DE102018203319A1 - High-pressure fuel pump - Google Patents

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Ruthard Bonn
Daniel Beckmann
Heiko Jahn
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Abstract

Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Förderkolben (18), der einen Förderraum (16) zur Förderung von Kraftstoff begrenzt, und ein den Förderkolben (18) umgebendes Kolbengehäuse (45), wobei das Kolbengehäuse (45) einen Gehäuseboden (52) aufweist, der ebenfalls den Förderraum (16) begrenzt, wobei der Gehäuseboden (52) jedenfalls abschnittsweise plastisch verformt ist.

Figure DE102018203319A1_0000
High-pressure fuel pump (10) for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a delivery piston (18) which delimits a delivery chamber (16) for conveying fuel, and a piston housing (45) surrounding the delivery piston (18), wherein the piston housing ( 45) has a housing bottom (52), which also limits the delivery chamber (16), wherein the housing bottom (52) is at least partially plastically deformed in sections.
Figure DE102018203319A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein dazugehöriges Verfahren.The invention relates to a high-pressure fuel pump according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an associated method.

Kraftstoff-Hochdruckpumpen für Kraftstoffsysteme von Brennkraftmaschinen, beispielsweise für eine Benzindirekteinspritzung, sind vom Markt her bekannt. Bei diesen Brennkraftmaschinen wird Kraftstoff aus einem Kraftstofftank mittels einer Vorförderpumpe und der mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe unter hohem Druck in einen Hochdruckspeicher („Rail“) gefördert.High-pressure fuel pumps for fuel systems of internal combustion engines, for example for a gasoline direct injection, are known from the market. In these internal combustion engines, fuel is conveyed from a fuel tank by means of a prefeed pump and the mechanically driven high-pressure pump under high pressure into a high-pressure accumulator ("rail").

Derartige Kraftstoffsysteme weisen üblicherweise einen Förderkolben auf, der bei einem Saughub Kraftstoff über ein Einlass- und Mengensteuerventil in den Förderraum ansaugt. Bei einem Förderhub wird der im Förderraum befindliche Kraftstoff verdichtet und über ein Auslassventil insbesondere in einen Hochdruckbereich, beispielsweise zu einer Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) ausgestoßen,wo der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist.Such fuel systems usually have a delivery piston which sucks fuel into the delivery chamber via an inlet and quantity control valve during a suction stroke. During a delivery stroke, the fuel located in the delivery chamber is compressed and ejected via an outlet valve, in particular into a high-pressure region, for example to a fuel rail, where the fuel is stored under high pressure.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.The problem underlying the invention is achieved by a high-pressure fuel pump according to claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims. Features which are important for the invention can also be found in the following description and in the drawings, wherein the features, both alone and in different combinations, can be important for the invention, without being explicitly referred to again.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass der plastisch verformte Abschnitt des Gehäusebodens durch die Verformung kaltverfestigt ist und somit eine erhöhte Festigkeit aufweist. Das Kolbengehäuse kann dabei insbesondere einen Gehäusemantel und den Gehäuseboden umfassen. Ausgehend von einem Ausgangszustand ist der Gehäuseboden folglich jedenfalls abschnittsweise plastisch verformt. Durch diese festigkeitssteigernde Maßnahme kann die Verschleißfestigkeit der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erhöht werden und somit insbesondere das Risiko für einen Gehäusebruch, insbesondere einen Kolbengehäusebruch gesenkt werden. Auch der kavitationsbedingte Verschleiß kann verringert werden. Insgesamt kann die Lebensdauer der Pumpe gesteigert werden bzw. die Belastbarkeit erhöht werden. Ferner können Kosten reduziert werden, aufgrund einer Taktzeitreduzierung in der Gehäusefertigung, beispielsweise kann das aufwendige Entgratverfahren jedenfalls vereinfacht werden. Ferner kann über die Robustheitssteigerung auch eine Druckerhöhung in der Pumpe ermöglicht werden. Weiterhin können Strömungsverluste gesenkt werden, aufgrund einer möglichen geglätteten Kolbengehäuseoberfläche. Schließlich kann die Rautiefe reduziert werden.The invention has the advantage that the plastically deformed portion of the housing bottom is work hardened by the deformation and thus has an increased strength. The piston housing may in particular comprise a housing jacket and the housing bottom. Starting from an initial state of the housing bottom is therefore in any case partially plastically deformed. By this strength-increasing measure, the wear resistance of the high-pressure fuel pump can be increased, and thus in particular the risk of a housing break, in particular a piston housing break can be lowered. The cavitation-related wear can be reduced. Overall, the life of the pump can be increased or the load capacity can be increased. Furthermore, costs can be reduced, due to a cycle time reduction in the housing production, for example, the complex deburring process can be simplified anyway. Furthermore, an increase in pressure in the pump can be made possible by the increase in robustness. Furthermore, flow losses can be reduced due to a possible smoothed piston housing surface. Finally, the roughness can be reduced.

In einer Ausgestaltung umfasst der Kolbengehäuseboden eine Öffnung, an die sich ein Kanal anschließt, der in eine Ausnehmung mündet, in der ein Druckbegrenzungsventil angerdnet ist, wobei der die Öffnung umgegebende Bereich des Gehäusebodens plastisch verformt ist. In diesem Bereich des oberen Förderraums ist eine besonders hohe Beanspruchung gegeben, so dass sich hier festigkeitssteigernde Maßnahmen besonders vorteilhaft auswirken.In one embodiment, the piston housing bottom comprises an opening, to which a channel adjoins, which opens into a recess in which a pressure relief valve is rudder, wherein the opening of the surrounding area of the housing bottom is plastically deformed. In this area of the upper delivery chamber, a particularly high load is given, so that strength-increasing measures have a particularly advantageous effect here.

In einer weiteren Ausgestaltung beträgt die plastische Verformung ausgehend von einem Ausgangszustand zwischen 5% und 15%, insbesondere 11%. Durch diese Maßnahme kann sich die Zugfestigkeit Rm beispielsweise um 1% bis 3%, insbesondere 1,4%, erhöhen. Beispielsweise kann sich die Zugfestigkeit Rm von 1107 MPa bei einer 11%-Formänderung auf 1123 MPa erhöhen. Auch die Streckgrenzenänderung kann beispielsweise zwischen 3 und 9 %, insbesondere 7,1 %, betragen. Dabei kann sich die Streckgrenze Rp0,2 beispielsweise von 1014 MPa auf 1086 MPa erhöhen.In a further embodiment, the plastic deformation, starting from an initial state, is between 5% and 15%, in particular 11%. By this measure, the tensile strength Rm, for example, by 1% to 3%, in particular 1.4%, increase. For example, the tensile strength Rm may increase from 1107 MPa to 1123 MPa with an 11% strain change. The yield strength change, for example, between 3 and 9%, in particular 7.1%, amount. In this case, the yield strength Rp0.2 may increase, for example, from 1014 MPa to 1086 MPa.

In diesem Zusammenhang ist denkbar, dass die plastische Verformung ausgehend von einem Ausgangszustand 0,002 mm bis 0,5 mm, insbesondere 0,025 bis 0,4 mm, beträgt. Dabei kann die plastische Verformung insbesondere in Bewegungsrichtung des Förderkolbens, ausgehend von einem Ausgangszustand durchgeführt werden. In einem Ausgangszustand kann der Abstand in Bewegungsrichtung des Förderkolbens zwischen dem plastisch zu verformenden Teil des Gehäusebodens und der unteren Begrenzung der Ausnehmung für das Druckbegrenzungsventil beispielsweise 3,5 mm betragen. Sodann kann eine Verformung in Bewegungsrichtung des Förderkolbens beispielsweise um 0,4 mm durchgeführt werden, so dass nach der Verformung der Abstand noch 3,1 mm beträgt.In this context, it is conceivable that the plastic deformation, starting from an initial state, is 0.002 mm to 0.5 mm, in particular 0.025 to 0.4 mm. In this case, the plastic deformation, in particular in the direction of movement of the delivery piston, be carried out starting from an initial state. In an initial state, the distance in the direction of movement of the delivery piston between the plastically deformable part of the housing bottom and the lower boundary of the recess for the pressure limiting valve, for example, 3.5 mm. Then, a deformation in the direction of movement of the delivery piston, for example, be performed by 0.4 mm, so that after deformation, the distance is still 3.1 mm.

Vorgeschlagen wir zudem, dass der plastisch verformte Bereich des Gehäusebodens komplementär zu einem dem Gehäuseboden zugewandten Endabschnitt des Förderkolbens ausgebildet ist. Somit kann der Endabschnitt des Förderkolbens in den verdichteten Abschnitt eingreifen und im geschlossenen Zustand daran zur Anlage kommen. Dabei ist insbesondere denkbar, dass der gesamte Endabschnitt vollflächig und formschlüssig am plastisch verformten Bereich zur Anlage kommt.We also propose that the plastically deformed region of the housing bottom is designed to be complementary to an end portion of the delivery piston facing the housing bottom. Thus, the end portion of the delivery piston can engage in the compressed portion and come to rest in the closed state. In this case, it is particularly conceivable that the entire end section comes to rest on the plastically deformed region over the entire surface and in a form-fitting manner.

Denkbar ist weiterhin, dass der Förderkolben einen dem Gehäuseboden zugewandten Fortsatz aufweist, der in den Kanal eingreift, wenn der Förderkolben am Gehäuseboden anliegt. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Führung des Förderkolbens bereitgestellt werden. It is also conceivable that the delivery piston has a housing bottom facing extension which engages in the channel when the delivery piston rests on the housing bottom. As a result, a particularly advantageous guidance of the delivery piston can be provided.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Pumpengehäuse vorgesehen ist, dass das Kolbengehäuse umfasst. Das Pumpengehäuse kann hier insbesondere einstückig ausgebildet sein und/oder aus Stangenmaterial bestehen. Dabei ist denkbar, dass das Material des Pumpengehäuses eine Streckgrenze Rp0,2 von ungefähr 620 MPa aufweist und eine Härte von 340 HV (321 HB). Der Förderkolben kann ungefähr eine Streckgrenze Rp0,2 von > 1100 MPa aufweisen, während die Härte ungefähr 600 HV1 betragen kann. Der Kolben kann beschichtet sein und die Beschichtung kann eine Härte von 2100 bis 5000 HV0,05 aufweisen. Insofern kann der Kolben als Werkzeug zur Verformung und damit zur Härtung des Gehäusebodens verwendet werden.Furthermore, it can be provided that a pump housing is provided, which comprises the piston housing. The pump housing may in particular be integrally formed here and / or consist of rod material. It is conceivable that the material of the pump housing has a yield strength Rp0.2 of about 620 MPa and a hardness of 340 HV (321 HB). The delivery piston may have approximately a yield point Rp0.2 of> 1100 MPa while the hardness may be approximately 600 HV1. The piston may be coated and the coating may have a hardness of 2100 to 5000 HV0.05. In this respect, the piston can be used as a tool for deformation and thus for hardening the housing bottom.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Hochdruckpumpe, wobei die plastische Verformung jedenfalls eines Teils des Gehäusebodens ausgehend von einem Ausgangszustand mittels des Förderkolbens durchgeführt wird, und wobei der Förderkolben zur plastischen Verformung des Gehäusebodens mit einer Kraft gegen den Gehäuseboden beaufschlagt wird. Die Materialverdichtung des Gehäusebodens bzw. eines Teils davon erfolgt also in besonders vorteilhafter Weise mittels des Förderkolbens. Dies ist insbesondere deswegen möglich, da die Festigkeit des Kolbenwerkstoffs erheblich höher sein kann als die Festigkeit des Materials des Kolbengehäuses, welches insbesondere einstückig mit dem Pumpengehäuse ausgebildet sein kann. Der Förderkolben wird folglich als Verdichtigungswerkzeug verwendet. Durch eine Krafteinleitung beispielsweise auf den Kolbenfuß kann so eine Materialverdichtung am Gehäuseboden an der Kontaktfläche zwischen Förderkolben und Gehäuseboden erfolgen. Dabei kann sich also insbesondere die Kolbenform im Endbereich des Förderkolbens im Kolbengehäuse abbilden. Insbesondere dadurch kann eine komplementäre Ausbildung herbeigeführt werden. Durch die Verwendung des Förderkolbens zur Verdichtung des Gehäusebodens ist eine besonders günstige Herstellung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe möglich. Andererseits wäre es aber auch denkbar, die Verfestigung des Gehäusebodens mit einem separaten Werkzeug durchzuführen.The problem underlying the invention is also solved by a method for producing a high-pressure fuel pump according to the invention, wherein the plastic deformation of at least a portion of the housing bottom is carried out starting from an initial state by means of the delivery piston, and wherein the delivery piston for plastic deformation of the housing bottom with a Force is applied against the housing bottom. The material compression of the housing bottom or a part thereof is thus carried out in a particularly advantageous manner by means of the delivery piston. This is particularly possible because the strength of the piston material can be considerably higher than the strength of the material of the piston housing, which in particular can be formed integrally with the pump housing. The delivery piston is thus used as a compacting tool. By a force, for example, on the piston foot can be done so a material compression on the housing bottom at the contact surface between the delivery piston and housing bottom. In this case, in particular, the piston shape can be imaged in the end region of the delivery piston in the piston housing. In particular, by a complementary training can be brought about. By using the delivery piston to compress the housing bottom, a particularly favorable production of the high-pressure fuel pump is possible. On the other hand, it would also be conceivable to carry out the solidification of the housing bottom with a separate tool.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

  1. a. Aufpressen eines Federtellers auf den Förderkolben auf dessen dem Förderraum abgewandten Seite; und
  2. b. Plastische Verformung jedenfalls eines Teils des Gehäusebodens ausgehend von einem Ausgangszustand mittels des Förderkolbens, während des Aufpressvorgangs in Schritt a. und/oder nach dem Aufpressvorgang in Schritt a.
In this connection, it can be provided that the method comprises the following steps:
  1. a. Pressing a spring plate onto the delivery piston on its side facing away from the delivery chamber; and
  2. b. Plastic deformation of any part of the housing bottom starting from an initial state by means of the delivery piston, during the pressing operation in step a. and / or after the pressing process in step a.

Durch dieses Vorgehen kann in der bestehenden Herstellungstation des Aufpressens des Federtellers auf den Förderkolben in diesem Zug auch eine Verfestigung des Gehäusebodens durch Verformung durchgeführt werden. Eine separate Herstellungsstation für die anspruchsgemäße Kraftstoff-Hochdruckpumpe ist nicht notwendig.By this procedure, a solidification of the housing bottom can be carried out by deformation in the existing manufacturing station of the pressing of the spring plate on the delivery piston in this train. A separate manufacturing station for the demanding high-pressure fuel pump is not necessary.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnung erläutert werden.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are explained with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem Pumpengehäuse, einem Kolbengehäuse und einem Förderkolben;
  • 2 eine vergrößerte Detaildarstellung des Förderkolbens und des Kolbengehäuses von 1;
  • 3 ein Ausschnitt eines Längsschnitts durch eine zweite Ausführungsform einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem Kolbengehäuse und einem Förderkolben ; und
  • 4 ein Ausschnitt eines Längsschnitts durch eine dritte Ausführungsform einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einem Kolbengehäuse und einem Förderkolben.
Show it:
  • 1 a longitudinal section through a first embodiment of a high pressure fuel pump with a pump housing, a piston housing and a delivery piston;
  • 2 an enlarged detail of the delivery piston and the piston housing of 1 ;
  • 3 a section of a longitudinal section through a second embodiment of a high pressure fuel pump with a piston housing and a delivery piston; and
  • 4 a section of a longitudinal section through a third embodiment of a high pressure fuel pump with a piston housing and a delivery piston.

Funktionsäquivalente Elemente und Bereiche tragen in den nachfolgenden Figuren die gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.Functionally equivalent elements and regions bear the same reference numerals in the following figures and are not explained again in detail.

In 1 trägt eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 weist ein insgesamt im Wesentlichen zylindrisches Pumpengehäuse 12 auf, in oder an dem die wesentlichen Komponenten der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 10 angeordnet sind. So weist die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 10 ein Einlass-/Mengensteuerventil 14, einen in einem Förderraum 16 angeordneten Förderkolben 18, ein Auslassventil 20 und ein Druckbegrenzungsventil 22 auf.In 1 carries a fuel high-pressure pump for an internal combustion engine, not shown in detail, the reference numeral 10 , The fuel high pressure pump 10 has an overall substantially cylindrical pump housing 12 on, in or on the the essential components of the high pressure fuel pump 10 are arranged. So points the high-pressure fuel pump 10 an intake / quantity control valve 14 , one in a pumping room 16 arranged delivery piston 18 , an outlet valve 20 and a pressure relief valve 22 on.

In dem Gehäuse 12 ist ein erster Kanal 24 vorhanden, der sich koaxial zum Förderraum 16 und zum Förderkolben 18 erstreckt und der vom Förderraum 16 zu einem zweiten Kanal 26 in Form einer insgesamt im Wesentlichen zylindrischen Ausnehmung führt, die in einem Winkel von 90° zum ersten Kanal 24 angeordnet ist und in der das Druckbegrenzungsventil 22 aufgenommen ist. Eine Längsachse des Pumpengehäuses 12 trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 28, eine Längsachse der Ausnehmung 26 das Bezugszeichen 29. In 1 oben ist in dem Pumpengehäuse 12 ein Druckdämpfer 30 angeordnet. In the case 12 is a first channel 24 present, which is coaxial with the delivery room 16 and to the delivery piston 18 extends and the delivery room 16 to a second channel 26 in the form of an overall substantially cylindrical recess which leads at an angle of 90 ° to the first channel 24 is arranged and in the pressure relief valve 22 is included. A longitudinal axis of the pump housing 12 carries in 1 Overall, the reference number 28 , a longitudinal axis of the recess 26 the reference number 29 , In 1 above is in the pump housing 12 a pressure damper 30 arranged.

Im Betrieb wird vom Förderkolben 18 bei einem Saughub Kraftstoff über das Einlass- und Mengensteuerventil 14 in den Förderraum 16 angesaugt. Bei einem Förderhub wird der im Förderraum 16 befindliche Kraftstoff verdichtet und über das Auslassventil 20 beispielsweise in einen Hochdruckbereich 32, beispielsweise zu einer Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) ausgestoßen, wo der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. Der Hochdruckbereich 32 ist über einen Auslassstutzen 34 mit der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 verbunden. Die Kraftstoffmenge, die bei einem Förderhub ausgestoßen wird, wird dabei durch das elektromagnetisch betätigte Einlass- und Mengensteuerventil 14 eingestellt.In operation, the delivery piston 18 during a suction stroke fuel via the intake and quantity control valve 14 in the pump room 16 sucked. In a delivery stroke of the delivery room 16 compressed fuel and via the exhaust valve 20 For example, in a high-pressure area 32 , For example, to a fuel rail ("Rail") ejected, where the fuel is stored under high pressure. The high pressure area 32 is via an outlet 34 with the high-pressure fuel pump 10 connected. The amount of fuel that is expelled during a delivery stroke, thereby by the solenoid-operated intake and quantity control valve 14 set.

Bei einem unzulässigen Überdruck im Hochdruckbereich öffnet das Druckbegrenzungsventil 22, wodurch Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Förderraum 16 strömen kann. Das Druckbegrenzungsventil 22 verbindet, wie gesagt, in einem geöffneten Zustand den Hochdruckbereich 32 mit dem Förderraum 16 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10. Dabei öffnet das Druckbegrenzungsventil 22 dann, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem auslassseitigen Hochdruckbereich 32 und dem Förderraum 16 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 einen Grenzwert überschreitet. Durch das Druckbegrenzungsventil 22 wird also verhindert, dass der Druck in dem auslassseitigen Hochdruckbereich 32 unzulässig hoch ist. Zu dem Druckbegrenzungsventil 22 gehört ein hülsenartiger Ventilsitzkörper 36 mit einem Ventilsitz 38, der mit einem Ventilelement 40 zusammenwirkt. Auf der vom Ventilsitz 38 abgewandten Seite des Ventilelements 40 ist ein Haltestück 42 angeordnet, das mit einer als Spiralfeder ausgebildeten Ventilfeder 44 zusammenwirkt, sodass das Ventilelement 40 gegen den Ventilsitz 38 beaufschlagt wird.If there is an impermissible overpressure in the high pressure area, the pressure limiting valve opens 22 , whereby fuel from the high-pressure area in the delivery room 16 can flow. The pressure relief valve 22 connects, as I said, in an open state, the high pressure area 32 with the delivery room 16 the fuel high-pressure pump 10 , The pressure relief valve opens 22 when a pressure difference between the outlet-side high-pressure region 32 and the pump room 16 the fuel high-pressure pump 10 exceeds a limit. Through the pressure relief valve 22 Thus, the pressure in the outlet-side high-pressure region is prevented 32 is impermissibly high. To the pressure relief valve 22 includes a sleeve-like valve seat body 36 with a valve seat 38 that with a valve element 40 interacts. On the valve seat 38 opposite side of the valve element 40 is a holding piece 42 arranged, with a designed as a spiral spring valve spring 44 cooperates, so that the valve element 40 against the valve seat 38 is charged.

Der Förderkolben 18 ist von einem Kolbengehäuse 45 umgeben. Das Kolbengehäuse 45 ist einstückig mit dem Pumpengehäuse 12 ausgebildet. Das Kolbengehäuse 45 umfasst einen Gehäusemantel 46. Der Gehäusemantel 46 weist hierbei eine Einlassöffnung 48 zur Verbindung des Förderraums 16 mit dem Einlassventil 14 und eine Auslassöffnung 50 zur Verbindung des Förderraums 16 mit dem Auslassventil 20 auf. Das Kolbengehäuse 45 umfasst ferner einen Gehäuseboden 52. Dieser weist eine Öffnung 53 auf, an die sich der Kanal 24 anschließt. Der Förderkolben 18 umfasst einen Kolbenfuß 54, an dessen freiem Ende ein Federteller 56 aufgepresst ist. Der Federteller wirkt mit einer Feder 58 zusammen, so dass der Förderkolben 18 in bekannter Weise zur Förderung von Kraftstoff in Bewegungsrichtung, also in Richtung der Längsachse 28 hin und her bewegbar ist.The delivery piston 18 is from a piston housing 45 surround. The piston housing 45 is integral with the pump housing 12 educated. The piston housing 45 includes a housing shell 46 , The housing jacket 46 here has an inlet opening 48 for connecting the pumping room 16 with the inlet valve 14 and an outlet opening 50 for connecting the pumping room 16 with the outlet valve 20 on. The piston housing 45 further includes a housing bottom 52 , This has an opening 53 on, to which the channel is attached 24 followed. The delivery piston 18 includes a piston foot 54 , at the free end of a spring plate 56 is pressed on. The spring plate acts with a spring 58 together, so that the delivery piston 18 in a known manner to promote fuel in the direction of movement, ie in the direction of the longitudinal axis 28 is movable back and forth.

In der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 weist der Gehäuseboden 52 zunächst eine Aussparung 60 auf, in die der Förderkolben 18 in der Geschlossenstellung eingreifen kann. Dabei kommt der Förderkolben in einem Bereich 62 des Gehäusebodens 52 zur Anlage. Dieser Bereich 62 wird sodann plastisch verformt, so dass hier eine Kaltverfestigung durchgeführt wird. Hierzu wird der Federkolben 18 mit einer Kraft gegen den Abschnitt 62 beaufschlagt. Diese Kraft kann beispielsweise im Zuge der Fertigung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 in derjenigen Station durchgeführt werden, in der der Federteller 56 auf den Kolbenfuß 54 aufgepresst wird. Während dieses Aufpressvorgangs und/oder davor und/oder danach kann der Federkolben 18 gegen den Bereich 62 derart beaufschlagt werden, dass sich der Bereich 62 verformt, so dass der Bereich 62 um den Betrag d1 komprimiert wird. Dadurch steigt die maximale Verfahrbarkeit des Förderkolbens 18 ebenfalls um den Betrag d1 in Richtung der Ausnehmung 26. Die Verdichtung des Gehäusebodens 52 ist deswegen möglich, da der Kolben eine deutlich höhere Festigkeit als das Pumpengehäuse, welches aus Stangenmaterial hergestellt sein kann, aufweist. Insbesondere dann, wenn der Kolben zusätzlich beschichtet ist, ist eine vergleichsweise Festigkeitsdifferenz gegeben.In the embodiment according to the 1 and 2 has the caseback 52 first a recess 60 on, in which the delivery piston 18 can intervene in the closed position. The delivery piston comes in one area 62 of the case bottom 52 to the plant. This area 62 is then plastically deformed, so that here a work hardening is performed. For this purpose, the spring piston 18 with a force against the section 62 applied. This force can, for example, in the course of production of the high-pressure fuel pump 10 be performed in the station in which the spring plate 56 on the piston foot 54 is pressed on. During this Aufpressvorgangs and / or before and / or after the spring piston 18 against the area 62 be acted upon so that the area 62 deformed, leaving the area 62 by the amount d1 is compressed. This increases the maximum movability of the delivery piston 18 also by the amount d1 in the direction of the recess 26 , The compression of the housing bottom 52 is therefore possible because the piston has a significantly higher strength than the pump housing, which may be made of rod material having. In particular, when the piston is additionally coated, a comparatively strength difference is given.

