WO2014029649A1 - Zylinderkopf für eine pumpe, insbesondere kraftstoffhochdruckpumpe, und pumpe mit zylinderkopf - Google Patents

Zylinderkopf für eine pumpe, insbesondere kraftstoffhochdruckpumpe, und pumpe mit zylinderkopf Download PDF

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housing
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Friedrich Boecking
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    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps

Definitions

  • Cylinder head for a pump in particular high-pressure fuel pump, and
  • Such a pump with a cylinder head is known from DE 196 44 915 AI, this pump as a high-pressure fuel pump for a
  • Fuel injection device of an internal combustion engine is used.
  • This pump has a pump housing and at least one pump element.
  • Pump housing has a cylinder head in which a pump piston of the pump element is guided in a cylinder bore, which limits a pump working space in the cylinder bore.
  • the pump working chamber can be connected to an inlet via an electromagnetically actuated inlet valve.
  • Inlet valve has a valve member which cooperates for controlling the connection with the inlet with a valve seat and which is acted upon by a closing spring in the closing direction. By energizing the electromagnet, the valve member is movable against the force of the closing spring in an open position.
  • the intake valve in this pump is in one with the cylinder head
  • the cylinder head according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that the inlet valve is integrated into this, whereby the space can be kept compact and also no dead volume between the pump working chamber and the inlet valve is present.
  • the pump with the features of claim 8 accordingly has the advantages of a compact size and a low dead volume.
  • Training according to claim 2 allows an advantageous arrangement of the magnetic core and the magnetic coil with a small space requirement.
  • the embodiment according to claim 3 allows an advantageous recording of the magnetic core with the solenoid and its attachment to the cylinder head.
  • the embodiment according to claim 4 enables easy contacting of the magnetic coil.
  • housing on the cylinder head whereby in particular a defined orientation of the electrical connection is set for the solenoid. Due to the construction according to claim 6 assembly of the magnet armature is arranged at the cylinder head arranged housing and a subsequent closing of the housing. The embodiment according to claim 8 allows easy attachment of the housing to the cylinder head.
  • FIG. 1 shows a pump in a longitudinal section and Figure 2 a designated in Figure 1 with II section with an inlet valve of the pump in an enlarged view.
  • the pump has at least one pump element 10, which in turn has a pump piston 12, which at least indirectly by a drive shaft 14 in a lifting movement in at least approximately radially
  • the drive shaft 14 may be part of the pump or alternatively may also be provided that the pump does not have its own drive shaft and the drive shaft 14 is part of the internal combustion engine.
  • the drive shaft 14 can thereby
  • Gas exchange valves of the internal combustion engine are operated or a
  • the drive shaft 14 may have a cam 16 or eccentric for driving the pump piston 12.
  • the pump has a multi-part pump housing.
  • the pump piston 12 is in a cylinder bore 20 of a first housing part 22 in the form of a
  • the pump piston 12 in the cylinder bore 20 defines a pump working space 24.
  • the pump working space 24 has a
  • Inlet valve 26 connects to one example of a
  • Pump work chamber 24 also has an outlet valve 30, for example, a out of the pump working chamber 24 out opening
  • Outlet check valve is a connection to a drain 32, which leads, for example, to a high-pressure fuel accumulator 34 and over the radially outward from the rotational axis 15 of the drive shaft 14 directed away delivery stroke of the pump piston 12 fuel is displaced from the pump working chamber 24.
  • the pump piston 12 is supported indirectly via a roller tappet 36 on the cam 16 of the drive shaft 14.
  • a roller 37 is rotatably mounted, which runs on the cam 16.
  • the pump piston 12 is connected to the roller tappet 36 in a manner not shown.
  • the roller plunger 36 and with this the pump piston 12 is acted upon by a spring 38 to the cam 16 of the drive shaft 14 out, so that the roller 37 constantly, so even during the suction stroke of the pump piston 12, remains in contact with the cam 16.
  • the housing of the pump has a second housing part 40, in which the
  • Drive shaft 14 may be rotatably supported via one or more bearings.
  • the inlet 28 can run through the housing part 40, in particular through an interior 42 of the housing part 40, in which the cam 16 of the drive shaft 14 is arranged, and through holes 43 or channels in the housing part 40th
  • the cylinder head 22 protrudes with an end region, in which the cylinder bore 20 is formed, in which the pump piston 12 is arranged, through an opening 44 of the second housing part 40 in the interior 42 thereof.
