WO2011098332A1 - Zylinderkopf für eine kraftstoffhochdruckpumpe - Google Patents

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WO2011098332A1
WO2011098332A1 PCT/EP2011/050760 EP2011050760W WO2011098332A1 WO 2011098332 A1 WO2011098332 A1 WO 2011098332A1 EP 2011050760 W EP2011050760 W EP 2011050760W WO 2011098332 A1 WO2011098332 A1 WO 2011098332A1
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WO
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cylinder head
pressure
bore
flange
receiving
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PCT/EP2011/050760
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Inventor
Friedrich Boecking
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/022—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type having an accumulator storing pressurised fuel during pumping stroke of the piston for subsequent delivery to the injector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/007—Cylinder heads

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head for a high-pressure fuel pump in a fuel injection system, in particular in a common rail injection system having the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high-pressure fuel pump with at least one such cylinder head.
  • a cylinder head of the aforementioned type has a high-pressure bore for forming a pump working space and for receiving a pump piston and at least one further bore for receiving a suction valve and / or a high-pressure valve.
  • Such a cylinder head is disclosed for example in the published patent application DE 10 2008 000 705 A1.
  • the cylinder head described herein has a pumping chamber in which fuel is periodically compressed and relieved via a reciprocating piston. Further, the pump working space communicates with a respective bore for receiving an intake valve and an exhaust valve via which the fuel supply and the fuel discharge is controlled. About the exhaust valve and a fuel line, the compressed fuel is supplied to a fuel rail.
  • Such a cylinder head usually has a complex shape and is therefore regularly produced as a cast component. Since ever higher demands are placed on the material in terms of compressive strength, however, correspondingly resilient materials are generally not suitable for realizing complex shapes when using a casting method, as is already known in the prior art has been proposed to carry out a cast cylinder head housing in two parts.
  • a cylinder head composed of at least two sections emerges, wherein the sections are subsequently connected in a material-locking manner to one another via a metallic intermediate layer to form a cylinder head.
  • the material for the sections is selected such that one section is superior to the other section in terms of its thermal and / or mechanical load capacity.
  • a material is selected which has a good castability and therefore is also able to image complex shapes precisely.
  • the present invention seeks to provide a cylinder head ready, which is simple and inexpensive to manufacture and also compact.
  • the cylinder head is intended to be suitable, in particular, for use in a high-pressure fuel pump designed as a radial piston pump of an injection system of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a cylinder head with the features of the claim
  • the cylinder head is formed in at least three parts and has a first cylindrical part for forming the high-pressure bore and the pump working space, a second flange-like part for receiving the suction valve and / or the high-pressure valve and a third part for forming a
  • High-pressure accumulator The proposed cylinder head is therefore characterized inter alia by the fact that the high-pressure accumulator is integrated into the cylinder head.
  • a material can be selected to form this part, which takes into account the requirements of a high-pressure accumulator or the expected loads.
  • a material with a high toughness are selected, while at least one of the other two parts may consist of a material having a particularly high strength and / or easy Verg cordbar- speed.
  • a different material can be used for each part of the cylinder head, so that the appropriate choice of material
  • the flange-like part of the cylinder head has a contact surface for receiving the part acting as a high-pressure accumulator.
  • the contact surface can be made flat and cooperate with a corresponding thereto formed contact surface on the high-pressure accumulator serving part.
  • the serving as a high-pressure accumulator part may be tubular with a round cross-section which has a flattening for abutment with the abutment surface of the flange-like part.
  • the respective correspondingly formed bearing surfaces on the flange-like part and serving as a high-pressure accumulator part of the cylinder head contribute to the realization of a sealing system.
  • a cone-shaped sealing seat for receiving a sealing cone designed to correspond thereto is formed in the contact surface on the part serving as a high-pressure accumulator.
  • a connecting bore is further arranged, via which the bore formed in the flange-like part for receiving the high-pressure valve is connected to the high-pressure spreader.
  • the tightness can be further increased by providing a claw for connecting and / or fixing the position of the part serving as a high-pressure accumulator to the flange-like part of the cylinder head.
