DE102015218337A1 - Hochdruckpumpe - Google Patents

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Marco Lamm
Muzaffar Fatdachow
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend ein Gehäuseteil (1) mit einer Zylinderbohrung (2), in der ein Pumpenkolben (3) in Längsrichtung hubbeweglich aufgenommen ist, ferner umfassend ein Einlassventil (4) mit einem Einlassventilglied (5), das über einen Außenumfangsbereich in der Zylinderbohrung (2) und/oder über einen Innenumfangsbereich auf dem Pumpenkolben (3) hubbeweglich geführt ist und gemeinsam mit dem Pumpenkolben (3) einen innerhalb des Einlassventilglieds (5) gelegenen ersten Hochdruck-Elementraum (6) begrenzt. Erfindungsgemäß ist der erste Hochdruck-Elementraum (6) über mindestens eine mantelseitige Durchbrechung (7) des Einlassventilglieds (5) mit einem zweiten Hochdruck-Elementraum (8) verbunden, der innerhalb der Zylinderbohrung (2) ausgebildet ist und in axialer Richtung von einem Ventilkörper (9) eines Auslassventils (10) begrenzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Aus der EP 2 302 194 A1 ist eine Pumpeneinheit für ein Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, die einen hubbeweglichen Pumpenkolben zur Druckbeaufschlagung von Kraftstoff in einem Hochdruck-Elementraum umfasst. Zur Befüllung des Hochdruck-Elementraums mit Kraftstoff ist ein Einlassventil vorgesehen, das ein auf dem Pumpenkolben beweglich montiertes Einlassventilglied aufweist. Dieses kann ringförmig oder hülsenförmig ausgebildet sein, so dass je nach Ausgestaltung des Einlassventilglieds der Hochdruck-Elementraum außerhalb oder innerhalb des Einlassventilglieds ausgebildet ist. Zur Abdichtung des Hochdruck-Elementraums gegenüber einem als Zulauf dienenden Niederdruckraum ist stirnseitig am Einlassventilglied eine mit einem Ventilsitz zusammenwirkende Dichtkontur ausgebildet. Der druckbeaufschlagte Kraftstoff verlässt den Hochdruck-Elementraum über ein Auslassventil, das über einen Auslasskanal, der vorzugsweise koaxial zur Längsachse des Pumpenkolbens angeordnet ist, an den Hochdruck-Elementraum angeschlossen ist.
  • Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte, gewichtsoptimierte und einfache Ventillösung für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, anzugeben, die eine hohe Performance, insbesondere bei hohen Drehzahlen bzw. Förderfrequenzen, besitzt. Auf diese Weise soll eine einfach und kostengünstig herzustellende Hochdruckpumpe bereit gestellt werden, die zudem einen hohen Wirkungsgrad besitzt.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird die Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, vorgeschlagene Hochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil mit einer Zylinderbohrung, in der ein Pumpenkolben in Längsrichtung hubbeweglich aufgenommen ist. Die Hochdruckpumpe umfasst ferner ein Einlassventil mit einem Einlassventilglied, das über einen Außenumfangsbereich in der Zylinderbohrung und/oder über einen Innenumfangsbereich auf dem Pumpenkolben hubbeweglich geführt ist und gemeinsam mit dem Pumpenkolben einen innerhalb des Einlassventilglieds gelegenen ersten Hochdruck-Elementraum begrenzt. Erfindungsgemäß ist der erste Hochdruck-Elementraum über mindestens eine mantelseitige Durchbrechung des Einlassventilglieds mit einem zweiten Hochdruck-Elementraum verbunden, der innerhalb der Zylinderbohrung ausgebildet ist und in axialer Richtung von einem Ventilkörper eines Auslassventils begrenzt wird. Am Einlassventilglied liegt somit außen und innen der gleiche hydraulische Druck an. Das heißt, dass das Einlassventilglied im Wesentlichen druckausgeglichen ist. Die mantelseitigen Durchbrechungen des Einlassventilglieds verringern zudem die bewegte Masse, wodurch die Dynamik des Einlassventils weiter steigt.
