WO2021099001A1 - Vorrichtung zur druckregelung in einer kraftstoffzuführung eines verbrennungsmotors mit einer common-rail-einspritzung - Google Patents

Vorrichtung zur druckregelung in einer kraftstoffzuführung eines verbrennungsmotors mit einer common-rail-einspritzung Download PDF

Info

Publication number
WO2021099001A1
WO2021099001A1 PCT/EP2020/075112 EP2020075112W WO2021099001A1 WO 2021099001 A1 WO2021099001 A1 WO 2021099001A1 EP 2020075112 W EP2020075112 W EP 2020075112W WO 2021099001 A1 WO2021099001 A1 WO 2021099001A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
section
high pressure
valve
pressure valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/075112
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfram Maiwald
Ralf Heingl
Harald Burkart
Original Assignee
Kendrion (Villingen) 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 Kendrion (Villingen) Gmbh filed Critical Kendrion (Villingen) Gmbh
Priority to US17/778,345 priority Critical patent/US11781514B2/en
Publication of WO2021099001A1 publication Critical patent/WO2021099001A1/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
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/005Pressure relief valves
    • F02M63/0052Pressure relief valves with means for adjusting the opening pressure, e.g. electrically controlled
    • 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
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/023Means for varying pressure in common rails
    • 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
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • 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
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/023Means for varying pressure in common rails
    • F02M63/0235Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure
    • F02M63/025Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure from the common rail
    • 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
    • F02M2200/8061Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving press-fit, i.e. interference or friction fit

Definitions

  • a particularly preferred embodiment of the present invention provides that the housing at least partially surrounds the pole core and is fixedly connected to the pole core.
  • the housing can have a recess coaxial with the opening into which the pole core can be inserted.
  • the housing with the pole core encloses a plenum within the recess, and the pole core has one or more channels through which the plenum is connected to the valve seat.
  • the housing can furthermore have an outlet through which the fuel can be discharged from the plenum and from the housing.
  • the pump device can hit the fuel in the common rail housing 10 with a pressure of up to 3000 * 10 5 Pa, that is 3000 bar, the housing 10 having an opening 15 into which a high pressure valve 30, preferably an electromagnetic one High pressure valve 30 can be used.
  • the electromagnetic high-pressure valve 30 can open at a predetermined overpressure, as a result of which excess fuel can be returned from the common rail housing 10 via an outlet 19 and lines (not shown) into the tank.
  • valve seat body 32 with an inner surface 36 and an outer surface 37 protrudes from the flange 38 in the direction of the first side, the inner surface 36 surrounding the inlet channel 35. Accordingly, the valve seat body 32 is designed to be annular in cross section.
  • the valve seat body 32 is pressed into the opening 15 of the common rail housing in the longitudinal axis X, the different oversizes U1, U2, U3 avoiding that When the valve seat body 32 is pressed in, chips arise, through which the tightness of the connection
  • a further partial section with a cylindrical outer jacket surface can be provided and / or a recess 31 on the inner surface 36 and / or the outer surface 37d.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung, aufweisend ein Gehäuse (10) mit einer Öffnung (15), und ein elektromagnetisches Hochdruckventil (30), wobei das elektromagnetische Hochdruckventil (30) endseitig in die Öffnung (15) des Gehäuses (10) zumindest teilweise eingesetzt ist, wobei das elektromagnetische Hochdruckventil (30) in der Öffnung (15) durch eine Verbindung (20) mit dem Gehäuse (10) druckdicht verbunden ist und die Verbindung (20) einen ersten Teilabschnitt (21) und mindestens einen zweiten Teilabschnitt (22) aufweist, und wobei der erste Teilabschnitt (21) und der mindestens eine zweite Teilabschnitt (22) unterschiedliche mechanische und/oder geometrische Eigenschaften aufweisen.

