direction pointing from the pressure relief valve bore to the intake valve area.
  • the low-pressure connection bore and the pressure-limiting valve bore are coaxial with one another.
  • the two bores can then be made in a single drilling process, for example with a step drill.
  • a bore in particular outlet valve bore, pressure relief valve bore, low-pressure connection bore, high-pressure connection bore, etc.
  • the bore has an axial symmetry whose axis of symmetry corresponds to the axis of rotation of the twist drill. This axis of symmetry then indicates the direction in which the hole is oriented.
  • the bore can basically be a through bore through the pump housing or the pump body or a blind bore which ends at a bore bottom arranged in the pump housing or in the pump body.
  • the exit of a bore is the side of the bore that is first produced by machining when the drill penetrates into the pump housing or the pump body. In the case of blind holes, this is always the side opposite the bottom of the hole.
  • the mouth of a bore is therefore the side of the bore opposite the outlet of a bore if the bore meets another inner contour of the pump housing or pump body there or emerges from the pump housing or pump body.
  • the bores of the present invention are free of undercuts, particularly when viewed from their exit.
  • the bore wall in a through bore is the inner contour represented by the through bore;
  • the wall of the hole is that part of the inner contour represented by the through hole that is not the bottom of the hole.
  • the high-pressure area is understood to be the entire space that communicates with the outlet easily, in particular without further interposed valves, so that a uniform pressure is established in the high-pressure area, for example 500 bar when the pump is in operation.
  • the low-pressure area is understood to mean the entire space that communicates with the inlet without further ado, in particular without further interposed valves, so that a uniform pressure is established in the low-pressure area during operation of the pump and when the pump is connected to the inlet Low pressure pump for example 5 bar.
  • the inner contours of the high-pressure fuel pump through which fuel flows finally consist of the low-pressure area, the pumping chamber and the high-pressure area. These areas are separated from each other by the inlet valve, the outlet valve and the pressure relief valve.
  • the fuel can be, for example, a fuel such as gasoline.
  • an angle different from 0° can be an angle that differs significantly from 0°, that is, for example, is at least 2° or at least 5°.
  • it can be an angle between 2° and 90°.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic representation of a fuel system for an internal combustion engine.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a detailed example of a pressure-limiting valve, as can be used in the embodiments according to FIG. 2 or 4.
  • FIG. 3 shows a detailed example of a pressure-limiting valve, as can be used in the embodiments according to FIG. 2 or 4.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a fuel system 1 for an internal combustion engine (not shown further) in a simplified schematic representation.
  • fuel is supplied from a fuel tank 2 via a suction line 4 by means of a pre-supply pump 6 and a low-pressure line 8 via an inlet connection 20 to a high-pressure fuel pump 10 designed as a piston pump.
  • An inlet valve 14 is arranged fluidically downstream of the inlet connection piece 20 .
  • a low-pressure region 28 of the high-pressure fuel pump 10 is located fluidically between the inlet connection 20 and the inlet valve 14.
  • a delivery chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10 is located downstream of the inlet valve 14. Pressure pulsations in the low-pressure region 28 can be damped by means of a pressure damper device.
  • the inlet valve 14 can be forced open via an actuating device designed here as an electromagnetic actuator 30 .
  • the actuating device and thus the intake valve 14 can be controlled via a control unit 32 .
  • a pump piston 18 of the high-pressure fuel pump 10 can be moved up and down along a longitudinal axis running in the longitudinal direction LA, to which the pump piston 18 is axially symmetrical, by means of a drive 36 embodied here as a cam disk, which is illustrated in Figure 1 by a double arrow 40 is.
  • An outlet valve 37 is arranged fluidically between the pumping chamber 16 and an outlet connection 35 of the high-pressure fuel pump 10 and can open towards the outlet connection 35 and a high-pressure accumulator 45 (“rail”) located further downstream.
  • a high-pressure region 29 of the high-pressure fuel pump 10 extends fluidically between the outlet valve 37 and the outlet connection piece 35 .
  • the high-pressure area 29 and the low-pressure area 28 are directly connected to one another via a pressure-limiting valve 22, which opens when a limit pressure is exceeded in the high-pressure area 29 of the high-pressure fuel pump 10 or in the high-pressure accumulator 45 communicating with it.
  • the pressure-limiting valve 22 is designed as a spring-loaded check valve and can open toward the low-pressure area 28 of the high-pressure fuel pump 10 . In this way, the pressure that can be generated by the high-pressure fuel pump 10 in the high-pressure accumulator 45 is limited.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a high-pressure fuel pump 10 as a first exemplary embodiment of the invention.
  • the high-pressure fuel pump 10 has an inlet 11 designed as an inlet connection piece 20 .
  • the inlet 11 communicates with the entire low-pressure area 28 of the high-pressure fuel pump 10 without the interposition of valves.
  • the high-pressure fuel pump 10 has an outlet 34 designed as an outlet connector 35 .
  • the outlet 34 communicates with the entire high-pressure area 29 of the high-pressure fuel pump 10 without the interposition of valves.
  • the non-visible fluidic connection between the inlet 11 and the damper chamber 28a can, for example, comprise a filter bore in which a filter element is arranged, which frees a fuel flowing through the filter bore from entrained solid particles above a minimum size.
  • the inlet valve 14 can be forced open by a tappet 31 driven by the actuator 30 .
  • the actuator 30 has an actuator housing 30a which is fixed to the pump housing 12 and in which an electromagnetic coil 30b is arranged, which can be energized via an externally accessible electrical connection 30c of the high-pressure fuel pump 10 .
  • the high-pressure fuel pump 10 has a pressure-limiting valve 22, which fluidly connects the high-pressure area 29 to the low-pressure area 28 and opens towards the low-pressure area 28, so that fuel flows out of the high-pressure area 29 into the low-pressure area 28 when the pressure difference between fuel in the high-pressure area 29 and fuel in the low pressure region 28 exceeds a cracking pressure.
  • the arrangement of the pressure-limiting valve 22 in the high-pressure fuel pump 10 according to the invention will now be discussed further by way of example.
  • the pressure relief valve 22 fluidly connects the high-pressure area 29 to an inlet valve area 28c of the low-pressure area 28 and opens towards the inlet valve area 28c, so that fuel flows out of the high-pressure area 29 into the inlet valve area 28c when the pressure difference between fuel in the high-pressure area 29 and fuel in low-pressure region 28 exceeds an opening pressure, with inlet valve region 28c of low-pressure region 28 being located geometrically between inlet valve 14 and an electromagnetic actuator 30 of high-pressure fuel pump 10 that acts on inlet valve 14 via a tappet 31.
  • the outlet 34 is designed as an outlet connector 35 fixed to the pump housing 12, and an outlet connector space 35a is formed between the pump housing 12 and the outlet connector 35, from which both the outlet valve bore 37a and the pressure-limiting valve bore 22a emanate.
  • Pressure-limiting valve bore 22a and the outlet valve bore 37a communicate with one another via the outlet connection space 35a arranged between the pump housing 12 and the outlet connection 35 .
  • the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a are angled from one another in a projection along the longitudinal direction LA at an angle different from 0°, for example at least 20°. It can be provided that the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a are angled from one another in at least one projection perpendicular to the longitudinal direction LA at an angle different from 0°, for example at least 20°.
  • this can be done in such a way that the low-pressure connection bore 28b is angled in the at least one projection perpendicular to the longitudinal direction LA at an angle other than 0° from the pressure-limiting valve bore 22a such that the low-pressure connection bore 28b with respect to the longitudinal direction LA and with respect to its direction pointing from the pressure relief valve bore 22a to the inlet valve area 28c is directed towards the inlet valve 14 .
  • the pressure-limiting valve 22 from FIG. 2 (it can also be the pressure-limiting valve 22 shown in FIG. 4) is enlarged in FIG. 3 and shown as an example. It has a valve seat body 38 which is pressed into the pressure relief valve bore 22a or into a housing of the pressure relief valve 22 and on which a conical valve seat 42 is formed.
  • the pressure-limiting valve 22 also has a valve element 44 which has the shape of a sphere and which comes into sealing contact with the valve seat 42 .
  • the valve element 44 is pressed in the closing direction by a holding element 46 and the holding element 46 is pressed in the closing direction by a coil spring 52 .
  • the spiral spring 52 is supported on a housing of the pressure relief valve 22 or directly on the pump housing 12 .
  • the spiral spring 52 is in contact with a radially outer area 464 of the holding element 46 .
  • a radially inner area 465 of the holding element 46 is received by the spiral spring 52 .
  • the opening pressure of the pressure-limiting valve 22 is defined by the stiffness of the spiral spring 52 and by the area acting on the pressure-limiting valve at the same time the maximum pressure difference that the high-pressure fuel pump 10 is able to generate between its inlet 11 and its outlet 34 .
  • the spiral spring 52 is arranged on a pressure-limiting valve bore formed between the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a 22a pointing annular step 22.2 is supported.
  • FIG. 4 A second exemplary embodiment is shown in FIG. 4 in a sectional view. It differs from the first exemplary embodiment in that only the outlet valve bore 37a, but not the pressure-limiting valve bore 22a, emanates from the outlet connector space 35a. Instead, it is provided in this exemplary embodiment that the pressure relief valve bore 22a is closed on the side of its outlet 22aa with a ball 56 pressed particularly into the pressure relief valve bore 22a or a plug 57 pressed particularly into the pressure relief valve bore 22a, with the outlet valve bore 37a being connected to the pressure relief valve bore 22a by a in the high-pressure area 29 lying high-pressure connection bore 29a is connected.
  • the high-pressure connection bore 29a starts from the damping area 28a and is closed on its outlet side 29aa with a ball 56 pressed into it or a plug 57 pressed into it.
  • the outlet connector 34 can be made smaller than in the first exemplary embodiment, for example, an (outer) diameter with which the outlet connector 35 is fixed to the pump housing 12 in this arrangement can be smaller than the sum of the diameter of the pressure-limiting valve bore 22a and the diameter of the Outlet valve bore 37a, in particular even smaller than 0.9 times this sum.
