CZ20011880A3 - Ventil pro řízení kapalin - Google Patents

Ventil pro řízení kapalin Download PDF

Info

Publication number
CZ20011880A3
CZ20011880A3 CZ20011880A CZ20011880A CZ20011880A3 CZ 20011880 A3 CZ20011880 A3 CZ 20011880A3 CZ 20011880 A CZ20011880 A CZ 20011880A CZ 20011880 A CZ20011880 A CZ 20011880A CZ 20011880 A3 CZ20011880 A3 CZ 20011880A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
valve
pressure
space
low pressure
chamber
Prior art date
Application number
CZ20011880A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Stoecklein
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 CZ20011880A3 publication Critical patent/CZ20011880A3/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
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167Means for compensating clearance or thermal expansion
    • 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
    • F02M2200/705Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic with means for filling or emptying hydraulic chamber, e.g. for compensating clearance or thermal expansion

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)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Description

Vynález se týká ventilu pro řízení kapalin s piezoelektrickou jednotkou k ovládání ventilového členu, axiálně posuvného ve vrtaném otvoru tělesa ventilu, který má hydraulický převod, vytvořený jako vyrovnávací element tolerancí k vyrovnávání délkových tolerancí niezoelektrické iednotkv
- ------- r - ----- - ------------- J - — — ----J ·
Dosavadní stav techniky
Ze spisu DE 197 328 032 je známé vstřikovací zařízení paliva pro spalovací motory s vysokotlakým zdrojem paliva. Vstřikovací zařízení paliva má dvě ventilová sedla, která při ovládání piezoelektrickým pohonem spolupůsobí v určitém pohybovém sledu s těsnicími plochami uzavíracího tělesa, přičemž uzavírací těleso se zpočátku nachází v uzavřené poloze na prvním ventilovém sedle, pak je uvedeno do mezilehlé polohy mezi ventilovými sedly a následně se opět dostává do uzavírací polohy na druhém ventilovém sedle.
Tímto způsobem je průběhem pohybu uzavíracího tělesa od jednoho ventilového sedla ke druhému dosaženo krátkodobého odlehčení řídicího prostoru ventilu, přes jehož tlakovou hladinu je určena otevírací, případně uzavírací poloha jehly ventilu v zařízení pro vstřikování paliva, které je vytvořeno jako silově vyrovnané. Tím je vstřikování paliva řízeno. Vstřikování paliva je přitom umožněno tehdy, nalézá-li se uzavírací těleso v poloze mezi oběma ventilovými sedly. Tímto způsobem je vstřikování paliva realizováno pomocí jediného buzení piezoelektrického pohonu.
Protože časově náročné obracení pohybu uzavíracího tělesa během vstřikování paliva není žádoucí, jsou ztrátové časy při regulaci známého zařízení pro vstřikování paliva výhodně relativně malé.
Ukázalo se však, že k překmitům uzavíracího tělesa dochází tehdy, pokud má být toto těleso uvedeno do polohy mezi oběma ventilovými sedly. Jakmile se uzavírací těleso vykývne příliš daleko ve směru prvního nebo druhého ventilového sedla, může to vést k nevýhodným nepřesnostem při dávkování vstřikovaných množství.
Polohu uzavíracího tělesa mezi ventilovými sedly je možné stabilizovat pomocí síly pružin, to však má nevýhodu, že by se piezoelektrický pohon musel pohybovat do své uzavírací polohy na druhém ventilovém sedle proti síle pružiny. Piezoelektrický pohon musí být podle toho dimenzován v odpovídající velikosti, čímž jsou negativně ovlivněny výrobní náklady a konstrukční rozměry vstřikovacího zařízení.
Úkolem vynálezu je vytvořit ventil pro řízení kapalin, který odstraňuje naznačené nevýhody, zejména překmitávání ve středové poloze uzavíracího členu ventilu.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen ventilem pro řízení kapalin s piezoelektrickou jednotkou k ovládání ventilového členu, axiálně posuvného ve vrtaném otvoru tělesa ventilu, který má hydraulický převod, vytvořený jako vyrovnávací element tolerancí k vyrovnávání délkových tolerancí piezoelektrické jednotky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že u jednoho konce vrtaného otvoru je upraven prostor systémového tlaku ventilu ohraničený těsnicím elementem a u jeho druhého konce nízkotlaký prostor ventilu s odtokovým kanálem úniků, který je přes vyrovnávací kanál, který má orgán omezující tlak a plnicí zařízení, spojen s prostorem systémového tlaku ventilu, přičemž ventilovému členu je přiřazen uzavírací člen ventilu, který spolupůsobí s nejméně dvěma ventilovými zavírání ventilu, takovým způsobem, ventilu od řídicího uspořádanými že v uzavřené ventilovými sedly s řídicím prostorem pod sedly pro otevírání a v nízkotlakém prostoru poloze odděluje nízkotlaký prostor vysokým tlakem ventilu a v poloze mezi spojuje nízkotlaký nři ppm 7 i a ií n r a v a r ~ “------ . ~ — — * — τ ~ hydraulické reakční nastavovacích pohybů ventilového členu.
