WO2004040128A1 - Kraftstoffhochdruckpumpe mit kugelventil im niederdruck-einlass - Google Patents

Kraftstoffhochdruckpumpe mit kugelventil im niederdruck-einlass Download PDF

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WO2004040128A1
WO2004040128A1 PCT/DE2003/003627 DE0303627W WO2004040128A1 WO 2004040128 A1 WO2004040128 A1 WO 2004040128A1 DE 0303627 W DE0303627 W DE 0303627W WO 2004040128 A1 WO2004040128 A1 WO 2004040128A1
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pressure
fuel pump
pressure fuel
ball
valve
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Burkhard Boos
Stefan Kieferle
Matthias Distel
Achim Koehler
Sascha Ambrock
Karsten Ruth
Jaroslav Zivny
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0452Distribution members, e.g. valves

Definitions

  • the invention is based on a high-pressure fuel pump known from German patent DE 101 17 600 for a fuel injection system with a housing, with a low-pressure inlet, with a delivery chamber in which the fuel is compressed, with a suction valve between delivery chamber and low-pressure inlet, wherein a valve member of the suction valve is supported against a compression spring arranged in the delivery chamber.
  • valve member of the suction valve is designed as a valve cone.
  • a high-pressure fuel pump for a fuel injection system, with a housing, with a low-pressure inlet, with a delivery chamber in which the Fuel is compressed, with a suction valve between the delivery chamber and low-pressure inlet, wherein a valve member of the suction valve is supported against a compression spring arranged in the delivery chamber, the valve member of the suction valve is designed as a ball.
  • suction valve according to the invention ensures that all suction valves of a high-pressure fuel pump manufactured in series have almost identical hydraulic properties and thus the optimization of the high-pressure fuel pump manufactured in series is simplified.
  • a spring plate is arranged between the compression spring and the ball, so that the fixation of the ball relative to the sealing seat is improved and, in addition, buckling of the compression spring is avoided.
  • the use of a spring plate enables the diameters of the pressure spring and ball to be different. It has proven particularly as proven to be advantageous if the diameter of the ball is smaller than the diameter of the compression spring, since in this case the buckling of the compression spring is effectively avoided and the diameter of the ball optimally corresponds to the hydraulic requirements of the high-pressure fuel pump.
  • valve seat which interacts with the ball, is incorporated in the housing, so that the number of sealing surfaces subjected to high pressure and the number of components is reduced compared to the high-pressure fuel pump known from the prior art. This increases the reliability of the invention
  • valve seat has a seat angle between 30 ° and 150 °, in particular between 80 ° and 100 °.
  • the housing can also comprise a screw which closes a delivery chamber bore to the outside and in whose end face facing the delivery chamber the valve seat is formed.
  • This variant has the advantage that, for example, the suction valve can be mounted or replaced in the event of a repair without completely disassembling the high-pressure fuel pump, since the suction valve can be reached from the outside via the screw.
  • the screw has an area with reduced diameter, that the area with reduced diameter with the housing delimits an annular space, and that the annulus is hydraulically connected to the low pressure inlet. This ensures in a simple manner that regardless of how far the screw is screwed into the housing, there is always a hydraulic connection to the low-pressure inlet.
  • the advantages according to the invention come into play in a fuel system with a fuel tank, with an injection valve which injects the fuel directly into the combustion chamber of an internal combustion engine, with a high-pressure fuel pump and with a fuel manifold to which the at least one injection valve is connected, if the high-pressure fuel pump is formed according to one of the preceding claims.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a radial piston pump according to the invention
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a radial piston pump according to the invention
  • Figure 3 shows an inventive intake valve in an enlarged view
  • Figure 4 is a schematic representation of a high-pressure fuel pump according to the invention equipped internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a high-pressure fuel pump 10 according to the invention in cross section.
  • the high-pressure fuel pump 10 is designed as a radial piston pump with three pump elements 11.
  • the pump elements 11 comprise a piston 13 which is guided in a cylinder bore 15.
  • the cylinder bore 15 is embodied in a housing 17 of the high-pressure fuel pump 10 as a blind bore.
  • the cylinder bore 15 can be produced via manufacturing and assembly bores 19. After assembly of the high-pressure fuel pump according to the invention, the assembly bores 19 are closed by plugs 21.
