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(11) |
EP 3 332 111 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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07.08.2019 Patentblatt 2019/32 |
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Anmeldetag: 27.06.2016 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2016/064861 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2017/021062 (09.02.2017 Gazette 2017/06) |
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ELEKTROMAGNETISCH BETÄTIGBARES SAUGVENTIL FÜR EINE HOCHDRUCKPUMPE SOWIE HOCHDRUCKPUMPE
ELECTROMAGNETICALLY ACTUATABLE INTAKE VALVE FOR A HIGH-PRESSURE PUMP, AND HIGH-PRESSURE
PUMP
SOUPAPE D'ASPIRATION À COMMANDE ÉLECTROMAGNÉTIQUE POUR POMPE À HAUTE PRESSION ET POMPE
À HAUTE PRESSION
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
04.08.2015 DE 102015214878
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.06.2018 Patentblatt 2018/24 |
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Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- CICHON, Gabriel
71638 Ludwigsburg (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102013 218 844 JP-A- H09 112 731 US-A1- 2013 306 895
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DE-A1-102014 200 695 US-A1- 2004 238 774
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil für eine Hochdruckpumpe
in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem,
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung
eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem,
mit einem solchen Saugventil.
Stand der Technik
[0002] Ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Pumpenarbeitsraums
einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff geht beispielhaft aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2014 200 695 A1 hervor. Es umfasst einen hubbeweglichen Ventilstößel, der in Schließrichtung von
der Federkraft einer Feder beaufschlagt ist. Ferner ist ein Elektromagnet zur Einwirkung
auf einen mit dem Ventilstößel mechanisch koppelbaren Anker vorgesehen. Der Anker
ist in Richtung des Ventilstößels von der Federkraft einer weiteren Feder beaufschlagt,
die derart dimensioniert ist, dass sie das Saugventil bei fehlender Bestromung des
Elektromagneten geöffnet hält. Zum Schließen des Saugventils wird der Elektromagnet
bestromt. Der Anker führt daraufhin eine Hubbewegung entgegen der Federkraft der weiteren
Feder aus, so dass der Ventilstößel entlastet wird und von der Federkraft der in Schließrichtung
wirkenden Feder in einen Ventilsitz gezogen wird. Um das Saugventil erneut zu öffnen,
wird die Bestromung des Elektromagneten beendet. Die weitere Feder stellt den Anker
in seine Ausgangslage zurück, wobei er am Ventilstößel anschlägt und diesen aus dem
Ventilsitz hebt.
[0003] Beim Öffnen und Schließen eines elektromagnetisch betätigbaren Saugventils der vorstehend
genannten Art bewegen sich Anker und Ventilstößel hoch dynamisch. Dabei kann es zur
Ausbildung lokaler Unterdruckbereich kommen. Erreicht der Unterdruck eine kritische
Grenze, entsteht Kavitation. Das heißt, dass sich Gasblasen ausbilden, die bei erneutem
Druckanstieg implodieren und durch Kavitationserosion zu Schäden an den beweglichen
Bauteilen führen können. Ein hinsichtlich Kavitation besonders kritischer Bereich
stellt der Kontaktbereich zwischen dem Anker und dem Ventilstößel dar. Der Anker des
Saugventils weist eine zentrale Bohrung auf, die zum Ventilstößel hin durch einen
am Ventilstößel anliegenden Betätigungskörper verschlossen ist. In die zentrale Bohrung
ragt von der dem Betätigungskörper gegenüberliegenden Seite her ein Lagerelement hinein,
über das der Anker gelagert ist. Eine Verbindung zwischen beidseits des Ankers ausgebildeten
Druckräumen ist entlang des Außenmantels des Ankers gebildet.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisch betätigbares
Saugventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem anzugeben, das
aufgrund eines verringerten Kavitationsrisikos weniger verschleißbehaftet ist und
demzufolge eine hohe Lebensdauer besitzt.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe wird das elektromagnetisch betätigbare Saugventil mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird eine Hochdruckpumpe mit einem solchen
Saugventil vorgeschlagen.
Offenbarung der Erfindung
[0006] Das für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem
Common-Rail-Einspritzsystem, vorgeschlagene elektromagnetisch betätigbare Saugventil
umfasst einen Elektromagneten zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker, der in
Richtung eines hubbeweglichen Ventilstößels von der Federkraft einer Druckfeder beaufschlagt
ist, so dass bei unbestromtem Elektromagneten der Anker mit dem Ventilstößel mechanisch
gekoppelt ist und diesen in einer Offenstellung hält. Erfindungsgemäß ist der Anker
von einer zentralen Bohrung durchsetzt, die beidseits des Ankers ausgebildete Druckräume
verbindet. Ferner ist ein stiftförmiges Verdrängerelement vorgesehen, das zumindest
bei einer Hubbewegung des Ankers in die zentrale Bohrung des Ankers eintaucht.
[0007] Das beim Schalten des Saugventils in die zentrale Bohrung des Ankers eintauchende
Verdrängerelement führt zu einer gezielten Volumenverdrängung. Hierüber ist ein Druckausgleich
herstellbar, welcher der Ausbildung lokaler Unterdruckzonen entgegenwirkt und somit
die Kavitationsgefahr mindert.
[0008] Taucht das Verdrängerelement in die zentrale Bohrung des Ankers ein, verkleinert
sich das Volumen innerhalb des Ankers und Kraftstoff wird aus der Bohrung in den Druckraum
unterhalb des Ankers verdrängt. Hierbei handelt es sich um den Druckraum, der auf
der dem Ventilstößel zugewandten Seite des Ankers angeordnet ist, bzw. den Druckraum,
dessen Volumen sich aufgrund des Hubs des Ankers vergrößert. Das in den Druckraum
verdrängte Volumen verhindert, dass der Druck in diesem Druckraum unter eine kritische
Grenze fällt.
[0009] Zusätzlich kann über einen frei bleibenden Strömungsquerschnitt zwischen Verdrängerelement
und Anker eine definierte Menge Kraftstoff aus dem oberhalb des Ankers gelegenen Druckraum
in die Bohrung und damit in den unterhalb des Ankers liegenden Druckraum verdrängt
werden. Die Einstellung der zusätzlich verdrängten Menge ist über den freien Strömungsquerschnitt
gezielt einstellbar.
[0010] Vorzugsweise verbleibt demnach zwischen dem Anker und dem Verdrängerelement ein definierter
freier Strömungsquerschnitt.
[0011] Die Volumenverdrängung wirkt insbesondere der Kavitation im Kontaktbereich zwischen
Anker und Ventilstößel entgegen. Damit sinkt die Belastung von Anker und Ventilstößel,
so dass diese aus weniger verschleißfesten Werkstoffen gefertigt sein können bzw.
ein Verschleißvorhalt vernachlässigbar ist. Darüber hinaus können aufwendige Wärmebehandlungen
der Bauteile zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit entfallen. Dies hat zur Folge,
dass die Fertigungskosten gesenkt werden können.
[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Verdrängerelement
einen gegenüber dem Innendurchmesser der Bohrung des Ankers reduzierten Außendurchmesser.
Dies führt zur Ausbildung eines umlaufenden Ringspalts zwischen dem Verdrängerelement
und dem Anker, der den verbleibenden freien Strömungsquerschnitt definiert.
[0013] Alternativ oder ergänzend kann das Verdrängerelement außenumfangseitig mindestens
eine Längsnut und/oder Abflachung aufweisen. Der zwischen dem Verdrängerelement und
dem Anker verbleibende freie Strömungsquerschnitt kann demnach auch durch einen axial
verlaufenden Strömungskanal definiert werden.
[0014] Um eine definierte Menge Kraftstoff über den verbleibenden freien Strömungsquerschnitt
zwischen dem Anker und dem Verdrängerelement abzuführen, wirkt vorzugsweise das stiftförmige
Verdrängerelement eine Drosselstelle ausbildend mit dem Anker zusammen. Das heißt,
dass der verbleibende freie Strömungsquerschnitt zwischen dem Anker und dem Verdrängerelement
zumindest in einem Abschnitt einem Drosselquerschnitt entspricht.
[0015] Vorteilhafterweise ist der Anker zumindest abschnittsweise in einem Ventilkörper
des Saugventils aufgenommen. Der Ventilkörper kann in diesem Fall zur Führung des
Ankers eingesetzt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Ventilkörper eine erste
Endlage des Ankers definieren. Zur Einstellung des Hubs des Ankers kann zwischen dem
Anker und dem Ventilkörper ein Einstellelement eingelegt sein, so dass der Ventilkörper
lediglich mittelbar die erste Endlage definiert. Sofern ein solches Einstellelement
vorgesehen ist, ist dieses bevorzugt ringförmig ausgebildet und an einem ringförmigen
Absatz des Ventilkörpers axial abgestützt. Da die Führung des Ankers über den Ventilkörper
bewirkt wird, kann der zwischen Anker und Verdrängerelement verbleibende freie Strömungsquerschnitt
beliebig ausgelegt werden.
[0016] Alternativ kann der Anker aber auch über das stiftförmige Verdrängerelement geführt
sein. In diesem Fall ist der Radialspalt zwischen dem Verdrängerelement und dem Anker
möglichst eng ausgelegt. Der zur gezielten Volumenverdrängung vorgesehene freie Strömungsquerschnitt
zwischen dem Verdrängungselement und dem Anker kann dann über einen axial verlaufenden
Strömungskanal sichergestellt werden. Hierzu kann außenumfangseitig am Verdrängerelement
- wie zuvor bereits beschrieben - mindestens eine Längsnut und/oder Abflachung vorgesehen
sein. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, über einen ausreichend groß dimensionierten
Radialspalt zwischen dem Anker und dem Ventilkörper Kraftstoff zu verdrängen, da das
Verdrängerelement zusätzlich die Führung des Ankers übernimmt.
[0017] Das stiftförmige Verdrängerelement ist vorzugsweise ortsfest montiert, so dass sich
der Anker relativ zum Verdrängerelement bewegt. Hierzu kann das stiftförmige Verdrängerelement
mit einem Polkern des Elektromagneten fest verbunden sein. Beispielsweise kann das
stiftförmige Verdrängerelement in eine zentrale Ausnehmung des Polkerns eingepresst
sein. Alternativ kann auch der Polkern selbst das stiftförmige Verdrängerelement ausbilden.
Zum Beispiel kann der Polkern einen als Verdrängerelement dienenden stiftförmigen
Ansatz aufweisen, der auf einer dem Anker zugewandten Stirnfläche des Polkerns ausgebildet
ist.
[0018] Vorteilhafterweise ist die den Anker belastende Druckfeder unmittelbar am Polkern
abgestützt. Andernends erfolgt die Abstützung der Druckfeder bevorzugt unmittelbar
am Anker. Zur Lagefixierung kann die Druckfeder zumindest abschnittsweise in den Polkern
und/oder in den Anker eingelassen sein. Auf diese Weise wird zudem eine in axialer
Richtung kompakt bauende Anordnung erreicht.
[0019] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Druckfeder das stiftförmige Verdrängerelement
zumindest abschnittsweise umgibt. Über das Verdrängerelement kann in diesem Fall eine
Führung der Druckfeder bewirkt werden.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Polkern über eine Hülse
mit dem Ventilkörper verbunden. Über die Hülse ist der axiale Abstand zwischen dem
Polkern und dem Ventilkörper einstellbar. Wird zudem die zweite Endlage des Ankers
durch den Polkern vorgegeben, kann über den axialen Abstand der Hub des Ankers eingestellt
werden.
[0021] Die ferner vorgeschlagene Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere
ein Common-Rail-Einspritzsystem, zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein erfindungsgemäßes
Saugventil umfasst. Das Saugventil ist dabei bevorzugt in ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe
integriert, so dass das Gehäuseteil einen Ventilsitz des Saugventils ausbildet. In
dieser Anwendung eines erfindungsgemäßen Saugventils kommen die Vorteile der Erfindung
besonders gut zum Tragen, da der Kontaktbereich zwischen dem Anker und dem Ventilstößel
durch Druckpulsationen aus einem als Zulauf für das Saugventil dienenden Niederdruckbereich
zusätzlich belastet wird.
[0022] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein in eine Hochdruckpumpe integriertes,
elektromagnetisch betätigbares Saugventil gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2a, b jeweils einen schematischen Längsschnitt durch das Saugventil der Fig.
1 in vergrößerter Darstellung und in unterschiedlichen Betriebszuständen sowie
Fig. 3a, b jeweils einen schematischen Längsschnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares
Saugventil gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in vergrößerte
Darstellung und in unterschiedlichen Betriebszuständen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
[0023] Das in der Fig. 1 dargestellte elektromagnetisch betätigbare Saugventil dient der
Befüllung eines Hochdruck-Elementraums 19 einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff. Das
Saugventil ist hierzu in ein Gehäuseteil 17 der Hochdruckpumpe integriert, das zugleich
einen Ventilsitz 18 ausbildet.
[0024] Das Saugventil umfasst einen mit dem Ventilsitz 18 zusammenwirkenden hubbeweglichen
Ventilstößel 3, der in Schließrichtung von der Federkraft einer Schließfeder 21 beaufschlagt
ist. Die Schließfeder 21 ist als Schraubendruckfeder ausgebildet, die den Ventilstößel
3 bereichsweise umgibt und einerseits am Gehäuseteil 17, andererseits an einem auf
den Ventilstößel 3 aufgepressten Federteller 22 abgestützt ist.
[0025] Im Gehäuseteil 17 ist ferner ein ringförmiger Niederdruckraum 20 ausgebildet, der
von einem Ventilkörper 14 des Saugventils begrenzt wird und als Zulauf dient. Der
Ventilkörper 14 nimmt zugleich einen Anker 2 auf, der über den Ventilkörper 14 hubbeweglich
geführt ist. Der Anker 2 ist in Richtung des Ventilstößels 3 von der Federkraft einer
Druckfeder 4 beaufschlagt, die größer als die Federkraft der den Ventilstößel 3 belastenden
Schließfeder 21 ist, so dass die Federkraft der Druckfeder 4 das Saugventil geöffnet
hält.
[0026] Um das Saugventil zu schließen, muss ein Elektromagnet 1 bestromt werden. Die Bestromung
des Elektromagneten 1 führt zum Aufbau eines Magnetfelds, dessen Magnetkraft den Anker
2 - entgegen der Federkraft der Druckfeder 4 - in Richtung eines Polkerns 15 zieht,
der die obere Endlage des Ankers 2 definiert. Die untere Endlage ist durch einen Ringkörper
23 vorgegeben, der an einem Absatz 24 des Ventilkörpers 14 abgestützt ist. Der Polkern
15 ist über eine Hülse 16 mit dem Ventilkörper 14 fest verbunden.
[0027] Wie insbesondere den Figuren 2a und 2b zu entnehmen ist, ist in den Polkern 15 ein
stiftförmiges Verdrängerelement 8 eingepresst. Dieses taucht in eine zentrale Bohrung
5 des Ankers 2 ein, wenn die Magnetkraft des Elektromagneten 1 den Anker 2 in Richtung
des Polkerns 15 zieht. Dabei verkleinert das Verdrängerelement 8 das Volumen der Bohrung
5, während sich das Volumen eines unterhalb des Ankers 2 angeordneten Druckraums 7
vergrößert. Aus der Bohrung 5 in den Druckraum 7 verdrängter Kraftstoff bewirkt, dass
der Druck im Druckraum 7 nicht unter einen kavitationskritischen Bereich abfällt.
Zugleich wird über einen Ringspalt 10 zwischen dem Verdrängerelement 8 und dem Anker
2 eine Drosselstelle 13 ausgebildet, die einen freien Strömungsquerschnitt 9 besitzt,
über den eine gezielte Menge Kraftstoff aus einem oberhalb des Ankers 2 gelegenen
Druckraum 6 in die Bohrung 5 und damit in den Druckraum 7 unterhalb des Ankers 2 abgeführt
wird. Denn mit dem Hub des Ankers 2 verkleinert sich das Volumen des oberhalb des
Ankers 2 gelegenen Druckraums 6 und der Druck im Druckraum 6 steigt an. Über die gezielte
Volumenverdrängung kann ein Druckausgleich bewirkt werden, der die Kavitationsgefahr
im Druckraum 7, insbesondere im Kontaktbereich B des Ankers 2 mit dem Ventilstößel
3, deutlich mindert.
[0028] Die Fig. 2a zeigt das Saugventil in Schließstellung, in der der Anker 2 am Ventilstößel
3 anliegt. Das Volumen des oberhalb des Ankers 2 gelegenen Druckraums 6 ist maximal,
während das des unterhalb des Ankers 2 gelegenen Druckraums 7 minimal ist. Hat der
Anker 2 - wie in der Fig. 2b dargestellt - nach einem Hub h entlang einer Längsachse
A seine obere Endlage erreicht, verhält es sich umgekehrt.
[0029] Die Eintauchtiefe des Verdrängerelements 8 in die zentrale Bohrung 5 des Ankers 2
entspricht vorliegend dem Hub h des Ankers 2. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall.
Beispielsweise kann auch bereits in Ruhestellung, d. h. bei geschlossenem Saugventil,
das Verdrängerelement 8 in die Bohrung 5 eingreifen, so dass die Eintauchtiefe auch
größer als der Hub h des Ankers 2 sein kann.
[0030] Den Figuren 3a und 3b ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Saugventils zu entnehmen. Hier bilden Abflachungen 11 am Verdrängerelement 8 axial
verlaufende Strömungskanäle 12 aus, welche den zwischen dem Anker 2 und dem Verdrängerelement
8 verbleibenden freien Strömungsquerschnitt definieren. Dieser ist auch hier als Drosselquerschnitt
13 ausgelegt, um bei einem Hub des Ankers 2 eine definierte Menge Kraftstoff aus dem
Druckraum 6 in den Druckraum 7 abzuführen. Im Übrigen ist der Außendurchmesser des
Verdrängerelements 8 dazu ausgelegt, den Anker 2 zu führen, so dass die Führungsfunktion
des Ventilkörpers 14 entfällt. Der Radialspalt 25 zwischen dem Ventilkörper 14 und
dem Anker 2 kann dementsprechend groß ausgelegt werden, um hierüber zusätzlich einen
Druckausgleich herbeizuführen.
1. Elektromagnetisch betätigbares Saugventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem,
insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend einen Elektromagneten
(1) zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker (2), der in Richtung eines hubbeweglichen
Ventilstößels (3) von der Federkraft einer Druckfeder (4) beaufschlagt ist, so dass
bei unbestromtem Elektromagneten (1) der Anker (2) mit dem Ventilstößel (3) mechanisch
gekoppelt ist und diesen in einer Offenstellung hält,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (2) von einer zentralen Bohrung (5) durchsetzt ist, die beidseits des Ankers
(2) ausgebildete Druckräume (6, 7) verbindet, und ein stiftförmiges Verdrängerelement
(8) vorgesehen ist, das zumindest bei einer Hubbewegung des Ankers (2) in die Bohrung
(5) eintaucht.
2. Saugventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängerelement (8) einen gegenüber dem Innendurchmesser der Bohrung (5) reduzierten
Außendurchmesser besitzt, so dass ein umlaufender Ringspalt (10) einen freien Strömungsquerschnitt
(9) definiert.
3. Saugventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängerelement (8) außenumfangseitig mindestens eine Längsnut und/oder Abflachung
(11) aufweist, so dass mindestens ein axial verlaufender Strömungskanal (12) einen
freien Strömungsquerschnitt (9) definiert.
4. Saugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Verdrängerelement (8) eine Drosselstelle (13) ausbildend mit dem
Anker (2) zusammenwirkt.
5. Saugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (2) zumindest abschnittsweise in einem Ventilkörper (14) aufgenommen ist,
wobei vorzugsweise der Anker (2) über den Ventilkörper (14) geführt ist und/oder der
Ventilkörper (14) eine erste Endlage des Ankers (2) definiert.
6. Saugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (2) über das stiftförmige Verdrängerelement (8) geführt ist.
7. Saugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Verdrängerelement (8) mit einem Polkern (15) des Elektromagneten
(1) fest verbunden ist oder ein Polkern (15) des Elektromagneten (1) das stiftförmige
Verdrängerelement (8) ausbildet.
8. Saugventil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (4) am Polkern (15) abgestützt ist und/oder das stiftförmige Verdrängerelement
(8) zumindest abschnittsweise umgibt.
9. Saugventil nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (15) über eine Hülse (17) mit dem Ventilkörper (14) verbunden ist und/oder
eine zweite Endlage des Ankers (2) definiert.
10. Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem,
mit einem Saugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Saugventil
in ein Gehäuseteil (18) der Hochdruckpumpe integriert ist, das vorzugsweise einen
Ventilsitz (19) des Saugventils ausbildet.
1. Electromagnetically actuatable suction valve for a high-pressure pump in a fuel injection
system, in particular in a common-rail injection system, comprising an electromagnet
(1) for acting on an armature (2) which can perform stroke movements and which is
acted on by the spring force of a pressure spring (4) in the direction of a valve
plunger (3) which can perform stroke movements, such that, when the electromagnet
(1) is electrically deenergized, the armature (2) is mechanically coupled to the valve
plunger (3) and holds the latter in an open position,
characterized in that the armature (2) is extended through by a central bore (5) which connects pressure
chambers (6, 7) formed to both sides of the armature (2), and a pin-like displacement
body element (8) is provided which protrudes into the bore (5) at least during a stroke
movement of the armature (2).
2. Suction valve according to Claim 1, characterized in that the displacement body element (8) has an outer diameter which is reduced in relation
to the inner diameter of the bore (5), such that an encircling annular gap (10) defines
a free flow cross section (9).
3. Suction valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the displacement body element (8) has at least one longitudinal groove and/or flattened
portion (11) on an outer circumference, such that at least one axially running flow
channel (12) defines a free flow cross section (9).
4. Suction valve according to any of the preceding claims, characterized in that the pin-like displacement body element (8) interacts with the armature (2) so as
to form a throttle point (13).
5. Suction valve according to any of the preceding claims,
characterized in that the armature (2) is received at least in certain portions in a valve body (14), wherein
preferably, the armature (2) is guided by means of the valve body (14) and/or the
valve body (14) defines a first end position of the armature (2).
6. Suction valve according to any of the preceding claims,
characterized in that the armature (2) is guided by means of the pin-like displacement body element (8).
7. Suction valve according to any of the preceding claims,
characterized in that the pin-like displacement body element (8) is fixedly connected to a pole core (15)
of the electromagnet (1), or a pole core (15) of the electromagnet (1) forms the pin-like
displacement body element (8).
8. Suction valve according to Claim 7,
characterized in that the pressure spring (4) is supported on the pole core (15) and/or surrounds the pin-like
displacement body element (8) at least in certain portions.
9. Suction valve according to either of Claims 7 and 8,
characterized in that the pole core (15) is connected by means of a sleeve (17) to the valve body (14)
and/or defines a second end position of the armature (2).
10. High-pressure pump for a fuel injection system, in particular a common-rail injection
system, having a suction valve according to any of the preceding claims, wherein the
suction valve is integrated into a housing part (18) of the high-pressure pump, which
housing part preferably forms a valve seat (19) of the suction valve.
1. Soupape d'aspiration à commande électromagnétique pour une pompe à haute pression
dans un système d'injection de carburant, en particulier dans un système d'injection
à rampe commune, comportant un électroaimant (1) destiné à agir sur une armature (2)
à mouvement de va-et-vient, laquelle est sollicitée par la force élastique d'un ressort
de compression (4) dans la direction d'un poussoir de soupape (3) à mouvement de va-et-vient,
de telle sorte que, lorsque l'électroaimant (1) n'est pas alimenté en courant électrique,
l'armature (2) est accouplée mécaniquement au poussoir de soupape (3) et retient celui-ci
dans une position ouverte,
caractérisée en ce que l'armature (2) est traversée par un alésage central (5) qui relie des espaces de
pression (6, 7) formés des deux côtés de l'armature (2), et un élément de refoulement
(8) en forme de goupille est prévu, lequel plonge dans l'alésage (5) au moins lors
d'un mouvement de va-et-vient de l'armature (2).
2. Soupape d'aspiration selon la revendication 1,
caractérisée en ce que l'élément de refoulement (8) présente un diamètre extérieur réduit par rapport au
diamètre intérieur de l'alésage (5), de telle sorte qu'un interstice annulaire périphérique
(10) définisse une section transversale d'écoulement libre (9).
3. Soupape d'aspiration selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que l'élément de refoulement (8) comprend, du côté de sa périphérie extérieure, au moins
une rainure longitudinale et/ou un aplatissement (11), de telle sorte qu'au moins
un canal d'écoulement (12) s'étendant axialement définisse une section transversale
d'écoulement libre (9).
4. Soupape d'aspiration selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'élément de refoulement (8) en forme de goupille coopère avec l'armature (2) de
manière à former un point d'étranglement (13).
5. Soupape d'aspiration selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'armature (2) est reçue au moins dans certaines régions dans un corps de soupape
(14), l'armature (2) étant de préférence guidée par le biais du corps de soupape (14)
et/ou le corps de soupape (14) définissant une première position finale de l'armature
(2).
6. Soupape d'aspiration selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'armature (2) est guidée par le biais de l'élément de refoulement (8) en forme de
goupille.
7. Soupape d'aspiration selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'élément de refoulement (8) en forme de goupille est relié solidement à un noyau
polaire (15) de l'électroaimant (1) ou un noyau polaire (15) de l'électroaimant (1)
forme l'élément de refoulement (8) en forme de goupille.
8. Soupape d'aspiration selon la revendication 7,
caractérisée en ce que le ressort de compression (4) est supporté sur le noyau polaire (15) et/ou entoure
au moins dans certaines régions l'élément de refoulement (8) en forme de goupille.
9. Soupape d'aspiration selon l'une des revendications 7 et 8,
caractérisée en ce que le noyau polaire (15) est relié au corps de soupape (14) par le biais d'une douille
(17) et/ou définit une deuxième position finale de l'armature (2).
10. Pompe à haute pression pour un système d'injection de carburant, en particulier un
système d'injection à rampe commune, comprenant une soupape d'aspiration selon l'une
des revendications précédentes, dans laquelle la soupape d'aspiration est intégrée
dans une partie de corps (18) de la pompe à haute pression, laquelle partie de corps
forme de préférence un siège de soupape (19) de la soupape d'aspiration.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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