EP4377567A1 - Kraftstoff-hochdruckpumpe - Google Patents

Kraftstoff-hochdruckpumpe

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Publication number
EP4377567A1
EP4377567A1 EP22732208.8A EP22732208A EP4377567A1 EP 4377567 A1 EP4377567 A1 EP 4377567A1 EP 22732208 A EP22732208 A EP 22732208A EP 4377567 A1 EP4377567 A1 EP 4377567A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
bore
outlet
pump
low
Prior art date
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Pending
Application number
EP22732208.8A
Other languages
English (en)
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4377567A1 publication Critical patent/EP4377567A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/27—Fuel-injection apparatus with filters

Definitions

  • 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.
  • 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. Because pressure pulsations from the high-pressure area pass through the pressure-limiting valve into the receiving area and there act on the pressure damper, which is actually only designed for low pressure, wear and tear and unwanted noise occur on this damper. 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.
  • the invention therefore provides that the pressure-limiting valve fluidically connects the high-pressure area with the inlet connection space of the low-pressure area and opens towards the inlet connection space, so that fuel flows out of the High-pressure area flows out into the inlet connector space when the pressure difference between fuel in the high-pressure area and fuel in the low-pressure area exceeds an opening pressure.
  • the inlet connector space can consist of or comprise the part of the interior of the connector pointing towards the pump housing.
  • the inlet connector space can consist of or comprise a recess in the pump body that is covered by the inlet connector.
  • the inlet connector space it is possible for the inlet connector space to consist of or include these two partial spaces.
  • Pressure relief valve bore and the outlet valve bore are oriented geometrically parallel to one another.
  • this facilitates machining, for example machining, of the pump housing to produce the pressure-limiting valve bore and the outlet valve bore, since this machining can take place geometrically parallel to one another and thus, for example, even with the same tool and/or, for example, simultaneously.
  • the outlet is designed as an outlet connector fixed to the pump housing.
  • the outlet connection has a tubular basic shape and can be welded or screwed to the pump housing, for example.
  • 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.
  • outlet valve bore and the pressure-limiting valve bore both start from the outlet connector space. 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.
  • pressure-limiting valve bore to be connected to the inlet connector space by a low-pressure connecting bore located in the low-pressure region. In this way, the space available for the fluidic connection, along which the pressure is limited, can be used more optimally.
  • the pressure-limiting valve bore and the low-pressure connection bore can, for example, lie together in one plane, in particular perpendicular to the longitudinal direction. It is hereby processed, for example Machining of the pump housing for producing the pressure-limiting valve bore and the low-pressure connection bore is made easier, since this machining can take place in the same plane, and thus, for example, even with the same tool and/or, for example, at the same time.
  • the pump housing comprises a pump body and a pump cover, which are connected to one another, with a damping area belonging to the low-pressure area being delimited by the pump body and the pump cover, in which at least one diaphragm damper is arranged, and with a Filter bore is provided, which connects the inlet connection space with the damping space and in which a filter element is arranged, through which the fuel flowing from the inlet connection space to the damping space flows, wherein the low-pressure connection bore and the filter bore intersect.
  • the filter bore can fulfill the additional function of conducting the fuel quantity diverted by the pressure-limiting valve to the inlet connection area. There is a dual function of the filter bore, so to speak.
  • 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 pump housing comprises a pump body and a pump cover, which are connected to one another, with a damping area belonging to the low-pressure area being delimited by the pump body and the pump cover, in which at least one diaphragm damper is arranged, and that the high-pressure communication bore extends from the cushioning section and is closed with a ball or a plug on its outlet side.
  • the pressure-limiting valve bore is connected to the inlet connector space by a low-pressure connecting bore located in the low-pressure region, whereby the space available for the fluidic connection, along which the pressure limitation takes place, can also be used more optimally in this case.
  • the pressure-limiting valve bore and the low-pressure connection bore lie together in one plane and perpendicular to the longitudinal direction, the advantage results that machining, For example, machining of the pump housing for producing the pressure-limiting valve bore and the low-pressure connection bore is facilitated, since this machining can take place in the same plane and thus, for example, even with the same tool and/or, for example, simultaneously.
  • a filter bore is provided in the pump body, which connects the inlet connection space with the damping space and in which a filter element is arranged through which the fuel flowing from the inlet connection space to the damping space flows, with the low-pressure connection bore and cut the filter hole.
  • outlet valve bore and the pressure-limiting valve bore are oriented to one another at an angle that differs from 0°, in particular at right angles. This has the advantage that the available installation space can be better utilized.
  • the pump housing comprises a pump body and a pump cover, which are connected to one another, with a damping area belonging to the low-pressure area being delimited by the pump body and the pump cover, in which at least one diaphragm damper is arranged, the pressure-limiting valve bore having a is a blind hole starting from the damping area, from which a low-pressure connecting bore branches off, which is in the low-pressure area and which opens into the inlet connector space, and from which a high-pressure connecting bore, which lies in the high-pressure area and opens into the outlet connector space, branches off, with the pressure-limiting valve hole opening its outlet side is closed with a ball or a plug.
