WO2014079625A1 - Ventileinrichtung zur verwendung in einem kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Ventileinrichtung zur verwendung in einem kraftstoffeinspritzsystem Download PDF

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WO2014079625A1
WO2014079625A1 PCT/EP2013/070770 EP2013070770W WO2014079625A1 WO 2014079625 A1 WO2014079625 A1 WO 2014079625A1 EP 2013070770 W EP2013070770 W EP 2013070770W WO 2014079625 A1 WO2014079625 A1 WO 2014079625A1
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pressure
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outlet
valve device
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Michael Kleindl
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M63/0054—Check valves

Definitions

  • the invention relates to a valve device according to the preamble of claim 1.
  • valve device for use in a fuel injection system is known.
  • this valve device is a
  • Valve seat member provided which forms a valve seat for the pressure relief valve on an input side and a valve seat for the outlet valve on an output side.
  • the present invention has the object to provide a most economical manufacturable valve device.
  • valve device In the valve device according to the invention, the flow paths of the outlet valve and the pressure relief valve surround each other. In this way, a known from WO 201 1/068524 A1 serial arrangement of exhaust valve and pressure relief valve can be avoided. In the case of the valve device according to the invention, separately provided valve seat elements may be provided in each case for the outlet valve and the pressure limiting valve, so that the tolerances of the valve seats do not influence one another. This simplifies the manufacture of the valve device.
  • the flow paths surrounded one another have the further advantage that a comparatively compact structural unit can be created, which takes up only little space.
  • an optionally desirable structural integration of the valve device in a housing of the high-pressure pump is particularly well feasible.
  • Flow path and the second flow path are concentric with each other.
  • the first flow path runs along a first
  • the second flow path is annular in cross-section and surrounds the first flow path.
  • the first valve is arranged on or in an annular sleeve, which with a Valve seat member of the second valve is connected. This allows a particularly compact and tolerant insensitive arrangement of the components of both valves.
  • the outlet valve and / or the pressure limiting valve has or have a valve spring, which is supported or supported on a housing of the valve device. This makes it possible in the case of using a valve spring on a conceivable separate component or separate components for supporting the
  • the housing of the valve device may be provided separately from a housing of the high-pressure pump. However, it is preferred that at least one housing section of the valve device is provided by the housing of the high-pressure pump.
  • the outlet valve and / or the pressure relief valve has or have a resilient, in particular designed as a metal disc valve body. This makes it possible to dispense with a separate valve spring.
  • the valve body thus has both a sealing function by interaction with a particular stationary valve seat and a closing function by providing a closing force by reshaping a deformed as a result fluid pressure resilient valve body.
  • valve bodies are mass-produced as a stamped part.
  • a particularly compact arrangement results when the first valve has a disk-shaped valve body, in particular a circular disk-shaped valve body, and / or when the second valve has a
  • annular disk-shaped valve body in particular a
  • valve body of the first valve and the valve body of the second valve extend in mutually parallel planes. These levels can be offset from each other or these levels can be aligned with each other, so be arranged in a common plane.
  • the outlet valve and / or the pressure limiting valve has or have a limiting element for limiting an opening stroke of the valve body.
  • This has the advantage that a maximum opening travel of the valve body can be limited. This shortens the movement and / or deformation travel of the valve body required from an open position to a closed position, so that short valve closing times are achieved.
  • the velocities occurring upon impact of the valve body on the valve seat can be reduced, so that a reduced by the impact of the valve body on the valve seat wear is reduced and the life of the valve is increased.
  • the first valve has a valve seat, which at the same time as
  • Limiting element for limiting an opening stroke of the valve body of the second valve is effective. This allows a reduction in the number of parts of the valve device and thus a particularly economical production of the valve device.
  • Figure 1 is a simplified diagram of a fuel injection system with a high-pressure pump, a valve device and a
  • Figure 2 is a simplified sectional view of a first embodiment of the valve device according to Figure 1;
  • Figure 3 is a simplified sectional view of a second embodiment of the valve device according to Figure 1;
  • FIG. 4 is a simplified sectional view of a third embodiment of the valve device according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a fuel system 10 of an internal combustion engine in a greatly simplified representation. From a fuel tank 12 fuel via a suction line 14, by means of a prefeed pump 16, via a low-pressure line 18, and via one of an electromagnet 20 operable
  • Quantity control valve 22 of a high-pressure pump 24 is supplied. Downstream, the high pressure pump 24 via a high pressure line 26 to a
  • High-pressure accumulator 28 connected.
