CZ20011879A3 - Ventil pro řízení kapalin - Google Patents

Ventil pro řízení kapalin Download PDF

Info

Publication number
CZ20011879A3
CZ20011879A3 CZ20011879A CZ20011879A CZ20011879A3 CZ 20011879 A3 CZ20011879 A3 CZ 20011879A3 CZ 20011879 A CZ20011879 A CZ 20011879A CZ 20011879 A CZ20011879 A CZ 20011879A CZ 20011879 A3 CZ20011879 A3 CZ 20011879A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
valve
pressure
space
low
low pressure
Prior art date
Application number
CZ20011879A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Stoecklein
Dietmar Schmieder
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of CZ20011879A3 publication Critical patent/CZ20011879A3/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/304Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Description

(57) Anotace:
Uzavírací člen (13) ventilu odděluje nízkotlakou oblast (16) se systémovým tlakem (p -šys) od vysokotlaké oblasti (17). K vyrovnání únikového množství z nízkotlaké oblasti (16) odběrem hydraulické kapaliny z vysokotlaké oblasti (17) je upraveno plnicí zařízení (26)m které je tvořeno kanálem (27) se škrticím otvorem (28). průměr kanálu (27) je dimenzován tak, že objemový proud procházející škrticím otvorem (28) z vysokotlaké oblasti (17) vyrovnává při definovaném vysokém tlaku (p R min) úniková množství z nízkotlaké oblasti (16).
CZ 2001 -1879 A3 &,y· íoioT
Λ Λ M · · · á ' '
Ventil pro řízení kapalin
Oblast techniky
Vynález se týká ventilu pro řízení kapalin, s piezoelektrickou jednotkou k ovládání ventilového členu, který je axiálně posuvný ve vrtaném otvoru tělesa ventilu a na jednom konci má uzavírací člen ventilu, který spolupůsobí nejméně s jedním sedlem upraveným na tělese ventilu pro otevírání a zavírání ventilu, přičemž uzavírací člen ventilu odděluje nízkotlakou oblast se systémovým tlakem od vysokotlaké oblasti, a přičemž je upraveno plnicí zařízení pro vyrovnávání únikového množství z nízkotlaké oblasti prostřednictvím odebírání hydraulické kapaliny z vysokotlaké oblasti
Dosavadní stav techniky
Ventil tohoto druhu, který je ovladatelný přes piezoelektrický ovladač, je již znám ze spisu EP 0 477 400 Al. Tento známý ventil má uspořádání pro transformátor dráhy, působící ve směru zdvihu, u kterého je výchylka piezoelektrického ovladače přenášena přes hydraulickou komoru, která pracuje jako hydraulický převod, respektive spojení, a vyrovnávací element tolerancí.
Hydraulická komora uzavírá mezi dvěma písty, které ji ohraničují, z nichž jeden je vytvořen s menším průměrem a je spojen s řízeným ventilovým členem a druhý píst, vytvořený s větším průměrem je spojen s piezoelektrickým ovladačem, společný vyrovnávací objem. Hydraulická komora je mezi oběma písty umístěna tak, že ovládací píst • ·· · · ·· ·· · ·· · é * · · * · · ·· :::.:: .··..:::
• · · · · · · · · · • ·· ·· ·· ·· · * · ·· ventilového členu, který je ve své klidové poloze udržován pomocí jedné nebo více pružin relativně v předem dané pozici, vykonává na základě převodového poměru daného průměry pístů zvětšený zdvih, pokud se větší píst pohybuje díky piezoelektrickému ovladači po určité dráze. Ventilový člen, písty a piezoelektrický ovladač leží přitom za sebou na společné ose. Přes vyrovnávací objem hydraulické komory mohou být na základě teplotních gradientů v součásti nebo rozdílných součinitelů roztažnosti použitých materiálů, vyrovnávány tolerance i eventuální usazovací efekty, aniž by to vedlo ke změně polohy řízeného ventilového členu.
Hydraulický spojovník potřebuje systémový tlak, který na základě úniků klesá, pokud není prováděno dostatečné doplňování hydraulické kapaliny.