Im Ausgangszustand kann beispielsweise der Abstand d2 zwischen der Ausnehmung 26 und dem Gehäuseboden 52 3,5 mm betragen. Das Maß d1 kann 0,4 mm betragen, so dass insgesamt eine Verformung um 11,4 % stattfindet. Die Verformung in Längsrichtung 28 kann also bei 11 % liegen. Diese Formänderung im Bereich 62 kann beispielsweise zu einer Erhöhung der Zugfestigkeit Rm um 1,4 % und beispielweise zu einer Erhöhung der Streckgrenze Rp0,2 um 7,1 % führen. In the initial state, for example, the distance d2 between the recess 26 and the caseback 52 3.5 mm. The measure d1 can be 0.4 mm, so that a total deformation of 11.4% takes place. The deformation in the longitudinal direction 28 So it can be 11%. This shape change in the area 62 For example, it can increase the tensile strength Rm by 1.4% and, for example, increase the yield strength Rp0.2 by 7.1%.

Durch diese Verformung wird folglich eine Art „Abdruck“ des Endbereichs 61 des Förderkolbens 18 im Gehäuseboden 52 erzielt. Insgesamt ist der plastisch verformte Bereich 62 des Gehäusebodens 52 also komplementär zu dem Endabschnitt des Förderkolbens 18, der bei maximalen Einfahren des Förderkolbens 18 am verdichteten Bereich anliegt. Durch diese plastische Verformung des Bereichs 62 findet eine Kaltverfestigung statt, so dass hierdurch insgesamt eine erhöhte Materialfestigkeit (Beanspruchbarkeit) und eine Reduzierung der Kerbwirkung (Beanspruchung) erzielbar ist. Ferner ist die Herstellung einer derartigen Kraftstoff-Hochdruckpumpe auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise dadurch möglich, das der Förderkolben 18 als Verdichtungswerkzeug verwendet wird und die Verdichtung des Bereich 62 im Zuge des Aufpressens des Federtellers 56 auf den Kolbenfuß 54 durchgeführt werden kann und keine weitere Fertigungsstation vorgesehen werden muss.This deformation thus becomes a kind of "impression" of the end region 61 of the delivery piston 18 in the case back 52 achieved. Overall, the plastically deformed area 62 of the case bottom 52 thus complementary to the end portion of the delivery piston 18 , the maximum retraction of the delivery piston 18 abuts the compacted area. Through this plastic deformation of the area 62 takes place a work hardening, so that in total an increased material strength (resistance) and a reduction of the notch effect (stress) can be achieved. Furthermore, the production of such a high-pressure fuel pump in a particularly simple and cost-effective manner is possible, that of the delivery piston 18 is used as a compaction tool and the compaction of the area 62 in the course of pressing the spring plate 56 on the piston foot 54 can be performed and no further manufacturing station must be provided.

In der zweiten Ausführungsform gemäß 3 liegt auch im Ausgangszustand der freie Endbereich 61 des Kolbens 18 in der Aussparung 60 des Gehäusebodens 52 vollflächig an. Hierbei sind auch im Ausgangszustand die Aussparung 60 und der Endbereich 61 des Förderkolbens 18 komplementär ausgebildet. Senkrecht zur Längsrichtung 28 im radial äußeren Bereich sind die beiden Bereiche hierbei bogenförmig ausgebildet. Sodann wird die Verdichtung durch Aufbringen der Kraft F (vergleiche 1) durchgeführt. Dabei findet eine vollflächige Verdichtung des Bereichs 62 des Gehäusebodens 52 statt, wobei auch nach der Verdichtung der Endbereich 61 des Förderkolbens 18 vollflächig an der Aussparung 60 zur Anlage kommen kann. In der Ausführungsform gemäß 4 weist der Endbereich 61 des Förderkolbens 18 zudem einen Fortsatz 64 auf. Dieser ragt dann, wenn der Förderkolben am Gehäuseboden 52 zur Anlage kommt, in den Kanal 24 hinein und bildet somit zusammen mit dem Kanal 24 eine Führung beim Verformen des Abschnitts 62 mittels des Förderkolbens 18.In the second embodiment according to 3 is also in the initial state of the free end 61 of the piston 18 in the recess 60 of the case bottom 52 over the entire surface. Here are the recess in the initial state 60 and the end area 61 of the delivery piston 18 formed complementary. Perpendicular to the longitudinal direction 28 in the radially outer region, the two regions are arcuate in this case. Then, the compression by applying the force F (see 1 ) carried out. There is a full-surface compression of the area 62 of the case bottom 52 taking place, being even after the compression of the end area 61 of the delivery piston 18 full surface at the recess 60 can come to the plant. In the embodiment according to 4 indicates the end area 61 of the delivery piston 18 also an extension 64 on. This protrudes when the delivery piston on the housing bottom 52 comes to the plant, in the channel 24 in and thus forms together with the channel 24 a guide in deforming the section 62 by means of the delivery piston 18 ,

