WO2019166136A1 - Pressure-limiting valve - Google Patents
Pressure-limiting valve Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019166136A1 WO2019166136A1 PCT/EP2019/050073 EP2019050073W WO2019166136A1 WO 2019166136 A1 WO2019166136 A1 WO 2019166136A1 EP 2019050073 W EP2019050073 W EP 2019050073W WO 2019166136 A1 WO2019166136 A1 WO 2019166136A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- valve
- pressure
- angle
- seat surface
- valve seat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/46—Valves
-
- 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
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
- F02M63/0033—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
- F02M63/0036—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat with spherical or partly spherical shaped valve member ends
-
- 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
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
- F02M63/005—Pressure relief valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/42—Valve seats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/0406—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded in the form of balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/0466—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with a special seating surface
Definitions
- the invention relates to a pressure relief valve according to the preamble of claim 1.
- the invention also relates to a high-pressure fuel pump with an associated pressure relief valve.
- High-pressure fuel pumps for fuel systems of internal combustion engines for example for a gasoline direct injection, are known from the market.
- fuel is conveyed from a fuel tank by means of a prefeed pump and the mechanically driven high-pressure pump under high pressure into a high-pressure accumulator ("rail").
- Such fuel systems typically include a pressure relief valve that prevents a pressure in the high pressure accumulator from increasing too much. If the pressure in the high-pressure accumulator reaches too high a value, the pressure-limiting valve opens in the intake stroke of the high-pressure pump
- High-pressure accumulator sucked into the delivery chamber.
- the pressure limiting valve opens when the pressure in the high pressure accumulator is so great that a pressure difference that occurs between the high pressure accumulator and the delivery chamber in the intake stroke of the high pressure pump, an opening pressure of
- the pressure relief valve opens when the hydraulically acting force on one side of the valve element is greater than the counteracting Force of the loading element.
- the hydraulically acting force results from the prevailing hydraulic pressure and the area on which the pressure acts. This area results from the sealing diameter.
- this is the support ring on which the ball contacts the conical valve seat surface. This support ring and thus the
- Sealing diameter may change over the life due to wear.
- the support ring can become more and more of an annular surface, so that the acting sealing diameter shifts within this annular surface. This can lead to a change in the opening pressure, since the area of the valve element on which the pressure can act can change.
- an increase or decrease in the opening pressure is conceivable. In particular, it is critical to increase the opening pressure by reducing the
- the valve element may be formed in particular spherical.
- the first tubular portion may be formed in particular as a throttle bore.
- the valve body can be formed rotationally symmetrical overall in particular about the central longitudinal axis.
- the second tubular portion may be substantially the diameter of a spherical valve member
- the second tubular section can therefore
- valve element in particular serve as a guide for the valve element.
- the width may correspond to a developable due to wear ring surface, or a significant slowdown of the wear width increase can be achieved. As a result, the possible change in the opening pressure is limited or slowed down. This can be prevented in particular that the
- the minimum diameter of the wear width over the life can not be smaller than the diameter of the valve body at the transition from the transition surface to the valve seat surface.
- Sealing diameter (maximum Ventilelementauflagering) can be achieved.
- the maximum sealing diameter over the service life can in this case be, in particular, at the transition from the valve seat surface to the second transition surface.
- the angles ⁇ and g can be different and thus differ in the effectiveness against the wear width increase and robustness.
- the angle g can be 0 °, so that the first
- Transition surface extends in the opening direction parallel to the central longitudinal axis, wherein between the first portion and the first transition surface, a first intermediate surface is present. By the transition surface extends parallel to the central longitudinal axis in the opening direction, the inner
- Wear diameter are set.
- the contact point or the contact ring may lie, for example, in the middle of the valve seat surface. Due to wear, the valve ball can shift in the direction of the closing direction. The diameter of the However, bearing rings can not become smaller over the service life than the diameter of the first transition surface.
- the first intermediate surface extends at an angle m to the central longitudinal axis.
- Throttle bore diameter may be a conical in
- the angle m is 90 °, so that a step is formed between the first portion and the valve seat surface.
- Intermediate surface can thus be formed as a circular ring.
- a right-angled step can be formed.
- This step can have an extent along the central longitudinal axis of, for example, 1 to 3 mm, in particular 2 mm, while the extent orthogonal to the central longitudinal axis can be, for example, 0.001 to 0.1 mm, in particular 0.01 mm.
- the angle ⁇ is between 90 ° and 180 °.
- the maximum outer wear diameter can be reduced.
- angles between 135 and 180 ° are advantageous.
- angle ⁇ is 180 °, so that the second transition surface in one of the opening direction opposite
- Closing direction extends parallel to the central longitudinal axis. As a result, a maximum limitation of the maximum sealing ring over the lifetime can be achieved.
- Transition surface can not extend over the life and thus the diameter of the valve seat surface at the transition to the transition surface represent the maximum sealing ring diameter.
- a second intermediate surface is present, which extends in particular orthogonal to the central longitudinal axis.
- the intermediate surface thus forms in particular an annular surface. This surface may merge into the second tubular section.
- valve element is spherical, wherein the contact point of the valve element before the use of the
- the diameter of the first transition surface may correspond to the minimum sealing diameter, which in particular does not change over the life of the pressure relief valve, so that the risk of increasing the opening pressure over the lifetime can be minimized.
- the pressure limiting valve can open to a pumping chamber.
- the pressure limiting valve can also be arranged fluidically between the delivery chamber and a high-pressure accumulator.
- the risk of high pressures in the rail can be minimized, in which a risk of bursting or a risk that injectors can not open, can be reduced. Furthermore, it can be avoided in particular that the pressure relief valve opens at too low pressures and thus the system pressure in the rail can no longer be achieved or maintained.
- Figure 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a high pressure fuel pump with a pump housing, a known pressure relief valve, and a recess in which the
- Figure 2 is an enlarged detail of the recess and the
- FIG. 3 shows a detail III from FIG. 2;
- FIG. 4 shows a section of a pressure-limiting valve according to a first embodiment
- FIG. 5 depicts a section of a pressure-limiting valve according to a second embodiment
- Figure 6 shows a portion of a pressure relief valve according to a third embodiment
- Figure 7 shows a portion of a pressure relief valve according to a fourth embodiment.
- a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine not shown in detail bears the reference numeral 10.
- the high-pressure fuel pump 10 has an overall substantially cylindrical pump housing 12 in or on which the essential components of the high-pressure fuel pump 10 are arranged.
- the high-pressure fuel pump 10 has an intake / quantity control valve 14, one in one
- Delivery chamber 16 arranged, displaceable by a drive shaft, not shown in a reciprocating motion delivery piston 18, an exhaust valve 20 and a pressure relief valve 22.
- a first channel 24 is present, which extends coaxially to the delivery chamber 16 and the delivery piston 18 and which leads from the delivery chamber 16 to a second channel 26 in the form of an overall substantially cylindrical recess which at an angle of 90 ° to first channel 24 is arranged and in which the pressure relief valve 22 is received.
- a longitudinal axis of the pump housing 12 in FIG. 1 bears the reference numeral 28 as a whole.
- a pump housing 12 is provided in FIG. 1 at the top, a pump housing 12 is provided
- Pressure damper 30 is arranged.
- the high-pressure region 32 is connected to the high-pressure fuel pump 10 via an outlet connection 34.
- the amount of fuel that is expelled during a delivery stroke is adjusted by the solenoid-operated intake and quantity control valve 14. With an impermissible pressure in the high-pressure area, this opens
- Pressure limiting valve 22 whereby fuel from the high-pressure region can flow into the delivery chamber 16.