  • the low-pressure connection hole and the high-pressure connection hole can be oriented parallel to one another. This has the advantage that these bores can be made easily and efficiently, for example by machining the pump housing. for example with the same tool and/or for example at the same time.
  • the low-pressure connection bore and the high-pressure connection bore are oriented at an angle other than 0°, in particular at right angles to one another.
  • the available installation space can then be used in an optimized manner.
  • a bore in particular outlet valve bore, pressure-limiting 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 as meaning the entire space that communicates with the outlet readily, in particular without further interposed valves, so that in A uniform pressure is set 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.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 7 shows a fifth exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 8 shows a sixth 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 produced from a fuel tank 2 via a Suction line 4 is fed 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 forcibly opened 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.
  • Figure 2 shows, as a first exemplary embodiment of the invention, a high-pressure fuel pump 10 in part a) in a sectional view along the plane that appears as line a - a in part b) and in part b) in a sectional view along the plane that appears in Part a) appears as line b - b.
  • 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 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 area 28 includes a damper chamber 28a, which is connected to the inlet 11 via a fluidic connection 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.
  • the 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.
  • a seal carrier 60 is fastened to the lower section of the pump body 12a in FIG. 2a, and a stepped space 28d is formed between the pump body 12a and the seal carrier 60.
  • the step chamber 28d communicates with the damping chamber 28a via a step chamber bore 28g visible in Figure 2b through the pump body 12a and is thus part of the low-pressure region 28.
  • 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.
  • 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 .
  • An inlet valve region 28c of the low-pressure region 28 is formed in the pump housing 12 geometrically between the inlet valve 14 and the actuator 30 . It communicates with the damping area 28a via the bore 28f.
  • 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.
  • 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 arranged on 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.
  • 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). An annular step 18.3 pointing vertically downwards in FIG. 2a is formed between the first and the second section 18.1, 18.2.
  • 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.
  • the high-pressure seal 80 separates the pumping chamber 16 from the low-pressure area 28 in a sealing manner.
  • the high-pressure seal 80 can, for example, be a separate sealing ring made of metal or plastic, for example, as explained in more detail in the applicant's WO 19015862 A1.
  • 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.
  • 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.
  • 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-limiting valve 22 is arranged in a pressure-limiting valve bore 22a in the pump housing 12 and for the inlet 11 to be in the form of an inlet connection piece 20 fixed to the pump housing 12, and for an inlet connection piece space 28e of the low-pressure region 28 to be formed between the pump housing 12 and the inlet connection piece 20 ,
  • the pressure-limiting valve 22 fluidly connects the high-pressure area 29 to the inlet connection space 28e of the low-pressure area 28 and opens to the inlet connection space 28e, so that fuel from the High-pressure area 29 flows into the inlet connector space 28e 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 bore 22a is connected to the inlet connector space 28e by a low-pressure connecting bore 28b located in the low-pressure region 28 .
  • the outlet valve bore 37a and the pressure-limiting valve bore 22a are oriented geometrically parallel to one another.
  • the outlet valve bore 37a and the pressure-limiting valve bore 22a are arranged in the plane of the drawing, specifically the outlet valve bore 37a is arranged on the side of the pressure-limiting valve bore 22a remote from the damping area 28a.
  • pressure-limiting valve bore 22a also extends from outlet connector space 35a, and that pressure-limiting valve bore 22a is connected to inlet connector space 28e by a low-pressure connecting bore 28b located in low-pressure region 28 and oriented perpendicularly to longitudinal direction LA.
  • the low-pressure connection bore 28b can, for example, be perpendicular to a longitudinal axis of the high-pressure fuel pump 10 and/or perpendicular to an axis of symmetry of the pump piston 18 and/or of the diaphragm damper 55 .
  • the 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
  • 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 .
  • 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 1.2 times this sum.
  • the cross section of the pressure relief valve bore 22a can be smaller than the cross section of the outlet valve bore 37a.
  • the cross section of the low pressure connection bore 28b can be smaller than the cross section of the pressure relief valve bore 22a, for example by 5% to 35%.
  • the pressure-limiting valve bore 22a can be embodied as a blind hole into which the low-pressure connecting bore 28b opens, preferably into the bore wall at a point spaced from the bottom of the pressure-limiting valve bore 22a.
  • an axis of the pressure relief valve bore 22a intersects an axis of the low-pressure connection bore 28b at a point of intersection, in particular at right angles, which is spaced from the bore bottom of the pressure relief valve bore 22a by at least 0.6 times of the diameter of the low-pressure connection hole 28b is given, in particular by 1.5 times the diameter of the low-pressure connection hole 28b.
  • a spiral spring 52 of the pressure-limiting valve 22 can then lie against the bottom of the pressure-limiting valve bore 22a without overlapping the mouth of the low-pressure connection bore 28b.
  • the pressure-limiting valve bore 22a and the low-pressure connection bore 28b can lie together in one plane and perpendicular to the longitudinal direction LA, for example in the drawing plane of part a) of Figure 2.
