WO2007140500A1 - Pump element for a high-pressure pump - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a pump element for a high-pressure pump with a pump cylinder, a pump piston, a suction valve and a pressure valve, wherein in the downwards gear of the pump piston medium via the suction valve is sucked from a pump suction and medium is discharged via the pressure valve during the upward movement of the pump piston.
- High pressure pumps are used, for example, in internal combustion engines to bring fuel to a suitable for injection into the combustion chamber pressure.
- the high-pressure pump ensures that the pressure required for the respective operating state in the rail is maintained.
- the maximum delivery of the high-pressure pump must be well above the full load required by the engine.
- only a small flow rate of the high-pressure pump is required at part load or idling of the engine.
- the regulation of the flow rate of the high-pressure pump in the rail via an electronically controlled metering unit, which determines the inflow to the high-pressure pump in dependence on the fuel pressure in the rail.
- a high-pressure pump consists of at least one pump element which is driven by a roller tappet or directly by a camshaft.
- On the suction side delivers a feed pump, such as a gear pump, the fuel at low pressure from the tank.
- On the pressure side of the compressed fuel passes through a collector into the rail.
- the high-pressure pump operates in such a way that during the downward movement of the pump piston the quantity of fuel determined by the metering unit is sucked out of the pump suction chamber via the suction valve and then pressed into the rail via the pressure valve during the upward movement of the pump piston. Care must be taken in particular in the area of the valve unit to ensure that the pressure losses caused by the flow are kept as low as possible and that a design that is particularly susceptible to wear is selected.
- valve units according to the prior art as shown for example in Fig. 1, but due to the flow path within the valve unit, which is characterized by frequent large-angle deflections of the fuel, resulting significant flow losses and unevenness in the promotion.
- the invention therefore aims to provide a valve unit in which the flow-related pressure losses can be kept to a minimum and which is characterized by a compact design and by a small number of components.
- the invention consists essentially in that the pump piston has a bore connecting the pump suction with the suction valve, that the valve seat of the suction valve is formed on or in the pump piston, that the valve body of the suction valve in the pump piston in communicating with the pump room, to the suction valve seat adjoining cavity of the pump piston is displaceably guided and that the pump piston carries in the region of the cavity with the inner wall of the pump cylinder cooperating cylindrical sealing surfaces.
- valve seat of the suction valve is formed on or in the pump piston, wherein the valve body of the suction valve is guided displaceably in the pump piston. This allows a complete integration of the suction valve into the pump piston.
- the guide of the valve member in the pump piston can in this case take place within a cavity or cage, resulting in a particularly simple design, if, as it corresponds to a preferred embodiment, the valve body of the suction valve is designed as a ball.
- the valve body of the suction valve is in this case arranged in a communicating with the pump chamber cavity of the pump piston, wherein preferably the cavity connects to the pump suction with the suction valve connecting the bore of the pump piston, is closed at the end of the piston by a filler and by radial openings in the piston wall is connected to the pump room.
- a particular challenge in the design according to the invention is to ensure the required tightness between pump piston and cylinder inner wall.
- the suction valve seat is arranged on or in the pump piston in the constructions according to the invention, wherein the valve body of the suction valve is arranged in a cavity of the pump piston which communicates with the pump chamber and adjoins the suction valve seat, there is a risk Design-related reduction of the sealing and guiding length of the pump piston in the pump cylinder. Therefore, measures must be taken to ensure a sufficient tightness between pump piston and pump cylinder in the area of the suction valve.
- the embodiment of the invention is such that the pump piston in the region of the adjoining the valve seat cavity carries cooperating with the inner wall of the pump cylinder cooperating cylindrical sealing surfaces.
- the pump piston in the region of the adjoining the valve seat cavity has an outer diameter which substantially corresponds to the inner diameter of the pump cylinder.
- a particularly simple production and in particular the introduction of the valve member into the corresponding valve space succeeds according to a preferred embodiment in that the cavity is formed in an axial slot of the piston wall formed with the end portion of the piston and the front side has an opening for insertion of the valve member ,
- a spring can act on the valve member in order to apply a corresponding restoring force.
- the design is preferably made such that a valve spring constructed as a compression spring is arranged in the cavity.
- the compression spring can be designed as a conical compression spring and be supported on inwardly jumping areas of the slotted piston wall.
- tension spring valve spring which is fixed on the one hand on the valve member and on the other hand, on or in the pump piston. It can the
- Tension spring preferably arranged in the bore of the pump piston be, wherein the tension spring preferably engages the valve seat on the side facing away from the valve member.
- the sealing gap between the cylinder inner wall and the pump piston is naturally dependent on the respective pressure in the cylinder, since an increased internal pressure causes a widening of the cylinder and thereby an enlargement of the sealing gap.
- the adjoining the Saugventilsitz cavity has a diameter corresponding to 50 to 90%, preferably about 65% of the outer diameter of the piston.
- the pressure prevailing in the cavity of the pump piston causes a widening of the piston, the dimensioning being such that the widening of the outer diameter of the piston corresponds approximately to the widening of the inner cylinder diameter so that the sealing gap width is kept approximately constant within the desired range.
- the leakage can be reduced to the minimum required for lubrication.
- an additional reduction of the sealing gap can be achieved in that the cavity has an expansion leading to the pump chamber.
- the widening of the cavity causes a corresponding reduction in the wall thickness of the piston in this area, so that the piston is widened more strongly in this area by the fluid pressure acting in the cavity of the piston.
- a preferred development finally provides that the pressure valve member at least partially protrudes into the cavity in the uppermost position of the pump piston. As a result, the dead volume can be reduced.
- FIG. 1 shows the basic structure of a pump element according to the prior art
- FIG. 2 shows a pump element according to the invention in a first position
- FIG. 3 shows the pump element according to the invention according to FIG. 2 in a further position
- FIG. 4 shows a partial view of the suction valve
- FIGS. 5 to 10 each show further modified embodiments of the suction valve.
- FIG. 1 shows the basic structure of a pump element according to the prior art.
- a pump element 1 consists of a cylinder 2 and a piston 3, which is guided longitudinally displaceably in the cylinder 2.
- a camshaft 4 driven by the internal combustion engine moves the piston 3 up and down in the cylinder 2, the piston spring 3 a maintaining contact between the piston 3 and the camshaft 4.
- fuel is sucked out of the pump suction chamber 6 via a suction valve 5 and then pressed into the rail 8 during the upward gear via a pressure valve 7.
- Figs. 2, 3 and 4 show a pumping element according to the present invention.
- the piston 3 has in this case a valve ball 9, a valve spring 10, a filler 11 and a snap ring 12.