  • the claw is fastened to the flange-like part by means of fastening screws, so that a positive and non-positive connection is realized.
  • at least one high-pressure accumulator or injector port preferably in the form of a connection stub, is formed on the part of the cylinder head which serves as a high-pressure accumulator.
  • the at least one connection in the form of a connecting piece can be arranged on the outer circumference side on the preferably tubular part serving as a high-pressure accumulator.
  • a plurality of such connecting pieces are provided.
  • a closure screw and / or a pressure sensor for measuring pressure in the high-pressure accumulator is or are inserted into the bore for receiving the high-pressure valve in the flange-like part of the cylinder head.
  • the pressure sensor required for pressure measurement can also be integrated in this way in the cylinder head, so that accounts for more interfaces and the arrangement can be made very compact design.
  • the bore for receiving the suction valve in the flange-like part of the cylinder head is formed.
  • the cylindrical part of the cylinder head is at least partially included in this bore.
  • the bore can be designed as a stepped bore and thus form a shoulder which cooperates with a corresponding thereto designed annular shoulder on the cylindrical part of the cylinder head.
  • the flange-like part of the cylinder head has a more complex design with respect to the cylindrical part.
  • the flange-like part is therefore preferably an easy-to-pouring material use.
  • the cylinder-shaped part that is kept simple in comparison is more mechanically stressed than the flange-like part, so that for producing the cylindrical part a material should be used which has a high strength. Due to the multi-part design of the cylinder head, the use of different materials is readily possible. In order to achieve the greatest possible flexibility with regard to the choice of material, it is furthermore proposed that the parts of the cylinder head are merely shaped. and / or non-positively connected to each other.
  • a cohesive connection would in turn require certain material pairings.
  • a screw is preferably inserted into the bore.
  • the plug not only serves to connect these parts, but also ensures a sealing contact of the suction valve on the cylindrical part of the cylinder head.
  • a positive and / or non-positive connection of the parts of the cylinder head also has the advantage that the production of the cylinder head is simplified, since no work step in the context of production is necessary to assemble the parts into a one-piece cylinder head. Furthermore, the positive and / or non-positive connection of the parts allows a modular construction of the cylinder head or the formation of a cylinder head modular system, so that a later replacement of the parts is possible.
  • the proposed for solving the problem set task high-pressure fuel pump has at least one cylinder head according to the invention.
  • the number of cylinder heads is determined by the number of pump elements arranged in the high-pressure fuel pump.
  • the number of pump elements arranged in the high-pressure fuel pump is determined by the number of pump elements arranged in the high-pressure fuel pump.
  • High-pressure fuel pump Used in conjunction with small engines that only require a small high-pressure accumulator volume.
  • FIG. 1 The illustration of the single FIGURE shows a three-part cylinder head with a first cylindrical part 8, a second flange-like part 9 and a third part 10 designed as a high-pressure accumulator 11.
  • the serving as a high-pressure accumulator 1 1 part 10 is also referred to as a rail.
  • the three parts 8, 9, 10 of the cylinder head are positively and non-positively connected, so that the modular structure of the cylinder head the subsequent
  • the flange-like part 9 has a central bore 4, in which the cylindrical part 8 and a suction valve 6 are used.
  • the suction valve 6 rests with its valve plate 21 on the cylindrical part 8.
  • the suction valve 6 and the cylindrical part 8 are held in the bore 4, which is designed here as a stepped bore and thus forms a shoulder 22 as a contact surface for the cylindrical part 8, on which the cylindrical part 8 with a corresponding thereto formed Paragraph is present.
  • the flange-like part 9 is screwed to the housing part 23.
  • a centering ring 24 is arranged on the flange-like part 9, which engages in a correspondingly formed bore of the housing part 23 of the high-pressure pump.
  • a contact surface 12 is formed on the flange-like part 9, which is substantially planar.
  • the tube-shaped, serving as a rail 1 1 part 10 has a counter surface on a flattening, with which it rests against the contact surface 12.
  • a conical sealing seat 13 is further formed, which cooperates sealingly with a corresponding thereto formed sealing cone 14 on the tubular, serving as a rail 1 1 part 10.
  • a connecting bore 15 is formed in the flange-like part 9, which connects the rail 1 1 with a bore 5 in the flange-like part 9, in which the high-pressure valve 7 is received. Accordingly, the rail 1 1 is supplied with fuel under high pressure via the connecting bore 15.
  • a claw 16 is also provided for positive and non-positive connection of the part 10 on the part 9, which is screwed by fastening screws 17 to the flange part 9 ,
  • At least one rail or injector port 18 is provided on the tubular part 10, which is designed as a connecting piece on the tubular part 10.
  • a screw plug 19 is inserted at the end.
  • a pressure sensor and / or a pressure regulating valve may be used in the extension of the bore 5 (not shown).
  • a high-pressure bore 1 which is formed in the cylindrical part 8 of the cylinder head, reciprocating pump piston 3 is compressed via the suction valve 6 in a pump working space 2 reaching fuel and fed to a high-pressure outlet after compression.
  • the high-pressure outlet in the form of the bore 5 has a high-pressure valve 7, which is designed as a check valve and ensures the required pressure in the rail 1 1, in which the fuel under high pressure passes through the connecting hole 15. From there, the compressed fuel is distributed to the rail or injector ports 18.

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Abstract

Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail -Einspritzsystem, wobei im Zylinderkopf eine Hochdruckbohrung (1) zur Ausbildüng eines Pumpenarbeitsraumes (2) und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens (3) sowie wenigstens eine weitere Bohrung (4, 5) zur Aufnahme eines Saugventils (6) und/oder eines Hochdruckventils (7) ausgebildet sind. Der Zylinderkopf ist zumindest dreiteilig ausgebildet und besitzt ein erstes zylinderförmiges Teil (8) zur Ausbildung der Hochdruckbohrung (1) und des Pumpenarbeitsraumes (2), ein zweites flanschartiges Teil (9) zur Aufnahme des Saugventils (6) und/oder des Hochdruckventils (7) sowie ein drittes Teil (10) zur Ausbildung eines Hochdruckspeichers (11). Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf.

Description

Beschreibung Titel
Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail- Einspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf.
Stand der Technik
Ein Zylinderkopf der vorstehend genannten Art weist eine Hochdruckbohrung zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens sowie wenigstens eine weitere Bohrung zur Aufnahme eines Saugventils und/oder eines Hochdruckventils auf.
Ein derartiger Zylinderkopf ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2008 000 705 A1 offenbart. Der hierin beschriebene Zylinderkopf weist einen Pumpenarbeitsraum auf, in dem Brennstoff über einen sich hin- und herbewegenden Kolben periodisch komprimiert und entlastet wird. Ferner steht der Pumpenarbeitsraum mit jeweils einer Bohrung zur Aufnahme eines Einlassventils und eines Auslassventils in Verbindung, über welche der Brennstoffzufluss und der Brennstoffabfluss gesteuert wird. Über das Auslassventil und eine Brennstoffleitung wird der komprimierte Brennstoff einer Brennstoffverteilerleiste zugeführt.
Ein solcher Zylinderkopf weist in der Regel eine komplexe Form auf und wird daher regelmäßig als Gussbauteil hergestellt. Da an den Werkstoff immer höhere Anforderungen im Hinblick auf die Druckfestigkeit gestellt werden, entsprechend belastbare Werkstoffe jedoch in der Regel nicht geeignet sind, komplexe Formen bei Einsatz eines Gießverfahrens zu realisieren, ist im Stand der Technik bereits vorgeschlagen worden, ein gegossenes Zylinderkopfgehäuse zweiteilig auszuführen.
Aus der EP 1 803 520 A1 geht beispielsweise ein aus mindestens zwei Abschnit- ten zusammengesetzter Zylinderkopf hervor, wobei die Abschnitte nachträglich über eine metallische Zwischenschicht stoffschlüssig miteinander zu einem Zylinderkopf verbunden werden. Der Werkstoff für die Abschnitte ist derart gewählt, dass der eine Abschnitt hinsichtlich seiner thermischen und/oder mechanischen Belastbarkeit dem anderen Abschnitt überlegen ist. Für letzteren wird dagegen ein Werkstoff gewählt, der eine gute Vergießbarkeit aufweist und demnach auch komplexe Formen präzise abzubilden vermag.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf bereit zustellen, der einfach und kostengünstig herzustellen und zudem kompaktbauend ist. Der Zylinderkopf soll insbesondere für den Einsatz in einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Kraftstoffhochdruckpumpe einer Einspritzanlage von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen geeignet sein. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf gemäß Anspruch 9. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist der Zylinderkopf zumindest dreiteilig ausgebildet und besitzt ein erstes zylinderförmiges Teil zur Ausbildung der Hochdruckbohrung und des Pumpenarbeitsraumes, ein zweites flanschartiges Teil zur Aufnahme des Saug- ventils und/oder des Hochdruckventils sowie ein drittes Teil zur Ausbildung eines
Hochdruckspeichers. Der vorgeschlagene Zylinderkopf zeichnet sich demnach u.a. dadurch aus, dass der Hochdruckspeicher in den Zylinderkopf integriert ist. Indem der Hochdruckspeicher jedoch weiterhin als eigenständiges Teil ausgebildet ist, kann ein Werkstoff zur Ausbildung dieses Teils gewählt werden, der den Anforderungen an einen Hochdruckspeicher bzw. den zu erwartenden Belastungen Rechnung trägt. Beispielsweise kann für den als Hochdruckspeicher dienen- de Teil des Zylinderkopfes ein Werkstoff mit einer hohen Zähigkeit gewählt werden, während wenigstens eins der beiden anderen Teile aus einem Werkstoff bestehen kann, der eine besonders hohe Festigkeit und/oder leichte Vergießbar- keit aufweist. Grundsätzlich kann für jedes Teil des Zylinderkopfes ein anderer Werkstoff Verwendung finden, so dass über die geeignete Werkstoffwahl die
Herstellungskosten optimiert werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das flanschartige Teil des Zylinderkopfes eine Anlagefläche zur Aufnahme des als Hochdruckspeicher die- nenden Teils. Die Anlagefläche kann eben ausgeführt sein und mit einer korrespondierend hierzu ausgebildeten Anlagefläche an dem als Hochdruckspeicher dienenden Teil zusammenwirken. Beispielsweise kann das als Hochdruckspeicher dienende Teil rohrförmig ausgebildet sein mit einem runden Querschnitt, der eine Abflachung zur Anlage an der Anlagefläche des flanschartigen Teils besitzt. Die jeweils korrespondierend ausgebildeten Anlageflächen am flanschartigen Teil und dem als Hochdruckspeicher dienenden Teil des Zylinderkopfes tragen zur Realisierung einer dichtenden Anlage bei.
Gemäß einer weiterbildenden Maßnahme ist in der Anlagefläche ein konusförmi- ger Dichtsitz zur Aufnahme eines korresponierend hierzu ausgebildeten Dichtkegels an dem als Hochdruckspeicher dienenden Teil ausgebildet. Im Bereich des Dichtsitzes ist ferner eine Verbindungsbohrung angeordnet, über welche die im flanschartigen Teil ausgebildete Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils mit dem Hochdruckspreicher verbunden ist. Über die im flanschartigen Teil ausgebil- deten Bohrungen, nämlich die Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils und die hiervon abzweigende Verbindungsbohrung, wird demnach dem Hochdruckspeicher unter Hochdruck stehender Kraftstoff zugeführt. Der in der Anlagefläche des flanschartigen Teils ausgebildete Dichtsitz wirkt mit dem Dichtkegel an dem als Hochdruckspeicher dienenden Teil derart zusammen, dass eine ausreichen- de Dichtigkeit im Übergangsbereich gewährleistet ist.
Die Dichtigkeit kann weiter dadurch erhöht werden, dass eine Pratze zur Verbindung und/oder Lagefixierung des als Hochdruckspeicher dienenden Teils am flanschartigen Teil des Zylinderkopfes vorgesehen ist. Die Pratze ist über Befes- tigungsschrauben am flanschartigen Teil befestigt, so dass eine form- und kraftschlüssige Verbindung realisiert wird. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass an dem als Hochdruckspeicher dienenden Teil des Zylinderkopfes wenigstens ein Hochdruckspeicher- bzw. Injekto- ranschluss, vorzugsweise in Form eines Anschlussstutzens, ausgebildet ist. Der wenigstens eine Anschluss in Form eines Stutzens kann außenumfangseitig an dem als Hochdruckspeicher dienenden, bevorzugt rohrförmigen Teil angeordnet sein. Bevorzugt sind mehrere solche Anschlussstutzen vorgesehen.
Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen ist bzw. sind in die Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils im flanschartigen Teil des Zylinderkopfes eine Verschlussschraube und/oder ein Drucksensor zur Druckmessung im Hochdruckspeicher eingesetzt. Der zur Druckmessung erforderliche Drucksensor kann auf diese Weise ebenfalls in den Zylinderkopf integriert werden, so dass weitere Schnittstellen entfallen und die Anordnung besonders kompaktbauend ausgeführt werden kann.
Bevorzugt ist auch die Bohrung zur Aufnahme des Saugventils im flanschartigen Teil des Zylinderkopfes ausgebildet. Vorteilhafterweise ist in dieser Bohrung auch der zylinderförmige Teil des Zylinderkopfes zumindest teilweise aufgenommen. Beispielsweise kann die Bohrung als Stufenbohrung ausgeführt sein und somit einen Absatz ausbilden, der mit einem korrespondierend hierzu ausgebildeten ringförmigen Absatz am zylinderförmigen Teil des Zylinderkopfes zusammenwirkt.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist das flanschartige Teil des Zylinderkopfes gegenüber dem zylinderförmigen Teil eine komplexere Bauform auf. Zur Hersetllung des flanschartigen Teils findet daher vorzugsweise ein leicht zu gießender Werkstoff Verwendung. Das demgegenüber einfach gehaltene zylinderförmige Teil wird aufgrund der hierin ausgebildeten Hochdruckbohrung jedoch stärker mechanisch belastet als das flanschartige Teil, so dass zur Herstellung des zylinderförmigen Teils ein Werkstoff Verwendung finden sollte, der eine hohe Festigkeit aufweist. Aufgrund der mehrteiligen Ausführung des Zylinderkopfes ist die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe ohne Weiteres möglich. Um hinsichtlich der Werkstoffwahl eine größtmögliche Flexibilität zu erreichen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Teile des Zylinderkopfes lediglich form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Denn eine stoffschlüssige Verbindung würde wiederum bestimmte Werkstoffpaarungen voraussetzen. Zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung des Saugventils und des zylinderförmigen Teils mit dem flanschartigen Teil ist vorzugsweise eine Verschluss- schraube in die Bohrung eingesetzt. Die Verschlussschraube dient jedoch nicht nur der Verbindung dieser Teile, sondern gewährleistet zudem eine dichtende Anlage des Saugventils am zylinderförmigen Teil des Zylinderkopfes.
Eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung der Teile des Zylinderkopfes be- sitzt ferner den Vorteil, dass die Herstellung des Zylinderkopfes vereinfacht wird, da kein Arbeitsschritt im Rahmen der Herstellung notwendig ist, um die Teile zu einem einteiligen Zylinderkopf zusammenzufügen. Des Weiteren ermöglicht die form- und/oder kraftschlüssige Verbindung der Teile einen modularen Aufbau des Zylinderkopfes bzw. die Ausbildung eines Zylinderkopf-Baukastens, so dass ein späterer Austausch der Teile möglich ist.
Die zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe vorgeschlagene Kraftstoff hochdruckpumpe weist wenigstens einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf auf. Die Anzahl der Zylinderköpfe bestimmt sich dabei nach der Anzahl der in der Kraft- stoffhochdruckpumpe angeordneten Pumpenelemente. Vorzugsweise findet die
Kraftstoffhochdruckpumpe Einsatz in Verbindung mit kleinen Motoren, die nur ein kleines Hochdruckspeichervolumen erfordern.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf.