  • the pressure-limiting valve 22 from FIG. 2 (it can also be the pressure-limiting valve 22 shown in FIGS. 4 to 8) 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 relief valve 22 has furthermore, a valve element 44 which has the shape of a sphere and which comes to the valve seat 42 for sealing abutment.
  • 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 rigidity of the coil spring 52 and by the area effective on the pressure limiting valve 22, and thus 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.
  • FIG. 4 shows a section of a second exemplary embodiment of the invention. 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 58 pressed into it.
  • the outlet port can be made smaller than in the first exemplary embodiment, for example, an (outer) diameter with which the outlet port 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 port 35 to the pump housing 12 is increased in this way, because while on the Hydraulic forces acting on the outlet connector 35 are proportional to the cross-sectional area it covers, the connection length with which the outlet connector 35 is fixed to the pump housing 12 is only proportional to the circumference of the cross-sectional area it covers, i.e. proportional to the square root of the cross-sectional area it covers .
  • 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.
  • An axis of the high-pressure connection bore 29a and an axis of the pressure-limiting valve bore 22a can intersect, in particular intersect at right angles, with an intersection of these axes preferably being at least half a diameter, in particular a full diameter, of the pressure-limiting valve bore 22a away from the outlet of the pressure-limiting valve bore 22a and/or where an intersection of these axes is preferably at least half a diameter, in particular a whole diameter, of the high-pressure connection bore 29b away from the outlet of the high-pressure connection bore 29b.
  • the pressure-limiting valve bore 22a and/or the high-pressure connection bore 29b can be closed particularly easily on its outlet side 29aa with a ball 56 pressed into it or a plug 58 pressed into it.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the invention in part a) based on a first sectional illustration along the axis of the pressure-limiting valve bore 22a, which is parallel to the longitudinal direction LA; in part b) based on a second sectional view along the axis of the pressure relief valve bore 22a, compared to part a) rotated about the axis of the pressure relief valve bore 22a; and in part c) based on a top view of the pump body 12a, which is shown partially transparent.
  • the outlet valve bore 37a and the pressure-limiting valve bore 22a are oriented at an angle other than 0°, in particular at right angles.
  • the outlet 34 is in the form of an outlet connection piece 35 fixed to the pump housing 12 and for an outlet connection piece space 35a to be formed between the pump housing 12 and the outlet connection piece 35, with the pump housing 12 comprising a pump body 12a and a pump cover 12b which are connected to one another, pump body 12a and pump cover 12b delimiting a damping area 28a belonging to low-pressure area 28, in which at least one diaphragm damper 55 is arranged, pressure-limiting valve bore 22a being a blind hole starting from damping area 28a, of which a low-pressure - Connection bore 28b branches off, which is located in the low-pressure area 28 and which opens into the inlet connection space 28e, and from which a high-pressure connection bore 29a branches off, which is located in the high-pressure area 29 and which opens out into the outlet connection space 35a, the
  • Pressure relief valve bore 22a is closed on its output side 22aa with a ball 56 or a plug 57.
  • the low-pressure connection bore 28b and the high-pressure connection bore 29a are oriented at an angle other than 0°, for example at least 20° or at right angles to one another, see part c) of FIG. 5.
  • the low-pressure Connection hole 28b and the high-pressure connection hole 29a be oriented geometrically parallel to one another (not shown).
  • a fourth exemplary embodiment of the invention is shown in Figure 6 in part a) in a first partial sectional view which is parallel to the longitudinal axis, in part b) in a second partial sectional view which is rotated about the longitudinal axis compared to the first sectional view, and shown in part c) in a partial sectional view, which is perpendicular to the longitudinal direction LA.
  • a filter bore 54a is provided in the pump body 12a, which connects the inlet connection space 28e to the damping space 28a and in which a filter element 54 is arranged, which has the Filters inlet port space 28e to the damping space 28a flowing fuel, wherein the low-pressure connection bore 28b and the filter bore 54a intersect.
  • the filter bore 54a on the side of the inlet connector space 28e is closed by a plug 57 or by a ball 56.
  • the fluidic communication between the filter bore 54a and the inlet connector space 28e takes place via an additional bore 54b, the opening of which is near the bottom of the filter bore 54a.
  • the filter bore 54a can be formed in an unclosed manner between the inlet connector space 28e and the pressure-limiting valve bore 22a, see sixth exemplary embodiment for which FIG. 8 shows the view corresponding to part b) of FIG.
  • the additional bore 54b proposed in connection with the fourth exemplary embodiment can easily be dispensed with in the sixth exemplary embodiment.
  • a fifth exemplary embodiment of the invention is shown in Figure 7 in part a) in a first partial sectional view which is parallel to its longitudinal axis, in part b) in a second partial sectional view which is rotated about the longitudinal axis in comparison to the first sectional view, and shown in part c) in a partial sectional view, which is perpendicular to the longitudinal direction LA.
