WO2018001626A1 - Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil Download PDF

Info

Publication number
WO2018001626A1
WO2018001626A1 PCT/EP2017/061783 EP2017061783W WO2018001626A1 WO 2018001626 A1 WO2018001626 A1 WO 2018001626A1 EP 2017061783 W EP2017061783 W EP 2017061783W WO 2018001626 A1 WO2018001626 A1 WO 2018001626A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inlet valve
armature
magnet armature
pump
valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/061783
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Kolb
Tobias Landenberger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2018001626A1 publication Critical patent/WO2018001626A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/08Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by burnishing or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0421Cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0452Distribution members, e.g. valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/108Valves characterised by the material
    • F04B53/1082Valves characterised by the material magnetic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0076Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the members being actuated by electro-magnetic means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8053Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving mechanical deformation of the apparatus or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • H01F2007/163Armatures entering the winding with axial bearing

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetically operable inlet valve for a high pressure pump, in particular a fuel injection system, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high pressure pump with such an inlet valve.
  • An electromagnetically operable inlet valve for a high-pressure pump of a fuel injection system is known from DE 10 2014 200 339 A1.
  • the high-pressure pump has at least one pump element with one in one
  • the pump working space can be connected to an inlet for the fuel via the inlet valve.
  • the inlet valve comprises a valve member which cooperates with a valve seat for control and which is movable between an open position and a closed position. In its closed position, the valve member comes to rest against the valve seat.
  • the inlet valve comprises an electromagnetic actuator, through which the valve member is movable.
  • the electromagnetic actuator has an armature acting at least indirectly on the valve member and a magnetic coil surrounding the armature. The armature is guided in a recess of a support member liftable. When the solenoid is energized, the armature is movable against the force of a return spring.
  • the armature During operation of the high pressure pump, the armature must be accurately guided in its stroke movement to ensure correct operation of the inlet valve. Over the service life of the high-pressure pump very many strokes of the armature, which cause wear on the outer jacket of the armature and / or on the recess in the Carrier element can lead. In addition, particles may deposit on the outer jacket of the magenta tank and / or in the recess of the carrier element or deposits may form from conversion or aging products of the pumped fuel, which impairs the lifting movement of the magnet armature. As a result, the function of the intake valve may not be permanently secured.
  • the inlet valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that its durability is improved, since the wear of the armature and / or the carrier element is reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a high-pressure pump
  • Figure 2 shows an enlarged view of a designated II in Figure 1 section with the inlet valve of the high-pressure pump
  • Figure 3 in a further enlarged view of a magnet armature of the inlet valve in a perspective view
  • Figure 4 a Guiding the magenta tank serving carrier element in perspective view.
  • FIG. 1 is a detail of a high-pressure pump which is provided for fuel delivery in a fuel injection system of an internal combustion engine. is seen.