Description

Vorrichtung zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung ei- nes Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druck- regelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung mit den Merkmalen des Pa- tentanspruchs 1 sowie einen Verbrennungsmotor mit einer Com- mon-Rail-Einspritzung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von eine Vorrich- tungen zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung vorbe- kannt. Derartige Verbrennungsmotoren sind aus dem Stand der Technik typischerweise Dieselmotoren, welche eine Pumpeinrich- tung mit einer oder mehreren Hochdruckpumpen aufweisen, durch die der Kraftstoff mit einem Druck zwischen 1500*105 Pa und 3000*105 Pa in einem gemeinsamen Common-Rail-Gehäuse für die Einspritzung in einen Zylinder bereitgestellt wird. Das Com- mon-Rail-Gehäuse ist verbreitet eingangsseitig mit der Hoch- druckpumpe verbunden, welche den Kraftstoff druckbeaufschlagt zur Verfügung stellt und ausgangsseitig mit Injektoren, die den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in den Zylinder einspritzen.
Durch eine Common-Rail-Einspritzung kann der Druck in dem zu- geführten Kraftstoff unabhängig von dem Betriebspunkt des Ver- brennungsmotors bereitgestellt werden, wodurch Vor-, Haupt- und Nacheinspritzungen möglich sind. Auch ermöglicht der hohe Druck des Kraftstoffes in dem Common-Rail-Gehäuse eine beson- ders feine Zerstäubung des Kraftstoffs durch den Injektor und ein hohes Entrainment des Kraftstoffes in dem Zylinder. Um den Druck des Kraftstoffes in dem Common-Rail-Gehäuse zu steuern bzw. zu kontrollieren, wird einerseits durch eine Hochdruckpumpe der Druck bereitgestellt und andererseits durch ein Hochdruckventil überschüssiger Kraftstoff aus dem Common- Rail-Gehäuse abgelassen, wenn der Druck in dem Common-Rail-Ge- häuse einen vorbestimmten Druck übersteigt.
Eine solche Vorrichtung zum Einstellen des Drucks in einem Common-Rail-Gehäuse ist beispielsweise aus der DE 102012 205 397 Al vorbekannt und umfasst ein Common-Rail- Gehäuse mit einer Öffnung, welches eingangsseitig mit einer Hochdruckpumpe und ausgangsseitig mit einem Injektor in Ver- bindung steht sowie ein elektromagnetisches Hochdruckventil, welches endseitig mindestens teilweise in die Öffnung des Com- mon-Rail-Gehäuses mittels einer Pressverbindung eingesetzt ist.
An diesem Stand der Technik hat es sich als nachteilig erwie- sen, dass die aus dem Stand der Technik bekannte Verbindung zwischen dem Common-Rail-Gehäuse und dem elektromagnetischen Hochdruckventil nicht in ausreichender Weise geeignet ist, be- sonders hohen Drücken von bis zu 3000*105 Pa standzuhalten, weshalb weitere Dichtungsmaßnahmen erforderlich sind. Insbe- sondere hat es sich bei der Montage der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung als nachteilig erwiesen, dass sich beim Einpressen des elektromagnetischen Hochdruckventils Späne aufstellen, durch die die Pressverbindung zwischen dem elektromagnetischen Hochdruckventil und den Common-Rail-Ge- häuse druckdurchlässig wird. Auch ist die zum Verbinden der beiden Bauteile benötigte Kraft sehr hoch und somit ferti- gungstechnisch aufwändig. Auch der Einsatz von synthetischen Kraftstoffen stellt eine große Herausforderung dar, da die in dem Stand der Technik verwendeten Werkstoffe für nicht-metal- lische Dichtungen mit diesen reagieren.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vor- richtung zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung bereit- zustellen, die in zweckmäßigerweise die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile beseitigt und eine hochdruckfeste Verbindung zwischen einem Common-Rail-Gehäuse realisiert und einfache und kostengünstige Fertigungsverfahren in sich ver- eint.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung für die Zufuhr von Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst.
In den Unteransprüchen werden weitere vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common- Rail-Einspritzung weist ein Gehäuse, insbesondere ein Common- Rail-Gehäuse und ein elektromagnetisches Hochdruckventil auf, wobei das elektromagnetische Hochdruckventil endseitig in eine Öffnung des Common-Rail-Gehäuses zumindest teilweise einge- setzt ist, wobei das elektromagnetische Hochdruckventil in der Öffnung mit einer Verbindung mit dem Gehäuse druckdicht ver- bunden ist. Die Verbindung weist in dem eingesetzten Zustand des Hochdruckventils in das Gehäuse einen ersten Teilabschnitt und mindestens einen zweiten Teilabschnitt auf, wobei der erste Teilabschnitt und der mindestens eine zweite Teilab- schnitt unterschiedliche mechanische und/oder geometrische Ei- genschaften aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Idee zugrunde, die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem elektromagnetischen Hochdruckventil in mindestens zwei unterschiedlich ausgestal- tete Teilabschnitte mit unterschiedlichen Eigenschaften zu un- terteilen, wodurch im Vergleich zu den aus dem Stand der Tech- nik bekannten Verbindungen eine zuverlässigere hochdruckfeste Verbindung geschaffen ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der erste Teilabschnitt durch den endseitig an dem Hochdruckventil anliegenden Druck unterstützend dichtend ausgebildet ist, und dass in dem zweiten Teilabschnitt eine Übermaßpassung eine Pressverbindung zwischen dem elektromagne- tischen Hochdruckventil und dem Gehäuse bildet. Diese bevor- zugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung beruht auf der Idee, die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruck- ventil in mindestens zwei Teilabschnitte mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften derart zu unterteilen, dass der erste Bereich durch den in dem Gehäuse anliegenden Druck ver- formt wird und die Verbindung zwischen dem Hochdruckventil und dem Gehäuse abdichtet und in dem zweiten Teilabschnitt eine feste Pressverbindung ausgebildet wird, die das Hochdruckven- til mit dem Gehäuse verbindet. Die Pressverbindung ist bevor- zugt so dimensioniert, dass diese allein ausreicht bei allen auftretenden Kräften die Verbindung zwischen den Bauteilen aufrechtzuerhalten . Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung zur Druckrege- lung der Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit ei- ner Common-Rail-Einspritzung sieht vor, dass das Gehäuse ein Common-Rail-Gehäuse oder ein Gehäuse einer Hochdruckpumpe ist. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das Common-Rail-Gehäuse mit einer Eingangsseite mit einer Hochdruckpumpe in Verbindung steht und mit einer Ausgangsseite mit mindestens einem Injek- tor verbunden ist. Das Common-Rail-Gehäuse bzw. das Gehäuse der Pumpe ist druckfest für einen Druckbereich von 1500*105 PA bis 3000*105 Pa.