prostoru průtočně ventilu, alespoň krátkodobě vytvářející prostor f 111 i /* t
V * V* *** 1 W * síly pro ventilu
Ať rt o n tlumení
Ventil podle vynálezu je výhodný v tom, že nastavovací pohyby ventilového členu jsou pomocí tlumicích orgánů tlumeny tak, že uzavírací člen ventilu je stabilizován ve své středové poloze mezi oběma ventilovými sedly. V důsledku toho mohou být prostřednictvím ventilu podle vynálezu přesně prováděny také vysokofrekvenční vstřiky kapalin, zejména paliva, aniž by přitom docházelo ke kolísání vstřikovaného množství díky překmitávání uzavíracího členu ventilu v nepříznivé mezilehlé poloze.
U ventilu podle vynálezu jsou prostřednictvím tlumicích orgánů vyvíjeny hydraulické síly, které krátkodobě působí proti směru pohybu uzavíracího členu ventilu a tento člen tak odpovídajícím způsobem brzdí ve středové poloze mezi oběma ventilovými sedly. Podle toho může uzavírací člen ventilu dosáhnout své stabilní středové polohy aniž by docházelo k překmitávání.
Významná výhoda vynálezu spočívá dále v tom, že hydraulické reakční síly, vyvíjené tlumicím orgánem, působí pouze krátkodobě, takže piezoelektrická jednotka nepohybuje uzavíracím členem ventilu
proti těmto tlumicím silám směrem do uzavřené polohy ke druhému ventilovému sedlu. Piezoelektrická jednotka tak může být odpovídajícím způsobem dimenzována malá, takže jsou redukovány výrobní náklady.
Další výhody a výhodná provedení předmětu vynálezu jsou patrné z popisu, výkresu a z patentových nároků.
Přehled obrázků na výkresech
Dva příklady provedení ventilu podle vynálezu pro řízení kapalin jsou znázorněny na obrázcích, na kterých znamená obr. 1 schématické znázornění výřezu prvního příkladu provedení vynálezu u vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory v podélném řezu, obr. 2 schématické znázornění výřezu druhého příkladu provedení vynálezu u vstřikovacího ventilu paliva v podélném řezu s vyvrtaným dutým únikovým kolíkem a obr. 3 graf s diagramem k únikovému kolíku, přičemž štěrbinový tlak a šířka štěrbiny jsou vyneseny po délce kolíku.
Příklady provedení vynálezu
První příklad provedení, znázorněný na obr. 1, ukazuje použití ventilu podle vynálezu u vstřikovacího ventilu 1 paliva pro spalovací motory automobilů. Vstřikovací ventil 1 paliva je vytvořen jako injektor 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.
Pro nastavení začátku vstřikování, trvání vstřikování a vstřikovaného množství přes silové poměry 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.
Piezoelektrický ovladač 3. je sestaven z většího počtu vrstev a má na své, k ventilovému členu 2 přivrácené straně, hlavu 4 ovladače a na straně od ventilového členu odvrácené patku 5. ovladače, která se opírá o stěnu 26. Na hlavu 4 ovladače přiléhá přes opěru 6. regulační 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, provedeném jako podlouhlý vývrt a zahrnuje kromě regulačního pístu 7 ještě ovládací píst 10. ovládající uzavírací člen 13 ventilu, přičemž regulační píst 7 a ovládací píst 10 mají rozdílné průměry. Regulační píst 7 a ovládací píst 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 ohraničují, z nichž ovládací píst 10 je vytvořen s menším průměrem a regulační píst 7 s větším průměrem, společný vyrovnávací prostor.