  • the robustness of the connection of the outlet connector 35 to the pump housing 12 is increased in this way, because while the hydraulic forces acting on the outlet connector 35 are proportional to the cross-sectional area covered by it, the connection length with which the Outlet nozzle 35 is fixed to the pump housing 12, only proportional to the extent of the cross-sectional area covered by it, ie proportional to the square root of the cross-sectional area covered by it.
  • the pressure-limiting valve bore 22a, the outlet valve bore 37a and the low-pressure connection bore 28b and what has been said about the relations between these bores also applies to this second exemplary embodiment.
  • the high-pressure connection bore 29a can have a cross section that is smaller than the respective cross sections of the pressure-limiting valve bore 22a, the outlet valve bore 37a and the low-pressure connection bore 28b, for example each at most half as large.
  • the high-pressure communication bore 29a may have a cross section that is smaller than the respective cross sections of the pressure relief valve bore 22a and the outlet valve bore 37a but larger than that of the low-pressure communication bore 28b.

Landscapes

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Abstract

A high-pressure fuel pump (10) having an inlet valve (14) and a pressure-limiting valve (22) which fluidically connects a high-pressure region (29) to an inlet valve region (28c) located, in terms of geometry, between the inlet valve (14) and an electromagnetic actuator (30) of the high-pressure fuel pump (10), which acts upon the inlet valve (14) via a tappet (31).

Description

Beschreibung Description
Titel title
Kraftstoff-Hochdruckpumpe high-pressure fuel pump
Stand der Technik State of the art
Aus dem Stand der Technik, zum Beispiel aus der EP 2344749 B1 der Anmelderin, ist bereits eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem Einlass zur Zuführung von Kraftstoff, mit einem Auslass zur Ausgabe von verdichtetem Kraftstoff, mit einem Pumpengehäuse, einem im Pumpengehäuse angeordneten Förderraum, mit einem im Pumpengehäuse längs einer Längsrichtung verschiebbaren Pumpenkolben, der den Förderraum begrenzt, mit einem zwischen dem Einlass und dem Förderraum angeordneten Einlassventil, das zum Förderraum hin öffnet, mit einem zwischen dem Förderraum und dem Auslass angeordneten Auslassventil, das vom Förderraum weg öffnet, mit einem Hochdruckbereich, derfluidisch zwischen dem Auslassventil und dem Auslass erstreckt ist, mit einem Niederdruckbereich, der fluidisch zwischen dem Einlass und dem Einlassventil erstreckt ist, und mit einem Druckbegrenzungsventil, das den Hochdruckbereich mit dem Niederdruckbereich fluidisch verbindet und zum Niederdruckbereich hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich einen Öffnungsdruck überschreitet, bekannt. From the prior art, for example from the applicant's EP 2344749 B1, there is already a high-pressure fuel pump with an inlet for supplying fuel, with an outlet for dispensing compressed fuel, with a pump housing, with a delivery chamber arranged in the pump housing a pump piston that can be displaced in the pump housing along a longitudinal direction and delimits the delivery chamber, with an inlet valve that is arranged between the inlet and the delivery chamber and opens towards the delivery chamber, with an outlet valve that is arranged between the delivery chamber and the outlet and opens away from the delivery chamber, with a High-pressure area that extends fluidly between the outlet valve and the outlet, with a low-pressure area that extends fluidly between the inlet and the inlet valve, and with a pressure relief valve that fluidly connects the high-pressure area to the low-pressure area and opens to the low-pressure area, so that fuel au s flows out of the high-pressure area into the low-pressure area when the pressure difference between fuel in the high-pressure area and fuel in the low-pressure area exceeds an opening pressure.
Gemäß dem oben genannten Stand der Technik ist vorgesehen, dass ein Auslass des Druckbegrenzungsventils mit einem zum Niederdruckbereich gehörenden Aufnahmeraum eines Druckdämpfers der Kraftstoff- Hochdruckpumpe verbunden ist. According to the prior art mentioned above, it is provided that an outlet of the pressure-limiting valve is connected to a receiving chamber of a pressure damper of the high-pressure fuel pump, which chamber belongs to the low-pressure region.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Die Erfindung geht von der Beobachtung der Erfinder aus, dass die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung zu einer potentiell übermäßigen mechanischen Belastung des Druckdämpfers führt. Indem Druckpulsationen aus dem Hochdruckbereich durch das Druckbegrenzungsventil hindurch in den Aufnahmeraum gelangen und dort auf den eigentlich lediglich für den Niederdruck ausgelegten Druckdämpfer beaufschlagen, kommt es an diesem zu Verschleiß und zu unerwünschter Schallbildung. Darüber hinaus wird die eigentliche Funktion des Druckdämpfers, Druckpulsationen zu dämpfen, deren Quelle im Niederdruckbereich der Kraftstoff-Hochdruckpumpe liegen, beeinträchtigt. The invention is based on the inventors' observation that the solution known from the prior art leads to a potentially excessive mechanical load on the pressure damper. By getting pressure pulsations from the high-pressure area through the pressure relief valve into the receiving space and there on the actually only for the If you apply pressure to a pressure damper designed for low pressure, wear and tear and unwanted noise will occur. In addition, the actual function of the pressure damper to dampen pressure pulsations, the source of which is in the low-pressure area of the high-pressure fuel pump, is impaired.
Um die mit der Druckbegrenzungsfunktion der Kraftstoff-Hochdruckpumpe einhergehende mechanische Belastung bzw. den Verschleiß und überdies die Schallbildung zu minimieren, ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Druckbegrenzungsventil den Hochdruckbereich mit einem Einlassventilbereich des Niederdruckbereichs fluidisch verbindet und zum Einlassventilbereich hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Einlassventilbereich abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich einen Öffnungsdruck überschreitet, wobei sich der Einlassventilbereich des Niederdruckbereichs geometrisch zwischen dem Einlassventil und einem das Einlassventil über einen Stößel beaufschlagenden elektromagnetischen Aktor der Kraftstoff-Hochdruckpumpe befindet. In order to minimize the mechanical stress and wear associated with the pressure-limiting function of the high-pressure fuel pump and also the generation of noise, it is therefore provided according to the invention that the pressure-limiting valve fluidically connects the high-pressure area with an inlet valve area of the low-pressure area and opens towards the inlet valve area, so that fuel flows out of the High-pressure area flows into the inlet valve area when the pressure difference between fuel in the high-pressure area and fuel in the low-pressure area exceeds an opening pressure, with the inlet valve area of the low-pressure area being located geometrically between the inlet valve and an electromagnetic actuator of the high-pressure fuel pump that acts on the inlet valve via a tappet.
Bei dem elektromagnetischen Aktor der Kraftstoff-Hochdruckpumpe kann es sich um eine Komponente handeln, die ein Aktorgehäuse aufweist, das am Pumpengehäuse fixiert ist, insbesondere mit dem Pumpengehäuse verschraubt, verpresst oder verschweißt ist. Der elektromagnetische Aktor kann eine pumpenfeste elektrische Spule aufweisen und einen mit dieser verbundenen elektrischen Anschluss aufweisen. Beispielsweise kann ein entsprechend der Bestromung der Spule verschieblicher Anker vorgesehen sein, der mit einem Stößel mechanisch gekoppelt ist. Der Stößel ist somit insbesondere durch den elektromagnetischen Aktor verschiebbar, um das Einlassventil zu öffnen bzw. zu schließen, insbesondere senkrecht zur Längsrichtung der Kraftstoff- Hochdruckpumpe. The electromagnetic actuator of the high-pressure fuel pump can be a component that has an actuator housing that is fixed to the pump housing, in particular screwed, pressed or welded to the pump housing. The electromagnetic actuator can have a pump-proof electrical coil and have an electrical connection connected to it. For example, an armature that can be displaced according to the energization of the coil can be provided, which is mechanically coupled to a plunger. The tappet can thus be displaced, in particular by the electromagnetic actuator, in order to open or close the inlet valve, in particular perpendicular to the longitudinal direction of the high-pressure fuel pump.
Der elektromagnetischen Aktor kann beispielsweise derart ausgeführt sein, dass er den Stößel nur dann in eine das Einlassventil öffnende Position vorschiebt, wenn die elektrische Spule bestromt ist. Alternativ kann der elektromagnetische Aktor beispielsweise derart ausgeführt sein, dass er dem Stößel nur dann ermöglicht, sich zurückzuziehen, sodass das Einlassventil gegebenenfalls schließen kann, wenn die elektrische Spule bestromt ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Auslassventil in einer Auslassventilbohrung des Pumpengehäuses fixiert ist und dass das Druckbegrenzungsventil in einer Druckbegrenzungsventilbohrung des Pumpengehäuses fixiert ist. The electromagnetic actuator can be designed, for example, in such a way that it only advances the tappet into a position that opens the intake valve when the electrical coil is energized. Alternatively, the electromagnetic actuator can be designed, for example, in such a way that it only allows the tappet to retract, so that the inlet valve can optionally close when the electrical coil is energized. It can be provided that the outlet valve is fixed in an outlet valve bore of the pump housing and that the pressure relief valve is fixed in a pressure relief valve bore of the pump housing.
Sind weiterhin die Auslassventilbohrung und die Druckbegrenzungsventilbohrung zueinander geometrisch parallel orientiert, so hat dies zum einen den Vorteil, dass eine Bearbeitung, beispielsweise Zerspanung, des Pumpengehäuses zur Herstellung der Druckbegrenzungsventilbohrung und der Auslassventilbohrung erleichtert wird, da die Bearbeitung in die gleiche Richtung und somit beispielsweise sogar mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig, erfolgen kann. If the outlet valve bore and the pressure-limiting valve bore are also oriented geometrically parallel to one another, this has the advantage that machining, for example machining, of the pump housing to produce the pressure-limiting valve bore and the outlet valve bore is facilitated, since the machining is in the same direction and thus, for example, even with the same tool and/or, for example, at the same time.