- the pressure limiting valve 22 connects, as I said, in an open state, the high-pressure region 32 with the delivery chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10.
- the pressure relief valve 22 opens when a pressure difference between the outlet-side high-pressure region 32 and the delivery chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10 a Exceeds limit. By the pressure limiting valve 22 is thus prevented that the pressure in the outlet-side high-pressure region 32 is unacceptably high.
- Pressure limiting valve 22 first includes a sleeve-like valve body 38 which is pressed into the recess 26 and in which a longitudinal direction of the valve seat body 38 extending channel 40 is present.
- the valve body 38 has a central longitudinal axis 29 and is a total of rotationally symmetrical about the central longitudinal axis 29.
- a valve seat 42 is formed, which cooperates with a valve element 44 in the form of a valve ball.
- a holding piece 46 is arranged, in which a through hole 48 is present, in the longitudinal direction of the holding piece 46, that is in turn parallel to the longitudinal axis 29, runs.
- the holding piece 46 On the side facing away from the valve element 44 side of the holding piece 46, the holding piece 46 has a pin-like extension 50. On this a trained as a spiral spring Beaufschlagungselement 52 is pushed out of spring wire. A right in Figure 1 second end portion of the biasing member 52 of the
- Pressure limiting valve 22 is in a cylindrical end of the
- Pressure relief valve can be adjusted before use via the spring force of the valve spring 52 and the Einpressianae the valve body 38.
- Pressure relief valve 22 shown as a ball valve.
- a conical valve seat surface 56 is present.
- Valve seat surface 56 is designed as a throttle bore formed first portion 60.
- a likewise circular cylindrical second portion 62 is provided, which constitutes a guide for the valve element 44.
- the wear can take place in particular within the wear width b, so that the diameter of the seal can vary within this range, so that the
- Sealing diameter is either smaller than when new or larger than when new.
- the difference between the minimum sealing ring radius r 2 which can be entered over the service life and the maximum direct ring radius r 3 represents the wear width b.
- the ball can continue to wear in the direction of the opening direction 58 over time due to the wear by the amount X move opposite closing direction 68. This can result in particular in a reduction of the sealing diameter, which leads to a higher opening pressure, since the opening pressure is determined by the hydraulic force against the spring force, which is composed of the hydraulic pressure and the area on which the pressure acts, wherein this area just determined by the sealing diameter.
- the wear width b is reduced by changing the geometry in the area of the valve seat surface 56.
- a first conical first intermediate surface 70 which widens in the opening direction 58 and encloses an angle m with the central longitudinal axis 29, initially adjoins the throttle bore 60.
- a first transition surface 72 which is tubular and thus circular cylindrical, and which forms an angle y of 0 ° with the central longitudinal axis 29, so that this surface consequently extends parallel to the central longitudinal axis 29.
- Transition surface 72 then connects to the valve seat surface 56.
- This step may have a length I of, for example, 2 mm and a depth t of, for example, 0.01 mm.
- the contact point 64 and thus the sealing ring 66 may lie, in particular, at the transition 74 from the first transition surface 72 to the valve seat surface 56.
- the minimum sealing ring radius r2 occurring due to wear can be increased in comparison to the configuration in FIG. 3, so that the opening pressure does not increase due to wear.
- a second intermediate surface 70 is likewise present, in this case the angle m is 90 °, so that this surface forms a circular ring and extends orthogonally to the central longitudinal axis 29. At this second interface 70 in turn closes the second
- the wear width b is further reduced by the following measure: A second transition surface 76 adjoins the valve seat surface 56 in the opening direction 58. This second Transition surface 76 includes an angle ⁇ of 90 ° with the central longitudinal axis 29. The second transition surface 76 finally opens into the second circular cylindrical surface 62.
- the angle ⁇ according to FIG. 6 is 135 °, so that the
- Wear width b in turn is reduced compared to the embodiment of Figure 5.
- An optimal wear width reduction is obtained according to FIG. 7 in that the angle ⁇ is 180 °, so that the
- Transition surface 76 extends from the transition 78 between the valve seat surface 56 in the closing direction 68.
- the second transitional surface 76 in turn is followed by a second intermediate surface 80 extending orthogonally to the central longitudinal axis 29.
- the radius r3 according to FIG. 7 at the transition 78 from the valve seat surface 56 to the second transition surface 76 determines the maximum sealing ring radius in the event of wear.
- Opening pressure change can be achieved.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
The invention relates to a pressure-limiting valve comprising a valve body with a conical valve seat surface which forms an angle α together with a central longitudinal axis of the valve body; a valve element; and a loading element which loads the valve element opposite the opening direction towards the valve seat surface. The valve body has a first tubular section in front of the valve seat surface in the opening direction, wherein a first transition surface which adjoins the valve seat surface is provided between the tubular section and the valve seat surface, and the transition surface forms an angle γ together with the central longitudinal axis of the valve body, said angle γ being smaller than the angle α, and/or the valve body has a second tubular section after the valve seat surface in the opening direction, wherein a second transition surface which adjoins the valve seat surface is provided between the tubular section and the valve seat surface, and the transition surface forms an angle β together with the central longitudinal axis of the valve body, said angle β being greater than the angle α.
Description
Beschreibung description
Titel title
Druckbeqrenzunqsventil Druckbeqrenzunqsventil
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft auch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem dazugehörigen Druckbegrenzungsventil. The invention relates to a pressure relief valve according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a high-pressure fuel pump with an associated pressure relief valve.
Kraftstoff-Hochdruckpumpen für Kraftstoffsysteme von Brennkraftmaschinen, beispielsweise für eine Benzindirekteinspritzung, sind vom Markt her bekannt. Bei diesen Brennkraftmaschinen wird Kraftstoff aus einem Kraftstofftank mittels einer Vorförderpumpe und der mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe unter hohem Druck in einen Hochdruckspeicher ("Rail") gefördert. High-pressure fuel pumps for fuel systems of internal combustion engines, for example for a gasoline direct injection, are known from the market. In these internal combustion engines, fuel is conveyed from a fuel tank by means of a prefeed pump and the mechanically driven high-pressure pump under high pressure into a high-pressure accumulator ("rail").
Derartige Kraftstoffsysteme weisen üblicherweise ein Druckbegrenzungsventil auf, das verhindert, dass ein Druck in dem Hochdruckspeicher zu stark ansteigt. Erreicht der Druck im Hochdruckspeicher einen zu hohen Wert, so öffnet im Saughub der Hochdruckpumpe das Druckbegrenzungsventil zu einem Such fuel systems typically include a pressure relief valve that prevents a pressure in the high pressure accumulator from increasing too much. If the pressure in the high-pressure accumulator reaches too high a value, the pressure-limiting valve opens in the intake stroke of the high-pressure pump
Förderraum der Hochdruckpumpe des Kraftstoffsystems hin und der Druck im Hochdruckspeicher wird nicht weiter erhöht, sondern Kraftstoff aus dem Delivery chamber of the high-pressure pump of the fuel system out and the pressure in the high-pressure accumulator is not further increased, but fuel from the
Hochdruckspeicher in den Förderraum abgesaugt. Das Druckbegrenzungsventil öffnet dabei, wenn der Druck im Hochdruckspeicher derart groß ist, dass eine Druckdifferenz, die zwischen dem Hochdruckspeicher und dem Förderraum im Saughub der Hochdruckpumpe auftritt, einen Öffnungsdruck des High-pressure accumulator sucked into the delivery chamber. The pressure limiting valve opens when the pressure in the high pressure accumulator is so great that a pressure difference that occurs between the high pressure accumulator and the delivery chamber in the intake stroke of the high pressure pump, an opening pressure of
Druckbegrenzungsventils überschreitet. Pressure relief valve exceeds.