Hydraulická komora 11 je umístěna mezi regulačním pístem 7 a ovládacím pístem 10 takovým způsobem, že ovládací píst 10 f
ventilového členu 2 vykonává díky převodovému poměru vzniklému rozdílnými průměry pístů zvětšený zdvih, pokud se větší regulační
píst 7 pohybuje prostřednictvím piezoelektrického ovladače 3. po určité dráze. Ventilový člen 2, regulační píst 7, ovládací píst 10 a piezoelektrický ovladač 3. leží přitom za sebou na společné ose. Plnění hydraulické komory 11 není na obr. 1 dále znázorněno.
Pře vyrovnávací objem hydraulické komory 11 mohou být vyrovnány tolerance na základě teplotního gradientu v konstrukčním prvku nebo různých součinitelů tepelné roztažnosti použitých materiálů, i eventuální usazovací efekty, aniž by došlo ke změně polohy řízeného uzavíracího členu 13 ventilu.
Na konci ventilového členu 2 na straně řídicího prostoru ventilu je upraven kulovitý uzavírací člen 13 ventilu. Uzavírací Člen 13 ventilu spolupůsobí s ventilovými sedly 14. 15. vytvořenými na tělese 9 ventilu, přičemž spodnímu ventilovému sedlu 15 je přiřazena pružina 27, která uzavírací člen 13 ventilu drží při odlehčení řídicího prostoru 12 ventilu u horního ventilového sedla 14.
Ventilová sedla 14, 15 jsou vytvořena v nízkotlakém prostoru 16 ventilu, tvořeném tělesem 9 ventilu, který je spojen s odtokovým kanálem 17 ůniků a s vyrovnávacím kanálem 19, vedoucím k prostoru 18 ventilu se systémovým tlakem. Odtokový kanál 17 úniků má tlumicí orgán, vytvořený jako škrticí klapka 20. Nízkotlaký prostor 16 ventilu má navíc spojení, tvořené spodním ventilovým sedlem 15. k řídicímu prostoru 12 ventilu, na obr. 1 pouze naznačenému, a plnicí kanál 21. který ústí do vyrovnávacího kanálu 19.
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 se vstřikovací tryska vstřikovacího ventilu 1 paliva reguluje známým způsobem. Do řídicího prostoru 12 ventilu ústí obvyklým způsobem také vstřikovací
potrubí, které zásobuje vstřikovací trysku palivem. Vstřikovací potrubí je spojeno s vysokotlakým zásobním prostorem (common rail), společným pro větší počet vstřikovacích ventilů paliva. Vysokotlaký zásobní prostor je přitom známým způsobem zásobován vysokotlakým palivovým dopravním čerpadlem palivem o vysokém tlaku ze zásobní nádrže.
Vyrovnávací kanál 19 vedoucí k prostoru 18 systémového laku ventilu má na nízkotlaké straně ventilu přetlakový ventil 22. regulující systémový tlak v prostoru 18 ventilu se systémovým tlakem, zatížený pružinou, a je vybaven tlumicím orgánem, vytvořeným jako škrticí klapka 24.. Plnicí kanál 21 je spojen s vyrovnávacím kanálem 19 přes únikový kolík 23. regulující plnění, který je zalícován do vrtaného otvoru a umožňuje předem určené úniky. Únikový kolík 23 umožňuje jednoduchým způsobem realizaci malého průtočného průřezu, přesný vrtaný otvor může však samozřejmě sloužit odlišně také jako plnicí zařízení.
Ve velmi výhodném provedení vynálezu může být také upraveno, že materiál únikového kolíku 23 má natolik větší součinitele tepelné roztažnosti než materiál tělesa 9 ventilu, že při vzrůstající teplotě je viskozitou podmíněný přírůstek objemového proudu, obtékajícího únikový kolík, silně omezen, přičemž optimální volbou materiálu je možné dosáhnout při změnách teploty téměř konstantního objemového proudu.
Prostor 18 systémového tlaku ventilu navazuje na konec vrtaného otvoru 8. na piezoelektrické straně a je ohraničen na jedné straně tělesem 9 ventilu a na straně druhé regulačním pístem 7 ventilového členu 2 a těsnicím elementem 25. spojeným s tělesem 9 ventilu. Těsnicí element je vytvořen jako membrána 25 na způsob skládaného vaku a zabraňuje tomu, aby piezoelektrický ovladač 3.
přišel do styku s palivem, obsaženým v prostoru 18 systémového tlaku ventilu. Těsnicí element může být samozřejmě proveden také jinak, jako vlnovcová trubka s nebo podobně.