  • the high-pressure pump 24 has a delivery chamber 30, which with a
  • Input 32 of a valve device 34 is connected.
  • An output 36 of the valve device 34 is connected via the high-pressure line 26 to the high-pressure accumulator 28. It is understood that the quantity control valve 22 and / or the valve device
  • the quantity control valve 22 may be an intake valve of the
  • the quantity control valve 22 may also have a different actuator than the electromagnet 20, for example a piezoelectric actuator or a hydraulic actuator.
  • the prefeed pump 16 delivers fuel from the fuel tank 12 into the low-pressure line 18
  • Quantity control valve 22 the delivery chamber 30 of the high pressure pump 24 supplied amount of fuel.
  • the valve device 34 comprises two valves whose arrangement and construction are explained below with reference to FIGS. 2 to 4. These valves include an exhaust valve and a pressure relief valve. The function of the outlet valve is to open in a delivery phase of the high-pressure pump 24 to a fluid connection between the
  • High-pressure accumulator 28 can be filled with pressurized fluid.
  • the outlet valve closes in order to prevent undesired reflux of fluid from the high-pressure accumulator 28 into the delivery chamber 30.
  • the pressure relief valve is normally closed and prevents in this closed position a backflow of fluid from the
  • Pressure relief valve and allows a pressure reduction by establishing a fluid connection between the high-pressure accumulator 28 and the delivery chamber 30.
  • the valve device 34 shown in Figure 2 extends along a central longitudinal axis 38 between the input 32 and the output 36.
  • the valve device 34 has a housing 40 which, for example.
  • Two housing parts 42 and 44 includes.
  • the housing parts 42 and 44 define a housing space
  • the housing 40 in particular the housing part 42, is advantageously formed in one piece with the housing of the high-pressure pump 24.
  • the second housing part 44 is, for example, a pressure-tight connection to the housing part 42 connectable high-pressure connection.
  • the housing space 46 has a preferably cylindrical boundary 52.
  • the outlet valve 48 and the pressure limiting valve 50 together form an assembly 54.
  • the outlet valve 48 has a preferably annular design
  • Valve seat member 56 which is in particular pressed by means of a press fit into the boundary 52 of the housing space 46.
  • the exhaust valve 48 also includes a valve body 58 which annular disc-shaped
  • valve body is connected in an annular connecting portion 60 with the valve seat member 56, for example, welded.
  • the valve body 58 is designed in particular as a metal disc and covers in a closed position in the valve seat element 56 distributed along a circumference arranged flow channels 62nd
  • the valve seat member 56 surrounds an annular sleeve 64 connected to the valve seat member 56.
  • the annular sleeve 64 extends from the first
  • Valve seat member 56 in the direction of the output 36 of the valve device 34 and has an output 36 facing the output end 66.
  • the end 66 serves to arrange a valve seat element 68 of the pressure limiting valve 50.
  • the valve seat element 68 is connected to the annular sleeve 64 in particular by means of a press fit.
  • valve seat member 68 cooperates with a valve body 70 (eg in the form of a sphere).
  • the valve body 70 is by means of a
  • Valve body guide member 72 out, which in turn is guided in a valve spring 74 and presses the valve body 70 by means of the valve spring 74 with a closing force against the valve seat member 68.
  • valve spring 74 is supported at one end on the valve body guide element 72 and at the other end on a support surface 76 of the housing 40.
  • the bias of the valve spring 74 and thus a maximum pressure at which the pressure relief valve 50 opens, can be adjusted by adjusting the position of the valve seat member 56 of the exhaust valve 48 along the axis 38.
  • Pressure limiting valve 50 is arranged centrally and is traversed in the event that a maximum pressure is exceeded, along a first flow path 78 which corresponds substantially to the longitudinal axis 38 of the valve device 34.
  • the outlet valve 48 is flowed through in a delivery phase of the high-pressure pump 24 along a second flow path 80, which is arranged radially relative to the first flow path 78.
  • the opening of the outlet valve 48 is accompanied by a deformation of the radially inner part of the valve body 58, so that this part is lifted from the flow channel 62 or the flow channels 62 of the valve seat member 56. Due to the spring elasticity of the valve body 58, a closing force can be provided by the valve body 58 itself, which is a
  • Rebuilding of the valve body 58 causes when the high-pressure pump 24 passes through a suction phase, in which the delivery chamber 30 increases.
