WO2014183904A1 - Überströmventil für eine hochdruckpumpe in einem kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Überströmventil für eine hochdruckpumpe in einem kraftstoffeinspritzsystem Download PDF

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WO2014183904A1 PCT/EP2014/055122 EP2014055122W WO2014183904A1 WO 2014183904 A1 WO2014183904 A1 WO 2014183904A1 EP 2014055122 W EP2014055122 W EP 2014055122W WO 2014183904 A1 WO2014183904 A1 WO 2014183904A1
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Christian Langenbach
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M63/0001—Fuel-injection apparatus with specially arranged lubricating system, e.g. by fuel oil

Definitions

  • Overflow valve for a high-pressure pump in a fuel injection system The invention relates to an overflow valve for a high-pressure pump in one
  • Fuel injection system in particular in a common rail injection system, with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high pressure pump with such a spill valve. State of the art
  • the published patent application DE 10 2009 027 146 A1 discloses a high-pressure fuel pump with a suction-side low-pressure region, in which an overflow valve is arranged as a pressure control valve.
  • the overflow valve has a valve housing with an inlet and two outlets, a movable
  • Valve body and a valve spring which acts on the valve body in the closing direction with a compressive force.
  • the valve housing of the overflow valve is pressed and / or caulked in a bore of the housing of the high-pressure fuel pump.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 089 A1 also discloses an overflow valve for the supply line of a metering unit of a high-pressure pump of a fuel injection device, which comprises a valve housing with an inlet and at least one outlet, the outlet being displaceable by a valve which can be displaced against the force of a compression spring Control piston is closed.
  • the compression spring is received in a spring chamber formed in the valve housing, which is connected by at least one pressure equalization line to the input of the valve housing.
  • the present invention seeks to provide an overflow valve for a high-pressure pump, which can be used for pressure and flow control and also allows a pressure variation. Furthermore, the spill valve should have a high reliability.
  • the proposed overflow valve comprises a valve element slidably received in a housing bore for connecting a valve inlet to at least one valve outlet and a spring accommodated in a spring chamber, the spring force of which acts on the valve element in the direction of the valve inlet.
  • a plurality of valve exits are respectively provided in the form of a bore opening radially into the housing bore, which have different free flow cross sections and / or are arranged at different axial distances from the valve inlet in order to form a multistage overflow valve comprising at least one first stage and one second stage.
  • the proposed overflow valve accordingly opens in several stages, the number and / or the free flow cross section of the valve outputs connected to the valve input varying or varying in the several stages.
  • the flow can be adapted in this way to certain operating parameters of the high-pressure pump.
  • the amount of fuel discharged via the overflow valve preferably a return flow
  • the flow is preferably determined by the number of valve outputs and / or by the free flow cross section of the at least one valve outlet of a stage.
  • the flow in the first stage is less than the flow in the second stage.
  • An increased flow in the second stage is given when the number of connected to the valve input valve outputs in the second stage is greater than in the first stage.
  • Stage can be reached.
  • the flow in the first stage is preferably selected such that a quantity limitation is achieved.
  • the first stage has only one connectable to the valve inlet valve outlet.
  • stage can have a plurality of and / or larger valve outputs which, in addition to the valve output of the first stage, can be connected to the valve inlet. If the second stage includes several valve outputs, the number of
  • Valve outputs preferably 2, 3 or 4. In addition, however, more than 4 valve outputs can be provided.
  • the plurality of valve outputs are furthermore preferably arranged in a radial plane and / or at the same angular distance from one another. In this way, a uniform flow through the valve is achieved.
  • the free flow cross section of the plurality of valve outputs of the second stage is preferably selected to be the same in each case.
  • the free flow cross section of the first stage created via at least one valve outlet be 0.15 mm 2 to 0.5 mm 2 . If the first stage comprises several valve outputs that can be connected to the valve inlet, the sum of the free flow cross-sections is 0.15 mm 2 to 0.5 mm 2 .
  • the free flow cross-section of the second stage created via at least one valve outlet be 3 mm 2 to 50 mm 2 .
  • a significant increase in the flow can be effected. This allows, if necessary, a fast flushing and / or venting of the high-pressure pump.
  • An overflow valve according to the invention preferably has a characteristic which increases steeply towards the end.
  • the opening pressure of the overflow valve in the first stage is 2.0 bar to 4.0 bar.