- the filler 11 is connected via the snap ring 12 fixed to the piston 3.
- the pressure in the element chamber 14 decreases so far that the pressure in the pump suction 6, the valve ball 9 presses out of the Saugventilsitz 13 and thus fuel in the element space 14 flows.
- the valve ball 9 is pressed by the valve spring 10 and the pressure of the fuel in the element space 14 into the suction valve seat 13 and the suction channel 15 is closed, while at the same time fuel is forced into the rail 8 via the pressure valve 7.
- Fig. 5 shows an alternative embodiment of the suction valve.
- the piston 3 has a piston crown 20 with at least two slots 16, and a bore 17 of slightly smaller diameter than the valve ball 9.
- the bore 17 further has a Ein Industriesfase 18 with a very small angle.
- the valve ball 9 is pressed during assembly in the bore 17 with Einzhoufase 18, the slotted piston crown 20 expands elastically, and the valve ball 9 falls into the Saugventilraum 19 where it is trapped, as the piston crown 20 springs back to its original shape.
- a valve spring 10 a conical compression spring is used in this case, which is supported on the valve ball 9 and on the piston crown 20.
- the valve spring 10 is inserted in a compressed state via one of the slots 16 in the Saugventilraum 19 and brought into position.
- FIG. 6 shows a second alternative embodiment of the suction valve.
- the piston 3 has, analogously to FIG. 5, at least two
- valve spring 10 Diameter than the valve ball 9 and a Ein Montfase 18.
- the valve spring 10 is formed as a tension spring, which is fixed to an attached to the valve ball 9 eyelet 21, and to a bracket 22.
- FIG. 7 shows a further alternative embodiment of the suction valve analogously to FIG. 6.
- a valve ball 9 instead of a valve ball 9, however, a flat cylindrical sealing plate 23 with eyelet 24 is used.
- Fig. 8 shows an alternative embodiment with an elastic, provided with lateral slots 16 clip 28 which is positively connected to the piston 3.
- the clip 28 acts as a guide of valve spring 10 and valve ball 9, and as a stroke stop for the valve ball.
- Fig. 9 shows an embodiment in which the maintenance of a defined sealing gap between the cylinder inner wall and the pump piston is made possible, wherein the construction of the head part of the pump piston is shown.
- the head region of the pump piston 3 between the suction valve seat 13 and the piston top edge 30 expands under the effect of the fuel pressure, so that the gap between the pump piston 3 and the cylinder 2 can be kept very small.
- the expansion of the outer diameter of the pump piston 3 is in an advantageous manner proportional to the expansion of the inner diameter of the cylinder 2. As a result, the leakage losses are minimized.
- the cavity 32 of the piston 3 adjoining the suction valve seat 13 should have substantially no radial openings, so that the fuel pressure can be fully filled. constantly comes in the sense of expansion of the piston to the effect.
- a conical widening 34 of the piston cavity 32 in the uppermost region can be used to reduce the piston clearance in this area.
- the outer diameter (a) of the cylinder 2 was 25 mm.
- the cavity 32 of the piston 3 had a diameter (c) of 6 mm in a first attempt.
- the cavity 32 of the piston 3 had an enlarged diameter (c) of 6.5 mm. It could be observed that the sealing gap between the inner wall of the cylinder 2 and the piston 3 in the first attempt was about 2 microns wide, while he was about zero in the second attempt. It could thus be shown that by increasing the cavity diameter or by reducing the piston wall thickness, better utilization of the delivery pressure in the sense of widening the piston to minimize the sealing gap could be achieved. A delivery pressure of 1500 bar was assumed.
- Fig. 10 the filling piece 29 is shown from above, wherein four bulges are visible along the circumference, which form the flow channels 33.
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Abstract
In a pump element for a high-pressure pump having a pump cylinder (2), a pump piston (3), an upstroke valve (5) and a pressure valve (7), medium is sucked out of a pump suction space (6) via the upstroke valve (5) during the downward stroke of the pump piston (3) and medium is ejected via the pressure valve (7) during the upward stroke of the pump piston (3). The pump piston (3) has a hole (15) which connects the pump suction space (6) to the upstroke valve (5) and bears cylindrical sealing faces which interact with the inner wall of the pump cylinder (2) in the region of the hollow space (32) which adjoins the valve seat (13) of the upstroke valve (5) and communicates with the pump space (14).
Description
Pumpenelement für eine HochdruckpumpePump element for a high-pressure pump
Die Erfindung betrifft ein Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe mit einem Pumpenzylinder, einem Pumpenkolben, einem Saug- ventil und einem Druckventil, wobei beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens Medium über das Saugventil aus einem Pumpensaugraum angesaugt wird und beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens Medium über das Druckventil ausgestoßen wird.The invention relates to a pump element for a high-pressure pump with a pump cylinder, a pump piston, a suction valve and a pressure valve, wherein in the downwards gear of the pump piston medium via the suction valve is sucked from a pump suction and medium is discharged via the pressure valve during the upward movement of the pump piston.
Hochdruckpumpen werden beispielsweise in Brennkraftmaschinen eingesetzt, um Kraftstoff auf einen für das Einspritzen in den Brennraum geeigneten Druck zu bringen. Im Fall von Dieselmotoren mit Common-Rail-Einspritzsystem sorgt die Hochdruckpumpe für die Aufrechterhaltung des für den jeweiligen Be- triebszustand im Rail notwendigen Drucks. Um einen raschen Motorstart zu ermöglichen, muss die maximale Fördermenge der Hochdruckpumpe deutlich über der vom Motor benötigten Volllastmenge liegen. Andererseits ist aber bei Teillast oder Leerlauf des Motors nur eine geringe Fördermenge der Hoch- druckpumpe erforderlich. Die Regelung der Fördermenge der Hochdruckpumpe in das Rail erfolgt über eine elektronisch gesteuerte Zumesseinheit, die in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck im Rail die Zuflussmenge zur Hochdruckpumpe bestimmt. Damit wird nur die jeweils erforderliche Menge an Hochdruckkraftstoff in das Rail nachgeliefert und nicht ein Überschuss an Hochdruckkraftstoff erzeugt, der dann über ein Druckregelventil wieder entlastet und in den Tank zurückgeführt werden müsste. Eine derartige Vorgangsweise wäre mit hohen Energieverlusten verbunden, die überdies zu einer unerwünschten starken Erwärmung des Kraftstoffes führen würden.High pressure pumps are used, for example, in internal combustion engines to bring fuel to a suitable for injection into the combustion chamber pressure. In the case of diesel engines with common-rail injection system, the high-pressure pump ensures that the pressure required for the respective operating state in the rail is maintained. To allow a quick engine start, the maximum delivery of the high-pressure pump must be well above the full load required by the engine. On the other hand, however, only a small flow rate of the high-pressure pump is required at part load or idling of the engine. The regulation of the flow rate of the high-pressure pump in the rail via an electronically controlled metering unit, which determines the inflow to the high-pressure pump in dependence on the fuel pressure in the rail. Thus, only the respectively required amount of high-pressure fuel is replenished in the rail and not generated an excess of high-pressure fuel, which would then be relieved via a pressure control valve and returned to the tank. Such a procedure would be associated with high energy losses, which would also lead to an undesirable high heating of the fuel.
