DE102018211690A1 - High-pressure fuel pump - Google Patents

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Abstract

Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) umfasst mindestens eine Ventileinrichtung (20) mit einem als Ventilkugel (34) ausgebildeten Ventilelement. Es wird vorgeschlagen, dass ein bei geöffneter Ventileinrichtung (20) stromaufwärts von der Ventilkugel (34) gelegener Zuströmkanal (30) so ausgebildet ist, dass die Ventilkugel (34) asymmetrisch angeströmt wird.A high-pressure fuel pump (10) comprises at least one valve device (20) with a valve element designed as a valve ball (34). It is proposed that an inflow channel (30) located upstream of the valve ball (34) when the valve device (20) is open is designed such that the valve ball (34) is flowed against asymmetrically.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump according to the preamble of claim 1.

Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe ist aus der DE 10 2005 007 806 A1 bekannt und umfasst ein Pumpengehäuse und Ventileinrichtungen in Form eines Druckbegrenzungsventils und eines Auslassventils. Beide Ventileinrichtungen sind als klassische Rückschlag-Kugelventile ausgebildet mit einem durch eine Ventilkugel gebildeten Ventilelement, welches in geschlossenem Zustand mit einem konischen Ventilsitz zusammenwirkt und von einer Ventilfeder in die geschlossene Stellung beaufschlagt wird. Das Öffnen und Schließen eines solchen Rückschlag-Kugelventils erfolgt durch eine Hubbewegung entgegen der Kraft der Ventilfeder.A high pressure fuel pump is out of the DE 10 2005 007 806 A1 known and comprises a pump housing and valve devices in the form of a pressure relief valve and an outlet valve. Both valve devices are designed as classic non-return ball valves with a valve element formed by a valve ball, which in the closed state interacts with a conical valve seat and is acted upon by a valve spring in the closed position. Such a check ball valve is opened and closed by a lifting movement against the force of the valve spring.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen genannt. Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung.The object on which the invention is based is achieved by a high-pressure fuel pump having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are mentioned in the subclaims. Further features essential to the invention can be found in the following description and in the drawing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Hochdruckpumpe umfasst mindestens eine Ventileinrichtung mit einem als Ventilkugel ausgebildeten Ventilelement. Eine solche Ventileinrichtung kann innerhalb der Kraftstoff-Hochdruckpumpe beispielsweise ein Einlassventil, ein Auslassventil und/oder ein Druckbegrenzungsventil sein. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass ein bei geöffneter Ventileinrichtung stromaufwärts von der Ventilkugel gelegener Zuströmkanal so ausgebildet ist, dass die Ventilkugel durch den strömenden Kraftstoff asymmetrisch angeströmt wird. Dabei wird unter einer asymmetrischen Anströmung eine solche Anströmung verstanden, welche an der Ventilkugel zu einer Drehbewegung , also zu einer Rotation führt. Wird die Ventilkugel bei geöffneter Ventileinrichtung, wenn also die Ventilkugel von dem ihr zugeordneten Ventilsitz abgehoben ist, asymmetrisch angeströmt, führt dies zu einer Rotation der Ventilkugel. Schließt die Ventileinrichtung wieder, wird aufgrund der vorangegangenen Rotation der Ventilkugel ein anderer Oberflächenabschnitt an dem Ventilsitz in Anlage kommen als zuvor, also als vor dem Öffnen der Ventileinrichtung an dem Ventilsitz in Anlage war.The high-pressure fuel pump according to the invention comprises at least one valve device with a valve element designed as a valve ball. Such a valve device can be, for example, an inlet valve, an outlet valve and / or a pressure limiting valve within the high-pressure fuel pump. It is proposed according to the invention that an inflow channel located upstream of the valve ball when the valve device is open is designed such that the flowing fuel flows asymmetrically onto the valve ball. An asymmetrical inflow is understood to mean an inflow which leads to a rotary movement, that is to say a rotation, on the valve ball. If the valve ball is subjected to an asymmetrical flow when the valve device is open, that is to say when the valve ball is lifted from the valve seat assigned to it, this leads to a rotation of the valve ball. If the valve device closes again, due to the previous rotation of the valve ball, a different surface section will come into contact with the valve seat than before, that is to say when it was in contact with the valve seat before the valve device was opened.