Z praxe jsou u vstřikovačů se společným tlakovým zásobníkem (common rail) známa řešení, u nichž se systémový tlak ve ventilu účelně vytváří sám, přičemž konstantní systémový tlak je zajištěn také při startu systému. Hydraulická kapalina se zde odebírá z vysokotlaké oblasti paliva které má být řízeno, a přivádí se do nízkotlaké oblasti se systémovým tlakem. To se děje s pomocí únikových štěrbin, které jsou představovány únikovými, popřípadě plnicími kolíky.
Pokud však tlak ve vysokotlaké oblasti stoupá, vzrůstá automaticky míra úniků v systémové oblasti. Za určitých okolností to vede k nepřístupným vysokým únikovým ztrátám ve ventilu, přičemž účinnost systému silně klesá.
Úkolem vynálezu je vytvořit ventil pro řízení kapalin, který únikové ztráty při stoupajícím tlaku ve vysokotlaké oblasti omezuje.
·· • '· 9 ·· ·· 99
Podstata vynálezu
Tento úkol splňuje ventil pro řízení kapalin, s piezoelektrickou jednotkou k ovládání ventilového členu, který je axiálně posuvný ve vrtaném otvoru tělesa ventilu a na jednom konci má uzavírací člen ventilu, který spolupůsobí nejméně s jedním sedlem upraveným na tělese ventilu pro otevírání a zavírání ventilu, přičemž uzavírací ventilu odděluje nízkotlakou oblast se systémovým tlakem vysokotlaké oblasti, a přičemž je upraveno plnicí zařízení vyrovnávání únikového množství z nízkotlaké oblasti prostřednictvím odebírání hydraulické kapaliny z vysokotlaké oblasti, podle vynálezu, jehož podstatou je, že plnicí zařízení je vytvořeno kanálem se škrticím otvorem, jehož průměr je dimenzován takovým způsobem, že objemový proud procházející škrticím otvorem z vysokotlaké oblasti vyrovnává při definovaném minimálním vysokém tlaku únikové množství z nízkotlaké oblasti.
člen od nro ventilu je, že k vytváření nejnižší únikové míry do nízkotlaké oblasti se systémovým tlakem se čímž jsou únikové ztráty při vysokém tlaku ve kolíkem.
Výhodou tohoto z vysokotlaké oblasti používá škrticí otvor, vysokotlaké oblasti oproti napájení systémovým tlakem mnohonásobně redukovány obvyklou únikovou štěrbinou, respektive plnicím
Jednoduchým způsobem se přitom využívají různé efekty proudění mezi turbulentním průtokem ve škrticím laminárním fyzikální otvoru a doplňování prouděním ve štěrbině kolem plnicího kolíku k nízkotlaké oblasti.
realizaci
Další výhody a výhodná provedení předmětu vynálezu jsou patrné z popisu, výkresů a z patentových nároků.
Přehled obrázků n výkresech
Příklad provedení ventilu pro řízení kapalin podle vynálezu je blíže vysvětlen v následujícím popisu a znázorněn na obrázcích, na kterých znamená obr. 1 schématické znázornění výřezu příkladu provedení vynálezu u vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory v podélném řezu, obr. 2 graf se silně zjednodušeným průběhem množství úniků v závislosti na tlaku, u škrticího otvoru podle vynálezu, v porovnání s množstvím úniků v závislosti na tlaku u plnicího kolíku.
Příklady provedeni vynálezu
Příklad provedení znázorněný na obr. 1 ukazuje použití ventilu podle vynálezu u vstřikovacího ventilu j_ paliva pro spalovací motory automobilů. Vstřikovací ventil 1 paliva je vytvořen jako vstřikovač se společným tlakovým zásobníkem (common rail), přičemž vstřikování paliva je řízeno přes tlakovou hladinu v řídicím prostoru 12 ventilu, který je spojen s vysokotlakým napájením.
K nastavení začátku vstřikování, trvání vstřikování a vstřikovaného množství přes palivové proporce ve vstřikovacím ventilu 1 paliva je ventilový člen 2 řízen přes piezoelektrickou jednotku, vytvořenou jako piezoelektrický ovladač 3_, který je uspořádán na straně ventilového členu 2, odvrácené od řídicího a spalovacího prostoru ventilu.