  • a filter element 54 is arranged, which filters the fuel flowing from the inlet connection space 54a to the damping space 28a, wherein the low-pressure connection bore 28b and the filter bore 54a intersect.

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Abstract

Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) mit einem Einlass (11), der als ein an einem Pumpengehäuse (12) fixierter Einlassstutzen (20) ausgebildet ist, mit einem Druckbegrenzungsventil (22), das einen Hochdruckbereich (29) mit einem Niederdruckbereich (28) fluidisch verbindet und zum Niederdruckbereich (28) hin öffnet, wobei das Druckbegrenzungsventil (22) zu einem Einlassstutzenraum (28e) hin öffnet.

Description

Beschreibung
Titel
Kraftstoff-Hochdruckpumpe
Stand der Technik
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, wobei das Auslassventil in einer Auslassventilbohrung des Pumpengehäuses angeordnet ist und das Druckbegrenzungsventil in einer Druckbegrenzungsventilbohrung des Pumpengehäuses angeordnet ist, wobei der Einlass als an dem Pumpengehäuse fixierter Einlassstutzen ausgebildet ist und zwischen dem Pumpengehäuse und dem Einlassstutzen ein Einlassstutzenraum des Niederdruckbereichs ausgebildet ist, bekannt.
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.
Offenbarung der Erfindung 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 Aufnahmebereich gelangen und dort 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.
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 dem Einlassstutzenraum des Niederdruckbereichs fluidisch verbindet und zum Einlassstutzenraum hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Einlassstutzenraum abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich einen Öffnungsdruck überschreitet.
Der Einlassstutzenraum kann einerseits aus dem zu dem Pumpengehäuse weisenden Teil des Innenraums des Stutzens bestehen bzw. diesen umfassen. Alternativ kann der Einlassstutzenraum aus einer von dem Einlassstutzen abgedeckten Ausnehmung in dem Pumpenkörper bestehen bzw. diese umfassen. Ferner ist es möglich, dass der Einlassstutzenraum aus diesen beiden Teilräumen besteht bzw. diese umfasst.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die
Druckbegrenzungsventilbohrung und die Auslassventilbohrung zueinander geometrisch parallel orientiert sind.
Zum einen wird hierdurch eine Bearbeitung, beispielsweise Zerspanung, des Pumpengehäuses zur Herstellung der Druckbegrenzungsventilbohrung und der Auslassventilbohrung erleichtert, da diese Bearbeitung geometrisch parallel zueinander, und somit beispielsweise sogar mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig, erfolgen kann.
Zum anderen wird hierdurch die Montage der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erleichtert, da die dem Druckbegrenzungsventil und dem Auslassventil zugehörigen Bohrungen parallel zueinander liegen und das Druckbegrenzungsventil und das Auslassventil somit in einfacher Weise, beispielsweise mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig eingebracht werden können.
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.
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.
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.
Weiterbildungen der Erfindung können vorsehen, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung durch eine im Niederdruckbereich liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung mit dem Einlassstutzenraum verbunden ist. Somit kann der für die fluidische Verbindung, entlang der die Druckbegrenzung erfolgt, zur Verfügung stehende Raum optimaler genutzt werden.
Die Druckbegrenzungsventilbohrung und die Niederdruck-Verbindungsbohrung können beispielsweise gemeinsam in einer Ebene, insbesondere senkrecht zur Längsrichtung, liegen. Es wird hierdurch eine Bearbeitung, beispielsweise Zerspanung, des Pumpengehäuses zur Herstellung der Druckbegrenzungsventilbohrung und der Niederdruck-Verbindungsbohrung erleichtert, da diese Bearbeitung in der gleichen Ebene, und somit beispielsweise sogar mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig, erfolgen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse einen Pumpenkörper und einen Pumpendeckel umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei von dem Pumpenkörper und dem Pumpendeckel ein zu dem Niederdruckbereich gehöriger Dämpfungsbereich begrenzt wird, in dem zumindest ein Membrandämpfer angeordnet ist, und wobei in dem Pumpenkörper eine Filterbohrung vorgesehen ist, die den Einlassstutzenraum mit dem Dämpfungsraum verbindet und in der ein Filterelement angeordnet ist, das von dem vom Einlassstutzenraum zum Dämpfungsraum fließenden Kraftstoff durchströmt wird, wobei sich die Niederdruck-Verbindungsbohrung und die Filterbohrung schneiden. Auf diese Weise kann die Filterbohrung zusätzlich zu ihrer herkömmlichen Funktion, Kraftstoff gefiltert aus dem Einlassstutzenraum in den Dämpfungsraum zu leiten, die weitere Funktion erfüllen, die von dem Druckbegrenzungsventil abgesteuerte Kraftstoffmenge zu dem Einlassstutzenbereich zu leiten. Es liegt als gleichsam eine Doppelfunktion der Filterbohrung vor.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass lediglich die Auslassventilbohrung von dem Auslassstutzenraum ausgeht, nicht aber die
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.