  • the cylinder bore 20 opposite end portion of the cylinder head 22 is disposed outside of the second housing part 40.
  • Cylinder head 22 lies with its flange 46 on the outside of the second
  • Cylinder head 22 is fixed in the longitudinal direction of the second housing part 40.
  • the inlet valve 26 is an electromagnetically actuated valve and will be described in more detail below.
  • the inlet valve 26 has a piston-shaped valve member 50, which has a shaft 52 and at one end of the shaft 52 has a larger diameter in diameter relative to the shaft 52 head 54.
  • the valve member 50 is guided with its shaft 52 in a bore 56 in the cylinder head 22, which connects at least approximately coaxially to the cylinder bore 20 on the pump piston 12 side facing away from the pump working chamber 24.
  • the bore 56 has a smaller diameter than the cylinder bore 20 and at the transition from the cylinder bore 20 to the bore 56, a valve seat 58 is formed for the valve member 50, which is for example at least approximately conical.
  • a sealing surface 60 is formed, which cooperates with the valve seat 58 and correspondingly may also be at least approximately conical.
  • the outside of the cylinder head 22 surrounding the bore 56 is at least substantially planar and extends perpendicular to the longitudinal axis 57 of the bore 56.
  • the mouth of the bore 56 on the outside of the cylinder head 22 is surrounded by a collar 62, through which the length of the bore 56 and thus the guide length of the shaft 52 of the valve member 50 is extended.
  • annular space 64 of the inlet 28 opens, for example via at least one or more distributed over the circumference of the annular space 64 inlet bores 66 in
  • Cylinder head 22 In the outer side of the cylinder head 22, a circumferential annular groove 68 is introduced into which the inlet 28 opens and in which also the
  • Inlet bores 66 open. In the head 54 facing away from the bore 56 projecting end of the
  • Shaft 52 of the valve member 50 is attached as part of the solenoid of the inlet valve 26, a magnet armature 70 which is disc-shaped. Between the armature 70 and the collar 62 surrounding outer side of the cylinder head 22, a closing spring 72 is clamped, which is designed here as a cylindrical helical compression spring. By the closing spring 72 is the
  • Valve member 50 is acted upon in the closing direction and by the pressure prevailing in the annular space 64 of the inlet 28, which acts on the head 54 of the valve member 50, the valve member 50 is acted upon in the opening direction.
  • the electromagnet of the intake valve 26 are a
  • Magnetic core 74 and a magnetic coil 76 is present.
  • the magnetic core 74 is surrounded by a tubular housing 78 which has an at least approximately circular cross-section and is fastened to the cylinder head 22 in a manner described in more detail below.
  • the magnetic core 74 adjoins the outside of the cylinder head 22 and the solenoid 76 is on the outside of the Cylinder head 22 remote from the magnetic core 74 arranged.
  • the magnetic coil 76 is arranged opposite the magnet armature 70, wherein between
  • Magnetic coil 76 and armature 70 is a sufficiently large distance is available to allow the opening and closing movement of the valve member 50.
  • At least one electrical connection 80 is present on the magnet coil 76, for which a plug connection 82 is provided on the outside of the housing 78, for example on its circumference.
  • a plug connection 82 is provided on the outside of the housing 78, for example on its circumference.
  • Plug housing 86 of the connector 82 can by a partial
  • Encapsulation of the housing 78 may be formed with plastic, wherein the housing 78 is made of metal.
  • the housing 78 extends beyond the magnet armature 70 away from the outside of the cylinder head 22 and is at its end by means of a
  • Lid part 88 sealed.
  • the cover part 88 is, for example, pressed into the housing 78 or otherwise connected to the housing 78
  • the diameter of the armature 70 is slightly smaller than the inner diameter of the housing 78, wherein the armature 70 may be provided with one or more openings or recesses 71.
  • the armature 70 In its the cylinder head 22 facing end portion of the outer diameter of the
  • Housing 78 increases, whereby an away from the cylinder head 22 annular shoulder 90 is formed on the housing 78.
  • the housing 78 facing the end region of the cylinder head 22 is cylindrical and provided with an external thread 92.
  • the housing 78 is by means of this
  • the sealing element 96 may be formed as an elastic sealing ring, which in an annular groove 97 in
  • Cylinder head 22 or the front side of the housing 78 may be inserted.