Eine Hochdruckpumpe besteht aus mindestens einem Pumpenelement, das über einen Rollenstössel oder direkt von einer Nockenwelle angetrieben wird. Auf der Saugseite liefert eine Förderpumpe, beispielsweise eine Zahnradpumpe, den Kraftstoff mit geringem Druck aus dem Tank. Auf der Druckseite gelangt der komprimierte Kraftstoff über einen Sammler ins Rail.
Die Hochdruckpumpe arbeitet in der Regel derart, dass beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens die von der Zumesseinheit bestimmte Kraftstoffmenge aus dem Pumpensaugraum über das Saug- ventil angesaugt und anschließend beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens über das Druckventil in das Rail gedrückt wird. Dabei muss insbesondere im Bereich der Ventileinheit darauf geachtet werden, dass die strömungsbedingten Druckverluste möglichst klein gehalten werden und eine besonders wenig Verschleiß anfällige Bauweise gewählt wird. Bei Ventileinheiten gemäß dem Stand der Technik, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt sind, ergeben sich jedoch aufgrund des Strömungsverlaufes innerhalb der Ventileinheit, welcher durch oftmalige großwinkelige Umlenkungen des Kraftstoffes gekennzeichnet ist, erhebliche Strömungsverluste und Ungleichmäßigkeiten in der Förderung. Die Erfindung zielt daher darauf ab eine Ventileinheit zu schaffen, bei welcher die strömungsbedingten Druckverluste auf ein Minimum beschränkt werden können und welche sich durch eine kompakte Bauweise und durch eine geringe Anzahl an Bauteilen auszeichnet.A high-pressure pump consists of at least one pump element which is driven by a roller tappet or directly by a camshaft. On the suction side delivers a feed pump, such as a gear pump, the fuel at low pressure from the tank. On the pressure side of the compressed fuel passes through a collector into the rail. As a rule, the high-pressure pump operates in such a way that during the downward movement of the pump piston the quantity of fuel determined by the metering unit is sucked out of the pump suction chamber via the suction valve and then pressed into the rail via the pressure valve during the upward movement of the pump piston. Care must be taken in particular in the area of the valve unit to ensure that the pressure losses caused by the flow are kept as low as possible and that a design that is particularly susceptible to wear is selected. In valve units according to the prior art, as shown for example in Fig. 1, but due to the flow path within the valve unit, which is characterized by frequent large-angle deflections of the fuel, resulting significant flow losses and unevenness in the promotion. The invention therefore aims to provide a valve unit in which the flow-related pressure losses can be kept to a minimum and which is characterized by a compact design and by a small number of components.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im Wesentlichen darin, dass der Pumpenkolben eine den Pumpensaugraum mit dem Saugventil verbindende Bohrung aufweist, dass der Ventilsitz des Saugventils am oder im Pumpenkolben ausgebildet ist, dass der Ventilkörper des Saugventils im Pumpenkolben in einem mit dem Pumpenraum kommunizierenden, an den Saugventilsitz anschließenden Hohlraum des Pumpenkolbens verschieblich geführt ist und dass der Pumpenkolben im Bereich des Hohlraums mit der Innenwand des Pumpenzylinders zusammenwirkende zylindrische Dichtflächen trägt. Dadurch, dass die Ansaugung des zu pumpenden Mediums zum Saugventil über eine den Pumpensaugraum mit dem Saugventil verbindende Bohrung des Pumpenkolbens erfolgt, ergibt sich ein zentraler Zufluss des Mediums zum Saugventil, wobei das Medium in diesem Bereich im Wesentlichen ohne Umlenkungen zum Saugventil gelangt, sodass sich optimale Strömungsbedingungen ergeben. Es wird somit das Auftreten von
strömungsbedingten Druckverlusten weitestgehend vermieden, sowie eine durch die Strömungsverluste hervorgerufene Kraftstofferwärmung verhindert. Ebenso werden Kavitationserscheinungen, wie sie bei den andernfalls notwendigen Umlenkungen des Mediums auftreten können, vermieden und so der Verschleiß verringert. Weitere Vorteile liegen in der Reduzierung von Totvolumina, der Reduzierung der Anzahl der Dichtstellen, der Verkleinerung des Bauraums und der Verbesserung der Dauerhaltbarkeit.To achieve this object, the invention consists essentially in that the pump piston has a bore connecting the pump suction with the suction valve, that the valve seat of the suction valve is formed on or in the pump piston, that the valve body of the suction valve in the pump piston in communicating with the pump room, to the suction valve seat adjoining cavity of the pump piston is displaceably guided and that the pump piston carries in the region of the cavity with the inner wall of the pump cylinder cooperating cylindrical sealing surfaces. Due to the fact that the suction of the medium to be pumped to the suction valve via a bore of the pump piston connecting the pump suction with the suction valve, there is a central inflow of the medium to the suction valve, wherein the medium passes in this area substantially without deflections to the suction valve, so that give optimal flow conditions. It is thus the occurrence of flow-related pressure losses largely avoided, and prevents caused by the flow losses fuel heating. Likewise cavitation phenomena, as they can occur in the otherwise necessary deflections of the medium, avoided and thus reduces the wear. Further advantages are the reduction of dead volumes, the reduction of the number of sealing points, the reduction of the construction space and the improvement of the durability.
Um eine besonders einfache und kompakte Bauweise zu erreichen, ist der Ventilsitz des Saugventils am oder im Pumpenkolben ausgebildet, wobei der Ventilkörper des Saugventils im Pumpenkolben verschieblich geführt ist. Damit gelingt eine voll- ständige Integration des Saugventils in den Pumpenkolben.In order to achieve a particularly simple and compact design, the valve seat of the suction valve is formed on or in the pump piston, wherein the valve body of the suction valve is guided displaceably in the pump piston. This allows a complete integration of the suction valve into the pump piston.