  • Das Einlassventilglied ist dabei in der Zylinderbohrung und/oder auf dem Pumpenkolben geführt. Das heißt, dass die Anordnung des Einlassventilglieds koaxial in Bezug auf die Zylinderbohrung bzw. den Pumpenkolben erfolgt. Eine separate Ventilplatte zur Aufnahme und Führung des Einlassventilglieds ist somit entbehrlich. Das Einlassventil weist demzufolge einen kompakten, gewichtsoptimierten und einfachen Aufbau auf. Die Führung des Einlassventilglieds über die Zylinderbohrung und/oder den Pumpenkolben stellt zudem eine hohe Ventilperformance sicher.
  • Das Einlassventilglied des Einlassventils der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe ist vorzugsweise im Wesentlichen hülsenförmig ausgebildet und in der Weise auf einen Endabschnitt des Pumpenkolbens aufgesetzt, dass es axial beweglich gegenüber dem Pumpenkolben ist. Das Volumen des innerhalb des Einlassventilgliedes ausgebildeten Hochdruck-Elementraums verändert sich demnach in Abhängigkeit von der axialen Lage des Einlassventilglieds gegenüber dem Pumpenkolben. Alternativ oder ergänzend kann das Einlassventilglied über die Zylinderbohrung geführt sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Hochdruck-Elementraum über eine zentrale Öffnung des Einlassventilglieds mit einem im Ventilkörper ausgebildeten, zumindest abschnittsweise axial verlaufenden Auslasskanal verbunden. Dadurch, dass der Auslasskanal im Ventilkörper ausgebildet ist, verringert sich der Bearbeitungsaufwand der Hochdruckpumpe. Denn eine aufwendig herzustellende Bohrungsverschneidung im Bereich der Zylinderbohrung entfällt. Mit Wegfall der Bohrungsverschneidung sinkt auch die Materialbelastung des Gehäuseteils der Hochdruckpumpe, so dass die Robustheit der Hochdruckpumpe steigt.
  • Zum Freigeben und Verschließen des Auslasskanals ist ein Auslassventil mit einem hubbeweglichen Auslassventilglied vorgesehen. Das Auslassventil kann über den Ventilkörper an die Hochdruckpumpe angebaut oder in die Hochdruckpumpe integriert sein.
  • Bevorzugt sind Auslass- und Einlassventil koaxial zueinander bzw. koaxial in Bezug auf die Längsachse des Pumpenkolbens angeordnet, so dass eine besonders kompaktbauende Inline-Ventillösung geschaffen wird.
  • Da der im Ventilkörper ausgebildete Auslasskanal das Totraumvolumen des ersten Hochdruck-Elementraums vergrößert, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass stirnseitig am Pumpenkolben ein zapfenförmiger Ansatz zur Reduzierung des Totraumvolumens ausgebildet ist. In Abhängigkeit von der axialen Lage des Pumpenkolbens erstreckt sich vorzugsweise der zapfenförmige Ansatz durch die zentrale Öffnung des Einlassventilglieds bis in den Auslasskanal hinein. Das Totraumvolumen kann auf diese Weise auf ein Minimum reduziert werden. Alternativ kann auch das Auslassventilglied einen in den Auslasskanal eintauchenden zapfenförmigen Ansatz zur Reduzierung des Totraumvolumens aufweisen. Die Verringerung des Totraumvolumens führt zu einer erhöhten Effizienz der Hochdruckpumpe.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass neben dem Auslasskanal mindestens ein Zulaufkanal zur Befüllung der Hochdruck-Elementräume mit Kraftstoff im Ventilkörper ausgebildet ist. Der Zulaufkanal kann zumindest abschnittsweise als Radialbohrung, als Axialbohrung und/oder als schräg verlaufende Bohrung ausgeführt sein. Bevorzugt ist der Zulaufkanal in einem ersten Abschnitt, der sich vom Außenumfang des Ventilkörpers nach radial innen erstreckt, als Radialbohrung ausgebildet. Der Zulauf von Kraftstoff kann dann über einen gehäuseseitigen Ringkanal realisiert werden, der den Ventilkörper umgibt. In einem weiteren Abschnitt, der sich von der Radialbohrung bis zu den Hochdruck-Elementräumen erstreckt, ist der Zulaufkanal bevorzugt als Axialbohrung oder als schräg verlaufende Bohrung ausgeführt.
  • Vorzugsweise sind mehrere Zulaufkanäle im Ventilkörper ausgebildet, die jeweils radial außen in Bezug auf den ebenfalls im Ventilkörper ausgebildeten Auslasskanal angeordnet sind. Weiterhin vorzugsweise sind die mehreren Zulaufkanäle in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet. Auf diese Weise ist eine schnelle und gleichmäßige Befüllung der Hochdruck-Elementräume realisierbar.
  • Der mindestens eine im Ventilkörper ausgebildete Zulaufkanal ist bevorzugt über das Einlassventilglied oder ein mit dem Einlassventilglied verbundenes Schließelement freigebbar und verschließbar. Sofern ein separates Schließelement vorgesehen ist, kann dieses zum Freigeben und Verschließen des Zulaufkanals insbesondere kolbenoder kugelförmig ausgebildet sein.
  • Das Schließelement wirkt vorzugsweise mit einem im Ventilkörper ausgebildeten Ventilsitz zusammen, in den der Zulaufkanal mündet. Sofern mehrere Zulaufkanäle im Ventilkörper ausgebildet sind, von denen jeder über ein eigenes Schließelement freigebbar und verschließbar ist, mündet vorzugsweise jeder Zulaufkanal in einen eigenen Ventilsitz. Das heißt, dass die Anzahl der Zulaufkanäle der Anzahl der Ventilsitze bzw. der mit den Ventilsitzen zusammenwirkenden Schließelemente entspricht. In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Schließelemente können die Ventilsitze flach oder kegelförmig ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann zur Ausbildung eines Ventilsitzes ein Dichtelement in den Ventilkörper eingesetzt sein.
  • Mehrere im Ventilkörper ausgebildete Zulaufkanäle können darüber hinaus in einen gemeinsamen Ventilsitz münden, der vorzugsweise durch den Ventilkörper ausgebildet wird. Der Ventilsitz kann wiederum flach oder kegelförmig ausgebildet sein, wobei die kegelförmige Ausgestaltung sowohl durch eine im Ventilkörper vorgesehene Vertiefung oder Erhebung ausgebildet werden kann.
  • Vorteilhafterweise ist an der dem Ventilkörper zugewandten Stirnfläche des Einlassventilglieds mindestens eine Dichtkontur in Form einer Dichtfläche oder einer Dichtkante ausgebildet. Die konkrete Ausgestaltung der Dichtkontur wird insbesondere in Abhängigkeit von der Anzahl der Zulaufkanäle bzw. Ventilsitze und/oder in Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung eines Ventilsitzes gewählt. Beispielsweise kann die Dichtfläche flach oder kegelförmig sein, wobei die Kegelform wiederum als Vertiefung oder als Erhebung ausgebildet sein kann. Sofern die Dichtkontur eine Dichtkante ist, ist diese bevorzugt ringförmig ausgebildet.
  • Zum Verschließen mehrerer ringförmig um den Auslasskanal herum angeordneter Zulaufkanäle weist vorzugsweise die dem Ventilkörper zugewandte Stirnfläche des Einlassventilglieds mindestens zwei ringförmige Dichtkanten auf, von denen eine radial außen und eine radial innen in Bezug auf die Zulaufkanäle angeordnet ist. Die radial innen angeordnete Dichtkante dichtet dann die Zulaufkanäle gegenüber dem Auslasskanal ab.
  • Der Ausbildung von Dichtkanten steht nicht entgegen, dass die dem Ventilkörper zugewandte Stirnfläche des Einlassventilglieds zugleich kegelförmig ausgebildet ist, insbesondere wenn ein im Ventilkörper ausgebildeter Ventilsitz gegengleich ausgebildet ist.
  • Bevorzugt ist das Einlassventilglied in Schließrichtung über eine gehäuseseitig abgestützte Ventilfeder axial vorgespannt. Das Öffnen des Einlassventils erfolgt demnach entgegen der Federkraft der Ventilfeder. Da im Übrigen das Einlassventilglied im Wesentlichen druckausgeglichen ist, kann das Öffnen mit geringer Kraft bewirkt werden.
  • Dadurch steigt die Dynamik des Einlassventils. Die axiale Vorspannung des Einlassventilglieds in Schließrichtung verbessert zudem die Abdichtung der Hochdruck-Elementräume, so dass der Leckage entgegen gewirkt wird.
  • Zur gehäuseseitigen Abstützung der Ventilfeder kann in der Zylinderbohrung des Gehäuseteils der Hochdruckpumpe ein Absatz ausgebildet sein. Zur Realisierung des Absatzes kann die Zylinderbohrung beispielsweise als Stufenbohrung ausgeführt sein.
  • Zur Abstützung der Ventilfeder am Einlassventilglied kann dieses einen sich nach radial außen erstreckenden Ringbund aufweisen. Ein separater Federteller oder Federhalter, der auf das Einlassventilglied aufgesetzt ist, kann auf diese Weise entfallen. Dadurch wird der Aufbau des Einlassventils weiter vereinfacht. Zudem kann eine Führung des Einlassventilglieds über den sich nach radial außen ersteckenden Ringbund bewirkt werden.
  • Vorteilhafterweise ist der Ventilkörper zumindest abschnittsweise in das Gehäuseteil eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt. Zur Herstellung einer Schraubverbindung kann der Ventilkörper als Verschlussschraube ausgebildet sein. Die Schraubverbindung erleichtert die Montage der Hochdruckpumpe.
  • Ferner bevorzugt bildet der Ventilkörper einen innerhalb einer Axialbohrung angeordneten Ventilsitz für das Auslassventil aus. In den Ventilsitz mündet wiederum der im Ventilkörper ausgebildete Auslasskanal. Über die Axialbohrung ist demnach bei geöffnetem Auslassventil der druckbeaufschlagte Kraftstoff einem Hochdruckspeicher zuführbar.
  • Um den Anschluss einer Hochdruckleitung zu erleichtern, wird ferner vorgeschlagen, dass der Ventilkörper das Gehäuseteil zumindest abschnittsweise überragt und der das Gehäuseteil überragende Abschnitt des Ventilkörpers einen Anschlussstutzen für den Anschluss der Hochdruckleitung ausbildet.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe,
  • 2a) bis 2f) jeweils einen Ausschnitt aus der 1 in vergrößerter Darstellung, wobei jede Figur einen anderen Betriebszustand der Hochdruckpumpe zeigt,
  • 3a), 3b) einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe sowie eine perspektivische Ansicht des hierin zum Einsatz gelangenden Einlassventilglieds,
  • 4a), 4b) einen schematischen Längsschnitt durch eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe sowie eine perspektivische Ansicht des hierin zum Einsatz gelangenden Einlassventilglieds,
  • 5a), 5b) einen schematischen Längsschnitt durch eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe sowie eine perspektivische Ansicht des hierin zum Einsatz gelangenden Einlassventilglieds,
  • 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe und
  • 7 einen schematischen Längsschnitt durch eine sechste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Der 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem zu entnehmen. Die Hochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil 1 mit einer Zylinderbohrung 2, in der ein Pumpenkolben 3 hubbeweglich aufgenommen ist. Wie insbesondere den 2a bis 2f) zu entnehmen ist, ist ein im Wesentlichen hülsenförmiges Einlassventilglied 5 eines Einlassventils 4 auf einem Endabschnitt des Pumpenkolbens 3 geführt, so dass das Einlassventilglied 5 und der Pumpenkolben 3 gemeinsam einen ersten Hochdruck-Elementraum 6 begrenzen. Dieser ist über mantelseitige Durchbrechungen 7 des Einlassventilglieds 5 mit einem zweiten Hochdruck-Elementraum 8 verbunden, der innerhalb der Zylinderbohrung 2 ausgebildet ist. Das Einlassventilglied 5 ist demnach weitgehend druckausgeglichen.
  • Die Befüllung der Hochdruck-Elementräume 6, 8 erfolgt über Zulaufkanäle 15, die in einem Ventilkörper 9 ausgebildet sind, der in das Gehäuseteil 1 eingeschraubt ist und die Zylinderbohrung 2 nach oben hin, d. h. in axialer Richtung begrenzt. Die Versorgung der Zulaufkanäle 15 mit Kraftstoff erfolgt über einen Ringraum 26, der zwischen dem Gehäuseteil 1 und dem Ventilkörper 9 ausgebildet ist. Andernends münden die Zulaufkanäle 15 in einen gemeinsamen Ventilsitz 17, der in einer dem Einlassventilglied 5 zugewandten Stirnfläche des Ventilkörpers 9 ausgebildet ist. Das Freigeben und Verschließen der Zulaufkanäle 15 erfolgt über eine stirnseitig am Einlassventilglied 5 ausgebildete Dichtfläche 19, die hierzu mit dem Ventilsitz 17 zusammenwirkt. In der in den 1 und 2a) bis 2f) dargestellten Ausführungsform sind der Ventilsitz 17 und die Dichtfläche 19 jeweils kegelförmig ausgebildet.
  • Der Ventilsitz 17 wird von einem Auslasskanal 12 durchsetzt, der ebenfalls im Ventilkörper 9 ausgebildet ist und über ein in den Ventilkörper 9 integriertes Auslassventil 10 freigebbar und verschließbar ist. Zur Aufnahme des Auslassventils 10 weist der Ventilkörper 9 eine Axialbohrung 23 auf, die zur Ausbildung eines Ventilsitzes 24 für das Auslassventil 10 abschnittsweise konisch ausgeführt ist. In der Axialbohrung 23 ist ein kalottenförmiges Auslassventilglied 13 des Auslassventils 10 aufgenommen, das mit dem Ventilsitz 24 zusammenwirkt. In Richtung des Ventilsitzes 24 ist das Auslassventilglied 13 von der Federkraft einer Ventilfeder 27 beaufschlagt, die andernends an einem hülsenförmigen Einstellelement 28 abgestützt ist, das in die Axialbohrung 23 des Ventilkörpers 9 eingepresst ist. Für den Anschluss einer Hochdruckleitung (nicht dargestellt) ist ein über das Gehäuseteil 1 vorstehender Abschnitt des Ventilkörpers 9 als Anschlussstutzen 25 ausgeführt.
  • Der im Ventilkörper 9 ausgebildete Auslasskanal 12 steht über eine zentrale Öffnung 11 des Einlassventilglieds 5 in Verbindung mit den Hochdruck-Elementräumen 6, 8, und zwar unabhängig davon, ob das Einlassventilgeöffnet oder geschlossen ist. Um einer unerwünschten Vergrößerung des Totraumvolumens entgegenzuwirken, weist der Pumpenkolben 3 einen zapfenförmigen Ansatz 14 auf, der bei einem Förderhub des Pumpenkolbens 3 durch die zentrale Öffnung 11 des Einlassventilglieds 5 in den Auslasskanal 12 eintaucht. Dadurch kann das Totraumvolumen minimiert werden.
  • Auch das Einlassventilglied 5 des Einlassventils 4 wird in Richtung seines Ventilsitzes 17 von der Federkraft einer Ventilfeder 21 beaufschlagt. Die Ventilfeder 21 ist hierzu einerseits an einem Ringbund 29 des Einlassventilglieds 5, andererseits an einem ringförmigen Absatz 22 der Zylinderbohrung 2 des Gehäuseteils 1 abgestützt.
  • Die Funktionsweise der Hochdruckpumpe der 1 wird nachfolgend anhand der 2a) bis 2f) erläutert.
  • 2a) zeigt die Hochdruckpumpe zu Beginn der Saugphase, d. h. zu einem Zeitpunkt, in dem der Pumpenkolben 3 seinen oberen Totpunkt erreicht hat und das Einlassventilglied 5 am Ventilsitz 17 anliegt. Die Dichtfläche 19 des Einlassventilglieds 5 verschließt somit die im Ventilkörper 9 ausgebildeten Zulaufkanäle 15. Da der zapfenförmige Ansatz 14 des Pumpenkolbens 3 in den Auslasskanal 12 eingetaucht ist, ist das Totraumvolumen minimal.
  • In der 2b) bewegt sich der Pumpenkolben 3 nach unten, wobei sich der zapfenförmige Ansatz 14 aus dem Auslasskanal 12 zurückzieht. Zugleich vergrößert sich das Volumen des ersten Hochdruck-Elementraums 6, so dass hierin der Druck abfällt und das Einlassventilglied 5 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 21 aus dem Ventilsitz 17 gezogen wird. Unterstützend wirkt hier das am Einlassventilglied 5 wirkende hydraulische Druckgleichgewicht. Die Bewegung des Einlassventilglieds 5 gibt die Zulaufkanäle 15 frei und die Hochdruck-Elementräume 6, 8 werden mit Kraftstoff befüllt.
  • In der 2c) hat der Pumpenkolben 3 seinen unteren Totpunkt erreicht, so dass nunmehr die Förderphase der Hochdruckpumpe durch eine Bewegungsumkehr des Pumpenkolbens 3 eingeleitet wird.
  • 2d) stellt den Beginn der Förderphase dar. Die Bewegungsumkehr hat einen Druckanstieg im Hochdruck-Elementraum 6 zur Folge, der zu einer Bewegung des Einlassventilglieds 5 in Schließrichtung führt. Mit zunehmendem Förderhub des Pumpenkolbens 3 wird das Volumen des ersten Hochdruck-Elementraums 6 weiter verkleinert und der hierin befindliche Kraftstoff komprimiert (siehe 2e)). Ab einem vorgegebenen Grenzdruck öffnet das Auslassventil 10 und der komprimierte Kraftstoff wird aus dem Hochdruck-Elementraum 6 geschoben bis der Pumpenkolben 3 erneut seinen oberen Totpunkt erreicht hat (siehe 2f)).
  • Abweichend von den Darstellungen der 1 und 2a) bis 2f) kann der Pumpenkolben 3 auch ohne zapfenförmigen Ansatz 14 ausgebildet werden. Ausführungsbeispiele sind in den 3a), 4a) und 5a) dargestellt. Vorrangig dienen die nachfolgenden Figuren jedoch der Verdeutlichung möglicher Abwandlungen bezüglich der am Einlassventilglied 5 ausgebildeten Dichtkontur und/oder des mit dem Einlassventilglied 5 zusammenwirkenden Ventilsitzes 17.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 3a) und 3b) ist die Dichtkontur nicht als Dichtfläche 19, sondern als ringförmige Dichtkante 20 ausgeführt. Um beide Hochdruckräume 6, 8 gegenüber dem Zulaufbereich abzudichten, sind zwei konzentrisch angeordnete ringförmige Dichtkanten 20 vorgesehen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 5a) und 5b) sind die beiden ringförmigen Dichtkanten 20 nicht an einem sich konvex nach außen wölbenden kegelförmigen Abschnitt des Einlassventilglieds 5, sondern an einem sich konkav nach innen wölbenden kegelförmigen Abschnitt ausgebildet. Der Ventilsitz 17 ist gegengleich ausgeführt.
  • In den 4a) und 4b) ist eine weitere Abwandlung dargestellt. Die Stirnfläche des Einlassventilglieds 5 ist hier zur Ausbildung einer Dichtfläche 19 flach ausgeführt und wirkt mit einem als Flachsitz ausgebildeten Ventilsitz 17 zusammen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist der 6 zu entnehmen. Hier weist das Einlassventilglied 5 in die Zulaufkanäle 15 eintauchende kolbenförmige Schließelemente 16 auf, während die einander zugewandten Stirnflächen von Einlassventilglied 5 und Ventilkörper 9 flach ausgebildet sind.