Das Druckbegrenzungsventil öffnet dabei dann, wenn die hydraulisch wirkende Kraft auf der einen Seite des Ventilelements größer ist als die entgegenwirkende
Kraft des Beaufschlagungselements. Die hydraulisch wirkende Kraft ergibt sich aus dem vorherrschenden hydraulischen Druck und der Fläche, auf die der Druck wirkt. Diese Fläche ergibt sich aus dem Dichtdurchmesser. Bei einem kugelförmigen Ventilelement ist dies der Auflagering, an dem die Kugel die konische Ventilsitzfläche berührt. Dieser Auflagering und damit der The pressure relief valve opens when the hydraulically acting force on one side of the valve element is greater than the counteracting Force of the loading element. The hydraulically acting force results from the prevailing hydraulic pressure and the area on which the pressure acts. This area results from the sealing diameter. For a spherical valve element this is the support ring on which the ball contacts the conical valve seat surface. This support ring and thus the
Dichtdurchmesser (Ventilauflagering) kann sich über die Lebensdauer aufgrund von Verschleiß ändern. Der Auflagering kann insbesondere immer mehr zu einer Ringfläche werden, so dass sich der wirkende Dichtdurchmesser innerhalb dieser Ringfläche verschiebt. Dies kann zu einer Änderung des Öffnungsdrucks führen, da sich die Fläche des Ventilelements auf die der Druck wirken kann, verändern kann. Je nachdem wie sich der Dichtdurchmesser verschiebt, ist ein Anstieg oder ein Abfall des Öffnungsdrucks denkbar. Kritisch ist insbesondere eine Erhöhung des Öffnungsdrucks durch eine Verringerung des Sealing diameter (valve support ring) may change over the life due to wear. In particular, the support ring can become more and more of an annular surface, so that the acting sealing diameter shifts within this annular surface. This can lead to a change in the opening pressure, since the area of the valve element on which the pressure can act can change. Depending on how the sealing diameter shifts, an increase or decrease in the opening pressure is conceivable. In particular, it is critical to increase the opening pressure by reducing the
Dichtdurchmesses, so dass das Druckbegrenzungsventil zu spät, also bei einem höheren Druck als vorgesehen, öffnet. Sealing diameter, so that the pressure relief valve opens too late, ie at a higher pressure than intended.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch ein The problem underlying the invention is characterized by a
Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. Pressure relief valve solved according to claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims. Features which are important for the invention can also be found in the following description and in the drawings, wherein the features, both alone and in different combinations, can be important for the invention, without being explicitly referred to again.
Das Ventilelement kann insbesondere kugelförmig ausgebildet sein. Der erste rohrförmige Abschnitt kann insbesondere als Drosselbohrung ausgebildet sein. Der Ventilkörper kann insgesamt insbesondere um die Mittellängsachse rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Der zweite rohrförmige Abschnitt kann im Wesentlichen dem Durchmesser eines kugelförmigen Ventilelements The valve element may be formed in particular spherical. The first tubular portion may be formed in particular as a throttle bore. The valve body can be formed rotationally symmetrical overall in particular about the central longitudinal axis. The second tubular portion may be substantially the diameter of a spherical valve member
entsprechen oder leicht größer sein und somit einen Öffnungsdurchmesser der Ventilöffnung darstellen. Der zweite rohrförmige Abschnitt kann also correspond or slightly larger and thus represent an opening diameter of the valve opening. The second tubular section can therefore
insbesondere als Führung für das Ventilelement dienen. in particular serve as a guide for the valve element.
Erfindungsgemäß kann eine Begrenzung der über die Lebensdauer des According to the invention, a limitation of over the life of the
Druckbegrenzungsventils maximal möglichen Verschleißbreite, die der Breite
einer aufgrund von Verschleiß entstehbaren Ringfläche entsprechen kann, bzw. eine deutliche Verlangsamung der Verschleißbreitenzunahme erzielt werden. Hierdurch wird die mögliche Veränderung des Öffnungsdrucks begrenzt bzw. verlangsamt. Dadurch kann insbesondere verhindert werden, dass der Pressure relief valve maximum possible wear width, the width may correspond to a developable due to wear ring surface, or a significant slowdown of the wear width increase can be achieved. As a result, the possible change in the opening pressure is limited or slowed down. This can be prevented in particular that the
Öffnungsdruck sich über die Lebensdauer markant erhöht und somit Opening pressure increases significantly over the life and thus
beispielsweise in einem Rail einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe eine Gefahr des Berstens besteht oder eine Gefahr, dass Injektoren nicht mehr öffnen können. Ferner kann eine Verringerung des Öffnungsdrucks über die Lebensdauer zumindest reduziert werden, so dass vermieden werden kann, dass der For example, in a rail of a high pressure fuel pump there is a risk of bursting or a risk that injectors can not open. Furthermore, a reduction in the opening pressure over the service life can be at least reduced, so that it can be avoided that the
Systemdruck im Rail nicht mehr erreicht wird bzw. nicht mehr gehalten werden kann. System pressure in the rail is no longer reached or can no longer be maintained.
Durch das Vorsehen der ersten Übergangsfläche kann eine Reduzierung des minimal über die Lebensdauer erreichbaren Dichtdurchmessers (minimaler Ventilelementauflagering) erzielt werden. Dabei ist insbesondere denkbar, dass der minimale Durchmesser der Verschleißbreite über die Lebensdauer nicht kleiner werden kann als der Durchmesser des Ventilkörpers am Übergang von der Übergangsfläche zur Ventilsitzfläche. By providing the first transition surface, a reduction of the minimum achievable over the life sealing diameter (minimum Ventilelementauflagering) can be achieved. It is particularly conceivable that the minimum diameter of the wear width over the life can not be smaller than the diameter of the valve body at the transition from the transition surface to the valve seat surface.
Zusätzlich oder alternativ kann durch das Vorsehen der zweiten Übergangsfläche eine Reduzierung des über die Lebensdauer erzielbaren maximalen Additionally or alternatively, by providing the second transition surface, a reduction of the achievable over the lifetime maximum
Dichtdurchmessers (maximaler Ventilelementauflagering) erzielt werden. Der maximale Dichtdurchmesser über die Lebensdauer kann hierbei insbesondere am Übergang von der Ventilsitzfläche zur zweiten Übergangsfläche liegen. Die Winkel ß bzw. g können unterschiedlich sein und sich somit in der Wirksamkeit gegen die Verschleißbreitenzunahme und Robustheit unterscheiden. Sealing diameter (maximum Ventilelementauflagering) can be achieved. The maximum sealing diameter over the service life can in this case be, in particular, at the transition from the valve seat surface to the second transition surface. The angles β and g can be different and thus differ in the effectiveness against the wear width increase and robustness.