  • a limiting element 82 is provided to limit the opening travel of the valve body 58.
  • the limiting element 82 is annular in a preferred embodiment and in particular connected to the annular sleeve 64, in particular pressed.
  • valve seat member 56 and / or the valve body 58 are preferably provided in the form of stamped parts.
  • FIG. 3 An embodiment of a valve device 34 shown in FIG. 3 has a structure comparable to that described above with reference to FIG. 2 of the valve device 34. Therefore, reference is made to the above description. Below are the
  • Valve device 34 explained according to Figure 2.
  • valve seat element 68 of the pressure limiting valve 50 is provided in the form of a deep-drawn / stamped part.
  • Valve seat member 68 has a ring portion 84 which is slipped onto the annular sleeve 64.
  • the valve seat element 68 further has at least one passage opening 86 for the flow through a central first
  • valve body 70 In a closed position of the pressure limiting valve 50, the at least one passage opening 86 is closed by means of a valve body 70, which is provided in the form of a disk, in particular in the form of a circular disk and more preferably in the form of a metal disk.
  • the valve body 70 is connected to the valve seat member 68 along a radially outer ring portion.
  • a deformation path of the valve body 70 is limited by means of a limiting element 88.
  • Limiting element 88 is preferably provided in the form of a deep-drawn / stamped part and more preferably directly connected to the valve seat element 68.
  • the limiting element 88 has passage openings, not shown in the drawing, for the passage of fluid along the first flow path 78.
  • the ring portion 84 of the valve seat member 68 not only serves to attach the valve seat member 68 to the annular sleeve 64, but acts with its the valve body 58 of the exhaust valve 48 facing end face simultaneously as a limiting element for limiting an opening travel of the valve body 58th
  • valve bodies 58 and 70 extend in mutually parallel planes 90 and 92, which are spatially adjacent to each other, preferably have a maximum distance of 50 mm, in particular of 30 mm.
  • the pressure relief valve 50 is arranged centrally as the first valve and the outlet valve 48 arranged as a second valve with respect to the pressure relief valve 50 radially au Shen.
  • the pressure relief valve 50 is arranged centrally as the first valve and the outlet valve 48 arranged as a second valve with respect to the pressure relief valve 50 radially au Shen.
  • the exhaust valve 48 has a structure identical to the structure of the pressure-limiting valve 50 described above with reference to FIG.
  • the outlet valve 48 is flowed along the first flow path 78 between the input 32 and output 36, so that along the axis 38, first the Valve seat member 56, then the valve body 58 and finally the
  • Limiting element 82 are provided.
  • the valve body 70 of the pressure limiting valve 50 is provided on the side 32 of the valve seat member 68 facing the input.

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Abstract

Es wird eine Ventileinrichtung (34) zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsystem, mit einem Eingang (32) zur Verbindung mit einem Förderraum einer Hochdruckpumpe und mit einem Ausgang (36) zur Verbindung mit einem Hochdruckspeicher, wobei die Ventileinrichtung (34) ein Auslassventil (48) umfasst, welches in einer Förderphase der Hochdruckpumpe zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen Förderraum und Hochdruckspeicher öffnet und in einer Saugphase der Hochdruckpumpe schließt, wobei die Ventileinrichtung (34) ein Druckbegrenzungsventil (50) umfasst, welches bei Überschreitung eines Maximaldrucks zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckspeicher und dem Förderraum öffnet, wobei ein erstes Ventil der Ventile Auslassventil (48) und Druckbegrenzungsventil (50) entlang eines zentralen ersten Strömungswegs (78) durchströmbar ist und wobei ein zweites Ventil der Ventile Auslassventil (48) und Druckbegrenzungsventil (50) entlang eines den ersten Strömungsweg (78) umgebenden zweiten Strömungswegs (80) durchströmbar ist.

Description

Beschreibung
Titel
Ventileinrichtunq zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsvstem Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Aus der WO 201 1/068524 A1 ist eine Ventileinrichtung zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsystem bekannt. Bei dieser Ventileinrichtung ist ein
Ventilsitzelement vorgesehen, welches auf einer Eingangsseite einen Ventilsitz für das Druckbegrenzungsventil und auf einer Ausgangsseite einen Ventilsitz für das Auslassventil bildet.