Zum anderen wird hierdurch die Montage der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erleichtert, da die dem Druckbegrenzungsventil und dem Auslassventil zugehörigen Bohrungen in die gleiche Richtung weisen und das Druckbegrenzungsventil und das Auslassventil somit in einfacher Weise, beispielsweise mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig eingebracht werden können. On the other hand, this makes it easier to assemble the high-pressure fuel pump, since the bores associated with the pressure-limiting valve and the outlet valve point in the same direction, and the pressure-limiting valve and the outlet valve can therefore be inserted easily, for example with the same tool and/or, for example, at the same time .
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Auslass als ein an dem Pumpengehäuse fixierter Auslassstutzen ausgebildet ist. Der Auslassstutzen hat insbesondere eine rohrartige Grundgestalt und kann beispielsweise an dem Pumpengehäuse verschweißt oder verschraubt sein und ferner seinerseits Mittel umfassen, mit denen an ihm eine Hochdruckleitung dicht befestigt werden kann, beispielsweise ein Gewinde oder dergleichen. In a further development it is provided that the outlet is designed as an outlet connector fixed to the pump housing. In particular, the outlet connection has a tubular basic shape and can be welded or screwed to the pump housing, for example.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Pumpengehäuse und dem Auslassstutzen ein Auslassstutzenraum ausgebildet ist. Der Auslassstutzenraum kann einerseits aus dem zu dem Pumpengehäuse weisenden Teil des Innenraums des Stutzens bestehen bzw. diesen umfassen. Der Auslassstutzenraum kann zusätzlich auch eine von dem Auslassstutzen abgedeckte Ausnehmung in dem Pumpenkörper umfassen, insbesondere aus diesen beiden Teilräumen bestehen. Alternativ kann der Auslassstutzenraum aus der von dem Auslassstutzen abgedeckten Ausnehmung in dem Pumpenkörper bestehen. Provision can furthermore be made for an outlet connection space to be formed between the pump housing and the outlet connection. On the one hand, the outlet socket space can consist of or comprise the part of the interior space of the socket pointing towards the pump housing. The outlet connector space can also include a recess in the pump body that is covered by the outlet connector, and in particular can consist of these two partial spaces. Alternatively, the outlet socket space can consist of the recess in the pump body covered by the outlet socket.
Es kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Auslassventilbohrung und die Druckbegrenzungsventilbohrung beide von dem Auslassstutzenraum ausgehen. Dies vermindert die Anzahl der Teile aus denen die Kraftstoff- Hochdruckpumpe zusammengesetzt ist und die Anzahl der in der Kraftstoff- Hochdruckpumpe erforderlichen Dichtstellen. It can be provided in a further development that the outlet valve bore and the pressure-limiting valve bore are both separated from the outlet connector space go out. This reduces the number of parts from which the high-pressure fuel pump is composed and the number of sealing points required in the high-pressure fuel pump.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass lediglich die Auslassventilbohrung von dem Auslassstutzenraum ausgeht, nicht aber dieAlternatively, it can be provided that only the outlet valve bore extends from the outlet connection space, but not the
Druckbegrenzungsventilbohrung. Das hat den Vorteil, dass ein durchströmter Querschnitt des Auslassstutzenraums wesentlich verkleinert werden kann und somit auch der Querschnitt, mit dem der Auslassstutzen an dem Pumpenkörper befestigt ist. Dies verbessert die Zuverlässigkeit bzw. Druckfestigkeit, mit der der Auslassstutzen an dem Pumpengehäuse befestigt werden kann, denn der Querschnitt mit dem der Auslassstutzen an dem Pumpenkörper befestigt ist, verhält sich proportional zu der Kraft, die auf den Stutzen wirkt, wenn Kraftstoff, der unter Hochdruck steht, gefördert wird. Die Anbindungslänge, entlang der der Stutzen entlang seines Umfangs an dem Pumpengehäuse befestigt werden kann, ist hingegen lediglich proportional zur Wurzel aus dem Querschnitt, mit dem der Auslassstutzen an dem Pumpenkörper befestigt ist. Die mit der Maßnahme, dass lediglich die Auslassventilbohrung von dem Auslassstutzenraum ausgeht, nicht aber die Druckbegrenzungsventilbohrung, einhergehende Verkleinerung des Querschnitts, mit dem der Auslassstutzen an dem Pumpenkörper befestigt ist, vergrößert also das Verhältnis aus der Anbindungslänge, entlang der der Stutzen entlang seines Umfangs an dem Pumpengehäuse befestigt werden kann, zu dem Querschnitt, mit dem der Auslassstutzen an dem Pumpenkörper befestigt ist. Somit vermag die Befestigung des Auslassstutzens höheren Drücken des geförderten Kraftstoffs standzuhalten. Relief Valve Bore. This has the advantage that a cross-section of the outlet connector space through which flow occurs can be significantly reduced and thus also the cross-section with which the outlet connector is fastened to the pump body. This improves the reliability or pressure resistance with which the outlet port can be attached to the pump housing, because the cross section with which the outlet port is attached to the pump body is proportional to the force that acts on the port when fuel is under High pressure is being promoted. The connection length along which the socket can be attached to the pump housing along its circumference, however, is only proportional to the square root of the cross section with which the outlet socket is attached to the pump body. The reduction in the cross-section with which the outlet connector is attached to the pump body, which is associated with the measure that only the outlet valve bore extends from the outlet connector space, but not the pressure-limiting valve bore, increases the ratio of the connection length along which the connector extends along its circumference can be attached to the pump housing, to the cross-section with which the outlet port is attached to the pump body. Thus, the attachment of the outlet port is able to withstand higher pressures of the fuel being pumped.
Es kann, beispielsweise in Weiterbildung hierzu, vorgesehen sein, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung auf der Seite ihres Ausgangs mit einer Kugel oder einem Stopfen verschlossen ist, wobei die Auslassventilbohrung mit der Druckbegrenzungsventilbohrung durch eine im Hochdruckbereich liegende Hochdruck-Verbindungsbohrung verbunden ist. Die fluidische Kommunikation zwischen Auslass und Druckbegrenzungsventil erfolgt dann durch die Hochdruck-Verbindungsbohrung lediglich im Inneren des Pumpengehäuses. Gleichzeitig wird durch den Verschluss der Druckbegrenzungsventilbohrung durch eine Kugel oder einen Stopfen eine einfache und zuverlässige Dichtstelle realisiert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung durch eine im Niederdruckbereich liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung mit dem Einlassventilbereich verbunden ist. It can be provided, for example in a further development, that the pressure-limiting valve bore is closed on the side of its outlet with a ball or a plug, the outlet valve bore being connected to the pressure-limiting valve bore by a high-pressure connection bore located in the high-pressure region. The fluidic communication between the outlet and the pressure-limiting valve then takes place through the high-pressure connection hole only inside the pump housing. At the same time, a simple and reliable sealing point is realized by closing the pressure relief valve bore with a ball or a plug. In particular, it is provided that the pressure-limiting valve bore is connected to the inlet valve region by a low-pressure connecting bore located in the low-pressure region.
Es kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt der Niederdruck- Verbindungsbohrung geringer ist als der Querschnitt der Druckbegrenzungsventilbohrung. Dadurch wirkt die Niederdruck- Verbindungsbohrung als Drossel und Druckpulsationen aus dem Hochdruckbereich erreichen nur abgeschwächt den Einlassventilbereich. Provision can be made for the cross section of the low-pressure connection bore to be smaller than the cross section of the pressure-limiting valve bore. As a result, the low-pressure connection hole acts as a throttle and pressure pulsations from the high-pressure area only reach the inlet valve area to a weaker extent.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Niederdruck- Verbindungsbohrung und die Druckbegrenzungsventilbohrung in einer Projektion längs der Längsrichtung unter einem von 0° verschiedenen Winkel voneinander abgewinkelt sind und/oder dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung und die Druckbegrenzungsventilbohrung in mindestens einer Projektion senkrecht zur Längsrichtung unter einem von 0° verschiedenen Winkel voneinander abgewinkelt sind. In diesen Fällen wird eine effizientere Nutzung des in dem Pumpengehäuse bzw. Pumpenkörper für Innenkonturen zur Verfügung stehenden Raums erreicht. Additionally or alternatively, it can be provided that the low-pressure connection bore and the pressure-limiting valve bore are angled from one another at an angle different from 0° in a projection along the longitudinal direction and/or that the low-pressure connection bore and the pressure-limiting valve bore are in at least one projection perpendicular to the longitudinal direction are angled from each other at an angle different from 0°. In these cases, a more efficient use of the space available in the pump housing or pump body for inner contours is achieved.
Die gleiche Wirkung wird durch eine Weiterbildung erzielt, gemäß der vorgesehen ist, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung in der mindestens einen Projektion senkrecht zur Längsrichtung derart unter einem von 0° verschiedenen Wnkel von der Druckbegrenzungsventilbohrung abgewinkelt ist, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung hinsichtlich der Längsrichtung und hinsichtlich ihrer von der Druckbegrenzungsventilbohrung zu dem Einlassventilbereich weisenden Richtung auf das Einlassventil zu gerichtet ist. The same effect is achieved by a further development, according to which it is provided that the low-pressure connection hole is angled in the at least one projection perpendicular to the longitudinal direction at an angle different from 0° from the pressure-limiting valve hole such that the low-pressure connection hole with respect to the longitudinal direction and is directed toward the intake valve with respect to its direction pointing from the pressure relief valve bore to the intake valve area.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung und die Druckbegrenzungsventilbohrung koaxial zueinander sind. Die beiden Bohrungen können dann durch einen einzigen Bohrprozess, beispielsweise mit einem Stufenbohrer, eingebracht werden. Alternatively, it can be provided that the low-pressure connection bore and the pressure-limiting valve bore are coaxial with one another. The two bores can then be made in a single drilling process, for example with a step drill.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Bohrung (insbesondere Auslassventilbohrung, Druckbegrenzungsventilbohrung, Niederdruck- Verbindungsbohrung, Hochdruck-Verbindungsbohrung, usw.) insbesondere eine Innenkontur des Pumpengehäuses bzw. des Pumpenkörpers verstanden, die durch einen rotierenden Spiralbohrer von außen zerspanend in das Pumpengehäuse bzw. den Pumpenkörper einbringbar ist. So weist die Bohrung insbesondere eine axiale Symmetrie auf, deren Symmetrieachse der Rotationsachse des Spiralbohrers entspricht. Diese Symmetrieachse gibt dann die Richtung an, in der die Bohrung orientiert ist. Es kann sich bei der Bohrung vorliegend grundsätzlich um eine Durchgangsbohrung durch das Pumpengehäuse bzw. den Pumpenkörper handeln oder um eine Sacklochbohrung handeln, die an einem im Pumpengehäuse bzw. im Pumpenkörper angeordneten Bohrungsgrund endet. Der Ausgang einer Bohrung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Seite der Bohrung, die beim Eindringen des Bohrers in das Pumpengehäuse bzw. den Pumpenkörper zuerst durch Zerspanung entsteht. Bei Sacklochbohrungen ist dies stets die dem Bohrungsgrund gegenüberliegende Seite. Die Mündung einer Bohrung ist demnach die dem Ausgang einer Bohrung gegenüberliegende Seite der Bohrung, falls die Bohrung dort auf eine weitere Innenkontur des Pumpengehäuses bzw. des Pumpenkörpers trifft oder aus dem Pumpengehäuse bzw. Pumpenkörper heraustritt. Die Bohrungen der vorliegenden Erfindung sind insbesondere von ihrem Ausgang aus gesehen frei von Hinterschnitten. In the context of the present invention, a bore (in particular outlet valve bore, pressure relief valve bore, low-pressure connection bore, high-pressure connection bore, etc.) is understood in particular to mean an inner contour of the pump housing or pump body, which is machined from the outside into the Pump housing or the pump body can be introduced. In particular, the bore has an axial symmetry whose axis of symmetry corresponds to the axis of rotation of the twist drill. This axis of symmetry then indicates the direction in which the hole is oriented. In the present case, the bore can basically be a through bore through the pump housing or the pump body or a blind bore which ends at a bore bottom arranged in the pump housing or in the pump body. In the context of the present invention, the exit of a bore is the side of the bore that is first produced by machining when the drill penetrates into the pump housing or the pump body. In the case of blind holes, this is always the side opposite the bottom of the hole. The mouth of a bore is therefore the side of the bore opposite the outlet of a bore if the bore meets another inner contour of the pump housing or pump body there or emerges from the pump housing or pump body. The bores of the present invention are free of undercuts, particularly when viewed from their exit.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Bohrungswand bei einer Durchgangsbohrung die durch die Durchgangsbohrung dargestellte Innenkontur; bei einer Sacklochbohrung ist die Bohrungswand der Teil der durch die Durchgangsbohrung dargestellten Innenkontur, der nicht der Bohrungsgrund ist. In the context of the present invention, the bore wall in a through bore is the inner contour represented by the through bore; In the case of a blind hole, the wall of the hole is that part of the inner contour represented by the through hole that is not the bottom of the hole.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Hochdruckbereich der gesamte Raum verstanden, der mit dem Auslass ohne weiteres, insbesondere ohne weitere zwischengeschaltete Ventile, kommuniziert, so dass sich im Hochdruckbereich ein einheitlicher Druck einstellt, im Betrieb der Pumpe zum Beispiel 500 bar. In the context of the present invention, the high-pressure area is understood to be the entire space that communicates with the outlet easily, in particular without further interposed valves, so that a uniform pressure is established in the high-pressure area, for example 500 bar when the pump is in operation.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Niederdruckbereich der gesamte Raum verstanden, der mit dem Einlass ohne weiteres, insbesondere ohne weitere zwischengeschaltete Ventile, kommuniziert, so dass sich im Niederdruckbereich ein einheitlicher Druck einstellt, im Betrieb der Pumpe und bei einer an den Einlass angeschlossenen Niederdruckpumpe zum Beispiel 5 bar. In the context of the present invention, the low-pressure area is understood to mean the entire space that communicates with the inlet without further ado, in particular without further interposed valves, so that a uniform pressure is established in the low-pressure area during operation of the pump and when the pump is connected to the inlet Low pressure pump for example 5 bar.
Insbesondere bestehen die mit Kraftstoff durchströmten Innenkonturen der Kraftstoff-Hochdruckpumpe abschließend aus dem Niederdruckbereich, dem Förderraum und dem Hochdruckbereich. Diese Bereiche werden durch das Einlassventil, das Auslassventil und das Druckbegrenzungsventil voneinander getrennt. In particular, the inner contours of the high-pressure fuel pump through which fuel flows finally consist of the low-pressure area, the pumping chamber and the high-pressure area. These areas are separated from each other by the inlet valve, the outlet valve and the pressure relief valve.
Bei dem Kraftstoff kann es sich beispielsweise um einen Kraftstoff wie Benzin handeln. The fuel can be, for example, a fuel such as gasoline.
Wo im Rahmen der Erfindung auf einen von 0° verschiedenen Winkel abgestellt wird, kann es sich um einen Winkel handeln, der signifikant von 0° verschieden ist, also beispielsweise mindestens 2° oder mindestens 5° beträgt. Es kann sich beispielsweise um einen Winkel zwischen 2° und 90° handeln. Where an angle different from 0° is used within the scope of the invention, it can be an angle that differs significantly from 0°, that is, for example, is at least 2° or at least 5°. For example, it can be an angle between 2° and 90°.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.
Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Kraftstoffsy stems für eine Brennkraftmaschine. FIG. 1 shows a simplified schematic representation of a fuel system for an internal combustion engine.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of the invention.
Figur 3 zeigt beispielhaft detailliert ein Druckbegrenzungsventil, wie es in den Ausführungsformen gemäß Figur 2 oder 4 verwendet werden kann.FIG. 3 shows a detailed example of a pressure-limiting valve, as can be used in the embodiments according to FIG. 2 or 4. FIG.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the invention.
Figur 1 zeigt ein Kraftstoff System 1 für eine weiter nicht dargestellte Brennkraftmaschine in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Aus einem Kraftstofftank 2 wird im Betreib des Kraftstoffsystems 1 Kraftstoff über eine Saugleitung 4 mittels einer Vorförderpumpe 6 und einer Niederdruckleitung 8 über einen Einlassstutzen 20 einer als Kolbenpumpe ausgeführten Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10 zugeführt. Dem Einlassstutzen 20 ist ein Einlassventil 14 fluidisch nachgeordnet. Fluidisch zwischen dem Einlassstutzen 20 und dem Einlassventil 14 befindet sich ein Niederdruckbereich 28 der Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10. Stromabwärts des Einlassventils 14 befindet sich ein Förderraum 16 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10. Druckpulsationen in dem Niederdruckbereich 28 können mittels einer Druckdämpfervorrichtung gedämpft werden. Das Einlassventil 14 kann über eine hier als elektromagnetischer Aktor 30 ausgebildete Betätigungseinrichtung zwangsweise geöffnet werden. Die Betätigungseinrichtung und damit das Einlassventil 14 sind über eine Steuereinheit 32 ansteuerbar. Ein Pumpenkolben 18 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 kann mittels eines vorliegend als Nockenscheibe ausgeführten Antriebs 36 entlang einer in Längsrichtung LA verlaufenden Längsachse, zu der der Pumpenkolben 18 axial symmetrisch ist, auf und ab bewegt werden, was in der Figur 1 durch einen Doppelpfeil 40 dargestellt ist. Fluidisch zwischen dem Förderraum 16 und einem Auslassstutzen 35 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 ist ein Auslassventil 37 angeordnet, das zu dem Auslassstutzen 35 und einem weiter stromabwärts liegenden Hochdruckspeicher 45 ("Rail") hin öffnen kann. Fluidisch zwischen dem Auslassventil 37 und dem Auslassstutzen 35 ist infolgedessen ein Hochdruckbereich 29 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 erstreckt. FIG. 1 shows a fuel system 1 for an internal combustion engine (not shown further) in a simplified schematic representation. During operation of the fuel system 1, fuel is supplied from a fuel tank 2 via a suction line 4 by means of a pre-supply pump 6 and a low-pressure line 8 via an inlet connection 20 to a high-pressure fuel pump 10 designed as a piston pump. An inlet valve 14 is arranged fluidically downstream of the inlet connection piece 20 . A low-pressure region 28 of the high-pressure fuel pump 10 is located fluidically between the inlet connection 20 and the inlet valve 14. A delivery chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10 is located downstream of the inlet valve 14. Pressure pulsations in the low-pressure region 28 can be damped by means of a pressure damper device. The inlet valve 14 can be forced open via an actuating device designed here as an electromagnetic actuator 30 . The actuating device and thus the intake valve 14 can be controlled via a control unit 32 . A pump piston 18 of the high-pressure fuel pump 10 can be moved up and down along a longitudinal axis running in the longitudinal direction LA, to which the pump piston 18 is axially symmetrical, by means of a drive 36 embodied here as a cam disk, which is illustrated in Figure 1 by a double arrow 40 is. An outlet valve 37 is arranged fluidically between the pumping chamber 16 and an outlet connection 35 of the high-pressure fuel pump 10 and can open towards the outlet connection 35 and a high-pressure accumulator 45 (“rail”) located further downstream. As a result, a high-pressure region 29 of the high-pressure fuel pump 10 extends fluidically between the outlet valve 37 and the outlet connection piece 35 .
Überein Druckbegrenzungsventil 22, das bei Überschreiten eines Grenzdrucks im Hochdruckbereich 29 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 bzw. in dem mit diesem kommunizierenden Hochdruckspeicher 45 öffnet, sind der Hochdruckbereich 29 und der Niederdruckbereich 28 unmittelbar miteinander verbunden. Das Druckbegrenzungsventil 22 ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet und kann zum Niederdruckbereich 28 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 hin öffnen. Auf diese Weise ist der durch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 im Hochdruckspeicher 45 erzeugbare Druck limitiert. The high-pressure area 29 and the low-pressure area 28 are directly connected to one another via a pressure-limiting valve 22, which opens when a limit pressure is exceeded in the high-pressure area 29 of the high-pressure fuel pump 10 or in the high-pressure accumulator 45 communicating with it. The pressure-limiting valve 22 is designed as a spring-loaded check valve and can open toward the low-pressure area 28 of the high-pressure fuel pump 10 . In this way, the pressure that can be generated by the high-pressure fuel pump 10 in the high-pressure accumulator 45 is limited.