• ·· · · ·· ·· · ··*· · ·· · 9 » ·· • · · · · ·· 4® 9 · ··· · · ··· 4 · • · · · · ·· 9 9 9.9 99 9
Piezoelektrický ovladač 3. je sestaven z většího počtu vrstev a má na své straně, přivrácené k ventilovému členu 2, hlavu 4 ovladače a na straně od tohoto členu 2 odvrácené, patku 5. ovladače, které se opírají o stěnu tělesa 9 ventilu. Na hlavu 4 ovladače přiléhá přes operu 6. první píst 7 ventilového členu 2, který je proveden s odstupňovaným průměrem.
Ventilový člen 2 je uspořádán axiálně posuvný ve vrtaném otvoru 8. tělesa 9 ventilu, vytvořeném jako podélný otvor a zahrnuje kromě prvního pístu 7 druhý píst 10 ovládající uzavírací člen 13 ventilu, přičemž písty 7 a 10 jsou vzájemně spojeny pomocí hydraulického převodu.
Hydraulický převod je vytvořen jako hydraulická komora 11, která přenáší výchylky piezoelektrického ovladače 3_. Hydraulická komora 11 uzavírá mezi oběma písty 7 a 10. které ji vymezují, z nichž druhý píst 10 je vytvořen s menším průměrem a první píst 7 s větším průměrem, společný vyrovnávací prostor.
Hydraulická komora 11 je upravena mezi oběma písty 7 a 10 tak, že druhý píst ventilového členu 2 vykonává přes převodový poměr daný průměry pístů zvětšený zdvih, pokud se větší první píst 7 pohybuje pomocí piezoelektrického ovladače 3_ po určité dráze. Ventilový člen 2, písty 7, 10 a piezoelektrický ovladač 3. leží přitom za sebou na společné ose.
Přes vyrovnávací objem hydraulické komory 11 mohou být vyrovnávány tolerance na základě teplotních gradientů v součásti nebo rozdílných součinitelů tepelné roztažnosti použitých materiálů i eventuální usazovací efekty, aniž by tím došlo ke změně polohy nastaveného uzavíracího členu 13 ventilu.
Na konci ventilového členu 2 na straně řídicího prostoru ventilu spolupůsobí kulovitý uzavírací člen 13 ventilu s ventilovými sedly 14.
15. vytvořenými na tělese 9 ventilu, přičemž uzavírací člen 13 odděluje nízkotlakou oblast 16 se systémovým tlakem p_sys od vysokotlaké oblasti 17 s vysokým tlakem, respektive tlakem p_R zásobníku.
Ventilová sedla 14. 15 jsou vytvořena v nízkotlakém prostoru I 8 ventilu, utvořeném v tělese 9 ventilu, ze kterého vedou odtokový kanál 19 úniků a otvor 21 vedoucí k prostoru 20 ventilu se systémovým tlakem na straně přivrácené k piezoelektrickému ovladači 3_.
Nadto má nízkotlaký prostor 18 ventilu spojení vytvořené přes spodní ventilové sedlo 15 k řídicímu prostoru 12 ventilu, který je na obr. 1 pouze naznačen, ve vysokotlaké oblasti 17. V řídicím prostoru 12 ventilu je uspořádán pohyblivý řídicí píst ventilu, který není na obrázku dále znázorněn. Axiálními pohyby řídicího pístu ventilu v řídicím prostoru 12 ventilu, který je běžným způsobem spojen s vstřikovacím potrubím, které je spojeno s vysokotlakým zásobním prostorem (common rail), společným pro větší počet vstřikovacích ventilů a zásobuje palivem vstřikovací trysku, jsou regulovány vstřikovací poměry ve vstřikovacím ventilu 1 paliva způsobem, který je sám o sobě známý.
Prostor 20 ventilu se systémovým tlakem navazuje na konec vrtaného otvoru 8 na piezoelektrické straně a je ohraničen na jedné straně tělesem 9 ventilu a na straně druhé těsnicím elementem 22. spojeným s prvním pístem 7 ventilového členu 2 a tělesem 9 ventilu, přičemž únikové potrubí 23 vede z prostoru 20 ventilu se systémovým tlakem. Těsnicí element 22 je vytvořen jako membrána na způsob skládaného měchu a brání tomu, aby piezoelektrický ovladač 3. přišel
• ·» •9 9 · ♦ ť · ·· · · * a. ·· · • · · · • · · « ♦ 9 • · ·
* · · · » ·· · · • ♦ · · ·
do styku s palivem, nacházejícím se v prostoru 20 ventilu se systémovým tlakem.
Přes štěrbinu 24, která obklopuje první píst 7 a štěrbinu 25. obklopující druhý píst 10. je možný únik z hydraulické komory 11 do nízkotlakého prostoru 18 ventilu a zejména do prostoru 20 ventilu se systémovým tlakem.
Protože hydraulická komora 11 musí být při nastavovací přestávce, respektive při přerušení dodávky proudu do piezoelektrického ovladače 3. znovu naplněna, je upraveno vyrovnávání únikového množství z nízkotlaké oblasti 16 odběrem hydraulické kapaliny z vysokotlaké oblasti 17. K tomu slouží plnicí zařízení 26, které je vytvořeno kanálem 27. ve kterém je uspořádán škrticí otvor 28. Kanál 27 plnicího zařízení 26 ústí do štěrbiny 24, obklopující první píst 7 na straně škrticího otvoru 28, přivrácené k nízkotlaké oblasti 16, přičemž v oblasti vyústění je upravena kruhová drážka 29.. Na straně škrticího otvoru 28, přivrácené k vysokotlaké oblasti 17. ústí kanál 27 do nízkotlakého prostoru 18 ventilu.
V alternativním provedení může být samozřejmě také upraveno, že kanál 27 plnicího zařízení 26 vede ke štěrbině 25. obklopující druhý píst 10.
Průměr škrticího otvoru 28 je dimenzován tak, že objemový proud procházející škrticím otvorem 28 z vysokotlaké oblasti 17 vyrovnává při definovaném minimálním vysokém tlaku pRmin únikové množství z nízkotlaké oblasti 16. Ve znázorněném příkladu provedení má škrticí otvor 28 průměr 50 mikrometrů.
. ♦ ·· ·· φφ · ·· · φ φ φ · φ * » ·φ
8· φ φ Φ Φ ΦΦ φ · φ φ φ φ φ φ φ φ φ'φφ φ φ
Φφφ ΦΦΦΦ φφ φ φφφ φφ φφ φφ φφ φφφ
Mezi škrticím otvorem 28 a ústím kanálu 27 do kruhové štěrbiny 29 je dále upraveno spojení mezi kanálem 27 plnicího zařízení 28 a nízkotlakým prostorem 18 ventilu přes přetlakový ventil 30, který je zatížen pružinou. Tento přetlakový ventil 30 slouží pro nastavení konstantního systémového tlaku p sys v prostoru 20 systémového tlaku ventilu tak, že systémový tlak může být u všech souvisejících vstřikovačů common rail udržován stejný.
Vstřikovací ventil £ paliva podle obr. 1 pracuje přitom následně popsaným způsobem.
V uzavřeném stavu vstřikovacího ventilu 1 paliva, to znamená při piezoelektrickém ovladači 3. bez proudu, je uzavírací člen 13 ventilu ventilového členu 2 držen díky vysokému tlaku, respektive tlaku p_R tlakového zásobníku ve vysokotlaké oblasti 1Ί v dotyku s horním přiřazeným ventilovým sedlem 14, takže z řídicího prostoru 12 ventilu, spojeného s vysokotlakým zásobním prostorem, nemůže do nízkotlakého prostoru 18 ventilu pronikat žádné palivo a pak ucházet odtokovým kanálem 19 úniků.
Při odlehčení řídicího prostoru 12 ventilu je uzavírací člen 13 ventilu držen u horního ventilového sedla 14 pružinou 3 1.
V případě pomalé činnosti, která se vyskytuje při teplotně podmíněných změnách délky piezoelektrického ovladače 3. nebo jiných konstrukčních prvků ventilu, jako například ventilového členu 2 nebo tělesa 9 ventilu, proniká první píst 7 se zvýšením teploty do vyrovnávacího objemu hydraulické komory 11 nebo se při poklesu teploty stahuje zpět, aniž by to působilo na zavírací a otevírací polohu ventilového členu 2 a palivového ventilu £.
• 99 ·· •*· · * 9 i ♦
• 99 · · · 9
Má-li nastat vstřikování přes vstřikovací ventil £ paliva, je piezoelektrický ovladač 3. pod proudem, takže se nárazově zvětšuje jeho axiální protažení. Při rychlé činnosti piezoelektrického ovladače 3. se tento ovladač 3. opírá o těleso 9 ventilu, čímž se druhý píst 10 uzavíracího členu 13 ventilu ventilového členu 2 pohybuje od svého horního ventilového sedla 14 do středové polohy mezi oběma ventilovými sedly 14. 15. Nastavovacím pohybem ventilového členu 2 se na základě pohybující se membrány 22 zmenšuje objem prostoru 20 systémového tlaku ventilu, přičemž nastane snížení tlaku úniky z hydraulické komory 11 do prostoru 20 systémového tlaku ventilu a do nízkotlakého prostoru 18 ventilu a z nich přes únikové potrubí 23 a odtokový kanál 19 úniků i přes přetlakový ventil 30.
Po odpuštění tlaku, který překračuje tlak p_svs systémový v nízkotlaké oblasti 16. se může uzavírací člen 13 ventilu pohybovat do své uzavírací polohy na spodním ventilovém sedle 15. takže z řídicího prostoru 12 ventilu už nemůže do nízkotlakého prostoru 18 ventilu pronikat žádné palivo. Vstřikování paliva je pak ukončeno.
Potom je dodávka proudu do piezoelektrického ovladače 3. přerušena, čímž se ovladač 3. opět zkrátí a uzavírací člen 13 ventilu je uveden do středové polohy mezi oběma ventilovými sedly 14. 15, přičemž nastává obnovené vstřikování paliva. Spodním ventilovým sedlem může palivo pronikat do nízkotlakého prostoru 18 ventilu. Přitom se však tlak nesnižuje rychle díky škrticí klapce 32. uspořádané v odtokovém kanálu 19 úniků. Krátkodobé zvýšení tlaku v nízkotlakém prostoru 18 ventilu vyvolává hydraulickou reakční sílu, která nastavovací pohyb ventilového členu 2 přibrzdí tak, že uzavírací člen 13 ventilu je stabilizován ve své středové poloze mezi oběma ventilovými sedly 14. 15.
f »» l >%.
·· · • · · 9 · · 9 ·» ·· ·» ·♦·
Po snížení tlaku v nízkotlakém prostoru 18 ventilu odtokovým kanálem 19 úniků se uzavírací člen 13 ventilu pohybuje do své uzavírací polohy k hornímu ventilovému sedlu 14. Tak se každou regulací (dodávkou proudu nebo ukončením jeho dodávky) piezoelektrické jednotky umožňuje vstřikování paliva.
Je-li uzavírací člen 13 ventilu zvedán od svého ventilového sedla 15, je do kanálu 27 plnicího zařízení 26 přiváděn vysoký tlak p_R z řídicího prostoru 12 ventilu, takže únikové ztráty v nízkotlaké oblasti mohou být vyrovnány.
Protože je stále zapotřebí určitý systémový tlak p_svs, musí být škrticí otvor 28 dimenzován tak, že systémový tlaku p svs je ještě k dispozici i při minimálním vysokém tlaku p_R_min. Na druhé straně vzrůstají se vzrůstajícím vysokým, respektive zásobníkovým tlakem p_R také úniky do nízkotlaké oblasti 16. Proto přetlakový ventil 3 0 otevírá tím více, čím vyšší je vysoký tlak p_R přiváděný do kanálu 27, aby byla pro dodrženi konstantního systémového tlaku p_svs odvedena přebytečná hydraulická kapalina, popřípadě palivo.
Na obr. 2 je patrný diagram, který znázorňuje, že škrticí otvor 28 má vůči realizaci plnění nízkotlaké oblasti 16 s běžným plnicím kolíkem, zřetelné výhody.
Přitom je znázorněn průběh únikového množství O d v závislosti na tlaku u škrticího otvoru 28 podle vynálezu, v porovnání s únikovým množstvím O_sl v závislosti na tlaku u plnicího kolíku bez rozšířením štěrbiny a únikovým množstvím O s2 u plnicího kolíku s rozšířením štěrbiny.
• ♦* ·· 9·· »·' · · » * · ♦9 • 9 * · 4 »4 · «9 • · · · · · · 9 · φ &9 • ·· ♦ ♦ · · * · · 99 ··· ·· «· ·· 99 999
Aby mohl být systémový tlak p svs udržován, musejí být už při relativně nízkém vysokém tlaku p_R kolem například 200 barů, úniky škrticím otvorem 28 větší než ztráty z nízkotlaké oblasti 16. čímž se získá minimální průtok O min od 5 litrů/hod.
Průběhy průtokových množství ukazují, že průtočné množství O d škrticím otvorem 28 nepřibývá se vzrůstajícím tlakem p_R jako u plnicího kolíku. Pokud se sledují rozdíly v průtočných množstvích podle vzorců, může být objemový proud O d přes škrticí otvor 28. popsán při zjednodušení četných zohlednitelných faktorů, kromě tlakové diference, na průtokovém faktoru A následně:
Q_d(p) = A^(p_R-p_sys)
Se vzrůstajícím vysokým, respektive zásobníkovým tlakem p_R vzrůstá průtok a tím přebytečné množství, které je odváděno přetlakovým ventilem 30. pouze v odmocnině. Plnění nízkotlaké oblasti 16 plnicím kolíkem může být se zjednodušeným průtokovým faktorem B popsáno následujícím vztahem:
Q_s(p) = B(p_R - p_sys)
Rovnice je vzhledem k tlakovým diferencím lineární. Průtok O s vzrůstá tak při vysokém tlaku p R v zásobníku lineárně.
Zatímco při plnění s plnicím kolíkem a se škrticím otvorem přitéká při vysokém tlaku p_R 200 barů do nízkotlaké oblasti 16 ještě stejné nutné nejmenší množství kapaliny, umožňuje plnicí kolík, a to už bez rozšíření štěrbiny, se vzrůstajícím vysokým tlakem p_R značně větší únikové množství O_gl, než škrticí otvor. Pokud se u plnicího kolíku dále zohlední, že se úniková mezera vysokým tlakem p_R
99 »9 '99 99 *
>9 • · »1 ♦ 9 · » • 9
1 o * 9 9 9 9* '9 9 9 9' 9
1 Z * * 9 9 9 * 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9 *
99 9 • 9 9'9 • 9 *9 9 9 9
dodatečně rozšíří, jak ukazuje průběh objemového proudu Q_s2.
prokáže se plnění se škrticím otvorem 28 s ohledem na účinnost celého systému ještě jako výhodné

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY φφ φφ φ · φ» φφ ·· • φ φφ φ φ φφ
  2. 2οο4-4245 φφφ φφ φφφ
    1. Ventil pro řízení kapalin, s piezoelektrickou jednotkou (3) k ovládání ventilového členu (2), který je axiálně posuvný ve vrtaném otvoru (8) tělesa (9) ventilu a na jednom konci má uzavírací člen (13) ventilu, který spolupůsobí nejméně s jedním sedlem (14, 15) upraveným na tělese (9) ventilu pro otevírání a zavírání ventilu (1), přičemž uzavírací člen (13) ventilu odděluje nízkotlakou oblast (16) se systémovým tlakem (p_sys) od vysokotlaké oblasti (17), a přičemž je upraveno plnicí zařízení (26) pro vyrovnávání únikového množství z nízkotlaké oblasti (16) prostřednictvím odebírání hydraulické kapaliny z vysokotlaké oblasti (17), vyznačující se tím, že plnicí zařízení (26) je vytvořeno kanálem (27) se škrticím otvorem (28), jehož průměr je dimenzován takovým způsobem, že objemový proud procházející škrticím otvorem (28) z vysokotlaké oblasti (17) vyrovnává při definovaném minimálním vysokém tlaku (p_R_min) únikové množství z nízkotlaké oblasti (16).
    2. Ventil podle nároku 1, vyznačující se tím, že ventilový člen (2) je vytvořen dělený, s nejméně jedním prvním pístem (7) a jedním druhým pístem^ (10), které jsou vzájemně odděleny hydraulickou komorou (11), přičemž první píst (7) sousedí s piezoelektrickou jednotkou (3) a v oblasti navazující na vrtaný otvor (8) tělesa (9) ventilu je obklopen prostorem (20) systémového tlaku ventilu, a druhý píst (10) sousedí s nejméně jedním ventilovým sedlem (14, 15) a s nízkotlakým prostorem (18) ventilu, který má odtokový kanál (19) úniků, přičemž kanál (27) plnicího zařízení (26) ústí na straně škrticího otvoru (28), přivrácené k nízkotlaké oblasti (16), do štěrbiny (24, 25) obklopující první (7) nebo druhý píst (10) a na straně
    í* 4 4 4» 4 4 9 9 4 4 4 4 44 14 4 4 9 9 • 9 9 4 9 4 9 4 4 4 4 4 4 9 9 · 9 9 · 4 4' 4 4 4 4 4 99· 9 9 • 9 • 4 9 99
    škrticího otvoru (28), přivrácené k vysokotlaké oblasti (17) ústí do nízkotlakého prostoru (18) ventilu.