  • At least one centering element 98 can be arranged, which ensures that the Housing 78 can be fixed only in a predetermined rotational position on the cylinder head 22, in which the connector 82 is in a fixed orientation.
  • the centering element 98 may for example be a pin which engages in corresponding bores in the housing 78 and the cylinder head 22.
  • valve member 50 is guided by the cylinder bore 20 forth with its shaft 52 through the bore 56.
  • housing 78 is placed with the magnetic core 74 disposed therein and the magnetic coil 76 on the cylinder head 22, wherein the cover member 88 is not yet inserted.
  • Housing 78 is fixed by means of the clamping nut 94 in the predetermined rotational position on the cylinder head 22. Subsequently, the closing spring 72 is pushed onto the shaft 52 of the valve member 50 and the armature 70 is connected to the shaft 52. Finally, the lid part 88 is inserted.
  • the inlet valve 26 When not energized solenoid 76, the inlet valve 26 functions like a conventional check valve. If the pressure prevailing in the inlet 28 and thus in the annular space 64 causes a force on the valve member 50 in the opening direction, which is greater than the force of the closing spring 72 and the force caused by the pressure prevailing in the pump working chamber 24 force on the valve member 50, so opens the
  • Inlet valve 26 During the suction stroke of the pump piston 12 prevails in
  • the inlet valve 26 can be opened by energizing the solenoid coil 76 independently of the prevailing pressure difference between inlet 28 and pump working chamber 24. This allows opening of the inlet valve 26 also during the delivery stroke of the pump piston 12.
  • the solenoid 76 is not energized during the entire delivery stroke of the pump piston 12, so that the inlet valve 26 remains closed and the entire during the suction stroke of the pump piston 12 in the
  • the inlet valve 26 is opened so that the pump piston 12 displaced fuel is not conveyed into the high-pressure accumulator 34 but is fed into the inlet 28. It may be provided that the inlet valve 26 is initially held open by energizing the solenoid 76 at the beginning of the delivery stroke of the pump piston 12 and only at a certain time during the delivery stroke, the solenoid 76 is no longer energized, so that the inlet valve 26 closes and the
  • High pressure pumping begins.
  • the magnetic coil 76 is not energized at the beginning of the delivery stroke, so that the inlet valve 26 is closed and the high pressure pumping begins and that the high pressure pumping by energizing the solenoid 76 and opening the inlet valve 26 at a certain time during the delivery is ended.
  • the control of the solenoid 76 is performed by the
  • Control device 84 such that in the high-pressure accumulator 34 by the funded by the pump fuel, a predetermined pressure is maintained.
  • a pressure sensor 85 is arranged, through which the control device 84, a signal on the actual pressure in
  • High-pressure accumulator 34 receives.

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Abstract

Der Zylinderkopf (22) für eine Pumpe, insbesondere eine Kraftstoffhochdruckpumpe, weist eine Zylinderbohrung (20) auf, in der ein Pumpenkolben (12) geführt ist, der in der Zylinderbohrung (20) einen Pumpenarbeitsraum (24) begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum (24) über ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (26) mit einem Zulauf (28) verbindbar, wobei das Einlassventil (26) ein Ventilglied (50) aufweist, das zur Steuerung der Verbindung des Pumpenarbeitsraums (24) mit dem Zulauf (28) mit einem Ventilsitz (58) zusammenwirkt. Das Ventilglied (50) ist durch eine Schließfeder (72) in Schließrichtung beaufschlagt und kann durch Bestromung des Elektromagneten (70, 74, 76) geöffnet werden. Das Ventilglied (50) ist kolbenförmig ausgebildet und weist einen mit dem Ventilsitz (58) zusammenwirkenden Kopf (54) und einen an den Kopf (54) anschließenden Schaft (52) auf. Der Schaft (52) des Ventilglieds (50) ist in einer an die Zylinderbohrung (20) anschließenden Bohrung (56) im Zylinderkopf (22) geführt und der Ventilsitz (58) ist im Zylinderkopf (22) am Übergang von der Zylinderbohrung (20) zur Bohrung (56) ausgebildet. Ein Magnetanker (70) des Elektromagneten ist mit dem Schaft (52) des Ventilglieds (50) verbunden die Schließfeder (72) ist zwischen dem Magnetanker (70) und dem Zylinderkopf (22) eingespannt.