  • the opening pressure is preferably 1 bar to 3 bar, more preferably 1 bar to 2 bar, above the opening pressure of the first stage.
  • the spring chamber of the overflow valve is predominantly free of liquid fuel. This ensures that the mobility of the valve element is not restricted.
  • the overflow valve thus has a high dynamics and reliability.
  • the overflow valve is designed such that the valve element seals the spring chamber with respect to the valve inlet. That a small amount of leakage past the valve element into the spring chamber is accepted.
  • For discharging the leakage amount of the spring chamber is preferably connected via a bore to a return line.
  • valve element is designed piston-shaped. Such a valve element is simple and inexpensive to produce.
  • piston-shaped valve element has an annular control edge at its end facing the valve inlet. The position of the control edge with respect to the plurality of valve outputs determines the free flow cross-section of at least one valve output of a stage and thus the valve flow.
  • the addition to the solution of the above-mentioned objects proposed high-pressure pump comprises an inventive overflow valve.
  • the overflow valve is in a low pressure region of the high pressure pump arranged.
  • the spill valve connects an engine room of the high pressure pump with a return line.
  • FIG. 1 shows a section through a high-pressure pump with an overflow valve according to the invention
  • FIG. 2 shows a section through the overflow valve of the high pressure pump of Fig. 1 and
  • Fig. 3 is a diagram illustrating the characteristic of a spill valve according to the invention.
  • the high-pressure pump shown in FIG. 1 comprises a housing 12 with an engine compartment 9, in which a drive shaft 13 with a cam 14 is accommodated. On the cam 14 is indirectly via a roller tappet 15, a pump piston 16 is supported. The cam 14 remote from the end of the pump piston 16 is received in a cylinder bore 17 of the housing 12, so that the pump piston 16 limits a pump working chamber 18.
  • the pump working chamber 18 can be connected via an inlet valve 19 to a fuel inlet 20 and via an outlet valve 21 to a high-pressure accumulator (not shown).
  • the pump working chamber 18 is filled via the inlet valve 19 with fuel.
  • the fuel is compressed in the pump working chamber 18 and then fed to the high-pressure accumulator.
  • an overflow valve 11 is integrated, via which the engine room 9 with a return line 10 is connectable.
  • the overflow 11 can be used for pressure and flow control in the engine compartment 9.
  • the overflow valve 1 1 allows the compensation of pressure pulsations. Because it includes one in one
  • the overflow valve 11 of the high-pressure pump of FIG. 1 has a multi-stage design.
  • a single valve outlet 4 designed as a radial bore can be connected to a valve inlet 3, so that the flow rate is low.
  • the flow in the first stage A - at a pressure of 4.0 bar - can be for example 30 l / h.
  • the valve element 2 releases further valve outlets 5, each designed as a radial bore, which define a second step B.
  • the flow can be significantly increased. For example, the total flow in the second stage B - at a pressure of 5.0 bar - 200 l / h.
  • the increase of the flow in the second stage B is achieved on the one hand by the increased number of valve outputs 4, 5 and on the other hand by the free flow cross-section of the valve outputs 5, which is larger in comparison to the free flow cross-section of the valve outlet 4.
  • the valve element 2 In order to release a valve outlet 4, 5, the valve element 2 must be displaced against the spring force of the spring 7 until an annular control edge 8 of the valve element 2 has passed over an edge bordering the valve outlet 4, 5 towards the valve inlet 3.
  • the opening pressure of the overflow valve is adjustable. The opening pressure in the first stage A, for example, 2.5 bar and in the second stage B 4, 5 bar.
  • FIG. 3 shows a possible characteristic curve of an overflow valve 11 according to the invention.
  • the characteristic curve In a first section, the characteristic curve has a very flat course. In this position, the overflow valve is closed and only a small amount of leakage is able to flow past the valve element 2 into the return line 10.
  • the opening pressure of the first stage A When the opening pressure of the first stage A is exceeded, the flow rate Q increases significantly for the first time.
  • the course of the characteristic curve in this section depends on the specific design of the first stage A, in particular on the number and / or the free flow cross-section of the valve outputs 4. However, a significant increase in the flow Q is achieved only when the opening pressure of the second stage B is exceeded. In this section, the characteristic increases steeply. This is due to the fact that the free flow cross-section of the at least one valve outlet 5 and / or the number of valve outputs 5 of the second stage B is significantly greater.