  3. 3. Ventil podle nároku 2, vyznačující se tím, že kanál (27) plnicího zařízení (26) ústí na straně škrticího otvoru (8), přivrácené k nízkotlaké oblasti (28), do štěrbiny (24) obklopující první píst (7).
  4. 4. Ventil podle jednoho z nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že uzavírací člen (13) ventilu spolupůsobí se dvěma ventilovými sedly (14, 15) k otevírání a zavírání ventilu (1), uspořádanými v nízkotlakém prostoru (18) ventilu, takovým způsobem, že tento člen (13) v uzavřené poloze odděluje nízkotlaký prostor (18) ventilu od řídicího prostoru (12) ventilu pod vysokým tlakem a v poloze mezi ventilovými sedly (14, 15) průtočně spojuje nízkotlaký prostor (18) ventilu s řídicím prostorem (12) ventilu.
  5. 5. Ventil podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že mezi oblastí kanálu (27), přivrácenou k nízkotlaké oblasti (16) a nízkotlakým prostorem (18) ventilu, je upraven přetlakový ventil (30) pro nastavení systémového tlaku (p_sys).
  6. 6. Ventil podle jednoho z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že hydraulická komora (11) se systémovým tlakem (p_sys) je vytvořena jako vyrovnávací element tolerancí k vyrovnávání délkových tolerancí piezoelektrické jednotky (3) a/nebo dalších konstrukčních prvků (9) ventilu a jako hydraulický převod.
  7. 7. Ventil podle jednoho z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že prostor (20) ventilu se systémovým tlakem je ohraničen těsnicím elementem (25).
    ·· »L » ·· •ř ♦♦· • ·; ♦ ·· • · *·
  8. 8. Ventil podle nároku 7, vyznačující se tím, že těsnicí element, ohraničující prostor (20) ventilu se systémovým tlakem, je vytvořen jako membrána (25) na způsob skládaného vaku, která je s ventilovým členem (2) a s tělesem (9) ventilu spojena tak, že piezoelektrická jednotka (3) je chráněna před kontaktem s řízenou kapalinou.
  9. 9. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že škrticí otvor (28) má průměr alespoň přibližně od 40 do 60 mikrometrů, zejména 50 mikrometrů.
  10. 10. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se svým použitím jako součástka vstřikovacích ventilů paliva pro spalovací motory, zejména pro vstřikovače (1) se společným tlakovým zásobníkem.
CZ20011879A 1999-09-30 2000-09-09 Ventil pro řízení kapalin CZ20011879A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19946833A DE19946833C2 (de) 1999-09-30 1999-09-30 Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20011879A3 true CZ20011879A3 (cs) 2002-04-17

Family

ID=7923814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20011879A CZ20011879A3 (cs) 1999-09-30 2000-09-09 Ventil pro řízení kapalin

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6530555B1 (cs)
EP (1) EP1135593B1 (cs)
JP (1) JP2003510506A (cs)
KR (1) KR20010101059A (cs)
AT (1) ATE287039T1 (cs)
CZ (1) CZ20011879A3 (cs)
DE (2) DE19946833C2 (cs)
WO (1) WO2001023743A1 (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10003863B4 (de) * 2000-01-28 2004-11-18 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse
DE10019767A1 (de) * 2000-04-20 2001-10-31 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10019764B4 (de) * 2000-04-20 2004-09-23 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10019765B4 (de) * 2000-04-20 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10043625C2 (de) * 2000-09-05 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Hydraulisch übersetztes Ventil
DE10046416C2 (de) * 2000-09-18 2002-11-07 Orange Gmbh Ventilausbildung für Steuerventile
DE10048933A1 (de) * 2000-10-04 2002-05-02 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10136186A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10139871B4 (de) * 2001-08-14 2010-08-26 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10139857B4 (de) 2001-08-14 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10140799A1 (de) * 2001-08-20 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10147493A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10155390A1 (de) * 2001-11-10 2003-05-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elementes
DE10160191A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-26 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffinjektor mit fremdbetätigtem Steller und optimierter Systemdruckversorgung