Description

Zylinderkopf für eine Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, und
Pumpe mit Zylinderkopf
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Zylinderkopf für eine Pumpe sowie einer
Pumpe mit einem Zylinderkopf nach der Gattung des Anspruchs 1 oder 8.
Eine solche Pumpe mit einem Zylinderkopf ist durch die DE 196 44 915 AI bekannt, wobei diese Pumpe als Kraftstoffhochdruckpumpe für eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dient. Diese Pumpe weist ein Pumpengehäuse und wenigstens ein Pumpenelement auf. Das
Pumpengehäuse weist einen Zylinderkopf auf, in dem in einer Zylinderbohrung ein Pumpenkolben des Pumpenelements geführt ist, der in der Zylinderbohrung einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über ein elektromagnetisch betätigtes Einlassventil mit einem Zulauf verbindbar. Das
Einlassventil weist ein Ventilglied auf, das zur Steuerung der Verbindung mit dem Zulauf mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und das durch eine Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagt ist. Durch Bestromung des Elektromagneten ist das Ventilglied gegen die Kraft der Schließfeder in eine geöffnete Stellung bewegbar.
Das Einlassventil ist bei dieser Pumpe in einem mit dem Zylinderkopf
verbundenen separaten Ventilgehäuse angeordnet, wodurch der Zylinderkopf und damit auch die Pumpe einen großen Bauraum erfordert und außerdem ein großes Totvolumen zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Einlassventil vorhanden ist. Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Zylinderkopf mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass das Einlassventil in diesen integriert ist, wodurch der Bauraum kompakt gehalten werden kann und außerdem kein Totvolumen zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Einlassventil vorhanden ist. Die Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 8 hat entsprechend die Vorteile einer kompakten Baugröße und eines geringen Totvolumens.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Zylinderkopfs angegeben. Die
Ausbildung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine vorteilhafte Anordnung des Magnetkerns und der Magnetspule mit geringem Bauraumbedarf. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine vorteilhafte Aufnahme des Magnetkerns mit der Magnetspule und deren Befestigung am Zylinderkopf. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine einfache Kontaktierung der Magnetspule. Die
Ausbildung gemäß Anspruch 5 ermöglicht eine exakte Ausrichtung des
Gehäuses am Zylinderkopf, wodurch insbesondere eine definierte Ausrichtung des elektrischen Anschlusses für die Magnetspule sichrgestellt ist. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 6 ist eine Montage des Magnetankers bei am Zylinderkopf angeordnetem Gehäuse und ein anschließendes Verschließen des Gehäuses ermöglicht. Die Ausbildung gemäß Anspruch 8 ermöglicht eine einfache Befestigung des Gehäuses am Zylinderkopf.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt und Figur 2 einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit einem Einlassventil der Pumpe in vergrößerter Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels In den Figuren 1 und 2 ist eine Pumpe dargestellt, die insbesondere eine
Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer
Brennkraftmaschine ist. Die Pumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle 14 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer
Richtung bezüglich der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 angetrieben wird. Die Antriebswelle 14 kann Teil der Pumpe sein oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Pumpe keine eigene Antriebswelle aufweist und die Antriebswelle 14 Teil der Brennkraftmaschine ist. Die Antriebswelle 14 kann dabei
beispielsweise eine Welle der Brennkraftmaschine sein durch die auch die
Gaswechselventile der Brennkraftmaschine betätigt werden oder eine
Ausgleichswelle der Brennkraftmaschine. Die Antriebswelle 14 kann für den Antrieb des Pumpenkolbens 12 einen Nocken 16 oder Exzenter aufweisen.
Die Pumpe weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse auf. Der Pumpenkolben 12 ist in einer Zylinderbohrung 20 eines ersten Gehäuseteils 22 in Form eines
Zylinderkopfs der Pumpe dicht geführt. Mit seinem der Antriebswelle 14 abgewandten Ende begrenzt der Pumpenkolben 12 in der Zylinderbohrung 20 einen Pumpenarbeitsraum 24. Der Pumpenarbeitsraum 24 weist über ein
Einlassventil 26 eine Verbindung mit einem beispielsweise von einer
Förderpumpe herführenden Zulauf 28 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 24 beim radial nach innen zur Drehachse 15 der Antriebswelle 14 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 12 mit Kraftstoff befüllt wird. Der
Pumpenarbeitsraum 24 weist außerdem über ein Auslassventil 30, das beispielsweise ein aus dem Pumpenarbeitsraum 24 heraus öffnendes
Auslassrückschlagventil ist, eine Verbindung mit einem Ablauf 32 auf, der beispielsweise zu einem Kraftstoffhochdruckspeicher 34 führt und über den beim radial nach außen von der Drehachse 15 der Antriebswelle 14 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 24 verdrängt wird.