  • FIG. 3 An alternative course of the characteristic after exceeding the opening pressure of the second stage B is shown in FIG. 3 by the dashed line.
  • the slope of the curve is less steep and runs in a curve.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail- Einspritzsystem, umfassend ein in einer Gehäusebohrung (1) verschiebbar aufgenommenes Ventilelement (2) zur Verbindung eines Ventileingangs (3) mit wenigstens einem Ventilausgang (4, 5) sowie eine in einem Federraum (6) aufgenommene Feder (7), deren Federkraft das Ventilelement (2) in Richtung des Ventileingangs (3) beaufschlagt. Erfindungsgemäß sind mehrere Ventilausgänge (4, 5) jeweils in Form einer radial in die Gehäusebohrung (1) mündenden Bohrung vorgesehen, die zur Ausbildung eines mehrstufigen Überströmventils, umfassend wenigstens eine erste Stufe (A) und eine zweite Stufe (B), unterschiedliche freie Strömungsquerschnitte besitzen und/oder in unterschiedlichen axialen Abständen zum Ventileingang (3) angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Überströmventil.

Description

Beschreibung
Titel:
Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsvstem Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem
Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Überströmventil. Stand der Technik
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 027 146 A1 geht eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe mit einem saugseitigen Niederdruckbereich hervor, in dem ein Überströmventil als Drucksteuerventil angeordnet ist. Das Überströmventil weist ein Ventilgehäuse mit einem Einlass und zwei Auslässen, einen beweglichen
Ventilkörper und eine Ventilfeder auf, welche den Ventilkörper in Schließrichtung mit einer Druckkraft beaufschlagt. Um die Herstellung der Kraftstoff- Hochdruckpumpe zu vereinfachen, ist das Ventilgehäuse des Überströmventils in einer Bohrung des Gehäuse der Kraftstoff-Hochdruckpumpe verpresst und/oder verstemmt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 089 A1 ist des Weiteren ein Überströmventil für die Zuleitung einer Zumesseinheit einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, welches ein Ventilgehäuse mit einem Ein- gang und zumindest einem Ausgang umfasst, wobei der Ausgang durch einen gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbaren Steuerkolben verschließbar ist. Die Druckfeder ist in einem im Ventilgehäuse ausgebildeten Federraum aufgenommen, welcher durch zumindest eine Druckausgleichsleitung mit dem Eingang des Ventilgehäuses verbunden ist. Somit herrscht im Federraum der gleiche Druck wie am Eingang des Überströmventils, was ferner dazu führt, dass die
Kumulation von Gasblasen im Federraum sowie damit einhergehende Funkti- onsstörungen des Überströmventils vermieden werden. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass zur Vermeidung resonanzbedingter Fehlfunktionen in der Druckausgleichsleitung eine Drossel ausgebildet ist.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe anzugeben, das zur Druck- und Mengenregelung einsetzbar ist und darüber hinaus eine Druckvariation ermöglicht. Ferner soll das Überströmventil eine hohe Funktionssicherheit besitzen.
Zur Lösung der Aufgaben wird ein Überströmventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ferner wird eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Überströmventil angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Das vorgeschlagene Überströmventil umfasst ein in einer Gehäusebohrung verschiebbar aufgenommenes Ventilelement zur Verbindung eines Ventileingangs mit wenigstens einem Ventilausgang sowie eine in einem Federraum aufgenommene Feder, deren Federkraft das Ventilelement in Richtung des Ventileingangs beaufschlagt. Erfindungsgemäß sind mehrere Ventilausgänge jeweils in Form einer radial in die Gehäusebohrung mündenden Bohrung vorgesehen, die zur Ausbildung eines mehrstufigen Überströmventils, umfassend wenigstens eine erste Stufe und eine zweite Stufe, unterschiedliche freie Strömungsquerschnitte besitzen und/oder in unterschiedlichen axialen Abständen zum Ventileingang angeordnet sind. Das vorgeschlagene Überströmventil öffnet demnach in mehreren Stufen, wobei in den mehreren Stufen die Anzahl und/oder der freie Strömungsquerschnitt der mit dem Ventileingang verbundenen Ventilausgänge variiert bzw. variieren. Dies hat zur Folge, dass auch der Durchfluss in den verschiedenen Stufen variiert. Der Durchfluss kann auf