EP1511932B1 (de) * 2002-04-04 2006-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Einspritzventil
DE10236985A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-26 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
EP1576276A1 (de) * 2002-12-05 2005-09-21 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem 3/3-wege-steuerventil zur einspritzverlaufsformung
DE10260349B4 (de) * 2002-12-20 2013-12-12 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE10302863B3 (de) * 2003-01-25 2004-09-16 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Koppler für Piezo-Injektoren mit verbesserter Befüllung
DE10352736A1 (de) * 2003-11-12 2005-07-07 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkter Nadeleinspritzung
DE102005015997A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkter Steuerung des Einspritzventilgliedes
DE102012006658A1 (de) 2012-04-03 2013-10-10 Burkhard Büstgens Mikro-Pilotventil
DE102013012444A1 (de) * 2013-07-29 2015-01-29 Astrium Gmbh Ventilanordnung zum Schalten und/oder Regeln eines Medienstroms eines Raumfahrttriebwerks und Raumfahrttriebwerk
CN111878272B (zh) * 2020-06-30 2021-10-29 潍柴动力股份有限公司 高压油泵的排气装置及排气方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0477400B1 (de) * 1990-09-25 2000-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden adaptiven, mechanischen Toleranzausgleich für den Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors
DE19540155C2 (de) * 1995-10-27 2000-07-13 Daimler Chrysler Ag Servoventil für eine Einspritzdüse
FI101738B1 (fi) * 1996-01-30 1998-08-14 Waertsilae Nsd Oy Ab Ruiskutusventtiilijärjestely
DE19624001A1 (de) * 1996-06-15 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
US5779149A (en) 1996-07-02 1998-07-14 Siemens Automotive Corporation Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke
DE19708304C2 (de) * 1997-02-28 1999-09-30 Siemens Ag Vorrichtung zur Übertragung einer Bewegung und Einspritzventil mit einer Vorrichtung zur Übertragung einer Bewegung
DE29708369U1 (de) * 1997-05-09 1997-07-10 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Steuerbares Einspritzventil für die Kraftstoffeinspritzung an Brennkraftmaschinen
DE19732802A1 (de) 1997-07-30 1999-02-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19742943C1 (de) * 1997-09-29 1999-04-22 Siemens Ag Vorrichtung in einem Einspritzventil zum Halten einer formschlüssigen Verbindung
US5875764A (en) * 1998-05-13 1999-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for valve control
DE19949848A1 (de) * 1999-10-15 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Druckübersetzer für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
EP1135593A1 (de) 2001-09-26
EP1135593B1 (de) 2005-01-12
JP2003510506A (ja) 2003-03-18
WO2001023743A1 (de) 2001-04-05
DE19946833C2 (de) 2002-02-21
KR20010101059A (ko) 2001-11-14
US6530555B1 (en) 2003-03-11
DE50009213D1 (de) 2005-02-17
DE19946833A1 (de) 2001-05-03
ATE287039T1 (de) 2005-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20011879A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
CZ20011880A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
US6263842B1 (en) Hydraulically-assisted engine valve actuator
US5803361A (en) Fuel injector for internal combustion engines
CZ20011877A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
US6843464B2 (en) Valve for controlling liquids
US5638791A (en) Common-rail fuel injection system for an engine
JP2010507746A (ja) 軸方向で圧力補償された制御弁を備えたインジェクタ
JP6296948B2 (ja) 燃料噴射弁
CZ20011882A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
US6581900B1 (en) Valve for controlling liquids
CZ20011881A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
US6089529A (en) Valve for controlling liquids
JP2003532002A (ja) 液体を制御するための弁
CZ20011876A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
JP2004514826A (ja) 内燃機関用の燃料噴射システム
US7234650B2 (en) Three-way valve and fuel injection device having the same
CZ20014519A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
CZ20021537A3 (cs) Systém se společným vysokotlakým zásobníkem paliva (systém common-rail) a ventil
JP3938970B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
CZ20021919A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
JP2004508496A (ja) 液圧的に増圧される弁
JPH1054325A (ja) 内燃機関のための燃料噴射弁
JP2004537001A (ja) 液体制御弁
CZ20014520A3 (cs) Ventil k řízení kapalin