Figur 2 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10 in einer Schnittdarstellung. FIG. 2 shows a sectional view of a high-pressure fuel pump 10 as a first exemplary embodiment of the invention.
Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 weist einen als Einlassstutzen 20 ausgebildeten Einlass 11 auf. Ohne Zwischenschaltung von Ventilen kommuniziert der Einlass 11 mit dem gesamten Niederdruckbereich 28 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10. The high-pressure fuel pump 10 has an inlet 11 designed as an inlet connection piece 20 . The inlet 11 communicates with the entire low-pressure area 28 of the high-pressure fuel pump 10 without the interposition of valves.
Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 weist einen als Auslassstutzen 35 ausgebildeten Auslass 34 auf. Ohne Zwischenschaltung von Ventilen kommuniziert der Auslass 34 mit dem gesamten Hochdruckbereich 29 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10. The high-pressure fuel pump 10 has an outlet 34 designed as an outlet connector 35 . The outlet 34 communicates with the entire high-pressure area 29 of the high-pressure fuel pump 10 without the interposition of valves.
Der Auslassstutzen 35 und der Einlassstutzen 20 sind an einem Pumpengehäuse 12 fixiert, in dem auch ein Förderraum 16 angeordnet ist, der von einem längs einer Längsrichtung LA verschiebbaren Pumpenkolben 18 begrenzt wird. Der Niederdruckbereich 28 umfasst einen Dämpferraum 28a, der über eine in diesem Querschnitt nicht sichtbare fluidische Verbindung mit dem Einlass 11 verbundenen ist und der zwischen einem Pumpenkörper 12a des Pumpengehäuses 12 und einem Pumpendeckel 12b des Pumpengehäuses 12 ausgebildet ist. In dem Dämpfungsraum 28a ist ein Membrandämpfer 55 angeordnet, der die Gestalt einer durch zwei Metallmembranen gebildeten flachen und komprimierbaren Dose haben kann. The outlet connector 35 and the inlet connector 20 are fixed to a pump housing 12 in which a pumping chamber 16 is also arranged, which is delimited by a pump piston 18 that can be displaced along a longitudinal direction LA. The low-pressure region 28 includes a damper chamber 28a which is connected to the inlet 11 via a fluidic connection not visible in this cross section and which is formed between a pump body 12a of the pump housing 12 and a pump cover 12b of the pump housing 12 . A membrane damper 55 is arranged in the damping space 28a, which can have the shape of a flat and compressible box formed by two metal membranes.
Die nicht sichtbare fluidische Verbindung zwischen dem Einlass 11 und dem Dämpferraum 28a kann beispielsweise eine Filterbohrung umfassen, in der ein Filterelement angeordnet ist, das einen die Filterbohrung durchströmenden Kraftstoff von mitgeführten festen Partikeln oberhalb einer Mindestgröße befreit. The non-visible fluidic connection between the inlet 11 and the damper chamber 28a can, for example, comprise a filter bore in which a filter element is arranged, which frees a fuel flowing through the filter bore from entrained solid particles above a minimum size.
An dem in der Figur 2 unteren Abschnitt des Pumpenkörpers 12a ist ein Dichtungsträger 60 befestigt und zwischen dem Pumpenkörper 12a und dem Dichtungsträger 60 ist ein Stufenraum 28d ausgebildet. Der Stufenraum 28d kommuniziert über eine in diesem Querschnitt nicht sichtbare Durchgangsbohrung durch den Pumpenkörper 12a mit dem Dämpfungsraum 28a und ist somit Teil des Niederdruckbereichs 28. A seal carrier 60 is fastened to the lower section of the pump body 12a in FIG. 2, and a stepped space 28d is formed between the pump body 12a and the seal carrier 60. The stepped space 28d communicates with the damping space 28a via a through hole, which is not visible in this cross section, through the pump body 12a and is therefore part of the low-pressure region 28.
Der Förderraum 16 wird zum Niederdruckbereich 28 hin durch ein Einlassventil 14 begrenzt, dass bei entsprechender Druckdifferenz zum Förderraum 16 hin öffnet. The conveying chamber 16 is delimited towards the low-pressure region 28 by an inlet valve 14 that opens toward the conveying chamber 16 when there is a corresponding pressure difference.
Um die Fördermenge der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 zu steuern, kann das Einlassventil 14 durch einen von dem Aktor 30 angetriebenen Stößel 31 zwangsweise geöffnet werden. Hierzu weist der Aktor 30 ein an dem Pumpengehäuse 12 fixiertes Aktorgehäuse 30a auf, in dem eine elektromagnetische Spule 30b angeordnet ist, die über einen von außen zugänglichen elektrischen Anschluss 30c der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 bestrombar ist. In order to control the delivery quantity of the high-pressure fuel pump 10 , the inlet valve 14 can be forced open by a tappet 31 driven by the actuator 30 . For this purpose, the actuator 30 has an actuator housing 30a which is fixed to the pump housing 12 and in which an electromagnetic coil 30b is arranged, which can be energized via an externally accessible electrical connection 30c of the high-pressure fuel pump 10 .
Geometrisch zwischen dem Einlassventil 14 und dem Aktor 30 ist in dem Pumpengehäuse ein Einlassventilbereich 28c des Niederdruckbereichs 28 ausgebildet. Er kommuniziert über die in diesem Querschnitt sichtbare Bohrung 28f mit dem Dämpfungsbereich 28a. Der Förderraum 16 wird zum Hochdruckbereich 29 hin durch ein Auslassventil 37 begrenzt, das bei entsprechender Druckdifferenz vom Förderraum 16 weg öffnet.An inlet valve area 28c of the low-pressure area 28 is formed geometrically between the inlet valve 14 and the actuator 30 in the pump housing. It communicates with the damping area 28a via the bore 28f visible in this cross section. The delivery chamber 16 is delimited towards the high-pressure region 29 by an outlet valve 37 which opens away from the delivery chamber 16 when there is a corresponding pressure difference.
In diesem Beispiel ist es in einer Auslassventilbohrung 37a des Pumpengehäuses 12 bzw. des Pumpenkörpers 12a angeordnet. Es weist ein bewegliches Ventilelement 37.1 auf, das mit einem Dichtsitz 37.4 zusammenwirkt, der an einem stromaufwärts des Ventilelements 37.1 pumpenfest angeordneten Dichtsitzteil 37.2 ausgebildet ist. Über eine pumpenfest angeordnete Gegenplatte 37.5 ist die Beweglichkeit des Ventilelements 37.1 in die stromabwärtige Richtung limitiert. Die Auslassventilbohrung 37a geht von einem zwischen dem Auslassstutzen 35 und dem Pumpengehäuse 12 bzw. dem Pumpenkörper 12a befindlichen Auslassstutzenraum 35a aus. In this example, it is arranged in an outlet valve bore 37a of the pump housing 12 or of the pump body 12a. It has a movable valve element 37.1 which interacts with a sealing seat 37.4 which is formed on a sealing seat part 37.2 which is arranged fixed to the pump upstream of the valve element 37.1. The mobility of the valve element 37.1 in the downstream direction is limited by a counterplate 37.5 fixed to the pump. The outlet valve bore 37a starts from an outlet connection space 35a located between the outlet connection 35 and the pump housing 12 or the pump body 12a.
Der Pumpenkolben 18 ist als Stufenkolben ausgebildet. Erweist einen ersten, zum Förderraum 16 weisenden Abschnitt 18.1 mit größerem Durchmesser auf und einen zweiten, vom Förderraum weg weisenden Abschnitt 18.2 mit (relativ zum Durchmesser des ersten Abschnitts 18.1) kleinerem Durchmesser auf. The pump piston 18 is designed as a stepped piston. Has a first section 18.1 with a larger diameter, pointing towards the conveying chamber 16, and a second section 18.2, pointing away from the conveying chamber, with a smaller diameter (relative to the diameter of the first section 18.1).
Zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 18.1, 18.2 ist eine in der Figur 2 senkrecht nach unten weisende Ringstufe 18.3 ausgebildet. An annular step 18.3 pointing vertically downwards in FIG. 2 is formed between the first and the second section 18.1, 18.2.
Zwischen dem ersten Abschnitt 18.1 und dem Pumpengehäuse 12 ist eine Hochdruckdichtung 80 angeordnet, in der der Pumpenkolben 18 verschiebbar ist.A high-pressure seal 80, in which the pump piston 18 can be displaced, is arranged between the first section 18.1 and the pump housing 12.
Die Hochdruckdichtung 80 trennt den Förderraum 16 dichtend von dem Niederdruckbereich 28. The high-pressure seal 80 separates the pumping chamber 16 from the low-pressure area 28 in a sealing manner.
Bei der Hochdruckdichtung 80 kann es sich zum Beispiel um einen separaten Dichtring z.B. aus Metall oder Kunststoff handeln, beispielsweise wie in der WO 19015862 A1 der Anmelderin näher erläutert. Bei der Hochdruckdichtung 80 kann es sich anderseits auch um einen über eine gewisse Länge erstreckten engen Spalt zwischen dem Pumpenkolben 18 und einer Buchse oder zwischen dem Pumpenkolben 18 und dem Pumpengehäuse 12 handeln, beispielsweise wie in der WO 06069819 A1 der Anmelderin näher erläutert. The high-pressure seal 80 can, for example, be a separate sealing ring, e.g. made of metal or plastic, for example as explained in more detail in the applicant's WO 19015862 A1. On the other hand, the high-pressure seal 80 can also be a narrow gap extending over a certain length between the pump piston 18 and a bushing or between the pump piston 18 and the pump housing 12, for example as explained in more detail in the applicant's WO 06069819 A1.
Zwischen dem zweiten Abschnitt 18.2 und dem oben bereits erwähnten Dichtungsträger 60 ist eine Niederdruckdichtung 78 angeordnet, die den Stufenraum 28d des Niederdruckbereichs 28 von dem Raum 100 trennt, der sich außerhalb der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 befindet. In der Niederdruckdichtung 78 ist der Pumpenkolben 18 verschiebbar. Über einen an dem Pumpenkolben 18 fixierten Federteller 19.1 und eine zwischen dem Federteller 19.1 und dem Dichtungsträger 60 eingespannte Pumpenfeder 19.2 ist der Pumpenkolben 18 in die in der Figur 2 nach unten weisende Längsrichtung LA vorgespannt. A low-pressure seal 78 is arranged between the second section 18.2 and the seal carrier 60 already mentioned above, which seal separates the stepped space 28d of the low-pressure region 28 from the space 100 that is located outside of the high-pressure fuel pump 10. The pump piston 18 can be displaced in the low-pressure seal 78 . The pump piston 18 is prestressed in the longitudinal direction LA pointing downwards in FIG.
Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 weist ein Druckbegrenzungsventil 22 auf, das den Hochdruckbereich 29 mit dem Niederdruckbereich 28 fluidisch verbindet und zum Niederdruckbereich 28 hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 29 in den Niederdruckbereich 28 abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich 29 und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich 28 einen Öffnungsdruck überschreitet. Auf die Anordnung des Druckbegrenzungsventil 22 in der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 wird nun weiter exemplarisch eingegangen. The high-pressure fuel pump 10 according to the invention has a pressure-limiting valve 22, which fluidly connects the high-pressure area 29 to the low-pressure area 28 and opens towards the low-pressure area 28, so that fuel flows out of the high-pressure area 29 into the low-pressure area 28 when the pressure difference between fuel in the high-pressure area 29 and fuel in the low pressure region 28 exceeds a cracking pressure. The arrangement of the pressure-limiting valve 22 in the high-pressure fuel pump 10 according to the invention will now be discussed further by way of example.
Dabei ist vorgesehen, dass das Druckbegrenzungsventil 22 den Hochdruckbereich 29 mit einem Einlassventilbereich 28c des Niederdruckbereichs 28 fluidisch verbindet und zum Einlassventilbereich 28c hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 29 in den Einlassventilbereich 28c abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich 29 und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich 28 einen Öffnungsdruck überschreitet, wobei sich der Einlassventilbereich 28c des Niederdruckbereichs 28 geometrisch zwischen dem Einlassventil 14 und einem das Einlassventil 14 übereinen Stößel 31 beaufschlagenden elektromagnetischen Aktor 30 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 befindet. It is provided that the pressure relief valve 22 fluidly connects the high-pressure area 29 to an inlet valve area 28c of the low-pressure area 28 and opens towards the inlet valve area 28c, so that fuel flows out of the high-pressure area 29 into the inlet valve area 28c when the pressure difference between fuel in the high-pressure area 29 and fuel in low-pressure region 28 exceeds an opening pressure, with inlet valve region 28c of low-pressure region 28 being located geometrically between inlet valve 14 and an electromagnetic actuator 30 of high-pressure fuel pump 10 that acts on inlet valve 14 via a tappet 31.
Die Erstreckung des Einlassventilbereichs 28c ist in der Figur 2 exemplarisch mittels eines gestrichelt begrenzten Rechtecks dargestellt. Es kann sich beispielsweise um einen zylindrischen Raumbereich handeln (z.B. basierend auf einem senkrechten Kreiszylinder), dessen Grundflächen parallel zur Längsrichtung LA orientiert sind und lediglich so groß sind, wie es erforderlich ist, damit eine Projektion senkrecht zur Längsachse existiert (z.B. in der in Figur 2 horizontalen Richtung), in der diese Grundflächen die Projektion des Einlassventils 14 und die Projektion der Verbindung zwischen Pumpengehäuse 12 und Aktorgehäuse 30a umschließen. Die Höhe des zylindrischen Raumbereichs kann durch den Abstand zwischen dem Einlassventil 14 und dem Aktor 30 in Richtung dieser Projektion gegeben sein. Im ersten Ausführungsbeispiel ist das Druckbegrenzungsventil 22 in einer Druckbegrenzungsventilbohrung 22a des Pumpengehäuses 12 fixiert, die zu der Auslassventilbohrung 37a geometrisch parallel ist. The extension of the inlet valve area 28c is shown in FIG. 2 as an example by means of a rectangle delimited by dashed lines. For example, it can be a cylindrical spatial area (e.g. based on a vertical circular cylinder) whose base areas are oriented parallel to the longitudinal direction LA and are only as large as is necessary for a projection perpendicular to the longitudinal axis to exist (e.g. in the 2 horizontal direction) in which these base areas enclose the projection of the inlet valve 14 and the projection of the connection between the pump housing 12 and the actuator housing 30a. The height of the cylindrical spatial area can be given by the distance between the inlet valve 14 and the actuator 30 in the direction of this projection. In the first exemplary embodiment, the pressure relief valve 22 is fixed in a pressure relief valve bore 22a of the pump housing 12, which is geometrically parallel to the outlet valve bore 37a.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Auslass 34 als ein an dem Pumpengehäuse 12 fixierter Auslassstutzen 35 ausgebildet und zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem Auslassstutzen 35 ist ein Auslassstutzenraum 35a ausgebildet, von dem sowohl die Auslassventilbohrung 37a als auch die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a ausgehen. According to the first exemplary embodiment, the outlet 34 is designed as an outlet connector 35 fixed to the pump housing 12, and an outlet connector space 35a is formed between the pump housing 12 and the outlet connector 35, from which both the outlet valve bore 37a and the pressure-limiting valve bore 22a emanate.
Der Auslassstutzen 35 erstreckt sich insbesondere quer zur Fließrichtung über den Ausgang der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und über den Ausgang der Auslassventilbohrung 37a hinweg, sodass dieThe outlet connector 35 extends in particular transversely to the direction of flow over the outlet of the pressure relief valve bore 22a and over the outlet of the outlet valve bore 37a, so that the
Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und die Auslassventilbohrung 37a über den zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem Auslassstutzen 35 angeordneten Auslassstutzenraum 35a miteinander kommunizieren. Pressure-limiting valve bore 22a and the outlet valve bore 37a communicate with one another via the outlet connection space 35a arranged between the pump housing 12 and the outlet connection 35 .
Ein (Außen-)Durchmesser, mit dem der Auslassstutzen 35 in dieser Anordnung an dem Pumpengehäuse fixiert ist, ist dabei relativ groß, beispielsweise mindestens so groß wie die Summe aus dem Durchmesser der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und dem Durchmesser der Auslassventilbohrung 37a, insbesondere sogar mindestens so groß wie das 1,2- fache dieser Summe. An (external) diameter with which the outlet connector 35 is fixed to the pump housing in this arrangement is relatively large, for example at least as large as the sum of the diameter of the pressure relief valve bore 22a and the diameter of the outlet valve bore 37a, in particular even at least as large as large as 1.2 times this sum.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a durch eine im Niederdruckbereich 28 liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b mit dem Einlassventilbereich 28c verbunden ist. Dabei ist in diesem Beispiel der Querschnitt der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b geringer als der Querschnitt der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a. Furthermore, it is provided that the pressure-limiting valve bore 22a is connected to the inlet valve region 28c by a low-pressure connecting bore 28b located in the low-pressure region 28 . In this example, the cross section of the low-pressure connection bore 28b is smaller than the cross section of the pressure-limiting valve bore 22a.
Der Querschnitt der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a kann geringer sein als der Querschnitt der Auslassventilbohrung 37a. The cross section of the pressure relief valve bore 22a can be smaller than the cross section of the outlet valve bore 37a.
Es kann vorgesehen sein, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a in einer Projektion längs der Längsrichtung LA unter einem von 0° verschiedenen Winkel, beispielsweise unter mindestens 20°, voneinander abgewinkelt sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a in mindestens einer Projektion senkrecht zur Längsrichtung LA unter einem von 0° verschiedenen Winkel, beispielsweise unter mindestens 20°, voneinander abgewinkelt sind. It can be provided that the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a are angled from one another in a projection along the longitudinal direction LA at an angle different from 0°, for example at least 20°. It can be provided that the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a are angled from one another in at least one projection perpendicular to the longitudinal direction LA at an angle different from 0°, for example at least 20°.
In diesem Ausführbeispiel kann dies derart erfolgen, dass die Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b in der mindestens einen Projektion senkrecht zur Längsrichtung LA derart unter einem von 0° verschiedenen Wnkel von der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a abgewinkelt ist, dass die Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b hinsichtlich der Längsrichtung LA und hinsichtlich ihrer von der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a zu dem Einlassventilbereich 28c weisenden Richtung auf das Einlassventil 14 zu gerichtet ist. In this exemplary embodiment, this can be done in such a way that the low-pressure connection bore 28b is angled in the at least one projection perpendicular to the longitudinal direction LA at an angle other than 0° from the pressure-limiting valve bore 22a such that the low-pressure connection bore 28b with respect to the longitudinal direction LA and with respect to its direction pointing from the pressure relief valve bore 22a to the inlet valve area 28c is directed towards the inlet valve 14 .
Alternativ dazu kann, wie in der Figur 2 dargestellt, vorgesehen sein, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a koaxial zueinander sind. Die Gesamtheit der beiden Bohrungen 22a, 28b kann dann auch als eine Stufenbohrung aufgefasst werden, deren Teil mit größerem Durchmesser von der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a gebildet wird und deren Teil mit kleinerem Durchmesser von der Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b gebildet wird. As an alternative to this, as shown in FIG. 2, provision can be made for the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a to be coaxial with one another. The entirety of the two bores 22a, 28b can then also be interpreted as a stepped bore, the part of which with the larger diameter is formed by the pressure-limiting valve bore 22a and the part of which with the smaller diameter is formed by the low-pressure connection bore 28b.