Die aus der WO 201 1/068524 A1 bekannte Ventileinrichtung ist
toleranzempfindlich und bedarf einer aufwändigen Herstellung.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst wirtschaftlich herstellbare Ventileinrichtung anzugeben.
Offenbarung der Erfindung
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Ventileinrichtung 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 der Zeichnung, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. Bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung umgeben die Strömungswege des Auslassventils und des Druckbegrenzungsventils einander. Auf diese Weise kann eine aus der WO 201 1/068524 A1 bekannte serielle Anordnung von Auslassventil und Druckbegrenzungsventil vermieden werden. Bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung können jeweils für das Auslassventil und das Druckbegrenzungsventil separat bereitgestellte Ventilsitzelemente vorgesehen sein, sodass sich die Toleranzen der Ventilsitze nicht gegenseitig beeinflussen. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung der Ventileinrichtung.
Die einander umgebenen Strömungswege haben den weiteren Vorteil, dass eine vergleichsweise kompakte Baueinheit geschaffen werden kann, welche nur wenig Bauraum beansprucht. Darüber hinaus ist eine gegebenenfalls erwünschte bauliche Integration der Ventileinrichtung in ein Gehäuse der Hochdruckpumpe besonders gut realisierbar.
Darüber hinaus ermöglicht es die einander umgebende Anordnung der
Strömungswege zumindest das Auslassventil in räumlicher Nähe zu dem
Förderraum anzuordnen, sodass ein Totvolumen reduziert und der Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe erhöht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste
Strömungsweg und der zweite Strömungsweg zueinander konzentrisch sind. Insbesondere verläuft der erste Strömungsweg entlang einer ersten
Strömungsachse; der zweite Strömungsweg ist im Querschnitt ringförmig und umgibt den ersten Strömungsweg.
Um die Montage der Ventileinrichtung in einem Kraftstoffsystem zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass das Auslassventil und das Druckbegrenzungsventil miteinander verbunden sind und eine Baugruppe bilden. Dies hat auch den Vorteil, dass die Funktionsfähigkeit dieser Baugruppe, also die Funktionsfähigkeit sowohl des Auslassventils als auch des Druckbegrenzungsventils, unter
Verwendung des Eingangs und des Ausgangs der Ventileinrichtung in nur einer Prüfaufspannung überprüfbar ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Ventil an oder in einer Ringhülse angeordnet ist, welche mit einem Ventilsitzelement des zweiten Ventils verbunden ist. Dies erlaubt eine besonders kompakte und toleranzunempfindliche Anordnung der Bauteile beider Ventile.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Auslassventil und/oder das Druckbegrenzungsventil eine Ventilfeder aufweist oder aufweisen, welche sich an einem Gehäuse der Ventileinrichtung abstützt oder abstützen. Dies ermöglicht es für den Fall der Verwendung einer Ventilfeder auf ein auch denkbares separates Bauteil oder separate Bauteile zur Abstützung der
Ventilfeder verzichten zu können.
Das Gehäuse der Ventileinrichtung kann separat von einem Gehäuse der Hochdruckpumpe bereitgestellt sein. Bevorzugt ist es jedoch, dass zumindest ein Gehäuseabschnitt der Ventileinrichtung von dem Gehäuse der Hochdruckpumpe bereitgestellt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Auslassventil und/oder das Druckbegrenzungsventil einen federelastischen, insbesondere als Metallscheibe ausgebildeten Ventilkörper aufweist oder aufweisen. Dies ermöglicht es, auf eine separate Ventilfeder zu verzichten. Der Ventilkörper hat also sowohl eine Dichtfunktion durch Zusammenwirken mit einem insbesondere ortsfesten Ventilsitz als auch eine Schließfunktion durch Bereitstellung einer Schließkraft durch Rückformung eines in Folge Fluiddrucks verformten federelastischen Ventilkörpers.
Vorzugsweise sind die Ventilkörper in Massenfertigung als Stanzteil hergestellt.