  • the pistons 13 are driven by a drive shaft with an eccentric section 22 via a polygon ring 23 with flats 25.
  • a piston base plate 27 which sets the piston 13 in an oscillating movement when the drive shaft is driven and the polygon ring 23 consequently makes a circular movement.
  • the oscillating movement of the pistons 13 is indicated in one of the pump elements 11 by a double arrow 29.
  • the cylinder bore 15 and the piston 13 delimit a delivery chamber 31 per pump element 11, the volume of the delivery chamber 31 depending on the position of the drive shaft.
  • the piston 13 of which is located near its top dead center (TDC)
  • TDC top dead center
  • the piston foot plates 27 and with them the pistons 13 are always held in contact with the flats 25 of the polygon ring 23 by a compression spring 33.
  • pump elements 11 are provided with reference numerals. However, all three pump elements 11 are constructed identically and have the same components.
  • the cylinder bore 15 is designed as a blind hole.
  • a suction valve 35 with a sealing seat 37 and a ball 39 interacting with the sealing seat 37 is provided at the end of the cylinder bore 15.
  • the ball 39 is pressed against the valve seat 37 by means of a spring plate 41 by a compression spring 43, which is supported on the piston 13 at the other end.
  • the compression spring 43 is dimensioned such that fuel is not automatically drawn in at bottom dead center. If a metering unit (not shown) arranged on the suction side of the high-pressure fuel pump 10 is closed, the high-pressure fuel pump 10 does not deliver any fuel. When the metering unit is opened completely or partially, an overpressure generated by a pre-feed pump (not shown) builds up in front of the suction valve 35 and is pressed into the delivery space 31 by the fuel against the compression spring 43. The metering unit has the task of setting the overpressure in front of the suction chamber in such a way that the desired delivery quantity is delivered by the high-pressure fuel pump 10.
  • the compression spring 43 can also be dimensioned such that the ball 39 is still pressed slightly against the sealing seat 37 even at the bottom dead center (UT) of the piston 13. Only when there is sufficient overpressure relative to the pressure in the delivery chamber 31 on the low-pressure side of the fuel high-pressure pump 10 (not shown in FIG. 1) does fuel flow into the delivery chamber 31.
  • the pressure on the low-pressure side of the high-pressure fuel pump 10 or the suction side of the delivery chamber 31 and thus the delivery rate of the high-pressure fuel pump 10 is set by a control unit (not shown) in FIG. 1 as a function of the operating state of the internal combustion engine.
  • each of the pump elements 11 draws approximately the same amount of fuel and thus a uniform torque and power requirement of the high-pressure fuel pump 10 results. This improves the smooth running of the internal combustion engine, especially when idling.
  • the use of a spring plate 41 between ball 39 and compression spring 43 improves the guidance of ball 39.
  • buckling of the compression spring 43 can be prevented due to the improved contact surface of the compression spring 43 on the spring plate 41.
  • the diameter of the ball 39 can be selected independently of the diameter of the compression spring 43, which can be advantageous when optimizing the high-pressure fuel pump 10.
  • suction valve 35 designed as a ball valve
  • a second embodiment of a high pressure pump 10 according to the invention is also shown in section.
  • the same components are provided with the same reference numerals and what has been said with regard to FIG. 1 applies accordingly.
  • the main difference from the first exemplary embodiment is that the cylinder bore 15 is not designed as a blind bore but as a through bore.
  • the cylinder bore 15 is closed by a screw 47.
  • the sealing seat 37 of the suction valve 35 is incorporated in the screw 47.
  • FIG. 3 shows an enlarged section A of FIG.
  • the diameter of the sealing line between ball 39 and sealing seat 37 can be varied with a constant ball diameter. It has been found that sealing angle ⁇ between 30 ° and 150 ° are possible and usually a sealing angle a of 90 ° leads to very good results.
  • An axial bore 48 and a transverse bore 49 adjoin the sealing seat 37.
  • a plurality of transverse bores 49 can also be provided.
  • the transverse bore 49 opens into an annular space 50 which is delimited by the housing 17 and an area 50 of the screw 47 with a reduced diameter.
  • a bite edge 53 is formed on an end face 52 of the screw 47 and seals the annular space 51 from the delivery space 31.