Vorteilhafterweise kann der Winkel g 0° betragen, sodass sich die erste Advantageously, the angle g can be 0 °, so that the first
Übergangsfläche in Öffnungsrichtung parallel zur Mittellängsachse erstreckt, wobei zwischen dem ersten Abschnitt und der ersten Übergangsfläche eine erste Zwischenfläche vorhanden ist. Indem sich die Übergangsfläche parallel zur Mittellängsachse in Öffnungsrichtung erstreckt, kann der innere Transition surface extends in the opening direction parallel to the central longitudinal axis, wherein between the first portion and the first transition surface, a first intermediate surface is present. By the transition surface extends parallel to the central longitudinal axis in the opening direction, the inner
Verschleißdurchmesser festgelegt werden. Bei einer kugelförmigen Ausbildung des Ventilelements kann der Berührpunkt bzw. der Berührring beispielsweise in der Mitte der Ventilsitzfläche liegen. Durch Verschleiß kann eine Verschiebung der Ventilkugel in Richtung der Schließrichtung erfolgen. Der Durchmesser des
Auflagerings kann hierbei allerdings über die Lebensdauer nicht kleiner werden als der Durchmesser der ersten Übergangsfläche. Wear diameter are set. In the case of a spherical configuration of the valve element, the contact point or the contact ring may lie, for example, in the middle of the valve seat surface. Due to wear, the valve ball can shift in the direction of the closing direction. The diameter of the However, bearing rings can not become smaller over the service life than the diameter of the first transition surface.
In einer Ausgestaltung verläuft die erste Zwischenfläche in einem Winkel m zur Mittellängsachse. Somit ist denkbar, dass an den ersten rohrförmigen Abschnitt, bei dem es sich insbesondere um die Drosselbohrung mit einem In one embodiment, the first intermediate surface extends at an angle m to the central longitudinal axis. Thus, it is conceivable that the first tubular portion, which is in particular to the throttle bore with a
Drosselbohrungsdurchmesser handeln kann, eine sich konisch in Throttle bore diameter may be a conical in
Öffnungsrichtung erweiternde Zwischenfläche anschließt und daran wiederum die Übergangsfläche anschließt, die insbesondere einen Durchmesser aufweisen kann, der dem inneren Verschleißdurchmesser entspricht. Connects opening direction widening intermediate surface and in turn adjoins the transition surface, which may in particular have a diameter corresponding to the inner wear diameter.
In einer weiteren Ausgestaltung beträgt der Winkel m 90°, sodass zwischen dem ersten Abschnitt und der Ventilsitzfläche eine Stufe ausgebildet wird. Die In a further embodiment, the angle m is 90 °, so that a step is formed between the first portion and the valve seat surface. The
Zwischenfläche kann somit als Kreisring ausgebildet sein. Insbesondere, wenn der Winkel m 90° beträgt und der Winkel g 0° beträgt, kann eine rechtwinklige Stufe ausgebildet werden. Diese Stufe kann eine Erstreckung entlang der Mittellängsachse von beispielsweise 1 bis 3 mm, insbesondere 2 mm, aufweisen, während die Erstreckung orthogonal zur Mittellängsachse beispielsweise 0,001 bis 0,1 mm, insbesondere 0,01 mm, betragen kann. Intermediate surface can thus be formed as a circular ring. In particular, when the angle m is 90 ° and the angle g is 0 °, a right-angled step can be formed. This step can have an extent along the central longitudinal axis of, for example, 1 to 3 mm, in particular 2 mm, while the extent orthogonal to the central longitudinal axis can be, for example, 0.001 to 0.1 mm, in particular 0.01 mm.
Vorteilhafterweise liegt der Winkel ß zwischen 90° und 180°. Dadurch kann der maximale äußere Verschleißdurchmesser reduziert werden. Vorteilhaft sind insbesondere Winkel zwischen 135 und 180°. Advantageously, the angle β is between 90 ° and 180 °. As a result, the maximum outer wear diameter can be reduced. In particular, angles between 135 and 180 ° are advantageous.
Denkbar ist weiterhin, dass der Winkel ß 180° beträgt, sodass sich die zweite Übergangsfläche in eine der Öffnungsrichtung entgegengesetzten It is also conceivable that the angle β is 180 °, so that the second transition surface in one of the opening direction opposite
Schließrichtung parallel zur Mittellängsachse erstreckt. Hierdurch kann eine maximale Begrenzung des maximalen Dichtrings über die Lebensdauer erzielt werden. Der Durchmesser der Ventilsitzfläche am Übergang zur Closing direction extends parallel to the central longitudinal axis. As a result, a maximum limitation of the maximum sealing ring over the lifetime can be achieved. The diameter of the valve seat surface at the transition to
Übergangsfläche kann sich über die Lebensdauer nicht erweitern und somit kann der Durchmesser der Ventilsitzfläche am Übergang zur Übergangsfläche den maximalen Dichtringdurchmesser darstellen. Transition surface can not extend over the life and thus the diameter of the valve seat surface at the transition to the transition surface represent the maximum sealing ring diameter.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zwischen der zweiten Übergangsfläche und dem zweiten Abschnitt eine zweite Zwischenfläche vorhanden ist, die sich insbesondere orthogonal zur Mittellängsachse erstreckt.
Bei einer orthogonalen Ausgestaltung bildet die Zwischenfläche folglich insbesondere eine kreisringförmige Fläche aus. Diese Fläche kann in den zweiten rohrförmigen Abschnitt übergehen. Insgesamt kann durch diese Konfiguration folglich eine Art Aussparung zwischen der Ventilsitzfläche und dem zweiten rohrförmigen Abschnitt ausgebildet werden. Dadurch kann sich der innere Dichtringdurchmesser über die Lebensdauer insbesondere gar nicht ändern. Furthermore, it can be provided that between the second transition surface and the second portion, a second intermediate surface is present, which extends in particular orthogonal to the central longitudinal axis. In an orthogonal configuration, the intermediate surface thus forms in particular an annular surface. This surface may merge into the second tubular section. Overall, therefore, a kind of recess between the valve seat surface and the second tubular portion can be formed by this configuration. As a result, the inner sealing ring diameter can not change over the lifetime in particular.
In diesem Zusammenhang ist denkbar, dass das Ventilelement kugelförmig ist, wobei der Berührpunkt des Ventilelements vor der Benutzung des In this context, it is conceivable that the valve element is spherical, wherein the contact point of the valve element before the use of the
Druckbegrenzungsventils am Übergang von der ersten Übergangsfläche zur Ventilsitzfläche liegt. Insbesondere, wenn die erste Übergangsfläche parallel zur Mittellängsachse verläuft, kann der Durchmesser der ersten Übergangsfläche dem minimalen Dichtdurchmesser entsprechen, der sich über die Lebensdauer des Druckbegrenzungsventils insbesondere gar nicht ändert, sodass die Gefahr einer Erhöhung des Öffnungsdrucks über die Lebensdauer minimiert werden kann. Pressure relief valve at the transition from the first transition surface to the valve seat surface. In particular, when the first transition surface is parallel to the central longitudinal axis, the diameter of the first transition surface may correspond to the minimum sealing diameter, which in particular does not change over the life of the pressure relief valve, so that the risk of increasing the opening pressure over the lifetime can be minimized.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch gelöst durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer The problem underlying the invention is also solved by a high-pressure fuel pump for a fuel injection system
Brennkraftmaschine, umfassend ein erfindungsgemäßes Internal combustion engine, comprising an inventive
Druckbegrenzungsventil. Das Druckbegrenzungsventil kann dabei zu einem Förderraum hin öffnen. Das Druckbegrenzungsventil kann ferner fluidisch zwischen dem Förderraum und einem Hochdruckspeicher angeordnet sein.Pressure relief valve. The pressure limiting valve can open to a pumping chamber. The pressure limiting valve can also be arranged fluidically between the delivery chamber and a high-pressure accumulator.