Ausführliche Beschreibung der einzigen Figur Der Darstellung der einzigen Figur ist ein dreiteiliger Zylinderkopf mit einem ersten zylinderförmigen Teil 8, einem zweiten flanschartigen Teil 9 und einem dritten als Hochdruckspeicher 1 1 ausgebildeten Teil 10 zu entnehmen. Das als Hochdruckspeicher 1 1 dienende Teil 10 wird auch als Rail bezeichnet. Die drei Teile 8, 9, 10 des Zylinderkopfes sind form- und kraftschlüssig miteinander verbun- den, so dass der modulartige Aufbau des Zylinderkopfes den nachträglichen
Austausch einzelner Teile ermöglicht. Das flanschartige Teil 9 weist eine zentrale Bohrung 4 auf, in welcher das zylinderförmige Teil 8 sowie ein Saugventil 6 eingesetzt sind. Das Saugventil 6 liegt dabei mit seiner Ventilplatte 21 am zylinderförmigen Teil 8 an. Über eine Verschlussschraube 20 werden das Saugventil 6 und das zylinderförmige Teil 8 in der Bohrung 4 gehalten, die vorliegend als Stufenbohrung ausgeführt ist und somit einen Absatz 22 als Anlagefläche für das zylinderförmige Teil 8 ausbildet, an welcher das zylinderförmige Teil 8 mit einem korrespondierend hierzu ausgebildeten Absatz anliegt. Zur Befestigung des Zylinderkopfes an einem Gehäuseteil 23 der Hochdruckpumpe wird das flanschartige Teil 9 mit dem Gehäuseteil 23 verschraubt. Um die Zentrierung zu erleichtern, ist am flanschartigen Teil 9 ein Zentrierring 24 angeordnet, der in eine entsprechend ausgebildete Bohrung des Gehäuseteils 23 der Hochdruckpumpe eingreift.
Zur Befestigung des als Rail 1 1 dienenden Teils 10 ist am flanschartigen Teil 9 eine Anlagefläche 12 ausgebildet, die im Wesentlichen eben ist. Das rohrförmig ausgebildete, als Rail 1 1 dienende Teil 10 weist als Gegenfläche eine Abflachung auf, mit welcher es an der Anlagefläche 12 anliegt. In der Anlagefläche 12 ist ferner ein konusförmiger Dichtsitz 13 ausgebildet, der dichtend mit einem korrespondierend hierzu ausgebildeten Dichtkegel 14 am rohrförmigen, als Rail 1 1 dienenden Teil 10 zusammenwirkt. Im Bereich dieser Dichtstelle ist im flanschartigen Teil 9 eine Verbindungsbohrung 15 ausgebildet, die das Rail 1 1 mit einer Bohrung 5 im flanschartigen Teil 9 verbindet, in welcher das Hochdruckventil 7 aufgenommen ist. Über die Verbindungsbohrung 15 wird demnach das Rail 1 1 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt.
Um die dichtende Anlage des als Rail 1 1 ausgebildeten Teils 10 am flanschartigen Teil 9 sicher zu stellen, ist zur form- und kraftschlüssigen Verbindung des Teils 10 am Teil 9 ferner eine Pratze 16 vorgesehen, die über Befestigungsschrauben 17 mit dem flanschartigen Teil 9 verschraubt ist.
Zur Verbindung des Rails 1 1 mit einem Injektor ist an dem rohrförmigen Teil 10 wenigstens ein Rail- bzw. Injektoranschluss 18 vorgesehen, der als Anschlussstutzen am rohrförmigen Teil 10 ausgestaltet ist. In eine Verlängerung der Bohrung 5, in welcher das Hochdruckventil 7 angeordnet ist und von welcher die zum Rail 1 1 führende Verbindungsbohrung 15 abgezweigt ist, ist endseitig eine Verschlussschraube 19 eingesetzt. Alternativ oder ergänzend kann in der Verlängerung der Bohrung 5 auch ein Drucksensor und/oder ein Druckregelventil eingesetzt sein (nicht dargestellt).
Die Arbeitsweise einer Hochdruckpumpe mit einem erfindungsgemäßen Zylinderkopf ist wie folgt:
Über einen sich in einer Hochdruckbohrung 1 , die im zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes ausgebildet ist, hin und her bewegenden Pumpenkolben 3 wird über das Saugventil 6 in einen Pumpenarbeitsraum 2 gelangender Kraftstoff verdichtet und nach dem Verdichten einem Hochdruckabgang zugeführt. Der Hochdruckabgang in Form der Bohrung 5 weist ein Hochdruckventil 7 auf, das als Rückschlagventil ausgebildet ist und den im Rail 1 1 erforderlichen Druck sicherstellt, in welchen der unter Hochdruck stehende Kraftstoff über die Verbindungsbohrung 15 gelangt. Von dort aus wird der verdichtete Kraftstoff auf die Rail- bzw. Injektoranschlüsse 18 verteilt.

Claims

Ansprüche
1 . Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, wobei im Zylinderkopf eine Hochdruckbohrung (1 ) zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsrau- mes (2) und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens (3) sowie wenigstens eine weitere Bohrung (4, 5) zur Aufnahme eines Saugventils (6) und/oder eines Hochdruckventils (7) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf zumindest dreiteilig ausgebildet ist und ein erstes zylinderförmiges Teil (8) zur Ausbildung der Hochdruckboh- rung (1 ) und des Pumpenarbeitsraumes (2), ein zweites flanschartiges Teil (9) zur Aufnahme des Saugventils (6) und/oder des Hochdruckventils (7) sowie ein drittes Teil (10) zur Ausbildung eines Hochdruckspeichers (1 1 ) besitzt.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das flanschartige Teil (9) des Zylinderkopfes eine Anlagefläche (12) zur Aufnahme des als Hochdruckspeicher (1 1 ) dienenden Teils (10) besitzt.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlagefläche (12) ein konusförmiger
Dichtsitz (13) zur Aufnahme eines korresponierend hierzu ausgebildeten Dichtkegels (14) am als Hochdruckspeicher (1 1 ) dienenden Teil (10) ausgebildet ist, wobei im Bereich des Dichtsitzes eine Verbindungsbohrung (15) angeordnet ist, über welche die im flanschartigen Teil (9) ausgebildete Bohrung (5) zur Aufnah- me des Hochdruckventils (7) mit dem Hochdruckspeicher (1 1 ) verbunden ist.
4. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Pratze (16) zur Verbindung und/oder Lagefixierung des als Hochdruckspeicher (1 1 ) dienenden Teils (10) am flanschartigen Teil (9) des Zylinderkopfes vorgesehen ist, wobei die Pratze (16) über Befestigungsschrauben (17) in Anlage mit dem flanschartigen Teil (9) gehalten wird.
5. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem als Hochdruckspeicher (1 1 ) dienenden Teil (10) des Zylinderkopfes wenigstens ein Hochdruckspeicher- bzw. Injekto- ranschluss (18), vorzugsweise in Form eines Anschlussstutzens, ausgebildet ist.
6. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in die Bohrung (5) zur Aufnahme des Hochdruckventils (7) eine Verschlussschraube (19) und/oder ein Drucksensor zur Druckmessung im Hochdruckspeicher (1 1 ) eingesetzt ist bzw. sind.
7. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (4) zur Aufnahme des Saugventils (6) im flanschartigen Teil (9) des Zylinderkopfes ausgebildet ist, wobei in der Bohrung (4) auch der zylinderförmige Teil (8) des Zylinderkopfes zumindest teilweise aufgenommen ist.
8. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in die Bohrung (4) eine Verschlussschraube (20) zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung des Saugventils (6) und des zylinderförmigen Teils (8) mit dem flanschartigen Teil (9) eingesetzt ist.
9. Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2011/050760 2010-02-12 2011-01-20 Zylinderkopf für eine kraftstoffhochdruckpumpe WO2011098332A1 (de)

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