  • the annular space 51 stands with the low-pressure inlet 45 which is not visible in this illustration
  • High pressure fuel pump 10 hydraulically connected. Because the annular space surrounds the screw 47 on all sides, fuel can be drawn into the delivery space 31 via the transverse bore 49 and the axial bore 48, regardless of how deeply the screw 47 was screwed into the housing 17.
  • sucking valve 35 designed as a ball valve increases the efficiency of the high-pressure fuel pump, since the ball 39 opens up a large flow cross-section as soon as it lifts off the sealing seat 37, so that the fuel can be drawn in quickly and without great flow losses.
  • the annular cross-sectional area between the sealing seat 37 and the ball 39 is approximately up to 20 times larger than the cross-section of the transverse bore 49.
  • An internal combustion engine 54 is shown schematically in FIG. It comprises a fuel injection system 56. This in turn has a fuel tank 58, from which an electric low-pressure fuel pump 60 delivers fuel.
  • the electric low-pressure fuel pump 60 delivers fuel to the high-pressure fuel pump 10, which is designed as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the high-pressure outlet 18 of the high-pressure fuel pump 10 is connected to a fuel manifold 62. This is generally referred to as a "common rail”.
  • a total of four injection valves 64 are connected to the fuel rail 62. These inject the fuel directly into combustion chambers 66 of the internal combustion engine 54.

Abstract

Es wird eine Kraftstoffhochdruckpumpe (10), insbesondere eine Radialkolbenpumpe, vorgeschlagen, bei der die Saugventile (35) als Kugelventile ausgebildet sind, was sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad der Kraftstoffhochdruckpumpe (10) auswirkt. Ausserdem wird die Herstellung und Montage der erfindungsgemässen Kraftstoffhochdruckpumpe (10) durch die Verwendung von Kugelventilen vereinfacht.

Description

Kraftstoffhochdruckpumpe mit Kuqelventil im Niederdruck- Einlass
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer aus dem deutschen Patent DE 101 17 600 bekannten Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Gehäuse, mit einem Niederdruck-Einlass, mit einem Förderraum, in dem der Kraftstoff komprimiert wird, mit einem Saugventil zwischen Förderraum und Niederdruck-Einlass, wobei ein Ventilglied des Saugventils sich gegen eine im Förderraum angeordnete Druckfeder abstützt.
Bei dieser Kraftstoffhochdruckpumpe ist das Ventilglied des Saugventils als Ventilkegel ausgebildet.
Vorteile der Erfindung
Bei einer erfindungsgemäßen .Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem Gehäuse, mit einem Niederdruck-Einlass, mit einem Förderraum, in dem der Kraftstoff komprimiert wird, mit einem Saugventil zwischen Förderraum und Niederdruck-Einlass, wobei ein Ventilglied des Saugventils sich gegen eine im Förderraum angeordnete Druckfeder abstützt, ist das Ventilglied des Saugventils als Kugel ausgebildet.
Dadurch wird die Herstellung der Kraftstoffhochdruckpumpe vereinfacht, da eine Kugel billiger herzustellen ist als ein Ventilglied mit einem Dichtkegel und einem Schaft, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Außerdem wird der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe verbessert, da eine Kugel zusammen mit dem Dichtsitz eine genau definierte kreisförmige Dichtlinie bildet, die trotz der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Ventilsitzes hinsichtlich des Ventilsitzes sehr gut abdichtet. Wenn der mit der Kugel zusammenwirkende Ventilsitz rund ist, dichtet das erfindungsgemäße Saugventil gut ab, auch wenn der Winkel oder die Lage des Ventilsitzes nicht mit höchster Präzision hergestellt wurden.
Weiterhin ist mit dem erfindungsgemäßen Saugventil sichergestellt, dass alle Saugventile einer in Serie hergestellten Kraftstoffhochdruckpumpen nahezu identische hydraulische Eigenschaften haben und somit die Optimierung der in Serie gefertigten Kraftstoffhochdruckpumpe vereinfacht wird.
Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen Druckfeder und Kugel ein Federteller angeordnet ist, so dass die Fixierung der Kugel relativ zum Dichtsitz verbessert wird und außerdem ein Ausknicken der Druckfeder vermieden wird. Außerdem ermöglicht der Einsatz eines Federtellers, dass die Durchmesser von Druckfeder und Kugel verschieden sein können. Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser der Kugel kleiner als der Durchmesser der Druckfeder ist, da in diesem Fall das Ausknicken der Druckfeder wirkungsvoll vermieden wird und der Durchmesser der Kugel den hydraulischen Erfordernissen der Kraftstoffhochdruckpumpe in optimaler Weise entspricht.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilsitz, welcher mit der Kugel zusammenwirkt, im Gehäuse eingearbeitet, so dass die Zahl der mit Hochdruck beaufschlagten Dichtflächen und die Zahl der Bauteile gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffhochdruckpumpe reduziert wird. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen
Kraftstoffhochdruckpumpe und senkt die Herstellungs- und Montagekosten derselben.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Ventilsitz einen Sitzwinkel zwischen 30° und 150°, insbesondere zwischen 80° und 100° aufweist.
Alternativ zu dem direkt im Gehäuse angeordneten Dichtsitz kann das Gehäuse auch eine Schraube umfassen, welche eine Förderraumbohrung nach außen hin verschließt, und in deren dem Förderraum zugewandten Stirnfläche der Ventilsitz ausgebildet ist. Diese Variante hat den Vorteil, dass bspw. das Saugventil montiert oder im Reparaturfall ausgewechselt werden kann, ohne die Kraftstoffhochdruckpumpe vollständig zu zerlegen, da das Saugventil von außen über die Schraube erreichbar ist.
In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Schraube einen im Durchmesser reduzierten Bereich aufweist, dass der im Durchmesser reduzierte Bereich mit dem Gehäuse einen Ringraum begrenzt, und dass der Ringraum mit dem Niederdruck-Einlass hydraulisch in Verbindung steht. Dadurch ist auf einfache Weise gewährleistet, dass unabhängig davon wie weit die Schraube in das Gehäuse eingeschraubt wird, stets eine hydraulische Verbindung zu dem Niederdruck-Einlass besteht.
Die erfindungsgemäßen Vorteile kommen selbstverständlich in einem KraftstoffSystem mit einem Kraftstoffbehälter, mit einem Einspritzventil, welches den Kraftstoff direkt in den Brennraum einer Brennkraftmaschine einspritzt, mit einer Hochdruckkraftstoffpumpe und mit einer KraftstoffSammelleitung, an die das mindestens eine Einspritzventil angeschlossen ist, zum Tragen, wenn die Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe,
Figur 2 ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Radialkolbenpumpe,
Figur 3 ein erfindungsgemäßes Ansaugventil in vergrößerter Darstellung und
Figur 4 eine schematische Darstellung einer mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe ausgerüsteten Brennkraft aschine.
Beschreibung der Ausführungsbeispiel
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 10 im Querschnitt. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 ist als Radialkolbenpumpe mit drei Pumpenelementen 11 ausgeführt. Die Pumpenelemente 11 umfassen einen Kolben 13, der in einer Zylinderbohrung 15 geführt wird. Die Zylinderbohrung 15 ist in einem Gehäuse 17 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 als Sacklochbohrung ausgeführt. Über Fertigungs- und Montagebohrungen 19 kann die Zylinderbohrung 15 hergestellt werden. Nach der Montage der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe werden die Montagebohrungen 19 durch Stopfen 21 verschlossen.
Angetrieben werden die Kolben 13 von einer Antriebswelle mit einem exzentrischen Abschnitt 22 über einen Polygonring 23 mit Abflachungen 25. Auf den Abflachungen 25 liegt eine Kolbenfußplatte 27 auf, welche den Kolben 13 in eine oszillierende Bewegung versetzt, wenn die Antriebswelle angetrieben wird und der Polygonring 23 infolgedessen eine kreisförmige Bewegung ausführt. Die oszillierende Bewegung der Kolben 13 ist in einem der Pumpenelement 11 durch einen Doppelpfeil 29 angedeutet.
Die Zylinderbohrung 15 und der Kolben 13 begrenzen einen Förderraum 31 je Pumpenelement 11, wobei das Volumen des Förderraums 31 von der Stellung der Antriebswelle abhängt. Bei dem in Figur 1 senkrecht nach oben ausgerichteten Pumpenelement 11, dessen Kolben 13 sich nahe seines oberen Totpunkts (OT) befindet, ist das Volumen des Förderraums 31 minimal, während es bei den anderen Pumpenelementen 11 nahezu ein Maximum hat. Durch eine Druckfeder 33 werden die Kolbenfußplatten 27 und mit ihr die Kolben 13 stets in Anlage an den Abflachungen 25 des Polygonrings 23 gehalten.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht bei allen Pumpenelementen 11 alle Bauteile mit Bezugszeichen versehen. Es sind jedoch alle drei Pumpenelement 11 gleich aufgebaut und verfügen über die gleichen Bauteile.