Der Pumpenkolben 12 stützt sich mittelbar über einen Rollenstößel 36 am Nocken 16 der Antriebswelle 14 ab. Im Rollenstößel 36 ist eine Rolle 37 drehbar gelagert, die auf dem Nocken 16 abläuft. Der Pumpenkolben 12 ist mit dem Rollenstößel 36 in nicht näher dargestellter Weise verbunden. Der Rollenstößel 36 und mit diesem der Pumpenkolben 12 wird durch eine Feder 38 zum Nocken 16 der Antriebswelle 14 hin beaufschlagt, so dass die Rolle 37 ständig, also auch beim Saughub des Pumpenkolbens 12, in Anlage am Nocken 16 bleibt. Das Gehäuse der Pumpe weist ein zweites Gehäuseteil 40 auf, in dem die
Antriebswelle 14 über eine oder mehrere Lagerstellen drehbar gelagert sein kann. Außerdem kann der Zulauf 28 durch das Gehäuseteil 40 verlaufen, insbesondere durch einen Innenraum 42 des Gehäuseteils 40, in dem der Nocken 16 der Antriebswelle 14 angeordnet ist, und durch Bohrungen 43 oder Kanäle im Gehäuseteil 40.
Der Zylinderkopf 22 ragt mit einem Endbereich, in dem die Zylinderbohrung 20 ausgebildet ist, in der der Pumpenkolben 12 angeordnet ist, durch eine Öffnung 44 des zweiten Gehäuseteils 40 in dessen Innenraum 42 hinein. Der der Zylinderbohrung 20 entgegengesetzte Endbereich des Zylinderkopfs 22 ist außerhalb des zweiten Gehäuseteils 40 angeordnet. Etwa in einem in
Längserstreckung gesehen mittleren Bereich des Zylinderkopfs 22 ist ein umlaufender Flansch 46 an diesem ausgebildet, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung 44 des zweiten Gehäuseteils 40. Der
Zylinderkopf 22 liegt mit seinem Flansch 46 auf der Außenseite des zweiten
Gehäuseteils 40 am Rand der Öffnung 44 an, wodurch die Lage des
Zylinderkopfs 22 in dessen Längsrichtung zum zweiten Gehäuseteil 40 festgelegt ist. Das Einlassventil 26 ist ein elektromagnetisch betätigtes Ventil und wird nachfolgend näher beschrieben. Das Einlassventil 26 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 50 auf, das einen Schaft 52 und an einem Ende des Schafts 52 einen im Durchmesser gegenüber dem Schaft 52 größeren Kopf 54 aufweist. Das Ventilglied 50 ist mit seinem Schaft 52 in einer Bohrung 56 im Zylinderkopf 22 geführt, die sich zumindest annähernd koaxial an die Zylinderbohrung 20 auf der dem Pumpenkolben 12 abgewandten Seite des Pumpenarbeitsraums 24 anschließt. Die Bohrung 56 weist einen kleineren Durchmesser auf als die Zylinderbohrung 20 und am Übergang von der Zylinderbohrung 20 zur Bohrung 56 ist ein Ventilsitz 58 für das Ventilglied 50 ausgebildet, der beispielsweise zumindest annähernd konisch geformt ist. Am im Pumpenarbeitsraum 24 angeordneten Kopf 54 des Ventilglieds 50 ist eine Dichtfläche 60 ausgebildet, die mit dem Ventilsitz 58 zusammenwirkt und entsprechend ebenfalls zumindest annähernd konisch ausgebildet sein kann. Die die Bohrung 56 umgebende Außenseite des Zylinderkopfs 22 ist zumindest im wesentlichen eben ausgebildet und verläuft senkrecht zur Längsachse 57 der Bohrung 56. Die Mündung der Bohrung 56 an der Außenseite des Zylinderkopfs 22 ist von einem Kragen 62 umgeben, durch den die Länge der Bohrung 56 und damit die Führungslänge des Schafts 52 des Ventilglieds 50 verlängert wird. Der in den Pumpenarbeitsraum 24 mündende Endbereich der Bohrung 56 ist gegenüber dem Bereich der Bohrung 56, in dem der Schaft 52 des Ventilglieds 50 geführt ist, im Durchmesser leicht vergrößert, so dass zwischen dem Schaft 52 und dem Endbereich der Bohrung 56 ein Ringraum 64 gebildet ist. In den Ringraum 64 mündet der Zulauf 28, beispielsweise über wenigstens eine oder mehrere über den Umfang des Ringraums 64 verteilte Zulaufbohrungen 66 im