Vstřikovací ventil £ paliva podle obr. 1 pracuje přitom následně popsaným způsobem.
V uzavřeném stavu vstřikovacího ventilu £ paliva, to znamená při piezoelektrickém ovladači 3. bez proudu, je uzavírací člen 1 3 ventilového členu 2. přidržován v poloze u přiřazeného horního ventilového sedla £4, takže se z řídicího prostoru 12 ventilu, spojeného s vysokotlakým zásobním prostorem 16. nemůže do nízkotlakého prostoru 16 ventilu dostat žádné palivo a pak unikat odtokovým kanálem 17 úniků.
Protože se míra pružnosti hydraulické pružiny proporcionálně zvyšuje se vzrůstajícím průměrem regulačního pístu, vyčnívajícího do hydraulické komory ££, může být předepínací síla piezoelektrického ovladače 3. nastavena přes průměr regulačního pístu 7, přičemž je výhodný co možná největší průměr pístu. Odborník může zvolit v jednotlivých případech přizpůsobené hodnoty.
V případe pomalé činnosti, která se vyskytuje u teplotně podmíněných změn délky piezoelektrického ovladače 3. nebo u dalších konstrukčních prvků ventilu, například u ventilového členu 2 nebo tělesa 9 ventilu, proniká regulační píst 7 se vzrůstající teplotou do vyrovnávacího objemu hydraulické komory 11 a při poklesu teploty se z něj stahuje zpět, aniž by to celkem mělo vliv na uzavírací a otevírací polohu ventilového členu 2 a palivového ventilu £.
99 ·· 99 9 9 9
9·· 9 9 • '9, 9 · 9 » 9 9
9 9 9 9 9 f ·· 9 ♦
9 9 9 9 9 »1 >9 9 9 9 9 *
9' 9 Φ • 9* 9 9 9 9 9
9 9 9' ' ·· • 9 99 9 9 99
Má-li nastat vstřikování vstřikovacím ventilem £ paliva, je do piezoelektrického ovladače 3. vpuštěn proud, takže ovladač 3. se axiálně nárazově zvětší, respektive roztáhne.
Při takové rychlé činnosti piezoelektrického ovladače 3. se ovladač opírá o stěnu 26. takže ovládací píst 10 s uzavíracím členem 13 ventilového členu 2 se pohybuje od svého horního ventilového sedla 14 do středové polohy mezi oběma ventilovými sedly 14, 15. Regulačním pohybem ventilového členu 2 se na základě pohybující se membrány 25 zmenší objem prostoru 18 systémového tlaku ventilu, čímž se systémový tlak v tomto prostoru 18 odpovídajícím způsobem zvýší. Toto zvýšení tlaku nemůže být přes přetlakový ventil 22 sníženo rychle, protože škrticí klapka 24 systémový tlak krátkodobě zahradí. Na membránu 25 tak působí hydraulická reakční síla proti regulačnímu pohybu ventilového členu 2. Regulační pohyb se tím odpovídajícím způsobem přitlumí, takže uzavírací člen 13 ventilu je ve středové poloze mezi oběma ventilovými sedly 14, 15 stabilizován.
Po odbourání systémového tlaku přetlakovým ventilem 22 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 16 ventilu pronikat žádné palivo. Vstřikování paliva je pak ukončeno.
Potom se přívod proudu do piezoelektrického ovladače 3. přeruší, takže je ventilový člen opět uveden do středové polohy mezi oběma ventilovými sedly 14. 15 a nastává vstřikování paliva.
Spodním ventilovým sedlem může palivo pronikat do nízkotlakého prostoru 16 ventilu. Přes škrticí klapku 20. uspořádanou v odtokovém kanále 17 úniků, nemůže být tlak rychle snížen. Krátkodobé zvýšení tlaku v nízkotlakém prostoru 16 ventilu vyvolává hydraulickou * 9 9 >9_ ··
9'9 9 9 * 9·
9' 9 9 9 > ··
99'9' 99 99·· reakční sílu, která regulační pohyb ventilového členu 2 zabrzdí tak, že je uzavírací člen 13 ventilu stabilizován ve své středové poloze mezi oběma ventilovými sedly 14, 15 a vstřikování paliva se opět uskutečňuje. Po snížení tlaku v nízkotlakém prostoru 16 ventilu odtokovým kanálem 17 úniků se uzavírací člen 13 ventilu pohybuje do své uzavírací polohy k hornímu ventilovému sedlu 14. Vstřikování paliva je tak umožněno každým nařízením piezoelektrické jednotky (pod proudem nebo při ukončení dodávky proudu).
nt a obr 2 je znázorněn druhý pří Iclnd provedení vstřikovacího ventilu 1 paliva, u něhož jsou z důvodů přehlednosti funkčně shodných konstrukčních prvků použity stejné vztahové značky jako na obr. 1.