Die Zylinderbohrung 15 ist, wie bereits erwähnt, als Sackloch ausgeführt. Am Ende der Zylinderbohrung 15 ist ein Saugventil 35 mit einem Dichtsitz 37 und einer mit dem Dichtsitz 37 zusammenwirkenden Kugel 39 vorgesehen. Die Kugel 39 wird über einen Federteller 41 von einer Druckfeder 43, die sich anderenends am Kolben 13 abstützt, gegen den Ventilsitz 37 gepresst.
Dabei ist die Druckfeder 43 so dimensioniert, dass im Unteren Totpunkt Kraftstoff nicht selbsttätig angesaugt wird. Wenn eine nicht dargestellte, auf der Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 angeordnete Zumesseinheit geschlossen ist, fördert die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 keinen Kraftstoff. Wenn die Zumesseinheit ganz oder teilweise geöffnet wird, baut sich vor dem Saugventil 35 ein von einer Vorförderpumpe (nicht dargestellt) erzeugter Überdruck auf durch den Kraftstoff gegen die Druckfeder 43 in den Förderraum 31 gedrückt wird. Die Zumesseinheit hat die Aufgabe, den Überdruck vor dem Saugraum so einzustellen, dass die gewünschte Fördermenge von der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 gefördert wird.
Wenn der Kolben 13 sich in Richtung seines oberen Totpunkts bewegt hat, nimmt die Vorspannung der Druckfeder 33 so stark zu, dass die Kugel 39 gegen den Dichtsitz 37 gepresst wird und somit die Verbindung zwischen Förderraum 31 und Niederdruck-Einlass 45 unterbrochen wird. Verstärkt wird dieser Effekt ganz wesentlich durch den zunehmend höheren Druck im Förderraum 31.
Alternativ kann die Druckfeder 43 auch so dimensioniert werden, dass die Kugel 39 auch im unteren Totpunkt (UT) des Kolbens 13 noch leicht gegen den Dichtsitz 37 gepresst wird. Nur wenn auf der in Fig. 1 nicht dargestellten Niederdruckseite der Kraftstof hochdruckpumpe 10 ein ausreichender Überdruck gegenüber dem Druck im Förderraum 31 herrscht, strömt Kraftstoff in den Förderraum 31 ein. Der Druck auf der Niederdruckseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 10, bzw. der Saugseite des Förderraums 31 und damit die Fördermenge der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 wird durch eine, in Fig. 1 nicht dargestellte Zumesseinheit von einem Steuergerät (nicht dargestellt) in Abhängigkeit des Betriebszustands der Brennkraftmaschine eingestellt.
Durch diese Maßnahmen ist gewährleistet, dass auch wenn durch die nicht dargestellte Zumesseinheit der Kraftstoffzufluss über den Niederdruck-Einlass 45 in die Pumpenelemente 11 gedrosselt wird, jedes der Pumpenelement 11 annähernd die gleiche Kraftstoffmenge ansaugt und sich somit ein gleichmäßiger Drehmoment- und Leistungsbedarf der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 ergibt. Dies verbessert die Laufruhe der Brennkraftmaschine insbesondere im Leerlauf.
Dadurch, dass der Kolben 13 auch in seinem oberen Totpunkt nicht über seine ganze Länge in der Zylinderbohrung 15 geführt wird, ist ein ausreichender "Überlauf" für Honwerkzeuge oder dergleichen vorhanden. Dieser Überlauf erleichtert die Herstellung der als Sackloch ausgeführten Zylinderbohrung 15. Ein Hochdruck-Auslass sowie das zugehörige Druckventil sind in Figur 1 nicht dargestellt, da sich der Hochdruck-Auslass und das zugehörige Druckventil senkrecht zur Zeichnungsebene hinter den Pumpenelementen 11 angeordnet sind. Die Anordnung dieser Bauelemente kann aus der DE-PS 101 17 600, auf die hiermit Bezug genommen wird, entnommen werden.