  • the high-pressure pump has at least one pump element 10, which in turn has a pump piston 12 which is driven by a drive in a lifting movement, is guided in a cylinder bore 14 of a housing part 16 of the high-pressure pump and in the cylinder bore 14 a pump working space 18 limited.
  • a drive for the pump piston 12 a
  • Drive shaft 20 may be provided with a cam 22 or eccentric on which the pump piston 12 is supported directly or via a plunger, for example a roller tappet.
  • the pump working chamber 18 can be connected via an inlet valve 24 to a fuel inlet 26 and via an outlet valve 28 having a reservoir 30.
  • the pump working chamber 18 can be filled with fuel when the inlet valve 24 is open.
  • the delivery stroke of the pump piston 12 is displaced by this fuel from the pump working chamber 18 and conveyed into the memory 30.
  • the inlet valve 24 has a piston-shaped valve member 34, which has a shaft 36 displaceably guided in the through-bore 32 and a head 38 which is larger in diameter than the shaft 36 and which is arranged in the pump working chamber 18.
  • a valve seat 40 is formed on the housing part 16, with which the valve member 34 cooperates with a formed on its head 38 sealing surface 42.
  • the through hole 32 has a larger diameter than in the shaft 36 of the valve member 34 leading section, so that the shaft 36 of the valve member 34 surrounding annular space 44 is formed.
  • the annular space 44 open one or more inlet bores 46, on the other hand open on the outside of the housing part 16.
  • valve member 34 protrudes on the pump working chamber 18 side facing away from the housing part 16 out of the through hole 32 and on this a support member 48 is attached.
  • a valve spring 50 is supported on the support element 48, which on the other hand is supported on a shaft 36 of the valve. tilglieds 34 surrounding portion 52 of the housing part 16 is supported.
  • the valve spring 50 is formed for example as a helical compression spring.
  • the inlet valve 24 can be actuated by an electromagnetic actuator 60, which is shown in particular in FIG.
  • the actuator 60 is controlled by an electronic control device 62 as a function of operating parameters of the internal combustion engine to be supplied.
  • the electromagnetic actuator 60 has a magnetic coil 64, a magnetic core 66 and a magnet armature 68.
  • the electromagnetic actuator 60 is arranged on the pump working chamber 18 side facing away from the inlet valve 24.
  • the magnetic core 66 and the magnetic coil 64 are arranged in an actuator housing 70 which can be fastened to the housing part 16 of the high-pressure pump.
  • the actuator housing 70 can be fastened to the housing part 16, for example, by means of a screw ring 72 which overlaps it and which is screwed onto a collar 74 of the housing part 16 provided with an external thread.
  • the armature 68 is at least substantially cylindrical in shape and guided over its outer shell in a recess in the form of a bore 76 in a arranged in the actuator housing 70 support member 78 hubbeweglich.
  • the bore 76 in the support member 78 extends at least approximately coaxially to the through hole 32 in the housing part 16 and thus to the valve member 34.
  • the support member 78 has in its housing part 16 opposite end portion
  • the armature 68 has an at least approximately coaxial with the longitudinal axis 69 of the magnet armature 68 disposed central bore 80 into which a on the valve member 34 remote from the armature 68 disposed return spring 82 projects, which is supported on the armature 68.
  • the return spring 82 is supported at its other end at least indirectly on the magnetic core 66 having a central bore 84 into which the return spring 82 protrudes.
  • a support member 85 for the restoring spring 82 inserted, for example, be pressed.
  • an intermediate element 86 may be used, which as Anchor bolt may be formed.
  • the anchor bolt 86 is preferably pressed into the bore 80 of the magnet armature 68.
  • the return spring 80 may also be supported in the bore 80 on the anchor bolt 86.
  • the armature 68 may have one or more through openings to allow a flow.