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 kann, beispielsweise in Weiterbildung hierzu, vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse einen Pumpenkörper und einen Pumpendeckel umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei von dem Pumpenkörper und dem Pumpendeckel ein zu dem Niederdruckbereich gehöriger Dämpfungsbereich begrenzt wird, in dem zumindest ein Membrandämpfer angeordnet ist, und dass die Hochdruck-Verbindungsbohrung von dem Dämpfungsbereich ausgeht und auf ihrer Ausgangsseite mit einer Kugel oder einem Stopfen verschlossen ist.
Dies realisiert eine relativ kurze Längserstreckung der Hochdruck- Verbindungsbohrung und eine weitere einfache und zuverlässige Dichtstelle.
Dazu in Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung durch eine im Niederdruckbereich liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung mit dem Einlassstutzenraum verbunden ist, wodurch auch in diesem Fall der für die fluidische Verbindung, entlang der die Druckbegrenzung erfolgt, zur Verfügung stehende Raum optimaler genutzt werden kann.
Insofern weiterhin vorgesehen ist, dass die Druckbegrenzungsventilbohrung und die Niederdruck-Verbindungsbohrung gemeinsam in einer Ebene und senkrecht zur Längsrichtung liegen, resultiert der Vorteil, dass eine Bearbeitung, beispielsweise Zerspanung, des Pumpengehäuses zur Herstellung der Druckbegrenzungsventilbohrung und der Niederdruck-Verbindungsbohrung erleichtert ist, da diese Bearbeitung in der gleichen Ebene, und somit beispielsweise sogar mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig, erfolgen kann.
Auch hierzu ist in Weiterbildung möglich, dass in dem Pumpenkörper eine Filterbohrung vorgesehen ist, die den Einlassstutzenraum mit dem Dämpfungsraum verbindet und in der ein Filterelement angeordnet ist, das von dem vom Einlassstutzenraum zum Dämpfungsraum fließenden Kraftstoff durchströmt wird, wobei sich die Niederdruck-Verbindungsbohrung und die Filterbohrung schneiden. Es resultiert auch in dieser Merkmalskombination der Vorteil, dass die Filterbohrung eine Doppelfunktion erfüllen kann, wie oben bereits erläutert.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Auslassventilbohrung und die Druckbegrenzungsventilbohrung zueinander in einem von 0° verschiedenen Winkel, insbesondere rechtwinklig, orientiert sind. Das hat den Vorteil, dass der zur Verfügung stehende Bauraum besser ausgenutzt werden kann.
In Weiterbildung hierzu kann vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse einen Pumpenkörper und einen Pumpendeckel umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei von dem Pumpenkörper und dem Pumpendeckel ein zu dem Niederdruckbereich gehöriger Dämpfungsbereich begrenzt wird, in dem zumindest ein Membrandämpfer angeordnet ist, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung eine von dem Dämpfungsbereich ausgehende Sacklochbohrung ist, von der eine Niederdruck-Verbindungsbohrung abzweigt, die im Niederdruckbereich liegt und die in dem Einlassstutzenraum mündet, und von der eine Hochdruck-Verbindungsbohrung abzweigt, die im Hochdruckbereich liegt und die in dem Auslassstutzenraum mündet, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung auf ihrer Ausgangsseite mit einer Kugel oder einem Stopfen verschlossen ist. Es resultieren die mit dieser Maßnahme bereits beschriebenen Vorteile.
In Weiterbildung hierzu können die Niederdruck-Verbindungsbohrung und die Hochdruck-Verbindungsbohrung parallel zueinander orientiert sein. Das hat den Vorteil, dass diese Bohrungen, beispielsweise durch Zerspanung des Pumpengehäuses, einfach und effizient eingebracht werden können, beispielsweise mit dem gleichen Werkzeug und/oder beispielsweise gleichzeitig.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung und die Hochdruck-Verbindungsbohrung unter einem von 0° verschiedenen Winkel, insbesondere rechtwinklig, zueinander orientiert sind. Der zur Verfügung stehende Bauraum kann dann optimiert genutzt werden.
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.
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.
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.
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.
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.
Bei dem Kraftstoff kann es sich beispielsweise um einen Kraftstoff wie Benzin handeln.
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.
Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Kraftstoffsy stems für eine Brennkraftmaschine.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 3 zeigt beispielhaft detailliert ein Druckbegrenzungsventil, wie es in den Ausführungsformen verwendet werden kann.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 7 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 8 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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 Kraftstoff Systems 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 übereine 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.
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.
Figur 2 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10 im Teil a) in einer Schnittdarstellung entlang der Ebene, die im Teil b) als Linie a - a erscheint, und im Teil b) in einer Schnittdarstellung entlang der Ebene, die im Teil a) als Linie b - b erscheint. 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.
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.
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 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.
Die 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.
An dem in der Figur 2a 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 der Figur 2b sichtbare Stufenraumbohrung 28g durch den Pumpenkörper 12a mit dem Dämpfungsraum 28a und ist somit Teil des Niederdruckbereichs 28.
Der Förderraum 16 wird zum Niederdruckbereich 28 hin durch ein Einlassventil 14 begrenzt, dass bei entsprechender Druckdifferenz zum Förderraum 16 hin öffnet. 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.
Geometrisch zwischen dem Einlassventil 14 und dem Aktor 30 ist in dem Pumpengehäuse 12 ein Einlassventilbereich 28c des Niederdruckbereichs 28 ausgebildet. Er kommuniziert über die 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. 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 pumpenfestangeordneten Dichtsitzteil 37.2 ausgebildet ist. Übereine 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.
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. Zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 18.1, 18.2 ist eine in der Figur 2a senkrecht nach unten weisende Ringstufe 18.3 ausgebildet.
Zwischen dem ersten Abschnitt 18.1 und dem Pumpengehäuse 12 ist eine Hochdruckdichtung 80 angeordnet, in der der Pumpenkolben 18 verschiebbar ist. Die Hochdruckdichtung 80 trennt den Förderraum 16 dichtend von dem Niederdruckbereich 28. 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.
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 2a nach unten weisende Längsrichtung LA vorgespannt.
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.
Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass das Druckbegrenzungsventil 22 in einer Druckbegrenzungsventilbohrung 22a des Pumpengehäuses 12 angeordnet ist und dass der Einlass 11 als an dem Pumpengehäuse 12 fixierter Einlassstutzen 20 ausgebildet ist und zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem Einlassstutzen 20 ein Einlassstutzenraum 28e des Niederdruckbereichs 28 ausgebildet ist, wobei das Druckbegrenzungsventil 22 den Hochdruckbereich 29 mit dem Einlassstutzenraum 28e des Niederdruckbereichs 28 fluidisch verbindet und zum Einlassstutzenraum 28e hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 29 in den Einlassstutzenraum 28e abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich 29 und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich 28 einen Öffnungsdruck überschreitet.
Beispielsweise ist die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a durch eine im Niederdruckbereich 28 liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b mit dem Einlassstutzenraum 28e verbunden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind die Auslassventilbohrung 37a und die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a zueinander geometrisch parallel orientiert.
In der Darstellung gemäß Figur 2a sind die Auslassventilbohrung 37a und die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a in der Zeichenebene angeordnet, und zwar ist die Auslassventilbohrung 37a auf der vom Dämpfungsbereich 28a abgewandten Seite der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a angeordnet.
Dabei ist ferner beispielhaft vorgesehen, dass außer der Auslassventilbohrung 37a auch die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a von dem Auslassstutzenraum 35a ausgeht und dass die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a durch eine im Niederdruckbereich 28 liegende, senkrecht zur Längsrichtung LA orientierte Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b mit dem Einlassstutzenraum 28e verbunden ist. Die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b kann beispielsweise senkrecht zu einer Längsachse der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 sein und/oder senkrecht zu einer Symmetrieachse des Pumpenkolbens 18 und/oder des Membrandämpfers 55 sein.
Der Auslassstutzen 35 erstreckt sich insbesondere quer zur Fließrichtung über den Ausgang der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und über den Ausgang der Auslassventilbohrung 37a hinweg, sodass die
Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und die Auslassventilbohrung 37a über den zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem Auslassstutzen 35 angeordneten Auslassstutzenraum 35a miteinander kommunizieren.
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.
Der Querschnitt der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a kann geringer sein als der Querschnitt der Auslassventilbohrung 37a.
Der Querschnitt der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b kann geringer sein als der Querschnitt der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a, beispielsweise um 5% bis 35%.
Die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a kann als Sacklochbohrung ausgeführt sein, in die die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b einmündet, und zwar bevorzugt in die Bohrungswand an einer von dem Bohrungsgrund der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a beabstandeten Stelle einmündet.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine Achse der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a eine Achse der Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b in einem Schnittpunkt schneidet, insbesondere rechtwinklig schneidet, der von dem Bohrungsgrund der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a mindestens um ein Maß beabstandet ist, dass durch das 0,6-fache des Durchmessers der Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b gegeben ist, insbesondere durch das 1,5-fache des Durchmessers der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b gegeben ist. Eine Spiralfeder 52 des Druckbegrenzungsventils 22 kann dann ohne Überschneidung mit der Mündung der Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b am Grund der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a anliegen.
Die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und die Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b können gemeinsam in einer Ebene und senkrecht zur Längsrichtung LA liegen, beispielsweise in der Zeichenebene des Teils a) der Figur 2.
Das Druckbegrenzungsventil 22 aus der Figur 2 (es kann sich gleichzeitig auch um das in den Figuren 4 bis 8 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 22 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.
Die Figur 4 zeigt ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Schnittdarstellung. 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.
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 58 verschlossen ist.
Der Auslassstutzen 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 die 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.
Eine Achse der Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a und eine Achse der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a können sich schneiden, insbesondere rechtwinklig schneiden, wobei ein Schnittpunkt dieser Achsen vorzugsweise mindestens einen halben, insbesondere einen ganzen, Durchmesser der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a vom Ausgang der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a entfernt liegt und/oder wobei ein Schnittpunkt dieser Achsen vorzugsweise mindestens einen halben, insbesondere einen ganzen, Durchmesser der Hochdruck-Verbindungsbohrung 29b vom Ausgang der Hochdruck-Verbindungsbohrung 29b entfernt liegt. Auf diese Weise kann die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a und/oder die Hochdruck-Verbindungsbohrung 29b besonders einfach auf ihrer Ausgangsseite 29aa mit einer in sie eingepressten Kugel 56 oder einem in sie eingepressten Stopfen 58 verschlossen werden.
Die Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Teil a) anhand einer ersten Schnittdarstellung entlang der Achse der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a, die parallel zur Längsrichtung LA ist; im Teil b) anhand einer zweiten Schnittdarstellung entlang der Achse der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a, im Vergleich zu Teil a) um die Achse der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a gedreht; und im Teil c) anhand einer Aufsicht auf den teiltransparent dargestellten Pumpenkörper 12a. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Auslassventilbohrung 37a und die Druckbegrenzungsventilbohrung 22a zueinander in einem von 0° verschiedenen Winkel, insbesondere rechtwinklig, orientiert.
Es ist ferner vorgesehen, dass der Auslass 34 als ein an dem Pumpengehäuse 12 fixierter Auslassstutzen 35 ausgebildet ist und dass zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem Auslassstutzen 35 ein Auslassstutzenraum 35a ausgebildet ist, 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 Druckbegrenzungsventilbohrung 22a eine von dem Dämpfungsbereich 28a ausgehende Sacklochbohrung ist, von der eine Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b abzweigt, die im Niederdruckbereich 28 liegt und die in dem Einlassstutzenraum 28e mündet, und von der eine Hochdruck- Verbindungsbohrung 29a abzweigt, die im Hochdruckbereich 29 liegt und die in dem Auslassstutzenraum 35a mündet, wobei die
Druckbegrenzungsventilbohrung 22a auf ihrer Ausgangsseite 22aa mit einer Kugel 56 oder einem Stopfen 57 verschlossen ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und die Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a unter einem von 0° verschiedenen Winkel, beispielsweise unter mindestens 20° oder rechtwinklig, zueinander orientiert sind, siehe Teil c) der Figur 5. Alternativ können die Niederdruck- Verbindungsbohrung 28b und die Hochdruck-Verbindungsbohrung 29a geometrisch parallel zueinander orientiert sein (nicht gezeichnet).
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur 6 im Teil a) in einer ersten ausschnittsweisen Schnittdarstellung, die parallel zu der Längsachse ist, im Teil b) in einer zweiten ausschnittsweisen Schnittdarstellung, die im Vergleich zur ersten Schnittdarstellung um die Längsachse gedreht ist, und im Teil c) in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung, die senkrecht zur Längsrichtung LA ist, gezeigt.
Dabei ist vorgesehen, dass in dem Pumpenkörper 12a eine Filterbohrung 54a vorgesehen ist, die den Einlassstutzenraum 28e mit dem Dämpfungsraum 28a verbindet und in der ein Filterelement 54 angeordnet ist, das den von dem Einlassstutzenraum 28e zu dem Dämpfungsraum 28a fließenden Kraftstoff filtert, wobei sich die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und die Filterbohrung 54a schneiden.
Dabei ist entweder, wie in den Teilen b) und c) der Figur 6 ersichtlich, vorgesehen, dass die Filterbohrung 54a auf der Seite des Einlassstutzenraums 28e durch einen Stopfen 57 oder durch eine Kugel 56 verschlossen ist. Die fluidische Kommunikation zwischen der Filterbohrung 54a und dem Einlassstutzenraum 28e erfolgt in diesem Fall über eine Zusatzbohrung 54b, deren Mündung in der Nähe des Grundes des Filterbohrung 54a liegt.
Alternativ kann die Filterbohrung 54a unverschlossen zwischen dem Einlassstutzenraum 28e und der Druckbegrenzungsventilbohrung 22a ausgebildet ist, siehe sechstes Ausführungsbeispiel zu der in Figur 8 die mit dem Teil b) der Figur 6 korrespondierende Ansicht gezeigt ist. Die im Zusammenhang mit dem vierten Ausführungsbeispiel vorgeschlagene Zusatzbohrung 54b ist, wie ersichtlich, im sechsten Ausführungsbeispiel ohne Weiteres verzichtbar.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur 7 im Teil a) in einer ersten ausschnittsweisen Schnittdarstellung, die parallel zu ihrer Längsachse ist, im Teil b) in einer zweiten ausschnittsweisen Schnittdarstellung, die im Vergleich zur ersten Schnittdarstellung um die Längsachse gedreht ist, und im Teil c) in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung, die senkrecht zur Längsrichtung LA ist, gezeigt.
Es handelt sich um eine Abwandlung des mit Bezug auf die Figur 4 erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, dahingehend, dass, ähnlich wie im vierten Ausführungsbeispiel, vorgesehen ist, dass eine Filterbohrung 54a vorgesehen ist, die den Einlassstutzenraum 28e mit dem Dämpfungsraum 28a verbindet und in der ein Filterelement 54 angeordnet ist, das den von dem Einlassstutzenraum 54a zu dem Dämpfungsraum 28a fließenden Kraftstoff filtert, wobei sich die Niederdruck-Verbindungsbohrung 28b und die Filterbohrung 54a schneiden.

Claims

Ansprüche
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 Auslassventil (37) in einer Auslassventilbohrung (37a) des Pumpengehäuses (12) angeordnet ist und das Druckbegrenzungsventil (22) in einer Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) des Pumpengehäuses (12) angeordnet ist, wobei der Einlass (11) als ein an dem Pumpengehäuse (12) fixierter Einlassstutzen (20) ausgebildet ist und zwischen dem Pumpengehäuse (12) und dem Einlassstutzen (20) ein Einlassstutzenraum (28e) des Niederdruckbereichs (28) ausgebildet ist, wobei das Druckbegrenzungsventil (22) den Hochdruckbereich (29) mit dem Einlassstutzenraum (28e) des Niederdruckbereichs (28) fluidisch verbindet und zum Einlassstutzenraum (28e) hin öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (29) in den Einlassstutzenraum (28e) abströmt, wenn die Druckdifferenz zwischen Kraftstoff in dem Hochdruckbereich (29) und Kraftstoff in dem Niederdruckbereich (28) einen Öffnungsdruck überschreitet.
2. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) und die Auslassventilbohrung (37a) zueinander geometrisch parallel orientiert sind.
3. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 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.
4. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) durch eine im Niederdruckbereich (28) liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) mit dem Einlassstutzenraum (28e) verbunden ist.
5. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 4, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) und die Niederdruck- Verbindungsbohrung (28b) gemeinsam in einer Ebene und senkrecht zur Längsrichtung (LA) liegen.
6. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, 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, und wobei in dem Pumpenkörper (12a) eine Filterbohrung (54a) vorgesehen ist, die den Einlassstutzenraum (28e) mit dem Dämpfungsraum (28a) verbindet und in der ein Filterelement (54) angeordnet ist, das den von dem Einlassstutzenraum (28e) zu dem Dämpfungsraum (28a) fließenden Kraftstoff filtert, wobei sich die Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) und die Filterbohrung (54a) schneiden.
7. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Auslass (34) als ein an dem Pumpengehäuse (12) 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 die
Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) auf der Seite ihres Ausgangs (22aa) mit einer Kugel (56) oder einem Stopfen (57) verschlossen ist, wobei die Auslassventilbohrung (37a) mit der Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) durch eine im Hochdruckbereich (29) liegende Hochdruck- Verbindungsbohrung (29a) verbunden ist.
8. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 7, 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.
9. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 8, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) durch eine im Niederdruckbereich (28) liegende Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) mit dem Einlassstutzenraum (28e) verbunden ist.
10. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 9, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) und die Niederdruck- Verbindungsbohrung (28b) gemeinsam in einer Ebene und senkrecht zur Längsrichtung (LA) liegen.
11. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei in dem Pumpenkörper (12) eine Filterbohrung (54a) vorgesehen ist, die den Einlassstutzenraum (28e) mit dem Dämpfungsraum (28a) verbindet und in der ein Filterelement (54) angeordnet ist, das den von dem Einlassstutzenraum (54a) zu dem Dämpfungsraum (28a) fließenden Kraftstoff filtert, wobei sich die Niederdruck-Verbindungsbohrung (28b) und die Filterbohrung (54a) schneiden.
12. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, wobei die Auslassventilbohrung (37a) und die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) zueinander in einem von 0° verschiedenen Winkel, insbesondere rechtwinklig, orientiert sind.
13. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 12, 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 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 Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) eine von dem Dämpfungsbereich (28a) ausgehende Sacklochbohrung ist, von der eine Niederdruck- Verbindungsbohrung (28b) abzweigt, die im Niederdruckbereich (28) liegt und die in dem Einlassstutzenraum (28e) mündet, und von der eine Hochdruck-Verbindungsbohrung (29a) abzweigt, die im Hochdruckbereich (29) liegt und die in dem Auslassstutzenraum (35a) mündet, wobei die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) auf ihrer Ausgangsseite (22aa) mit einer Kugel (56) oder einem Stopfen (57) verschlossen ist.
14. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 13, wobei die Niederdruck- Verbindungsbohrung (28b) und die Hochdruck-Verbindungsbohrung (29a) geometrisch parallel zueinander orientiert sind.
15. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 13, wobei die Niederdruck- Verbindungsbohrung (28b) und die Hochdruck-Verbindungsbohrung (29a) unter einem von 0° verschiedenen Wnkel, insbesondere rechtwinklig, zueinander orientiert sind.
16. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Druckbegrenzungsventil (22) einen in die Druckbegrenzungsventilbohrung (22a) oder in ein Gehäuse des 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) 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 und wobei die Spiralfeder (46) einen radial inneren Bereich (465) des Haltelements (46) aufnimmt.
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