Die Führung des Ventilglieds im Pumpenkolben kann hierbei innerhalb eines Hohlraums bzw. Käfigs erfolgen, wobei sich eine besonders einfache Ausbildung ergibt, wenn, wie es einer bevorzugten Ausführungsform entspricht, der Ventilkörper des Saugventils als Kugel ausgebildet ist. Der Ventilkörper des Saugventils ist hierbei in einem mit dem Pumpenraum kommunizierenden Hohlraum des Pumpenkolbens angeordnet, wobei bevorzugt der Hohlraum an die den Pumpensaugraum mit dem Saug- ventil verbindende Bohrung des Pumpenkolbens anschließt, an der Stirnseite des Kolbens durch ein Füllstück verschlossen ist und durch radiale Durchbrechungen in der Kolbenwand mit dem Pumpenraum verbunden ist.The guide of the valve member in the pump piston can in this case take place within a cavity or cage, resulting in a particularly simple design, if, as it corresponds to a preferred embodiment, the valve body of the suction valve is designed as a ball. The valve body of the suction valve is in this case arranged in a communicating with the pump chamber cavity of the pump piston, wherein preferably the cavity connects to the pump suction with the suction valve connecting the bore of the pump piston, is closed at the end of the piston by a filler and by radial openings in the piston wall is connected to the pump room.
Eine besondere Herausforderung besteht bei der erfindungsgemäßen Konstruktion darin, die erforderliche Dichtheit zwischen Pumpenkolben und Zylinderinnenwand sicherzustellen. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Konstruktionen der Saugventilsitz am oder im Pumpenkolben angeordnet ist, wobei der Ventilkörper des Saugventils in einem mit dem Pumpenraum kommunizierenden, an den Saugventilsitz anschließenden Hohlraum des Pumpenkolbens angeordnet ist, besteht die Gefahr einer
konstruktionsbedingten Verringerung der Dicht- und Führungslänge des Pumpenkolbens im Pumpenzylinder. Es müssen daher Maßnahmen getroffen werden, um auch im Bereich des Saugventils eine ausreichende Dichtheit zwischen Pumpenkolben und Pumpen- Zylinder sicherzustellen. Zu diesem Zweck ist die Ausbildung erfindungsgemäß derart getroffen, dass der Pumpenkolben im Bereich des an den Ventilsitz anschließenden Hohlraums mit der Innenwand des Pumpenzylinders zusammenwirkende zylindrische Dichtflächen trägt. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass der Pumpenkolben im Bereich des an den Ventilsitz anschließenden Hohlraums einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Pumpenzylinders entspricht. Durch eine derartige Ausbildung kann der Dichtspalt zwischen der Zylinderinnenwand und dem Pumpenkolben ins- besondere von der Oberkante des Kolbens an abwärts über einen längeren Bereich gezielt auf einem sehr kleinen Wert gehalten werden.A particular challenge in the design according to the invention is to ensure the required tightness between pump piston and cylinder inner wall. Because the suction valve seat is arranged on or in the pump piston in the constructions according to the invention, wherein the valve body of the suction valve is arranged in a cavity of the pump piston which communicates with the pump chamber and adjoins the suction valve seat, there is a risk Design-related reduction of the sealing and guiding length of the pump piston in the pump cylinder. Therefore, measures must be taken to ensure a sufficient tightness between pump piston and pump cylinder in the area of the suction valve. For this purpose, the embodiment of the invention is such that the pump piston in the region of the adjoining the valve seat cavity carries cooperating with the inner wall of the pump cylinder cooperating cylindrical sealing surfaces. In this context, it can be provided that the pump piston in the region of the adjoining the valve seat cavity has an outer diameter which substantially corresponds to the inner diameter of the pump cylinder. By virtue of such a design, the sealing gap between the cylinder inner wall and the pump piston, in particular from the upper edge of the piston, can be kept deliberately at a very low value over a relatively long range.
Eine besonders einfache Fertigung und insbesondere das Ein- bringen des Ventilglieds in den entsprechenden Ventilraum gelingt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass der Hohlraum in einem mit axialen Schlitzen der Kolbenwand ausgebildeten Endbereich des Kolbens ausgebildet ist und stirnseitig eine Öffnung zum Einführen des Ventilgliedes auf- weist. Am Ventilglied kann, wie an sich bereits bekannt, eine Feder angreifen, um eine entsprechende Rückstellkraft aufzubringen. Dabei ist die Ausbildung bevorzugt derart getroffen, dass eine als Druckfeder ausgebildete Ventilfeder im Hohlraum angeordnet ist. Die Druckfeder kann hierbei als konische Druck- feder ausgebildet sein und sich an einwärts springenden Bereichen der geschlitzten Kolbenwand abstützen.A particularly simple production and in particular the introduction of the valve member into the corresponding valve space succeeds according to a preferred embodiment in that the cavity is formed in an axial slot of the piston wall formed with the end portion of the piston and the front side has an opening for insertion of the valve member , As already known, a spring can act on the valve member in order to apply a corresponding restoring force. In this case, the design is preferably made such that a valve spring constructed as a compression spring is arranged in the cavity. The compression spring can be designed as a conical compression spring and be supported on inwardly jumping areas of the slotted piston wall.
Alternativ kann eine als Zugfeder ausgebildete Ventilfeder vorgesehen sein, welche einerseits am Ventilglied und anderer- seits am oder im Pumpenkolben festgelegt ist. Dabei kann dieAlternatively it can be provided as a tension spring valve spring, which is fixed on the one hand on the valve member and on the other hand, on or in the pump piston. It can the
Zugfeder bevorzugt in der Bohrung des Pumpenkolbens angeordnet
sein, wobei die Zugfeder bevorzugt an der dem Ventilsitz abgewandten Seite an dem Ventilglied angreift.Tension spring preferably arranged in the bore of the pump piston be, wherein the tension spring preferably engages the valve seat on the side facing away from the valve member.
