ES3005657T3

ES3005657T3 - High pressure fuel pump

Info

Publication number: ES3005657T3
Application number: ES22177983T
Authority: ES
Inventors: Thomas Froihofer; Rainer Kornhaas; Guido Bredenfeld; Stephan Wehr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2025-03-17
Anticipated expiration: 2042-06-09
Also published as: EP4124745A1; EP4124745B1; CN218882498U; DE102021208122A1; CN115681127A; KR20230017741A

Abstract

La invención se refiere a una bomba de combustible de alta presión (10) con una válvula de salida (37) y una válvula de alivio de presión (22), en donde la válvula de salida (37) está fijada en un orificio de válvula de salida (37a) de la carcasa de la bomba (12), en donde la válvula de alivio de presión (22) está fijada en un orificio de válvula de alivio de presión (22a) de la carcasa de la bomba (12), y en donde el orificio de la válvula de salida (37a) y el orificio de la válvula de alivio de presión (22a) se extienden en planos geométricamente paralelos entre sí perpendiculares a la dirección longitudinal (LA) de la bomba de combustible de alta presión (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a high-pressure fuel pump (10) with an outlet valve (37) and a pressure relief valve (22), wherein the outlet valve (37) is fixed in an outlet valve hole (37a) of the pump housing (12), wherein the pressure relief valve (22) is fixed in a pressure relief valve hole (22a) of the pump housing (12), and wherein the outlet valve hole (37a) and the pressure relief valve hole (22a) extend in geometrically parallel planes perpendicular to the longitudinal direction (LA) of the high-pressure fuel pump (10). (Automatic translation with Google Translate, no legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Bomba de combustible de alta presión High pressure fuel pump

Estado de la técnica State of the art

Ya es conocida en la técnica anterior, por ejemplo, del documento EP 2344749 B1 del solicitante, una bomba de combustible de alta presión con una entrada para suministrar combustible, con una salida para descargar combustible comprimido, con una carcasa de bomba, con una cámara de suministro dispuesta en la carcasa de bomba, con un pistón de bomba que puede desplazarse en la carcasa de bomba a lo largo de una dirección longitudinal y que delimita la cámara de suministro, con una válvula de admisión dispuesta entre la entrada y la cámara de suministro y que se abre hacia la cámara de suministro, con un pistón de bomba desplazable en la carcasa de la bomba en dirección longitudinal y que delimita la cámara de suministro, con una válvula de admisión dispuesta entre la entrada y la cámara de suministro y que se abre hacia la cámara de suministro, con una válvula de salida dispuesta entre la cámara de suministro y la salida y que se abre hacia fuera de la cámara de suministro, con una válvula de salida dispuesta entre la cámara de suministro y la salida y con una zona de alta presión que se extiende fluídicamente entre la válvula de salida y la salida, con una zona de baja presión que se extiende fluídicamente entre la entrada y la válvula de admisión, y con una válvula de limitación de presión que conecta fluídicamente la zona de alta presión con la zona de baja presión y se abre hacia la zona de baja presión, de manera que el combustible fluye de la zona de alta presión a la zona de baja presión cuando la diferencia de presión entre el combustible en la zona de alta presión y el combustible en la zona de baja presión supera una presión de apertura. It is already known in the prior art, for example from the applicant's EP 2344749 B1, a high-pressure fuel pump with an inlet for supplying fuel, with an outlet for discharging compressed fuel, with a pump housing, with a supply chamber arranged in the pump housing, with a pump piston movable in the pump housing along a longitudinal direction and delimiting the supply chamber, with an inlet valve arranged between the inlet and the supply chamber and opening towards the supply chamber, with a pump piston movable in the pump housing in the longitudinal direction and delimiting the supply chamber, with an inlet valve arranged between the inlet and the supply chamber and opening towards the supply chamber, with an outlet valve arranged between the supply chamber and the outlet and opening away from the supply chamber, with an outlet valve arranged between the supply chamber and the outlet and with a high-pressure zone fluidically extending between the outlet valve and the outlet, with a low-pressure zone extends fluidically between the inlet and the intake valve, and with a pressure limiting valve that fluidically connects the high-pressure zone with the low-pressure zone and opens towards the low-pressure zone, such that fuel flows from the high-pressure zone to the low-pressure zone when the pressure difference between the fuel in the high-pressure zone and the fuel in the low-pressure zone exceeds an opening pressure.

En la bomba divulgada en la técnica anterior mencionada al principio, se prevé, además, que la carcasa de la bomba comprenda un cuerpo de bomba y una tapa de bomba que están conectados entre sí, delimitando el cuerpo de bomba y la tapa de bomba una zona de amortiguación perteneciente a la zona de baja presión en donde está dispuesto un amortiguador de diafragma, en donde la válvula de limitación de presión conecta fluidamente la zona de alta presión con la zona de amortiguación y se abre hacia la zona de amortiguación, de modo que el combustible fluye desde la zona de alta presión hacia la zona de amortiguación cuando la diferencia de presión entre el combustible de la zona de alta presión y el combustible de la zona de baja presión supera la presión de apertura. In the pump disclosed in the prior art mentioned at the beginning, it is further provided that the pump housing comprises a pump body and a pump cover which are connected to each other, the pump body and the pump cover delimiting a buffer zone belonging to the low pressure zone in which a diaphragm damper is arranged, wherein the pressure limiting valve fluidly connects the high pressure zone with the buffer zone and opens towards the buffer zone, so that the fuel flows from the high pressure zone to the buffer zone when the pressure difference between the fuel in the high pressure zone and the fuel in the low pressure zone exceeds the opening pressure.

En la bomba divulgada en el estado de la técnica citado con anterioridad, se prevé, además, que la válvula de salida esté fijada en un orificio de válvula de salida de la carcasa de la bomba y que la válvula de limitación de presión esté fijada en un orificio de válvula de limitación de presión de la carcasa de la bomba. El documento DE 10 2019 203967 A también divulga una bomba de combustible de alta presión para un sistema de combustible para un motor de combustión interna. In the pump disclosed in the aforementioned prior art, it is further provided that the outlet valve is secured to an outlet valve opening of the pump housing and that the pressure limiting valve is secured to a pressure limiting valve opening of the pump housing. Document DE 10 2019 203967 A also discloses a high-pressure fuel pump for a fuel system for an internal combustion engine.

Divulgación de la invención Disclosure of the invention

La presente invención se basa en el deseo de un diseño constructivo de una bomba de combustible de alta presión con las características antes mencionadas, que garantice que la bomba sea fácil de fabricar. The present invention is based on the desire for a constructive design of a high-pressure fuel pump with the aforementioned characteristics, which ensures that the pump is easy to manufacture.

Para ello, la invención prevé que el orificio de la válvula de salida y el orificio de la válvula de limitación de presión se extiendan en planos geométricamente paralelos perpendiculares a la dirección longitudinal. To this end, the invention provides that the outlet valve orifice and the pressure limiting valve orifice extend in geometrically parallel planes perpendicular to the longitudinal direction.

Por un lado, esto facilita el mecanizado, por ejemplo, el corte, de la carcasa de la bomba para producir el orificio de la válvula de limitación de presión y el orificio de la válvula de salida, ya que este mecanizado puede realizarse en planos paralelos, en particular en el mismo plano, y así, por ejemplo, incluso con la misma herramienta y/o, por ejemplo, simultáneamente. On the one hand, this facilitates machining, for example, cutting, of the pump housing to produce the pressure relief valve bore and the outlet valve bore, since this machining can be carried out in parallel planes, in particular in the same plane, and thus, for example, even with the same tool and/or, for example, simultaneously.

Por otra parte, esto facilita el montaje de la bomba de combustible de alta presión, ya que los orificios asociados a la válvula de limitación de presión y a la válvula de salida son paralelos entre sí o se encuentran en el mismo plano, por lo que la válvula de limitación de presión y la válvula de salida pueden insertarse fácilmente, por ejemplo, utilizando la misma herramienta y/o al mismo tiempo. This also makes installing the high-pressure fuel pump easier, as the holes associated with the pressure relief valve and the outlet valve are parallel to each other or in the same plane, so the pressure relief valve and the outlet valve can be easily inserted, for example, using the same tool and/or at the same time.

En general, la bomba según la invención es más fácil de fabricar que la bomba conocida de la técnica anterior. In general, the pump according to the invention is easier to manufacture than the pump known from the prior art.

Las ventajas antes mencionadas son particularmente evidentes cuando el orificio de la válvula de salida y el orificio de la válvula de limitación de presión son geométricamente paralelos entre sí. The above-mentioned advantages are particularly evident when the outlet valve orifice and the pressure limiting valve orifice are geometrically parallel to each other.

En un desarrollo posterior, se prevé que la salida esté diseñada como una boquilla de salida fijada a la carcasa de la bomba. En particular, la boquilla de salida presenta una forma básica tubular y puede, por ejemplo, soldarse o atornillarse a la carcasa de la bomba y comprender también medios con los que puede fijarse firmemente a ella una línea de alta presión, por ejemplo, una rosca o similar. In a further development, it is envisaged that the outlet will be designed as an outlet nozzle fixed to the pump housing. In particular, the outlet nozzle has a basic tubular shape and can, for example, be welded or screwed to the pump housing and also comprise means by which a high-pressure line, e.g., a thread or the like, can be securely attached to it.

Además, puede estar previsto que se forme un espacio de boquilla de salida entre la carcasa de la bomba y la boquilla de salida. Por una parte, el espacio de la boquilla de salida puede consistir en o incluir la parte del interior de la boquilla orientada hacia la carcasa de la bomba. Por otra parte, la cámara de la boquilla de salida puede comprender un rebaje del cuerpo de la bomba cubierto por la boquilla de salida y, en particular, estar formada por estas dos cámaras parciales. Alternativamente, la cámara de la boquilla de salida puede consistir en el hueco del cuerpo de la bomba cubierto por la boquilla de salida. Furthermore, an outlet nozzle space may be provided between the pump housing and the outlet nozzle. On the one hand, the outlet nozzle space may consist of or include the portion of the nozzle interior facing the pump housing. On the other hand, the outlet nozzle chamber may comprise a recess in the pump body covered by the outlet nozzle and, in particular, be formed by these two partial chambers. Alternatively, the outlet nozzle chamber may consist of the hollow in the pump body covered by the outlet nozzle.

En un desarrollo posterior, se puede prever que el orificio de la válvula de salida y el orificio de la válvula de limitación de presión se extiendan ambos desde la cámara de la boquilla de salida. Esto reduce el número de piezas que componen la bomba de combustible de alta presión y el número de puntos de sellado necesarios en la bomba de combustible de alta presión. In a further development, it is possible to provide for the outlet valve orifice and the pressure-limiting valve orifice to both extend from the outlet nozzle chamber. This reduces the number of components comprising the high-pressure fuel pump and the number of sealing points required in the high-pressure fuel pump.

Alternativamente, puede preverse que solo el orificio de la válvula de salida se extienda desde la cámara de la boquilla de salida, pero no el orificio de la válvula de limitación de presión. Esto presenta la ventaja de que la sección transversal de la cámara de la boquilla de salida a través de la cual pasa el caudal puede reducirse considerablemente y, por lo tanto, también la sección transversal con la que la boquilla de salida se fija al cuerpo de la bomba. Esto mejora la fiabilidad o la resistencia a la presión con la que la boquilla de salida puede fijarse a la carcasa de la bomba, ya que la sección transversal con la que la boquilla de salida se fija al cuerpo de la bomba es proporcional a la fuerza que actúa sobre la boquilla cuando se bombea combustible a alta presión. Por otra parte, la longitud de conexión a lo largo de la cual puede fijarse la boquilla a la carcasa de la bomba a lo largo de su circunferencia solo es proporcional a la raíz cuadrada de la sección transversal con la que se fija la boquilla de salida al cuerpo de la bomba. La reducción de la sección transversal con la que la boquilla de salida se fija al cuerpo de la bomba, que está asociada a la medida en que solo el orificio de la válvula de salida se extiende desde la cámara de la boquilla de salida, pero no el orificio de la válvula de limitación de presión, aumenta, por lo tanto, la relación entre la longitud de conexión a lo largo de la cual la boquilla puede fijarse a la carcasa de la bomba a lo largo de su circunferencia y la sección transversal con la que la boquilla de salida se fija al cuerpo de la bomba. Esto significa que la fijación de la boquilla de salida puede soportar presiones más altas del combustible que se bombea. Alternatively, it can be provided that only the outlet valve orifice extends from the outlet nozzle chamber, but not the orifice of the pressure-limiting valve. This has the advantage that the cross-section of the outlet nozzle chamber through which the flow passes can be considerably reduced, and thus also the cross-section with which the outlet nozzle is fixed to the pump body. This improves the reliability or pressure resistance with which the outlet nozzle can be fixed to the pump housing, since the cross-section with which the outlet nozzle is fixed to the pump body is proportional to the force acting on the nozzle when pumping high-pressure fuel. Furthermore, the connection length along which the nozzle can be fixed to the pump housing along its circumference is only proportional to the square root of the cross-section with which the outlet nozzle is fixed to the pump body. The reduction in the cross-section with which the outlet nozzle is fixed to the pump body, which is associated with the extent to which only the outlet valve orifice extends from the outlet nozzle chamber, but not the pressure limiting valve orifice, therefore increases the ratio between the connection length along which the nozzle can be fixed to the pump housing along its circumference and the cross-section with which the outlet nozzle is fixed to the pump body. This means that the outlet nozzle mount can withstand higher pressures of the fuel being pumped.

En un desarrollo ulterior de esto, por ejemplo, puede disponerse que el orificio de la válvula de limitación de presión esté cerrado por el lado de su salida con una esfera o un tapón, de modo que el orificio de la válvula de salida esté conectado al orificio de la válvula de limitación de presión mediante un orificio de conexión de alta presión situado en la zona de alta presión. La comunicación fluídica entre la salida y la válvula de limitación de presión presenta lugar entonces a través del orificio de conexión de alta presión solo dentro de la carcasa de la bomba. Al mismo tiempo, se consigue un punto de sellado sencillo y fiable cerrando el orificio de la válvula de limitación de presión con una esfera o un tapón. In a further development of this, for example, the pressure limiting valve orifice can be closed on its outlet side with a ball or plug, such that the outlet valve orifice is connected to the pressure limiting valve orifice via a high-pressure connection orifice located in the high-pressure region. Fluid communication between the outlet and the pressure limiting valve then takes place via the high-pressure connection orifice only within the pump housing. At the same time, a simple and reliable sealing point is achieved by closing the pressure limiting valve orifice with a ball or plug.

Se puede prever, por ejemplo, en un desarrollo posterior, que el orificio de conexión de alta presión parta de la zona de amortiguación y se cierre en su lado de salida con una esfera o un tapón. De este modo, se consigue una prolongación longitudinal relativamente corta del orificio de conexión de alta presión y otro punto de sellado sencillo y fiable. For example, in a further development, the high-pressure connection opening can be designed to extend from the buffer zone and be sealed on its outlet side with a ball or plug. This provides a relatively short longitudinal extension of the high-pressure connection opening and another simple and reliable sealing point.

El aumento de la flexibilidad espacial resulta de la medida en que el orificio de la válvula de limitación de presión está conectado al orificio de la válvula de limitación de presión mediante dos orificios de conexión de alta presión situados en la zona de alta presión, por lo que un primer orificio de conexión de alta presión parte de la zona de amortiguación y está cerrado en su lado de salida con una esfera o un tapón y se abre en un segundo orificio de conexión de alta presión que, a su vez, se abre en el orificio de la válvula de limitación de presión. El ángulo en donde el primer orificio de conexión de alta presión y el segundo orificio de conexión de alta presión están orientados entre sí puede ser de 90° o entre 45° y 135°, por ejemplo. The increased spatial flexibility results from the fact that the pressure limiting valve orifice is connected to the pressure limiting valve orifice by two high-pressure connection orifices located in the high-pressure region. A first high-pressure connection orifice extends from the buffer region and is closed on its outlet side by a ball or plug, and opens into a second high-pressure connection orifice, which in turn opens into the pressure limiting valve orifice. The angle at which the first high-pressure connection orifice and the second high-pressure connection orifice are oriented relative to each other can be, for example, 90° or between 45° and 135°.

De acuerdo con la invención, está previsto que el orificio de la válvula de limitación de presión esté conectado a la zona de amortiguación mediante un orificio de conexión de baja presión situado en la zona de baja presión. El orificio de la válvula de limitación de presión y el orificio de conexión de baja presión pueden, por ejemplo, estar dispuestos en ángulo recto entre sí; el orificio de conexión de baja presión puede, por ejemplo, estar orientado en la dirección longitudinal o en un ángulo de 0° a 60° con respecto a la dirección longitudinal. Estas medidas permiten aprovechar eficazmente el espacio disponible en la carcasa o el cuerpo de la bomba para los contornos internos. According to the invention, the pressure limiting valve opening is connected to the buffer zone via a low-pressure connection opening located in the low-pressure zone. The pressure limiting valve opening and the low-pressure connection opening may, for example, be arranged at right angles to one another; the low-pressure connection opening may, for example, be oriented in the longitudinal direction or at an angle of 0° to 60° to the longitudinal direction. These measures make it possible to efficiently utilize the space available in the pump housing or body for the internal contours.

Una amortiguación mejorada de los golpes de ariete que pueden producirse en la cámara de amortiguación debido a la válvula de limitación de presión puede ser el resultado de la medida en que el cuerpo de la bomba presenta un rebaje en el lado que da a la zona de amortiguación, por lo que el orificio de conexión de baja presión se abre en el rebaje de tal manera que el rebaje es más ancho que el orificio de conexión de baja presión en la sección transversal a través de la cual pasa el flujo. Improved damping of water hammers that may occur in the stilling chamber due to the pressure limiting valve may be the result of the pump body having a recess on the side facing the buffer zone, whereby the low-pressure connection orifice opens into the recess in such a way that the recess is wider than the low-pressure connection orifice in the cross section through which the flow passes.

Un diseño ventajoso en los casos en los que se prevé un tapón que cierra el orificio de la válvula de limitación de presión y/o se proporciona un tapón que cierra el orificio de la conexión de alta presión, prevé que uno o ambos de estos tapones se realicen en forma idéntica al componente mediante un cuerpo de asiento de válvula de la válvula de limitación de presión, en donde se forma un asiento de válvula de la válvula de limitación de presión, que interactúa en forma estanca junto con un elemento de válvula móvil de la válvula de limitación de presión. De este modo, se reduce el número de componentes que forman la bomba de combustible de alta presión. An advantageous design, in cases where a plug is provided that closes the opening of the pressure limiting valve and/or a plug is provided that closes the opening of the high-pressure connection, provides that one or both of these plugs are made identical to the component by a valve seat body of the pressure limiting valve, wherein a valve seat of the pressure limiting valve is formed, which interacts tightly with a movable valve element of the pressure limiting valve. This reduces the number of components that make up the high-pressure fuel pump.

En el contexto de la presente invención, por orificio (en particular, orificio de la válvula de salida, orificio de la válvula de limitación de presión, orificio de la conexión de baja presión, orificio de la conexión de alta presión, etc.) se entiende, en particular, un contorno interno de la carcasa de la bomba o del cuerpo de la bomba, que puede mecanizarse desde el exterior en la carcasa de la bomba o en el cuerpo de la bomba mediante una broca espiral giratoria. En particular, el orificio presenta una simetría axial cuyo eje de simetría corresponde al eje de rotación de la broca helicoidal. Este eje de simetría indica entonces la dirección en donde está orientado el orificio. En principio, el orificio puede ser un orificio pasante a través de la carcasa de la bomba o del cuerpo de la bomba o un orificio ciego que termina en un fondo de orificio dispuesto en la carcasa de la bomba o en el cuerpo de la bomba. En el contexto de la presente invención, la salida de un orificio es el lado del orificio que se crea en primer lugar por mecanizado cuando la broca penetra en la carcasa de la bomba o en el cuerpo de la bomba. En el caso de orificios ciegos, siempre es el lado opuesto al fondo del orificio. La boca de un orificio es, por lo tanto, el lado del orificio opuesto a la salida de un orificio si el orificio se encuentra allí con otro contorno interno de la carcasa de la bomba o del cuerpo de la bomba o emerge de la carcasa de la bomba o del cuerpo de la bomba. Los orificios de la presente invención están libres de socavados, particularmente cuando se ven desde su salida. In the context of the present invention, a hole (in particular, outlet valve hole, pressure limiting valve hole, low-pressure connection hole, high-pressure connection hole, etc.) is understood to mean, in particular, an internal contour of the pump housing or pump body, which can be machined from the outside in the pump housing or pump body by means of a rotating twist drill. In particular, the hole has an axial symmetry whose axis of symmetry corresponds to the axis of rotation of the twist drill. This axis of symmetry then indicates the direction in which the hole is oriented. In principle, the hole can be a through hole through the pump housing or pump body or a blind hole terminating in a hole base arranged in the pump housing or pump body. In the context of the present invention, the outlet of a hole is the side of the hole that is first created by machining when the drill penetrates the pump housing or pump body. In the case of blind holes, it is always the side opposite the bottom of the hole. The mouth of a hole is therefore the side of the hole opposite the outlet of a hole if the hole meets another internal contour of the pump casing or pump body there or emerges from the pump casing or pump body. The holes of the present invention are free of undercuts, particularly when viewed from their outlet.

En el contexto de la presente invención, la pared del orificio en un orificio pasante es el contorno interior representado por el orificio pasante; en un orificio ciego, la pared del orificio es la parte del contorno interior representada por el orificio pasante que no es el fondo del orificio. In the context of the present invention, the hole wall in a through hole is the inner contour represented by the through hole; in a blind hole, the hole wall is the part of the inner contour represented by the through hole that is not the bottom of the hole.

En el contexto de la presente invención, se entiende por zona de alta presión todo el espacio que comunica con la salida sin otra acción, en particular sin otras válvulas intermedias, de modo que se establece una presión uniforme en la zona de alta presión, por ejemplo, 500 bar cuando la bomba está en funcionamiento. In the context of the present invention, the high pressure zone is understood to mean the entire space that communicates with the outlet without any further action, in particular without any other intermediate valves, so that a uniform pressure is established in the high pressure zone, for example, 500 bar when the pump is in operation.

En el contexto de la presente invención, se entiende por zona de baja presión todo el espacio que comunica con la entrada sin más, en particular sin más válvulas intermedias, de modo que se establece una presión uniforme en la zona de baja presión, por ejemplo, 5 bar durante el funcionamiento de la bomba y con una bomba de baja presión conectada a la entrada. In the context of the present invention, the term low pressure zone means the entire space that communicates with the inlet without further, in particular without further intermediate valves, so that a uniform pressure is established in the low pressure zone, for example, 5 bar during operation of the pump and with a low pressure pump connected to the inlet.

En particular, los contornos internos de la bomba de combustible de alta presión a través de los cuales fluye el combustible constan de la zona de baja presión, la cámara de suministro y la zona de alta presión. Estas zonas están separadas entre sí por la válvula de admisión, la válvula de salida y la válvula de limitación de presión. Specifically, the internal contours of the high-pressure fuel pump through which the fuel flows consist of the low-pressure zone, the supply chamber, and the high-pressure zone. These zones are separated from each other by the intake valve, the outlet valve, and the pressure-limiting valve.

En el caso del combustible, se puede tratar de un carburante como la gasolina, por ejemplo. In the case of fuel, it can be a fuel such as gasoline, for example.

Cuando en el contexto de la invención se hace referencia a un ángulo distinto de 0°, puede tratarse de un ángulo significativamente distinto de 0°, por ejemplo, al menos 2° o al menos 5°. Por ejemplo, puede ser un ángulo comprendido entre 2° y 90°. When reference is made in the context of the invention to an angle other than 0°, it may be an angle significantly different from 0°, for example, at least 2° or at least 5°. For example, it may be an angle between 2° and 90°.

A continuación se explican realizaciones de ejemplo de la invención con referencia al dibujo. Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.

Figura 1 muestra una representación esquemática simplificada de un sistema de combustible para un motor de combustión interna. Figure 1 shows a simplified schematic representation of a fuel system for an internal combustion engine.

Figura 2 muestra una primera realización de la invención. Figure 2 shows a first embodiment of the invention.

Figura 3 muestra un ejemplo detallado de una válvula de limitación de presión tal como puede utilizarse en las realizaciones. Figure 3 shows a detailed example of a pressure relief valve as it may be used in embodiments.

Figura 4 muestra una segunda realización de la invención. Figure 4 shows a second embodiment of the invention.

Figura 5 muestra una tercera realización de la invención. Figure 5 shows a third embodiment of the invention.

Figura 6 muestra una cuarta realización de la invención. Figure 6 shows a fourth embodiment of the invention.

Figura 7 muestra una quinta realización de la invención. Figure 7 shows a fifth embodiment of the invention.

Figura 8 muestra una sexta realización de la invención. Figure 8 shows a sixth embodiment of the invention.

La Figura 1 muestra un sistema 1 de combustible para un motor de combustión interna no representado en un diagrama esquemático simplificado. Durante el funcionamiento del sistema 1 de combustible, el combustible se alimenta desde un depósito 2 de combustible a través de un conducto 4 de aspiración mediante una bomba 6 de suministro previo y un conducto 8 de baja presión a través de una boquilla 20 de entrada a una bomba 10 de combustible de alta presión diseñada como bomba de pistón. Una válvula 14 de admisión está dispuesta fluídicamente aguas abajo de la boquilla 20 de entrada. Una zona 28 de baja presión de la bomba 10 de combustible de alta presión está situada fluídicamente entre la boquilla 20 de entrada y la válvula 14 de admisión. Una cámara 16 de suministro de la bomba 10 de combustible de alta presión está situada aguas abajo de la válvula 14 de admisión. Las pulsaciones de presión en la zona 28 de baja presión pueden amortiguarse mediante un dispositivo de amortiguación de presión. La válvula 14 de admisión puede abrirse por la fuerza mediante un dispositivo de accionamiento diseñado aquí como actuador 30 electromagnético. El dispositivo de accionamiento y, por lo tanto, la válvula 14 de admisión pueden controlarse mediante una unidad 32 de control. Figure 1 shows a fuel system 1 for an internal combustion engine, not shown in a simplified schematic diagram. During operation of the fuel system 1, fuel is supplied from a fuel tank 2 via a suction line 4 by a pre-supply pump 6 and a low-pressure line 8 via an inlet nozzle 20 to a high-pressure fuel pump 10 designed as a piston pump. An inlet valve 14 is fluidically arranged downstream of the inlet nozzle 20. A low-pressure region 28 of the high-pressure fuel pump 10 is fluidically located between the inlet nozzle 20 and the inlet valve 14. A supply chamber 16 of the high-pressure fuel pump 10 is located downstream of the inlet valve 14. Pressure pulsations in the low-pressure region 28 can be damped by a pressure damping device. The intake valve 14 can be forcibly opened by an actuating device designed here as an electromagnetic actuator 30. The actuating device and thus the intake valve 14 can be controlled by a control unit 32.

Un émbolo 18 de bomba de la bomba 10 de combustible de alta presión puede moverse hacia arriba y hacia abajo a lo largo de un eje longitudinal que discurre en la dirección longitudinal LA, con respecto al cual el émbolo 18 de bomba es axialmente simétrico, por medio de un accionamiento 36 diseñado en el presente caso como un disco de leva, que se muestra en la Figura 1 mediante una flecha 40 doble. Entre la cámara 16 de suministro y una boquilla 35 de salida de la bomba 10 de combustible de alta presión, está dispuesta fluídicamente una válvula 37 de salida, que puede abrirse hacia la boquilla 35 de salida y un acumulador 45 de alta presión (“rail”) situado más abajo. Como resultado, una zona 29 de alta presión de la bomba 10 de combustible de alta presión se extiende fluídicamente entre la válvula 37 de salida y la boquilla 35 de salida. A pump piston 18 of the high-pressure fuel pump 10 can be moved up and down along a longitudinal axis extending in the longitudinal direction LA, relative to which the pump piston 18 is axially symmetrical, by means of a drive 36 designed in the present case as a cam disk, which is shown in Figure 1 by a double arrow 40. Between the supply chamber 16 and an outlet nozzle 35 of the high-pressure fuel pump 10, an outlet valve 37 is fluidically arranged, which can be opened towards the outlet nozzle 35 and a downstream high-pressure accumulator 45 ("rail"). As a result, a high-pressure region 29 of the high-pressure fuel pump 10 fluidically extends between the outlet valve 37 and the outlet nozzle 35.

La zona 29 de alta presión y la zona 28 de baja presión están conectadas directamente entre sí a través de una válvula 22 de limitación de presión, que se abre cuando se supera una presión límite en la zona 29 de alta presión de la bomba 10 de combustible de alta presión o en el acumulador 45 de alta presión que se comunica con ella. La válvula 22 de limitación de presión está diseñada como una válvula antirretorno accionada por resorte y puede abrirse hacia la zona 28 de baja presión de la bomba 10 de combustible de alta presión. De este modo, se limita la presión que puede generar la bomba 10 de combustible de alta presión en el acumulador 45 de alta presión. The high-pressure zone 29 and the low-pressure zone 28 are directly connected to one another via a pressure limiting valve 22, which opens when a limit pressure is exceeded in the high-pressure zone 29 of the high-pressure fuel pump 10 or in the high-pressure accumulator 45 communicating therewith. The pressure limiting valve 22 is designed as a spring-loaded non-return valve and can open towards the low-pressure zone 28 of the high-pressure fuel pump 10. In this way, the pressure that the high-pressure fuel pump 10 can generate in the high-pressure accumulator 45 is limited.

La Figura 2 muestra una vista en sección de una bomba 10 de combustible de alta presión según un primer ejemplo de realización de la invención. Figure 2 shows a sectional view of a high-pressure fuel pump 10 according to a first embodiment of the invention.

La bomba 10 de combustible de alta presión presenta una entrada 11 en forma de boquilla 20 de entrada. La entrada 11 comunica con toda la zona 28 de baja presión de la bomba 10 de combustible de alta presión sin la conexión intermedia de válvulas. The high-pressure fuel pump 10 has an inlet 11 in the form of an inlet nozzle 20. The inlet 11 communicates with the entire low-pressure region 28 of the high-pressure fuel pump 10 without the intermediate valve connection.

La bomba 10 de combustible de alta presión presenta una salida 34 en forma de boquilla 35 de salida. La salida 34 comunica con toda la zona 29 de alta presión de la bomba 10 de combustible de alta presión sin la conexión intermedia de válvulas. The high-pressure fuel pump 10 has an outlet 34 in the form of an outlet nozzle 35. The outlet 34 communicates with the entire high-pressure zone 29 of the high-pressure fuel pump 10 without the intermediate valve connection.

La boquilla 35 de salida y la boquilla 20 de entrada están fijadas a una carcasa 12 de bomba, en donde también está dispuesta una cámara 16 de suministro, delimitada por un pistón de bomba 18 desplazable a lo largo de una dirección longitudinal LA. The outlet nozzle 35 and the inlet nozzle 20 are fixed to a pump housing 12, in which a supply chamber 16 is also arranged, delimited by a pump piston 18 movable along a longitudinal direction LA.

La zona 28 de baja presión comprende una cámara 28a de amortiguación, que está conectada a la entrada 11 a través de una conexión fluídica no visible en esta sección transversal y que está formada entre un cuerpo 12a de bomba de la carcasa 12 de bomba y una tapa 12b de bomba de la carcasa 12 de bomba. En la cámara 28a de amortiguación está dispuesto un amortiguador 55 de diafragma, que puede tener la forma de una lata plana y comprimible formada por dos diafragmas metálicas. The low pressure zone 28 comprises a damping chamber 28a, which is connected to the inlet 11 via a fluidic connection not visible in this cross section and which is formed between a pump body 12a of the pump housing 12 and a pump cover 12b of the pump housing 12. A diaphragm damper 55 is arranged in the damping chamber 28a, which may be in the form of a flat, compressible can formed by two metal diaphragms.

La conexión fluídica no visible entre la entrada 11 y la cámara 28a de amortiguación puede, por ejemplo, comprender un orificio filtrante en donde está dispuesto un elemento filtrante que libera un combustible que fluye a través del orificio filtrante de partículas sólidas arrastradas por encima de un tamaño mínimo. The non-visible fluidic connection between the inlet 11 and the damping chamber 28a may, for example, comprise a filter orifice wherein a filter element is arranged which frees a fuel flowing through the filter orifice from solid particles entrained above a minimum size.

En la Figura 2, un portador 60 de sellado está fijado a la sección inferior del cuerpo 12a de bomba, y entre el cuerpo 12a de bomba y el portador 60 de sellado se forma una cámara 28d escalonada. La cámara 28d escalonada se comunica con la cámara 28a de amortiguación a través de un orificio pasante a través del cuerpo 12a de la bomba, que no es visible en esta sección transversal y, por lo tanto, forma parte de la zona 28 de baja presión. In Figure 2, a seal carrier 60 is fixed to the lower section of the pump body 12a, and a stepped chamber 28d is formed between the pump body 12a and the seal carrier 60. The stepped chamber 28d communicates with the buffer chamber 28a through a through hole through the pump body 12a, which is not visible in this cross-section and therefore forms part of the low pressure zone 28.

La cámara 16 de suministro está limitada hacia la zona 28 de baja presión por una válvula 14 de admisión, que se abre hacia la cámara 16 de suministro cuando hay una diferencia de presión correspondiente. The supply chamber 16 is limited towards the low pressure zone 28 by an inlet valve 14, which opens towards the supply chamber 16 when there is a corresponding pressure difference.

Para controlar el caudal de la bomba 10 de combustible de alta presión, la válvula 14 de admisión puede abrirse forzosamente mediante un émbolo 31 accionado por el actuador 30. Con este fin, el actuador 30 presenta una carcasa 30a de actuador fijada a la carcasa 12 de la bomba, en donde está dispuesta una bobina 30b electromagnética, que se puede energizar a través de una conexión eléctrica accesible desde el exterior 30c de la bomba 10 de combustible de alta presión. In order to control the flow rate of the high-pressure fuel pump 10, the inlet valve 14 can be forcibly opened by a piston 31 driven by the actuator 30. For this purpose, the actuator 30 has an actuator housing 30a fixed to the pump housing 12, in which an electromagnetic coil 30b is arranged, which can be energized through an externally accessible electrical connection 30c of the high-pressure fuel pump 10.

Geométricamente, entre la válvula 14 de admisión y el actuador 30, se forma en la carcasa de la bomba una zona 28c de válvula de admisión de la zona 28 de baja presión. Se comunica con la zona 28a de amortiguación a través del orificio 28f visible en esta sección transversal. Geometrically, between the intake valve 14 and the actuator 30, an intake valve region 28c of the low-pressure region 28 is formed in the pump housing. It communicates with the damping region 28a through the hole 28f visible in this cross-section.

La cámara 16 de suministro está limitada hacia la zona 29 de alta presión por una válvula 37 de salida, que se abre fuera de la cámara 16 de suministro cuando hay una diferencia de presión correspondiente. En este ejemplo, está dispuesta en un orificio 37a de válvula de salida de la carcasa 12 de la bomba o del cuerpo 12a de la bomba. Presenta un elemento 37.1 de válvula móvil, que coopera con un asiento 37.4 de sellado, que está formado en una parte 37.2 de asiento de sellado dispuesta aguas arriba del elemento 37.1 de válvula y fijada a la bomba. La movilidad del elemento 37.1 de válvula en dirección descendente está limitada por una contraplaca 37.5 dispuesta en una posición fija a la bomba. El orificio 37a de la válvula de salida se extiende desde una cámara 35a de boquilla de salida situada entre la boquilla 35 de salida y la carcasa 12 de la bomba o el cuerpo 12a de la bomba. The supply chamber 16 is limited towards the high-pressure zone 29 by an outlet valve 37, which opens outside the supply chamber 16 when there is a corresponding pressure difference. In this example, it is arranged in an outlet valve opening 37a of the pump housing 12 or the pump body 12a. It has a movable valve element 37.1, which cooperates with a sealing seat 37.4, which is formed in a sealing seat part 37.2 arranged upstream of the valve element 37.1 and fixed to the pump. The mobility of the valve element 37.1 in the downward direction is limited by a counter plate 37.5 arranged in a position fixed to the pump. The outlet valve opening 37a extends from an outlet nozzle chamber 35a located between the outlet nozzle 35 and the pump housing 12 or the pump body 12a.

El pistón 18 de la bomba está diseñado como un pistón escalonado. Presenta una primera sección 18.1 que apunta hacia la cámara 16 de suministro con un diámetro mayor y una segunda sección 18.2 que apunta hacia fuera de la cámara de suministro con un diámetro menor (en relación con el diámetro de la primera sección 18.1). Entre las secciones 18.1, 18.2 primera y segunda, se forma un escalón 18.3 anular que, en la Figura 2, apunta verticalmente hacia abajo. The pump piston 18 is designed as a stepped piston. It has a first section 18.1 pointing toward the supply chamber 16 with a larger diameter and a second section 18.2 pointing away from the supply chamber with a smaller diameter (relative to the diameter of the first section 18.1). Between the first and second sections 18.1, 18.2, an annular step 18.3 is formed, which, in Figure 2, points vertically downwards.

Una junta 80 de alta presión está dispuesta entre la primera sección 18.1 y la carcasa 12 de la bomba, en donde el pistón 18 de la bomba es desplazable. La junta 80 de alta presión separa herméticamente la cámara 16 de suministro de la zona 28 de baja presión. A high-pressure seal 80 is arranged between the first section 18.1 and the pump housing 12, in which the pump piston 18 can be displaced. The high-pressure seal 80 hermetically separates the supply chamber 16 from the low-pressure zone 28.

La junta 80 de alta presión puede ser, por ejemplo, un anillo de estanqueidad separado, por ejemplo, de metal o de plástico, por ejemplo, como se explica con más detalle en el documento WO 19015862 A1 del solicitante. Por otra parte, la junta de alta presión también puede ser un espacio estrecho que se extiende a lo largo de cierta longitud entre el pistón 18 de la bomba y un casquillo o entre el pistón 18 de la bomba y la carcasa 12 de la bomba, por ejemplo, como se explica con más detalle en el documento WO 06069819 A1 del solicitante. The high-pressure seal 80 may, for example, be a separate sealing ring, for example, made of metal or plastic, for example, as explained in more detail in WO 19015862 A1 of the Applicant. On the other hand, the high-pressure seal may also be a narrow space extending over a certain length between the pump piston 18 and a bushing or between the pump piston 18 and the pump housing 12, for example, as explained in more detail in WO 06069819 A1 of the Applicant.

Entre la segunda sección 18.2 y el soporte de junta 60 ya mencionado, se dispone una junta 78 de baja presión, que separa la cámara 28d de etapas de la zona 28 de baja presión de la cámara 100, que se encuentra fuera de la bomba 10 de combustible de alta presión. El pistón 18 de la bomba es desplazable en la junta 78 de baja presión. Between the second section 18.2 and the aforementioned seal support 60, a low-pressure seal 78 is arranged, which separates the stage chamber 28d from the low-pressure zone 28 of the chamber 100, which is located outside the high-pressure fuel pump 10. The pump piston 18 can be moved in the low-pressure seal 78.

El pistón 18 de la bomba está pretensado en la dirección longitudinal LA, que apunta hacia abajo en la Figura 2, por medio de una placa 19.1 de muelle fijada al pistón 18 de la bomba y un muelle 19.2 de la bomba sujeto entre la placa 19.1 de muelle y el soporte 60 de la junta. The pump piston 18 is prestressed in the longitudinal direction LA, which points downwards in Figure 2, by means of a spring plate 19.1 fixed to the pump piston 18 and a pump spring 19.2 clamped between the spring plate 19.1 and the seal support 60.

La bomba 10 de combustible de alta presión según la invención presenta una válvula 22 de limitación de presión que conecta fluídicamente la zona 29 de alta presión con la zona 28 de baja presión y se abre hacia la zona 28 de baja presión, de modo que el combustible fluye fuera de la zona 29 de alta presión hacia la zona 28 de baja presión cuando la diferencia de presión entre el combustible en la zona 29 de alta presión y el combustible en la zona 28 de baja presión supera una presión de apertura. La disposición de la válvula 22 de limitación de presión en la bomba 10 de combustible de alta presión según la invención se tratará más adelante a modo de ejemplo. The high-pressure fuel pump 10 according to the invention has a pressure limiting valve 22, which fluidically connects the high-pressure region 29 with the low-pressure region 28 and opens toward the low-pressure region 28, such that fuel flows out of the high-pressure region 29 into the low-pressure region 28 when the pressure difference between the fuel in the high-pressure region 29 and the fuel in the low-pressure region 28 exceeds an opening pressure. The arrangement of the pressure limiting valve 22 in the high-pressure fuel pump 10 according to the invention will be discussed later by way of example.

En el contexto de la invención, se prevé que la válvula 22 de limitación de presión esté fijada en un orificio 22a de válvula de limitación de presión de la carcasa 12 de bomba y que el orificio 37a de válvula de salida y el orificio 22a de válvula de limitación de presión se extiendan en planos mutuamente geométricos paralelos perpendiculares a la dirección longitudinal LA. In the context of the invention, it is provided that the pressure limiting valve 22 is fixed in a pressure limiting valve opening 22a of the pump housing 12 and that the outlet valve opening 37a and the pressure limiting valve opening 22a extend in mutually geometrically parallel planes perpendicular to the longitudinal direction LA.

En el primer ejemplo de realización según la Figura 2, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 22a de la válvula de limitación de presión están ambos orientados en un plano común que es paralelo a la dirección longitudinal LA, es decir, en el plano de dibujo de la Figura 2. In the first embodiment according to Figure 2, the orifice 37a of the outlet valve and the orifice 22a of the pressure limiting valve are both oriented in a common plane which is parallel to the longitudinal direction LA, i.e. in the drawing plane of Figure 2.

En el primer ejemplo de realización según la Figura 2, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 22a de la válvula de limitación de presión están orientados geométricamente en forma paralela entre sí, es decir, en la dirección horizontal mostrada en la Figura 2. In the first embodiment according to Figure 2, the orifice 37a of the outlet valve and the orifice 22a of the pressure limiting valve are geometrically oriented parallel to each other, i.e. in the horizontal direction shown in Figure 2.

En la ilustración de la Figura 2, el orificio 37a de la válvula de salida está dispuesto en el lado del orificio 22a de la válvula de limitación de presión opuesto a la zona 28a de amortiguación. De este modo, se minimiza la longitud de la trayectoria del flujo y, por lo tanto, la resistencia al flujo entre la válvula 22 de limitación de presión y la zona 28a de amortiguación. In the illustration of Figure 2, the outlet valve orifice 37a is arranged on the side of the pressure limiting valve orifice 22a opposite the buffer zone 28a. In this way, the flow path length and thus the flow resistance between the pressure limiting valve 22 and the buffer zone 28a is minimized.

Además del orificio 37a de la válvula de salida, se prevé además ejemplarmente que el orificio 22a de la válvula de limitación de presión se extienda también desde la cámara 35a de la boquilla de salida y que el orificio 22a de la válvula de limitación de presión esté conectado a la zona 28a de amortiguación mediante un orificio 28b de conexión de baja presión situado en la zona 28 de baja presión y orientado en la dirección longitudinal LA. El orificio 28b de conexión de baja presión puede, por ejemplo, ser coaxial con un eje longitudinal de la bomba 10 de combustible de alta presión y/o coaxial con un eje de simetría del pistón 18 de la bomba y/o del amortiguador 55 de diafragma. In addition to the outlet valve orifice 37a, it is further exemplarily provided that the pressure limiting valve orifice 22a also extends from the outlet nozzle chamber 35a and that the pressure limiting valve orifice 22a is connected to the damping region 28a via a low-pressure connection orifice 28b located in the low-pressure region 28 and oriented in the longitudinal direction LA. The low-pressure connection orifice 28b may, for example, be coaxial with a longitudinal axis of the high-pressure fuel pump 10 and/or coaxial with an axis of symmetry of the pump piston 18 and/or the diaphragm damper 55.

En particular, la boquilla 35 de salida se extiende transversalmente a la dirección de flujo a través de la salida del orificio 22a de la válvula de limitación de presión y a través de la salida del orificio 37a de la válvula de salida, de modo que el orificio 22a de la válvula de limitación de presión y el orificio 37a de la válvula de salida se comunican entre sí a través del espacio 35a de la boquilla de salida dispuesto entre la carcasa 12 de la bomba y la boquilla 35 de salida. In particular, the outlet nozzle 35 extends transversely to the flow direction through the outlet of the pressure limiting valve orifice 22a and through the outlet of the outlet valve orifice 37a, so that the pressure limiting valve orifice 22a and the outlet valve orifice 37a communicate with each other through the outlet nozzle space 35a arranged between the pump housing 12 and the outlet nozzle 35.

El diámetro (exterior) con el que la boquilla 35 de salida se fija a la carcasa 12 de la bomba en esta disposición es relativamente grande, por ejemplo, al menos tan grande como la suma del diámetro del orificio 22a de la válvula de limitación de presión (siempre: su mayor diámetro en el caso de un orificio escalonado) y el diámetro del orificio 37a de la válvula de salida (siempre: su mayor diámetro en el caso de un orificio escalonado), en particular incluso al menos tan grande como 1,2 veces esta suma. The (outer) diameter with which the outlet nozzle 35 is fixed to the pump housing 12 in this arrangement is relatively large, for example at least as large as the sum of the diameter of the orifice 22a of the pressure limiting valve (always: its largest diameter in the case of a stepped orifice) and the diameter of the orifice 37a of the outlet valve (always: its largest diameter in the case of a stepped orifice), in particular even at least as large as 1.2 times this sum.

La sección transversal del orificio 22a de la válvula de limitación de presión puede ser menor que la sección transversal del orificio 37a de la válvula de salida. The cross-section of the orifice 22a of the pressure limiting valve may be smaller than the cross-section of the orifice 37a of the outlet valve.

La sección transversal del orificio 28b de conexión de baja presión es entre un 5 % y un 35 % menor que la sección transversal del orificio 22a de la válvula de limitación de presión. The cross-section of the low-pressure connection hole 28b is between 5% and 35% smaller than the cross-section of the pressure limiting valve hole 22a.

El orificio 22a de la válvula de limitación de presión puede estar formado como un orificio ciego en donde se abre el orificio 28b de conexión de baja presión, preferiblemente en la pared del orificio en una ubicación espaciada desde el fondo del orificio 22a de la válvula de limitación de presión. The pressure limiting valve orifice 22a may be formed as a blind orifice into which the low pressure connection orifice 28b opens, preferably in the orifice wall at a location spaced from the bottom of the pressure limiting valve orifice 22a.

Puede estar previsto en este caso que un eje del orificio 22a de la válvula de limitación de presión se cruce, en particular se cruce en ángulo recto, con un eje del orificio 28b de conexión de baja presión en un punto de intersección que está separado de la base del orificio del orificio 22a de la válvula de limitación de presión por al menos una dimensión que viene dada por 0,6 veces el diámetro del orificio 28b de conexión de baja presión, en particular por 0,75 veces el diámetro del orificio 28b de conexión de baja presión. Un muelle 52 en espiral de la válvula de limitación de presión 22 puede entonces apoyarse contra el fondo del orificio 22a de la válvula de limitación de presión sin solaparse con la boca del orificio 28b de conexión de baja presión. In this case, it can be provided that an axis of the bore 22a of the pressure limiting valve intersects, in particular intersects at right angles, with an axis of the low-pressure connection bore 28b at an intersection point which is separated from the bore base of the bore 22a of the pressure limiting valve by at least one dimension which is 0.6 times the diameter of the low-pressure connection bore 28b, in particular 0.75 times the diameter of the low-pressure connection bore 28b. A spiral spring 52 of the pressure limiting valve 22 can then bear against the bottom of the bore 22a of the pressure limiting valve without overlapping the mouth of the low-pressure connection bore 28b.

La válvula 22 de limitación de presión mostrada en la Figura 2 (también puede ser la válvula 22 de limitación de presión mostrada en las Figuras 4 a 8) se muestra ampliada y a modo de ejemplo en la Figura 3. Presenta un cuerpo 38 de asiento de válvula introducido a presión en el orificio 22a de la válvula de limitación de presión o en una carcasa de la válvula de limitación de presión 22, en donde está formado un asiento 42 de válvula cónico. La válvula 22 de limitación de presión también presenta un elemento 44 de válvula, que tiene la forma de una esfera y que entra en contacto de estanqueidad con el asiento de válvula 42. El elemento 44 de válvula es presionado en la dirección de cierre por un elemento 46 de retención, y el elemento 46 de retención es presionado en la dirección de cierre por un muelle 52 en espiral. El muelle 52 en espiral se apoya en una carcasa de la válvula 22 de limitación de presión o directamente en la carcasa 12 de la bomba. El muelle 52 en espiral está en contacto con una zona 464 radialmente exterior del elemento 46 de retención. Una zona 465 radialmente interior del elemento 46 de retención está alojada por el muelle 52 en espiral. La presión de apertura de la válvula 22 de limitación de presión se define a través de la rigidez del muelle 52 en espiral y a través del área efectiva en la válvula 22 de limitación de presión, y, por lo tanto, al mismo tiempo la diferencia de presión máxima que la bomba 10 de combustible de alta presión es capaz de generar entre su entrada 11 y su salida 34. The pressure limiting valve 22 shown in Figure 2 (which can also be the pressure limiting valve 22 shown in Figures 4 to 8) is shown enlarged and by way of example in Figure 3. It has a valve seat body 38 pressed into the opening 22a of the pressure limiting valve or into a housing of the pressure limiting valve 22, wherein a conical valve seat 42 is formed. The pressure limiting valve 22 also has a valve element 44, which is in the form of a ball and which comes into sealing contact with the valve seat 42. The valve element 44 is biased in the closing direction by a retaining element 46, and the retaining element 46 is biased in the closing direction by a spiral spring 52. The spiral spring 52 rests on a housing of the pressure limiting valve 22 or directly on the pump housing 12. The spiral spring 52 is in contact with a radially outer region 464 of the retaining element 46. A radially inner region 465 of the retaining element 46 is received by the spiral spring 52. The opening pressure of the pressure limiting valve 22 is defined by the stiffness of the spiral spring 52 and by the effective area in the pressure limiting valve 22, and therefore at the same time the maximum pressure difference that the high-pressure fuel pump 10 is capable of generating between its inlet 11 and its outlet 34.

La Figura 4 muestra una vista en sección de un segundo ejemplo de realización de la invención. Difiere del primer ejemplo de realización en que solo el orificio 37a de la válvula de salida, pero no el orificio 22a de la válvula de limitación de presión se extiende desde la cámara 35a de la boquilla de salida. En lugar de ello, en este ejemplo de realización, está previsto que el orificio 22a de la válvula de limitación de presión esté cerrado en el lado de su salida 22aa con una esfera 56, en particular presionada en el orificio 22a de la válvula de limitación de presión, o un tapón 57, en particular presionado en el orificio 22a de la válvula de limitación de presión, estando el orificio 37a de la válvula de salida conectado al orificio 22a de la válvula de limitación de presión mediante un orificio 29a de conexión de alta presión situado en la zona 29 de alta presión. Figure 4 shows a sectional view of a second embodiment of the invention. It differs from the first embodiment in that only the outlet valve opening 37a, but not the pressure limiting valve opening 22a, extends from the outlet nozzle chamber 35a. Instead, in this embodiment, it is provided that the pressure limiting valve opening 22a is closed on the side of its outlet 22aa by a ball 56, in particular pressed into the pressure limiting valve opening 22a, or a plug 57, in particular pressed into the pressure limiting valve opening 22a, the outlet valve opening 37a being connected to the pressure limiting valve opening 22a by a high-pressure connection opening 29a located in the high-pressure region 29.

En este caso, puede estar previsto que el orificio 29a de conexión de alta presión se extienda desde la zona 28a de amortiguación y esté cerrado en su lado de salida 29aa con una esfera 56, en particular prensada en él, o un tapón 57, en particular prensado en él. In this case, it can be provided that the high-pressure connection opening 29a extends from the damping zone 28a and is closed on its outlet side 29aa with a ball 56, in particular pressed into it, or a plug 57, in particular pressed into it.

La boquilla 35 de salida puede diseñarse más pequeña que en el primer ejemplo de realización, por ejemplo, un diámetro (exterior) con el que la boquilla 35 de salida se fija a la carcasa 12 de la bomba en esta disposición puede ser más pequeño que la suma del diámetro del orificio 22a de la válvula de limitación de presión y el diámetro del orificio 37a de la válvula de salida, en particular incluso más pequeño que 0,9 veces esta suma. La robustez de la conexión de la boquilla 35 de salida a la carcasa 12 de la bomba aumenta de esta manera, porque mientras que las fuerzas hidráulicas que actúan sobre la boquilla 35 de salida son proporcionales al área de la sección transversal cubierta por ella, la longitud de conexión con la que la boquilla 35 de salida se fija a la carcasa 12 de la bomba es solo proporcional a la circunferencia del área de la sección transversal cubierta por ella, es decir, proporcional a la raíz cuadrada del área de la sección transversal cubierta por ella. The outlet nozzle 35 can be designed smaller than in the first embodiment, for example, an (outer) diameter with which the outlet nozzle 35 is fixed to the pump housing 12 in this arrangement can be smaller than the sum of the diameter of the orifice 22a of the pressure limiting valve and the diameter of the orifice 37a of the outlet valve, in particular even smaller than 0.9 times this sum. The robustness of the connection of the outlet nozzle 35 to the pump housing 12 is increased in this way, because while the hydraulic forces acting on the outlet nozzle 35 are proportional to the cross-sectional area covered by it, the connection length with which the outlet nozzle 35 is fixed to the pump housing 12 is only proportional to the circumference of the cross-sectional area covered by it, i.e. proportional to the square root of the cross-sectional area covered by it.

Lo que se dijo en el primer ejemplo de realización con respecto al orificio 22a de la válvula de limitación de presión, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 28b de conexión de baja presión y a las relaciones entre estos orificios también es válido en este segundo ejemplo de realización. What was said in the first embodiment with respect to the pressure limiting valve orifice 22a, the outlet valve orifice 37a and the low pressure connection orifice 28b and the relationships between these orifices also applies to this second embodiment.

El orificio 29a de conexión de alta presión puede presentar una sección transversal menor que las secciones transversales respectivas del orificio 22a de la válvula de limitación de presión, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 28b de conexión de baja presión, por ejemplo, como máximo la mitad de grande en cada caso. The high-pressure connection orifice 29a may have a smaller cross-section than the respective cross-sections of the pressure limiting valve orifice 22a, the outlet valve orifice 37a and the low-pressure connection orifice 28b, for example, at most half as large in each case.

Un eje del orificio 29a de conexión de alta presión y su eje del orificio 22a de la válvula de limitación de presión pueden intersecarse, en particular intersecarse en ángulo recto, en donde un punto de intersección de estos ejes está preferiblemente al menos a la mitad de un diámetro, en particular a un diámetro entero, del orificio 22a de la válvula de limitación de presión lejos de la salida del orificio 22a de la válvula de limitación de presión y/o en donde un punto de intersección de estos ejes está preferiblemente al menos a la mitad de un diámetro, en particular a un diámetro entero, del orificio 29a de conexión de alta presión lejos de la salida del orificio 29a de conexión de alta presión. De este modo, el orificio 22a de la válvula de limitación de presión y/o el orificio 29a de conexión de alta presión pueden cerrarse con especial facilidad en su lado de salida 29aa con una esfera 56 introducida a presión en el mismo o con un tapón 57 introducido a presión en el mismo. An axis of the high-pressure connection orifice 29a and its axis of the pressure limiting valve orifice 22a may intersect, in particular intersect at right angles, wherein a point of intersection of these axes is preferably at least half a diameter, in particular a whole diameter, of the pressure limiting valve orifice 22a remote from the outlet of the pressure limiting valve orifice 22a and/or wherein a point of intersection of these axes is preferably at least half a diameter, in particular a whole diameter, of the high-pressure connection orifice 29a remote from the outlet of the high-pressure connection orifice 29a. In this way, the pressure limiting valve orifice 22a and/or the high-pressure connection orifice 29a can be closed particularly easily on its outlet side 29aa by a ball 56 pressed into it or by a plug 57 pressed into it.

La parte a) de la Figura 5 muestra una vista en perspectiva de un cuerpo 12a de bomba semitransparente de una bomba 10 de combustible de alta presión según el tercer ejemplo de realización de la presente invención. A este respecto, los orificios, que se explican en detalle más adelante, son plenamente reconocibles en su interior. En la parte b), la Figura 5 muestra una vista en sección del tercer ejemplo de realización de la invención. Part a) of Figure 5 shows a perspective view of a semi-transparent pump body 12a of a high-pressure fuel pump 10 according to the third embodiment of the present invention. The holes, which will be explained in detail below, are clearly recognizable inside. Part b) of Figure 5 shows a sectional view of the third embodiment of the invention.

El tercer ejemplo de realización difiere de los dos primeros ejemplos de realización en que el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 22a de la válvula de limitación de presión no están orientados geométricamente paralelos entre sí. En su lugar, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 22a de la válvula de limitación de presión están orientados uno con respecto al otro en un ángulo distinto de 0°, que es de al menos 20°, por ejemplo. The third embodiment differs from the first two embodiments in that the outlet valve orifice 37a and the pressure limiting valve orifice 22a are not aligned geometrically parallel to each other. Instead, the outlet valve orifice 37a and the pressure limiting valve orifice 22a are aligned relative to each other at an angle other than 0°, which is at least 20°, for example.

En este ejemplo, se prevé, además, que el orificio 37a de la válvula de salida esté conectado al orificio 22a de la válvula de limitación de presión mediante dos orificios 29a de conexión de alta presión situados en la zona 29 de alta presión, en donde un primer orificio 29a1 de conexión de alta presión se extiende desde la zona 28a de amortiguación y está cerrado en su lado de salida 29a1a por una esfera 56 o un tapón 57 y se abre en un segundo orificio 29a2 de conexión de alta presión que, a su vez, se abre en el orificio 37a de la válvula de salida. In this example, it is further provided that the outlet valve opening 37a is connected to the pressure limiting valve opening 22a by means of two high-pressure connection openings 29a located in the high-pressure zone 29, wherein a first high-pressure connection opening 29a1 extends from the damping zone 28a and is closed on its outlet side 29a1a by a ball 56 or a plug 57 and opens into a second high-pressure connection opening 29a2 which, in turn, opens into the outlet valve opening 37a.

Lo que se dijo en el primer ejemplo de realización con respecto al orificio 22a de la válvula de limitación de presión, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 28b de conexión de baja presión y a las relaciones entre estos orificios también es válido en este tercer ejemplo de realización. What was said in the first embodiment with respect to the pressure limiting valve orifice 22a, the outlet valve orifice 37a and the low pressure connection orifice 28b and the relationships between these orifices also applies to this third embodiment.

Los orificios 29a1, 29a2 de conexión de alta presión pueden presentar cada uno una sección transversal (su diámetro mayor en el caso de un orificio escalonado) menor que las secciones transversales respectivas del orificio 22a de la válvula de limitación de presión, el orificio 37a de la válvula de salida y el orificio 28b de conexión de baja presión, por ejemplo, cada uno de ellos como máximo la mitad de grande. The high-pressure connection holes 29a1, 29a2 may each have a cross-section (their larger diameter in the case of a stepped hole) smaller than the respective cross-sections of the pressure limiting valve hole 22a, the outlet valve hole 37a and the low-pressure connection hole 28b, for example each at most half as large.

Los dos orificios 29a1,29a2 de conexión de alta presión pueden estar dispuestos en un ángulo entre sí de al menos 20°, por ejemplo, 90°. El primer orificio 29a1 de conexión de alta presión puede estar orientado en paralelo a la dirección longitudinal LA. The two high-pressure connection openings 29a1, 29a2 may be arranged at an angle to each other of at least 20°, for example, 90°. The first high-pressure connection opening 29a1 may be oriented parallel to the longitudinal direction LA.

El segundo orificio 29a2 de conexión de alta presión puede estar dispuesto en un ángulo con respecto al orificio 37a de la válvula de salida de al menos 20° y, por ejemplo, de 70° como máximo. The second high-pressure connection opening 29a2 may be arranged at an angle to the opening 37a of the outlet valve of at least 20° and, for example, at most 70°.

La Figura 6 muestra un cuarto ejemplo de realización de la invención. Difiere del primer ejemplo de realización explicado con referencia a las Figuras 2 y 3 en que el orificio 28b de conexión de baja presión no está orientado en la dirección longitudinal LA, sino en un ángulo diferente de 0°, por ejemplo, al menos 20°, por ejemplo, hasta 60°. Figure 6 shows a fourth embodiment of the invention. It differs from the first embodiment explained with reference to Figures 2 and 3 in that the low-pressure connection opening 28b is not oriented in the longitudinal direction LA, but at an angle other than 0°, for example, at least 20°, for example, up to 60°.

En este ejemplo, puede disponerse que el cuerpo 12a de la bomba presente un rebaje 13 en el lado que da a la zona 28a de amortiguación y el orificio 28b de conexión de baja presión se abra en el rebaje 13 o se extienda desde el rebaje 13 de tal manera que el rebaje 13 sea más ancho en la sección transversal por la que pasa el flujo que el orificio 28b de conexión de baja presión, por ejemplo, al menos dos veces más ancho o al menos tres veces más ancho con respecto a la sección transversal por la que pasa el flujo. In this example, it can be arranged that the pump body 12a has a recess 13 on the side facing the buffer zone 28a and the low pressure connection hole 28b opens in the recess 13 or extends from the recess 13 in such a way that the recess 13 is wider in the cross section through which the flow passes than the low pressure connection hole 28b, for example at least twice as wide or at least three times as wide with respect to the cross section through which the flow passes.

La Figura 7 muestra un quinto ejemplo de realización de la invención. Difiere del segundo ejemplo de realización explicado con referencia a las Figuras 3 y 4 en que el orificio 28b de conexión de baja presión no está orientado en la dirección longitudinal LA, sino en un ángulo diferente de 0°, por ejemplo, al menos 20°, por ejemplo, hasta 60°. Figure 7 shows a fifth embodiment of the invention. It differs from the second embodiment explained with reference to Figures 3 and 4 in that the low-pressure connection opening 28b is not oriented in the longitudinal direction LA, but at an angle other than 0°, for example, at least 20°, for example, up to 60°.

En este ejemplo, se puede prever que el tapón 57, que cierra el orificio 22a de la válvula de limitación de presión, también cierre el orificio 29a de conexión de alta presión, es decir, que sea idéntico en diseño al tapón 57, que cierra el orificio 29a de conexión de alta presión. In this example, it can be provided that the plug 57, which closes the opening 22a of the pressure limiting valve, also closes the high-pressure connection opening 29a, i.e. it is identical in design to the plug 57, which closes the high-pressure connection opening 29a.

En particular, se puede prever que este componente también forme parte de la válvula 22 de limitación de presión, por ejemplo, el cuerpo 38 de asiento de la válvula de la válvula 22 de limitación de presión. In particular, it can be provided that this component also forms part of the pressure limiting valve 22, for example, the valve seat body 38 of the pressure limiting valve 22.

La Figura 8 muestra un sexto ejemplo de realización de la invención. Difiere del segundo ejemplo de realización de la invención explicado con referencia a las Figuras 3 y 4 en que el orificio 22a de la válvula de limitación de presión está diseñado como un orificio escalonado, con una primera sección 22.1, que presenta un diámetro mayor y apunta hacia su salida 22aa, a la izquierda en la Figura 8, y una segunda sección 22.3, que presenta un diámetro menor y apunta hacia el orificio 28b de conexión de baja presión, a la derecha en la Figura 8, y con un escalón anular 22.2 formado entre la primera sección 22.1 y la segunda sección 22.3, apoyándose el muelle 52 en espiral en el escalón anular 22.2. Figure 8 shows a sixth embodiment of the invention. It differs from the second embodiment of the invention explained with reference to Figures 3 and 4 in that the orifice 22a of the pressure limiting valve is designed as a stepped orifice, with a first section 22.1, which has a larger diameter and points towards its outlet 22aa, on the left in Figure 8, and a second section 22.3, which has a smaller diameter and points towards the low-pressure connection orifice 28b, on the right in Figure 8, and with an annular step 22.2 formed between the first section 22.1 and the second section 22.3, the spiral spring 52 resting on the annular step 22.2.

La sección transversal de la primera sección 22.1 puede ser, por ejemplo, al menos dos veces mayor que la sección transversal de la segunda sección 22.3. The cross-section of the first section 22.1 may be, for example, at least twice as large as the cross-section of the second section 22.3.

También se puede prever, en este ejemplo, que el cuerpo 12a de la bomba presente un rebaje 13 en el lado que da a la zona 28a de amortiguación y que el orificio 28b de conexión de baja presión se abra en el rebaje 13 o se extienda desde el rebaje 13 de tal manera que el rebaje 13 sea más ancho en la sección transversal por la que pasa el flujo que el orificio 28b de conexión de baja presión, por ejemplo, al menos dos veces más ancho o al menos tres veces más ancho con respecto a la sección transversal por la que pasa el flujo. It can also be provided in this example that the pump body 12a has a recess 13 on the side facing the buffer zone 28a and that the low-pressure connection hole 28b opens in the recess 13 or extends from the recess 13 in such a way that the recess 13 is wider in the cross-section through which the flow passes than the low-pressure connection hole 28b, for example at least twice as wide or at least three times as wide with respect to the cross-section through which the flow passes.

Claims

1. High-pressure fuel pump (10) for a fuel system for an internal combustion engine, with an inlet (11) for supplying fuel, with an outlet (34) for discharging compressed fuel, with a pump housing (12), a supply chamber (16) arranged in the pump housing (12), with a pump piston (18) which can be displaced in the pump housing (12) along a longitudinal direction (LA) and which delimits the supply chamber (16), with an inlet valve (14) arranged between the inlet (11) and the supply chamber (16) and opens towards the supply chamber (16), with an outlet valve (37) arranged between the supply chamber (16) and the outlet (34) and opens away from the supply chamber (16), with a high-pressure zone (29) fluidically extending between the outlet valve (20) and the outlet (34), with a zone (28) low pressure extending fluidically between the inlet (11) and the intake valve (14), and with a pressure limiting valve (22) fluidically connecting the high pressure zone (29) with the low pressure zone (28) and opening towards the low pressure zone (28), so that fuel flows from the high pressure zone (29) to the low pressure zone (28) when the pressure difference between the fuel in the high pressure zone (29) and the fuel in the low pressure zone (28) exceeds an opening pressure, wherein the pump housing (12) comprises a pump body (12a) and a pump cover (12b) which are connected to each other, wherein the pump body (12a) and the pump cover (12b) delimit a damping zone (28a) belonging to the low pressure zone (28), wherein at least one damper (55) is arranged diaphragm, wherein the pressure limiting valve (22) fluidically connects the high pressure zone (29) with the buffer zone (28a) and opens towards the buffer zone (28a), such that fuel flows from the high pressure zone (29) to the buffer zone (28a) when the pressure difference between the fuel in the high pressure zone (29) and the fuel in the low pressure zone (28) exceeds the opening pressure, wherein the outlet valve (37) is fixed in an outlet valve port (37a) of the pump housing (12), wherein the pressure limiting valve (22) is fixed in a pressure limiting valve port (22a) of the pump housing (12) and wherein the outlet valve port (37a) and the pressure limiting valve port (22a) extend in geometrically parallel planes perpendicular to the longitudinal direction (LA), wherein the orifice (22a) of the pressure limiting valve is connected to the damping zone (28a) by means of a low pressure connection orifice (28b) located in the low pressure zone (28) and characterized in that the cross section of the low pressure connection orifice (28b) is between 5% and 35% smaller than the cross section of the orifice (22a) of the pressure limiting valve.

2. High-pressure fuel pump (10) according to claim 1, wherein the orifice (37a) of the outlet valve and the orifice (22a) of the pressure limiting valve are oriented geometrically parallel to each other.

3. High-pressure fuel pump (10) according to claim 1, wherein the orifice (37a) of the outlet valve and the orifice (22a) of the pressure limiting valve are oriented at an angle other than 0° relative to each other.

4. High-pressure fuel pump (10) according to any one of claims 1 to 3, wherein the outlet (34) is formed as an outlet nozzle (35) fixed to the pump housing (12), and an outlet nozzle space (35a) is formed between the pump housing (12) and the outlet nozzle (35), wherein the outlet valve hole (37a) and the pressure limiting valve hole (22a) both extend from the outlet nozzle space (35a).

5. High-pressure fuel pump (10) according to any one of claims 1 to 3, wherein the outlet (34) is formed as an outlet nozzle (35) fixed to the pump housing (12), and an outlet nozzle space (35a) is formed between the pump housing (12) and the outlet nozzle (35), wherein the outlet valve orifice (37a) extends from the outlet nozzle space (35a) and the pressure limiting valve orifice (22a) does not extend from the outlet nozzle space (35a), wherein the pressure limiting valve orifice (22a) is closed on its outlet (22aa) side with a ball (56) or a plug (57), wherein the outlet valve orifice (37a) is connected to the pressure limiting valve orifice (22a) by a high-pressure connection orifice (29a) located thereon. in the high pressure zone (29).

6. High-pressure fuel pump (10) according to claim 5, wherein the high-pressure connection opening (29a) extends from the damping zone (28a) and is closed on its outlet side (29aa) with a sphere (56) or a plug (57).

7. High-pressure fuel pump (10) according to any one of claims 5 or 6, wherein the outlet valve port (37a) is connected to the pressure limiting valve port (22a) by two high-pressure connection ports (29a) located in the high-pressure zone (29), wherein a first high-pressure connection port (29a1) extends from the buffer zone (28a) and is closed on its outlet side (29a1a) by a ball (56) or a plug (57) and opens into a second high-pressure connection port (29a2) which, in turn, opens into the outlet valve port (37a).

8. High pressure fuel pump (10) according to any of the preceding claims, wherein the low pressure connection port (28a) is oriented in the longitudinal direction (LA) or at an angle of 0° to 60° with respect to the longitudinal direction (LA).

9. High-pressure fuel pump (10) according to claim 8, wherein the pump body (12a) has a recess (13) on the side facing the damping zone (28a), wherein the low-pressure connection hole (28b) opens in the recess (13) such that the recess (13) is wider in cross-section than the low-pressure connection hole (28b).

10. High-pressure fuel pump (10) according to any one of claims 1 to 9, wherein the pressure limiting valve (22) has a valve seat body (38) which is pressed into the opening (22a) of the pressure limiting valve or into a housing of the pressure limiting valve (22), wherein a conical valve seat (42) is formed, wherein the pressure limiting valve (22) has a valve element (44) which is spherical and comes into sealing contact with the valve seat (42), wherein the valve element (44) is pressed in the closing direction by a retaining element (46), wherein the retaining element (46) is pressed in the closing direction by a spiral spring (52), wherein the spiral spring (52) rests on a housing of the pressure limiting valve (22) or on the pump housing (12) and wherein the spring (52) spirally rests on a radially outer region (464) of the retaining element (46), wherein the spiral spring (52) receives a radially inner region (465) of the retaining element (46).

11. High-pressure fuel pump (10) according to any of claims 5, 6 or 7; and additionally also according to claim 10, wherein the valve seat body (38) simultaneously forms the plug (57) closing the orifice (22a) of the pressure limiting valve and/or simultaneously forms the plug (57) closing the high-pressure connection orifice (29a).

12. High-pressure fuel pump (10) according to any one of claims 1, 2, 5, 6 or 7; and additionally also according to claim 10, wherein the orifice (22a) of the pressure limiting valve is designed as a stepped orifice, with a first portion (22.1) having a larger diameter and pointing towards its outlet (22aa), and with a second portion (22.3), which has a smaller diameter and points towards the low-pressure connection orifice (28b), and with an annular step (22.2) formed between the first portion (22.1) and the second portion (22.3), wherein the spiral spring (52) rests on the annular step (22.2).

13. High-pressure fuel pump (10) according to claim 12, wherein the pump body (12a) has a recess (13) on the side facing the buffer zone (28a), wherein the low-pressure connection hole (28b) opens in the recess (13) such that the recess (13) is wider than the low-pressure connection hole (28b) in the cross section through which the flow passes.