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er- findung sieht vor, dass in dem ersten Teilabschnitt die Stei- figkeit des Hochdruckventils kleiner ist als in dem zweiten Teilabschnitt, und dass der endseitig anliegende Druck an dem Hochdruckventil das Hochdruckventil in dem ersten Teilbereich elastisch verformen kann. Durch die elastische Verformung des Hochdruckventils kann der Druck in dem Gehäuse das Hochdruck- ventil gegen das Gehäuse pressen und eine hochdruckdichte Ver- bindung bewerkstelligen.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Gehäuse im Bereich der Öffnung eine höhere Steifigkeit auf- weist, als das Hochdruckventil. Unterschiedlichen Steifigkei- ten zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruckventil können durch eine entsprechende Formgebung der betroffenen Bauteile und/o- der durch die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe bewerk- stelligt werden.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in dem ersten Teilabschnitt durch eine Übermaßpassung eine Press- verbindung zwischen dem Hochdruckventil und dem Gehäuse gebil- det ist. Die Übermaßpassung ist vorzugsweise derart ausgebil- det, dass die beiden zu verbindenden Teile mit größerem Druck und zusätzlicher Erwärmung fügbar sind. Beispielsweise kann die Übermaßpassung nach dem System der Einheitsbohrung nach DIN 7154 oder nach dem System der Einheitswelle nach DIN 7155 gebildet sein. Die Einheitsbohrung ist vorzugsweise aus einem Toleranzfeld h bis z gewählt und die Einheitswelle aus einem Toleranzfeld H bis Z. Eine derartige Passung könnte beispiels- weise H7/r7, H7/s7 oder H7/u8 sein.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in dem zweiten Teilabschnitt und dem ersten Teilabschnitt eine Über- maßpassung ausgebildet ist, wobei die Übermaßpassung in dem zweiten Teilabschnitt ein kleineres Übermaß aufweist als die Übermaßpassung in dem ersten Teilabschnitt. Bevorzugt sind der erste Teilabschnitt und der zweite Teilabschnitt unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Er- findung kann die Verbindung einen dritten Teilabschnitt auf- weisen, wobei in dem dritten Teilabschnitt ebenfalls eine Pressverbindung bildet ist. Die Pressverbindung des dritten Teilabschnitts hat vorzugsweise ein geringeres Übermaß als die Pressverbindung des zweiten Teilabschnitts und/oder des ersten Teilabschnitts. Alternativ kann in dem dritten Teilabschnitt eine Übergangspassung vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie- genden Erfindung wird vorgeschlagen, dass in der Öffnung an dem Gehäuse eine einheitliche Passfläche ausgebildet ist. Ty- pischerweise ist die Öffnung in das Gehäuse als eine zylindri- sche Bohrung eingearbeitet oder eingeformt, welche vorzugs- weise durch ein geeignetes Fertigungsverfahren, insbesondere durch Reiben, nachbearbeitet werden kann, um eine passgenaue Öffnung mit einer hohen Oberflächengüte bereitzustellen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Hoch- druckventil einen Ventilsitzkörper aufweist, und dass der Ven- tilsitzkörper des Hochdruckventils in die Öffnung des Gehäuses zumindest teilweise eingesetzt ist. Der Ventilsitzkörper kann aus einem hochfesten Stahl hergestellt sein und weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf, wobei die erste Seite die Endseite ist, welche in die Öffnung des Gehäuses zumindest teilweise eingesetzt wird. Die zweite Seite kann einen Ventil- sitz für einen Ventilkörper oder eine Dichtkugel aufweisen und ist auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite angeordnet. Die erste Seite und die zweite Seite können durch einen Zulaufkanal miteinander verbunden sein, der durch ein Zusammenwirken des Ventilkörpers und des Ventilsitzes ver- schlossen und geöffnet werden kann.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Ven- tilsitzkörper zumindest endseitig einen kreisrunden ringförmi- gen Querschnitt mit einer den Zulaufkanal umgebenden Innenflä- che und einer Außenfläche aufweist. Die Außenfläche ist vor- zugsweise konfiguriert, das Übermaß für die Pressverbindung in dem zweiten Teilabschnitt zwischen dem Gehäuse und dem Hoch- druckventil bereitzustellen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er- findung sieht vor, dass zur Bildung des ersten Teilabschnitts der Ventilsitzkörper auf einer Innenfläche und/oder einer Au- ßenfläche eine Ausnehmung aufweist. Die Ausnehmung auf der In- nenfläche und/oder auf der Außenfläche kann vorzugsweise als umlaufende Nut ausgebildet sein und reduziert die Wandstärke des Ventilsitzkörpers lokal. Die Ausnehmung kann die Steifig- keit reduzieren und kann eine elastische Verformung aufgrund des hohen Druckes in dem Zulaufkanal zulassen. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Ausnehmung auf der Außenfläche des Ventilsitzkörpers angeordnet ist, da die Außenfläche zum Ein- bringen der Ausnehmung besonders einfach zugänglich ist. Der Ventilsitzkörper kann im Bereich der Ausnehmung durch den Druck, bevorzugt elastisch verformt werden, wobei die benach- barten Bereiche der Außenfläche der Ausnehmung ebenfalls ver- formt werden und zusätzlich gegen die Öffnung gedrückt werden, wodurch die Dichtwirkung in dem dritten Abschnitt erheblich erhöht ist. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn in dem dritten Abschnitt benachbart zu der Ausnehmung die Außenfläche des Ventilsitzkörpers ein Übermaß aufweist, welches größer ist, als das Übermaß des zweiten Abschnitts.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der dritte Teilabschnitt endseitig an dem Ventilsitzkörper ange- ordnet ist, und dass zwischen dem dritten Teilabschnitt und dem ersten Teilabschnitt der zweite Teilabschnitt angeordnet ist. Dementsprechend wird beim Einpressen zunächst der erste Teilabschnitt, dann der zweite Teilabschnitt und zuletzt der dritte Teilabschnitt in die Öffnung des Gehäuses eingesetzt. Ausgehend von dem dritten Teilabschnitt wird das Übermaß des zweiten Teilabschnitts und des dritten Teilabschnitts sukzes- sive größer. Durch das schrittweise oder stufenweise Erhöhen des Übermaßes wird die Gefahr einer Spanbildung beim Einpres- sen des Ventilsitzkörpers aber auch die benötigte Presskraft reduziert. Die Dichtigkeit der Pressverbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruckventil bzw. dem Ventilsitzkörper kann durch diese Maßnahme verbessert werden. Das Hochdruckventil kann ein Druckbegrenzungsventil oder ein Druckregelventil sein. Es ist bevorzugt, wenn das Hochdruck- ventil ein elektromagnetisches Hochdruckventil, insbesondere ein elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil oder ein elekt- romagnetisches Druckregelventil ist.