Durch die Verwendung eines Federtellers 41 zwischen Kugel 39 und Druckfeder 43 wird die Führung der Kugel 39 verbessert. Außerdem kann, wegen der verbesserten Auflagefläche der Druckfeder 43 auf dem Federteller 41 ein Ausknicken der Druckfeder 43 verhindert werden. Schließlich kann der Durchmesser der Kugel 39 unabhängig vom Durchmesser der Druckfeder 43 gewählt werden, was bei der Optimierung der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 von Vorteil sein kann.
Es ist jedoch auch ohne weiteres denkbar und möglich, auf den Federteller 41 zu verzichten (nicht dargestellt), so dass die Druckfeder 43 direkt auf der Kugel 39 aufliegt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 10 gibt es nur eine sehr geringe Zahl von Hochdruckdichtstellen. Dies ist insbesondere der Dichtsitz 37 in Verbindung mit der Kugel 39 sowie der Ringspalt zwischen Kolben 13 und Zylinderbohrung 15. Diese geringe Zahl von Hochdruckdichtstellen rechtfertigt in vielen Fällen den etwas höheren Herstellungsaufwand bei der Herstellung der Zylinderbohrung 15, wenn diese als Sackloch ausgeführt ist.
Auf die spezifischen Vorteile eines als Kugelventil ausgebildeten Saugventils 35 wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Figur 3 noch im Detail eingegangen werden.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe 10 ebenfalls im Schnitt dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich Figur 1 Gesagte entsprechend. Der wesentliche Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Zylinderbohrung 15 nicht als Sacklochbohrung, sondern als Durchgangsbohrung ausgeführt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Zylinderbohrung 15 durch eine Schraube 47 verschlossen. In der Schraube 47 ist der Dichtsitz 37 des Saugventils 35 eingearbeitet.
Nachfolgend wird an Hand der Figur 3, welche einen vergrößerten Ausschnitt A der Figur 2 zeigt, die Funktion des Saugventils 35 noch detailliert erläutert.
In Figur 3 ist der Kolben 13 im oberen Totpunkt. Demzufolge hat der Förderraum 31 sein minimales Volumen und die Kugel 39 dichtet den Förderraum 31 gegen den Niederdruck-Einlaß 45 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 ab. Diese Abdichtung erfolgt entlang einer kreisförmigen Dichtlinie (nicht gezeichnet), welche sich aus der Berührlinie zwischen der Kugel 39 und dem Dichtsitz 37 ergibt. Die Dichtheit dieses als Kugelventil ausgebildeten Saugventils 35 ist sehr hoch, da es nur eine linien örmige Berührung zwischen Kugel 39 und Dichtsitz 37 gibt, was zu einer entsprechend hohen Flächenpressung auf der Dichtlinie führt. Außerdem sind die Genauigkeitsanforderungen bei der Herstellung eines dicht schließenden Kugelventils geringer als bei Kegelventilen. Je nachdem wie der Winkel α des Dichtsitzes 37 gewählt wird, kann der Durchmesser der Dichtlinie zwischen Kugel 39 und Dichtsitz 37 bei konstantem Kugeldurchmesser variiert werden. Es hat sich herausgestellt, dass Dichtwinkel α zwischen 30° und 150° möglich sind und in der Regel ein Dichtwinkel a von 90° zu sehr guten Ergebnissen führt.
An den Dichtsitz 37 schließen eine Axialbohrung 48 sowie eine Querbohrung 49 an. Alternativ können auch mehrere Querbohrungen 49 (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Die Querbohrung 49 mündet in einen Ringraum 50, welcher vom Gehäuse 17 und einem im Durchmesser reduzierten Bereich 50 der Schraube 47 begrenzt wird. An einer Stirnseite 52 der Schraube 47 ist eine Beißkante 53 ausgebildet, welche den Ringraum 51 vom Förderraum 31 abdichtet.
Der Ringraum 51 steht mit dem in dieser Darstellung nicht sichtbaren Niederdruck-Einlaß 45 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 hydraulisch in Verbindung. Dadurch, dass der Ringraum die Schraube 47 allseitig umgibt, kann über die Querbohrung 49 und die Axialbohrung 48 Kraftstoff in den Förderraum 31 angesaugt werden unabhängig davon, wie tief die Schraube 47 in das Gehäuse 17 eingeschraubt wurde.