Oproti provedení podle obr. 1 se liší zde znázorněný vstřikovací ventil 1 paliva tím, že škrticí klapka 20 uspořádaná ve vyrovnávacím kanále 19 je nahrazena alespoň částečně dutým vyvrtaným únikovým kolíkem 23/ pro plnění prostoru systémového tlaku ventilu. Únikový kolík 23/ má škrticí oblast a a únikovou oblast b. Vrtaný otvor, ve kterém je únikový kolík 23/ uspořádán, má kruhovou drážku 28, která je spojena s přetlakovým ventilem 22. Škrticí klapka 24 z prvního příkladu provedení je zde nahrazena štěrbinovým škrcením tak, že se způsob působení tlumícího orgánu vstřikovacího ventilu paliva nemění. Možná jsou samozřejmě i jiná konstrukční provedení únikového kolíku 23/. Navíc je možné u druhého příkladu provedení upustit také od škrticí klapky 20, uspořádané v odtokovém kanále 17 úniků.
Co se týče volby materiálu pro únikový kolík 23/, může být i v tomto případě upraveno, že tento materiál má podstatně větší součinitele tepelné roztažnosti než materiál tělesa 9 ventilu, aby tak byl viskozitou podmíněný nárůst při vzrůstající teplotě omezen.
to toto toto toto ··' to · · ··to to · · · ··♦ • · · · · · ·to ♦ to to · · to♦ • toto ·· ·· toto
U ventilu podle vynálezu mohou být samozřejmě alternativně nebo také současně použity tlumicí orgány, vytvořené jako škrticí klapky 20, 24, popřípadě jako únikový kolík 23'.
Na obr. 3 je patrné schéma s grafy, z nichž je na jedné straně patrná šířka s(x) štěrbiny a štěrbinový tlak p(x) v závislosti na výšce spáry, respektive délce x únikového kolíku 23'. Úbytek tlaku probíhá ve štěrbině mezi únikovým kolíkem 23/ a vývrtem, který jej obklopuje, lineárně, pokud jsou vrtaný otvor a v něm zalícovaný únikový kolík 23/ vytvořeny válcovité, přičemž maximální tlak odpovídá vnitřnímu tlaku p_0 v únikovém kolíku 23/a k dispozici je minimální tlak ve štěrbině při maximální šířce štěrbiny s_0.
Jak je patrné z prostředního grafu, je vnitřní tlak p_0 v dutém vrtaném únikovém kolíku 23/ po délce x kolíku konstantní.
Obojí dohromady vede k tomu, že stěny dutého vrtaného únikového kolíku 23/ se rozšiřují a úniky jsou menší, popřípadě pomaleji vzrůstají. Přitom je zajištěno, že při relativně nízkých tlacích ve společném tlakovém zásobníku je poskytnuto dostatečné plnění oblasti ventilu se systémovým tlakem, zatímco úniky při vysokých tlacích ve společném zásobníku jsou omezeny.
V obou popsaných provedeních je hydraulickým médiem pro plnění hydraulické komory 11 palivo, které je také vstřikováno do spalovacího prostoru spalovacího motoru. Při vhodném rozdělení mezi přívodem paliva a odvodem hydraulického média vystupujícího z hydraulické komory 11 a při sledování únikových ztrát je také možné použít jako hydraulické médium separátní olej, jako například motorový olej.