Durch diese Anordnung kann insbesondere die Gefahr zu hoher Drücke im Rail minimiert werden, in dem eine Gefahr des Berstens oder eine Gefahr, dass Injektoren nicht mehr öffnen, reduziert werden kann. Ferner kann insbesondere vermieden werden, dass das Druckbegrenzungsventil bei zu niedrigen Drücken öffnet und somit der Systemdruck im Rail nicht mehr erreicht bzw. gehalten werden kann. By this arrangement, in particular the risk of high pressures in the rail can be minimized, in which a risk of bursting or a risk that injectors can not open, can be reduced. Furthermore, it can be avoided in particular that the pressure relief valve opens at too low pressures and thus the system pressure in the rail can no longer be achieved or maintained.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnung erläutert werden. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are explained with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Kraftstoff- Hochdruckpumpe mit einem Pumpengehäuse, einem bekannten Druckbegrenzungsventil, und einer Ausnehmung, in dem das In the drawing show: Figure 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a high pressure fuel pump with a pump housing, a known pressure relief valve, and a recess in which the
Druckbegrenzungsventil aufgenommen ist; Pressure relief valve is added;
Figur 2 eine vergrößerte Detaildarstellung der Ausnehmung und des Figure 2 is an enlarged detail of the recess and the
Druckbegrenzungsventils von Figur 1 ; Pressure limiting valve of Figure 1;
Figur 3 ein Detail III aus Figur 2; FIG. 3 shows a detail III from FIG. 2;
Figur 4 Darstellung eines Abschnitts eines Druckbegrenzungsventils gemäß einer ersten Ausführungsform; FIG. 4 shows a section of a pressure-limiting valve according to a first embodiment;
Figur 5 Darstellung eines Abschnitts eines Druckbegrenzungsventils gemäß einer zweiten Ausführungsform; FIG. 5 depicts a section of a pressure-limiting valve according to a second embodiment;
Figur 6 Darstellung eines Abschnitts eines Druckbegrenzungsventils gemäß einer dritten Ausführungsform; und Figure 6 shows a portion of a pressure relief valve according to a third embodiment; and
Figur 7 Darstellung eines Abschnitts eines Druckbegrenzungsventils gemäß einer vierten Ausführungsform. Figure 7 shows a portion of a pressure relief valve according to a fourth embodiment.
Elemente und Bereiche, welche in den nachfolgenden Figuren äquivalente Funktionen aufweisen, tragen die gleichen Bezugszeichen. Elements and regions which have equivalent functions in the following figures bear the same reference numerals.
In Figur 1 trägt eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10 weist ein insgesamt im Wesentlichen zylindrisches Pumpengehäuse 12 auf, in oder an dem die wesentlichen Komponenten der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 10 angeordnet sind. So weist die Hochdruck- Kraftstoffpumpe 10 ein Einlass-/Mengensteuerventil 14, einen in einem In FIG. 1, a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine not shown in detail bears the reference numeral 10. The high-pressure fuel pump 10 has an overall substantially cylindrical pump housing 12 in or on which the essential components of the high-pressure fuel pump 10 are arranged. Thus, the high-pressure fuel pump 10 has an intake / quantity control valve 14, one in one
Förderraum 16 angeordneten, durch eine nicht gezeigte Antriebswelle in eine Hin-und Herbewegung versetzbaren Förderkolben 18, ein Auslassventil 20 und ein Druckbegrenzungsventil 22 auf.
In dem Gehäuse 12 ist ein erster Kanal 24 vorhanden, der sich koaxial zum Förderraum 16 und zum Förderkolben 18 erstreckt und der vom Förderraum 16 zu einem zweiten Kanal 26 in Form einer insgesamt im Wesentlichen zylindrischen Ausnehmung führt, die in einem Winkel von 90° zum ersten Kanal 24 angeordnet ist und in der das Druckbegrenzungsventil 22 aufgenommen ist. Eine Längsachse des Pumpengehäuses 12 trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 28. In Figur 1 oben ist in dem Pumpengehäuse 12 ein Delivery chamber 16 arranged, displaceable by a drive shaft, not shown in a reciprocating motion delivery piston 18, an exhaust valve 20 and a pressure relief valve 22. In the housing 12, a first channel 24 is present, which extends coaxially to the delivery chamber 16 and the delivery piston 18 and which leads from the delivery chamber 16 to a second channel 26 in the form of an overall substantially cylindrical recess which at an angle of 90 ° to first channel 24 is arranged and in which the pressure relief valve 22 is received. A longitudinal axis of the pump housing 12 in FIG. 1 bears the reference numeral 28 as a whole. In FIG. 1 at the top, a pump housing 12 is provided
Druckdämpfer 30 angeordnet. Pressure damper 30 is arranged.
Im Betrieb wird vom Förderkolben 18 bei einem Saughub Kraftstoff über das Einlass- und Mengensteuerventil 14 in den Förderraum 16 angesaugt. Bei einem Förderhub wird der im Förderraum 16 befindliche Kraftstoff verdichtet und über das Auslassventil 20 beispielsweise in einen Hochdruckbereich 32, During operation, fuel is sucked into the delivery chamber 16 by the delivery piston 18 during a suction stroke via the inlet and quantity control valve 14. In a delivery stroke, the fuel located in the delivery chamber 16 is compressed and via the outlet valve 20, for example in a high-pressure region 32,
beispielsweise zu einer Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) ausgestoßen, wo der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. Der Hochdruckbereich 32 ist über einen Auslassstutzen 34 mit der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 verbunden. Die Kraftstoffmenge, die bei einem Förderhub ausgestoßen wird, wird dabei durch das elektromagnetisch betätigte Einlass- und Mengensteuerventil 14 eingestellt. Bei einem unzulässigen Überdruck im Hochdruckbereich öffnet das For example, to a fuel rail ("rail") ejected, where the fuel is stored under high pressure. The high-pressure region 32 is connected to the high-pressure fuel pump 10 via an outlet connection 34. The amount of fuel that is expelled during a delivery stroke is adjusted by the solenoid-operated intake and quantity control valve 14. With an impermissible pressure in the high-pressure area, this opens
Druckbegrenzungsventil 22, wodurch Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Förderraum 16 strömen kann. Pressure limiting valve 22, whereby fuel from the high-pressure region can flow into the delivery chamber 16.
Das Druckbegrenzungsventil 22 verbindet, wie gesagt, in einem geöffneten Zustand den Hochdruckbereich 32 mit dem Förderraum 16 der Kraftstoff- Hochdruckpumpe 10. Dabei öffnet das Druckbegrenzungsventil 22 dann, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem auslassseitigen Hochdruckbereich 32 und dem Förderraum 16 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 einen Grenzwert überschreitet. Durch das Druckbegrenzungsventil 22 wird also verhindert, dass der Druck in dem auslassseitigen Hochdruckbereich 32 unzulässig hoch ist. The pressure limiting valve 22 connects, as I said, in an open state, the high-pressure region 32 with the delivery chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10. In this case, the pressure relief valve 22 opens when a pressure difference between the outlet-side high-pressure region 32 and the delivery chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10 a Exceeds limit. By the pressure limiting valve 22 is thus prevented that the pressure in the outlet-side high-pressure region 32 is unacceptably high.