  • 7 zeigt beispielhaft, dass jeder im Ventilkörper 9 ausgebildete Zulaufkanal 15 auch in einen eigenen Ventilsitz 17 münden kann, wobei vorliegend jeder Ventilsitz 17 durch ein Dichtelement 18 ausgebildet wird, das in den Ventilkörper 9 eingesetzt ist. Die Dichtelemente 18 bestehen vorliegend aus einem weichen bzw. elastisch verformbaren Metall, so dass sie während der Förderphase der Hochdruckpumpe durch das Einlassventilglied 5 zusammengedrückt werden. Auf diese Weise ist eine höhere Dichtwirkung erzielbar. Dies setzt allerdings voraus, dass die Dichtelemente 18 – wie in der 7 dargestellt – in axialer Richtung ein Übermaß gegenüber dem Ventilkörper 9 besitzen.
  • Die in den Figuren dargestellten Merkmale können bei einer erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe jeweils für sich allein oder in unterschiedlichen Kombinationen realisiert sein. Die Erfindung ist demnach nicht auf die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2302194 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend ein Gehäuseteil (1) mit einer Zylinderbohrung (2), in der ein Pumpenkolben (3) in Längsrichtung hubbeweglich aufgenommen ist, ferner umfassend ein Einlassventil (4) mit einem Einlassventilglied (5), das über einen Außenumfangsbereich in der Zylinderbohrung (2) und/oder über einen Innenumfangsbereich auf dem Pumpenkolben (3) hubbeweglich geführt ist und gemeinsam mit dem Pumpenkolben (3) einen innerhalb des Einlassventilglieds (5) gelegenen ersten Hochdruck-Elementraum (6) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hochdruck-Elementraum (6) über mindestens eine mantelseitige Durchbrechung (7) des Einlassventilglieds (5) mit einem zweiten Hochdruck-Elementraum (8) verbunden ist, der innerhalb der Zylinderbohrung (2) ausgebildet ist und in axialer Richtung von einem Ventilkörper (9) eines Auslassventils (10) begrenzt wird.
  2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hochdruck-Elementraum (6) über eine zentrale Öffnung (11) des Einlassventilglieds (5) mit einem im Ventilkörper (9) ausgebildeten, zumindest abschnittsweise axial verlaufenden Auslasskanal (12) verbunden ist, der über ein hubbewegliches Auslassventilglied (13) des Auslassventils (10) freigebbar oder verschließbar ist.
  3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig am Pumpenkolben (3) oder am Auslassventilglied (13) ein zapfenförmiger Ansatz (14) zur Reduzierung des Totraumvolumens ausgebildet ist, wobei sich vorzugsweise der zapfenförmige Ansatz (14) in Abhängigkeit von der axialen Lage des Pumpenkolbens (3) oder des Auslassventils (13) bis in den Auslasskanal (12) hinein erstreckt.
  4. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilkörper (9) mindestens ein Zulaufkanal (15) zur Befüllung der Hochdruck-Elementräume (6, 8) mit Kraftstoff ausgebildet ist.
  5. Hochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (15) über das Einlassventilglied (5) oder ein mit dem Einlassventilglied (5) verbundenes Schließelement (16), das vorzugsweise kolben- oder kugelförmig ausgebildet ist, freigebbar und verschließbar ist.
  6. Hochdruckpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (15) in einen Ventilsitz (17) mündet, der durch den Ventilkörper (9) oder ein in den Ventilkörper (9) eingesetztes Dichtelement (18) ausgebildet wird.
  7. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Ventilkörper (9) zugewandten Stirnfläche des Einlassventilglieds (5) mindestens eine Dichtkontur in Form einer Dichtfläche (19) oder einer Dichtkante (20) ausgebildet ist, wobei die Dichtkante (20) vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist.
  8. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventilglied (5) in Schließrichtung über eine gehäuseseitig abgestützte Ventilfeder (21) axial vorgespannt ist, wobei vorzugsweise die Ventilfeder (21) an einem Absatz (22) der Zylinderbohrung (2) des Gehäuseteils (1) abgestützt ist.
  9. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (9) zumindest abschnittsweise in das Gehäuseteil (1) eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt, ist.
  10. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (9) einen innerhalb einer Axialbohrung (23) angeordneten Ventilsitz (24) für das Auslassventil (10) ausbildet.
  11. Hochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (9) einen das Gehäuseteil (1) überragenden Anschlussstutzen (25) ausbildet.
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