Claims (10)

1. Ventil pro řízení kapalin s piezoelektrickou jednotkou (3) k ovládání ventilového členu (2), axiálně posuvného ve vrtaném otvoru (8) tělesa (9) ventilu, který má hydraulický převod (11), vytvořený jako vyrovnávací element tolerancí k vyrovnávání délkových tolerancí piezoelektrické jednotky (3), přičemž u jednoho konce vrtaného otvoru (8) je upraven prostor (18) systémového tlaku ventilu, ohraničený těsnicím elementem (25) a u jeho druhého konce nízkotlaký prostor (16) ventilu s odtokovým kanálem (17) úniků, který je přes vyrovnávací kanál (19), který má orgán (20, 23') omezující tlak a plnicí zařízení (23, 23'), spojen s prostorem (18) systémového tlaku ventilu, přičemž ventilovému členu (2) je přiřazen uzavírací člen (13) ventilu, který spolupůsobí s nejméně dvěma ventilovými sedly (14, 15) pro otevírání a zavírání ventilu (1), uspořádanými v nízkotlakém prostoru (16) ventilu takovým způsobem, že v uzavřené poloze odděluje nízkotlaký prostor (16) ventilu od řídicího prostoru (12) pod vysokým tlakem a v poloze mezi ventilovými sedly (14, 15) průtočně spojuje nízkotlaký prostor (16) ventilu s řídicím prostorem (12) ventilu, přičemž je upraven tlumicí orgán (20, 23', 24), alespoň krátkodobě vytvářející hydraulické reakční síly pro tlumení nastavovacích pohybů ventilového členu (2).
2. Ventil podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve vyrovnávacím kanálu (19) je uspořádán alespoň první tlumicí orgán (23', 24).
3. Ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v odtokovém kanále (17) úniků je uspořádán alespoň druhý tlumicí orgán (20).
* »9 »··· ·· 9 9 ·* ··*
9 9' ·' 9' ···
9 * ·~ 9 9 9 99
·. 9 9' 9 ' 9 99
999: 99 9999
4. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tlumicím orgánem je škrticí klapka (20, 24).
5. Ventil podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že prvním tlumicím orgánem je únikový kolík (23') se škrticí oblastí (a) a škrticí oblastí (b) pro plnění prostoru (18) systémového tlaku ventilu.
(23') je po úsecích proveden s dutým vývrtem.
7. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že orgánem omezujícím tlak je pružinově zatížený přetlakový ventil (22) pro nastavení systémového tlaku v prostoru (18) systémového tlaku ventilu.
8. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že plnicí zařízení je vytvořeno únikovým kolíkem (23, 23'), s jehož pomocí je možné průtočně spojit řídicí prostor (12) ventilu s prostorem (18) systémového tlaku ventilu.
9. Ventil podle nároku 8, vyznačující se tím, že materiál únikového kolíku (23, 23') má natolik větší součinitele tepelné roztažnosti než materiál tělesa (9) ventilu, že při vzrůstající teplotě je alespoň částečně omezen viskozitou podmíněný přírůstek objemového proudu, obtékajícího únikový kolík (23, 23').
10. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že těsnicí element, ohraničující prostor (18) systémového tlaku ventilu je vytvořen jako membrána (25) ve formě skládaného vaku, která je s ventilovým členem (2) a s tělesem (9) ventilu spojena ιφ φί φ
Φ
Φ
ΦΦΦ takovým způsobem, že piezoelektrická jednotka (3) je chráněna před kontaktem s řízenou kapalinou.
11. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se svým použitím jako součástka vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory, zejména pro vstřikovače (1) se společným tlakovým zásobníkem.
