WO2013127545A1 - Kraftstoffpumpe - Google Patents

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WO2013127545A1
WO2013127545A1 PCT/EP2013/050134 EP2013050134W WO2013127545A1 WO 2013127545 A1 WO2013127545 A1 WO 2013127545A1 EP 2013050134 W EP2013050134 W EP 2013050134W WO 2013127545 A1 WO2013127545 A1 WO 2013127545A1
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fuel pump
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Friedrich Boecking
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/34—Varying fuel delivery in quantity or timing by throttling of passages to pumping elements or of overflow passages, e.g. throttling by means of a pressure-controlled sliding valve having liquid stop or abutment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F02M59/367—Pump inlet valves of the check valve type being open when actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0033—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
    • F02M63/0036—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat with spherical or partly spherical shaped valve member ends

Definitions

  • the present invention relates to a fuel pump with a covered by a pump cylinder head and a cylinder bore having pump cylinder, wherein in the cylinder bore, a pump piston is arranged translationally movable, wherein in the cylinder bore one of the
  • Pump cylinder head and the pump piston limited pump working space is formed, which is connected via an arranged in the pump cylinder head inlet valve to a fuel supply, and wherein the inlet valve is electromagnetically actuated a valve pin and a valve closing member.
  • Such a fuel pump is known from DE 10 2006 013 703 A1.
  • This fuel pump has an electromagnetically actuated inlet valve, which has a valve disc connected to a valve pin.
  • Valve disc cooperates with a valve seat, which is incorporated in an intake valve housing.
  • the intake valve housing is in turn incorporated in a recess in a pump cylinder head of the fuel pump.
  • the inlet valve housing is held by a screw plug in the recess of the pump cylinder head, wherein the holder must be formed gas-tight or liquid-tight overall.
  • the valve seat must be aligned exactly with the valve disk in order to be able to provide a reliably operating or sealing valve device in this area.
  • the invention has for its object to provide a fuel pump having a reliable and inexpensive implementable metering device for fuel in a pump working space. Disclosure of the invention
  • Valve pin is independent valve ball, which cooperates with an annular, incorporated in the pump cylinder head valve seat.
  • a separate inlet valve housing is saved, which has to be manufactured with the correspondingly necessary precision and fastened in the pump cylinder head. Furthermore, it is because of that
  • the interacting valve ball are independent components, the alignment of the valve seat to the guide for the valve pin unproblematic, since at least a small offset has no adverse consequences for the sealing behavior of the valve ball with respect to the valve seat.
  • the annular can be
  • Valve seat easily into the pump cylinder head, for example, when editing the guide for the valve pin, incorporate. Under certain circumstances, it is even possible to perform the machining with a single, appropriately trained tool.
  • the separation of the valve ball and the valve pin has the further advantage that the inlet valve can be easily mounted without a subsequently explained anchors of the
  • Electromagnet must be subsequently pressed onto the valve pin.
  • valve ball interacts directly or indirectly with a valve spring arranged in the pump working space.
  • Valve spring pushes the valve ball in non-actuated valve pin in the
  • valve spring can in principle be supported on the pump cylinder, the cylinder bore or the pump piston in any desired manner.
  • valve spring is supported on an annular shoulder of the pump piston designed as a stepped piston.
  • valve spring Upward movement of the pump piston, the valve spring is compressed and thus the valve ball is pressed firmly into the valve seat. Conversely, when introduced by a downward movement of the pump piston
  • valve ball cooperates with a valve ball holder in the pump working space or the
  • Cylinder bore is movably guided and that the valve spring itself
  • valve ball holder supported opposite to the annular shoulder on the valve ball holder.
  • valve spring interacts directly with the valve ball and pushes it into the valve seat.
  • the designated valve ball holder is arranged between the valve ball and the valve spring, on the one hand forms the system for the valve spring and on the other hand, a precise guide for the valve ball.
  • valve ball holder has a
  • Ball socket in which the valve ball is inserted with a partial circumference. This embodiment ensures reliable guidance of the valve ball with respect to the valve seat, wherein the ball socket can be designed so that small lateral movements of the valve ball to compensate for small
  • valve ball holder has a
  • Ball socket comprehensive guide ring which forms the plant for the valve spring.
  • the guide ring forms the guide of the valve ball holder in the cylinder bore of the pump cylinder, so that in this respect a
  • Double functionality is given.
  • the guide ring on breakthroughs.
  • the apertures allow unimpeded fuel exchange between the pump work space divided by the valve ball retainer.
  • the valve pin has a cooperating with the valve ball ball socket.
  • the spherical shell reduces on the one hand the surface pressure between the valve ball and the valve pin and also represents another guide for the valve ball.
  • the spherical shell can be designed so that small lateral movements of the valve ball to compensate for tolerances against the valve pin are possible.
  • the electromagnet has a on the
  • Magnetic core can be provided, which further simplifies the manufacture and assembly of the intake valve.
  • the magnetic core is fixed by a clamping nut on the pump cylinder head.
  • the fuel pump is a PF pump.
  • FIG. 1 shows a section through a partially illustrated fuel pump.
  • the fuel pump partially shown in Figure 1 in a sectional view is part of a fuel injection system for an internal combustion engine, in particular for a self-igniting internal combustion engine operated with diesel fuel.
  • the fuel injection system has a fuel tank, from which fuel is withdrawn by means of a low-pressure pump and is conveyed via a filter into a pump interior of the fuel pump 1 designed as a high-pressure pump.
  • the fuel pump 1 has one in the region of
  • the fuel pump 1 is preferably designed in a type PF.
  • a pump piston 2 is translationally moved up and down via a roller tappet. From this pump piston 2 is introduced into a pump working chamber 3 fuel via a
  • High-pressure line 4 in which a schematically illustrated check valve 5 is inserted, promoted fuel under high pressure of for example 1600 bar in a high-pressure accumulator. From the high-pressure accumulator stored there fuel from fuel injectors for injection in each associated combustion chambers of the internal combustion engine is removed.
  • the subject of the present invention relates to a portion of the fuel pump 1, in which an inlet valve 6 is installed, with which the fuel to be filled into the pump working space 3 from the pump interior is metered.
  • the fuel pump 1 has a pump cylinder 7 which is formed integrally with the pump cylinder 7
  • the inlet valve 6 has one of an electromagnet actuated
  • Valve pin 9 which cooperates with a valve ball 10.
  • the valve ball 10 is disposed in the pump working space 3 and is provided by a valve spring 1 1, which is supported on an annular shoulder 12 of the stepped piston designed as a pump piston 2, pressed with the involvement of a valve ball holder 13 against an incorporated in the pump cylinder head 8 valve seat 14.
  • the valve ball holder 13 has a ball socket 15 into which the valve ball 10 is inserted with its approximately half its circumference.
  • the ball socket 15 is of a
  • the spring stiffness of the valve spring 11 is dimensioned so that during a downward movement of the pump piston 2 from the pump interior fuel via a fuel supply channels forming 18 a,
  • the channel 18 b is fed into an annular space 19 which surrounds the valve pin 9 in its valve seat 14 adjacent area.
  • the channel 18a forms the supply channel connected to the pump interior, which is connected via an annular channel 30 with preferably a plurality of recessed channels 18b in the pump cylinder head 8.
  • Electromagnetically actuated valve pin 9 is moved down and prevents the interaction of the valve ball 10 with the valve seat 14. As a result, fuel can also be diverted along the valve seat 14 and the annular space 19 into the channels 18a, 18b during an upward movement of the pump piston 2 become.
  • the channel 18a is connected to an overflow valve which opens above a fuel pressure generated by the low-pressure pump and then the fuel is returned to the fuel tank.
  • the valve pin 9 is connected to the electromagnetic actuation with an armature 20 of an electromagnet, which further comprises a magnetic core 21. In a recess of the magnetic core 21 is inserted into a magnetic coil 23 which is connected to an electrical plug connection 22. At a
  • Magnet core 21 moves and thus displaces the valve pin 9 in the direction of the pump working space 23.
  • a guide sleeve 24 for guiding the valve pin 9 can in the magnetic core 21, a guide sleeve 24 for guiding the valve pin 9
  • the magnetic core 21 is of a
  • the magnetic core 21 is pressed with a fastening sleeve 26 or otherwise connected.
  • the magnetic core 21 and the mounting sleeve 26 may also be integrally formed and the mounting sleeve 26 acts with the
  • the mounting sleeve 26 is closed in the region above the armature 20 by a cover 27, wherein between the cover 27 and the armature 20, a compression spring 28 is arranged, which has a much lower spring stiffness than the valve spring 1 1 and only serves to anchor 20 and the associated valve pin 9 in the non-energized state of the solenoid 23 to press the valve pin 9 with a small force against the valve ball 10.
  • valve pin 9 and the valve ball 10
  • the valve pin 9 has a spherical shell 29, the surface pressure between the valve pin 9 and the
  • Valve ball 10 reduces.

Landscapes

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

Description

Titel:
Kraftstoffpumpe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe mit einem von einem Pumpenzylinderkopf abgedeckten und eine Zylinderbohrung aufweisenden Pumpenzylinder, wobei in der Zylinderbohrung ein Pumpenkolben translatorisch bewegbar angeordnet ist, wobei in der zylinderbohrung ein von dem
Pumpenzylinderkopf und dem Pumpenkolben begrenzter Pumpenarbeitsraum gebildet ist, der über ein in dem Pumpenzylinderkopf angeordnetes Einlassventil mit einer Kraftstoffzuführung verbunden ist, und wobei das Einlassventil elektromagnetisch betätigt einen Ventilbolzen und ein Ventilschließglied aufweist.
Stand der Technik
Eine derartige Kraftstoffpumpe ist aus der DE 10 2006 013 703 A1 bekannt. Diese Kraftstoffpumpe weist ein elektromagnetisch betätigtes Einlassventil auf, das einen mit einem Ventilbolzen verbundenen Ventilteller aufweist. Der
Ventilteller wirkt mit einem Ventilsitz zusammen, der in ein Einlassventilgehäuse eingearbeitet ist. Das Einlassventilgehäuse ist seinerseits in eine Ausnehmung in einem Pumpenzylinderkopf der Kraftstoffpumpe eingebaut. Dabei wird das Einlassventilgehäuse von einer Verschlussschraube in der Ausnehmung des Pumpenzylinderkopfs gehalten, wobei die Halterung insgesamt gasdicht bzw. flüssigkeitsdicht ausgebildet sein muss. Schließlich muss der Ventilsitz genau zu dem Ventilteller ausgerichtet sein, um in diesem Bereich eine zuverlässig arbeitende beziehungsweise abdichtende Ventileinrichtung bereitstellen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe bereitzustellen, die eine zuverlässige und kostengünstig umsetzbare Zumesseinrichtung für Kraftstoff in einen Pumpenarbeitsraum aufweist. Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Ventilschließglied eine von dem
Ventilbolzen unabhängige Ventilkugel ist, die mit einem ringförmigen, in den Pumpenzylinderkopf eingearbeiteten Ventilsitz zusammenwirkt. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits ein eigenständiges Einlassventilgehäuse eingespart, das mit der entsprechend notwendigen Präzision gefertigt und in dem Pumpenzylinderkopf befestigt werden muss. Weiterhin ist dadurch, dass der
Ventilbolzen und die mit dem Ventilsitz in dem Pumpenzylinderkopf
zusammenwirkende Ventilkugel eigenständige Bauteile sind, die Ausrichtung des Ventilsitzes zu der Führung für den Ventilbolzen unproblematisch, da zumindest ein geringer Versatz keine nachteiligen Folgen für das Dichtverhalten der Ventilkugel in Bezug zu dem Ventilsitz hat. Weiterhin lässt sich der ringförmige
Ventilsitz problemlos in den Pumpenzylinderkopf, beispielsweise bei der Bearbeitung der Führung für den Ventilbolzen, einarbeiten. Hierbei ist es unter Umständen sogar möglich, die Bearbeitung mit einem einzigen, entsprechend ausgebildeten Werkzeug vorzunehmen. Die Trennung der Ventilkugel und des Ventilbolzens hat weiterhin den Vorteil, dass das Einlassventil einfach montiert werden kann, ohne dass ein nachfolgend noch erläuterter Anker des
Elektromagneten nachträglich auf den Ventilbolzen aufgepresst werden muss.
In Weiterbildung der Erfindung wirkt die Ventilkugel direkt oder indirekt mit einer in dem Pumpenarbeitsraum angeordneten Ventilfeder zusammen. Die
Ventilfeder drückt die Ventilkugel bei nicht betätigten Ventilbolzen in den
Ventilsitz. Dazu kann die Ventilfeder grundsätzlich in beliebiger Art und Weise an dem Pumpenzylinder, der Zylinderbohrung oder dem Pumpenkolben abgestützt sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Ventilfeder auf einem Ringabsatz des als Stufenkolben ausgebildeten Pumpenkolbens abgestützt. Diese Art der
Abstützung ist einfach umsetzbar, indem bei der Bearbeitung des
Pumpenkolbens der Ringabsatz in diesen eingearbeitet wird. Dabei wird zudem durch diese Ausgestaltung die zuverlässige Funktion des Einlassventils unter stützt, indem bei einer Pumpbewegung des Pumpenkolbens, bei der der in dem Pumpenarbeitsraum befindliche Kraftstoff über ein Rückschlagventil in einen Hochdruckspeicher gefördert wird, durch die damit einhergehende
Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens die Ventilfeder komprimiert wird und somit die Ventilkugel fest in den Ventilsitz gedrückt wird. Umgekehrt wird bei einer durch eine Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens eingeleiteten
Saugbewegung, bei der Kraftstoff von der Kraftstoffzuführung entlang des Ventilsitzes in den Pumpenarbeitsraum eingebracht wird, die von der Ventilfeder ausgeübte Federkraft reduziert.
In Weiterbildung der Erfindung wirkt die Ventilkugel mit einem Ventilkugelhalter zusammen, der in dem Pumpenarbeitsraum beziehungsweise der
Zylinderbohrung bewegbar geführt ist und dass die Ventilfeder sich
gegenüberliegend zu dem Ringabsatz an dem Ventilkugelhalter abstützt.
Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Ventilfeder direkt mit der Ventilkugel zusammenwirkt und diese in den Ventilsitz drückt. Bevorzugt ist aber zwischen der Ventilkugel und der Ventilfeder der bezeichnete Ventilkugelhalter angeordnet, der einerseits die Anlage für die Ventilfeder und andererseits eine präzise Führung für die Ventilkugel bildet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilkugelhalter eine
Kugelpfanne auf, in der die Ventilkugel mit einem Teilumfang eingesetzt ist. Diese Ausgestaltung gewährleistet eine zuverlässige Führung der Ventilkugel im Bezug zu dem Ventilsitz, wobei die Kugelpfanne so ausgebildet sein kann, dass geringe seitliche Bewegungen der Ventilkugel zum Ausgleich von geringen
Bearbeitungstoleranzen der Bauteile möglich sind. Durch diese Ausgestaltung ist die zuverlässige Führung der Ventilkugel bei der Möglichkeit von dem Ausgleich von geringen Fluchtungsfehlern ermöglicht. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilkugelhalter einen die
Kugelpfanne umfassenden Führungsring auf, der die Anlage für die Ventilfeder bildet. Gleichzeitig bildet der Führungsring die Führung des Ventilkugelhalters in der Zylinderbohrung des Pumpenzylinders, so dass diesbezüglich eine
Doppelfunktionalität gegeben ist. ln Weiterbildung der Erfindung weist der Führungsring Durchbrüche auf. Die Durchbrüche ermöglichen einen ungehinderten Kraftstoffaustausch zwischen den durch den Ventilkugelhalter unterteilten Pumpenarbeitsraum. In Weiterbildung der Erfindung weist der Ventilbolzen eine mit der Ventilkugel zusammenwirkende Kugelschale auf. Die Kugelschale verringert einerseits die Flächenpressung zwischen der Ventilkugel und dem Ventilbolzen und stellt zudem eine weitere Führung für die Ventilkugel dar. Dabei kann die Kugelschale so ausgebildet sein, dass geringe seitliche Bewegungen der Ventilkugel zum Ausgleich von Toleranzen gegenüber dem Ventilbolzen möglich sind.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Elektromagnet einen an dem
Pumpenzylinderkopf angeordneten Magnetkern mit einer Magnetspule und einen mit dem Ventilbolzen verbundenen Anker auf. Durch diese Integration des Magnetkerns direkt in den Pumpenzylinderkopf braucht für diesen kein eigenes
Magnetkerngehäuse vorgesehen werden, was die Fertigung und Montage des Einlassventils weiter vereinfacht. Bevorzugt wird der Magnetkern von einer Spannmutter an dem Pumpenzylinderkopf festgelegt. In Weiterbildung der Erfindung ist die Kraftstoffpumpe eine PF-Pumpe.
Insbesondere bei einer solchen Pumpe, die einen Antrieb mit einer Übersetzung von 0,5 gegenüber der Brennkraftmaschine aufweist, ist das erfindungsgemäße Einlassventil vorteilhaft umsetzbar. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in der einzigen Figur dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Es zeigt:
Figur 1 einen Schnitt durch eine teilweise dargestellte Kraftstoffpumpe.
Ausführungsform der Erfindung Die in Figur 1 in einer Schnittdarstellung teilweise dargestellte Kraftstoffpumpe ist Teil eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine mit Dieselkraftstoff betriebene selbstzündende Brennkraftmaschine. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist einen Kraftstofftank auf, aus dem mittels einer Niederdruckpumpe Kraftstoff entnommen wird und über einen Filter in einen Pumpeninnenraum der als Hochdruckpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpe 1 gefördert wird. Die Kraftstoffpumpe 1 weist eine im Bereich des
Pumpeninnenraums gelagerte Nockenwelle auf, die von der Brennkraftmaschine im Bezug zu deren Kurbelwelle beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von 0,5 angetrieben wird. Dabei ist die Kraftstoffpumpe 1 bevorzugt in einer Bauart PF ausgebildet.
Von der Nockenwelle der Kraftstoffpumpe 1 wird über einen Rollenstößel ein Pumpenkolben 2 translatorisch auf und ab bewegt. Von diesem Pumpenkolben 2 wird in einen Pumpenarbeitsraum 3 eingebrachter Kraftstoff über eine
Hochdruckleitung 4, in die ein schematisch dargestelltes Rückschlagventil 5 eingesetzt ist, Kraftstoff unter hohem Druck von beispielsweise 1600 bar in einen Hochdruckspeicher gefördert. Aus dem Hochdruckspeicher wird der dort gespeicherte Kraftstoff von Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in jeweils zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine gesteuert entnommen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft einen Teilbereich der Kraftstoffpumpe 1 , in dem ein Einlassventil 6 verbaut ist, mit dem der in den Pumpenarbeitsraum 3 aus dem Pumpeninnenraum einzufüllende Kraftstoff zugemessen wird. Die Kraftstoffpumpe 1 weist einen Pumpenzylinder 7 auf, der von einem einstückig mit dem Pumpenzylinder 7 ausgebildeten
Pumpenzylinderkopf 8 abgedeckt ist. In einer Zylinderbohrung 17des
Pumpenzylinders 7 ist der Pumpenkolben 2 von der Nockenwelle translatorisch auf und ab bewegbar, während in den Pumpenzylinderkopf 8 das Einlassventil 6 eingebaut ist.
Das Einlassventil 6 weist einen von einem Elektromagneten betätigten
Ventilbolzen 9 auf, der mit einer Ventilkugel 10 zusammenwirkt. Die Ventilkugel 10 ist in dem Pumpenarbeitsraum 3 angeordnet und wird von einer Ventilfeder 1 1 , der sich auf einem Ringabsatz 12 des als Stufenkolben ausgebildeten Pumpenkolben 2 abstützt, unter Einschaltung eines Ventilkugelhalters 13 gegen ein in den Pumpenzylinderkopf 8 eingearbeiteten Ventilsitz 14 gedrückt. Der Ventilkugelhalter 13 weist eine Kugelpfanne 15 auf, in die die Ventilkugel 10 mit etwa ihrem hälftigen Teilumfang eingesetzt ist. Die Kugelpfanne 15 ist von einem
Führungsring 16 eingefasst, wobei der Führungsring 16 einerseits die Anlage für die Ventilfeder 1 1 bildet und andererseits die Führung des Ventilkugelhalters 13 in der Zylinderbohrung 17 darstellt. Die Federsteifigkeit der Ventilfeder 11 ist so bemessen, dass bei einer Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens 2 aus dem Pumpeninnenraum Kraftstoff über eine Kraftstoffzuführung bildende Kanäle 18a,
18b in einen Ringraum 19 zugeführt wird, der den Ventilbolzen 9 in dessen dem Ventilsitz 14 benachbarten Bereich umgibt. Der Kanal 18a bildet den mit dem Pumpeninnenraum verbundenen Zuführkanal, der über einen Ringkanal 30 mit vorzugsweise mehreren in dem Pumpenzylinderkopf 8 eingelassenen Kanälen 18b verbunden ist.
Wird - wie ausgeführt - der Pumpenkolben 2 abwärts bewegt, ist der
Kraftstoff druck in den Kanälen 18a, 18b und dem Ringraum 19 so hoch, dass die Ventilkugel 10 gegen die Kraft der Ventilfeder 11 aufgestoßen wird, und Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 3 einströmt.
Wird nun der Pumpenkolben 2 nach Durchlaufen eines unteren Totpunktes (UT) wieder translatorisch aufwärts bewegt, wird im unbetätigten Ruhezustand des Einlassventils 6 die Ventilkugel 10 in den Ventilsitz 14 gedrückt und das
Abströmen von Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 3 über den Ringraum 19 und die Kanäle 18a, 18b ist unterbunden. Stattdessen wird der in dem
Pumpenarbeitsraum 3 befindliche Kraftstoff durch die Hochdruckleitung 4 und über das Rückschlagventil 5 in dem Hochdruckspeicher gefördert. Gesteuert wird die in den Hochdruckspeicher geförderte Kraftstoffmenge durch das elektromagnetisch betätigte Einlassventil 6, indem nämlich der
elektromagnetisch betätigbare Ventilbolzen 9 nach unten gefahren wird und das Zusammenwirken der Ventilkugel 10 mit dem Ventilsitz 14 verhindert. Dadurch kann auch bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 2 Kraftstoff entlang des Ventilsitzes 14 und des Ringraums 19 in die Kanäle 18a, 18b abgesteuert werden. Um diesen Absteuervorgang zu ermöglichen, ist beispielsweise der Kanal 18a mit einem Überströmventil verbunden, das oberhalb eines von der Niederdruckpumpe erzeugten Kraftstoffdruckes öffnet und über das dann Kraftstoff in den Kraftstofftank zurückgeführt wird.
Der Ventilbolzen 9 ist zur elektromagnetischen Betätigung mit einem Anker 20 eines Elektromagneten verbunden, der weiterhin einen Magnetkern 21 aufweist. In eine Ausnehmung des Magnetkerns 21 ist in eine Magnetspule 23 eingesetzt, die mit einem elektrischen Steckanschluss 22 verbunden ist. Bei einer
Bestromung der Magnetspule 23 wird der Anker 20 in Richtung auf den
Magnetkern 21 bewegt und verschiebt somit den Ventilbolzen 9 in Richtung zu dem Pumpenarbeitsraum 23. Zur exakten und dichten Führung des Ventilbolzens 9 kann in den Magnetkern 21 eine Führungshülse 24 zur Führung des
Ventilbolzens 9 eingelassen sein. Der Magnetkern 21 wird von einer
Spannmutter 25 mit dem Pumpenzylinderkopf 8 fest verschraubt. Dabei ist der Magnetkern 21 mit einer Befestigungshülse 26 verpresst oder sonst wie verbunden. Der Magnetkern 21 und die Befestigungshülse 26 können auch einstückig ausgebildet sein und die Befestigungshülse 26 wirkt mit der
Spannmutter 25 zusammen. Die Befestigungshülse 26 ist im Bereich oberhalb des Ankers 20 von einem Deckel 27 verschlossen, wobei zwischen dem Deckel 27 und dem Anker 20 eine Druckfeder 28 angeordnet ist, die eine deutlich geringere Federsteifigkeit als die Ventilfeder 1 1 aufweist und nur dazu dient, den Anker 20 und den damit verbundenen Ventilbolzen 9 im nicht bestromten Zustand der Magnetspule 23 den Ventilbolzen 9 mit einer geringen Kraft gegen die Ventilkugel 10 zu drücken. Im Bereich des Zusammenwirkens des
Ventilbolzens 9 und der Ventilkugel 10 weist der Ventilbolzen 9 eine Kugelschale 29 auf, die die Flächenpressung zwischen dem Ventilbolzen 9 und der
Ventilkugel 10 herabsetzt.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffpumpe (1) mit einem von einem Pumpenzylinderkopf (8)
abgedeckten und eine Zylinderbohrung (17) aufweisenden
Pumpenzylinder (7), wobei in der Zylinderbohrung (17) ein
Pumpenkolben (2) translatorisch bewegbar angeordnet ist, wobei in dem Zylinderbohrung (17) ein von dem Pumpenzylinderkopf (8) und dem Pumpenkolben (2) begrenzter Pumpenarbeitsraum (3) gebildet ist, der über ein in dem Pumpenzylinderkopf (8) angeordnetes Einlassventil (6) mit einer Kraftstoffzuführung verbunden ist, und wobei das Einlassventil (6) elektromagnetisch betätigt einen Ventilbolzen (9) und ein
Ventilschließglied aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied eine von dem Ventilbolzen (9) unabhängige Ventilkugel (10) ist und dass die
Ventilkugel (10) mit einem ringförmigen, in den Pumpenzylinderkopf (8) eingearbeiteten Ventilsitz (14) zusammenwirkt.
2. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkugel (10) direkt oder indirekt mit einer in dem Pumpenarbeitsraum (3) angeordneten Ventilfeder (1 1) zusammenwirkt.
3. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (1 1) auf einem
Ringabsatz (12) des als Stufenkolben ausgebildeten Pumpenkolbens (2) abgestützt ist.
4. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkugel (10) mit einem
Ventilkugelhalter (13) zusammenwirkt, der in dem Pumpenarbeitsraum (3) bewegbar geführt ist und, dass die Ventilfeder (1 1) sich gegenüberliegend zu dem Ringabsatz (12) an dem Ventilkugelhalter (13) abstützt.
5. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkugelhalter (13) eine
Kugelpfanne (15) aufweist, in die die Ventilkugel (10) mit einem
Teilumfang eingesetzt ist.
6. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkugelhalter (13) einen die Kugelpfanne (15) umfassenden Führungsring (16) aufweist, der die Anlage für die Ventilfeder (1 1) bildet.
7. Kraftstoffpumpe (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (16) Durchbrüche aufweist.
8. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilbolzen (9) eine mit der Ventilkugel (10) zusammenwirkende Kugelschale (29) aufweist.
9. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet einen an dem Pumpenzylinderkopf (8) angeordneten Magnetkern (21) mit einer Magnetspule (23) und ein mit dem Ventilbolzen (10) verbundenen Anker (20) aufweist.
10. Kraftstoffpumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (1) eine PF-Pumpe ist.
PCT/EP2013/050134 2012-03-01 2013-01-07 Kraftstoffpumpe Ceased WO2013127545A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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