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Hochdruckventil einen Polkern mit einer vorderen Ausnehmung aufweist, die den Ventilsitzkörper umgreift. Bevor- zugt umgreift der Polkern einen Flansch des Ventilsitzkörpers, der an dem zweiten Ende des Ventilsitzkörpers angeordnet ist. Eine Zentrierung zwischen dem Ventilsitzkörper und dem Polkern kann durch die Auswahl einer entsprechenden Passung zwischen der vorderen Ausnehmung des Polkerns und durch den von dem Polkern umgriffenen Bereich des Ventilkörpers erfolgen.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Er- findung sieht vor, dass das Gehäuse den Polkern zumindest teilweise umgreift und mit dem Polkern feststehend verbunden ist. Das Gehäuse kann koaxial zu der Öffnung eine Aussparung aufweisen, in die der Polkern eingesetzt werden kann. Insbe- sondere ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse mit dem Polkern ein Plenum innerhalb der Aussparung einschließt, und der Polkern einen oder mehrere Kanäle aufweist, durch die das Plenum mit dem Ventilsitz verbunden ist. Das Gehäuse kann weiterhin einen Auslass aufweisen, durch den der Kraftstoff aus dem Plenum und aus dem Gehäuse abgeführt werden kann.
Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Gehäuse mit dem Polkern verschweißt, verstemmt, verbördelt oder gecr- impt ist, wobei vorzugsweise das Gehäuse mit dem Polkern ver- schweißt ist. Der StoffSchluss der Schweißverbindung ermög- licht eine belastbare und dichte Verbindung zwischen dem Pol- kern und dem Gehäuse bereitzustellen und es besteht die Mög- lichkeit, auf herkömmliche Dichtringe aus Kunststoffen zu ver- zichten.
Nach Maßgabe einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vor- liegenden Erfindung ist das Gehäuse aus einem magnetischen Werkstoff hergestellt und auf dem Gehäuse ist eine Erreger- spule des Hochdruckventils angeordnet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Common-Rail-Einspritzung sowie ei- nem Kraftfahrzeug mit einem solchen Verbrennungsmotor.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeich- nung vier erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Druckregelung in einer Kraft- stoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail- Einspritzung beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Druck- regelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbren- nungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung mit einem Gehäuse und ein in einer Öffnung des Gehäuses eingesetztes Hochdruckventil,
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines ersten Ausfüh- rungsbeispiels der Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruckventil,
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung eines zweiten Ausfüh- rungsbeispiels der Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruckventil,
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung eines dritten Ausfüh- rungsbeispiels der Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruckventil, und
Figur 5 eine vergrößerte Darstellung eines vierten Ausfüh- rungsbeispiels der Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hochdruckventil.
Nachfolgend werden gleiche oder funktional gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Übersichtlich- keit halber sind in den einzelnen Figuren nicht alle gleichen oder funktional gleichen Teile mit einer Bezugsziffer verse- hen. Es wird bereits an dieser Stelle angemerkt, dass die Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Common-Rail-Systems eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einer Common-Rail- Einspritzung. Das System besteht typischer Weise aus einem (nicht dargestellte) Tank für den Kraftstoff, aus welchem über eine geeignete Leitung über einen (nicht dargestellten) Kraft- stofffilter Kraftstoff einer (nicht dargestellten) Pumpenein- richtung zugeführt wird. Ausgangsseitig steht die Pumpenein- richtung mit einer Eingangsseite eines in der Regel rohrförmi- gen Common-Rail-Gehäuses 10 in Verbindung. Dieses wiederum ist ausgangsseitig über geeignete (nicht dargestellte) Zuleitungen und (nicht dargestellte) Öffnungen mit einem oder mehreren (nicht dargestellte) Injektoren verbunden, die konfiguriert sind, den Kraftstoff in einen (nicht dargestellten) Zylinder einzuspritzen.
Die Pumpeinrichtung kann den Kraftstoff in dem Common-Rail-Ge- häuse 10 mit einem Druck von bis zu 3000*105 Pa, also 3000bar, aufschlagen, wobei das Gehäuse 10 eine Öffnung 15 aufweist, in die ein Hochdruckventil 30, bevorzugt ein elektromagnetisches Hochdruckventil 30, eingesetzt werden kann. Das elektromagne- tische Hochdruckventil 30 kann bei einem vorgegebenen Über- druck öffnen, wodurch überschüssiger Kraftstoff aus dem Com- mon-Rail-Gehäuse 10 über einen Ablauf 19 und (nicht darge- stellten) Leitungen in den Tank zurückgeführt werden kann.
Wie weiterhin aus der Figur 1 ersichtlich ist, ist in die Öff- nung 15 das Hochdruckventil 30 eingesetzt, welches durch eine Verbindung 20 druckdicht in der Öffnung 15 angeordnet ist. Das Hockdruckventil 30 ist bevorzugt und wie dargestellt ein elektromagnetisches Hochdruckventil 30 bzw. ein elektromagne- tisches Druckregel- oder Druckbegrenzungsventil.
Das elektromagnetische Hochdruckventil 30 ist entlang einer Längsachse X angeordnet und weist einen Ventilsitzkörper 32, Polkern 40, ein elektromagnetisches Erregersystem 50, einen Anker 42, einen mit dem Anker 42 gekoppelten Stößel 45 mit ei- ner Dichtkugel 46 und ein topfförmiges Gehäuseteil 48 auf.
Das elektromagnetische Erregersystem 50 umfasst eine auf einen Spulenkörper 51 gewickelte Spule 52, welche über einen Steck- verbinder 55 an eine Stromversorgungseinrichtung anschließbar ist. Der Polkern 40 weist einen ersten Endbereich, einen zweiten Endbereich und eine koaxial zu der Längsachse X angeordnete Durchgangsöffnung 41 auf, durch die der Stößel 45 beweglich ragt. Der erste Endbereich ist der Öffnung 15 des Common-Rail- Gehäuses 10 zugewandt ist und weist eine zylindrische vordere Ausnehmung 44 auf, die zum freien Ende des Polkerns 40 offen ist und koaxial zu der Längsachse X angeordnet ist. Weiterhin weist der Polkern 40 in dem ersten Endbereich mehrere Kanäle 43 auf, die die Durchgangsöffnung 41 mit einer äußeren Mantel- fläche des Polkerns 40 verbinden und radial zu der Längsachse X angeordnet sind.
Der Ventilsitzkörper 32 ist ein rotationssymmetrisches Bau- teil, bevorzugt aus einem hochfesten Stahl, mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei auf der zweiten Seite der Ventilsitzkörper 32 einen umlaufenden Flansch 38 angeordnet sein kann. Weiterhin weist der Ventilsitzkörper 32 einen Zu- laufkanal 35 auf, der ausgehend von der ersten Seite des Ven- tilsitzkörpers 32 die erste Seite mit der zweiten Seite ver- bindet und auf der zweiten Seite in einem vorzugsweise koni- schen Ventilsitz 33 mündet, der durch die Dichtkugel 46 ge- schlossen oder freigegeben werden kann.