Durch die Verwendung eines als Kugelventil ausgebildeten Säugventils 35 wird der Wirkungsgrad der Kraftstoffhochdruckpumpe erhöht, da die Kugel 39 einen großen Strömungsquerschnitt freigibt sobald sie vom Dichtsitz 37 abhebt, so dass der Kraftstoff schnell und ohne große Strömungsverluste .angesaugt werden kann. Dazu ist es auch vorteilhaft, wenn bei geöffnetem Saugventil 35 die ringförmige Querschnittsfläche zwischen Dichtsitz 37 und Kugel 39 etwa bis zu 20mal größer ist als der Querschnitt der Querbohrung 49.
Außerdem wird wegen der guten Dichteigenschaften des als Kugelventil ausgebildeten Saugventils 35 während des Förderhubs des Kolbens 13 kein Kraftstoff aus dem Förderraum 31 in den Niederdruck-Einlass 45 zurückgedrückt.
In Figur 4 ist eine Brennkraftmaschine 54 schematisch dargestellt. Sie umfasst ein Kraftstoffeinspritzsystem 56. Dieses wiederum weist einen Kraftstoffbehälter 58 auf, aus dem eine elektrische Niederdruck-Kraftstoffpumpe 60 Kraftstoff fördert.
Die elektrische Niederdruck-Kraftstoffpumpe 60 fördert Kraftstoff zu der Kraftstoffhochdruckpumpe 10, welche so ausgebildet ist, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Der Hochdruck-Auslass 18 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 ist mit einer Kraftstoff-Sammelleitung 62 verbunden. Diese wird im allgemeinen auch als "Common-Rail" bezeichnet. An die Kraftstoff-Sammelleitung 62 sind insgesamt vier Einspritzventile 64 angeschlossen. Diese spritzen jeweils den Kraftstoff direkt in Brennräume 66 der Brenήkraftmaschine 54 ein.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) für ein
Kraftstoffeinspritzanlage (56), mit einem Gehäuse (17, 47), mit einem Niederdruck-Einlass (45), mit einem Förderraum
(31), in dem der Kraftstoff komprimiert wird, mit einem Saugventil (35) zwischen Förderraum (31) und Niederdruck- Einlass (45), wobei ein Ventilglied des Saugventils (35) sich über eine i Förderraum (31) angeordnete Druckfeder
(43) gegen einen Kolben (13) abstützt, und mit einem Hochdruck-Auslass, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied des Saugventils (35) als Kugel (39) ausgebildet ist .
2. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Druckfeder (43) und Kugel (39) ein Federteller (41) vorgesehen ist.
3. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kugel (39) kleiner als der Durchmesser der Druckfeder (43) ist.
4. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (17, 47) ein mit der Kugel (39) zusammenwirkender Dichtsitz (37) vorhanden ist.
5. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (37) einen Sitzwinkel (α) zwischen 30° und 150°, insbesondere von 90°, aufweist.
6. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17, 47) eine Schraube (47) umfasst, welche eine Zylinderbohrung (31) nach außen hin verschließt, und dass der Dichtsitz (37) in einer dem Förderraum (31) zugewandten Stirnseite (52) der Schraube (47) ausgebildet ist.
7. Kraftstoffhochdruckpumpe (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (47) einen im Durchmesser reduzierten Bereich (50) aufweist, dass der im Durchmesser reduzierte Bereich (50) mit dem Gehäuse (17) einen Ringraum (51) begrenzt, und dass der Ringraum (51) mit dem
Niederdruck-Einlass (45) hydraulisch in Verbindung steht.
8. Kraftstoffeinspritzanlage (56) mit einem Kraftstoffbehälter (58) , mit mindestens einem Einspritzventil (64), welches den Kraftstoff direkt in den Brennraum (66) einer Brennkraftmaschine (54) einspritzt, mit mindestens einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe (10), und mit einer Kraftstoff-Sammelleitung (62), an die das mindestens eine Einspritzventil (64) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe
(10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist (Fig. 4) .
9. Brennkraftmaschine (54) mit mindestens einem Brennraum (66), in den der Kraftstoff direkt eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine
Kraftstoffeinspritzanlage (56) nach Anspruch 8 aufweist (Fig 4) .
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