CZ20011880A 1999-09-30 2000-09-09 Ventil pro řízení kapalin CZ20011880A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19946828A DE19946828C1 (de) 1999-09-30 1999-09-30 Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20011880A3 true CZ20011880A3 (cs) 2002-04-17

Family

ID=7923811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20011880A CZ20011880A3 (cs) 1999-09-30 2000-09-09 Ventil pro řízení kapalin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6427968B1 (cs)
EP (1) EP1135591A1 (cs)
JP (1) JP2003510504A (cs)
KR (1) KR20010101057A (cs)
CZ (1) CZ20011880A3 (cs)
DE (1) DE19946828C1 (cs)
WO (1) WO2001023741A1 (cs)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939520C2 (de) * 1999-08-20 2001-06-07 Bosch Gmbh Robert Einspritzsystem und Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems
DE10002270C1 (de) * 2000-01-20 2001-06-28 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10019766A1 (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
DE10037388A1 (de) * 2000-08-01 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Ventilanordnung, insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Verbrennungsmaschine
DE10046662B4 (de) * 2000-09-20 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil mit einem Druckhalteventil
DE10118053A1 (de) * 2001-04-11 2002-10-24 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10131617A1 (de) * 2001-06-29 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffinjektor-Schaltventil zur Druckentlastung/Belastung eines Steuerraumes
DE10136186A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
US6595189B2 (en) * 2001-08-10 2003-07-22 Caterpillar Inc Method of reducing noise in a mechanically actuated fuel injection system and engine using same
DE10148594A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10157419A1 (de) * 2001-11-23 2003-06-12 Bosch Gmbh Robert Leckagereduzierte Druckversorgung für Kraftstoffinjektoren
DE10160191A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-26 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffinjektor mit fremdbetätigtem Steller und optimierter Systemdruckversorgung
DE10162045B4 (de) * 2001-12-17 2005-06-23 Siemens Ag Vorrichtung zum Übersetzen einer Auslenkung eines Aktors, insbesondere für ein Einspritzventil
DE10232193A1 (de) * 2002-07-16 2004-02-05 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE10254749A1 (de) * 2002-11-23 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem 3/3-Wege-Steuerventil zur Einspritzverlaufsformung
DE10332874A1 (de) * 2003-07-19 2005-02-10 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Koppler und Kraftstoffeinspritzventil
DE102004027752A1 (de) * 2004-06-08 2006-01-05 Leybold Optics Gmbh Schleusenvorrichtung
WO2006072757A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Delphi Technologies, Inc. Fuel injection apparatus
DE102005026967B4 (de) * 2005-06-10 2014-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Ventil, insbesondere Servoventil
DE102005028601B4 (de) * 2005-06-21 2007-08-23 Volkswagen Mechatronic Gmbh & Co. Kg Einspritzventil, insbesondere Pumpe-Düse
CA2600323C (en) * 2007-09-20 2009-12-29 Westport Power Inc. Directly actuated valve with a strain-type actuator and a method of operating same
US7885754B2 (en) 2007-12-07 2011-02-08 General Electric Company Fuel injection system and method of operating the same for an engine
FI123386B (fi) * 2010-12-10 2013-03-28 Waertsilae Finland Oy Polttoaineen syöttölaite, mäntämoottori ja menetelmä mäntämoottorin käyttämiseksi
DE102011079468A1 (de) * 2011-07-20 2013-01-24 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
DE102012212614A1 (de) 2012-07-18 2014-01-23 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor mit hydraulisch gekoppelter Düsennadelbewegung
DE102012222509A1 (de) 2012-12-07 2014-06-12 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
CN102996838B (zh) * 2012-12-13 2015-07-08 浙江师范大学 一种智能型大流量压电液压阀
DE102012223934B4 (de) 2012-12-20 2015-10-15 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
US10570863B1 (en) 2018-09-18 2020-02-25 Caterpillar Inc. Fuel injector having cam-actuated plunger and plunger cavity metering edge for valvetrain noise suppression
KR102105949B1 (ko) * 2018-09-20 2020-05-06 인지컨트롤스 주식회사 차량용 솔레노이드 밸브

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4560871A (en) * 1983-12-22 1985-12-24 Marquest Medical Products, Inc. Actuator for control valves and related systems
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
DE19709794A1 (de) * 1997-03-10 1998-09-17 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE29708369U1 (de) * 1997-05-09 1997-07-10 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen 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
DE19746143A1 (de) * 1997-10-18 1999-04-22 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten

Also Published As

Publication number Publication date
EP1135591A1 (de) 2001-09-26
KR20010101057A (ko) 2001-11-14
JP2003510504A (ja) 2003-03-18
US6427968B1 (en) 2002-08-06
DE19946828C1 (de) 2001-07-12
WO2001023741A1 (de) 2001-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20011880A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
US6676035B2 (en) Dual-spring compensator assembly for a fuel injector and method
KR20010101059A (ko) 유체 제어 밸브
KR20010113850A (ko) 액체 제어 밸브
CZ20011877A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
US10508635B2 (en) Piezo injector
CZ20011882A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
CZ20011881A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
JP4297879B2 (ja) インジェクタ
CZ20011883A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
JP2004519613A (ja) 燃料噴射装置
US20020104976A1 (en) Valve for controlling liquids
CZ20011876A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
CZ20014521A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
CZ20014519A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
JP4129186B2 (ja) 燃料噴射装置
JP2004517263A (ja) 噴射弁
CZ20021919A3 (cs) Ventil pro řízení kapalin
CZ20021504A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
CZ20013358A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
RU2272169C2 (ru) Форсунка с электрическим управлением для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания
JP2003314397A (ja) 燃料噴射弁