Eine besonders kompakte Anordnung ergibt sich, wenn das erste Ventil einen scheibenförmigen Ventilkörper, insbesondere einen kreisscheibenförmigen Ventilkörper, aufweist und/oder wenn das zweite Ventil einen
ringscheibenförmigen Ventilkörper, insbesondere einen
kreisringscheibenförmigen Ventilkörper aufweist. Auf diese Weise können die Ventile im Bereich des Ventilsitzes besonders flach ausgebildet sein. Darüber hinaus vereinfacht sich die Herstellung der Ventilkörper, insbesondere wenn diese in Form einer Metallscheibe ausgebildet sind. Eine weitere Einsparung von Bauraum ergibt sich, wenn der Ventilkörper des ersten Ventils und der Ventilkörper des zweiten Ventils sich in zueinander parallelen Ebenen erstrecken. Diese Ebenen können zueinander versetzt sein oder diese Ebenen können miteinander fluchten, also in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Auslassventil und/oder das Druckbegrenzungsventil ein Begrenzungselement zur Begrenzung eines Öffnungshubs des Ventilkörpers aufweist oder aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass ein maximaler Öffnungsweg des Ventilkörpers begrenzt werden kann. Hierdurch verkürzt sich der von einer Öffnungsstellung zu einer Schließstellung erforderliche Bewegungs- und/oder Verformungsweg des Ventilkörpers, sodass kurze Ventilschließzeiten erreicht werden. Darüber hinaus können die beim Auftreffen des Ventilkörpers auf den Ventilsitz auftretenden Geschwindigkeiten reduziert werden, sodass ein durch Aufprall des Ventilkörpers auf den Ventilsitz bedingter Verschleiß reduziert und die Lebensdauer des Ventils erhöht wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Ventil einen Ventilsitz aufweist, welcher gleichzeitig als
Begrenzungselement zur Begrenzung eines Öffnungshubs des Ventilkörpers des zweiten Ventils wirksam ist. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Teilezahl der Ventileinrichtung und somit eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Ventileinrichtung.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 ein vereinfachtes Schema eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Hochdruckpumpe, einer Ventileinrichtung und einem
Hochdruckspeicher;
Figur 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Ventileinrichtung gemäß Figur 1 ; Figur 3 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Ventileinrichtung gemäß Figur 1 ; und
Figur 4 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der Ventileinrichtung gemäß Figur 1 .
Figur 1 zeigt ein Kraftstoffsystem 10 einer Brennkraftmaschine in einer stark vereinfachten Darstellung. Aus einem Kraftstofftank 12 wird Kraftstoff über eine Saugleitung 14, mittels einer Vorförderpumpe 16, über eine Niederdruckleitung 18, und über eine von einem Elektromagneten 20 betätigbares
Mengensteuerventil 22 einer Hochdruckpumpe 24 zugeführt. Stromabwärts ist die Hochdruckpumpe 24 über eine Hochdruckleitung 26 an einen
Hochdruckspeicher 28 angeschlossen. Die Hochdruckpumpe 24 weist einen Förderraum 30 auf, welcher mit einem
Eingang 32 einer Ventileinrichtung 34 verbunden ist. Ein Ausgang 36 der Ventileinrichtung 34 ist über die Hochdruckleitung 26 mit dem Hochdruckspeicher 28 verbunden. Es versteht sich, dass das Mengensteuerventil 22 und/oder die Ventileinrichtung
34 als Baueinheit mit der Hochdruckpumpe 24 ausgebildet sein kann.
Beispielsweise kann das Mengensteuerventil 22 ein Einlassventil der
Hochdruckpumpe 24 sein. Das Mengensteuerventil 22 kann auch eine andere Betätigungseinrichtung als den Elektromagneten 20 aufweisen, beispielsweise einen Piezoaktor oder einen hydraulischen Aktor.
Beim Betrieb des Kraftstoff Systems 10 fördert die Vorförderpumpe 16 Kraftstoff vom Kraftstofftank 12 in die Niederdruckleitung 18. Dabei bestimmt das
Mengensteuerventil 22 die dem Förderraum 30 der Hochdruckpumpe 24 zugeführte Kraftstoffmenge.
Die Ventileinrichtung 34 umfasst zwei Ventile deren Anordnung und Aufbau weiter unten unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 erläutert werden. Diese Ventile umfassen ein Auslassventil und ein Druckbegrenzungsventil. Die Funktion des Auslassventiles besteht darin, in einer Förderphase der Hochdruckpumpe 24 zu öffnen, um eine Fluidverbindung zwischen dem
Förderraum 30 und dem Hochdruckspeicher 28 herzustellen, damit der
Hochdruckspeicher 28 mit druckbeaufschlagtem Fluid gefüllt werden kann. In einer Saugphase der Hochdruckpumpe 24 schließt das Auslassventil, um einen unerwünschten Rückfluss von Fluid aus dem Hochdruckspeicher 28 in den Förderraum 30 zu verhindern.