Die Komponenten des Druckbegrenzungsventils 22 werden nun insbesondere auch unter Bezugnahme auf Figur 2 stärker im Detail erläutert. Zu dem The components of the pressure limiting valve 22 will now be explained in more detail in particular also with reference to FIG. To that
Druckbegrenzungsventil 22 gehört zunächst ein hülsenartiger Ventilkörper 38, der in die Ausnehmung 26 eingepresst ist und in dem ein in Längsrichtung des Ventilsitzkörpers 38 verlaufender Kanal 40 vorhanden ist. Der Ventilkörper 38 weist eine Mittellängsachse 29 auf und ist insgesamt rotationssymmetrisch um die Mittellängsachse 29. Am in Figur 2 oberen Ende des Kanals 40 ist an dem
Ventilkörper 38 ein Ventilsitz 42 ausgebildet, der mit einem Ventilelement 44 in Form einer Ventilkugel zusammenwirkt. Auf der vom Ventilsitz 42 abgewandten Seite des Ventilelements 44 ist ein Haltestück 46 angeordnet, in dem eine Durchgangsöffnung 48 vorhanden ist, die in Längsrichtung des Haltestücks 46, also wiederum parallel zur Längsachse 29, läuft. Auf der vom Ventilelement 44 abgewandten Seite des Haltestücks 46 weist das Haltestück 46 einen zapfenartigen Fortsatz 50 auf. Auf diesen ist ein als Spiralfeder ausgebildetes Beaufschlagungselement 52 aus Federdraht aufgeschoben. Ein in Figur 1 rechter zweiter Endabschnitt des Beaufschlagungselements 52 des Pressure limiting valve 22 first includes a sleeve-like valve body 38 which is pressed into the recess 26 and in which a longitudinal direction of the valve seat body 38 extending channel 40 is present. The valve body 38 has a central longitudinal axis 29 and is a total of rotationally symmetrical about the central longitudinal axis 29. At the top of the channel 40 in Figure 2 is on the Valve body 38, a valve seat 42 is formed, which cooperates with a valve element 44 in the form of a valve ball. On the side facing away from the valve seat 42 side of the valve element 44, a holding piece 46 is arranged, in which a through hole 48 is present, in the longitudinal direction of the holding piece 46, that is in turn parallel to the longitudinal axis 29, runs. On the side facing away from the valve element 44 side of the holding piece 46, the holding piece 46 has a pin-like extension 50. On this a trained as a spiral spring Beaufschlagungselement 52 is pushed out of spring wire. A right in Figure 1 second end portion of the biasing member 52 of the
Druckbegrenzungsventils 22 ist in einem zylindrischen Endbereich der Pressure limiting valve 22 is in a cylindrical end of the
Ausnehmung 26 angeordnet. Der zweite Endabschnitt der Ventilfeder 52 stützt sich dabei an einer Endwand 54 ab. Der Öffnungsdruck des Recess 26 arranged. The second end portion of the valve spring 52 is supported on an end wall 54. The opening pressure of the
Druckbegrenzungsventils kann vor der Benutzung über die Federkraft der Ventilfeder 52 und die Einpresstiefe des Ventilkörpers 38 eingestellt werden. Pressure relief valve can be adjusted before use via the spring force of the valve spring 52 and the Einpresstiefe the valve body 38.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine bekannte Ausbildung des In the figures 1 to 3 is a known embodiment of the
Druckbegrenzungsventils 22 als Kugelkegelventil gezeigt. Dabei ist eine konische Ventilsitzfläche 56 vorhanden. In Öffnungsrichtung 58 vor der Pressure relief valve 22 shown as a ball valve. In this case, a conical valve seat surface 56 is present. In the opening direction 58 before the
Ventilsitzfläche 56 ist ein als Drosselbohrung ausgebildeter erster Abschnitt 60 vorgesehen. In Öffnungsrichtung 58 nach der Ventilsitzfläche 56 ist ein ebenfalls kreiszylindrischer zweiter Abschnitt 62 vorgesehen, der eine Führung für das Ventilelement 44 darstellt. Bei der Inbetriebnahme des Druckbegrenzungsventils 22 liegt die Kugel 44 zunächst dicht an der Ventilsitzfläche 44 an und berührt die Ventilsitzfläche 76 am Berührpunkt 64, der im vorliegenden Fall ungefähr in der Mitte der Ventilsitzfläche 56 liegt. Aufgrund der rotationssymmetrischen Valve seat surface 56 is designed as a throttle bore formed first portion 60. In the opening direction 58 after the valve seat surface 56, a likewise circular cylindrical second portion 62 is provided, which constitutes a guide for the valve element 44. When the pressure limiting valve 22 is put into operation, the ball 44 initially bears tight against the valve seat surface 44 and touches the valve seat surface 76 at the contact point 64, which in the present case lies approximately in the center of the valve seat surface 56. Due to the rotationally symmetric
Ausbildung des Ventilkörpers 38 und der Kugel 44 wird somit entlang des Berührungspunkes 64 Auflagering (Dichtring) ausgebildet. Dieser weist einen Dichtradius r1 auf. Über die Benutzungsdauer des Druckbegrenzungsventils 22 verändert sich der ursprüngliche Auflagering 66 und wird aufgrund von Formation of the valve body 38 and the ball 44 is thus formed along the contact point 64 Auflagering (sealing ring). This has a sealing radius r1. Over the period of use of the pressure relief valve 22, the original support ring 66 changes and is due to
Verschleiß immer mehr zu einer Ringfläche. Der Verschleiß kann insbesondere innerhalb der Verschleißbreite b stattfinden, so dass sich der Dichdurchmesser innerhalb dieses Bereichs verändernd bewegen kann, so dass der Wear more and more to a ring surface. The wear can take place in particular within the wear width b, so that the diameter of the seal can vary within this range, so that the
Dichtdurchmesser entweder kleiner ist als im Neuzustand oder größer ist als im Neuzustand. Die Differenz zwischen dem über die Lebensdauer so eintretbaren minimalen Dichtringradius r2 und dem maximalen Dirchtringradius r3 stellt die Verschleibreite b dar. Insbesondere kann sich die Kugel durch den Verschleiß um das Maß X über die Zeit weiter in Richtung der der Öffnungsrichtung 58
entgegengesetzten Schließrichtung 68 bewegen. Dadurch kann es insbesondere zu einer Verringerung des Dichtdurchmessers kommen, was zu einem höheren Öffnungsdruck führt, da der Öffnungsdruck bestimmt wird durch die hydraulisch wirkende Kraft gegen die Federkraft, die sich zusammensetzt aus dem hydraulischen Druck und der Fläche auf die der Druck wirkt, wobei sich diese Fläche eben durch den Dichtdurchmesser bestimmt. Sealing diameter is either smaller than when new or larger than when new. The difference between the minimum sealing ring radius r 2 which can be entered over the service life and the maximum direct ring radius r 3 represents the wear width b. In particular, the ball can continue to wear in the direction of the opening direction 58 over time due to the wear by the amount X move opposite closing direction 68. This can result in particular in a reduction of the sealing diameter, which leads to a higher opening pressure, since the opening pressure is determined by the hydraulic force against the spring force, which is composed of the hydraulic pressure and the area on which the pressure acts, wherein this area just determined by the sealing diameter.