Von dem Flansch 38 steht in Richtung der ersten Seite ein Hohlwellenabschnitt 34 des Ventilsitzkörpers 32 mit einer In- nenfläche 36 und einer Außenfläche 37 ab, wobei die Innenflä- che 36 den Zulaufkanal 35 umgibt. Dementsprechend ist der Ven- tilsitzkörper 32 im Querschnitt ringförmig ausgebildet.
In die zylindrische Ausnehmung 44 in dem ersten Endbereich des Polkerns 40 ist der Flansch 38 an dem zweiten Ende des Ventil- sitzkörpers 32 eingesetzt und der Polkern 40 umgreift den Flansch 38 des Ventilsitzkörpers 32 näherungsweise vollstän- dig. In dem zweiten Endbereich ist der Polkern 40 mit dem topfför- mig Gehäuseteil 48 durch einen Kurzschlussring 47 verbunden und das topfförmige Gehäuseteil 48 ist um den Anker 42 herum derart angeordnet, dass der Anker 42 zusammen mit dem Stößel 45 und der Dichtkugel 46 eine Zustellbewegung entlang der Längsachse X vornehmen kann. Der Kurzschlussring 47 und das topfförmige Gehäuseteil 48 schließen die von dem Ventilsitz- körper 32 abgewandte Seite des Polkerns 40 dicht ab.
Das elektromagnetische Erregersystem 50 ist auf dem Polkern 40, dem Kurzschlussring 47 und dem topfförmigen Gehäuseteil 48 angeordnet, wodurch bei einer Bestromung der Spule 52 der An- ker 42 zusammen mit dem Stößel 45 und der Dichtkugel 46 zuge- stellt wird, und die Dichtkugel 46 in den Ventilsitz 33 des Ventilsitzkörpers 32 gedrückt wird und diesen verschließt. Im unbestromten Zustand der Spule 52 ist das elektromagnetische Hochdruckventil 30 geöffnet und Kraftstoff kann aus dem Com- mon-Rail-Gehäuse 10 abfließen.
In der Öffnung 15 des Common-Rail-Gehäuses 10 ist das elektro- magnetische Hochdruckventil 30 mit dem Common-Rail-Gehäuse 10 durch eine Verbindung 20 in Form einer unlöslichen und druck- dichten Pressverbindung verbunden.
Bei der Montage des Hochdruckventils 30, bzw. des bevorzugten elektromagnetischen Hochdruckventils 30, wird zunächst das elektromagnetische Hochdruckventil 30 mit dem Common-Rail-Ge- häuse 10 in der Öffnung 15 durch eine Verbindung 20 in Form einer unlöslichen und druckdichten Pressverbindung in der Öff- nung 15 verbunden. Der Polkern 40 wird weiterhin in eine Aus- sparung, welche vorzugsweise koaxial zu der Öffnung 15 ange- ordnet ist, bis zu einem durch einen umlaufenden Flansch ge- bildeten Anschlag in das Common-Rail-Gehäuse 10 eingesetzt und von diesem bereichsweise umgriffen.
Der Polkern 40 schließt mit dem Common-Rail-Gehäuse 10 in der Aussparung ein Plenum ein, wobei das Plenum mittels Kanälen 43 durch den Polkern 40 hindurch und über dem Ventilsitz 33 mit dem Zulaufkanal 35 verbunden ist. Das Common-Rail-Gehäuse 10 kann einen Ablauf aufweisen, durch den der aus dem Common- Rail-Gehäuse 10 abgelassene Kraftstoff aus dem Plenum zu dem (nicht dargestellten) Tank zurückgeleitet werden kann.
In dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist der Polkern 40 vor- zugsweise mittels einer umlaufenden Schweißverbindung mit dem Common-Rail-Gehäuse 10 verbunden, wobei in einer umlaufenden Nut des Polkerns 40 ein Dichtungsring 60 vorgesehen sein kann, um eine Abdichtung zwischen dem Polkern 40 und dem Common- Rail-Gehäuse 10 zu gewährleisten. Allerdings ermöglicht es die Schweißverbindung ebenfalls, auf den Dichtungsring 60 zu ver- zichten, wodurch die Vorrichtung 1 für die Verwendung von syn- thetischen Kraftstoffen, die nicht mit herkömmlichen Dich- tungsringen kompatibel sind, geeignet ist.
Alternativ kann das Common-Rail-Gehäuse 10 den Polkern 40 rohrförmig überragen, wobei das elektromagnetische Erregersys- tem 50 auf den äußeren Umfang des Common-Rail-Gehäuses 10 an- geordnet ist. Das Common-Rail-Gehäuse 10 ist Bestandteil des Magnetkreises des elektromagnetischen Hochdruckventils 30 und muss hierzu zumindest in diesem Bereich aus einem magnetischen Werkstoff hergestellt sein. Eine derartige Anordnung ermög- licht eine besonders kleine und kompakte Bauweise der vorlie- genden Vorrichtung 1 zur Druckregelung in einer Kraftstoffzu- führung zu einem Verbrennungsmotor mit einer Common-Rail-Ein- spritzung.
Die druckdichte Verbindung 20 wird zwischen der Außenfläche 37 des Hohlwellenabschnitts des Ventilsitzkörpers 32 und der Öff- nung 15 durch eine Pressverbindung realisiert, wobei die Ver- bindung 20 in mindestens zwei, vorzugsweise drei Teilab- schnitte 21, 22 und 23 unterteilt werden kann.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1-3 ist die Öffnung 15 des Common-Rail-Gehäuses 10 eine Zylin- derbohrung mit einer einheitlichen Passfläche, beispielsweise mit einer H7 Passung gemäß DIN 7154, währenddessen die Außen- fläche 37 zur Bildung der Teilabschnitte 21, 22, 23 unter- schiedliche geometrische und/oder mechanischen Eigenschaften aufweist, welche im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf die Fi- guren 2 und 3 erläutert werden.
Die Detaildarstellung des Ventilsitzkörpers 32 gemäß Figur 2 zeigt, dass die Außenfläche 37 des Hohlwellenabschnitts 34 drei Teilabschnitte 21, 22, 23 aufweist. Die drei Teilab- schnitte 21, 22, 23 unterteilen den Hohlwellenabschnitt 34 in drei stufenförmige Außenflächen 37a, 37b, 37c, die durch Ke- gelförmige Übergänge verbunden sein können.
Die Außenfläche 37a bildet den ersten Teilabschnitt 21 und ist benachbart zu dem Flansch 38 auf dem Hohlwellenabschnitt 34 an dem zweiten Ende des Ventilsitzkörpers 32 angeordnet. Die Au- ßenfläche 37c bildet den dritten Teilabschnitt 23 und ist be- nachbart zu dem ersten Ende des Ventilsitzkörpers 32 angeord- net. Zwischen der Außenfläche 37a und 37c ist die Außenfläche 37b angeordnet, die den zweiten Teilabschnitt 22 bildet. Die Teilabschnitte 21, 22, 23 weisen unterschiedliche mechani- sche und/oder geometrische Eigenschaften auf. Die Außenfläche 37c in dem dritten Teilabschnitt 23 ist konfiguriert, mit der Öffnung 15 eine Übermaßpassung mit einem Übermaß oder Spielmaß U1 zu bilden. Die Außenfläche 37b ist in dem zweiten Teilab- schnitt 22 konfiguriert, mit der Öffnung 15 eine Übermaßpas- sung mit einem Übermaß U2 zu bilden, wobei das Übermaß U2 > U1 ist. Die Außenfläche 37a in dem ersten Teilabschnitt 21 ist konfiguriert, mit der Öffnung 15 eine Übermaßpassung mit einem Übermaß U3 zu bilden.
Der erste Teilabschnitt 21 bzw. die Außenfläche 37a weist eine Länge LI parallel zu der Längsachse X auf, der zweite Teilab- schnitt 22 bzw. die Außenfläche 37 b eine Länge L2 und der dritte Teilabschnitt 23 bzw. die Außenfläche 37 c eine Länge L3, wobei für die Längen beispielsweise folgendes gelten kann: L1 > L2 > L3. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Länge L1 > 1,5*L3 ist, vorzugsweise L1 > 2,5* L3 ist.
Die Außenfläche 37 und/oder die Innenfläche 36 können an dem ersten Ende eine Fase aufweisen, wobei die Fase auf der Außen- seite einen Fasenwinkel von ca. 30° aufweisen kann und die Fase auf der Innenfläche 36 einen Fasenwinkel von ca. 45°.
Zum Verbinden des elektromagnetischen Hochdruckventils 30 mit dem Common-Rail-Gehäuse 10 wird der Ventilsitzkörper 32 in die Öffnung 15 des Common-Rail-Gehäuses in der Längsachse X einge- presst, wobei durch die unterschiedlichen Übermaße U1, U2, U3 vermieden wird, dass sich beim Einpressen des Ventilsitzkörper 32 Späne aufstellen, durch die die Dichtigkeit der Verbindung
20 beeinträchtigt werden könnte. In dem ersten Teilabschnitt
21 erfolgt die Verbindung zwischen dem Ventilsitzkörper 32 und dem Common-Rail-Gehäuse 10 durch eine Presspassung mit einem großen Übermaß U1. In dem zweiten Teilabschnitt erfolgt die Verbindung zwischen dem Ventilsitzkörper 32 ebenfalls durch eine Presspassung, jedoch aufgrund des geringeren Übermaßes U2 ist diese Verbindung 20 nicht vollständig druckdicht, sondern führt zu einem starken Druckabfall. In dem ersten Teilab- schnitt kann eine Verbindung zwischen dem Ventilsitzkörper 32 und dem Common-Rail-Gehäuse 10 durch eine Übergangspassung o- der eine Presspassung mit einem kleinen Übermaß U3 erfolgen.
Die Außenfläche 37 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wel- ches in Figur 3 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem Aus- führungsbeispiel gemäß Figur 2 in der Ausgestaltung des ersten Teilabschnitts 21.
Der erste Teilabschnitt 21 ist konfiguriert, durch einen end- seitig an dem elektromagnetischen Hochdruckventil 30 anliegen- den Druck unterstützend dichtend ausgebildet zu sein. Hierzu weist der erste Teilabschnitt 21 eine Ausnehmung 31 auf der Außenfläche 37a auf, die vorliegend als umlaufende Nut ausge- bildet sein kann. Die Ausnehmung 31 reduziert eine Wandstärke des Hohlwellenabschnitts 34 derart, dass ein endseitig anlie- gender Druck des Kraftstoffes in dem Zulaufkanal 35 den Hohl- wellenabschnitt 34 im Bereich der Ausnehmung 31 elastisch ver- formen kann, wodurch der benachbarte Bereich zu der Ausnehmung 31 des ersten Teilabschnitts 21 gegen die Öffnung 15 des Com- mon-Rail-Gehäuses 10 druckunterstützend gepresst wird.
Alternativ oder ergänzend kann die Ausnehmung 31 ebenfalls auf der Innenfläche 36 des Hohlwellenabschnitts 34 angeordnet sein, wobei die Ausnehmung 31 auf der Innenfläche 36 des Hohl- wellenabschnitts fertigungstechnisch aufwändiger ist. Gemäß Figur 4 kann die Außenfläche 37 nicht durch stufenför- mige Teilabschnitte 21, 22, 23 ausgebildet sein, sondern aus mindestens einer Kegelmantelfläche 37d. Die Kegelmantelfläche 37d kann sowohl in dem dritten Teilabschnitt 23 eine Über- gangs- oder Spielpassung, in dem zweiten Teilabschnitt 22 eine leichte Übermaßpassung und dem ersten Teilabschnitt 21 eine Übermaßpassung zusammen mit der Öffnung 15 des Gehäuses 10 ausbilden.
Die Übergangspassung ist vorzugsweise an der freien ersten Seite des Ventilsitzkörpers 32 bzw. des Hohlwellenabschnitts 34 angeordnet und sorgt bei Einsetzen bzw. Einpressen in die Öffnung 15 für eine Zentrierung. Eine bevorzugt kontinuierli- che Steigerung des Übermaßes verursacht zum einem eine Druck- absenkung in dem Axialspalt zwischen dem Hochdruckventil 30 und dem Gehäuse 10 und führt dazu, dass zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite eine druckdichte Verbindung 20 durch eine Presspassung ausgebildet ist.
Ergänzend kann ein weiterer Teilabschnitt mit einer zylindri- schen äußeren Mantelfläche vorgesehen sein und/oder eine Aus- nehmung 31 auf der Innenfläche 36 und/oder der Außenfläche 37d.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel welches in Figur 5 ge- zeigt ist, werden die mindestens zwei Teilabschnitt 21, 22, 23 im eingesetzten Zustand durch eine Deformation ausbildet. Die Außenfläche 37 des Ventilsitzkörpers 32 bzw. des Hohlwellenab- schnitts 34 kann vor dem Einsetzen in die Öffnung 15 eine Zy- lindermantelfläche sein, welche als Spiel- der Übergangspas- sung auf die Öffnung 15 abgestimmt ist. Demnach kann der Hohl- wellenabschnitt 34 in Axialrichtung entlang der Längsachse X in die Öffnung 15 leichtgängig eingesetzt werden. In der Öffnung 15 ist ein Anschlag 17 vorgesehen, der flansch- förming radial nach innen in das Gehäuse 10 ragt. Die Passflä- che 16 in der Öffnung 15 schließt neben dem Anschlag 17 ab und der Anschlag 17 kann die Position des Ventilsitzkörpers 32 in der Öffnung 15 in der Längsachse X vorgeben.
Zum Ausbilden der druckdichten Verbindung 20 wird der Ventil- sitzkörper 32 bzw. das Hochdruckventil 30 endseitig in die Öffnung 15 gegen den Anschlag 17 derart gepresst, bis eine De- formation gebildet ist. Der Hohlwellenabschnitts 34 wird durch die Presskraft radial - vorzugsweise elastisch - ausgelenkt und gegen die Öffnung 15 gepresst, wodurch in diesem Teilab- schnitt 22 die druckdichte Verbindung 20 als eine Pressverbin- dung gebildet ist. Die axiale Vorspannung des Hohlwellenab- schnitts 34 in der Öffnung 15 gegen den Anschlag 17 sollte an- schließend aufrechterhalten werden. Hierzu kann unter Aufbrin- gen einer Axialkraft der Polkern - wie in Figur 1 gezeigt - mit dem Gehäuse 10 derart verbunden werden, dass der Ventil- sitzkörper 32 in der Längsachse X gestaucht gehalten wird und durch eine Auslenkung die druckfeste Verbindung 20 dauerhaft gebildet ist.
Das radiale Auslenken bzw. die Deformation des Hohlwellenab- schnittes 34 kann durch eine Ausnehmung 31 auf den Innenfläche 36 und/oder Außenfläche 37 begünstigt werden. Auch kann die Ausnehmung 31 - wie bereits zuvor erläutert - die Steifigkeit des Hohlwellenabschnitts 34 lokal reduzieren, weshalb eine druckunterstützte zusätzliche Dichtwirkung erzeigt werden kann.
Ergänzend können das Gehäuse 10 und das Hockdruckventil 30 bzw. dessen Ventilsitzkörper 32, noch konkreter dessen Hohl- wellenabschnitt 34 unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen, wobei bevorzugt die Steifigkeit des Gehäuses 10 größer ist als die Steifigkeit des Hockdruckventils 30 bzw. dessen Ventil- sitzkörpers 32. Sobald in dem Gehäuse 10 ein Überdruck an- liegt, dehnt sich das Hockdruckventil 30 in einem größeren Um- fang als das Gehäuse 10, weshalb die im Axialspalt angeordnete Verbindung 20 druckunterstützt druckdicht gehalten wird.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
10 Gehäuse
15 Öffnung
16 Passfläche 17 Anschlag
19 Ablauf
20 Verbindung 21 erster Teilabschnitt 22 zweiter Teilabschnitt 23 dritter Teilabschnitt
30 Hochdruckventil
31 Ausnehmung
32 Ventilsitzkörper
33 Ventilsitz
34 Hohlwellenabschnitt
35 Zulaufkanal
36 Innenfläche
37 Außenfläche
38 Flansch
40 Polkern
41 Durchgangsöffnung
42 Anker
43 Kanal
44 Ausnehmung
45 Stößel
46 Dichtkugel
47 KurzSchlussring
48 Gehäuseteil
50 Erregersystem 51 Spulenkörper
52 Spule
55 Steckverbinder
60 Dichtungsring
X Längsachse

Claims

Patentansprüche
1.Vorrichtung (1) zur Druckregelung in einer Kraftstoffzu- führung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail- Einspritzung, aufweisend
— ein Gehäuse (10) mit einer Öffnung (15), und
— ein Hochdruckventil (30),
— wobei das Hochdruckventil (30) endseitig in die Öffnung (15) des Gehäuses (10) zumindest teilweise eingesetzt ist,
— wobei das elektromagnetische Hochdruckventil (30) im eingesetzten Zustand in der Öffnung (15) durch eine Verbindung (20) mit dem Gehäuse (10) druckdicht verbun- den ist und die Verbindung (20) einen ersten Teilab- schnitt (21) und mindestens einen zweiten Teilabschnitt (22) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Teilabschnitt (21) und der mindestens eine zweite Teilabschnitt (22) unterschiedliche mechanische und/oder geometrische Eigenschaften aufweisen.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Teilabschnitt (21) durch einen endseitig an dem Hochdruckventil (30) anliegenden Druck unterstützend dichtend ausgebildet ist, und dass in einem zweiten Teil- abschnitt (22) eine Übermaßpassungen eine Pressverbindung bildet.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (10) ein Gehäuse (10) einer Hochdruckpumpe ist oder ein Common-Rail-Gehäuse (10) ist, und dass das Common-Rail-Gehäuse (10) eingangsseitig mit einer Hoch- druckpumpe und ausgangsseitig mit mindestens einem Injek- tor in Verbindung steht.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem ersten Teilabschnitt (21) die Steifigkeit des Hochdruckventils (30) kleiner ist als in dem zweiten Teilanschnitt (22), und dass der endseitig anliegende Druck das Hochdruckventil (30) in dem ersten Teilbereich (21) elastisch verformen kann.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steifigkeit des Hochdruckventils (30) kleiner ist als die Steifigkeit des Gehäuses (10) im Bereich der Öffnung (15).
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem ersten Teilabschnitt (21) durch eine Übermaßpas- sung eine Pressverbindung zwischen dem elektromagneti- schen Hochdruckventil (30) und dem Gehäuse (10) gebildet ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem zweiten Teilabschnitt (22) eine Übermaßpassung ausgebildet ist, die ein kleineres Übermaß aufweist als in dem ersten Teilabschnitt (21) und eine Pressverbindung zwischen dem Hochdruckventil (30) und dem Gehäuse (10) gebildet ist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein dritter Teilabschnitt (23) vorgesehen ist, und dass der dritte Teilabschnitt (23) eine Pressverbindung bil- det, die ein geringeres Übermaß als der erste Teilab- schnitt (21) und/oder der zweite Teilabschnitt (22) auf- weist, oder dass der dritte Teilabschnitt (23) ein Über- gangsmaß aufweist.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Öffnung (15) an dem Gehäuse (10) eine einheitliche Passfläche (16) vorgesehen ist.
10.Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hochdruckventil (30) einen Ventilsitzkörper (32) auf- weist, und dass der Ventilsitzkörper (32) des Hochdruck- ventils (30) in die Öffnung (15) des Gehäuses (10) zumin- dest teilweise eingesetzt ist.
11.Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ventilsitzkörper (32) endseitig einen kreisrunden ringförmigen Querschnitt mit einer einen Zulaufkanal (35) umgebenden Innenfläche (36) und einer Außenfläche (37a, 37b, 37c) aufweist, und dass die Außenfläche (37b) zur Bildung des zweiten Teilabschnitts (22) mit einem Übermaß versehen ist.
12.Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Bildung des ersten Teilabschnitts (21) der Ventil- sitzkörper (32) auf einer Innenfläche (36) und/oder einer Außenfläche (37a) eine vorzugsweise umlaufende Ausnehmung (31) aufweist.
13.Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der dritte Teilabschnitt (23) endseitig an dem Ventil- sitzkörper (32) angeordnet ist und dass zwischen dem dritten Teilabschnitt (23) und dem ersten Teilabschnitt (21) der zweite Teilabschnitt (22) angeordnet ist.
14.Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hochdruckventil (30) ein Drucksteuer oder -regelven- til ist, insbesondere ein elektromagnetisches Drucksteuer oder -regelventil.
15.Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hochdruckventil (30) einen Polkern (40) mit einer vorderen Ausnehmung (44) aufweist, die den Ventilsitzkör- per (32) umgreift.
16.Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (10) den Polkern (40) mindestens teilweise umgreift und mit dem Polkern (40) feststehend verbunden ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (10) mit dem Polkern (40) verschweißt, ver- stemmt, verbördelt oder vercrimpt ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (10) aus einem magnetischen Werkstoff herge- stellt ist und dass ein Erregersystem (50) des elektro- magnetischen Hochdruckventils (30) auf dem Common-Rail-
Gehäuse (10) angeordnet ist. Verbrennungsmotor mit einer Common-Rail-Einspritzung, aufweisend wenigstens eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
PCT/EP2020/075112 2019-11-21 2020-09-08 Vorrichtung zur druckregelung in einer kraftstoffzuführung eines verbrennungsmotors mit einer common-rail-einspritzung WO2021099001A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/778,345 US11781514B2 (en) 2019-11-21 2020-09-08 Apparatus for pressure control in a fuel feed of an internal combustion engine having common rail injection

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019131537.9A DE102019131537B4 (de) 2019-11-21 2019-11-21 Vorrichtung zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung
DE102019131537.9 2019-11-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021099001A1 true WO2021099001A1 (de) 2021-05-27

Family

ID=72470358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/075112 WO2021099001A1 (de) 2019-11-21 2020-09-08 Vorrichtung zur druckregelung in einer kraftstoffzuführung eines verbrennungsmotors mit einer common-rail-einspritzung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11781514B2 (de)
DE (1) DE102019131537B4 (de)
WO (1) WO2021099001A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879060A (en) * 1995-12-19 1999-03-09 Robert Bosch Gmbh Electrically controllable valve, especially for installation in a hydraulic brake system of a vehicle
EP1582788A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-05 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Durchflussbegrenzungsventil
JP2010216359A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Yanmar Co Ltd 圧力制御弁
DE102012205397A1 (de) 2012-04-03 2013-10-10 Kendrion (Villingen) Gmbh Einrichtung für die Zufuhr von Kraftstoff zu einem Einspritzmotor

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3349649A (en) * 1965-07-26 1967-10-31 Joseph J Mele Press-fit bushing
US3387735A (en) * 1966-08-31 1968-06-11 Fluid Controls Inc Metal insert for wall openings and method of combining the same therewith
US5439257A (en) * 1992-07-16 1995-08-08 Nwd International Inc. Brazed hydraulic fittings with interference fit and method of making same
US5921591A (en) * 1992-10-07 1999-07-13 Argent; Michael E. Pipe connecting assembly and method for joining two lengths of pipe by a press-fit connection
US5732985A (en) * 1995-10-31 1998-03-31 Okawa Screw Manufacturing Co., Ltd. Coupling hardware
WO1998015766A1 (en) * 1996-10-07 1998-04-16 Universal Tubular Systems, Inc. Conduit connector and method
JP2002005319A (ja) * 2000-06-16 2002-01-09 Bosch Automotive Systems Corp 圧力リリーフ弁
JP2002257143A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Minebea Co Ltd モータ
DE10240879A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Robert Bosch Gmbh Injektorgeführter Ventilkolben
JP2004197834A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Bosch Automotive Systems Corp 圧力リリーフ装置及びこれを用いた蓄圧式燃料供給システム
DE602005014283D1 (de) * 2004-09-24 2009-06-10 Denso Corp Ventil zur Flusssteuerung
JP4193822B2 (ja) * 2005-07-28 2008-12-10 株式会社デンソー バルブ装置
US7441546B2 (en) * 2005-07-28 2008-10-28 Denso Corporation Valve apparatus
CN100587251C (zh) * 2005-10-14 2010-02-03 株式会社电装 减压阀及燃油喷射装置
JP4442567B2 (ja) * 2006-01-20 2010-03-31 株式会社デンソー コモンレール
JP2008057451A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Hitachi Ltd 高圧燃料供給ポンプ
JP2008202591A (ja) * 2007-01-25 2008-09-04 Denso Corp コモンレール
US7918006B2 (en) * 2007-03-22 2011-04-05 Semyon Brayman Method for joining ends of sections of pipe
JP5039507B2 (ja) * 2007-10-31 2012-10-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプおよびその製造方法
JP4945504B2 (ja) * 2008-04-17 2012-06-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
FR2934030B1 (fr) * 2008-07-18 2010-09-17 Commissariat Energie Atomique Raccord fluidique male polyvalent pour dispositif de raccordement, et un tel dispositif l'incorporant
DE102010049022A1 (de) * 2010-10-21 2012-04-26 Kendrion Binder Magnete Gmbh Hochdruckregelventil
JP5616246B2 (ja) * 2011-01-28 2014-10-29 株式会社デンソー 高圧ポンプ
US9599258B1 (en) * 2013-10-21 2017-03-21 Butler Tech Corporation Mechanical pipe joints and methods of forming and sealing the same
DE102014220226A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil sowie Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem solchen Proportionalventil
US9982813B2 (en) * 2015-03-27 2018-05-29 Designed Metal Connections, Inc. Swage fitting
CN106593730B (zh) * 2016-12-08 2018-08-07 中国北方发动机研究所(天津) 一种高压共轨变量泵试验用压力调节阀
JP6681487B2 (ja) * 2019-02-08 2020-04-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
CN112066103B (zh) * 2020-10-10 2021-05-25 大连长之琳科技发展有限公司 轴向挤压式连接管接头组件及其构成的管接头

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879060A (en) * 1995-12-19 1999-03-09 Robert Bosch Gmbh Electrically controllable valve, especially for installation in a hydraulic brake system of a vehicle
EP1582788A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-05 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Durchflussbegrenzungsventil
JP2010216359A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Yanmar Co Ltd 圧力制御弁
DE102012205397A1 (de) 2012-04-03 2013-10-10 Kendrion (Villingen) Gmbh Einrichtung für die Zufuhr von Kraftstoff zu einem Einspritzmotor

Also Published As

Publication number Publication date
US11781514B2 (en) 2023-10-10
DE102019131537B4 (de) 2022-01-27
DE102019131537A1 (de) 2021-05-27
US20220397085A1 (en) 2022-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0789810B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP0733162B1 (de) Verfahren zur herstellung eines magnetkreises für ein ventil
WO2009049687A1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung
DE102006017006A1 (de) Treibstoff-Einspritzventilvorrichtung
EP1442211B1 (de) Verfahren zum herstellen einer kraftstoffspeicherleitung mit einem vorgespannten anschlussst ck
WO2002095217A1 (de) Hochdruckdichtelement für injektoren
WO2010009932A1 (de) Kraftstoff-injektor
DE102019131537B4 (de) Vorrichtung zur Druckregelung in einer Kraftstoffzuführung eines Verbrennungsmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung
WO2001050009A2 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2015044048A1 (de) Piezo-injektor zur kraftstoff-direkteinspritzung
DE10240880A1 (de) Aktorverbindung an Kraftstoffinjektoren von Verbrennungskraftmaschinen
DE202008004065U1 (de) Hochdruckabdichtung
EP1102931B1 (de) Brennstoffeinspritzventil und verfahren zu dessen herstellung
DE10059263B4 (de) Verfahren zur Herstellung bzw. zur Montage eines Brennstoffeinspritzventils
DE102017223866A1 (de) Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
DE10260349B4 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102022207409A1 (de) Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs
DE102019219628A1 (de) Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
DE102012222167A1 (de) Alternativer Hochdruckanschluss mit Feder-Dichtlinse
DE102019202866A1 (de) Injektor mit verbesserten Bauteilverbindungen
DE102018200357A1 (de) Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
DE102018219342A1 (de) Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
DE102018204492A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102017201803A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
DE102016222089A1 (de) Magnetbaugruppe für einen Kraftstoffinjektor und Kraftstoffinjektor

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: 20771255

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: 20771255

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1