Das Druckbegrenzungsventil ist im Normalfall geschlossen und verhindert in dieser geschlossenen Stellung einen Rückfluss von Fluid aus dem
Hochdruckspeicher 28 in den Förderraum 30. Wird jedoch stromaufwärts der Ventileinrichtung ein Maximaldruck überschritten, öffnet das
Druckbegrenzungsventil und ermöglicht einen Druckabau, indem es eine Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckspeicher 28 und dem Förderraum 30 herstellt.
Die in Figur 2 dargestellte Ventileinrichtung 34 erstreckt sich entlang einer zentralen Längsachse 38 zwischen dem Eingang 32 und dem Ausgang 36. Die Ventileinrichtung 34 weist ein Gehäuse 40 auf, welches bspw. zwei Gehäuseteile 42 und 44 umfasst. Die Gehäuseteile 42 und 44 begrenzen einen Gehäuseraum
46 zur Anordnung eines Auslassventils 48 und eines Druckbegrenzungsventils 50.
Das Gehäuse 40, insbesondere das Gehäuseteil 42, ist in vorteilhafter Weise einstückig mit dem Gehäuse der Hochdruckpumpe 24 ausgebildet. Bei dem zweiten Gehäuseteil 44 handelt es sich bspw. um einen druckdicht mit dem Gehäuseteil 42 verbindbaren Hochdruckstutzen.
Der Gehäuseraum 46 weist eine vorzugsweise zylindrische Begrenzung 52 auf.
Das Auslassventil 48 und das Druckbegrenzungsventil 50 bilden gemeinsam eine Baugruppe 54.
Das Auslassventil 48 weist ein vorzugsweise ringförmig ausgebildetes
Ventilsitzelement 56 auf, welches insbesondere mittels eines Presssitzes in die Begrenzung 52 des Gehäuseraums 46 eingepresst ist. Das Auslassventil 48 umfasst au ßerdem einen Ventilkörper 58, welcher ringscheibenförmig
ausgebildet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilkörper in einem ringförmigen Verbindungsbereich 60 mit dem Ventilsitzelement 56 verbunden, beispielsweise verschweißt.
Der Ventilkörper 58 ist insbesondere als Metallscheibe ausgebildet und überdeckt in einer Schließstellung in dem Ventilsitzelement 56 entlang eines Umfangs verteilt angeordnete Strömungskanäle 62.
Das Ventilsitzelement 56 umgibt eine mit dem Ventilsitzelement 56 verbundene Ringhülse 64. Die Ringhülse 64 erstreckt sich ausgehend von dem
Ventilsitzelement 56 in Richtung auf den Ausgang 36 der Ventileinrichtung 34 und weist ein dem Ausgang 36 zugewandtes Ende 66 auf. Das Ende 66 dient zur Anordnung eines Ventilsitzelements 68 des Druckbegrenzungsventils 50. Das Ventilsitzelement 68 ist insbesondere mittels eines Presssitzes mit der Ringhülse 64 verbunden.
Das Ventilsitzelement 68 wirkt mit einem Ventilkörper 70 (bspw. in Form einer Kugel) zusammen. Der Ventilkörper 70 ist mittels eines
Ventilkörperführungselements 72 geführt, welches seinerseits in einer Ventilfeder 74 geführt ist und mittels der Ventilfeder 74 den Ventilkörper 70 mit einer Schließkraft gegen das Ventilsitzelement 68 drückt.
Die Ventilfeder 74 stützt sich einenends an dem Ventilkörperführungselement 72 und anderenends an einer Abstützfläche 76 des Gehäuses 40 ab.