Somit wird verhindert, dass immer die gleiche Stelle der Ventilkugel an dem Ventilsitz in Anlage kommt, so dass ein ungleichmäßiger Verschleiß der Ventilkugel verhindert wird. Auf diese Weise wird die Dichtheit der Ventileinrichtung verbessert, wodurch der Wirkungsgrad der Kraftstoff-Hochdruckpumpe über die Lebensdauer verbessert wird. Dabei versteht sich, dass durch die asymmetrische Anströmung der Ventilkugel eine solche Rotation der Ventilkugel herbeigeführt wird, deren Drehachse nicht koaxial mit einer Symmetrie- bzw. Längsachse des Ventilsitzes verläuft. Vorzugsweise verläuft die Drehachse der Ventilkugel aufgrund der asymmetrischen Anströmung sogar ungefähr orthogonal zur Symmetrie- bzw. Längsachse des Ventilsitzes.This prevents the same position of the valve ball always coming into contact with the valve seat, so that uneven wear of the valve ball is prevented. In this way, the tightness of the valve device is improved, whereby the efficiency of the high-pressure fuel pump is improved over the service life. It goes without saying that the asymmetrical flow against the valve ball causes such a rotation of the valve ball, the axis of rotation of which does not run coaxially with a symmetry or longitudinal axis of the valve seat. Due to the asymmetrical flow, the axis of rotation of the valve ball preferably even runs approximately orthogonally to the symmetry or longitudinal axis of the valve seat.

Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Zuströmkanal einen nach radial einwärts ragenden Strömungsbeeinflussungsabschnitt aufweist, der sich über einen gewissen und im allgemeinen vergleichsweise geringen Abschnitt des Umfangs des Zuströmkanals erstreckt (beispielsweise über ungefähr 10-20 % des Umfangs) und die asymmetrische Anströmung der Ventilkugel bewirkt. Durch einen solchen sich in Umfangsrichtung des Strömungskanals lediglich über einen Teilabschnitt erstreckenden Strömungsbeeinflussungsabschnitt wird der üblicherweise ansonsten kreisrunde und insoweit symmetrische Strömungsquerschnitt des Zuströmkanals in einem axialen Teilbereich selbst asymmetrisch, wodurch auf sehr einfache Art und Weise eine Fluidströmung erzeugt wird, die dann, wenn sie auf die Ventilkugel trifft, selbst asymmetrisch ist. Der Einsatz eines Strömungsbeeinflussungsabschnitt ermöglicht es darüber hinaus, bei ganz unterschiedlich ausgestalteten Ventilsitzen, also beispielsweise nicht nur bei einem konischen Ventilsitz, sondern beispielsweise auch bei einem linienhaft ausgebildeten Ventilsitz, die gewünschte asymmetrische Anströmung der Ventilkugel zu erreichen.A possible embodiment of the invention provides that the inflow channel has a radially inwardly projecting flow influencing section which extends over a certain and generally comparatively small section of the circumference of the inflow channel (for example about 10-20% of the circumference) and the asymmetrical inflow the valve ball causes. Such a flow influencing section, which only extends over a partial section in the circumferential direction of the flow channel, makes the usually otherwise circular and insofar symmetrical flow cross section of the inflow channel itself asymmetrical in an axial partial area, as a result of which a fluid flow is generated in a very simple manner, which when it is on the valve ball hits, is itself asymmetrical. The use of a flow influencing section also makes it possible to achieve the desired asymmetrical flow to the valve ball in the case of very differently designed valve seats, for example not only in the case of a conical valve seat but also, for example, in the case of a linear valve seat.

In Weiterbildung hierzu ist es möglich, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt ein von einem Pumpengehäuse separates Teil umfasst, welches an einer Wand des Zuströmkanals befestigt ist. Ein solches Teil kann beispielsweise mit dem Zuströmkanal verschweißt werden. Dies kann auch an existierenden Auslegungen von Kraftstoff-Hochdruckpumpen eingesetzt werden, ohne dass eine vollständige Umkonstruktion notwendig ist.In a development of this, it is possible for the flow influencing section to comprise a part which is separate from a pump housing and is fastened to a wall of the inflow channel. Such a part can be welded to the inflow channel, for example. This can also be used on existing designs of high pressure fuel pumps without the need for a complete redesign.