  • annular shoulder 88 is formed by a reduction in diameter between the armature 68 and the inlet valve 24, by which the movement of the armature 68 is limited to the inlet valve 24 out. If the actuator housing 70 is not yet attached to the housing part 16 of the high pressure pump, the armature 68 is secured by the annular shoulder 88 against falling out of the bore 76. Between the annular shoulder 88 and the magnet armature 68, a disc 89 may be arranged.
  • the carrier element 78 and the magnetic core 66 are connected to one another, for example, by means of a sleeve-shaped connecting element 90.
  • the connecting element 90 is arranged with its one axial end portion on the cylindrical portion 79 of the support member 78 and connected thereto and arranged with its other axial end portion on the cylindrical magnetic core 66 and connected thereto.
  • the armature 68 is made of a metallic material having the required magnetic properties.
  • the support member 78 is also preferably made of a metallic material. According to the invention, it is provided that the surface 67 of the outer jacket of the magnet armature 68 and / or the surface 77 of the bore 76 of the carrier element 78 are smoothed and / or work-hardened by means of a machining method.
  • the surface 67 and / or the surface 77 is processed by means of a rolling or smooth rolling process in which a roller with a very high surface quality with high contact pressure is rolled over the surface 67, 77, the surface 67, 77 being plastically deformed, is compacted and smoothed and solidified without additional heating.
  • the smoothing and strain hardening increases the wear resistance of the surfaces 67, 77 and reduces the friction between the surfaces 67, 77 during the lifting movement of the magnet armature 68. Besides, the attachment becomes of particles from the delivered fuel on the surfaces 67,77 prevented or at least reduced. Furthermore, the formation of deposit layers on the surfaces 67, 77 of conversion and / or aging products of the delivered fuel is prevented or at least reduced.
  • the inlet valve 24 is opened by the valve member 34 is in its open position, in which this is arranged with its sealing surface 42 away from the valve seat 40.
  • the movement of the valve member 34 in its open position is effected by the prevailing between the fuel inlet 26 and the pump working chamber 18 pressure difference against the force of the valve spring 50.
  • the magnetic coil 64 of the actuator 60 may be energized or de-energized. When the solenoid 64 is energized, the armature 68 is pulled by the resulting magnetic field against the force of the return spring 80 to the magnetic core 66 out.
  • the armature 68 When the solenoid 64 is deenergized, the armature 68 is urged toward the inlet valve 24 by the force of the return spring 82. The magnet armature 68 abuts on the end face of the shaft 36 of the valve member 34 via the anchor bolt 86.
  • valve member 34 of the inlet valve 24 is in its open position or closed position.
  • the solenoid 64 is de-energized, the magnet armature 68 is pressed by the return spring 82 in the direction of adjustment according to arrow B in FIG. 2, wherein the valve member 34 is pressed by the magnet armature 68 against the armature 68
  • Valve spring 50 is pressed in the direction of adjustment B in its open position.
  • the force of the force acting on the armature 68 return spring 82 is greater than the force of the valve member 34 acting on the valve spring 50.
  • the armature 68 acts on the valve member 34 and the armature 68 and the valve member 34 are together in the direction of adjustment B emotional.
  • Solenoid 64 is not energized can thus be promoted by the pump piston 12 no fuel in the memory 30 but displaced by the pump piston 12 fuel is fed back into the fuel inlet 26. If fuel is to be conveyed into the reservoir 30 during the delivery stroke of the pump piston 12, the magnetic coil 64 is energized, so that the magnet armature
  • the delivery rate of the high-pressure pump can be set variably in the memory 30.
  • the intake valve 34 is kept open by the actuator 60 during a large part of the delivery stroke of the pump piston 12, and if a large fuel delivery amount is required, the intake valve 34 becomes only for a small part or not at all during the delivery stroke the pump piston 12 is kept open.

Abstract

Es wird ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, vorgeschlagen. Das Einlassventil (24) weist ein Ventilglied (34) auf, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Es ist ein elektromagnetischer Aktor (60) vorgesehen, durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68) und eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) aufweist. Der Magnetanker (68) ist in einer Ausnehmung (76) eines Trägerelements (78) über seinen Außenmantel hubbeweglich geführt. Die Oberfläche (77) der Ausnehmung (76) des Trägerelements (78) und/oder die Oberfläche (67) des Außenmantels des Magnetankers (68) ist mittels eines Bearbeitungsverfahrens geglättet und/oder kaltverfestigt, insbesondere mittels eines Rollierverfahrens oder Glattwalzverfahrens.

Description

Beschreibung
Titel:
Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Einlassventil.
Stand der Technik
Ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, ist durch die DE 10 2014 200 339 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer
Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbindbar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das mit einem Ventilsitz zur Steuerung zusammenwirkt und das zwischen einer Öffnungs- Stellung und einer Schließstellung bewegbar ist. In seiner Schließstellung kommt das Ventilglied am Ventilsitz zur Anlage. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektromagnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagnetische Aktor weist einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied wirkenden Magnetanker und eine den Magnetanker umgebende Magnetspule auf. Der Magnetanker ist in einer Ausnehmung eines Trägerelements hubbeweglich geführt. Bei Bestromung der Magnetspule ist der Magnetanker gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbar. Während des Betriebs der Hochdruckpumpe muss der Magnetanker in seiner Hubbewegung exakt geführt sein um eine korrekte Funktion des Einlassventils sicherzustellen. Über die Betriebsdauer der Hoch- druckpumpe erfolgen sehr viele Hubbewegungen des Magnetankers, die zu Verschleiß am Außenmantel des Magnetankers und/oder an der Ausnehmung im Trägerelement führen können. Außerdem können sich am Außenmantel des Magentankers und/oder in der Ausnehmung des Trägerelements Partikel ablagern öder es können sich Ablagerungen aus Umwandlungs- oder Alterungsprodukten des geförderten Kraftstoffs bilden, durch die die Hubbewegung des Magnetankers beeinträchtigt wird. Hierdurch ist möglicherweise die Funktion des Einlassventils nicht dauerhaft gesichert.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass dessen Haltbarkeit verbessert ist, da der Verschleiß des Magnetankers und/oder des Trägerelements verringert ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Im Anspruch 2 ist ein einfaches Bearbeitungsverfahren angegeben mit dem eine Glättung und/oder Kaltverfestigung der Oberfläche erreicht werden kann. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 oder 4 kann eine weitere Verbesserung der Haltbarkeit des Einlassventils erreicht werden.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Hochdruckpumpe, Figur 2 in vergrößerter Darstellung einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit dem Einlassventil der Hochdruckpumpe, Figur 3 in weiter vergrößerter Darstellung einen Magnetanker des Einlass- ventils in perspektivischer Darstellung und Figur 4 ein zur Führung des Magentanker dienendes Trägerelement in perspektivischer Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraftstoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vor- gesehen ist. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der durch einen Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird, in einer Zylinderbohrung 14 eines Gehäuseteils 16 der Hochdruckpumpe geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pum- penarbeitsraum 18 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine
Antriebswelle 20 mit einem Nocken 22 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel, beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenarbeitsraum 18 ist über ein Einlassventil 24 mit einem Kraftstoffzulauf 26 verbindbar und über ein Auslassventil 28 mit einem Speicher 30. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 18 bei geöffnetem Einlassventil 24 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 verdrängt und in den Speicher 30 gefördert.