Der Dichtspalt zwischen der Zylinderinnenwand und dem Pumpen- kolben ist naturgemäß vom jeweiligen Druck im Zylinder abhängig, da ein erhöhter Innendruck eine Aufweitung des Zylinders und dadurch eine Vergrößerung des Dichtspalts bewirkt. Um die Vergrößerung des Dichtspaltes zu minimieren, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Konstruktion vorgesehen, dass der an den Saugventilsitz anschließende Hohlraum einen Durchmesser aufweist, der 50 bis 90 %, vorzugsweise etwa 65% des Außendurchmessers des Kolbens entspricht. Bei einer derartigen Ausbildung bewirkt der im Hohlraum des Pumpenkolbens herrschende Druck eine Aufweitung des Kolbens, wobei die Dimensionierung derart erfolgt, dass die Aufweitung des Kolbenaußendurchmessers etwa der Aufweitung des Zylinderinnendurchmessers entspricht, damit die Dichtspaltbreite innerhalb des gewünschten Bereichs etwa konstant gehalten wird. Damit können die Leckverluste auf das zur Schmierung notwendige Mindestmaß reduziert werden.The sealing gap between the cylinder inner wall and the pump piston is naturally dependent on the respective pressure in the cylinder, since an increased internal pressure causes a widening of the cylinder and thereby an enlargement of the sealing gap. In order to minimize the enlargement of the sealing gap, it is provided according to a preferred development of the construction according to the invention that the adjoining the Saugventilsitz cavity has a diameter corresponding to 50 to 90%, preferably about 65% of the outer diameter of the piston. In such a configuration, the pressure prevailing in the cavity of the pump piston causes a widening of the piston, the dimensioning being such that the widening of the outer diameter of the piston corresponds approximately to the widening of the inner cylinder diameter so that the sealing gap width is kept approximately constant within the desired range. Thus, the leakage can be reduced to the minimum required for lubrication.
Im obersten Bereich des Pumpenkolbens kann eine zusätzliche Reduzierung des Dichtspalts dadurch erreicht werden, dass der Hohlraum eine zum Pumpenraum führende Aufweitung aufweist. Dabei bewirkt die Aufweitung des Hohlraums eine entsprechende Reduzierung der Wandstärke des Kolbens in diesem Bereich, sodass der Kolben durch den im Hohlraum des Kolbens wirkenden Fluiddruck in diesem Bereich stärker aufgeweitet wird.In the uppermost region of the pump piston, an additional reduction of the sealing gap can be achieved in that the cavity has an expansion leading to the pump chamber. In this case, the widening of the cavity causes a corresponding reduction in the wall thickness of the piston in this area, so that the piston is widened more strongly in this area by the fluid pressure acting in the cavity of the piston.
Im Bereich des Saugventilsitzes kann es unerwünscht sein, dass die Aufweitung des Kolbens einen Einfluss auf den Dichtspalt ausübt, sodass bevorzugt vorgesehen ist, dass am Umfang des Pumpenkolbens im Bereich des Saugventilsitzes eine Ringnut ausgebildet ist.In the region of the suction valve seat, it may be undesirable that the widening of the piston exerts an influence on the sealing gap, so that it is preferably provided that an annular groove is formed on the circumference of the pump piston in the area of the suction valve seat.
Durch die Verlängerung der Dichtflächen vom Bereich des Saugventils möglichst bis zur Kolbenoberkante ist ein radiales
Umleiten des geförderten Mediums nach dem Saugventil nicht ohne weiteres möglich, sondern es verbleibt das Medium über eine kurze Strecke im an den Saugventilsitz anschließenden Hohlraum des Pumpenkolbens, wodurch die beschriebene radiale Aufweitung des Kolbens bewirkt wird. Das Abfließen des Mediums in den Pumpenraum soll somit in axialer Richtung erfolgen, zu welchem Zweck bevorzugt ein axiale Durchflussöffnungen freilassendes Füllstück innerhalb des Hohlraumes angeordnet ist, wobei vorzugsweise eine Ventilfeder für das Saugventilglied am Füll- stück angreift.By extending the sealing surfaces from the area of the suction valve as far as the piston top edge is a radial Diverting the pumped medium after the suction valve not readily possible, but it remains the medium over a short distance in the adjoining the Saugventilsitz cavity of the pump piston, whereby the described radial expansion of the piston is effected. The outflow of the medium into the pump chamber should thus take place in the axial direction, for which purpose preferably an axial flow openings releasing filler is disposed within the cavity, wherein preferably a valve spring for the Saugventilglied engages the filling.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht schließlich vor, dass das Druckventilglied in der obersten Stellung des Pumpenkolbens zumindest teilweise in den Hohlraum hineinragt. Dadurch kann das Totvolumen verringert werden.A preferred development finally provides that the pressure valve member at least partially protrudes into the cavity in the uppermost position of the pump piston. As a result, the dead volume can be reduced.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines Pumpenelements nach dem Stand der Technik, Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Pumpenelement in einer ersten Stellung, Fig. 3 das erfindungsgemäße Pumpenelement gemäß Fig. 2 in einer weiteren Stellung, Fig. 4 eine Teilansicht des Saugventils und die Fig. 5 bis 10 jeweils weitere abgewandelte Ausbildungen des Saugventils.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawing. 1 shows the basic structure of a pump element according to the prior art, FIG. 2 shows a pump element according to the invention in a first position, FIG. 3 shows the pump element according to the invention according to FIG. 2 in a further position, FIG. 4 shows a partial view of the suction valve and FIGS. 5 to 10 each show further modified embodiments of the suction valve.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Pumpenelements nach dem Stand der Technik. Ein Pumpenelement 1 besteht aus einem Zylinder 2 und einem Kolben 3, der im Zylinder 2 längs verschieblich geführt ist. Eine vom Verbrennungsmotor angetriebene Nockenwelle 4 bewegt den Kolben 3 im Zylinder 2 auf und ab, wobei die Kolbenfeder 3a den Kontakt zwischen Kolben 3 und Nockenwelle 4 aufrechterhält. Beim Abwärtsgang des Kolbens 3 wird über ein Saugventil 5 Kraftstoff aus dem Pumpensaugraum 6 angesaugt und anschließend beim Aufwärtsgang über ein Druckventil 7 in das Rail 8 gedrückt.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein Pumpenelement gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Kolben 3 besitzt in diesem Fall eine Ventilkugel 9, eine Ventilfeder 10, ein Füllstück 11 und einen Sprengring 12. Das Füllstück 11 ist über den Sprengring 12 fix mit dem Kolben 3 verbunden. Die sich am Füllstück 11 abstützende Ventilfeder 10 drückt die Ventilkugel 9 in den Saugventilsitz 13. Beim Abwärtsgang des Kolbens 3 verringert sich der Druck im Elementraum 14 so weit, dass der Druck im Pumpensaugraum 6 die Ventilkugel 9 aus dem Saugventilsitz 13 drückt und somit Kraftstoff in den Elementraum 14 einströmt. Beim Aufwärtsgang wird die Ventilkugel 9 durch die Ventilfeder 10 und den Druck des Kraftstoffs im Elementraum 14 in den Saugventilsitz 13 gedrückt und der Saugkanal 15 verschlossen, während gleichzeitig Kraftstoff über das Druckventil 7 in das Rail 8 gedrückt wird.Fig. 1 shows the basic structure of a pump element according to the prior art. A pump element 1 consists of a cylinder 2 and a piston 3, which is guided longitudinally displaceably in the cylinder 2. A camshaft 4 driven by the internal combustion engine moves the piston 3 up and down in the cylinder 2, the piston spring 3 a maintaining contact between the piston 3 and the camshaft 4. During the downward movement of the piston 3, fuel is sucked out of the pump suction chamber 6 via a suction valve 5 and then pressed into the rail 8 during the upward gear via a pressure valve 7. Figs. 2, 3 and 4 show a pumping element according to the present invention. The piston 3 has in this case a valve ball 9, a valve spring 10, a filler 11 and a snap ring 12. The filler 11 is connected via the snap ring 12 fixed to the piston 3. When the piston 3, the pressure in the element chamber 14 decreases so far that the pressure in the pump suction 6, the valve ball 9 presses out of the Saugventilsitz 13 and thus fuel in the element space 14 flows. During the upward movement, the valve ball 9 is pressed by the valve spring 10 and the pressure of the fuel in the element space 14 into the suction valve seat 13 and the suction channel 15 is closed, while at the same time fuel is forced into the rail 8 via the pressure valve 7.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung des Saugventils. Der Kolben 3 besitzt eine Kolbenkrone 20 mit mindestens zwei Schlitzen 16, sowie eine Bohrung 17 mit geringfügig kleinerem Durchmesser als die Ventilkugel 9. Die Bohrung 17 besitzt weiters eine Einführfase 18 mit sehr kleinem Winkel. Anschließend erweitert sich die Bohrung 17 zum Saugventilraum 19. Die Ventilkugel 9 wird bei der Montage in die Bohrung 17 mit Einführfase 18 gedrückt, die geschlitzte Kolbenkrone 20 weitet sich elastisch auf, und die Ventilkugel 9 fällt in den Saugventilraum 19, wo sie gefangen ist, da die Kolbenkrone 20 wieder in ihre ursprüngliche Form zurück federt. Als Ventilfeder 10 wird in diesem Fall eine konische Druckfeder verwendet, die sich an der Ventilkugel 9 und an der Kolbenkrone 20 abstützt. Die Ventilfeder 10 wird in zusammengedrücktem Zustand über einen der Schlitze 16 in den Saugventilraum 19 eingeführt und in Position gebracht.Fig. 5 shows an alternative embodiment of the suction valve. The piston 3 has a piston crown 20 with at least two slots 16, and a bore 17 of slightly smaller diameter than the valve ball 9. The bore 17 further has a Einführfase 18 with a very small angle. The valve ball 9 is pressed during assembly in the bore 17 with Einführfase 18, the slotted piston crown 20 expands elastically, and the valve ball 9 falls into the Saugventilraum 19 where it is trapped, as the piston crown 20 springs back to its original shape. As a valve spring 10, a conical compression spring is used in this case, which is supported on the valve ball 9 and on the piston crown 20. The valve spring 10 is inserted in a compressed state via one of the slots 16 in the Saugventilraum 19 and brought into position.
Fig. 6 zeigt eine zweite alternative Ausführung des Saug- ventils. Der Kolben 3 weist analog zu Fig. 5 mindestens zwei6 shows a second alternative embodiment of the suction valve. The piston 3 has, analogously to FIG. 5, at least two
Schlitze 16, eine Bohrung 17 mit geringfügig kleineremSlots 16, a hole 17 with slightly smaller
Durchmesser als die Ventilkugel 9 und eine Einführfase 18 auf.
Die Ventilfeder 10 ist als Zugfeder ausgebildet, die an einer an der Ventilkugel 9 angebrachten Öse 21, sowie an einem Bügel 22 fixiert ist.Diameter than the valve ball 9 and a Einführfase 18. The valve spring 10 is formed as a tension spring, which is fixed to an attached to the valve ball 9 eyelet 21, and to a bracket 22.
Fig. 7 zeigt eine weitere alternative Ausführung des Saugventils analog zu Fig. 6. Anstatt einer Ventilkugel 9 wird aber eine flache zylindrische Dichtplatte 23 mit Öse 24 verwendet.FIG. 7 shows a further alternative embodiment of the suction valve analogously to FIG. 6. Instead of a valve ball 9, however, a flat cylindrical sealing plate 23 with eyelet 24 is used.
Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführung mit einem elastischen, mit seitlichen Schlitzen 16 versehenen Clip 28, der formschlüssig mit dem Kolben 3 verbunden ist. Der Clip 28 fungiert als Führung von Ventilfeder 10 und Ventilkugel 9, sowie als Hubanschlag für die Ventilkugel 9.Fig. 8 shows an alternative embodiment with an elastic, provided with lateral slots 16 clip 28 which is positively connected to the piston 3. The clip 28 acts as a guide of valve spring 10 and valve ball 9, and as a stroke stop for the valve ball. 9
Fig. 9 zeigt eine Ausbildung, bei welcher die Beibehaltung eines definierten Dichtspalts zwischen Zylinderinnenwand und Pumpenkolben ermöglicht wird, wobei der Aufbau des Kopfteils des Pumpenkolbens dargestellt ist. Beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens 3 strömt der Kraftstoff durch den Saugkanal 15 an der von ihrem Sitz abhebenden Ventilkugel 9 vorbei durch mehrere Durchflussöffnungen 33 am Füllstück 29 in den Elementraum 14. Beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens 3 wird die Ventilkugel 9 durch die Ventilfeder 10 und den Kraftstoffdruck dichtend auf ihren Sitz 13 gedrückt, der Saugkanal 15 dadurch verschlossen und der Kraftstoff über den Elementraum 14 und das Druckventil 7 in Richtung Rail gedrückt.Fig. 9 shows an embodiment in which the maintenance of a defined sealing gap between the cylinder inner wall and the pump piston is made possible, wherein the construction of the head part of the pump piston is shown. During the downward movement of the pump piston 3, the fuel flows through the suction channel 15 on the valve ball 9 lifting away from its seat by several flow openings 33 on the filling piece 29 into the element space 14. During the upward movement of the pump piston 3, the valve ball 9 is sealed by the valve spring 10 and the fuel pressure pressed on its seat 13, the suction channel 15 thereby closed and pressed the fuel through the element space 14 and the pressure valve 7 in the rail direction.