Die Vorspannung der Ventilfeder 74 und somit ein Maximaldruck, ab welchem das Druckbegrenzungsventil 50 öffnet, kann durch die Einstellung der Lage des Ventilsitzelements 56 des Auslassventils 48 längs der Achse 38 eingestellt werden.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das
Druckbegrenzungsventil 50 zentral angeordnet und wird für den Fall, dass ein Maximaldruck überschritten wird, längs eines ersten Strömungswegs 78 durchströmt, welcher im Wesentlichen der Längsachse 38 der Ventileinrichtung 34 entspricht. Das Auslassventil 48 wird in einer Förderphase der Hochdruckpumpe 24 längs eines zweiten Strömungswegs 80 durchströmt, welcher bezogen auf den ersten Strömungsweg 78 radial außen angeordnet ist.
Das Öffnen des Auslassventils 48 geht mit einer Verformung des radial innenliegenden Teils des Ventilkörpers 58 einher, sodass dieser Teil von dem Strömungskanal 62 oder den Strömungskanälen 62 des Ventilsitzelements 56 abgehoben wird. In Folge der Federelastizität des Ventilkörpers 58 kann durch den Ventilkörper 58 selbst eine Schließkraft bereitgestellt werden, welche eine
Rückverformung des Ventilkörpers 58 bewirkt, wenn die Hochdruckpumpe 24 eine Saugphase durchläuft, bei welcher sich der Förderraum 30 vergrößert.
Vorteilhaft ist es, wenn zur Begrenzung des Öffnungswegs des Ventilkörpers 58 ein Begrenzungselement 82 vorgesehen ist. Das Begrenzungselement 82 ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ringförmig und insbesondere mit der Ringhülse 64 verbunden, insbesondere verpresst.
Das Ventilsitzelement 56 und/oder der Ventilkörper 58 sind vorzugsweise in Form von Stanzteilen bereitgestellt.
Eine in Figur 3 dargestellte Ausführungsform einer Ventileinrichtung 34 weist einen zu dem vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 2 beschriebenen Aufbau der Ventileinrichtung 34 vergleichbaren Aufbau auf. Daher wird auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen. Nachfolgend werden die
Unterschiede zwischen der Ventileinrichtung 34 gemäß Figur 3 und der
Ventileinrichtung 34 gemäß Figur 2 erläutert.
Bei der Ventileinrichtung 34 gemäß Figur 3 ist das Ventilsitzelement 68 des Druckbegrenzungsventils 50 in Form eines Tiefzieh-/Stanzteils bereitgestellt. Das
Ventilsitzelement 68 weist einen Ringabschnitt 84 auf, welcher auf die Ringhülse 64 aufgestülpt ist. Das Ventilsitzelement 68 weist ferner mindestens eine Durchgangsöffnung 86 zur Durchströmung längs eines zentralen ersten
Strömungswegs 78 auf. In einer Schließstellung des Druckbegrenzungsventils 50 ist die mindestens eine Durchgangsöffnung 86 mittels eines Ventilkörpers 70 verschlossen, welcher in Form einer Scheibe, insbesondere in Form einer Kreisscheibe und weiter bevorzugt in Form einer Metallscheibe vorgesehen ist. Der Ventilkörper 70 ist entlang eines radial au ßenliegenden Ringabschnitts mit dem Ventilsitzelement 68 verbunden.
Entlang des ersten Strömungswegs 78 gesehen ist ein Verformungsweg des Ventilkörpers 70 mittels eines Begrenzungselements 88 begrenzt. Das
Begrenzungselement 88 ist vorzugsweise in Form eines Tiefzieh-/Stanzteils bereitgestellt und weiter bevorzugt direkt mit dem Ventilsitzelement 68 verbunden. Das Begrenzungselement 88 weist in der Zeichnung nicht dargestellte Durchgangsöffnungen zum Durchtritt von Fluid längs des ersten Strömungswegs 78 auf.
Der Ringabschnitt 84 des Ventilsitzelements 68 dient nicht nur zur Befestigung des Ventilsitzelements 68 an der Ringhülse 64, sondern wirkt mit seiner dem Ventilkörper 58 des Auslassventils 48 zugewandten Stirnfläche gleichzeitig als Begrenzungselement zur Begrenzung eines Öffnungswegs des Ventilkörpers 58.