Claims (9)

Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Förderkolben (18), der einen Förderraum (16) zur Förderung von Kraftstoff begrenzt, und ein den Förderkolben (18) umgebendes Kolbengehäuse (45), wobei das Kolbengehäuse (45) einen Gehäuseboden (52) aufweist, der ebenfalls den Förderraum (16) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (52) jedenfalls abschnittsweise plastisch verformt ist.High-pressure fuel pump (10) for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a delivery piston (18) which delimits a delivery chamber (16) for conveying fuel, and a piston housing (45) surrounding the delivery piston (18), wherein the piston housing ( 45) has a housing bottom (52), which also limits the delivery chamber (16), characterized in that the housing bottom (52) is in any case partially plastically deformed. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (52) eine Öffnung (53) aufweist, an die sich ein Kanal (24) anschließt, der in eine Ausnehmung (26) mündet, in der ein Druckbegrenzungsventil (22) angerdnet ist, wobei der die Öffnung (53) umgegebende Bereich (62) des Gehäusebodens (52) plastisch verformt ist.High-pressure fuel pump (10) after Claim 1 , characterized in that the housing bottom (52) has an opening (53), which is followed by a channel (24) which opens into a recess (26) in which a pressure relief valve (22) is gerdnet, wherein the opening (53) the surrounding area (62) of the housing bottom (52) is plastically deformed. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung ausgehend von einem Ausgangszustand zwischen 5% und 15%, insbesondere 11%, beträgt.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastic deformation, starting from an initial state, is between 5% and 15%, in particular 11%. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung ausgehend von einem Ausgangszustand 0,002 mm bis 0,5 mm, insbesondere 0,025 bis 0,4 mm, beträgt.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastic deformation, starting from an initial state of 0.002 mm to 0.5 mm, in particular 0.025 to 0.4 mm. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der plastisch verformte Bereich des Gehäusebodens (52) komplementär zu einem dem Gehäuseboden (62) zugewandten Endabschnitt (61) des Förderkolbens (18) ausgebildet ist.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastically deformed region of the housing bottom (52) is complementary to a housing bottom (62) facing the end portion (61) of the delivery piston (18). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkolben (18) einen dem Gehäuseboden (52) zugewandten Fortsatz (64) aufweist, der in den Kanal (24) eingreift, wenn der Förderkolben (18) am Gehäuseboden (52) anliegt.High-pressure fuel pump (10) after at least one of the preceding Claims 2 to 5 , characterized in that the delivery piston (18) has a the housing bottom (52) facing extension (64) which engages in the channel (24) when the delivery piston (18) on the housing bottom (52). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpengehäuse (12) vorgesehen ist, dass das Kolbengehäuse (45) umfasst.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a pump housing (12) is provided, which comprises the piston housing (45). Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei plastische Verformung jedenfalls eines Teils (62) des Gehäusebodens (52) ausgehend von einem Ausgangszustand mittels des Förderkolbens (18) durchgeführt wird, und wobei der Förderkolben (18) zur plastischen Verformung des Gehäusebodens (52) mit einer Kraft (F) gegen den Gehäuseboden (52) beaufschlagt wird.A method for producing a high-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, wherein plastic deformation of at least a part (62) of the housing bottom (52) from an initial state by means of the delivery piston (18) is performed, and wherein the delivery piston (18 ) is acted upon by the plastic deformation of the housing bottom (52) with a force (F) against the housing bottom (52). Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend folgende Schritte: a. Aufpressen eines Federtellers (56) auf den Förderkolben (18) auf dessen dem Förderraum (16) abgewandten Seite; und b. Plastische Verformung gemäß Anspruch 8, während des Aufpressvorgangs in Schritt a. und/oder nach dem Aufpressvorgang in Schritt a.Method for producing a high-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, comprising the following steps: a. Pressing a spring plate (56) on the delivery piston (18) on its side facing away from the delivery chamber (16); and b. Plastic deformation according to Claim 8 During the pressing process in step a. and / or after the pressing process in step a.
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