diese Weise an bestimmte Betriebsparameter der Hochdruckpumpe angepasst werden. Bei steigender Temperatur kann die über das Überströmventil abgeführte, vorzugsweise einem Rücklauf zugeführte Kraftstoffmenge erhöht werden, um beispielsweise eine verbesserte Wärmeabfuhr zu bewirken. Bei einem erfindungsgemäßen Überströmventil wird der Durchfluss bevorzugt durch die Anzahl der Ventilausgänge und/oder durch den freien Strömungsquerschnitt des wenigstens einen Ventilausgangs einer Stufe festgelegt. Vorzugsweise ist der Durchfluss in der ersten Stufe geringer als der Durchfluss in der zweiten Stufe. Ein erhöhter Durchfluss in der zweiten Stufe ist gegeben, wenn die Anzahl der mit dem Ventileingang verbundenen Ventilausgänge in der zweiten Stufe größer als in der ersten Stufe ist. Alternativ oder ergänzend kann eine Erhöhung des Durchflusses über eine entsprechende Vergrößerung des freien Strömungsquerschnitts des wenigstens einen Ventilausgangs der zweiten
Stufe erreicht werden. Der Durchfluss in der ersten Stufe ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Mengenbegrenzung erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die erste Stufe lediglich einen mit dem Ventileingang verbindbaren Ventilausgang. Die zweite
Stufe kann demgegenüber mehrere und/oder größere Ventilausgänge besitzen, die - zusätzlich zu dem Ventilausgang der ersten Stufe - mit dem Ventileingang verbindbar sind. Sofern die zweite Stufe mehrere Ventilausgänge umfasst, beträgt die Anzahl der
Ventilausgänge vorzugsweise 2, 3 oder 4. Darüber hinaus können aber auch mehr als 4 Ventilausgänge vorgesehen sein. Die mehreren Ventilausgänge sind weiterhin bevorzugt in einer Radialebene und/oder in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Durchströmung des Ventils erreicht. Der freie Strömungsquerschnitt der mehreren Ventilausgänge der zweiten Stufe ist vorzugsweise jeweils gleich gewählt.
Um eine Mengenbegrenzung in der ersten Stufe zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass der über wenigstens einen Ventilausgang geschaffene freie Strömungsquerschnitt der ersten Stufe 0,15 mm2 bis 0,5 mm2 beträgt. Sofern die erste Stufe mehrere mit dem Ventileingang verbindbare Ventilausgänge umfasst, beträgt die Summe der freien Strömungsquerschnitte 0,15 mm2 bis 0,5 mm2.
Um die Mengenbegrenzung in der zweiten Stufe weitgehend aufzuheben, wird ferner vorgeschlagen, dass der über wenigstens einen Ventilausgang geschaffene freie Strömungsquerschnitt der zweiten Stufe 3 mm2 bis 50 mm2 beträgt. Auf diese Weise kann in der zweiten Stufe eine deutliche Erhöhung des Durchflusses bewirkt werden. Dies ermöglicht im Bedarfsfall eine schnelle Durchspülung und/oder Entlüftung der Hochdruckpumpe.
Die angestrebte Erhöhung des Durchflusses in der zweiten Stufe lässt sich an der Kennlinie des Überströmventils ablesen. Ein erfindungsgemäßes Überströmventil weist vorzugsweise eine Kennlinie auf, die zum Ende hin steil ansteigt.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Öffnungsdruck des Überströmventils in der ersten Stufe 2,0 bar bis 4,0 bar beträgt. In der zweiten Stufe liegt der Öffnungsdruck vorzugsweise 1 bar bis 3 bar, weiterhin vorzugsweise 1 bar bis 2 bar, über dem Öffnungsdruck der ersten Stufe.
Vorteilhafterweise ist im Betrieb der Hochruckpumpe der Federraum des Überströmventils überwiegend frei von flüssigem Kraftstoff. Dadurch ist sichergestellt, dass die Beweglichkeit des Ventilelements nicht eingeschränkt wird. Das Überströmventil weist somit eine hohe Dynamik und Funktionssicherheit auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ist das Überströmventil derart ausgelegt, dass das Ventilelement den Federraum gegenüber dem Ventileingang abdichtet. Dass eine geringe Leckagemenge am Ventilelement vorbei in den Federraum gelangt, wird in Kauf genommen. Zum Abführen der Leckagemenge ist vorzugsweise der Federraum über eine Bohrung an eine Rücklaufleitung angeschlossen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Ventilelement kolbenförmig ausgebildet ist. Ein solches Ventilelement ist einfach und kostengünstig herstellbar. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass das kolbenförmige Ventilelement an seinem dem Ventileingang zugewandten Ende eine ringförmige Steuerkante besitzt. Die Lage der Steuerkante in Bezug auf die mehreren Ventilausgänge bestimmt den freien Strömungsquerschnitt wenigstens eines Ventilausgangs einer Stufe und damit den Ventildurchfluss.