Die Ventilkörper 58 und 70 erstrecken sich in zueinander parallelen Ebenen 90 und 92, welche räumlich zueinander benachbart sind, vorzugsweise einen maximalen Abstand von 50 mm, insbesondere von 30 mm haben. Bei den vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 2 und 3 beschriebenen
Ausführungsbeispielen ist das Druckbegrenzungsventil 50 als erstes Ventil zentral angeordnet und das Auslassventil 48 als zweites Ventil bezogen auf das Druckbegrenzungsventil 50 radial au ßen angeordnet. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer
Ventileinrichtung 34 beschrieben, bei welcher das Auslassventil 48 als erstes Ventil zentral angeordnet ist. Hierbei weist das Auslassventil 48 einen Aufbau auf, welcher zu dem Aufbau des vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 3 beschriebenen Druckbegrenzungsventils 50 identisch ist. Jedoch wird das Auslassventil 48 entlang des ersten Strömungswegs 78 zwischen Eingang 32 und Ausgang 36 durchströmt, sodass längs der Achse 38 zunächst das Ventilsitzelement 56, dann der Ventilkörper 58 und schließlich das
Begrenzungselement 82 vorgesehen sind.
Das Druckbegrenzungsventil 50 gemäß Figur 4, welches entlang eines zweiten Strömungswegs 80 bei Überschreitung eines Maximaldrucks in einer Richtung vom Ausgang 36 hin zum Eingang 32 durchströmbar ist, ist an dem dem Ausgang 36 zugewandten Ende der Ringhülse 64 angeordnet. Der Ventilkörper 70 des Druckbegrenzungsventils 50 ist auf der dem Eingang 32 zugewandten Seite des Ventilsitzelements 68 vorgesehen.

Claims

Ventileinrichtung (34) zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsystem (10), mit einem Eingang (32) zur Verbindung mit einem Förderraum (30) einer Hochdruckpumpe (24) und mit einem Ausgang (36) zur Verbindung mit einem Hochdruckspeicher (28), wobei die Ventileinrichtung (34) ein
Auslassventil (48) umfasst, welches in einer Förderphase der
Hochdruckpumpe (24) zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen Förderraum (30) und Hochdruckspeicher (28) öffnet und in einer Saugphase der Hochdruckpumpe (24) schließt, wobei die Ventileinrichtung (34) ein Druckbegrenzungsventil (50) umfasst, welches bei Überschreitung eines Maximaldrucks zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem
Hochdruckspeicher (28) und dem Förderraum (30) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ventil der Ventile Auslassventil (48) und Druckbegrenzungsventil (50) entlang eines zentralen ersten Strömungswegs (78) durchströmbar ist und dass das ein zweites Ventil der Ventile
Auslassventil (48) und Druckbegrenzungsventil (50) entlang eines den ersten Strömungsweg (78) umgebenden zweiten Strömungswegs (80) durchströmbar ist.
Ventileinrichtung (34) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strömungsweg (78) und der zweite Strömungsweg (80) zueinander konzentrisch sind.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (48) und das
Druckbegrenzungsventil (50) miteinander verbunden sind und eine
Baugruppe (54) bilden.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil an oder in einer Ringhülse (64) angeordnet ist, welche mit einem Ventilsitzelement (56, 68) des zweiten Ventils verbunden ist.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (48) und/oder das
Druckbegrenzungsventil (50) eine Ventilfeder (74) aufweist oder aufweisen, welche sich an einem Gehäuse (40) der Ventileinrichtung (34) abstützt oder abstützen.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (48) und/oder das
Druckbegrenzungsventil (50) einen federelastischen, insbesondere als Metallscheibe ausgebildeten Ventilkörper (58, 70) aufweist oder aufweisen.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil einen scheibenförmigen Ventilkörper (58, 70), insbesondere einen kreisscheibenförmigen Ventilkörper (58, 70), aufweist und/oder dass das zweite Ventil einen ringscheibenförmigen Ventilkörper (58, 70), insbesondere einen kreisringscheibenförmigen Ventilkörper (58, 70), aufweist.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilkörper (58, 70) des ersten Ventils und der Ventilkörper (58, 70) des zweiten Ventils in zueinander parallelen Ebenen (90, 92) erstrecken.
Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil und/oder das
Druckbegrenzungsventil (50) ein Begrenzungselement (82, 84) zur
Begrenzung eines Öffnungshubs des Ventilkörpers (58, 70) aufweist oder aufweisen.
10. Ventileinrichtung (34) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil ein Ventilsitzelement (56, 68) aufweist, welches gleichzeitig als Begrenzungselement (84) zur Begrenzung eines Öffnungshubs des Ventilkörpers (58) des zweiten Ventils wirksam ist.
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