Möglich ist auch, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt einen einstückig mit einer Wand des Zuströmkanals ausgebildeten Abschnitt umfasst. Dies hat im Hinblick auf die Lebensdauer erhebliche Vorteile, da ein Ablösen des Strömungsbeeinflussungsabschnitts von der Umfangswand des Zuströmkanals ausgeschlossen ist.It is also possible for the flow influencing section to comprise a section formed in one piece with a wall of the inflow channel. This has considerable advantages with regard to the service life, since detachment of the flow influencing section from the peripheral wall of the inflow channel is precluded.

Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt unmittelbar stromaufwärts von einem Ventilsitz der Ventilkugel angeordnet ist. Hierdurch wird verhindert, dass sich die zunächst asymmetrische Strömung des Kraftstoffs auf dem Weg zur Ventilkugel wieder so weit vergleichmäßigt, dass die Ventilkugel nicht mehr ausreichend asymmetrisch angeströmt wird, um eine Rotation der Ventilkugel zu erzeugen.A possible embodiment of the invention provides that the flow influencing section is arranged directly upstream of a valve seat of the valve ball. This will prevents the initially asymmetrical flow of the fuel on the way to the valve ball from becoming evenly uniform again so that the valve ball is no longer flowed asymmetrically enough to produce a rotation of the valve ball.

Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass an einem der Ventileinrichtung zugewandten Ende des Zuströmkanals ein durch eine konische Ringfläche gebildeter Ventilsitz für die Ventilkugel vorhanden ist, und dass eine Längsachse des Zuströmkanals und eine Längsachse der konischen Ringfläche zueinander parallel jedoch nicht koaxial angeordnet sind. Dies ist besonders einfach herstellbar.A possible embodiment of the invention provides that a valve seat for the valve ball formed by a conical ring surface is provided at one end of the inflow channel facing the valve device, and that a longitudinal axis of the inflow channel and a longitudinal axis of the conical ring surface are arranged in parallel but not coaxially with one another. This is particularly easy to manufacture.

Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftstoff-Hochdruckpumpe einen stromaufwärts von der Ventilkugel angeordneten Zuströmkanal aufweist, an dessen Ende ein durch eine konische Ringfläche gebildeter Ventilsitz für die Ventilkugel vorhanden ist, wobei eine Längsachse des Zuströmkanals und eine Längsachse der konischen Ringfläche zueinander in einem geringen Winkel, der größer ist als Null, angeordnet sind. Auch dies ist besonders einfach herstellbar.A possible embodiment of the invention provides that the high-pressure fuel pump has an inflow channel arranged upstream of the valve ball, at the end of which there is a valve seat for the valve ball formed by a conical annular surface, with a longitudinal axis of the inflow channel and a longitudinal axis of the conical annular surface relative to one another are arranged at a small angle that is greater than zero. This is also particularly easy to manufacture.

Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 einen teilweisen Schnitt durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit zwei Ventileinrichtungen, nämlich einem Auslassventil und einem Druckbegrenzungsventil, die beide als Rückschlag-Kugelventile ausgebildet sind;
  • 2 eine vereinfachte und schematisierte Schnittdarstellung einer möglichen Ausführungsform mindestens einer der Ventileinrichtungen von 1;
  • 3 eine Darstellung ähnlich zu 2 einer weiteren möglichen Ausführungsform;
  • 4 eine Darstellung ähnlich zu 2 einer weiteren möglichen Ausführungsform, bei geschlossener Ventileinrichtung;
  • 5 eine Darstellung ähnlich zu 4, jedoch bei geöffneter Ventileinrichtung; und
  • 6 eine Darstellung ähnlich zu 2 einer weiteren möglichen Ausführungsform.
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. The drawing shows:
  • 1 a partial section through a high-pressure fuel pump with two valve devices, namely an outlet valve and a pressure relief valve, both of which are designed as check ball valves;
  • 2 a simplified and schematic sectional view of a possible embodiment of at least one of the valve devices of FIG 1 ;
  • 3 a representation similar to 2 a further possible embodiment;
  • 4 a representation similar to 2 a further possible embodiment, with the valve device closed;
  • 5 a representation similar to 4 , but with the valve device open; and
  • 6 a representation similar to 2 a further possible embodiment.

In den nachfolgenden Figuren tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen.In the following figures, functionally equivalent elements and areas in different embodiments have the same reference numerals.

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 teilweise in einem Förderraum 16 angeordneten, durch eine nicht gezeigte Antriebswelle in eine Hin-und Herbewegung versetzbaren Förderkolben 18, eine Ventileinrichtung in Form eines durch ein Rückschlag-Kugelventil gebildeten Auslassventils 20 und eine Ventileinrichtung in Form eines durch ein Rückschlag-Kugelventil gebildeten Druckbegrenzungsventils 22 auf.In 1 a fuel high-pressure pump for an internal combustion engine, not shown, bears the overall reference number 10 , The high pressure fuel pump 10 has an overall substantially cylindrical pump housing 12 on, in or on which the essential components of the high-pressure fuel pump 10 are arranged. So the high pressure fuel pump points 10 an inlet / volume control valve 14 , some in a funding room 16 arranged, by a drive shaft, not shown, in a reciprocating feed piston 18 , A valve device in the form of an outlet valve formed by a check ball valve 20 and a valve device in the form of a pressure relief valve formed by a check ball valve 22 on.

Im Betrieb wird vom Förderkolben 18 bei einem Saughub Kraftstoff - vorliegend beispielhaft Benzin - 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 24, beispielsweise zu einer Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) ausgestoßen, wo der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. Der Hochdruckbereich 24 ist über einen Auslassstutzen 26 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. Bei einem unzulässigen Überdruck im Hochdruckbereich 24 öffnet das Druckbegrenzungsventil 22, wodurch Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Förderraum 16 strömen kann.In operation, the delivery piston 18 in the case of a suction stroke of fuel - in the present case petrol, for example - via the inlet and quantity control valve 14 in the funding room 16 sucked. In the case of a conveying stroke, it is in the conveying space 16 fuel is compressed and via the exhaust valve 20 for example in a high pressure area 24 , for example to a fuel rail ("Rail"), where the fuel is stored under high pressure. The high pressure area 24 is via an outlet nozzle 26 with the high pressure fuel pump 10 connected. The amount of fuel that is emitted during a delivery stroke is determined by the electromagnetically actuated inlet and volume control valve 14 set. With an impermissible overpressure in the high pressure area 24 opens the pressure relief valve 22 , which brings fuel from the high pressure area into the delivery chamber 16 can flow.

Das Auslassventil 20 ist, wie bereits gesagt, als Rückschlag-Kugelventil ausgebildet. Es wird nun unter anderem auch unter Bezugnahme auf 2 stärker im Detail erläutert, wobei die nachfolgenden Erläuterungen grundsätzlich auch auf das Druckbegrenzungsventil 22 angewendet werden können. Das Auslassventil 20 umfasst einen in das Pumpengehäuse 12 eingepressten Ventilkörper 28, in dem ein an sich einen kreisrunden Querschnitt aufweisender Zuströmkanal 30 ausgebildet ist. An seinem in den Figuren linken Ende mündet der Zuströmkanal 30 in einen Ventilsitz 32, der vorliegend beispielhaft durch eine konische Ringfläche gebildet ist. Bei geschlossenem Auslassventil 20 arbeitet der Ventilsitz 32 mit einem als Ventilkugel 34 ausgebildeten Ventilelement zusammen, welches von einer Ventilfeder 36 zum Ventilsitz 32 hin beaufschlagt wird.The exhaust valve 20 is, as already said, designed as a check ball valve. It will now also refer to, among other things 2 explained in more detail, with the following explanations in principle also on the pressure relief valve 22 can be applied. The exhaust valve 20 includes one in the pump housing 12 pressed-in valve body 28 , in which an inflow channel with a circular cross section 30 is trained. The inflow channel opens at its left end in the figures 30 into a valve seat 32 , which in the present example is formed by a conical ring surface. With the exhaust valve closed 20 the valve seat works 32 with one as a valve ball 34 trained valve element together, which by a valve spring 36 to the valve seat 32 is acted upon.

Aus 2 ist ersichtlich, dass der Zuströmkanal 30 so ausgebildet ist, dass die Ventilkugel 34 asymmetrisch angeströmt wird. Hierzu verfügt der Zuströmkanal 30 über einen nach radial einwärts ragenden Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38, der sich über einen Abschnitt des Umfangs des Zuströmkanals 30 erstreckt. Beispielsweise kann sich der Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 in Umfangsrichtung gesehen über einen Winkelbereich erstrecken, der vorzugsweise zwischen 20 und 90° liegt. Der Querschnitt des Strömungsbeeinflussungsabschnitts 38 kann, wie in 2 dargestellt ist, dreieckig sein, er kann aber in einer nicht dargestellten Ausführungsform auch abgerundet sein, beispielsweise die Form eines Halbkreises haben.Out 2 it can be seen that the inflow channel 30 is designed so that the valve ball 34 flow is asymmetrical. The inflow channel has this 30 via a radially inwardly projecting flow influencing section 38 that extends over a portion of the circumference of the inflow channel 30 extends. For example, the Flow Control Section 38 extend in the circumferential direction over an angular range which is preferably between 20 and 90 °. The cross section of the flow control section 38 can, as in 2 is shown to be triangular, but in an embodiment not shown it can also be rounded, for example in the form of a semicircle.

Bei der Ausführungsform von 2 ist der Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 als ein vom Pumpengehäuse 12 separates Teil ausgebildet, welches an der Wand des Zuströmkanals 30 beispielsweise durch Verschweißen befestigt ist. Die in 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von jener der 2 dadurch, dass in 3 der Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 einstückig mit dem Pumpengehäuse bzw. mit der Wand des Zuströmkanals 30 ausgebildet ist. Ferner erkennt man aus beiden 2 und 3, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 unmittelbar stromaufwärts von dem Ventilsitz 32 der Ventilkugel 34 und damit unmittelbar benachbart zu dem Ventilsitz 32 angeordnet ist.In the embodiment of 2 is the flow control section 38 than one from the pump housing 12 formed separate part, which on the wall of the inflow channel 30 is fastened, for example, by welding. In the 3 shown embodiment differs from that of 2 in that in 3 the flow control section 38 in one piece with the pump housing or with the wall of the inflow channel 30 is trained. You can also see from both 2 and 3 that the flow control section 38 immediately upstream of the valve seat 32 the valve ball 34 and thus immediately adjacent to the valve seat 32 is arranged.

Die 2 und 3 zeigen das Auslassventil 20 in geöffnetem Zustand, also in einem Zustand, in dem die Ventilkugel 34 von dem Ventilsitz 32 beabstandet ist. Der durch den Zuströmkanal 30 strömende Kraftstoff ist durch Pfeile symbolisiert, die mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet sind. Man erkennt, dass die Strömung stromaufwärts von dem Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 gleichmäßig in Richtung einer Längsachse (nicht dargestellt) des Zuströmkanals 30 verläuft. Dann jedoch wird die Öffnungsweite unmittelbar stromaufwärts von dem Ventilsitz 32 bzw. von der Ventilkugel 34 durch den Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 einseitig und somit asymmetrisch verengt, wodurch ein stromabwärts von dem Strömungsbeeinflussungsabschnitt 38 liegender Bereich (in den 2 und 3 unten) im Hinblick auf die Strömung abgeschattet wird.The 2 and 3 show the exhaust valve 20 in the open state, that is, in a state in which the valve ball 34 from the valve seat 32 is spaced. The one through the inflow channel 30 flowing fuel is symbolized by arrows with the reference symbol 40 are designated. It can be seen that the flow upstream from the flow influencing section 38 evenly in the direction of a longitudinal axis (not shown) of the inflow channel 30 runs. Then, however, the opening width becomes immediately upstream from the valve seat 32 or from the valve ball 34 through the flow control section 38 unilaterally and thus asymmetrically narrowed, creating a downstream of the flow influencing section 38 lying area (in the 2 and 3 below) is shadowed with regard to the current.

Dort ist also die Strömungsmenge geringer bzw. die Strömungsgeschwindigkeit geringer als beispielsweise in dem in den 2 und 3 oben liegenden und vom Ventilsitz 32 aus gesehen stromabwärtigen Bereich. Die geringere Strömungsmenge bzw. die geringere Strömungsgeschwindigkeit ist in den 2 und 3 dadurch symbolisiert, dass dort nur ein vergleichsweise kurzer Pfeil gezeichnet ist (Bezugszeichen 42a), wohingegen die größere Strömungsmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit durch zwei vergleichsweise lange Pfeile symbolisiert wird (Bezugszeichen 42b).There, the flow rate is lower or the flow rate is lower than, for example, that in the 2 and 3 above and from the valve seat 32 seen from the downstream area. The lower flow rate or the lower flow rate is in the 2 and 3 symbolized by the fact that only a comparatively short arrow is drawn there (reference symbol 42a ), whereas the larger flow rate or flow velocity is symbolized by two comparatively long arrows (reference symbol 42b ).

Dies führt dazu, dass die Ventilkugel 34 zu einer Rotation angeregt wird, wobei die Rotationsachse im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Zuströmkanals 30 liegt, nämlich in etwa senkrecht zur Zeichnungsebene der 2 und 3. Die Rotation der Ventilkugel 34 ist in den 2 und 3 durch einen gekrümmten Pfeil 44 symbolisiert. Durch diese Rotation 44 wird bewirkt, dass sich die Ventilkugel 34 dann, wenn das Auslassventil 20 wieder schließt, relativ zum Ventilsitz 32 in einer anderen Lage befindet als vor dem Öffnen. Auf diese Weise wird verhindert, dass immer die gleiche Stelle der Ventilkugel 34 am Ventilsitz 32 in Anlage kommt und es hierdurch an der Ventilkugel 34 zu einem beispielsweise ringförmigen Verschleißbereich kommt, der auf längere Sicht die Dichtheit des Auslassventils 20 beeinträchtigen könnte.This causes the valve ball 34 is excited to rotate, the axis of rotation being substantially orthogonal to the longitudinal axis of the inflow channel 30 lies, namely approximately perpendicular to the plane of the drawing 2 and 3 , The rotation of the valve ball 34 is in the 2 and 3 by a curved arrow 44 symbolizes. Through this rotation 44 will cause the valve ball 34 then when the exhaust valve 20 closes again, relative to the valve seat 32 is in a different position than before opening. This prevents the valve ball from always being in the same position 34 at the valve seat 32 comes into contact with the valve ball 34 to an annular wear area, for example, which, in the long term, maintains the tightness of the exhaust valve 20 could affect.

Bei der alternativen Ausführungsform der 4 (geschlossenes Auslassventil 20) und 5 (geöffnetes Auslassventil 20) wird auf einen Strömungsbeeinflussungsabschnitt verzichtet. Stattdessen ist eine Längsachse 46 des Zuströmkanals 30 zwar zu einer Symmetrie- bzw. Längsachse 48 des Ventilsitzes 32, der wiederum durch eine konische Ringfläche gebildet ist, parallel. Die beiden Längsachsen 46 und 48 sind jedoch voneinander um einen Abstand D beabstandet, also zueinander nicht koaxial angeordnet. Auch auf diese Weise ergibt sich in Bezug auf die Ventilkugel 34 eine asymmetrische Anströmung, durch die die Ventilkugel 34 bei geöffnetem Auslassventil 20 ( 5) entsprechend dem Pfeil 44 in eine Rotation versetzt wird.In the alternative embodiment of the 4 (exhaust valve closed 20 ) and 5 (open exhaust valve 20 ) there is no flow influencing section. Instead is a longitudinal axis 46 of the inflow channel 30 to a symmetry or longitudinal axis 48 of the valve seat 32 , which in turn is formed by a conical ring surface, parallel. The two longitudinal axes 46 and 48 are, however, spaced from each other by a distance D, that is to say they are not arranged coaxially to one another. This also results in relation to the valve ball 34 an asymmetrical flow through which the valve ball 34 with the outlet valve open 20 ( 5 ) according to the arrow 44 is rotated.

Eine nochmals alternative Ausführungsform eines Auslassventils 20 zeigt 6. Bei dieser ist die Längsachse 46 des Zuströmkanals 30 so ausgerichtet, dass sie in Bezug auf die Symmetrie- bzw. Längsachse des Ventilsitzes 32 in einem geringen Winkel A, der größer als Null ist, beispielhaft vorliegend ungefähr 3°, angeordnet ist. Grundsätzlich sind aber auch andere Winkel denkbar, beispielsweise solche Winkel, die in einem Bereich zwischen 2 und 10° liegen. Auch auf diese Weise wird bei dem in 6 gezeigte geöffneten Auslassventil 20 erreicht, dass die Ventilkugel 34 durch die asymmetrische Strömung 42a und 42b in eine Rotation entsprechend dem Pfeil 44 versetzt wird.Yet another alternative embodiment of an exhaust valve 20 shows 6 , This is the longitudinal axis 46 of the inflow channel 30 aligned so that they are in relation to the symmetry or longitudinal axis of the valve seat 32 at a slight angle A which is greater than zero, for example approximately 3 ° in the present case. In principle, however, other angles are also conceivable, for example those angles that are in a range between 2 and 10 °. In this way too, in 6 Opened exhaust valve shown 20 reached the valve ball 34 through the asymmetrical flow 42a and 42b in a rotation according to the arrow 44 is transferred.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102005007806 A1 [0002]DE 102005007806 A1 [0002]