Die darüber hinaus zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben vorgeschlagene Hochdruckpumpe umfasst ein erfindungsgemäßes Überströmventil. Das Überströmventil ist hierbei in einem Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe angeordnet. Vorzugsweise verbindet das Überströmventil einen Triebwerksraum der Hochdruckpumpe mit einer Rücklaufleitung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Hochdruckpumpe mit einem erfindungsgemäßen Überströmventil,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Überströmventil der Hochdruckpumpe der Fig. 1 und
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Kennlinie eines erfindungsgemäßen Überströmventils.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in der Figur 1 dargestellte Hochdruckpumpe umfasst ein Gehäuse 12 mit einem Triebwerksraum 9, in dem eine Antriebswelle 13 mit einem Nocken 14 aufgenommen ist. An dem Nocken 14 ist mittelbar über einen Rollenstößel 15 ein Pumpenkolben 16 abgestützt. Das dem Nocken 14 abgewandte Ende des Pumpenkolbens 16 ist in einer Zylinderbohrung 17 des Gehäuses 12 aufgenommen, so dass der Pumpenkolben 16 einen Pumpenarbeitsraum 18 begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum 18 ist über ein Einlassventil 19 mit einem Kraftstoffzulauf 20 und über ein Auslassventil 21 mit einem Hochdruckspeicher (nicht dargestellt) verbindbar. Im Saugbetrieb der Hochdruckpumpe wird der Pumpenarbeitsraum 18 über das Einlassventil 19 mit Kraftstoff befüllt. Im Förderbetrieb der Hochdruckpumpe wird der Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum 18 verdichtet und anschließend dem Hochdruckspeicher zugeführt.
In das Gehäuse 12 der Hochdruckpumpe ist ein Überströmventil 11 integriert, über welches der Triebwerksraum 9 mit einer Rücklaufleitung 10 verbindbar ist. Auf diese Weise kann das Überströmventil 11 zur Druck- und Mengenregelung im Triebwerksraum 9 eingesetzt werden. Ferner ermöglicht das Überströmventil 1 1 den Ausgleich von Druckpulsationen. Denn es umfasst ein in einer
Gehäusebohrung 1 verschiebbar aufgenommenes Ventilelement 2, das in Schließrichtung von der Federkraft einer Feder 7 beaufschlagt ist und somit in der Lage ist, zumindest einen Teil der Volumenunförmigkeit des Triebwerksraums 9 aufzunehmen. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist das Überströmventil 11 der Hochdruckpumpe der Fig. 1 mehrstufig ausgebildet. In einer ersten Stufe A ist ein einziger als Radialbohrung ausgebildeter Ventilausgang 4 mit einem Ventileingang 3 verbindbar, so dass der Durchfluss gering ist. Der Durchfluss in der ersten Stufe A - bei einem Druck von 4,0 bar - kann beispielsweise 30 l/h betragen. Wird das Über- strömventil 11 weiter geöffnet, gibt das Ventilelement 2 weitere, jeweils als Radialbohrung ausgebildete Ventilausgänge 5 frei, die eine zweite Stufe B definieren. Durch die Verbindung der weiteren Ventilausgänge 5 mit dem Ventileingang 3 kann der Durchfluss deutlich erhöht werden. Beispielsweise kann der Gesamt- durchfluss in der zweiten Stufe B - bei einem Druck von 5,0 bar - 200 l/h betra- gen.
Die Erhöhung des Durchflusses in der zweiten Stufe B wird einerseits durch die erhöhte Anzahl der Ventilausgänge 4, 5 und andererseits durch den freien Strömungsquerschnitt der Ventilausgänge 5 erreicht, der im Vergleich zum freien Strömungsquerschnitt des Ventilausgangs 4 jeweils größer gewählt ist.