Zylinderkopf 22. In der Außenseite des Zylinderkopfs 22 ist eine umlaufende Ringnut 68 eingebracht, in die der Zulauf 28 mündet und in die auch die
Zulaufbohrungen 66 münden. Im dem Kopf 54 abgewandten, aus der Bohrung 56 ragenden Endbereich des
Schafts 52 des Ventilglieds 50 ist als Teil des Elektromagneten des Einlassventils 26 ein Magnetanker 70 befestigt, der scheibenförmig ausgebildet ist. Zwischen dem Magnetanker 70 und der den Kragen 62 umgebenden Außenseite des Zylinderkopfs 22 ist eine Schließfeder 72 eingespannt, die hier als zylindrische Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Durch die Schließfeder 72 wird das
Ventilglied 50 in Schließrichtung beaufschlagt und durch den im Ringraum 64 herrschenden Druck des Zulaufs 28, der auf den Kopf 54 des Ventilglieds 50 wirkt, wird das Ventilglied 50 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Als weiterer Bestandteil des Elektromagneten des Einlassventils 26 sind ein
Magnetkern 74 und eine Magnetspule 76 vorhanden. Der Magnetkern 74 ist von einem rohrförmigen Gehäuse 78 umgeben, das einen zumindest annähernd kreisförmigen Querschnitt aufweist und in nachfolgend näher beschriebenr Weise am Zylinderkopf 22 befestigt ist. Der Magnetkern 74 grenzt an die Außenseite des Zylinderkopfs 22 an und die Magnetspule 76 ist auf der der Außenseite des Zylinderkopfs 22 abgewandten Seite im Magnetkern 74 angeordnet. Durch den Magnetkern 74 wird die Ringnut 68 dicht abgedeckt. Die Magnetspule 76 ist dabei dem Magnetanker 70 gegenüberliegend angeordnet, wobei zwischen
Magnetspule 76 und Magnetanker 70 ein ausreichend großer Abstand vorhanden ist um die Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilglieds 50 zu ermöglichen.
An der Magnetspule 76 ist wenigstens ein elektrischer Anschluss 80 vorhanden, für den an der Außenseite des Gehäuses 78, beispielsweise an dessen Umfang, ein Steckanschluss 82 vorgesehen ist. Über den Steckanschluss 82 und wenigstens eine an diesen angeschlossene elektrische Leitung ist die
Magnetspule 76 mit einer elektrischen Steuereinrichtung 84 verbindbar. Ein
Steckergehäuse 86 des Steckanschlusses 82 kann durch eine teilweise
Umspritzung des Gehäuses 78 mit Kunststoff gebildet sein, wobei das Gehäuse 78 aus Metall besteht.
Das Gehäuse 78 erstreckt sich von der Außenseite des Zylinderkopfs 22 weg über den Magnetanker 70 hinaus und ist an seinem Ende mittels eines
Deckelteils 88 dicht verschlossen. Das Deckelteil 88 ist beispielsweise in das Gehäuse 78 eingepresst oder auf andere Weise mit dem Gehäuse 78
verbunden. Der Durchmesser des Magnetankers 70 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 78, wobei der Magnetanker 70 mit einer oder mehreren Öffnungen oder Aussparungen 71 versehen sein kann. In seinem dem Zylinderkopf 22 zugewandten Endbereich ist der Außendurchmesser des
Gehäuses 78 vergrößert, wodurch eine vom Zylinderkopf 22 wegweisende Ringschulter 90 am Gehäuse 78 gebildet ist. Der dem Gehäuse 78 zugewandte Endbereich des Zylinderkopfs 22 ist zylinderförmig ausgebildet und mit einem Außengewinde 92 versehen. Das Gehäuse 78 ist mittels einer dieses
umgebenden und sich an der Ringschulter 90 abstützenden Spannmutter 94 am Zylinderkopf 22 befestigt, wobei die Spannmutter 94 mit ihrem Innengewinde auf das Außengewinde 92 des Zylinderkopfs 22 aufgeschraubt ist. Zwischen der dem Zylinderkopf 22 zugewandten Stirnseite des Gehäuses 78 und der Außenseite des Zylinderkopfs 22 ist ein Dichtelement 96 angeordnet. Das Dichtelement 96 kann als elastischer Dichtring ausgebildet sein, der in eine Ringnut 97 im
Zylinderkopf 22 oder der Stirnseite des Gehäuses 78 eingelegt sein kann.
