WO2011098320A1

WO2011098320A1 - Zylinderkopf für eine kraftstoffhochdruckpumpe

Info

Publication number: WO2011098320A1
Application number: PCT/EP2011/050481
Authority: WO
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-08-18
Also published as: DE102010001870A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, wobei im Zylinderkopf eine Hochdruckbohrung (1) zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes (2) und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens (3) sowie wenigstens eine weitere Bohrung (4, 5) zur Aufnahme eines Saugventils (6) und/oder eines Hochdruckventils (7) ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist der Zylinderkopf zumindest zweiteilig ausgebildet und besitzt ein erstes zylinderförmiges Teil (8) zur Ausbildung der Hochdruckbohrung (1) und des Pumpenarbeitsraumes (2) sowie ein zweites ringförmiges oder flanschartiges Teil (9) zur Aufnahme des Saugventils (6) und/oder des Hochdruckventils (7), wobei das ringförmige oder flanschartige Teil (9) das zylinderförmige Teil (8) zumindest teilweise umgibt. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf.

Description

Beschreibung Titel

Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail- Einspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoffh och d ruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf.

Stand der Technik

Ein Zylinderkopf der vorstehend genannten Art weist eine Hochdruckbohrung zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens sowie wenigstens eine weitere Bohrung zur Aufnahme eines Saugventils und/oder eines Hochdruckventils auf.

Ein derartiger Zylinderkopf ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2008 000 705 A1 offenbart. Der hierin beschriebene Zylinderkopf weist einen Pumpenarbeitsraum auf, in dem Brennstoff über einen sich hin- und herbewegenden Kolben periodisch komprimiert und entlastet wird. Ferner steht der Pumpenarbeitsraum mit jeweils einer Bohrung zur Aufnahme eines Einlassventils und eines Auslassventils in Verbindung, über welche der Brennstoffzufluss und der Brennstoffabfluss gesteuert wird. Über das Auslassventil und eine Brennstoffleitung wird der komprimierte Brennstoff einer Brennstoffverteilerleiste zugeführt.

Ein solcher Zylinderkopf weist in der Regel eine komplexe Form auf und wird daher regelmäßig als Gussbauteil hergestellt. Da an den Werkstoff immer höhere Anforderungen im Hinblick auf die Druckfestigkeit gestellt werden, entsprechend belastbare Werkstoffe jedoch in der Regel nicht geeignet sind, komplexe Formen bei Einsatz eines Gießverfahrens zu realisieren, ist im Stand der Technik bereits vorgeschlagen worden, ein gegossenes Zylinderkopfgehäuse zweiteilig auszuführen.

Aus der EP 1 803 520 A1 geht beispielsweise ein aus mindestens zwei Abschnitten zusammengesetzter Zylinderkopf hervor, wobei die Abschnitte nachträglich über eine metallische Zwischenschicht stoffschlüssig miteinander zu einem Zylinderkopf verbunden werden. Der Werkstoff für die Abschnitte ist derart gewählt, dass der eine Abschnitt hinsichtlich seiner thermischen und/oder mechanischen Belastbarkeit dem anderen Abschnitt überlegen ist. Für letzteren wird dagegen ein Werkstoff gewählt, der eine gute Vergießbarkeit aufweist und demnach auch komplexe Formen präzise abzubilden vermag.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf bereit zustellen, der einfach und kostengünstig herzustellen und zudem kompaktbauend ist. Der Zylinderkopf soll insbesondere für den Einsatz in einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Kraftstoffhochdruckpumpe einer Einspritzanlage von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen geeignet sein.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem solchen Zylinderkopf gemäß Anspruch 13.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß ist der Zylinderkopf zumindest zweiteilig ausgebildet und besitzt ein erstes zylinderförmiges Teil zur Ausbildung der Hochdruckbohrung und des Pumpenarbeitsraumes sowie ein zweites ringförmiges oder flanschartiges Teil zur Aufnahme des Saugventils und/oder des Hochdruckventils, wobei das ringförmige oder flanschartige Teil das zylinderförmige Teil zumindest teilweise umgibt. Der zweiteilige Aufbau des Zylinderkopfes ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe, die entsprechend den Anforderungen an das jeweilige Teil gewählt werden können. So können sich die Werkstoffe beispielsweise hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit unterscheiden, so dass für das we- niger beanspruchte Teil ein Werkstoff verwendet werden kann, der demgegenüber die Ausbildung komplexer Formen begünstigt. Da der zylinderförmige Teil, in dem die Hochdruckbohrung ausgebildet ist, in der Regel stärker belastet wird, kann dieser aus einem Werkstoff hoher Festigkeit gefertigt sein, während der ringförmige oder flanschartige Teil aus einem Werkstoff besteht, der eine geringere Festigkeit besitzt und/oder leichter gießbar ist. Die Herstellungskosten können auf diese Weise optimiert werden.

Vorteilhafterweise sind der zylinderförmige Teil und der ringförmige oder flansch- artige Teil des Zylinderkopfes im eingebauten Zustand form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Verbindung kann demnach bei der Montage erfolgen, so dass ein der Montage vorausgehender weiterer aufwendiger Arbeitsschritt im Rahmen der Herstellung des Zylinderkopfes nicht erforderlich ist. Auch diese Maßnahme wirkt sich günstig auf die Herstellungskosten aus.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungssform besitzt der zylinderförmige Teil im Bereich des Pumpenarbeitsraumes einen größeren Außendurchmesser, so dass ein radial verlaufender ringförmiger Absatz zur Anlage an dem ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes oder an einem Gehäuseteil der Kraftstoff- hochdruckpumpe vorgesehen ist. Vorzugsweise weist auch der ringförmige oder flanschartige Teil des Zylinderkopfes einen korrespondierend hierzu ausgebildeten radial verlaufenden Absatz auf, so dass ein Formschluss in axialer Richtung bereits über die Anlageflächen der Absätze bewirkt werden kann. Die Montage des Zylinderkopfes an der Hochdruckpumpe kann vereinfacht werden, indem der radial verlaufende Absatz des zylinderförmigen Teils einen Zentrierring aufweist, der in eine entsprechende Aufnahmebohrung im angrenzenden Gehäuseteil der Hochdruckpumpe einsetzbar ist. Alternativ kann der mit einer Bohrung im Gehäuseteil der Hochdruckpumpe zusammenwirkende Zentrierring auch an dem ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes vorgesehen sein.

Zur Befestigung des Zylinderkopfes an der Hochdruckpumpe wird der ringförmige oder flanschartige Teil vorzugsweise mit dem angrenzenden Gehäuseteil der Hochdruckpumpe verschraubt. Daher sind weiterhin vorzugsweise Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben im ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes vorgesehen. Im nngförmigen oder flanschartigen Teil ist ferner bevorzugt eine Zulaufbohrung ausgebildet, die gegenüber wenigstens einer angrenzenden Fläche mittels eines Dichtringes abgedichtet ist. Die angrenzende Fläche ist vorzugsweise eine Fläche an dem angrenzenden Gehäuseteil der Hochdruckpumpe. Ein Abdichtung über einen Dichtring kann aber auch gegenüber einer anderen angrenzenden Fläche erforderlich sein, wie beispielsweise einer Fläche an einem Gehäuseteil des Saugventils, das in einer Bohrung des ringförmigen oder flanschartigen Teils des Zylinderkopfes aufgenommen sein kann. Wird das ringförmige oder flanschartige Teil mit dem jeweiligen Gehäuseteil verschraubt, stellt die Schraubverbindung die dichtende Anlage des Dichtringes bzw. der Dichtringe sicher.

Die Abdichtung des zylinderförmigen Teils gegenüber dem ringförmigen oder flanschartigen Teil erfolgt vorzugsweise durch ein Gehäuseteil und/oder eine Ventilplatte des Saugventils.

Hierzu ist gemäß einer ersten bevorzguten Ausführungsform das Gehäuseteil des Saugventils axial am ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes angeflanscht und mittels Befestigungsschrauben, die durch das ringförmige oder flanschartige Teil geführt sind, am Gehäuseteil der Kraftstoffhochdruckpumpe befestigbar. Über das Gehäuseteil des Saugventils kann demnach auch der Zylinderkopf am Gehäuseteil der Hochdruckpumpe befestigt werden. Die Befestigungsschrauben stellen eine dichtende Anlage der gegeneinander verspannten Bauteile sicher.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest die Ventilplatte des Saugventils in eine Bohrung des ringförmigen oder flanschartigen Teils des Zylinderkopfes eingesetzt und wird über eine ebenfalls in die Bohrung eingesetzte Verschlussschraube in Anlage mit dem zylinderförmigen Teil des Zylinderkopfes gehalten. Das Saugventil ist somit in den Zylinderkopf integriert, so dass eine Schnittstelle mit einem außerhalb des Zylinderkopfes angeordneten Saugventil entfällt. Die Anzahl der Dichtstellen wird folglich reduziert.

Ergänzend kann vorgesehen sein, dass zwischen der in die Bohrung eingesetzten Ventilplatte und dem zylinderförmigen Teil des Zylinderkopfes eine Dicht- und/oder Einstellscheibe angeordnet ist. Dadurch kann die Dichtigkeit des zylinderförmigen Teils des Zylinderkopfes gegenüber dem Saugventil und gleichzeitig gegenüber dem ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes erhöht werden. Die zwischenliegende Dichtscheibe ermöglicht zudem eine Einstellung der Höhenlage der Ventilplatte des Saugventils, so dass diese ggf. an die Höhenlage einer Zulaufbohrung angepasst werden kann. Darüber hinaus kann die Ein- Stellung weiterer Anschlusshöhen erfoderlich sein, sollten entsprechende Anschlüsse am Saugventil vorhanden sein.

Eine weiterbildende Maßnahme sieht vor, dass die Ventilplatte des Saugventils einstückig mit dem zylinderfömigen Teil des Zylinderkopfes ausgebildet ist. Somit kann eine separate Ventilplatte entfallen. Der Ventilsitz des Saugventils wird demnach im zylinderförmigen Teil des Zylinderkopfes ausgebildet. Mit Wegfall einer separaten Ventilplatte wird die Anzahl der Dichtstellen weiter reduziert und die Hochdruckfestigkeit des Zylinderkopfes erhöht. Beispielsweise nimmt das „Atmen" des Zylinderkopfes unter Druck deutlich ab.

In den Pumpenarbeitsraum mündende Zulauf- und Abiaufbohrungen sind vorzugsweise im zylinderförmigen Teil des Zylinderkopfes und/oder in der Ventilplatte des Saugventils ausgebildet, sofern eine separate Ventilplatte vorgesehen ist. Vorzugsweise ist wenigstens eine solche Bohrung gegenüber dem ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes über wenigstens ein angeformtes oder eingesetztes Dicht- und/oder Ausgleichselement abgedichtet. Ein solches Dicht- und/oder Ausgleichselement erweist sich insbesondere im Übergang zum Hochdruckventil als vorteilhaft, da hier der Zylinderkopf durch Hochdruck beaufschlagt wird. Ist die zum Hochdruckventil führende Abiaufbohrung beispielsweise in der Ventilplatte des Saugventils ausgebildet, kann außenumfangseitig an der