Um einen Ventilausgang 4, 5 freizugeben, muss das Ventilelement 2 entgegen der Federkraft der Feder 7 verschoben werden, bis eine ringförmige Steuerkante 8 des Ventilelements 2 eine den Ventilausgang 4, 5 zum Ventileingang 3 hin begrenzende Kante überfahren hat. Über die Federkraft der Feder 7, die in einem Federraum 6 aufgenommen ist, ist der Öffnungsdruck des Überströmventils einstellbar. Der Öffnungsdruck in der ersten Stufe A kann beispielsweise 2,5 bar und in der zweiten Stufe B 4, 5 bar betragen.
In der Fig. 3 ist eine mögliche Kennlinie eines erfindungsgemäßen Überströmventils 1 1 dargestellt. In einem ersten Abschnitt weist die Kennlinie einen sehr flachen Verlauf auf. In dieser Stellung ist das Überströmventil geschlossen und lediglich eine geringe Leckagemenge vermag am Ventilelement 2 vorbei in die Rücklaufleitung 10 abzuströmen. Mit Übersteigen des Öffnungsdrucks der ersten Stufe A steigt der Durchfluss Q erstmalig deutlich an. Der Verlauf der Kennlinie hängt in diesem Abschnitt von der konkreten Ausgestaltung der ersten Stufe A, insbesondere von der Anzahl und/oder dem freien Strömungsquerschnitt der Ventilausgänge 4 ab. Eine signifikante Erhöhung des Durchflusses Q wird jedoch erst mit Überschreiten des Öffnungsdrucks der zweiten Stufe B erreicht. In diesem Abschnitt steigt die Kennlinie steil an. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der freie Strömungsquerschnitt des wenigstens einen Ventilausgangs 5 und/oder die Anzahl der Ventilausgänge 5 der zweiten Stufe B deutlich größer ist.
Ein alternativer Verlauf der Kennlinie nach Überschreiten des Öffnungsdrucks der zweiten Stufe B ist in der Fig. 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt. Der Anstieg der Kennlinie ist hier weniger steil und verläuft in einer Kurve.

Claims

Ansprüche
1. Überströmventil für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend ein in einer Gehäusebohrung (1) verschiebbar aufgenommenes Ventil- element (2) zur Verbindung eines Ventileingangs (3) mit wenigstens einem
Ventilausgang (4, 5) sowie eine in einem Federraum (6) aufgenommene Feder (7), deren Federkraft das Ventilelement (2) in Richtung des Ventileingangs (3) beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ventilausgänge (4, 5) jeweils in Form einer radial in die Gehäusebohrung (1) mündenden Bohrung vorgesehen sind, die zur Ausbildung eines mehrstufigen Überströmventils, umfassend wenigstens eine erste Stufe (A) und eine zweite Stufe (B), unterschiedliche freie Strömungsquerschnitte besitzen und/oder in unterschiedlichen axialen Abständen zum Ventileingang (3) angeordnet sind.
2. Überströmventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss in der ersten Stufe (A) geringer als der Durchfluss in der zweiten Stufe (B) ist.
3. Überströmventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe (B) mehrere Ventilausgänge (5) umfasst, die in einer Radialebene und/oder in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind.
4. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der über wenigstens einen Ventilausgang (4) geschaffene freie Strömungsquerschnitt der ersten Stufe (A) 0,15 mm2 bis 0,5 mm2 beträgt.
5. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der über wenigstens einen Ventilausgang (5) geschaffene freie Strömungsquerschnitt der zweiten Stufe (B) 3 mm2 bis 50 mm2 beträgt.
6. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsdruck des Überströmventils in der ersten Stufe (A) 2,0 bar bis 4,0 bar beträgt.
7. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsdruck des Überströmventils in der zweiten Stufe (B) 1 bar bis 3 bar, vorzugsweise 1 bar bis 2 bar, über dem Öffnungsdruck der ersten Stufe (A) liegt.
8. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (2) den Federraum (6) gegenüber dem Ventileingang (3) abdichtet.
9. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (2) kolbenförmig ausgebildet ist und/oder an seinem dem Ventileingang (3) zugewandten Ende eine ringförmige Steuerkante (8) besitzt.
10. Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Com- mon-Rail-Einspritzsystem, mit einem Überströmventil (1 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überströmventil (11) in einem Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe angeordnet ist und vorzugsweise einen Triebwerksraum (9) der Hochdruckpumpe mit einer Rücklaufleitung (10) verbindet.
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