Zwischen dem Gehäuse 78 und dem Zylinderkopf 22 kann wenigstens ein Zentrierelement 98 angeordnet sein, durch das sichergestellt wird, dass das Gehäuse 78 nur in einer vorgegebenen Drehstellung am Zylinderkopf 22 befestigt werden kann, in der sich der Steckanschluss 82 in einer festgelegten Ausrichtung befindet. Das Zentrierelement 98 kann beispielsweise ein Stift sein, der in entsprechende Bohrungen im Gehäuse 78 und dem Zylinderkopf 22 eingreift.
Nachfolgend wird die Montage des Einlassventils 26 im Zylinderkopf 22 erläutert. Zunächst wird das Ventilglied 50 von der Zylinderbohrung 20 her mit seinem Schaft 52 durch die Bohrung 56 geführt. Anschließend wird das Gehäuse 78 mit dem darin angeordneten Magnetkern 74 und der Magnetspule 76 auf den Zylinderkopf 22 aufgesetzt, wobei das Deckelteil 88 noch nicht eingefügt ist. Das
Gehäuse 78 wird mittels der Spannmutter 94 in der vorgegebenen Drehstellung am Zylinderkopf 22 befestigt. Anschließend wird die Schließfeder 72 auf den Schaft 52 des Ventilglieds 50 aufgeschoben und der Magnetanker 70 mit dem Schaft 52 verbunden. Schließlich wird das Deckelteil 88 eingefügt.
Nachfolgend wird die Funktion des Einlassventils 26 erläutert. Bei nicht bestromter Magnetspule 76 funktioniert das Einlassventil 26 wie ein übliches Rückschlagventil. Wenn der im Zulauf 28 und damit im Ringraum 64 herrschende Druck eine Kraft auf das Ventilglied 50 in Öffnungsrichtung bewirkt, die größer ist als die Kraft der Schließfeder 72 und die durch den im Pumpenarbeitsraum 24 herrschenden Druck bewirkte Kraft auf das Ventilglied 50, so öffnet das
Einlassventil 26. Wenn der im Zulauf 28 und damit im Ringraum 64 herrschende Druck eine Kraft auf das Ventilglied 50 in Öffnungsrichtung bewirkt, die geringer ist als die Kraft der Schließfeder 72 und die durch den im Pumpenarbeitsraum 24 herrschenden Druck bewirkte Kraft auf das Ventilglied 50, so schließt das
Einlassventil 26. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 herrscht im
Pumpenarbeitsraum 24 ein geringer Druck, so dass das Einlassventil 26 öffnet. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 steigt der Druck im Pumpenarbeitsraum 24 und das Einlassventil 26 schließt.