Das Druckbegrenzungsventil 22 aus der Figur 2 (es kann sich gleichzeitig auch um das in der Figur 4 gezeigte Druckbegrenzungsventil 22 handeln) ist in der Figur 3 vergrößert und beispielhaft dargestellt. Es weist einen in die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a oder in ein Gehäuse des Druckbegrenzungsventils 22 eingepressten Ventilsitzkörper 38 auf, an dem ein kegeliger Ventilsitz 42 ausgebildet ist. Das Druckbegrenzungsventil 22 weist ferner ein Ventilelement 44 auf, das die Form einer Kugel hat und das an dem Ventilsitz 42 zur dichtenden Anlage kommt. Das Ventilelement 44 wird von einem Haltelement 46 in Schließrichtung gedrückt und das Halteelement 46 wird von einer Spiralfeder 52 in Schließrichtung gedrückt. Die Spiralfeder 52 ist an einem Gehäuse des Druckbegrenzungsventils 22 oder unmittelbar an dem Pumpengehäuse 12 abgestützt. Dabei liegt die Spiralfeder 52 an einem radial äußeren Bereich 464 des Haltelements 46 an. Ein radial innerer Bereich 465 des Haltelements 46 wird von der Spiralfeder 52 aufgenommen. Über die Steifigkeit der Spiralfeder 52 und über die an dem Druckbegrenzungsventil wirksame Fläche ist der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventil 22 definiert und damit zugleich die maximale Druckdifferenz, die die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 zwischen ihrem Einlass 11 und ihrem Auslass 34 zu erzeugen vermag. The pressure-limiting valve 22 from FIG. 2 (it can also be the pressure-limiting valve 22 shown in FIG. 4) is enlarged in FIG. 3 and shown as an example. It has a valve seat body 38 which is pressed into the pressure relief valve bore 22a or into a housing of the pressure relief valve 22 and on which a conical valve seat 42 is formed. The pressure-limiting valve 22 also has a valve element 44 which has the shape of a sphere and which comes into sealing contact with the valve seat 42 . The valve element 44 is pressed in the closing direction by a holding element 46 and the holding element 46 is pressed in the closing direction by a coil spring 52 . The spiral spring 52 is supported on a housing of the pressure relief valve 22 or directly on the pump housing 12 . The spiral spring 52 is in contact with a radially outer area 464 of the holding element 46 . A radially inner area 465 of the holding element 46 is received by the spiral spring 52 . The opening pressure of the pressure-limiting valve 22 is defined by the stiffness of the spiral spring 52 and by the area acting on the pressure-limiting valve at the same time the maximum pressure difference that the high-pressure fuel pump 10 is able to generate between its inlet 11 and its outlet 34 .
Nochmals mit Hinblick auf das erste Ausführbeispiel und auf die koaxiale Anordnung von Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und Druckbegrenzungsventilbohrung 22a (siehe Figur 2), kann vorgesehen sein, dass die Spiralfeder 52 an einem zwischen der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a ausgebildeten, zur Druckbegrenzungsventilbohrung 22a hin weisenden Ringstufe 22.2 abgestützt ist. Again with regard to the first exemplary embodiment and the coaxial arrangement of the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a (see Figure 2), it can be provided that the spiral spring 52 is arranged on a pressure-limiting valve bore formed between the low-pressure connection bore 28b and the pressure-limiting valve bore 22a 22a pointing annular step 22.2 is supported.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in der Figur 4 ausschnittsweise in einer Schnittdarstellung gezeigt. Es unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass lediglich die Auslassventilbohrung 37a, aber nicht die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a, von dem Auslassstutzenraum 35a ausgehen. Stattdessen ist in diesem Ausführbeispiel vorgesehen, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a auf der Seite ihres Ausgangs 22aa mit einer insbesondere in die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a eingepressten Kugel 56 oder einem insbesondere in die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a eingepressten Stopfen 57 verschlossen ist, wobei die Auslassventilbohrung 37a mit der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a durch eine im Hochdruckbereich 29 liegende Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a verbunden ist. A second exemplary embodiment is shown in FIG. 4 in a sectional view. It differs from the first exemplary embodiment in that only the outlet valve bore 37a, but not the pressure-limiting valve bore 22a, emanates from the outlet connector space 35a. Instead, it is provided in this exemplary embodiment that the pressure relief valve bore 22a is closed on the side of its outlet 22aa with a ball 56 pressed particularly into the pressure relief valve bore 22a or a plug 57 pressed particularly into the pressure relief valve bore 22a, with the outlet valve bore 37a being connected to the pressure relief valve bore 22a by a in the high-pressure area 29 lying high-pressure connection bore 29a is connected.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a von dem Dämpfungsbereich 28a ausgeht und auf ihrer Ausgangsseite 29aa mit einer in sie eingepressten Kugel 56 oder einem in sie eingepressten Stopfen 57 verschlossen ist. It can be provided that the high-pressure connection bore 29a starts from the damping area 28a and is closed on its outlet side 29aa with a ball 56 pressed into it or a plug 57 pressed into it.
Der Auslassstutzen 34 kann kleiner als im ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, beispielsweise kann ein (Außen-)Durchmesser, mit dem der Auslassstutzen 35 in dieser Anordnung an dem Pumpengehäuse 12 fixiert ist kleiner sein als die Summe aus dem Durchmesser der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und dem Durchmesser der Auslassventilbohrung 37a, insbesondere sogar kleiner als das 0,9-fache dieser Summe. Die Robustheit der Anbindung des Auslassstutzens 35 an dem Pumpengehäuse 12 ist auf diese Weise erhöht, denn während die auf den Auslassstutzen 35 wirkenden hydraulischen Kräfte proportional zu der von ihm bedeckten Querschnittsfläche sind, ist die Anbindungslänge, mit der der Auslassstutzens 35 an dem Pumpengehäuse 12 fixiert ist, nur proportional zum Umfang der von ihm bedeckten Querschnittsfläche, also proportional zu der Quadratwurzel der von ihm bedeckten Querschnittsfläche. Das im ersten Ausführungsbeispiel mit Hinblick auf dieThe outlet connector 34 can be made smaller than in the first exemplary embodiment, for example, an (outer) diameter with which the outlet connector 35 is fixed to the pump housing 12 in this arrangement can be smaller than the sum of the diameter of the pressure-limiting valve bore 22a and the diameter of the Outlet valve bore 37a, in particular even smaller than 0.9 times this sum. The robustness of the connection of the outlet connector 35 to the pump housing 12 is increased in this way, because while the hydraulic forces acting on the outlet connector 35 are proportional to the cross-sectional area covered by it, the connection length with which the Outlet nozzle 35 is fixed to the pump housing 12, only proportional to the extent of the cross-sectional area covered by it, ie proportional to the square root of the cross-sectional area covered by it. The in the first embodiment with regard to
Druckbegrenzungsventilbohrung 22a, die Auslassventilbohrung 37a und die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und auf die Relationen zwischen diesen Bohrungen Gesagte, ist auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel gültig. Die Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a kann einen Querschnitt aufweisen, der kleiner ist als die jeweiligen Querschnitte der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a, der Auslassventilbohrung 37a und der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b, beispielsweise jeweils höchstens halb so groß. Alternativ kann die Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a einen Querschnitt aufweisen, der kleiner ist als die jeweiligen Querschnitte der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und der Auslassventilbohrung 37a aber größer ist als der der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b. The pressure-limiting valve bore 22a, the outlet valve bore 37a and the low-pressure connection bore 28b and what has been said about the relations between these bores also applies to this second exemplary embodiment. The high-pressure connection bore 29a can have a cross section that is smaller than the respective cross sections of the pressure-limiting valve bore 22a, the outlet valve bore 37a and the low-pressure connection bore 28b, for example each at most half as large. Alternatively, the high-pressure communication bore 29a may have a cross section that is smaller than the respective cross sections of the pressure relief valve bore 22a and the outlet valve bore 37a but larger than that of the low-pressure communication bore 28b.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) für ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einem Einlass (11) zur Zuführung von Kraftstoff, mit einem Auslass (34) zur Ausgabe von verdichtetem Kraftstoff, mit einem Pumpengehäuse (12), einem im Pumpengehäuse (12) angeordneten Förderraum (16), mit einem im Pumpengehäuse (12) längs einer Längsrichtung (LA) verschiebbaren Pumpenkolben (18), der den Förderraum (16) begrenzt, mit einem zwischen dem Einlass (11) und dem Förderraum (16) angeordneten Einlassventil (14), das zum Förderraum (16) hin öffnet, mit einem zwischen dem Förderraum (16) und dem Auslass (34) angeordneten Auslassventil (37), das vom Förderraum (16) weg öffnet, mit einem Hochdruckbereich (29), derfluidisch zwischen dem Auslassventil (20) und dem Auslass (34) erstreckt ist, mit einem Niederdruckbereich (28), der fluidisch zwischen dem Einlass (11) und dem Einlassventil (14) erstreckt ist, und mit einem Druckbegrenzungsventil (22), das den Hochdruckbereich (29) mit dem Niederdruckbereich (28) fluidisch verbindet und zum Niederdruckbereich (28) hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (29) in den Niederdruckbereich (28) abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich (29) und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich (28) einen Öffnungsdruck überschreitet, wobei das Druckbegrenzungsventil (22) den Hochdruckbereich (29) mit einem Einlassventilbereich (28c) des Niederdruckbereichs (28) fluidisch verbindet und zum Einlassventilbereich (28c) hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (29) in den Einlassventilbereich (28c) abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich (29) und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich (28) einen Öffnungsdruck überschreitet, wobei sich der Einlassventilbereich (28c) des Niederdruckbereichs (28) geometrisch zwischen dem Einlassventil (14) und einem das Einlassventil (14) übereinen Stößel (31) beaufschlagenden elektromagnetischen Aktor (30) der Kraftstoff- Hochdruckpumpe (10) befindet. 1. High-pressure fuel pump (10) for a fuel system for an internal combustion engine, with an inlet (11) for supplying fuel, with an outlet (34) for dispensing compressed fuel, with a pump housing (12), a pump housing (12 ) arranged conveying chamber (16), with a pump piston (18) which can be displaced in the pump housing (12) along a longitudinal direction (LA) and delimits the conveying chamber (16), with an inlet valve arranged between the inlet (11) and the conveying chamber (16). (14), which opens towards the conveying chamber (16), with an outlet valve (37) arranged between the conveying chamber (16) and the outlet (34), which opens away from the conveying chamber (16), with a high-pressure region (29) which is fluidic extends between the outlet valve (20) and the outlet (34), with a low-pressure area (28) which extends fluidically between the inlet (11) and the inlet valve (14), and with a pressure-limiting valve (22) which controls the high-pressure area (29) with the low pressure area (28) fluidically connects and opens towards the low-pressure area (28), so that fuel flows out of the high-pressure area (29) into the low-pressure area (28) when the pressure difference between fuel in the high-pressure area (29) and fuel in the low-pressure area (28) exceeds an opening pressure, the pressure-limiting valve (22) fluidly connecting the high-pressure area (29) to an inlet valve area (28c) of the low-pressure area (28) and opening towards the inlet valve area (28c), so that fuel flows from the high-pressure area (29) into the inlet valve area (28c ) flows out when the pressure difference between fuel in the high-pressure area (29) and fuel in the low-pressure area (28) exceeds an opening pressure, the inlet valve area (28c) of the low-pressure area (28) being located geometrically between the inlet valve (14) and the inlet valve ( 14) the fuel via a tappet (31) acting on the electromagnetic actuator (30). - The high-pressure pump (10) is located.
2. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, wobei der elektromagnetische Aktor (30) ein Aktorgehäuse (30a) aufweist, das am Pumpengehäuse (12) fixiert ist, insbesondere mit dem Pumpengehäuse (12) verschraubt, verpresst oder verschweißt ist, eine elektrische Spule (30b) aufweist und einen mit dieser verbundenen elektrischen Anschluss (30c) aufweist und den Stößel (31) senkrecht zur Längsrichtung (LA) zu verschieben vermag, um das Einlassventil (14) zu öffnen bzw. zu schließen. 2. High-pressure fuel pump (10) according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator (30) has an actuator housing (30a) which is fixed to the pump housing (12), in particular screwed to the pump housing (12), pressed or welded, a electric coil (30b) has and has an electrical connection (30c) connected thereto and is able to move the tappet (31) perpendicular to the longitudinal direction (LA) in order to open or close the inlet valve (14).
3. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Auslassventil (37) in einer Auslassventilbohrung (37a) des Pumpengehäuses (12) fixiert ist und wobei das Druckbegrenzungsventil (22) in einer Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) des Pumpengehäuses (12) fixiert ist. 3. High-pressure fuel pump (10) according to claim 1 or 2, wherein the outlet valve (37) is fixed in an outlet valve bore (37a) of the pump housing (12) and wherein the pressure relief valve (22) in a pressure relief valve bore (22a) of the pump housing (12 ) is fixed.
4. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 3, wobei die Auslassventilbohrung (37a) und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) zueinander geometrisch parallel orientiert sind. 4. High-pressure fuel pump (10) according to claim 3, wherein the outlet valve bore (37a) and the pressure relief valve bore (22a) are oriented geometrically parallel to one another.
5. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Auslass (34) als ein an dem Pumpengehäuse (12) fixierter Auslassstutzen (35) ausgebildet ist und zwischen dem Pumpengehäuse (12) und dem Auslassstutzen (35) ein Auslassstutzenraum (35a) ausgebildet ist, wobei die Auslassventilbohrung (37a) und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) beide von dem Auslassstutzenraum (35a) ausgehen. 5. High-pressure fuel pump (10) according to claim 3 or 4, wherein the outlet (34) is designed as an outlet connector (35) fixed to the pump housing (12) and an outlet connector space between the pump housing (12) and the outlet connector (35). (35a) is formed, wherein the outlet valve bore (37a) and the pressure relief valve bore (22a) both emanate from the outlet connector space (35a).
6. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Auslass (34) als ein an dem Pumpengehäuse fixierter Auslassstutzen (35) ausgebildet ist, wobei zwischen dem Pumpengehäuse (12) und dem Auslassstutzen (35) ein Auslassstutzenraum (35a) ausgebildet ist, wobei die Auslassventilbohrung (37a) von dem Auslassstutzenraum (35a) ausgeht und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) nicht von dem Auslassstutzenraum (35a) ausgeht, wobei die6. High-pressure fuel pump (10) according to claim 3 or 4, wherein the outlet (34) is designed as an outlet connector (35) fixed to the pump housing, with an outlet connector space (35a ) is formed, wherein the outlet valve bore (37a) of the outlet nozzle space (35a) and the pressure relief valve bore (22a) does not start from the outlet nozzle space (35a), wherein the
Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) auf der Seite ihres Ausgangs (22aa) mit einer Kugel (56) oder einem Stopfen (57) verschlossen ist und wobei die Auslassventilbohrung (37a) mit der Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) durch eine im Hochdruckbereich (29) liegende Hochdruck- Verbindungsbohrung (29a) verbunden ist. Pressure relief valve bore (22a) is closed on the side of its outlet (22aa) with a ball (56) or a plug (57) and the outlet valve bore (37a) is connected to the pressure relief valve bore (22a) by a high-pressure connection bore in the high-pressure region (29). (29a) is connected.
7. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 6, wobei das Pumpengehäuse (12) einen Pumpenkörper (12a) und einen Pumpendeckel (12b) umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei von dem Pumpenkörper (12a) und dem Pumpendeckel (12b) ein zu dem Niederdruckbereich (28) gehöriger Dämpfungsbereich (28a) begrenzt wird, in dem zumindest ein Membrandämpfer (55) angeordnet ist, wobei die Hochdruck-Verbindungsbohrung (29a) von dem Dämpfungsbereich (28a) ausgeht und auf ihrer Ausgangsseite (29aa) mit einer Kugel (56) oder einem Stopfen (57) verschlossen ist. 7. High-pressure fuel pump (10) according to claim 6, wherein the pump housing (12) comprises a pump body (12a) and a pump cover (12b) which are connected to one another, wherein of the pump body (12a) and the pump cover (12b). the damping area (28a) belonging to the low-pressure area (28) is limited, in which at least one diaphragm damper (55) is arranged, with the high-pressure connection bore (29a) starting from the damping area (28a) and being closed on its outlet side (29aa) with a ball (56) or a plug (57).
8. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) durch eine im Niederdruckbereich (28) liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) mit dem Einlassventilbereich (28c) verbunden ist. 8. High-pressure fuel pump (10) according to one of claims 1 to 7, wherein the pressure-limiting valve bore (22a) is connected to the inlet valve region (28c) by a low-pressure connecting bore (28b) in the low-pressure region (28).
9. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 8, wobei der Querschnitt der Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) geringer ist als der Querschnitt der Druckbegrenzungsventilbohrung (22a). 9. High-pressure fuel pump (10) according to claim 8, wherein the cross section of the low-pressure connection bore (28b) is smaller than the cross section of the pressure relief valve bore (22a).
10. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) in einer Projektion längs der Längsrichtung (LA) unter einem von 0° verschiedenen Winkel voneinander abgewinkelt sind. 10. High-pressure fuel pump (10) according to claim 8 or 9, wherein the low-pressure connection bore (28b) and the pressure-limiting valve bore (22a) are angled from one another at an angle different from 0° in a projection along the longitudinal direction (LA).
11. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) in mindestens einer Projektion senkrecht zur Längsrichtung (LA) unter einem von 0° verschiedenen Winkel voneinander abgewinkelt sind. 11. High-pressure fuel pump (10) according to one of claims 8 to 10, wherein the low-pressure connection bore (28b) and the pressure-limiting valve bore (22a) are angled from one another at an angle different from 0° in at least one projection perpendicular to the longitudinal direction (LA). .
12. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 11, wobei die Niederdruck- Verbindungsbohrung (28b) in der mindestens einen Projektion senkrecht zur Längsrichtung (LA) derart unter einem von 0° verschiedenen Winkel von der Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) abgewinkelt ist, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) hinsichtlich der Längsrichtung (LA) und hinsichtlich ihrer von der Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) zu dem Einlassventilbereich (28c) weisenden Richtung auf das Einlassventil (14) zu gerichtet ist. 12. The high-pressure fuel pump (10) according to claim 11, wherein the low-pressure connecting bore (28b) is angled in the at least one projection perpendicular to the longitudinal direction (LA) at an angle different from 0° from the pressure-limiting valve bore (22a) such that the Low-pressure connection bore (28b) is directed towards the inlet valve (14) with respect to the longitudinal direction (LA) and with respect to its direction pointing from the pressure-limiting valve bore (22a) to the inlet valve area (28c).
13. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) koaxial zueinander sind. 13. High-pressure fuel pump (10) according to claim 8 or 9, wherein the low-pressure connection bore (28b) and the Pressure relief valve bore (22a) are coaxial with each other.
14. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Druckbegrenzungsventil (22) einen in die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) oder in ein Gehäuse des14. High-pressure fuel pump (10) according to any one of claims 1 to 13, wherein the pressure relief valve (22) in the pressure relief valve bore (22a) or in a housing of
Druckbegrenzungsventils (22) eingepressten Ventilsitzkörper (38) aufweist, an dem ein kegeliger Ventilsitz (42) ausgebildet ist, wobei das Druckbegrenzungsventil (22) ein Ventilelement (44) aufweist, das die Form einer Kugel hat und das an dem Ventilsitz (42) zur dichtenden Anlage kommt, wobei das Ventilelement (44) von einem Haltelement (46) inpressure relief valve (22) has a valve seat body (38) pressed in, on which a conical valve seat (42) is formed, wherein the pressure relief valve (22) has a valve element (44) which has the shape of a sphere and which is attached to the valve seat (42) for sealing contact, the valve element (44) being supported by a holding element (46) in
Schließrichtung gedrückt wird, wobei das Halteelement (46) von einer Spiralfeder (52) in Schließrichtung gedrückt wird, wobei die Spiralfeder (52) an einem Gehäuse des Druckbegrenzungsventils (22) oder an dem Pumpengehäuse (12) abgestützt ist, wobei die Spiralfeder (52) an einem radial äußeren Bereich (464) des Haltelements (46) anliegt, wobei dieclosing direction, the retaining element (46) being pressed in the closing direction by a spiral spring (52), the spiral spring (52) being supported on a housing of the pressure-limiting valve (22) or on the pump housing (12), the spiral spring (52 ) on a radially outer portion (464) of the holding element (46) abuts, wherein the
Spiralfeder (46) einen radial inneren Bereich (465) des Haltelements (46) aufnimmt. Spiral spring (46) receives a radially inner region (465) of the holding element (46).
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