Im Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe schließt sich wie in Figur 2 dargestellt an die Zylinderbohrung 14 auf deren dem Pumpenkolben 12 abgewandter Seite eine Durchgangsbohrung 32 mit kleinerem Durchmesser als die Zylinderbohrung 14 an, die auf der Außenseite der Gehäuseteils 16 mündet. Das Einlassventil 24 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 34 auf, das einen in der Durchgangsbohrung 32 verschiebbar geführten Schaft 36 und einen im Durchmesser gegenüber dem Schaft 36 größeren Kopf 38 aufweist, der im Pumpenarbeitsraum 18 angeordnet ist. Am Übergang von der Zylinderbohrung 14 zur Durchgangsbohrung 32 ist am Gehäuseteil 16 ein Ventilsitz 40 gebildet, mit dem das Ventilglied 34 mit einer an seinem Kopf 38 ausgebildeten Dichtfläche 42 zusammenwirkt.
In einem an den Ventilsitz 40 anschließenden Abschnitt weist die Durchgangsbohrung 32 einen größeren Durchmesser auf als in deren den Schaft 36 des Ventilglieds 34 führendem Abschnitt, so dass ein den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebender Ringraum 44 gebildet ist. In den Ringraum 44 münden eine oder mehrere Zulaufbohrungen 46, die andererseits auf der Außenseite des Gehäuseteils 16 münden.
Der Schaft 36 des Ventilglieds 34 ragt auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Gehäuseteils 16 aus der Durchgangsbohrung 32 heraus und auf diesem ist ein Stützelement 48 befestigt. Am Stützelement 48 stützt sich eine Ventilfeder 50 ab, die sich andererseits an einem den Schaft 36 des Ven- tilglieds 34 umgebenden Bereich 52 des Gehäuseteils 16 abstützt. Durch die Ventilfeder 50 wird das Ventilglied 34 in einer Stellrichtung A in dessen Schließrichtung beaufschlagt, wobei das Ventilglied 34 in seiner Schließstellung mit seiner Dichtfläche 42 am Ventilsitz 40 anliegt. Die Ventilfeder 50 ist beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet.
Das Einlassventil 24 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 60 betätigbar, der insbesondere in Figur 2 dargestellt ist. Der Aktor 60 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 62 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgen- den Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 60 weist eine Magnetspule 64, einen Magnetkern 66 und einen Magnetanker 68 auf. Der elektromagnetische Aktor 60 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Einlassventils 24 angeordnet. Der Magnetkern 66 und die Magnetspule 64 sind in einem Aktorgehäuse 70 angeordnet, das am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigbar ist. Das Aktorgehäuse 70 ist beispielsweise mittels eines dieses übergreifenden Schraubrings 72 am Gehäuseteil 16 befestigbar, der auf einem mit einem Außengewinde versehenen Kragen 74 des Gehäuseteils 16 aufgeschraubt ist. Der Magnetanker 68 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Ausnehmung in Form einer Bohrung 76 in einem im Aktorgehäuse 70 angeordneten Trägerelement 78 hubbeweglich geführt. Die Bohrung 76 im Trägerelement 78 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Durchgangsbohrung 32 im Gehäuseteil 16 und somit zum Ventilglied 34. Das Trägerelement 78 weist in seinem dem Gehäuseteil 16 abgewandten Endbereich
79 eine zylindrische Außenform auf.
Der Magnetanker 68 weist eine zumindest annähernd koaxial zur Längsachse 69 des Magnetankers 68 angeordnete zentrale Bohrung 80 auf, in die eine auf der dem Ventilglied 34 abgewandten Seite des Magnetankers 68 angeordnete Rückstellfeder 82 hineinragt, die sich am Magnetanker 68 abstützt. Die Rückstellfeder 82 ist an ihrem anderen Ende zumindest mittelbar am Magnetkern 66 abgestützt, der eine zentrale Bohrung 84 aufweist, in die die Rückstellfeder 82 hineinragt. In der Bohrung 84 des Magnetankers 68 kann ein Abstützelement 85 für die Rück- stellfeder 82 eingefügt, beispielsweise eingepresst sein. In die zentrale Bohrung
80 des Magnetankers 68 kann ein Zwischenelement 86 eingesetzt sein, das als Ankerbolzen ausgebildet sein kann. Der Ankerbolzen 86 ist vorzugsweise in die Bohrung 80 des Magnetankers 68 eingepresst. Die Rückstellfeder 80 kann sich in der Bohrung 80 auch am Ankerbolzen 86 abstützen. Der Magnetanker 68 kann eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen um eine Durchströmung zu ermöglichen.
In der Bohrung 76 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 68 und dem Einlassventil 24 eine Ringschulter 88 gebildet, durch die die Bewegung des Magnetankers 68 zum Einlassventil 24 hin begrenzt ist. Wenn das Aktorgehäuse 70 noch nicht am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigt ist, so ist der Magnetanker 68 durch die Ringschulter 88 gegen Herausfallen aus der Bohrung 76 gesichert. Zwischen der Ringschulter 88 und dem Magnetanker 68 kann eine Scheibe 89 angeordnet sein.
Das Trägerelement 78 und der Magnetkern 66 sind beispielsweise mittels eines hülsenförmigen Verbindungselements 90 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 90 ist dabei mit seinem einen axialen Endbereich auf dem zylindrischen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 angeordnet und mit diesem verbunden und mit seinem anderen axialen Endbereich auf dem zylindrischen Magnetkern 66 angeordnet und mit diesem verbunden.
Der Magnetanker 68 ist aus einem metallischen Material hergestellt, das die erforderlichen magnetischen Eigenschaften aufweist. Das Trägerelement 78 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem metallischen Material hergestellt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Oberfläche 67 des Außenmantels des Magnetankers 68 und/oder die Oberfläche 77 der Bohrung 76 des Trägerelements 78 mittels eines Bearbeitungsverfahrens geglättet und/oder kaltverfestigt ist. Vorzugsweise ist die Oberfläche 67 und/oder die Oberfläche 77 mittels eines Rollier- verfahrens oder Glattwalzverfahrens bearbeitet, bei dem eine Rolle mit sehr hoher Oberflächengüte mit hohem Anpressdruck über die Oberfläche 67,77 abgewälzt wird, wobei die Oberfläche 67,77 hierbei plastisch verformt, dabei verdichtet und geglättet und ohne zusätzliche Erhitzung verfestigt wird.
Durch die Glättung und Kaltverfestigung wird die Verschleißfestigkeit der Oberflächen 67,77 erhöht sowie die Reibung zwischen den Oberflächen 67,77 bei der Hubbewegung des Magnetankers 68 verringert. Außerdem wird die Anhaftung von Partikeln aus dem geförderten Kraftstoff an den Oberflächen 67,77 verhindert oder zumindest verringert. Weiterhin wird das Entstehen von Ablagerungsschichten auf den Oberflächen 67,77 aus Umwandlungs- und/oder Alterungsprodukten des geförderten Kraftstoffs verhindert oder zumindest verringert.
Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 24 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassventil 24 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befindet, in der dieses mit seiner Dichtfläche 42 vom Ventilsitz 40 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 34 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Pumpenarbeitsraum 18 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 50 bewirkt. Die Magnetspule 64 des Aktors 60 kann dabei bestromt oder unbestromt sein. Wenn die Magnetspule 64 bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch das entstehende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 80 zum Magnetkern 66 hin gezogen. Wenn die Magnetspule 64 nicht bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch die Kraft der Rückstellfeder 82 zum Einlassventil 24 hin gedrückt. Der Magnetanker 68 liegt über den Ankerbolzen 86 an der Stirnseite des Schafts 36 des Ventilglieds 34 an.
Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 60 bestimmt ob sich das Ventilglied 34 des Einlassventils 24 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 durch die Rückstellfeder 82 in der Stellrichtung gemäß Pfeil B in Fi- gur 2 gedrückt, wobei das Ventilglied 34 durch den Magnetanker 68 gegen die
Ventilfeder 50 in der Stellrichtung B in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 68 wirkenden Rückstellfeder 82 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 34 wirkenden Ventilfeder 50. In die Stellrichtung B wirkt der Magnetanker 68 auf das Ventilglied 34 und der Magnetanker 68 und das Ventilglied 34 werden gemeinsam in die Stellrichtung B bewegt. Solange die
Magnetspule 64 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben 12 kein Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden sondern vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 26 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Speicher 30 geför- dert werden soll so wird die Magnetspule 64 bestromt, so dass der Magnetanker
68 zum Magnetkern 66 hin in einer zur Stellrichtung B entgegengesetzten Stell- richtung gemäß Pfeil A in Figur 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 68 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 34 ausgeübt, wobei der Magnetanker 68 durch das Magnetfeld in die Stellrichtung A bewegt wird und das Ventilglied 34 unabhängig vom Magnetanker 68 bedingt durch die Ventilfeder 50 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 18 und dem Kraftstoffzulauf 26 herrschende Druckdifferenz in der Stellrichtung A in seine Schließstellung bewegt wird.
Durch das Öffnen des Einlassventils 34 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Aktors 60 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 30 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 34 durch den Aktor 60 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraftstofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 34 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten.

Claims

Ansprüche
1 . Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (34), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit einem elektromagnetischen Aktor (60), durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68) und eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) aufweist, wobei der Magnetanker (68) in einer Ausnehmung (76) eines Trägerelements (78) über seinen Außenmantel hubbeweglich geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (77) der Ausnehmung (76) des Trägerelements (78) und/oder die Oberfläche (67) des Außenmantels des Magnetankers (68) mittels eines Bearbeitungsverfahrens geglättet und/oder kaltverfestigt ist.
2. Einlassventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (77) der Ausnehmung (76) des Trägerelements (78) und/oder die Oberfläche (67) des Außenmantels des Magnetankers (68) mittels eines Rollierverfahrens oder Glattwalzverfahrens bearbeitet ist.
3. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bearbeitungsverfahren eine An- haftung von Partikeln an der Oberfläche (77) der Ausnehmung (76) des Trägerelements (78) und/oder an der Oberfläche (67) des Außenmantels des Magnetankers (68) verhindert oder zumindest verringert ist.
4. Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bearbeitungsverfahren die Entstehung einer Ablagerungsschicht aus Umwandlungs- und/oder Alterungsprodukten des geförderten Fluids an der Oberfläche (77) der Ausnehmung (76) des Trägerelements (78) und/oder an der Oberfläche (67) des Außenmantels des Magnetankers (68) verhindert oder zumindest verringert ist.
Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen einen Pumpenarbeitsraum (18) begrenzenden Pumpenkolben (12) aufweist, wobei der Pumpenarbeitsraum (18) über ein Einlassventil (24) mit einem Zulauf (26) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (24) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
PCT/EP2017/061783 2016-06-29 2017-05-17 Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil WO2018001626A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016211679.7A DE102016211679A1 (de) 2016-06-29 2016-06-29 Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
DE102016211679.7 2016-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018001626A1 true WO2018001626A1 (de) 2018-01-04

Family

ID=59054079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/061783 WO2018001626A1 (de) 2016-06-29 2017-05-17 Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016211679A1 (de)
WO (1) WO2018001626A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018208909A1 (de) 2018-06-06 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Saugventil und Kraftstoff-Hochdruckpumpe
DE102018208938A1 (de) 2018-06-06 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Magnetbaugruppe für ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil, elektromagnetisch betätigbares Einlassventil
DE102018208885A1 (de) 2018-06-06 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Saugventil und Kraftstoff-Hochdruckpumpe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008003137U1 (de) * 2008-03-05 2009-07-30 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102010061219A1 (de) * 2010-12-14 2012-06-14 Hydraulik-Ring Gmbh Elektromagnetisches Stellglied
DE102013225162A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigtes Ventil
DE102014200339A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch ansteuerbares Saugventil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008003137U1 (de) * 2008-03-05 2009-07-30 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102010061219A1 (de) * 2010-12-14 2012-06-14 Hydraulik-Ring Gmbh Elektromagnetisches Stellglied
DE102013225162A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigtes Ventil
DE102014200339A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch ansteuerbares Saugventil

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016211679A1 (de) 2018-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017144185A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
EP3529486A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
DE102011055871B4 (de) Kraftstoffversorgungspumpe und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für diese
WO2018001626A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2016058805A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
DE102016224722A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
EP3387247B1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2019063209A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
EP3365551B1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2017050463A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2017108343A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
EP3423717B1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2017102144A1 (de) Ventil, insbesondere saugventil, in einer hochdruckpumpe eines kraftstoffeinspritzsystems
WO2020083550A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2019197067A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
WO2018197152A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil
DE102020209574A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
DE102019208887A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
DE102018208086A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
DE102017201803A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
WO2019115056A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und kraftstoff-hochdruckpumpe
WO2019115057A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und kraftstoff-hochdruckpumpe
DE102016224050A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
DE102017206492A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
WO2017089032A1 (de) Elektromagnetisch ansteuerbares saugventil für eine hochdruckpumpe, hochdruckpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17729385

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17729385

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1