Um die von der Pumpe geförderte Kraftstoffmenge variieren zu können kann das Einlassventil 26 durch Bestromung der Magnetspule 76 unabhängig von der herrschenden Druckdifferenz zwischen Zulauf 28 und Pumpenarbeitsraum 24 geöffnet werden. Dies ermöglicht ein Öffnen des Einlassventils 26 auch beim Förderhub des Pumpenkolbens 12. Wenn eine große Kraftstoff menge gefördert werden soll, so wird während des gesamten Förderhubs des Pumpenkolbens 12 die Magnetspule 76 nicht bestromt, so dass das Einlassventil 26 geschlossen bleibt und die gesamte beim Saughub des Pumpenkolbens 12 in den
Pumpenarbeitsraum 24 angesaugte Kraftstoffmenge in den Hochdruckspeicher 34 gefördert wird. Wenn nur ein geringere Kraftstoffmenge gefördert werden soll, so wird die Magnetspule 76 während eines Teils des Förderhubs des
Pumpenkolbens 12 bestromt und somit das Einlassventil 26 geöffnet, so dass vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff nicht in den Hochdruckspeicher 34 gefördert wird sondern in den Zulauf 28 gefördert wird. Es kann dabei vorgesehen sein, dass das Einlassventil 26 zu Beginn des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 zunächst durch Bestromung der Magnetspule 76 offen gehalten wird und erst zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Förderhubs die Magnetspule 76 nicht mehr bestromt wird, so dass das Einlassventil 26 schließt und die
Hochdruckförderung beginnt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Magnetspule 76 zu Beginn des Förderhubs nicht bestromt wird, so dass das Einlassventil 26 geschlossen ist und die Hochdruckförderung beginnt und dass die Hochdruckförderung durch Bestromung der Magnetspule 76 und Öffnen des Einlassventils 26 zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Förderhubs beendet wird. Die Ansteuerung der Magnetspule 76 erfolgt durch die
Steuereinrichtung 84 derart, dass im Hochdruckspeicher 34 durch den von der Pumpe geförderten Kraftstoff ein vorgegebener Druck aufrechterhalten wird. Am Hochdruckspeicher 34 ist dabei ein Drucksensor 85 angeordnet, durch den die Steuereinrichtung 84 ein Signal über den tatsächlichen Druck im
Hochdruckspeicher 34 erhält.

Claims

Ansprüche
1. Zylinderkopf für eine Pumpe, insbesondere einer Kraftstoffhochdruckpumpe, mit einer Zylinderbohrung (20), in der ein Pumpenkolben (12) geführt ist, der in der Zylinderbohrung (20) einen Pumpenarbeitsraum (24) begrenzt, wobei der Pumpenarbeitsraum (24) über ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (26) mit einem Zulauf (28) verbindbar ist, wobei das Einlassventil (26) ein
Ventilglied (50) aufweist, das zur Steuerung der Verbindung des
Pumpenarbeitsraums (24) mit dem Zulauf (28) mit einem Ventilsitz (58) zusammenwirkt, wobei das Ventilglied (50) durch eine Schließfeder (72) in Schließrichtung beaufschlagt ist und durch Bestromung des Elektromagneten (70,74,76) geöffnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (50) kolbenförmig ausgebildet ist, dass das Ventilglied (50) einen mit dem
Ventilsitz (58) zusammenwirkenden Kopf (54) und einen an den Kopf (54) anschließenden Schaft (52) aufweist, dass der Schaft (52) des Ventilglieds (50) in einer an die Zylinderbohrung (20) anschließenden Bohrung (58) im Zylinderkopf (22) geführt ist, dass der Ventilsitz (58) im Zylinderkopf (22) am Übergang von der Zylinderbohrung (20) zur Bohrung (58) ausgebildet ist, dass ein Magnetanker (70) des Elektromagneten mit dem Schaft (52) des Ventilglieds (50) verbunden ist, und dass die Schließfeder (72) zwischen dem Magnetanker (70) und dem
Zylinderkopf (22) eingespannt ist.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Teile des Elektromagneten den Schaft (52) des Ventilglieds (50) umgebend ein Magnetkern (74) und eine Magnetspule (76) zwischen dem Zylinderkopf (22) und dem Magnetanker (70) angeordnet sind.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (74) mit der Magnetspule (76) in einem rohrförmigen Gehäuse (78) angeordnet ist, das am Zylinderkopf (22) befestigt ist.
4. Zylinderkopf nach einem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Gehäuses (78) wenigstens ein elektrischer Anschluss (82) für die Magnetspule (76) angeordnet ist.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (78) nur in einer definierten Drehstellung bezüglich des Zylinderkopfs (22) an diesem befestigbar ist, insbesondere durch wenigstens ein zwischen dem Zylinderkopf (22) und dem Gehäuse (78) angeordnetes Zentrierelement (98).
6. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (78) an seinem dem Zylinderkopf (22) zugewandten Ende durch den Magnetkern (74) und an seinem dem Zylinderkopf (22) abgewandten Ende mittels eines Deckelteils (88) verschlossen ist.
7. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (78) mittels einer dieses übergreifenden Spannmutter (94) am Zylinderkopf (22) befestigt ist.
8. Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen Zylinderkopf (22) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (22) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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