Gemäß der Ausführungsformen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verschleißbreite b durch Änderung der Geometrie im Bereich der Ventilsitzfläche 56 verringert wird. Im Folgenden werden die Ausführungsbeispiel nun ausführlich offenbart: According to the embodiments, it is provided according to the invention that the wear width b is reduced by changing the geometry in the area of the valve seat surface 56. In the following, the embodiments are now disclosed in detail:
Wie in Figur 4 zu erkennen ist, schließt sich an die Drosselbohrung 60 zunächst eine erste konische erste Zwischenfläche 70 an, die sich in Öffnungsrichtung 58 aufweitet und einen Winkel m mit der Mittellängsachse 29 einschließt. An diese erste Zwischenfläche 70 schließt sich anschließend eine erste Übergangsfläche 72 an, die rohrförmig und damit kreiszylindrisch ausgebildet ist, und die einen Winkel y von 0° mit der Mittellängsachse 29 einschließt, so dass diese Fläche folglich parallel um die Mittellängsachse 29 verläuft. An diese erste As can be seen in FIG. 4, a first conical first intermediate surface 70, which widens in the opening direction 58 and encloses an angle m with the central longitudinal axis 29, initially adjoins the throttle bore 60. At this first interface 70 then followed by a first transition surface 72, which is tubular and thus circular cylindrical, and which forms an angle y of 0 ° with the central longitudinal axis 29, so that this surface consequently extends parallel to the central longitudinal axis 29. At this first
Übergangsfläche 72 schließt sich anschließend die Ventilsitzfläche 56 an. Durch das Vorsehen der ersten Zwischenfläche 70 und der ersten Übergangsfläche 72 wird folglich eine Stufe ausgebildet. Diese Stufe kann eine Länge I von beispielsweise 2 mm und eine Tiefe t von beispielsweise 0,01 mm aufweisen. Durch dieses Vorgehen wird die Verschleißbreite b im Vergleich zur bekannten Ausgestaltung in Figur 3 reduziert. Der Berührpunkt 64 und damit der Dichtring 66 können insbesondere am Übergang 74 von der ersten Übergangsfläche 72 zur Ventilsitzfläche 56 liegen. Somit kann der durch Verschleiß auftretende minimale Dichtringradius r2 im Vergleich zur Ausgestaltung in Figur 3 vergrößert sein, so dass der Öffnungsdruck sich durch Verschleiß nicht erhöht. Transition surface 72 then connects to the valve seat surface 56. By providing the first interface 70 and the first interface 72, a step is thus formed. This step may have a length I of, for example, 2 mm and a depth t of, for example, 0.01 mm. By this procedure, the wear width b is reduced in comparison to the known embodiment in Figure 3. The contact point 64 and thus the sealing ring 66 may lie, in particular, at the transition 74 from the first transition surface 72 to the valve seat surface 56. Thus, the minimum sealing ring radius r2 occurring due to wear can be increased in comparison to the configuration in FIG. 3, so that the opening pressure does not increase due to wear.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist ebenfalls eine zweite Zwischenfläche 70 vorhanden, in diesem Fall beträgt der Winkel m 90°, so dass diese Fläche einen Kreisring ausbildet und orthogonal zur Mittellängsachse 29 verläuft. An diese zweite Zwischenfläche 70 schließt sich wiederum die zweite In the embodiment according to FIG. 5, a second intermediate surface 70 is likewise present, in this case the angle m is 90 °, so that this surface forms a circular ring and extends orthogonally to the central longitudinal axis 29. At this second interface 70 in turn closes the second
Übergangsfläche 72 an. Im Vergleich zu Figur 4 ist die Verschleißbreite b weiter reduziert und zwar durch folgende Maßnahme: An die Ventilsitzfläche 56 schließt sich in Öffnungsrichtung 58 eine zweite Übergangsfläche 76 an. Diese zweite
Übergangsfläche 76 schließt einen Winkel ß von 90° mit der Mittellängsachse 29 ein. Die zweite Übergangsfläche 76 mündet schließlich in der zweiten kreiszylindrischen Fläche 62. Durch diese Maßnahme wird die Verschleißbreite nochmals im Vergleich zur Ausgestaltung gemäß Figur 4 reduziert. Im Transition surface 72 at. In comparison to FIG. 4, the wear width b is further reduced by the following measure: A second transition surface 76 adjoins the valve seat surface 56 in the opening direction 58. This second Transition surface 76 includes an angle β of 90 ° with the central longitudinal axis 29. The second transition surface 76 finally opens into the second circular cylindrical surface 62. By this measure, the wear width is again reduced in comparison to the embodiment according to FIG. in the
Unterschied zu Figur 5 beträgt der Winkel ß gemäß Figur 6 135°, so dass dieIn contrast to FIG. 5, the angle β according to FIG. 6 is 135 °, so that the
Verschleißbreite b wiederum im Vergleich zur Ausführungsform gemäß Figur 5 reduziert ist. Eine optimale Verschleißbreitenreduktion wird gemäß Figur 7 dadurch erhalten, dass der Winkel ß 180° beträgt, so dass sich die Wear width b in turn is reduced compared to the embodiment of Figure 5. An optimal wear width reduction is obtained according to FIG. 7 in that the angle β is 180 °, so that the
Übergangsfläche 76 ausgehend vom Übergang 78 zwischen der Ventilsitzfläche 56 in Schließrichtung 68 erstreckt. An die zweite Übergangsfläche 76 schließt sich in den Figuren 6 und 7 wiederum eine orthogonal zur Mittellängsachse 29 verlaufende zweite Zwischenfläche 80 an. Der Radius r3 gemäß Figur 7 am Übergang 78von der Ventilsitzfläche 56 zur zweiten Übergangsfläche 76 bestimmt hierbei den maximalen Dichtringradius bei Verschleiß. Transition surface 76 extends from the transition 78 between the valve seat surface 56 in the closing direction 68. In the figures 6 and 7, the second transitional surface 76 in turn is followed by a second intermediate surface 80 extending orthogonally to the central longitudinal axis 29. The radius r3 according to FIG. 7 at the transition 78 from the valve seat surface 56 to the second transition surface 76 determines the maximum sealing ring radius in the event of wear.
Insgesamt kann erfindungsgemäß über die Lebensdauer des Overall, according to the invention over the life of
Druckbegrenzungsventils 22 eine Reduzierung der verschleißbedingten Pressure relief valve 22, a reduction of the wear-related
Öffnungsdruckänderung erzielt werden.
Opening pressure change can be achieved.
Claims
1. Druckbegrenzungsventil (22), umfassend einen Ventilkörper (38) mit einer konischen Ventilsitzfläche (56), die mit einer Mittellängsachse (29) des Ventilkörpers (38) einen Winkel a einschließt, mit einem Ventilelement (44), und mit einem Beaufschlagungselement (52), das das Ventilelement (44) entgegen einer Öffnungsrichtung (58) gegen die Ventilsitzfläche (56) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (38) in Öffnungsrichtung (58) vor der Ventilsitzfläche (56) einen ersten, A pressure relief valve (22) comprising a valve body (38) having a conical valve seat surface (56) having an angle a with a central longitudinal axis (29) of the valve body (38), a valve member (44), and an urging member (56). 52), which acts on the valve seat surface (56) counter to an opening direction (58), characterized in that the valve body (38) in the opening direction (58) in front of the valve seat surface (56) has a first,
insbesondere rohrförmigen, Abschnitt (60) aufweist, wobei zwischen diesem Abschnitt (60) und der Ventilsitzfläche (56) eine an die Ventilsitzfläche (56) angrenzende erste Übergangsfläche (72) vorgesehen ist, die mit einer Mittellängsachse (29) des Ventilkörpers (38) einen Winkel g einschließt, wobei der Winkel g kleiner als der Winkel a ist, und/oder dass der in particular tubular, section (60), between this section (60) and the valve seat surface (56) to the valve seat surface (56) adjacent the first transition surface (72) is provided with a central longitudinal axis (29) of the valve body (38). includes an angle g, wherein the angle g is smaller than the angle a, and / or that the
Ventilkörper (38) in Öffnungsrichtung (58) nach der Ventilsitzfläche (56) einen zweiten, insbesondere rohrförmigen, Abschnitt (62) aufweist, wobei zwischen diesem Abschnitt und der Ventilsitzfläche (56) eine an die Ventilsitzfläche (56) angrenzende zweite Übergangsfläche (76) vorgesehen ist, die mit einer Mittellängsachse (29) des Ventilkörpers (38) einen Winkel ß einschließt, wobei der Winkel ß größer als der Winkel a ist. Valve body (38) in the opening direction (58) after the valve seat surface (56) has a second, in particular tubular, section (62), between this section and the valve seat surface (56) adjoining the valve seat surface (56) second transition surface (76) is provided, which includes an angle β with a central longitudinal axis (29) of the valve body (38), wherein the angle ß is greater than the angle a.
2. Druckbegrenzungsventil (22) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel g 0° beträgt, sodass sich die erste Übergangsfläche (72) in Öffnungsrichtung (58) parallel zur Mittellängsachse (29) erstreckt, wobei zwischen dem ersten Abschnitt (60) und der ersten Übergangsfläche (72) eine erste Zwischenfläche (70) vorhanden ist. Second pressure limiting valve (22) according to claim 1, characterized in that the angle g is 0 °, so that the first transition surface (72) in the opening direction (58) extends parallel to the central longitudinal axis (29), wherein between the first portion (60). and the first transition surface (72) has a first interface (70).
3. Druckbegrenzungsventil (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zwischenfläche (70) in einem Winkel m zur zur 3. Pressure relief valve (22) according to claim 2, characterized in that the first intermediate surface (70) at an angle m to the
Mittellängsachse (29) verläuft.
Center longitudinal axis (29) runs.
4. Druckbegrenzungsventil (22) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel m 90° beträgt, sodass zwischen dem ersten Abschnitt (60) und der Ventilsitzfläche (56) eine Stufe ausgebildet wird. 4. Pressure relief valve (22) according to claim 3, characterized in that the angle m is 90 °, so that between the first portion (60) and the valve seat surface (56) is formed a step.
5. Druckbegrenzungsventil (22) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ß zwischen 90° und 180° liegt. 5. Pressure relief valve (22) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the angle β is between 90 ° and 180 °.
6. Druckbegrenzungsventil (22) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ß 180° beträgt, sodass sich die zweite Übergangsfläche (76) in eine der Öffnungsrichtung (58) entgegengesetzte Schließrichtung (68) parallel zur Mittellängsachse (29) erstreckt. 6. pressure relief valve (22) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the angle ß is 180 °, so that the second transition surface (76) in one of the opening direction (58) opposite closing direction (68) parallel to the central longitudinal axis (29) extends.
7. Druckbegrenzungsventil (22) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten 7. Pressure relief valve (22) according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the second
Übergangsfläche (76) und dem zweiten Abschnitt (62) eine zweite Transition surface (76) and the second section (62) a second
Zwischenfläche (80) vorhanden ist, die sich insbesondere orthogonal zur Mittellängsachse (29) erstreckt. Intermediate surface (80) is present, which extends in particular orthogonal to the central longitudinal axis (29).
8. Druckbegrenzungsventil (22) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (44) kugelförmig ist, wobei der Berührpunkt des Ventilelements (44) vor der Benutzung des Druckbegrenzungsventils (22) am Übergang (74) von der ersten Übergangsfläche (72) zur Ventilsitzfläche (56) liegt. 8. Pressure relief valve (22) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the valve element (44) is spherical, wherein the point of contact of the valve element (44) before the use of the pressure relief valve (22) at the transition (74) from the first transition surface (72) to the valve seat surface (56).
9. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Druckbegrenzungsventil (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 9. High-pressure fuel pump (10) for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a pressure relief valve (22) according to one of the preceding claims, wherein the
Druckbegrenzungsventil (22) insbesondere fluidisch zwischen dem Pressure limiting valve (22) in particular fluidically between the
Förderraum (16) und dem Hochdruckspeicher (32) angeordnet ist und/oder insbesondere zum Förderraum (16) hin öffnet.
Delivery chamber (16) and the high-pressure accumulator (32) is arranged and / or in particular to the delivery chamber (16) out opens.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018202928.8 | 2018-02-27 | ||
DE102018202928.8A DE102018202928A1 (en) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | Pressure relief valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019166136A1 true WO2019166136A1 (en) | 2019-09-06 |
Family
ID=65013672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2019/050073 WO2019166136A1 (en) | 2018-02-27 | 2019-01-03 | Pressure-limiting valve |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018202928A1 (en) |
WO (1) | WO2019166136A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021013507A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure fuel pump |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0325211A1 (en) * | 1988-01-18 | 1989-07-26 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Pressure equalizer valve device |
WO2002025148A1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure-limiting valve |
EP2333304A1 (en) * | 2006-04-25 | 2011-06-15 | Robert Bosch GmbH | High pressure fuel pump |
WO2016181755A1 (en) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | High-pressure fuel pump |
DE102016213333A1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure fuel pump |
-
2018
- 2018-02-27 DE DE102018202928.8A patent/DE102018202928A1/en active Pending
-
2019
- 2019-01-03 WO PCT/EP2019/050073 patent/WO2019166136A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0325211A1 (en) * | 1988-01-18 | 1989-07-26 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Pressure equalizer valve device |
WO2002025148A1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure-limiting valve |
EP2333304A1 (en) * | 2006-04-25 | 2011-06-15 | Robert Bosch GmbH | High pressure fuel pump |
WO2016181755A1 (en) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | High-pressure fuel pump |
DE102016213333A1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure fuel pump |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021013507A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure fuel pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018202928A1 (en) | 2019-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004013307B4 (en) | High-pressure fuel pump with a pressure relief valve | |
DE10327411B4 (en) | Pressure relief valve and fuel system with such a pressure relief valve | |
WO2018054628A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
EP2686588B1 (en) | Valve device for switching or metering a fluid | |
DE10052629A1 (en) | High pressure fuel pump with variable delivery rate | |
DE112009001971T5 (en) | Check valve with separate spherical spring guide | |
EP3058223B1 (en) | A component which conducts high-pressure medium | |
EP2406488A1 (en) | Suction valve for a high pressure fuel pump | |
WO2007012510A1 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine using direct fuel injection | |
EP2156050B1 (en) | Pressure boosting system for at least one fuel injector | |
EP1574701A1 (en) | Common rail injector | |
WO2019166136A1 (en) | Pressure-limiting valve | |
WO2021078464A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
WO2005040598A1 (en) | Valve for controlling a connection in a high-pressure liquid system, particularly a fuel injection device for an internal combustion engine | |
WO2018015047A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
DE102020210846A1 (en) | high-pressure fuel pump | |
DE102020206034A1 (en) | High pressure fuel pump | |
WO2019166134A1 (en) | High pressure fuel pump with pressure limiting valve | |
WO2019233666A1 (en) | High pressure piston fuel pump | |
WO2020094278A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
DE102018203307A1 (en) | Pressure relief valve | |
WO2019197065A1 (en) | Pressure-limiting valve | |
WO2022218850A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
DE102018210811A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
WO2011042300A1 (en) | Fuel injection valve |
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: 19700328 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: 19700328 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |