AT414026B

AT414026B - LOCKING VALVE FOR FLOW LIMITING

Info

Publication number: AT414026B
Application number: AT162297A
Authority: AT
Original assignee: Orange Gmbh
Priority date: 1996-09-28
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2006-08-15
Also published as: CH693279A5; ATA162297A; GB2317922A; DE19640085C2; GB2317922B; DE19640085C1; GB9720570D0

Description

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Die Erfindung betrifft ein Sperrventil zur Durchflußmengenbegrenzung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solches Sperrventil ist in der EP 0 531 533 A1 geoffenbart. 5 Ein wesentliches Entwicklungsmotiv für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen mit Hochdruck-Kraftstoffspeichern, also sogenannten Speichereinspritzsystemen, liegt in der sehr variabel steuerbaren Einspritzcharakteristik aufgrund der Verwendbarkeit hierfür besonders geeigneter, elektromagnetisch steuerbarer Einspritzventile sowie der flexiblen Anpassung an die jeweiligen Motorbetriebserfordernisse. Bei konventionellen, von einer Nockenwelle getriebenen Kraftstoff-io einspritzvorrichtungen wird hingegen die Einspritzcharakteristik vom Nockenhub geprägt, weshalb Einspritzzeitpunkt und Einspritzdauer nur beschränkt variierbar sind. Elektronisch gesteuerte Speichereinspritzsysteme erlauben somit einen kraftstoffeffizienten und schadstoffarmen Betrieb von Dieselmotoren. 15 Bei einem Speichereinspritzsystem wird ein Hochdruck-Kraftstoffspeicher von einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff auf ein gewünschtes Druckniveau aufgepumpt. Über Förderleitungen sind die zylinderweisen Einspritzventile mit dem Hochdruckspeicher verbunden. Soll zu einer bestimmten Kolbenstellung der Brennkraftmaschine eine Einspritzung erfolgen, dann wird über die Einspritzventile der Durchfluß vom Kraftstoffspeicher zu den zylinderseitigen Einspritzdüsen des 20 Einspritzventils freigegeben und bei geforderter Beendigung der Einspritzung wieder gesperrt. Die Steuerung dieses Vorgangs erfolgt über eine elektronische Regeleinheit, die u.a. von Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine beaufschlagt wird.The invention relates to a check valve for limiting the flow rate for a fuel injection device of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Such a check valve is disclosed in EP 0 531 533 A1. An essential development motive for fuel injection devices with high-pressure fuel accumulators, ie so-called accumulator injection systems, lies in the very variably controllable injection characteristic due to the applicability of particularly suitable, electromagnetically controllable injectors and the flexible adaptation to the respective engine operating requirements. In conventional, driven by a camshaft fuel io injectors, however, the injection characteristic is dominated by the cam lift, which is why injection timing and injection duration are limited variable. Electronically controlled storage injection systems thus permit fuel-efficient and low-emission operation of diesel engines. In a storage injection system, a high pressure fuel accumulator is inflated by a high pressure pump with fuel to a desired pressure level. About delivery lines, the cylinder-type injectors are connected to the high-pressure accumulator. If an injection takes place at a certain piston position of the internal combustion engine, the flow from the fuel reservoir to the cylinder-side injection nozzles of the injection valve is released via the injection valves and blocked again when the injection is terminated. The control of this process via an electronic control unit, the u.a. is applied by state variables of the internal combustion engine.

Bei Versagen beispielsweise eines der Einspritzventile besteht die Gefahr, daß die Einspritzdü-25 sen fortdauernd in den Zylinderraum des Motors Kraftstoff einspritzen. Dies könnte Schädigungen des betreffenden Motorzylinders zur Folge haben. Zur Lösung dieses Problems wird ein stromauf der Einspritzventile angeordnetes Sperrventil zur Durchflußmengenbegrenzung eingesetzt, welches einen in einer Ventilkammer zwischen einer Schließ- und Offenstellung längsverschieblichen Kolben aufweist, der unter Einwirkung des Förderdruckes im wesentlichen die zur 30 Einspritzung kommende Kraftstoffeinspritzmenge verdrängt. Bei anhaltendem Druckverlust stromabwärts des Sperrventils wird die Kraftstoffzuführung zum schadhaften Einspritzventil nahezu verzugslos unterbrochen, so daß die Leckage ohne weitere Folgen für die übrigen Einspritzkomponenten bleibt. 35 Für den Fall, daß ein Injektor schon während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine undicht ist, könnte die Druckdifferenz im Sperrventil so gering sein, daß die Schließstellung vom Stellelement nicht erreicht wird und somit ungewollt Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine gelangt. Diese Wirkung kann bei dem vorbekannten Sperrventil nach Fig. 12 der EP 0 531 533 A1 dadurch vermieden werden, daß das Flächenverhältnis zwischen der bei 40 Ruhestellung druckbeaufschlagten Teilfläche des Stellelements in der Zwischenstellung oder Schließstellung und der druckbeaufschlagten Gesamtfläche auf die Schließkraft der Feder so abgestimmt wird, daß beim Starten der Maschine ein Öffnen des Stellelements aus der Ruhestellung erst dann erfolgt, wenn an der Teilfläche ein Druck anliegt, der ein sicheres Verschieben des Stellelements gegen die Federkraft bis zur Schließstellung ermöglicht. Beim Starten 45 des Motors wird daher solange kein Kraftstoff zu den Einspritzventilen fließen bis die aus dem zulaufseitigen Kraftstoffdruck resultierende Kraft die Schließkraft des Sperrventils überschreitet. Der Druck ist dann so hoch, daß die aus der druckbeaufschlagten Gesamtfläche resultierende Druckkraft groß genug ist, um das Stellelement in Schließstellung zu bewegen. Der Kraftstoffdurchfluß kann somit auch während des Startvorganges der Brennkraftmaschine zuverlässig so unterbrochen werden.In case of failure, for example, one of the injectors, there is a risk that the Einspritzdü-25 sen continuously injected into the cylinder chamber of the engine fuel. This could result in damage to the engine cylinder concerned. To solve this problem, an upstream of the injectors arranged check valve is used for Durchflußmengenbegrenzung, which has a longitudinally displaceable in a valve chamber between a closed and open position piston, which displaces under the action of the delivery pressure substantially the fuel injection amount coming to 30 injection. With sustained pressure loss downstream of the check valve, the fuel supply to the defective injection valve is interrupted almost without delay, so that the leakage remains without further consequences for the other injection components. In the event that an injector is already leaking during the starting process of the internal combustion engine, the pressure difference in the check valve could be so low that the closed position is not reached by the actuator and thus unintentionally fuel enters the combustion chambers of the internal combustion engine. This effect can be avoided in the prior art check valve according to FIG. 12 of EP 0 531 533 A1 that the area ratio between the actuated at 40 rest position partial surface of the actuating element in the intermediate position or closed position and the pressurized total area on the closing force of the spring is tuned in that, when the machine is started, the actuating element is not opened from the rest position until a pressure is applied to the partial surface, which enables reliable displacement of the actuating element against the spring force up to the closed position. Therefore, when starting the engine 45, no fuel will flow to the injectors until the force resulting from the upstream fuel pressure exceeds the closing force of the check valve. The pressure is then so high that the pressure force resulting from the pressurized total area is large enough to move the actuator in the closed position. The fuel flow can thus be reliably interrupted during the starting process of the internal combustion engine.

Es hat sich nun gezeigt, daß durch die vorbekannte Ausbildung bei voll funktionsfähiger Kraftstoffeinspritzvorrichtung die Frequenz der Bewegung des Ventilstellgliedes in der Ventilkammer eine andere ist als die Einspritztaktfrequenz. Dadurch erfolgt die Einspritzung im Injektor bei 55 unterschiedlicher Stellung des Ventilstellgliedes. Je nachdem, ob das Ventilstellglied sich im 3It has now been found that the frequency of movement of the valve actuator in the valve chamber is different from the Einspritztaktfrequenz by the prior art training with fully functional fuel injection device. As a result, the injection takes place in the injector at 55 different position of the valve actuator. Depending on whether the valve actuator is in the 3rd

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Bereich der Ruhestellung befindet oder in einer Zwischenstellung kann insoweit die Einspritzmenge ungewollt differieren.Area of rest position or in an intermediate position may differ so far unintentionally the injection quantity.

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Sperrventil an-5 zugeben, welches das Anlaufen der Brennkraftmaschine bei schadhaften Einspritzventilen ermöglicht, wobei gleichzeitig gewährleistet ist, daß im Normalbetrieb höchste Konstanz der gewünschten Einspritzmengen gewährleistet ist.On this basis, it is the object of the invention to admit a generic check valve to-5, which allows the starting of the internal combustion engine with defective injectors, while ensuring that the highest consistency of the desired injection quantities is ensured in normal operation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch io die Anordnung einer zweiten Drossel im Stellelement wird erreicht, daß im regulären Betriebsfall das Ventilstellelement nicht auf den Ventilsitz aufschlägt, sondern kurz vorher abgebremst wird und zwischen einer zulauf- und ablaufseitigen Zwischenstellung hin- und herpendelt. Dadurch werden Druckstöße innerhalb des Sperrventils vermieden und somit sichergestellt, daß eine der Öffnungszeit des Injektors genau entsprechende höchst konstante Einspritzmenge gewährleis-15 tet ist.According to the invention the object is achieved by the features of claim 1. By io the arrangement of a second throttle in the actuator is achieved that in normal operation, the valve actuator does not hit the valve seat, but is braked shortly before and between an inlet and outlet side intermediate position reciprocates. As a result, pressure surges are avoided within the check valve and thus ensures that one of the opening time of the injector exactly corresponding highly constant injection quantity is ensured-15 Tet.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 12. 20 Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigt:Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of the claims 2 to 12. Preferred embodiments of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:

Fig. 1 ein Schema einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine in Speichereinspritzausführung, 25 Fig. 2a einen Längsschnitt eines Sperrventils bei Ruhestellung des Stellgliedes,1 is a diagram of a fuel injection device for an internal combustion engine in memory injection design, Fig. 2a is a longitudinal section of a check valve at rest position of the actuator,

Fig. 2b einen Längsschnitt des Sperrventils nach Fig. 2a bei Zwischenstellung des Stellgliedes, Fig. 2c einen Längsschnitt des Sperrventils nach Fig. 2a bei Schließstellung des Stellgliedes, Fig. 3a einen Längsschnitt eines Sperrventils in alternativer Ausführung bei Ruhestellung des Stellgliedes, 30 Fig. 3b einen Längsschnitt des Sperrventils nach Fig. 3a bei einer der Ruhestellung nahegelegenen Zwischenstellung des Stellgliedes,2a is a longitudinal section of the check valve of FIG. 2a in the closed position of the actuator, FIG. 3a is a longitudinal section of a check valve in an alternative embodiment at rest position of the actuator, FIG. 3b shows a longitudinal section of the check valve according to FIG. 3a at an intermediate position of the actuator which is close to the rest position,

Fig. 3c einen Längsschnitt des Sperrventils nach Fig. 3a bei Zwischenstellung des Stellgliedes mit geöffneter Nut-Steuerkanten-Anordnung,3c shows a longitudinal section of the check valve according to FIG. 3a in the intermediate position of the actuator with open groove-control edge arrangement, FIG.

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Stellgliedes nach Fig. 3a und 35 Fig. 5 eine kopfseitige Ansicht des Stellgliedes nach Fig. 3a.Fig. 4 is a perspective view of the actuator of Fig. 3a and 35 Fig. 5 is a head-side view of the actuator of Fig. 3a.

Die Kraftstoffversorgung einer als Dieselmotor ausgeführten Brennkraftmaschine 1 erfolgt über eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2, wie in Fig. 1 schematisch für einen Zylinder 3 der Maschine 1 gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzung bei einem Dieselmotor erfolgt intervallweise jeweils separat 40 für einen Zylinder 3, wobei die Zeitpunkte des Einspritzbeginns und des -endes sowie der Einspritzmenge bei einem gegebenen Einspritzdruck von einer elektronischen Regeleinheit 4 gesteuert wird. Hierzu werden der Regeleinheit 4 Betriebsgrößen des Motors und die gegebene Gashebelstellung zugeführt. 45 Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2 umfaßt eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzpumpe 5 zur kontinuierlichen Befüllung eines Kraftstoffspeichers 6 und je Zylinder ein Einspritzventil 7 und ein Sperrventil 8. Der Einfachheit halber ist das Einspritzventil 7 beispielhaft für nur einen Zylinder 3 dargestellt. so Während des Betriebes wird kontinuierlich mit einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe 9 Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 10 gefordert und dem Kraftstoffspeicher 6 zugeführt. Die zwischen der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 9 und dem Hochdruck-Kraftstoffspeicher 6 angeordnete, von der Brennkraftmaschine 1 angetriebene Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 sorgt für das geforderte Druckniveau im Kraftstoffspeicher 6. Je nach Auslegung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2 55 beträgt der Druck im Kraftstoffspeicher 6 1 000 bar und mehr. Das Volumen des Kraftstoffspei- 4The fuel supply of a running as a diesel engine engine 1 via a fuel injection device 2, as shown in Fig. 1 schematically for a cylinder 3 of the machine 1. The fuel injection in a diesel engine is carried out at intervals 40 each separately for a cylinder 3, wherein the times of the injection start and the end and the injection quantity at a given injection pressure by an electronic control unit 4 is controlled. For this purpose, the control unit 4 operating variables of the engine and the given throttle position are supplied. The fuel injection device 2 comprises a high-pressure fuel injection pump 5 for the continuous filling of a fuel reservoir 6 and per cylinder an injection valve 7 and a check valve 8. For simplicity, the injection valve 7 is exemplified for only one cylinder 3. Thus, during operation, fuel is continuously demanded from the fuel tank 10 with a low-pressure fuel pump 9 and supplied to the fuel reservoir 6. The arranged between the low-pressure fuel pump 9 and the high-pressure fuel accumulator 6, driven by the internal combustion engine 1 high-pressure fuel pump 5 provides the required pressure level in the fuel tank 6. Depending on the design of the fuel injection device 55 55, the pressure in the fuel reservoir 6 1 000 bar and more. The volume of the fuel feed 4

AT 414 026 B chers 6 beträgt ein Vielfaches der Kraftstoffeinspritzmenge je Einspritzintervall, etwa die Hundertfache Menge. Über weitere Förderleitungen 11 wird der unter Hochdruck stehende Kraftstoff den Einspritzventilen 7 zugeführt, wo er dann nach Öffnung der Einspritzventile 7 über die zylinderseitigen Einspritzdüsen 12 der Einspritzventile 7 zur Verbrennung mit der in den Zylin-5 dem 3 befindlichen komprimierten Luft eingespritzt wird.AT 414 026 B chers 6 is a multiple of the fuel injection amount per injection interval, about a hundred times the amount. Via further delivery lines 11, the high-pressure fuel is supplied to the injection valves 7, where it is then injected after opening of the injectors 7 via the cylinder-side injectors 12 of the injectors 7 for combustion with the compressed air located in the Cylin-5.

Kommt es nun während des Betriebes zu einem Schadensfall, wie zu einer Leckage stromabwärts des Sperrventils 8, wie beispielsweise ein fehlerhaft offenstehendes Einspritzventil 7, so würde kontinuierlich Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher 6 in den Zylinder 3 einströmen, so io daß sich der Kraftstoffspeicher 6 recht bald entleert und die Funktion der Einspritzvorrichtung 2 bei der Versorgung der übrigen noch funktionsfähigen Zylinder 3 gefährden würde. Um den Ausfall auf einen Zylinder 3 beschränken zu können, ist zur Durchflußmengenbegrenzung jeweils zwischen den Einspritzventilen 7 und dem Kraftstoffspeicher 6 ein Sperrventil 8 zwischengeschaltet. Die Sperrventile 8 bewirken, daß während eines Einspritzintervalls nur eine 15 bestimmte Kraftstoffmenge zu den Einspritzventilen 7 fließen kann. Ein Einspritzintervall ist charakterisiert durch einen Druckabfall, welcher entweder während des Einspritzvorganges oder im Leckagefall stromabwärts des Sperrventils 8 auftritt.If, during operation, a damage occurs, such as a leakage downstream of the check valve 8, such as a faulty open injection valve 7, so would continuously flow fuel from the fuel reservoir 6 in the cylinder 3, so io that the fuel storage 6 pretty soon emptied and would jeopardize the function of the injector 2 in the supply of the remaining functional cylinder 3. In order to be able to limit the failure to a cylinder 3, a check valve 8 is interposed between each of the injection valves 7 and the fuel reservoir 6 to restrict the flow rate. The check valves 8 cause that only a certain amount of fuel 15 can flow to the injection valves 7 during an injection interval. An injection interval is characterized by a pressure drop which occurs either during the injection process or in the event of leakage downstream of the check valve 8.

Die Fig. 2a, 2b und 2c zeigen die Ausführung eines Sperrventils 8 mit einem von einer Druckfe-20 der 13 belasteten becherförmigen Stellelement 14. Das in der zylindrischen Ventilkammer 15 des Sperrventils 8 zwischen einer Schließ- und Ruhestellung längsverschiebliche Stellelement ist in Fig. 2a in seiner Ruhestellung dargestellt.2a, 2b and 2c show the embodiment of a check valve 8 with a cup-shaped actuating element 14 loaded by a pressure element 20. The actuating element longitudinally displaceable in the cylindrical valve chamber 15 of the check valve 8 between a closed and inoperative position is shown in FIG. 2a shown in its rest position.

Die Ventilkammer 15 ist in einem becherförmigen Ventilgehäuse 16 sacklochartig ausgeführt, 25 wobei die Ventilkammer 15 an ihrem einen Ende einen pumpen- bzw. zulaufseitigen Anschluß 17a zur Verbindung mit der Förderleitung 11 aufweist. An ihrem gegenüberliegenden Ende wird die Ventilkammer 15 von einem Gehäusedeckel 18 begrenzt, der mittels einer Überwurfmutter 19 mit dem Ventilgehäuse 16 verspannt ist. An die Ventilkammer 15 angrenzend, weist der Gehäusedeckel 18 zur Aufnahme der Druckfeder 13 einen als Stufenbohrung ausgeführten 30 Federsitz 20 auf. Die schraubenförmige, in Axialrichtung ausgerichtete Druckfeder 13 liegt somit mit ihrem einen Ende am Federsitz 20 auf und drückt mit ihrem anderen Ende gegen den Boden 21 des Stellelements 14. Dabei ist das tassenförmig ausgebildete Stellelement mit seiner Öffnungsseite zum Gehäusedeckel 18 hin ausgerichtet und umstülpt die Druckfeder 13 ein Stück weit. Des weiteren weist der Gehäusedeckel 18 einen Anschluß 17b auf, welcher in die 35 Ventilkammer 15 mündet und diese mit der einspritzventil- bzw. ablaufseitigen Förderleitung 11 verbindet. Für eine definierte Schließ- und Ruhestellung des Stellelements 14 weist die in Kammerlängsrichtung durchströmte Ventilkammer 15 an ihrem zulauf- und ablaufseitigen Ende Ventilsitze 40 22a bzw. 22b auf, die einerseits im Ventilgehäuse 16 und andererseits im Gehäusedeckel 18 ausgebildet sind.The valve chamber 15 is designed like a blind hole in a cup-shaped valve housing 16, wherein the valve chamber 15 has at its one end a pump or inlet-side connection 17a for connection to the delivery line 11. At its opposite end, the valve chamber 15 is bounded by a housing cover 18, which is clamped by means of a union nut 19 with the valve housing 16. Adjacent to the valve chamber 15, the housing cover 18 for receiving the compression spring 13 has a 30 stepped seat 20 designed as a stepped bore. The helical, aligned in the axial direction compression spring 13 thus lies with its one end on the spring seat 20 and presses with its other end against the bottom 21 of the actuating element 14. Here, the cup-shaped actuator is aligned with its opening side to the housing cover 18 and everts the compression spring 13 a bit far. Furthermore, the housing cover 18 has a connection 17b which opens into the valve chamber 15 and connects it to the injection valve or drainage-side delivery line 11. For a defined closing and rest position of the adjusting element 14, the valve chamber 15, which is flowed through in the chamber longitudinal direction, has at its inlet and outlet end valve seats 40 22a and 22b, which are formed on the one hand in the valve housing 16 and on the other hand in the housing cover 18.

Wie in der Ruhestellung gemäß Fig. 2a zu erkennen, sitzt das Stellelement 14 mit seinem zulaufseitig ausgebildeten Schließkopf 23 am zulaufseitigen, konisch ausgebildeten Ventilsitz 22a 45 auf, so daß zunächst das Sperrventil 8 geschlossen ist und Kraftstoff nicht in die Ventilkammer 15 eintreten kann. Kommt es nun einspritzseitig zu einem Druckabfall aufgrund des einsetzenden Einspritzvorganges oder eines Leckagefalles, so bewegt sich das kolbenartige Stellelement 14 gegen die Kraft der Druckfeder 13 zum ablaufseitigen Ventilsitz 22b hin. Nachdem im Einspritzfall die erforderliche Kraftstoffmenge in den Zylinder 3 eingespritzt wurde, schließt das so Einspritzventil 7 den Kraftstoffdurchgang zum Zylinder 3, so daß das Stellelement 14 in einer Zwischenstellung zwischen Schließ- und Ruhestellung, wie in Fig. 2b gezeigt, zum Stehen kommt und schließlich aufgrund des wieder ansteigenden Kraftstoffdruckes stromabwärts des Stellelements 14 und unter der Kraftwirkung der Druckfeder 13 das Stellelement 14 wieder in Richtung der Ruhestellung zurückbewegt wird. 55 5As can be seen in the rest position according to FIG. 2 a, the adjusting element 14 is seated with its closing-side closing head 23 on the inlet-side, conically shaped valve seat 22 a 45, so that initially the check valve 8 is closed and fuel can not enter the valve chamber 15. If it now comes injection side to a pressure drop due to the incipient injection process or a leakage case, the piston-like actuator 14 moves against the force of the compression spring 13 to the drain side valve seat 22b out. After the required amount of fuel has been injected into the cylinder 3 in the injection case, so the injection valve 7 closes the fuel passage to the cylinder 3 so that the actuator 14 in an intermediate position between closing and rest position, as shown in Fig. 2b, comes to a halt and finally due to the again rising fuel pressure downstream of the actuating element 14 and under the force of the compression spring 13, the actuating element 14 is moved back in the direction of the rest position. 55 5

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Infolge einer ersten Drossel 24, die im Ausführungsbeispiel gern, den Fig. 2a bis 2c als Radialspiel zwischen dem kolbenartigen Stellelement 14 und der zylindrischen Ventilkammer 15 ausgeführt ist, verbleibt während des Zurückgleitens eine Verbindung zwischen den beiden Enden der Ventilkammer 15, so daß Kraftstoff an der Mantelfläche 25 des Stellelements 14 entlang 5 ablaufseitig in die Ventilkammer 15 nachströmen kann. Je nach Dimensionierung der ersten Drossel 24 kann Einfluß genommen werden auf die Stellgeschwindigkeit des Stellelementes 14. Hält der Druckabfall aufgrund einer Leckage einspritzseitig an und strömt über die maximale Einspritzmenge hinaus Kraftstoff ab, so kommt das Stellelement 14 mit seiner am Umfangsrand io 25 ausgebildeten Dichtfläche am deckelseitigen Ventilsitz 22b, wie in Fig. 2c zu sehen, zur Anlage. Das Stellelement 14 unterbricht somit ein weiteres Nachströmen von Kraftstoff, indem es zum einen in seiner Schließstellung keine Verdrängungsbewegung mehr ausführen kann und zum anderen durch das am gesamten Umfangsrand 25 dichte Anliegen am Ventilsitz 22b, wodurch die Verbindung unterbrochen wird, so daß Kraftstoff nicht mehr durch die erste Drossel 15 24 nachströmen kann.As a result of a first throttle 24, the like in the embodiment, Figs. 2a to 2c designed as a radial clearance between the piston-like actuator 14 and the cylindrical valve chamber 15, remains during the sliding back a connection between the two ends of the valve chamber 15 so that fuel to the lateral surface 25 of the actuating element 14 along the outlet side in the valve chamber 15 can flow. Depending on the dimensions of the first throttle 24, influence can be exerted on the actuating speed of the actuating element 14. If the pressure drop arrives on the injection side due to leakage and flows beyond the maximum injection quantity, then the actuating element 14 comes with its sealing surface formed on the peripheral edge 25 Cover-side valve seat 22b, as shown in Fig. 2c, to the plant. The actuator 14 thus interrupts further flow of fuel by it can perform on the one hand in its closed position no displacement movement and on the other by the entire peripheral edge 25 dense concerns the valve seat 22b, whereby the connection is interrupted so that fuel is not through the first throttle 15 24 can flow.

Um die Funktion des Sperrventils auch während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine 1 sicherzustellen, weist das Stellelement 14 einen Schließkopf 23 mit gestuften Querschnitten auf. Hierzu weist der Schließkopf 23 zulaufseitig eine senkrecht zur Ventilachse sich erstre-20 ckende Stirnfläche 26 auf, die kleiner ist als die in Zwischenstellung druckbeaufschlagbare Gesamtfläche. Diese ergibt sich aus dem Außendurchmesser dA des Stellelements 14. Aufgrund dieser Stufung des Stellelements 14 wird vermieden, daß während des Startvorganges schon ein relativ geringer Kraftstoffdruck ausreicht, das Stellelement 14 in eine Zwischenstellung zu bewegen, aus der heraus in einem Schadensfall jedoch die Schließstellung aufgrund 25 des geringen Kraftstoffdruckes nicht erreichbar ist. Unter derartigen Bedingungen würde das Stellelement 14 in einer Zwischenstellung verharren, und Kraftstoff ungehindert über die Drossel 24 das Sperrventil 8 passieren. Um dies zu vermeiden, wird während des Anlaßvorganges das in Ruhestellung befindliche Stellelement 14 nur über eine Teilfläche, nämlich die Stirnfläche 26 mit Kraftstoffdruck beaufschlagt. Diese ist in ihrem Größenverhältnis zur Gesamtfläche sowie 30 die Federkennlinie der Druckfeder 13 derart dimensioniert, daß das Stellelement 14 erst bei einem Kraftstoffdruck öffnet, welcher das Stellelement 14 im Leckagefall in seine Schließstellung zu bewegen vermag. Hebt nämlich die im Anschluß an die Stirnfläche 26 ausgebildete Dichtfläche 27 vom zulaufseitigen Ventilsitz 22 ab, so wird die am Sperrventil 14 wirksame Druckfläche, bestehend aus der Stirnfläche 26, der Dichtfläche 27 und einer konisch auslaufen-35 den, in den Außendurchmesser übergehenden Restfläche 28, beaufschlagt. Aufgrund der nun voll druckbeaufschlagten Gesamtfläche ergibt sich eine erhöhte Druckkraft, die die entgegengerichtete Federkraft zu überwinden vermag.In order to ensure the function of the check valve even during the starting process of the internal combustion engine 1, the actuator 14 has a closing head 23 with stepped cross sections. For this purpose, the closing head 23 on the inlet side to a perpendicular to the valve axis erstre-ccking end face 26, which is smaller than the pressurizable in the intermediate position total area. This results from the outer diameter dA of the actuating element 14. Due to this gradation of the actuating element 14 is avoided during the starting process already a relatively low fuel pressure sufficient to move the actuator 14 in an intermediate position, out of the case in a claim, however, the closed position due 25 of the low fuel pressure is unreachable. Under such conditions, the actuator 14 would remain in an intermediate position, and fuel pass unhindered through the throttle 24, the check valve 8. In order to avoid this, during the starting process, the actuating element 14, which is at rest, is acted on with fuel pressure only via a partial surface, namely the end face 26. This is dimensioned in its size ratio to the total area and 30, the spring characteristic of the compression spring 13 such that the actuating element 14 opens only at a fuel pressure which is able to move the actuator 14 in the event of leakage in its closed position. Namely, lifts the sealing surface 27 formed subsequent to the end face 26 from the inlet-side valve seat 22, the pressure acting on the check valve 14 pressure surface consisting of the end face 26, the sealing surface 27 and a tapered-35 the, merging into the outer diameter residual surface 28th , charged. Due to the now fully pressurized total area results in an increased pressure force, which is able to overcome the opposite spring force.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3a bis 3c sowie in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Bei 40 dem dort dargestellten Sperrventil 108 ist die erste Drossel 124, welche in Zwischenstellung des Stellelements 114 die kraftstoffführende Verbindung zwischen den beiden Enden der Ventilkammer 115 schafft, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, als eine in axialer Richtung verlaufende Nut 129 in der Mantelfläche 130 des Stellelements 114 ausgeführt. Diese erste Drossel 124, welche diametral gegenüberliegend an der Mantelfläche 130 ein weiteres Mal ausgeführt ist, 45 mündet ablaufseitig in eine im Querschnitt segmentförmig ausgebildete erste Aussparung 131, die mit einer Steuerkante 132 vom Umfangsrand 125 beabstandet endet. In Umfangsrichtung zu den ersten Drosseln 124 beabstandet, ist ein Paar zweiter Drosseln 133 an der Mantelfläche 130 vorgesehen, die eine zweite kraftstoffführende Verbindung zwischen den beiden Enden der Ventilkammer 115 schaffen. Auch diese zweite Drosseln 133 münden ablaufseitig in eine seg-50 mentförmige, zweite Aussparung 131b, die in axialer Richtung ausgerichtet und am Umfangsrand 125 ablaufseitig in die Ventilkammer 115 mündet.A second exemplary embodiment is shown in FIGS. 3 a to 3 c and in FIGS. 4 and 5. At 40 the check valve 108 shown there, the first throttle 124, which creates the fuel-carrying connection between the two ends of the valve chamber 115 in the intermediate position of the actuating element 114, as shown in FIGS. 4 and 5, as a groove extending in the axial direction 129 in the lateral surface 130 of the actuating element 114 executed. This first throttle 124, which is executed diametrically opposite to the lateral surface 130 a further time, 45 discharges the drain side into a segmentally shaped in cross-section first recess 131 which ends with a control edge 132 from the peripheral edge 125. Spaced circumferentially to the first throttles 124, a pair of second throttles 133 are provided on the shell surface 130, which provide a second fuel-carrying connection between the two ends of the valve chamber 115. These second throttles 133 also open outward into a seg-50-shaped, second recess 131b, which is aligned in the axial direction and at the peripheral edge 125 flows into the valve chamber 115 on the outlet side.

Wie in den Fig. 3a bis 3c zu sehen, ist in die Ventilkammerwandung 133 eine Umfangsnut 134 eingearbeitet, welche je nach Stellung des Stellelements 114 die ersten mit den zweiten Aus-55 sparungen 133a bzw. 131b kraftstoffführend verbindet. Die Steuerkante 132 und die Umfangs-As can be seen in FIGS. 3 a to 3 c, a circumferential groove 134 is incorporated in the valve chamber wall 133, which, depending on the position of the actuating element 114, connects the first and second exhaust filters 133 a and 131 b in a fuel-carrying manner. The control edge 132 and the peripheral

Claims

In this case, the fuel-carrying connection between the two ends of the valve chamber 115 is blocked in the position of rest of the actuating element 114 by a flow of fuel from the first recess 131a via the circumferential groove 134 into the second recess 131b is prohibited. 5 In Fig. 3b, the actuator 114 is shown in an intermediate position in which it is just before or shortly after the rest position. In this intermediate position, the control edge 132 passes over the inlet-side edge of the circumferential groove 134, so that upon further movement in the closed position the connection between the two recesses 131a and 131b io is opened, as can be seen in Fig. 3c. Upon return of the actuator 114 from an intermediate position, as shown in Fig. 3c, in the direction of rest position, the return speed of the actuating element 114 is delayed as soon as the groove control edge arrangement 129, 132, the fuel-carrying connection via the first throttle 124a blocks because the flow rate of fuel from the one end into the other end of the valve chamber 115 15 is reduced. The throttle cross-sections of the first and second throttle 124a and 124b are coordinated so that the normal position, the rest position is not reached, but the actuator 114 reciprocates between an inlet and outlet side intermediate position. This avoids that from the opening process when detached from the rest position resulting pressure surges negatively affect the injection behavior. A further feature ensuring the operability of the blocking valve 108 can be seen in the embodiment of a third throttle 124c in the closing head 123. This opening in the end face 126 third throttle 124c is designed as a throttle bore, the drain side opens in a transverse bore 135. This bore 135 in turn opens with its two ends 25 with respect to the sealing surface 127 downstream in the valve chamber 115, so that in the rest position of the actuating element 114 of FIG. 3a is a connection between the inlet side port 117a and the valve chamber 115 via the third throttle 124c. The third throttle 124c allows venting of the fuel-carrying parts downstream of the shut-off valve 108 during the starting operation of the internal combustion engine 1. Still in the rest position of the Stellele-element 114 ment fuel via the second and third throttles 124b and 124c to the drain-side enclosure 117b flow, so that there u. U. existing air can be displaced by the inflowing fuel, without the actuator 114 falls due to the compressibility of the air already during the starting process in its closed position, so that starting the machine 1 would be prevented unintentionally. 35 claims: 1. shut-off valve for limiting the flow rate of a fuel injection device (2) 40 of an internal combustion engine (1) in a delivery line (11) between a Kraftstoffein injection pump (5) and a fuel injection valve (7) is inserted, and a cylindrical valve chamber (15 , 115) which is connected in each case at its two opposite ends to the delivery line (11) and in which an adjusting element (14, 114) a) between an injection-side closing and a pump-side rest position in the valve chamber (15,115) axially movable is guided, b) has a throttle (24, 124 a) via which in the intermediate position of the actuating element (14, 114) a fuel-carrying connection between the two ends of the valve chamber (15, 115) takes place, c) with a force acting in the direction of rest spring ( 13) is loaded, so d) at the inlet end a closing head (23, 123) with pressure surface (26, 27, 28, 126, 127, 128) exhibit t, wherein at rest, a partial surface (26, 126) is acted upon with pump-side fuel pressure which is less than the acted upon closing or intermediate position total area, the area ratio between the partial area (26, 126) and the total area of-55 art chosen is that when starting the internal combustion engine (1) opening of the actuating element 7 AT 414 026 B (14, 114) from the rest position then takes place when a pressure applied to the partial surface, the displacement of the actuating element (14, 114) in case of damage up to the injection-side closed position against the spring force, characterized in that the adjusting element (114) has at least one second throttle (124b) in a Zwischenstel-5 ment of the actuating element (114) has a second fuel-carrying connection between the two ends of the valve chamber (115 ) and the first connection via the first throttle (124 a) shortly before reaching the rest position of the actuating element (114) ge is locked.

2. shut-off valve according to claim 1, characterized in that the opening and locking of the first connection via a in the contact region between the actuating element (114) and valve chamber wall (133) formed cooperating groove control edge arrangement (134, 132, 131 a, 131 b) he follows.

3. shut-off valve according to claim 1, characterized in that the first and the second connection 15 in each case of one with the first and second throttle (124 a and 124 b) in conjunction standing, first and second recess (131 a and 131 b) is formed, which extend with axial expansion on the lateral surface (130) of the adjusting element (114), wherein the second recess (131b) opens outflow into the valve chamber (115) and in the wall (133) of the valve chamber with the first and second recess 20 (131 a, 131 b) communicating circumferential groove (134) is incorporated, the treatment at intermediate Stel and until shortly before reaching the rest position via the first recess (131 a) with the first throttle (124 a) in communication.

4. check valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second throttle (24; 124a and 124b) by a merwandung between the Ventilkam (33, 133) and the actuating element (14, 114) extending throttle gap (36) is formed.

5. shut-off valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second throttle (124a, 124b) as a on the wall (133) of the cylindri's valve chamber (115) and / or on the lateral surface (130) the adjusting element (114) extending throttle groove (129) is executed.

6. shut-off valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second recess (131a, 131b) forms a segment-shaped cutout.

7. shut-off valve according to one of claims 1 to 4 or 7, characterized in that the adjusting element (14) has two axially spaced-apart, the circumference comprehensive guide rings, the close to the cylindrical wall (133) of the valve chamber 40 fitting the adjusting element (14) lead, wherein the rings as the first and / or second throttle (24) serving interruptions.

8. shut-off valve according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure surface on the closing head (23, 123) forming a partial surface end face (26, 126), 45 a residual surface (28, 128) and an intermediate valve seat sealing surface (27, 127) which form the pressurizable total area.

9. shut-off valve according to claim 8, characterized in that the closing head (123) has a further throttle (124c), which creates a force-50foffführende connection on both sides of the sealing surface (127) at rest position of the actuating element (114).

10. shut-off valve according to claim 9, characterized in that the further throttle (124 c) is formed in its throttle cross-section such that during trouble-free operation of the injector (2), venting or filling the downstream conveyor line (11) during the starting process of the machine (1). 55 8 AT 414 026 B

11. shut-off valve according to claim 9 or 10, characterized in that the remaining surface (28, 128) and / or sealing surface (27, 127) as a conically extending portion of the closing head (23, 123) are formed.

12. Blocking valve according to one of the preceding claims, characterized in that the check valve (108) next to the first throttle (124a), the second and the further third throttle (124b and 124c), wherein for their flow rates q applies: q1 > q2 > q3. For this purpose, 5 sheets of drawings 15 20 25 30 35 40 45 50 55