Der Kopfbereich des Pumpenkolbens 3 zwischen Saugventilsitz 13 und Kolbenoberkante 30 weitet sich unter der Wirkung des Kraft- stoffdrucks auf, sodass der Spalt zwischen dem Pumpenkolben 3 und dem Zylinder 2 sehr klein gehalten werden kann. Die Aufweitung des Außendurchmessers des Pumpenkolbens 3 ist dabei in vorteilhafter Weise proportional zur Aufweitung des Innendurchmessers des Zylinders 2. Dadurch werden die Leckverluste minimiert. Dabei sollte der an den Saugventilsitz 13 anschließende Hohlraum 32 des Kolbens 3 im wesentlichen keine radialen Öffnungen aufweisen, damit der Kraftstoffdruck voll-
ständig im Sinne einer Aufweitung des Kolbens zur Wirkung gelangt. Eine konische Aufweitung 34 des Kolbenhohlraums 32 im obersten Bereich kann zu einer Verringerung des Kolbenspiels in diesem Bereich genutzt werden.The head region of the pump piston 3 between the suction valve seat 13 and the piston top edge 30 expands under the effect of the fuel pressure, so that the gap between the pump piston 3 and the cylinder 2 can be kept very small. The expansion of the outer diameter of the pump piston 3 is in an advantageous manner proportional to the expansion of the inner diameter of the cylinder 2. As a result, the leakage losses are minimized. In this case, the cavity 32 of the piston 3 adjoining the suction valve seat 13 should have substantially no radial openings, so that the fuel pressure can be fully filled. constantly comes in the sense of expansion of the piston to the effect. A conical widening 34 of the piston cavity 32 in the uppermost region can be used to reduce the piston clearance in this area.
Durch eine Ringnut 31 an der Außenkontur des Pumpenkolbens 3 im Bereich des Kugelsitzes 13 bleibt die örtliche Aufweitung des Kolbens 3 in diesem Bereich ohne Einfluss auf das Kolbenspiel.By an annular groove 31 on the outer contour of the pump piston 3 in the region of the ball seat 13, the local expansion of the piston 3 in this area remains without influence on the piston clearance.
Bei praktischen Versuchen wurde für die Ausbildung gemäß Fig. 9 folgenden Ergebnisse erzielt. Der Außendurchmesser (a) des Zylinders 2 betrug 25 mm. Der Innendurchmesser (b) des Zylinders 2, welcher dem Außendurchmesser des Kolbens 3 entsprach, betrug 10 mm. Der Hohlraum 32 des Kolbens 3 hatte bei einem ersten Versuch einen Durchmesser (c) von 6 mm. Bei einem zweiten Versuch hatte der Hohlraum 32 des Kolbens 3 einen vergrößerten Durchmesser (c) von 6,5 mm. Dabei konnte beobachtet werden, dass der Dichtspalt zwischen der Innenwand des Zylinders 2 und dem Kolben 3 beim ersten Versuch etwa 2μm breit war, während er beim zweiten Versuch etwa Null war. Es konnte also gezeigt werden, dass durch Vergrößerung des Hohlraumdurchmessers bzw. durch Verringerung der Kolbenwandstärke eine bessere Ausnutzung des Förderdrucks im Sinne einer Aufweitung des Kolbens zur Minimierung des Dichtspaltes erzielt werden konnte. Dabei wurde ein Förderdruck von 1500 bar angenommen.In practical experiments, the following results were achieved for the embodiment according to FIG. 9. The outer diameter (a) of the cylinder 2 was 25 mm. The inner diameter (b) of the cylinder 2, which corresponded to the outer diameter of the piston 3, was 10 mm. The cavity 32 of the piston 3 had a diameter (c) of 6 mm in a first attempt. In a second experiment, the cavity 32 of the piston 3 had an enlarged diameter (c) of 6.5 mm. It could be observed that the sealing gap between the inner wall of the cylinder 2 and the piston 3 in the first attempt was about 2 microns wide, while he was about zero in the second attempt. It could thus be shown that by increasing the cavity diameter or by reducing the piston wall thickness, better utilization of the delivery pressure in the sense of widening the piston to minimize the sealing gap could be achieved. A delivery pressure of 1500 bar was assumed.
Zur Verringerung des Totvolumens kann der untere Teil des Druckventils 7 derart ausgeführt werden, das er in den Hohlraum 32 des Pumpenkolbens 3 hineinragt.To reduce the dead volume of the lower part of the pressure valve 7 can be carried out such that it protrudes into the cavity 32 of the pump piston 3.
In Fig. 10 ist das Füllstück 29 von oben dargestellt, wobei entlang des Umfangs vier Ausbuchtungen ersichtlich sind, welche die Durchflusskanäle 33 ausbilden.
In Fig. 10, the filling piece 29 is shown from above, wherein four bulges are visible along the circumference, which form the flow channels 33.
Claims
1. Pumpenelement für eine Hochdruckpumpe mit einem Pumpenzylinder, einem Pumpenkolben, einem Saugventil und einem Druck- ventil, wobei beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens Medium über das Saugventil aus einem Pumpensaugraum angesaugt wird und beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens Medium über das Druckventil ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (3) eine den Pumpensaugraum (6) mit dem Saugventil (5) ver- bindende Bohrung (15) aufweist, dass der Ventilsitz (13) des Saugventils (5) am oder im Pumpenkolben (3) ausgebildet ist, dass der Ventilkörper (9) des Saugventils (5) im Pumpenkolben (3) in einem mit dem Pumpenraum (14) kommunizierenden, an den Saugventilsitz (13) anschließenden Hohlraum (32) des Pumpen- kolbens verschieblich geführt ist und dass der Pumpenkolben (3) im Bereich des Hohlraums (32) mit der Innenwand des Pumpenzylinders (2) zusammenwirkende zylindrische Dichtflächen trägt.1. Pump element for a high-pressure pump with a pump cylinder, a pump piston, a suction valve and a pressure valve, wherein medium is sucked through the suction valve from a pump suction during downwards movement of the pump piston and medium is ejected via the pressure valve during the upward movement of the pump piston, characterized the pump piston (3) has a bore (15) connecting the pump suction space (6) with the suction valve (5), that the valve seat (13) of the suction valve (5) is formed on or in the pump piston (3) Valve body (9) of the suction valve (5) in the pump piston (3) in a with the pump chamber (14) communicating, to the suction valve seat (13) adjoining cavity (32) of the pump piston is displaceably guided and that the pump piston (3) Area of the cavity (32) with the inner wall of the pump cylinder (2) cooperating cylindrical sealing surfaces carries.
2. Pumpenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (9) des Saugventils (5) als Kugel ausgebildet ist.2. Pump element according to claim 1, characterized in that the valve body (9) of the suction valve (5) is designed as a ball.
3. Pumpenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Hohlraum (32) an die den Pumpensaugraum (6) mit dem Saugventil (5) verbindende Bohrung (15) des Pumpekolbens (3) anschließt, an der Stirnseite des Kolbens (3) durch ein Füllstück (11) verschlossen ist und durch radiale Durchbrechungen (16) in der Kolbenwand mit dem Pumpenraum (14) verbunden ist.3. Pump element according to claim 1 or 2, characterized in that the cavity (32) connects to the pump suction chamber (6) with the suction valve (5) connecting bore (15) of the pump piston (3), on the end face of the piston (3) is closed by a filler (11) and is connected by radial openings (16) in the piston wall with the pump chamber (14).
4. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (32) in einem mit axialen Schlitzen (16) der Kolbenwand ausgebildeten Endbereich des Kolbens (3) ausgebildet ist und stirnseitig eine Öffnung zum Einführen des Ventilgliedes (9) aufweist. 4. Pump element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cavity (32) in an axial slots (16) of the piston wall formed end portion of the piston (3) is formed and frontally an opening for insertion of the valve member (9) having.
5. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Druckfeder ausgebildete Ventilfeder (10) im Hohlraum (32) angeordnet ist.5. Pump element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a pressure spring designed as a valve spring (10) in the cavity (32) is arranged.
6. Pumpenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (10) als konische Druckfeder ausgebildet ist und sich an einwärts springenden Bereichen der geschlitzten Kolbenwand abstützt.6. Pump element according to claim 5, characterized in that the compression spring (10) is designed as a conical compression spring and is supported on inwardly jumping portions of the slotted piston wall.
7. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Zugfeder ausgebildete Ventilfeder (10) einerseits am Ventilglied (9) und andererseits am oder im Pumpenkolben (3) festgelegt ist.7. Pump element according to one of claims 1 to 6, characterized in that a tension spring designed as a valve spring (10) on the one hand on the valve member (9) and on the other hand on or in the pump piston (3) is fixed.
8. Pumpenelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfeder (10) in der Bohrung (15) des Pumpenkolbens (3) angeordnet ist.8. Pump element according to claim 7, characterized in that the tension spring (10) in the bore (15) of the pump piston (3) is arranged.
9. Pumpenelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Zugfeder (10) an der dem Ventilsitz (13) abgewandten Seite an dem Ventilglied (9) angreift.9. Pump element according to claim 7 or 8, character- ized in that the tension spring (10) on the valve seat (13) facing away from the valve member (9) engages.
10. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (3) im Bereich des an den Ventilsitz (13) anschließenden, Hohlraums (32) einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser (b) des Pumpenzylinders (2) entspricht.10. Pump element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pump piston (3) in the region of the valve seat (13) adjoining the cavity (32) has an outer diameter substantially to the inner diameter (b) of the pump cylinder ( 2) corresponds.
11. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der an den Saugventilsitz (13) anschließende Hohlraum (32) einen Durchmesser (c) aufweist, der 50 bis 90 %, vorzugsweise etwa 65% des Außendurchmessers (b) des Kolbens (3) entspricht.11. Pump element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the suction valve seat (13) adjoining cavity (32) has a diameter (c) which is 50 to 90%, preferably about 65% of the outer diameter (b) of Piston (3) corresponds.
12. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Pumpenkolbens (3) im Bereich des Saugventilsitzes (13) eine Ringnut (31) ausgebildet ist. 12. Pump element according to one of claims 1 to 11, characterized in that on the circumference of the pump piston (3) in the region of the suction valve seat (13) an annular groove (31) is formed.
13. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (32) eine zum Pumpenraum (14) führende Aufweitung (34) aufweist.13. Pump element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cavity (32) has a pump space to the (14) leading widening (34).
14. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckventilglied in der obersten Stellung des Pumpenkolbens (3) zumindest teilweise in den Hohlraum (32) hineinragt.14. Pump element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pressure valve member in the uppermost position of the pump piston (3) at least partially protrudes into the cavity (32).
15. Pumpenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein axiale Durchflussöffnungen (33) freilassendes Füllstück (29) innerhalb des Hohlraumes (32) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Ventilfeder (10) für das Saugventilglied (9) am Füllstück (29) angreift. 15. Pump element according to one of claims 1 to 14, characterized in that an axial flow openings (33) exposed filler (29) within the cavity (32) is arranged, wherein preferably the valve spring (10) for the Saugventilglied (9) on the filler (29) attacks.
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---|---|---|---|
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Country Status (2)
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---|---|
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WO (1) | WO2007140500A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3236536A1 (en) * | 1982-10-02 | 1984-04-05 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Hydraulic high pressure pump |
DE4242420A1 (en) * | 1992-12-16 | 1994-06-23 | Bosch Gmbh Robert | Pump for vehicle hydraulic antilock braking system |
EP0637690A1 (en) * | 1993-05-14 | 1995-02-08 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Plunger pump |
EP1306554A2 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-02 | Kelsey-Hayes Company | Piston pump with pump inlet check valve |
DE10324303A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-23 | Robert Bosch Gmbh | Plug closure for aperture in automotive high-pressure fuel injection pump housing has threaded neck and smooth inner bore |
DE102004041764A1 (en) * | 2004-08-28 | 2006-03-02 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL121983C (en) * | 1956-03-07 | |||
DE19753155A1 (en) * | 1997-11-29 | 1999-06-02 | Mannesmann Rexroth Ag | Fuel supply system for an internal combustion engine and high pressure pump used therein |
DE19924064B4 (en) * | 1999-05-26 | 2007-07-05 | Siemens Ag | displacement |
DE10154552A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Fuel pump device for a fuel system of an internal combustion engine and fuel system |
EP1561028B1 (en) * | 2002-10-31 | 2008-07-23 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure fuel pump comprising a ball valve in the low-pressure inlet |
-
2006
- 2006-10-31 AT AT18272006A patent/AT503697B1/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-04 WO PCT/AT2007/000270 patent/WO2007140500A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3236536A1 (en) * | 1982-10-02 | 1984-04-05 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Hydraulic high pressure pump |
DE4242420A1 (en) * | 1992-12-16 | 1994-06-23 | Bosch Gmbh Robert | Pump for vehicle hydraulic antilock braking system |
EP0637690A1 (en) * | 1993-05-14 | 1995-02-08 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Plunger pump |
EP1306554A2 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-02 | Kelsey-Hayes Company | Piston pump with pump inlet check valve |
DE10324303A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-23 | Robert Bosch Gmbh | Plug closure for aperture in automotive high-pressure fuel injection pump housing has threaded neck and smooth inner bore |
DE102004041764A1 (en) * | 2004-08-28 | 2006-03-02 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine |
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AT503697B1 (en) | 2008-06-15 |
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