Claims (7)

Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10), umfassend mindestens eine Ventileinrichtung (20) mit einem als Ventilkugel (34) ausgebildeten Ventilelement, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei geöffneter Ventileinrichtung (20) stromaufwärts von der Ventilkugel (34) gelegener Zuströmkanal (30) so ausgebildet ist, dass die Ventilkugel (34) asymmetrisch angeströmt wird.High-pressure fuel pump (10), comprising at least one valve device (20) with a valve element designed as a valve ball (34), characterized in that an inflow channel (30) located upstream of the valve ball (34) when the valve device (20) is open is designed in this way that the valve ball (34) is flowed asymmetrically. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuströmkanal (30) einen nach radial einwärts ragenden Strömungsbeeinflussungsabschnitt (38) aufweist, der sich über einen Abschnitt des Umfangs des Zuströmkanals (30) erstreckt und die asymmetrische Anströmung der Ventilkugel (34) bewirkt.High pressure fuel pump (10) after Claim 1 , characterized in that the inflow channel (30) has a radially inwardly projecting flow influencing section (38) which extends over a section of the circumference of the inflow channel (30) and causes the asymmetrical flow to the valve ball (34). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt (38) ein von einem Pumpengehäuse (12) separates Teil umfasst, welches an einer Wand des Zuströmkanals (30) befestigt ist.High pressure fuel pump (10) after Claim 2 , characterized in that the flow influencing section (38) comprises a part which is separate from a pump housing (12) and is fastened to a wall of the inflow channel (30). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt (38) einen einstückig mit einer Wand des Zuströmkanals (30) ausgebildeten Abschnitt umfasst.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the flow influencing section (38) comprises a section formed integrally with a wall of the inflow channel (30). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsbeeinflussungsabschnitt (38) unmittelbar stromaufwärts von einem Ventilsitz (32) der Ventilkugel (34) angeordnet ist.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the Claims 2 - 4 , characterized in that the flow influencing section (38) is arranged immediately upstream of a valve seat (32) of the valve ball (34). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Ventilkugel (34) zugewandten Ende des Zuströmkanals (30) ein durch eine konische Ringfläche gebildeter Ventilsitz (32) für die Ventilkugel (34) vorhanden ist, und dass eine Längsachse (46) des Zuströmkanals (30) und eine Symmetrie- bzw. Längsachse (38) der konischen Ringfläche zueinander parallel jedoch nicht koaxial angeordnet sind.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a valve seat (32) formed by a conical annular surface for the valve ball (34) is provided on one end of the inflow channel (30) facing the valve ball (34), and that a longitudinal axis (46) of the inflow channel (30) and a symmetry or longitudinal axis (38) of the conical ring surface are arranged parallel to one another but not coaxially. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Ventilkugel (34) zugewandten Ende des Zuströmkanals (30) ein durch eine konische Ringfläche gebildeter Ventilsitz (32) für die Ventilkugel (34) vorhanden ist, wobei eine Längsachse (46) des Zuströmkanals (30) und eine Symmetrie- bzw. Längsachse (48) der konischen Ringfläche zueinander in einem geringen Winkel (A), der größer ist als Null, angeordnet sind.High-pressure fuel pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a valve seat (32) formed by a conical annular surface for the valve ball (34) is provided on one end of the inflow channel (30) facing the valve ball (34), wherein a longitudinal axis (46) of the inflow channel (30) and a symmetry or longitudinal axis (48) of the conical ring surface are arranged at a small angle (A) which is greater than zero.
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DE102005007806A1 (en) 2004-12-28 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Piston pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine of a motor vehicle

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