Ventilplatte ein Dichtsitz zur Aufnahme eines separaten Dicht- und/oder Ausgleichselements ausgebildet sein. Der Dichtsitz kann aber auch in der Weise ausgebildet sein, dass ein separates Dicht- und/oder Ausgleichselement entfallen kann. Zum Beispiel kann außenumfangseitig an der Ventilplatte ein Dichtkegel angeformt sein, der in eine korrespondierend hierzu ausgebildete Ausnehmung des ringförmigen oder flanschartigen Teils des Zylinderkopfes eingreift. Um eine dichtende Anlage zu gewährleisten, kann die Ventilplatte ferner über eine an der dem Dichtsitz gegenüberliegenden Außenumfangsfläche der Ventilplatte angreifende Madenschraube gegen das ringförmige oder flanschartige Teil vorge- spannt werden. Über das Dicht- und/oder Ausgleichselement kann zudem ein Höhenausgleich bewirkt werden, sollte dies aufgrund fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen erforderlich sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils im ringförmigen oder flanschartigen Teil des Zylinderkopfes ausgebildet ist und weist wenigstens eine abzweigende Bohrungen als Railanschluss auf. Somit entfällt die Schnittstelle zum Rail, da der Railanschluss bzw. das Rail in den Zylinderkopf integriert ist. Die zweiteilige Ausführung des Zylinderkopfes ermöglicht dabei eine geeignete, an die jeweilige Funktion ange- passte Werkstoffwahl. Das den Railanschluss aufnehmende Teil sollte beispielsweise aus einem Werkstoff gefertigt sein, der entsprechend einem außerhalb des Zylinderkopfes angeordneten Rail eine hohe Zähigkeit aufweist. Das jeweils andere Teil des Zylinderkopfes kann dagegen aus einem anderen, insbesondere kostengünstigeren Werkstoff gefertigt sein. Die Ausführungsform mit integriertem Railanschluss bzw. Rail eignet sich vorallem für sehr kleine Motoren, z. B. für Motoren mit 2-3 Zylindern.

Um das Rail mit kleinem Volumen in den Zylinderkopf zu integrieren, kann beispielsweise von der das Hochdruckventil aufnehmenden Bohrung wenigstens eine weitere Bohrung abgezweigt sein. Von dieser Bohrung gehen dann vorzugsweise mehrere Rail- bzw. Injektoranschlüsse ab. Die abzweigende Bohrung zweigt bevorzugt im rechten Winkel von der das Hochdruckventil aufnehmenden Bohrung ab.

Die Bohrung zur Aufnahme des Hochdruckventils ist des Weiteren vorzugsweise durch eine Verschlussschraube verschlossen. Zwischen Verschlussschraube und Hochdruckventil zweigt die Bohrung zur Aufnahme des Rails ab. Alternativ oder ergänzend kann in der Bohrung ein Drucksensor zur Raildruckregelung aufgenommen sein.

Die zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe vorgeschlagene Kraftstoff hochdruckpumpe weist wenigstens einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf auf. Die Anzahl der Zylinderköpfe bestimmt sich dabei nach der Anzahl der in der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordneten Pumpenelemente. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes,

Fig. 3a einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes,

Fig. 3b-c jeweils einen Detailauschnitt aus Fig. 3a im Bereich des an der Ventilplatte des Saugventils ausgebildeten Dichtsitzes,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes,

Fig. 5a einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes und

Fig. 5b einen Querschnitt im Bereich A-A der Fig. 5a. Ausführliche Beschreibung der Figuren

Der Fig. 1 ist ein zweiteilig aufgebauter Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe zu entnehmen, wobei der erste Teil 8 zylinderförmig und der zweite Teil 9 ringförmig ausgebildet ist. Der zylinderförmige Teil 8 weist eine Hochdruckbohrung 1 zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes 2 und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens 3 auf, der in der Hochdruckbohrung 1 hin und her beweglich ist. Der zylinderförmige Teil 8 besitzt im Bereich des Pumpenarbeitsraumes 2 einen größeren Außerndurchmesser, so dass ein nach radial außen vorspringender Absatz 10 ausgebildet wird. Mit dem Absatz 10 liegt der zylinderförmige Teil 8 an einem Gehäuseteil 1 1 der Hochdruckpumpe an. Der Absatz 10 ist mit einem Zentrierring 24 versehen, der in eine Bohrung des Gehäuseteils 1 1 der Hochdruckpumpe eingreift und somit die Zentrierung des Zylinderkopfes erleichtert. Im Bereich mit dem größeren Außendurchmesser ist der zylinderförmige Teil 8 von dem ringförmigen Teil 9 des Zylinderkopfes umgeben. Das ringförmige Teil 9 besitzt eine erste Anlagefläche zur Anlage am Gehäuseteil 1 1 der Hochdruck- pumpe und eine zweite Anlagefläche, an welcher ein Gehäuseteil 14 eines

Saugventils 6 mittels Befestigungsschrauben 16 axial angeflanscht ist. Die Befestigungsschrauben 16 sind durch das ringförmige Teil 9 hindurch geführt, so dass hierüber nicht nur das Saugventil 6, sondern auch der Zylinderkopf am Gehäuseteil 1 1 der Hochdruckpumpe befestigt werden. Dabei liegt das Gehäuse- teil 14 des Saugventils 6 auch am zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes an, so dass der zylinderförmige Teil 8 in axialer Richtung lagefixiert ist. In radialer Richtung wir diese Aufgabe von dem ringförmigen Teil 9 übernommen.

Zur kompaktbauenden Ausbildung der Hochdruckpumpe wird eine zum Saug- ventil 6 führende Zulaufbohrung 12 innerhalb des Gehäuseteils 1 1 der Hochdruckpumpe geführt, die sich durch den Zylinderkopf erstreckt. Die Zulaufbohrung 12 ist vorliegend in dem ringförmigen Teil 9 ausgebildet. An der Grenzfläche zum Gehäuseteil 1 1 der Hochdruckpumpe ist im Bereich des Übergangs der Zulaufbohrung 12 ein Dichtring 13 eingesetzt. Ein weiterer Dichtring 13 befindet sich im Bereich des Übergangs zum Gehäuseteil 14 des Saugventil 6. Die zur

Befestigung des Gehäuseteils 14 und des ringförmigen Teils 9 des Zylinderkopfes vorgesehenen Befestigungsschrauben 16 gewährleisten eine dichtende Anlage der Dichtringe 13 an den jeweiligen Gehäuseteilen 1 1 , 14. Zugleich dichtet das axial angeflanschte Saugventil 6 über das Gehäuseteil 14 und eine Ventil- platte 15 den zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes gegenüber dem ringförmigen Teil 9 ab.

Der ringförmige Teil 9 des Zylinderkopfes weist des Weiteren eine Bohrung 5 zur Aufnahme eines Hochdruckventils 7 auf, das über eine radial geführte Ablaufboh- rung 20 in Verbindung mit dem Pumpenarbeitsraum 2 steht. Das Hochdruckventil 7 ist somit in den Zylinderkopf integriert. Um den ringförmigen Teil 9 zu entlasten, ist das Hochdruckventil 7 von einem Druckrohrstutzen umgeben, der bis an den zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes heran geführt ist. Um die Dichtigkeit im Bereich des Überganges zum zylinderförmigen Teil 8 zu gewährleisten, ist der Druckrohrstutzen stirnseitig konusförmig ausgebildet und greift in eine korre- sopndierend hierzu ausgebildete Ausnehmung des zylinderförmigen Teils 8 des Zylinderkopfes ein. Es wird somit ein konusförmiger Dichtsitz ausgebildet. Da das Hochdruckventil 7 im ringförmigen Teil 9 des Zylinderkopfes verspannungsfrei aufgenommen ist, wird die Dichtwirkung des Druckrohrstutzens im Bereich des Dichtsitzes erhöht.

Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes ist der Fig. 2 zu entnehmen. Im Unterschied zu der vorhergehenden Ausführungsform ist nunmehr auch das Saugventil 6 in den Zylinderkopf integriert. Ein Gehäuseteil 14 kann somit entfallen. Die Anzahl der Schnittstellen bzw. der Dichtstellen wird auf diese Weise weiter reduziert. Um eine Befestigung des Zylinderkopfes am Gehäuseteil 1 1 der Hochdruckpumpe zu ermöglichen, ist nunmehr das zweite Teil 9 des Zylinderkopfes flanschartig ausgeführt. Im Flanschbereich aufgenommene Befestigungsschrauben 16 dienen der Festlegung des Zylinderkopfes am Gehäuseteil 1 1 der Hochdruckpumpe. Zur Integration des Saugventils 6 ist im flanschartigen Teil 9 eine Bohrung 4 ausgebildet, in welcher die Ventilplatte 15 des Saugventils 6 eingesetzt ist. Über eine ebenfalls in der Bohrung 4 aufgenommenen Verschlussschraube 17 wird die Ventilplatte 15 gegenüber dem zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes verspannt. Somit bewirkt die Verschlussschraube 17 eine form- und kraftschlüssige Verbindung der beiden Tei- le 8, 9 des Zylinderkopfes sowohl miteinander, als auch mit dem Gehäuseteil 1 1 des Hochdruckpumpe. Unterstützend wirkt hierbei ein radial verlaufender Absatz 10 am zylinderförmigen Teil 8 sowie ein korrespondierend hierzu ausgebildeter Absatz am flanschartigen Teil 9. Um eine Zentrierung der beiden Teile 8, 9 gegenüber der Hochdruckpumpe zu erleichtern ist wiederum ein Zentrierring 24 vorgesehen, der bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch am flanschartigen

Teil 9 angeordnet ist.

Ein weiterer Unterschied der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform gegenüber der der Fig. 1 besteht in der Ausbildung des Pumpenarbeitsraums 2, der nun- mehr von der Ventilplatte 15 radial begrenzt wird. Die zum Hochdruckventil 7 führende Abiaufbohrung 20 ist demnach in der Ventilplatte 15 des Saugventils 6 ausgebildet. Der Druckrohrstutzen des Hochdruckventils 7 ist folglich nicht bis an den zylinderförmigen Teil 8, sondern in entsprechender Weise bis an die Ventilplatte 15 heran geführt. In entsprechender Weise bedeutet, dass der Druckrohr- stutzen stirnseitig wiederum konusförmig ausgebildet ist und in einen konusför- migen Dichtsitz der Ventilplatte 15 eingreift. Bei der in der Fig. 3a dargestellten dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes wird der Pumpenarbeitsraum 2 von dem zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes radial begrenzt. Die Ventilplatte 15 des Saugventils 6 schließt den Pumpenarbeitsraum 2 lediglich in axialer Richtung ab. Um die Dichtigkeit zwischen der Ventilplatte 15 und dem zylinderförmigen Teil 8 zu erhöhen, ist zwischen der Ventilplatte 15 und dem Zylinderförmigen Teil 8 eine Dicht- und/oder Einstellscheibe 18 eingelegt. In Kombination mit der Verschlussschraube 17 kann über die Dicht- und/oder Einstellscheibe 18 nicht nur die Dichtigkeit der Dichtstelle erhöht werden, sondern auch die Höhenlage des Saugventils 6 eingestellt werden. Die Höhenlage des Saugventils 6 kann damit auf die Höhenlage von Zulaufbohrungen 19 und Abiaufbohrungen 20 angrenzender Bauteile gebracht werden, die in der Ventilplatte 15 des Saugventils 6 fortgeführt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist nicht nur eine Zulaufbohrung 19 in die Ventilplatte 15 integriert, sondern auch eine Abiaufbohrung 20, die den Pumpenarbeitsraum 2 mit dem Hochdruckventil 7 verbindet. Die Bohrung 20 weist hierzu einen radial und einen axial geführten Teil auf. Die Dichtstelle gegenüber dem Hochdruckventil 7 wird demnach an der Ventilplatte 15 ausgebildet. Anstelle eines stirnseitig konusförmigen Druckrohrstutzens, der in einen konusförmigen Ausnehmung der Ventilplatte 15 eingreift, weisen vorliegend beide Anschlussflächen eine konusförmige Ausnehmung zur Aufnahme eines Dicht- und/oder Ausgleichselemtes 21 auf. Das aufgenommene Dichtelement 21 erhöht nicht nur die Dichtwirkung, sondern dient ferner dem Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen. Ein entsprechendes Dicht- und/oder Ausgleichsele- ment 21 ist in Fig. 3b dargestellt. Eine alternative Ausführungsform eines Dicht- und/oder Ausgleichselementes 21 geht aus der Fig. 3c hervor. Anstelle eines separaten Elementes 21 ist außenumfangseitig an der Ventilplatte ein Dichtkegel angeformt, der in eine korrespondierend hierzu ausgebildete Ausnehmung am flanschartigen Teil 9 des Zylinderkopfes, in dem eine zum Hochdruckventil 7 füh- rende Abiaufbohrung 20 ausgebildet ist, eingreift.

Unabhängig von der jeweils gewählten Ausführungsform eines Dicht- und/oder Ausgleichselementes 21 kann die Dichtwirkung dadurch verbessert werden, dass die Ventilplatte 15 gegenüber der Dichtstelle radial vorgespannt wird. Hierzu kann eine in den flanschartigen Teil 9 eingesetzte Madenschraube 26 herangezogen werden, die gegenüberliegend von der Dichtstelle, außenumfangseitig an der Ventilplatte 15 angreift und somit die Ventilplatte 15 gegen die Dichtstelle drückt.

Eine vierte Ausführungsform geht aus der Fig. 4 hervor. Bei dieser Ausführungs- form bildet der zylinderförmige Teil 8 des Zylinderkopfes den Ventilsitz für das

Saugventil 6 aus. Eine separate Ventilplatte 15 kann somit entfallen. Dadurch kann die Anzahl zu dichtender Schnittstellen weiter reduziert werden. Zugleich wird die Hochdruckfestigkeit des Zylinderkopfes erhöht. Beispielsweise macht sich ein„Atmen" des Zylinderkopfes unter Druck deutlich weniger bemerkbar. Aufgrund des Wegfalls einer separaten Ventilplatte 15 sind nunmehr die Zulauf- bohrungen 19 und die Abiaufbohrungen 20 im zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes ausgebildet. Der Übergangsbereich zum Hochdruckventil 7 kann durch Aufnahme oder Ausbildung eines Dicht- und/oder Ausgleichselementes 21 entsprechend Fig. 3a-c erfolgen oder -wie vorliegend dargestellt- über einen stirnsei- tig konusförmig ausgebildeten Druckrohrstutzen des Hochdruckventils 7, der in eine entsprechende Ausnehmung am zylinderförmigen Teil 8 des Zylinderkopfes eingreift.

Fig. 5a zeigt eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkop- fes, bei dem ein Rail mit kleinem Volumen in den Zylinderkopf integriert ist. Hierzu ist die Bohrung 5 zur Aufnahme des Hochdruckventils 7 verlängert ausgeführt und weist eine abzweigende Bohrung 22 senkrecht zur Hochdruckbohrung 5 auf. Von der als Rail dienenden Bohrung 22 gehen wiederum zwei Rail- bzw. Injektoranschlüsse 25 ab (siehe Fig. 5b). Die Zahl zwei ist nur beispielshaft gewählt, so dass die Anzahl der Rail- bzw. Injektoranschlüsse variieren kann. Hinter der abzweigenden, als Rail dienenden Bohrung 22 ist in die Hochdruckbohrung 5 eine Verschlussschraube 23 gesetzt. Alternativ oder ergänzend kann hier auch ein Drucksensor zur Raildruckmessung eingesetzt sein. Die angegebenen Ausführungsbeispiele demonstrieren die Vielseitigkeit der

Ausgestaltung eines zweiteilig ausgebildeten Zylinderkopfes, da die jeweiligen Ausstattungsmerkmale gegeneinander ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden können. Der erfindungsgemäße Zylinderkopf ist demnach für eine Reihe von Hochdruckpumpen geeignet. Vorzgusweise findet er jedoch Einsatz in einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Kraftstoffhochdruckpumpe mit mehreren, beispielsweise drei Pumpenelementen, wobei jedem Pumpenelement ein entsprechender Zylinderkopf zugeordnet ist.

Claims

Ansprüche

1 . Zylinderkopf für eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, wobei im Zylinderkopf eine Hochdruckbohrung (1 ) zur Ausbildung eines Pumpenarbeitsraumes (2) und zur Aufnahme eines Pumpenkolbens (3) sowie wenigstens eine weitere Bohrung (4, 5) zur Aufnahme eines Saugventils (6) und/oder eines Hochdruckventils (7) ausgebildet sind,

dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf zumindest zweiteilig ausgebildet ist und ein erstes zylinderförmiges Teil (8) zur Ausbildung der Hochdruckbohrung (1 ) und des Pumpenarbeitsraumes (2) sowie ein zweites ringförmiges oder flanschartiges Teil (9) zur Aufnahme des Saugventils (6) und/oder des Hochdruckventils (7) besitzt, wobei das ringförmige oder flanschartige Teil (9) das zylinderförmige Teil (8) zumindest teilweise umgibt.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Teil und der ringförmige oder flanschartige Teil des Zylinderkopfes im eingebauten Zustand form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Teil (8) im Bereich des Pumpenarbeitsraumes (2) einen größeren Außendurchmesser besitzt, so dass ein radial verlaufender ringförmiger Absatz (10) zur Anlage an dem ringförmigen oder flanschartigen Teil (9) des Zylinderkopfes oder an einem Gehäuseteil (1 1 ) der Kraftstoffhochdruckpumpe vorgesehen ist.

4. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass im ringförmigen oder flanschartigen Teil (9) eine Zulaufbohrung (12) ausgebildet ist, die gegenüber wenigstens einer angrenzenden Fläche mittels eines Dichtringes (13) abgedichtet ist.

5. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung des zylinderförmigen Teils (8) gegenüber dem ringförmigen oder flanschartigen Teil (9) durch ein Gehäuseteil (14) und/oder eine Ventilplatte (15) des Saugventils (6) erfolgt.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (14) des Saugventils (6) axial am ringförmigen oder flanschartigen Teil (9) des Zylinderkopfes angeflanscht ist und mittels Befestigungsschrauben (16), die durch das ringförmige oder flanschartige Teil (9) geführt sind, am Gehäuseteil (1 1 ) der Kraftstoffh och d ruckpumpe befestigbar ist.

7. Zylinderkopf nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Ventilplatte (15) des Saugventils (6) in eine Bohrung (4) des ringförmigen oder flanschartigen Teils (9) des Zylinderkopfes eingesetzt ist und über eine ebenfalls in die Bohrung (4) eingesetzte Verschlussschraube (17) in Anlage mit dem zylinderförmigen Teil (8) des Zylinderkopfes gehalten wird.

8. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der in die Bohrung (4) eingesetzten Ventilplatte (15) und dem zylinderförmigen Teil (8) des Zylinderkopfes eine Dicht- und/oder Einstellscheibe (18) angeordnet ist.

9. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (15) des Saugventils (6) einstückig mit dem zylinderförmigen Teil (8) des Zylinderkopfes ausgebildet ist.

10. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das zylinderförmige Teil (8) und/oder die Ventilplatte (15) des Saugventils (6) in den Pumpenarbeitsraum (2) mündende Zulauf- bohrungen (19) und/oder Abiaufbohrungen (20) aufweisen, wobei wenigstens eine Bohrung (19, 20) gegenüber dem ringförmigen oder flanschartigen Teil (9) über wenigstens ein angeformtes oder eingesetztes Dicht- und/oder Ausgleichselement (21 ) abgedichtet ist.

1 1 . Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (5) zur Aufnahme des Hochdruckventils (7) im ringförmigen oder flanschartigen Teil (9) des Zylinderkopfes ausgebildet ist und wenigstens eine abzweigende Bohrungen (22) als Railanschluss aufweist.

12. Zylinderkopf nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (5) durch eine Verschlussschraube (23) verschlossen ist und/oder in der Bohrung (5) ein Drucksensor zur Raildruckregelung aufgenommen ist.

13. Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche.