DE10038674A1 - Elektronisch betätigtes Ölventil mit geringem Geräusch und Brennstoffeinspritzvorrichtung, die dieses verwendet - Google Patents
Elektronisch betätigtes Ölventil mit geringem Geräusch und Brennstoffeinspritzvorrichtung, die dieses verwendetInfo
- Publication number
- DE10038674A1 DE10038674A1 DE10038674A DE10038674A DE10038674A1 DE 10038674 A1 DE10038674 A1 DE 10038674A1 DE 10038674 A DE10038674 A DE 10038674A DE 10038674 A DE10038674 A DE 10038674A DE 10038674 A1 DE10038674 A1 DE 10038674A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- passage
- fluid
- oil
- armature
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 77
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 title abstract description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 26
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 44
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 241000364057 Peoria Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/46—Valves
- F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Eine hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung weist einen Einspritzvorrichtungskörper auf, der einen Hochdruckdurchlaß, einen Niederdruckdurchlaß, einen Steuerdurchlaß, einen Brennstoffeinlaß und einen Düsenauslaß definiert. Der Einspritzvorrichtungskörper weist eine Oberseite und eine Unterseite auf, die teilweise einen Ankerhohlraum definieren. Der Einspritzvorrichtungskörper definiert auch einen Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwischen dem Ankerhohlraum und einem Niederdruckgebiet erstreckt. Der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß ist so positioniert und bemessen, daß eine Ölmenge immer in dem Ankerhohlraum zumindest auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß jedoch über der Unterseite aufrecht erhalten wird. Zusätzlich ist der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß bemessen und positioniert, um einen adäquaten Ablauf für den Kaltstart sicherzustellen, jedoch eine Flußeinschränkung insbesondere bei Leerlaufzuständen vorzusehen, um eine ausreichende Ventildämpfung zu erzeugen, so daß eine wesentliche Verringerung des Auftreffgeräusches auftritt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf
elektronisch betätigte Ölventile und insbesondere auf ein
Geräusch reduzierendes Ölsteuerventil für eine hydrau
lisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung.
Caterpillar Inc., Peoria, Illinois, stellt eine Baureihe
von hydraulisch betätigten elektronisch gesteuerten
Brennstoffeinspritzvorrichtungen her, die für viele Jahre
gut aufgenommen wurden und hervorragend gearbeitet haben.
Diese Brennstoffeinspritzsysteme verwenden Hochdruck
schmieröl von einer gemeinsamen Schiene (common rail) als
Arbeitsströmungsmittel zum Unter-Druck-Setzen des destil
lierten Dieselbrennstoffes innerhalb jeder einzelnen
Brennstoffeinspritzvorrichtung zur Einspritzung. Jede
einzelne Einspritzvorrichtung weist ein elektronisch be
tätigtes Steuerventil auf, welches die Brennstoffein
spritzvorrichtung zu der Common-Rail-Quelle bzw. der ge
meinsamen Druckleitungsquelle von Hochdrucköl öffnet und
schließt. Typischerweise weist dieses Steuerventil einen
Elektromagnetanker auf, der an einem Sitzventil ange
bracht ist, welches zwischen einem Hochdrucksitz und ei
nem Niederdrucksitz bewegbar ist. Um jedes Einspritz
ereignis einzuleiten wird der Elektromagnet erregt, um
den Anker und das Sitzventilglied nach oben vom Hoch
drucksitz zum Niederdrucksitz zu ziehen. Dies gestattet,
daß Hochdrucköl in die Brennstoffeinspritzvorrichtung
fließt, um einen Verstärkerkolben zu bewegen und Brenn
stoff für ein Einspritzereignis unter Druck zu setzen.
Obwohl das Steuerventil sich im allgemeinen nur in der
Größenordnung von Hunderten von Mikrometern zwischen sei
nen geschlossenen und geöffneten Positionen bewegen muß,
muß es sich relativ schnell bewegen, um die Leistung auf
akzeptablen Niveaus zu halten. Diese Bewegung mit relativ
hoher Geschwindigkeit zwischen den Positionen hat zur
Folge, daß das Sitzventilglied auf seine Sitze mit einer
gewissen Auftreffgeschwindigkeit auftrifft. Diese Stöße
bzw. Auftreffvorgänge erzeugen Geräusche, welche störend
sein können, wenn sie nicht von anderen Motorgeräuschen
übertönt wird, wie beispielsweise bei Leerlaufzuständen.
In manchen Fällen kann jemand, der mit den ordnungsgemä
ßen Betriebsklängen des Systems nicht vertraut ist, die
ses klickende Geräusch, welches von dem Sitzventil er
zeugt wird, welches auf seinem Sitz auftrifft, als Anzei
ge einer gewissen Fehlfunktion des Motors falsch aufneh
men. Im allgemeinen ist das klickende Geräusch kaum, wenn
überhaupt bei höheren Motorbetriebszuständen wahrzuneh
men, und zwar wegen der anderen Motorgeräusche, wie bei
spielsweise der Verbrennung, die dazu tendieren, das
Sitzventilauftreffgeräusch zu übertönen.
Wegen des Ärgernisses, welches manchmal von dem Ein
spritzvorrichtungsgeräusch erzeugt wird, insbesondere
beim Leerlauf, suchen die Ingenieure oft nach Wegen, das
System ruhiger zu machen. Unglücklicherweise ist es oft
schwierig das Geräusch bei Leerlaufzuständen zu verrin
gern, während man nicht die Leistung bei Nennzuständen
unterminiert oder die Kaltstartfähigkeit des Motors un
terminiert. Der Fachmann wird erkennen, daß das Geräusch
beim Leerlauf verringert werden kann durch Verringerung
der Auftreffgeschwindigkeit, und dies kann durchgeführt
werden durch Ausnutzen des verfügbaren Öls zur Verlangsa
mung der Bewegung des Ankers und des Sitzventilgliedes.
Unglücklicherweise sind Lösungen für dieses Problem des
wahrgenommenen Geräusches, die nicht die Kaltstartfähig
keiten des Motors unterminieren oder die Einspritzvor
richtungsleistung bei höheren Betriebszuständen untermi
nieren, oft nicht fassbar.
Ein früheres US-Patent von Caterpillar, Inc. von Ausman
und anderen lehrt und bespricht gewisse Dinge, die sich
auf die Dämpfung der Bewegung von Öl gesteuerten Ventilen
in hydraulisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtun
gen beziehen. Ausman und andere haben erkannt, daß eine
Ölmenge oft verschoben werden muß, wenn sich das Ventil
von einer Position zur anderen bewegt. Obwohl Ausman und
andere nicht das Thema des Geräusches im Leerlauf oder in
irgendeinem anderen Betriebszustand besprochen haben, ha
ben sie erkannt, daß die Ventilbewegung durch Beschrän
kung der Verschiebung des Öls gedämpft werden könnte, die
auftritt, wenn sich das Ventil von einer Position zur an
deren bewegt. Ausman und andere haben sich scheinbar da
hingehend ausgerichtet, daß sie ein ausreichendes Dämp
fungsausmaß vorsehen, um übermäßiges Zurückspringen zu
verhindern, wenn das Ventilglied auf seinen Sitz trifft,
anstatt auf Strategien zur Verringerung des Geräusches,
welches von einem solchen Stoß erzeugt wird. Um die Fä
higkeit zum Kaltstart eines Motors beizubehalten, lehren
Ausman und andere eine Struktur, die sicherstellt, daß
nahezu das gesamte Dämpfungsöl in dem Ankerhohlraum die
Möglichkeit hat, abzulaufen, wenn der Motor abgeschaltet
wird. Tatsächlich lehren Ausman und andere insbesondere
eine Struktur, die verhindert, daß hochviskoses Öl in den
Ankerhohlraum während Kaltstartzuständen eintritt, wo die
Dämpfung stattfindet. Während Ausman und andere einige
der Merkmale anschneiden, die für die vorliegende Erfin
dung relevant sind, erkennen sie jedoch kein Problem,
welches mit dem Einspritzvorrichtungsgeräusch bei Leer
laufzuständen assoziiert ist, noch sehen sie irgendeine
Lehre vor, die bezüglich der Reduzierung des Einspritz
vorrichtungsgeräusches in seinem gesamten Betriebsbereich
angewandt werden könnte, während die Fähigkeit des Motors
zum Kaltstart beibehalten wird:
Die vorliegende Erfindung ist auf diese und andere Pro
bleme gerichtet, die mit dem Einspritzvorrichtungsge
räusch und der Kaltstartfähigkeit assoziiert sind.
Ein elektronisch gesteuertes Ölventil weist einen Ventil
körper mit einer Oberseite und einer Unterseite auf, die
teilweise einen Ankerhohlraum definieren. Der Ventilkör
per definiert auch einen Strömungsmittelverschiebungs
durchlaß, der von der Oberseite und der Unterseite ge
trennt ist, und der sich zwischen dem Ankerhohlraum und
einem Niederdruckgebiet erstreckt. Ein Elektromagnet, der
einen Anker aufweist, ist in dem Ankerhohlraum positio
niert. Ein Ventilglied ist an dem Anker angebracht, und
ist in dem Ventilkörper zwischen einer ersten Position
und einer zweiten Position bewegbar. Der Ankerhohlraum
nimmt an Volumen ab, wenn sich das Ventilglied zu seiner
ersten Position hin bewegt. Eine Ölmenge wird in dem An
kerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittel
verschiebungsdurchlaß gehalten, jedoch über der Untersei
te. Das elektronisch gesteuerte Ölventil findet bevorzugt
Anwendung als Steuerventil in einer hydraulisch betätig
ten Brennstoffeinspritzvorrichtung.
Fig. 1 ist eine geschnittene diagrammartige Seitenan
sicht einer hydraulisch betätigten elektronisch
gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtung ge
mäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine vergrößerte diagrammartige Seitenan
sicht des Teils der hydraulisch betätigten Vor
richtung, der Brennstoffeinspritzvorrichtung,
die in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Elektromagnetab
standshalter, der einen Teil eines Ankerhohl
raums gemäß eines Aspektes der vorliegenden Er
findung definiert.
Fig. 4 ist eine geschnittene Seitenansicht des Elek
tromagnetabstandshalters der Fig. 3 wie ent
lang der Schnittlinien A-A zu sehen.
Fig. 5 ist eine Draufsicht eines Elektromagnetab
standshalters gemäß des Patentes von Ausman und
anderen (5,375,576).
Fig. 6 ist eine geschnittene Seitenansicht des Elek
tromagnetabstandshalters von Ausman und anderen
wie entlang der Schnittlinien B-B zu sehen.
Fig. 7 ist eine Kurvendarstellung des Geräuschpegels
als eine Funktion des Motorbetriebszustandes
für die vorliegende Erfindung, weiter von einer
ungedämpften Brennstoffeinspritzvorrichtung und
der Brennstoffeinspritzvorrichtung von Ausman.
Mit Bezug auf die Fig. 1-4 sind hier verschiedene An
sichten einer hydraulisch betätigten elektronisch gesteu
erten Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 gemäß der vorlie
genden Erfindung gezeigt. Die Brennstoffeinspritzvorrich
tung 30 weist einen Einspritzvorrichtungskörper 31 auf,
der aus verschiedenen Komponenten aufgebaut ist, die an
einander in einer in der Technik wohlbekannten Weise an
gebracht sind und so positioniert sind, wie sie es gerade
vor einem Einspritzereignis wären. Das Betätigungsströ
mungsmittel kann in einen Hochdruckbetätigungsströmungs
mitteldurchlaß 32 fließen, der vom Einspritzvorrichtungs
körper 31 definiert wird, und zwar durch eine Hoch
druckölversorgüngsleitung 34 von der Quelle von Hoch
drucköl 33. Am Ende eines Einspritzereignisses kann Öl
aus einem Niederdruckdurchlaß 35 heraus fließen, der von
einem Einspritzvorrichtungskörper 31 definiert wird, und
zwar durch einen Ölablaufdurchlaß 37 in das Niedetdruck
strömungsmittelreservoir 36. Während eine Anzahl von un
terschiedlichen Strömungsmitteln als Betätigungsströ
mungsmittel verwendet werden könnte, verwendet die vor
liegende Erfindung vorzugsweise Motorschmieröl. Brenn
stoff, wie beispielsweise destillierter Dieselbrennstoff,
kann in den Einspritzvorrichtungskörper 31 von einer
Brennstoffquelle 39 durch eine Brennstoffversorgungslei
tung 40 in den Brennstoffeinlaß 38 fließen. Die Brenn
stoffeinspritzvorrichtung 30 wird in Betrieb durch ein
Ölventil 50 gesteuert, welches einen Elektromagneten 51
aufweist, der an dem Einspritzvorrichtungskörper 31 durch
eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 52 angebracht ist.
Der Elektromagnet 51 weist einen Anker 53 auf, der inner
halb eines Ankerhohlraums 80 positioniert ist. Eine Ober
seite 82 und eine Unterseite 81 des Einspritzvorrich
tungskörpers 31 definieren teilweise den Ankerhohlraum
80. Zusätzlich wirkt ein Abstandshalter 10, der eine Ein
kerbung 16 definiert, dahingehend, daß er teilweise den
Ankerhohlraum 80 definiert. Der Abstandshalter 10 defi
niert auch eine Anzahl von Befestigungsmittelbohrungen
15, durch die Bolzen bzw. Schrauben während der Montage
der Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 hindurchgehen. Ein
Sitzventilglied 54 ist an dem Anker 53 durch Befesti
gungsmittel 55 angebracht und bewegt sich innerhalb einer
Sitzhülse 90. Eine Sitzscheibe 91 ist über der Sitzhülse
90 positioniert und wirkt als Abstandshalter, der ord
nungsgemäß die Sitzhülse 90 positioniert. Eine O-Ring-
Dichtung 92 ist in einem ringförmigen Spielgebiet 95 po
sitioniert, welches zwischen der Sitzhülse 90 und dem Öl
ventil 50 gelegen ist. Die O-Ring-Dichtung 92 wirkt da
hingehend, daß sie im wesentlichen die Strömungsmittel
verbindung zwischen dem Ankerhohlraum 80 und einem Steu
erdurchlaß 59 blockiert, der von dem Einspritzvorrich
tungskörper 31 definiert wird. Das Sitzventilglied 54 ist
innerhalb der Sitzhülse 90 zwischen einem Hochdrucksitz
58 und einem Niederdrucksitz 57 bewegbar.
Das Sitzventilglied 54 ist zu dem Hochdrucksitz 58 hin
durch eine Vorspannfeder 56 vorgespannt. Wenn das Sitz
ventil 54 auf dem Hochdrucksitz 58 sitzt, kann Nieder
druckbetätigungsströmungsmittel, welches in einem Steuer
durchlaß 59 enthalten ist, aus der Brennstoffeinspritz
vorrichtung 30 durch den Niederdruckdurchlaß 35 in das
Niederdruckreservoir 36 austreten. Wenn der Elektromagnet
51 aktiviert wird, zieht der Anker 53 das Sitzventilglied
54 zum Niederdrucksitz 57 hin und zwar gegen die Wirkung
der Vorspannfeder 56. Wenn das Sitzventilglied 54 auf dem
Niederdrucksitz 57 sitzt, kann Hochdruckbetätigungsströ
mungsmittel in den Steuerdurchlaß 59 über den Hochdruck
betätigungsströmungsmitteldurchlaß 32 fließen. Wenn das
Sitzventilglied 54 zu dem Niederdrucksitz 57 hin gezogen
wird, nimmt der Ankerhohlraum 80, der eine Ölmenge auf
oder über einem Restölpegel 88 enthält, bezüglich des Vo
lumens ab.
Der Ankerhohlraum 80 ist strömungsmittelmäßig mit einem
Niederdruckgebiet 83 verbunden, welches außerhalb des
Einspritzvorrichtungskörpers 31 ist, und zwar durch ein
Paar von Strömungsmittelverschiebungsdurchlässen 13, 14'.
Der Restölpegel 88 ist unter den Strömungsmittelverschie
bungsdurchlässen 13, 14, jedoch über der Unterseite 81
des Einspritzvorrichtungskörpers 31. Die Strömüngsmittel
verschiebungsdurchlässe 13, 14 werden beide durch einen
Abstandshalter 10 definiert, und sind im wesentlichen be
züglich der Größe ähnlich, sind jedoch einander gegen
überliegend entlang einer gemeinsamen Mittellinie 21 ge
legen. Vorzugsweise sind die Strömungsmittelverschie
bungsdurchlässe 13, 14 ungefähr auf der Hälfte zwischen
der Oberseite 82 und der Unterseite 81 gelegen, und unge
fähr auf der Hälfte zwischen einer Oberseite 12 und einer
Unterseite 11 des Abstandshalters 10. Diese Anordnung ist
vorzuziehen, da wenn die Strömungsmittelverschiebungs
durchlässe 13, 14 zu nahe an der Unterseite 11 angeordnet
sind, zu viel Öl aus dem Ankerhohlraum 80 ablaufen kann,
um eine ausreichende Geräuschdämpfung bei niedrigen Mo
torbetriebszuständen vorzusehen, wenn die Dauer zwischen
den Einspritzereignissen lange ist. Wenn genauso die
Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe 13, 14 zu nahe an
der Oberseite 12 angeordnet sind, kann eine wesentliche
Ölmenge in dem Ankerhohlraum 80 eingeschlossen werden,
die die Kaltstartleistung der Brennstoffeinspritzvorrich
tung 30 behindern kann, und zwar wegen irgendwelchem ein
geschlossenen hochviskosen Öl beim Kaltstart.
Die Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe 13, 14 sollten
sich durch ein Paar von Seitenwänden 17, 18 des Abstands
halters 10 erstrecken, der ein Teil des Einspritzvorrich
tungskörpers 31 ist. Ein kleines Flussgebiet bzw. ein
kleiner Flussquerschnitt 19, der vorzugsweise bezüglich
der Form zylindrisch ist, und ein großes Flußgebiet 20'
sind in den Strömungsmittelverschiebungsdurchlässen 13,
14 vorgesehen. Die Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe
13, 14, und daher das kleine Flußgebiet 19 und das große
Flußgebiet 20, sollten bemessen sein, um in ausreichender
Weise den Strömungsmittelfluß zu beschränken, so daß das
Sitzventilglied 54 verlangsamt wird, wenn es sich dem
Niederdrucksitz 57 nähert, wenn die Viskosität des Öls,
welches innerhalb des Ankerhohlraums 80 enthalten ist,
gering ist, beispielsweise bei Nennbetriebszuständen. Je
doch sollten die Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe
13, 14, das kleine Flussgebiet 19 und das große Flußge
biet 20 auch bemessen sein, um im wesentlichen für den
Strömungsmittelfluß nicht einschränkend zu sein, so daß
Öl aus dem Ankerhohlraum 80 ablaufen kann, wenn der Motor
ausgeschaltet ist, und wenn die Viskosität des Öls wegen
der Abkühlung ansteigt. Aus diesen Gründen sollten die
Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe 13, 14 eine ge
steuerte Länge und ein kombiniertes Flussgebiet von weni
ger als ungefähr 2 Quadratmillimetern bei dieser Brenn
stoffeinspritzvorrichtungsanwendung haben.
Es sei bemerkt, daß die Größe und die Positionierung der
Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe 13, 14 aufgrund
der Orientierung der Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 in
einem Motor bestimmt worden sind. Wie in Fig. 1 ge
zeigt, ist die Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 tatsäch
lich am Motor in einem Winkel Θ angebracht, der bei die
ser beispielhaften Anwendung in der Größenordnung von
11 Grad liegt. Wenn jedoch die Brennstoffeinspritzvorrich
tung 30 in einem anderen Winkel zu verwenden ist, müssten
die Größe, die Positionierung und die Orientierung zusätz
lich zu der Anzahl der Strömungsmittelverschiebungsdurch
lässe 13, 14 erneut bewertet werden. Es gibt vier
Hauptfaktoren, die bei der Bestimmung von irgendeiner
Veränderung dieser Faktoren aufgrund der abwechselnden
Orientierung der Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 in ei
nem Motor verwendet werden sollten. Diese sind die tat
sächliche Orientierung der Brennstoffeinspritzvorrichtung
30 im Motor, die Fähigkeit der Strömungsmittelverschie
bungsdurchlässe, eine ausreichende Ölmenge beim Abschal
ten zu evakuieren bzw. Abzuleiten, um einen Kaltstart des
Motors zu ermöglichen, die Fähigkeit der Strömungsmittel
verschiebungsdurchlässe, eine ausreichende Ölmenge im An
kerhohlraum 80 bei Leerlaufzuständen zu halten, um die
erwünschte Dämpfung und Geräuschverringerung zu bewirken,
und um einen ausreichenden Strömungsmittelfluß aus den
Strömungsmittelverschiebungsdurchlässen zu gestatten, um
nicht beträchtlich die Leistung der Einspritzvorrichtung
30 bei Nennzuständen zu verhindern. Es sei bemerkt, daß
diese Primärfaktoren bewertet wurden, um die Anordnung
der Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe 13, 14 für den
Winkel Θ zu bestimmen, der in den Fig. 1 bis 4 ge
zeigt worden ist.
Mit Bezug auf die Fig. 5-6 ist ein Elektromagnetab
standshalter 100 gemäß des Patentes von Ausman und ande
ren gezeigt. Der Abstandshalter 100 von Ausman definiert
auch eine Oberseite 111 und eine Unterseite 112 genauso
wie eine Orientierungsführung 103, die vorgesehen ist, um
die korrekte Anordnung des Abstandshalters 100 in einer
Brennstoffeinspritzvorrichtung sicherzustellen. Der Ab
standshalter 100 definiert zwei Ablaufdurchlässe 113,
114, die von gegenüberliegenden Seitenwänden des Ab
standshalters 100 definiert werden. Anders als bei der
vorliegenden Erfindung sind die Ablaufdurchlässe 113, 114
vorzugsweise beim Ausman-Patent auf oder nahe der Unter
seite 112, um eine Evakuierung des gesamten Öls sicherzu
stellen, welches in dem Ankerhohlraum eingeschlossen ist,
und zwar beim Abschalten vor dem nächsten Kaltstart. Die
Ablaufdurchlässe 113, 114 von Ausman sind auch anders als
bei der vorliegenden Erfindung, und zwar dahingehend, daß
sie rechteckig in der Form sind. Die vorliegende Erfin
dung verwendet eine zylindrische Form für die Ablauf
durchlässe 13, 14 anstelle der rechteckigen Form der Ab
laufdurchlässe 113, 114, um eine engere Toleranz zu ge
statten, und um die Durchgängigkeit der Geräuschverringe
rung bei den einzelnen Brennstoffeinspritzvorrichtungen
zu verbessern. Beispielsweise können die zylindrischen
Ablaufdurchlässe 13, 14 der vorliegenden Erfindung auf
engere Toleranzen bearbeitet werden, als die rechteckigen
Ablaufdurchlässe 113, 114 und zwar wegen der Herstellart
der Ablaufdurchlässe 13, 14, die gebohrt» werden, anstelle
geprägt bzw. umgeformt zu werden, wie die Ablaufdurchläs
se von Ausman. Weiterhin gibt es sowohl aufgrund der Her
stellweise als auch aufgrund der zylindrischen Form der
Ablaufdruchlässe 13, 14 eine größere Konsistenz bzw.
Übereinstimmung unter den Brennstoffeinspritzvorrichtun
gen, die zu einer größeren Gesamtverringergung des Geräu
sches in einem Motor führen wird.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 weist der Einspritzvor
richtungskörper 31 auch einen Kolben 62 auf, der sich
zwischen einer oberen Position, wie gezeigt, und einer
unteren vorgeschobenen Position bewegen kann. Der Kolben
62 ist zu seiner oberen Position durch eine Rückstellfeder
64 vorgespannt. Mit dem Kolben 62 ist ein Stößel 65 ver
bunden. Wie beim Kolben 62 ist der Stößel 65 in seine
obere Position durch die Rückstellfeder 64 vorgespannt.
Der Kolben 62 fährt aufgrund der Hydraulikdruckkraft nach
vorne, die auf eine Hydraulikoberfläche 63 ausgeübt wird,
die den Strömungsmitteldruck im Steuerdurchlaß 59 ausge
setzt ist. Wenn der Kolben 62 beginnt, vorzufahren, fährt
der Stößel 65 in entsprechender Weise vor, und wirkt als
Hydraulikmittel zum Unter-Druck-Setzen des Brennstoffes
innerhalb der Brennstoffeinspritzvorrichtung 30. Der Ein
spritzvorrichtungskörper 31 und der Stößel 65 definieren
eine Brennstoffdruckkammer 66, die mit dem Brennstoffein
laß 38 über ein Rückschlagventil 73 verbunden ist. Wenn
der Stößel 65 zu seiner oberen Position zurückkehrt, wird
Brennstoff in die Brennstoffdruckkammer 66 über das Rück
schlagventil 73 gezogen. Während eines Einspritzereignis
ses, wenn sich der Stößel 65 zu seiner unteren Position
hin bewegt, wird das Rückschlagventil 73 geschlossen, und
der Stößel 65 kann dahingehend wirken, daß er den Brenn
stoff innerhalb der Brennstoffdruckkammer 66 komprimiert.
Die Brennstoffdruckkammer 66 ist strömungsmittelmäßig mit
einem Düsenauslaß 68 über einen Düsenversorgungsdurchlaß
67 verbunden. Ein Nadelventilglied 70 ist bewegbar in dem
Einspritzvorrichtungskörper 31 montiert, und zwar zwi
schen einer ersten Position, in der der Düsenauslaß 68
offen ist, und einer unteren zweiten Position, in der der
Düsenauslaß 68 blockiert ist. Das Nadelventilglied 70 ist
mechanisch zu seiner nach unten gerichteten geschlossenen
Position durch eine Vorspannfeder 71 vorgespannt. Die
Stärke der Nadelvorspannfeder 71 definiert einen Venti
löffnungsdruck. Wenn der Druck, der auf eine hydraulische
Öffnungsoberfläche des Nadelventilgliedes 70 ausgeübt
wird, den Ventilöffnungsdruck überschreitet, ist der
Druck dann ausreichend, um das Nadelventilglied 70 gegen
die Wirkung der Nadelvorspannfeder 71 zu bewegen, um den
Düsenauslaß 68 zu öffnen. Der Brennstoff innerhalb der
Brennstoffdruckkammer 66 darf dann durch den Düsenversor
gungsdurchlaß 67 und aus dem Düsenauslaß 68 in den Brenn
raum fließen. Am Ende des Einspritzereignisses, wenn der
Brennstoffdruck innerhalb der Brennstoffdruckkammer 66
unter einen Ventilverschlussdruck fällt, kehrt das Nadel
ventilglied 70 zu seiner vorgespannten Position zurück,
was den Düsenauslaß 68 verschließt und den Brennstofffluß
in den Brennraum beendet.
Vor dem Start eines Einspitzereignisses hält der niedrige
Druck in der Brennstoffdruckkammer 66 an, und der Steuer
durchlaß 59 ist zum Niederdruckdurchlaß 35 hin offen, der
Kolben 62 und der Stößel 65 sind in ihren jeweiligen obe
ren Positionen, und das Nadelventilglied 70 ist in seiner
aufgesetzten Position, die den Düsenauslaß 68 schließt.
Das Einspritzereignis wird eingeleitet durch Aktivierung
des Elektromagneten 51. Wenn der Elektromagnet 51 akti
viert wird, zieht der Anker 53 das Sitzventilglied 54 weg
vom Hochdrucksitz 58 und gegen die Wirkung der Vorspann
feder 56. Die Bewegung des Sitzventilgliedes 54 zum Nie
derdrucksitz 57 hin schließt den Steuerdurchlaß 59 zum
Niederdruckdurchlaß 35 und öffnet ihn zum Hochdruckbetä
tigungsströmungsmitteldurchlaß 32. Betätigungsströmungs
mittel kann nun in den Steuerdurchlaß 50 von der Quelle
von Hochdrucköl 33 über die Hochdruckölversorgungsleitung
34 fließen. Es sei daran erinnert, daß während eine Viel
zahl von Strömungsmitteln als Betätigungsströmungsmittel
verwendet werden könnte, die vorliegende Erfindung Motor
schmieröl verwendet.
Das Auftreffen des Sitzventilgliedes 54 auf dem Nieder
drucksitz 57 erzeugt ein klickendes Geräusch, welches
nicht von den anderen Motorgeräuschen bei Leerlaufzustän
den übertönt wird. Während dieses Geräusch kein Lei
stungsproblem darstellt, welches mit der Brennstoffein
spritzvorrichtung 30 assoziiert ist, wird es manchmal als
solches wahrgenommen. Die vorliegende Erfindung nutzt das
Betätigungsströmungsmittel aus, welches in den Ankerhohl
raum 80 wandert, um dieses Geräusch bei Leerlaufbetriebs
zuständen zu dämpfen. Wenn das Sitzventilglied 54 sich
zum Niederdrucksitz 57 hin bewegt, kann eine gewisse Öl
menge nach oben in den Ankerhohlraum 80 durch das ring
förmige Spielgebiet 95 zwischen dem Sitzventilglied 54
und der Sitzhülse 90 fließen. Strömungsmittelverschie
bungsdurchlässe 13, 14 werden vertikal in dem Abstands
halter 10 entlang der Mittellinie 21 angeordnet, um zu
gestatten, daß eine adäquate Ölmenge in dem Ankerhohlraum
80 bleibt, um das klickende Geräusch zu dämpfen, und zwar
auch während der verlängerten Dauer zwischen den Ein
spritzereignissen, was Leerlaufbetriebszustände anzeigt.
Die Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe 13, 14 sind
auch bemessen, um ausreichend einschränkend zu sein, um
eine adäquate Dämpfung zu erreichen, wenn die Ölviskosi
tät niedrig ist, während sie bemessen sind, um ausrei
chend nicht einschränkend zu sein, um einen adäquaten Öl
ablauf aus dem Ankerhohlraum 80 zu gestatten, wenn die
Ölviskosität hoch ist. In dieser Weise sieht die vorlie
gende Erfindung eine adäquate Ableitung während Nennzu
ständen vor, um zu verhindern, daß die Leistung untermi
niert wird, genauso wie sie einen adäquaten Ablauf nach
dem Motorabschalten vorsieht, um nicht den Kaltstart zu
behindern.
Wenn man zum Einspritzereignis zurückkehrt, beginnt der
Druck innerhalb des Steuerdurchlasses 59 anzusteigen, und
zwar aufgrund des Hochdrucköls, welches in den Steuer
durchlaß 59 von dem Hochdruckbetätigungsströmungsmittel
durchlaß 32 fließt, was einen Anstieg des Druckes verur
sacht, der auf den Kolben 62 wirkt. Der Druckanstieg in
nerhalb des Steuerdurchlasses 59 beginnt, den Kolben 62
zu seiner unteren Position hin zu bewegen, und zwar gegen
die Vorspannung der Rückstellfeder 64. Die Abwärtsbewe
gung des Kolbens 62 bewegt den Stößel 65 gegen die Vor
spannung der Rückstellfeder 64, was das Rückschlagventil
73 verschließt und den Druck des Brennstoffes innerhalb
der Brennstoffdruckkammer 66 und des Düsenversorgungs
durchlasses 67 anhebt. Der steigende Druck des Brennstof
fes innerhalb des Düsenversorgungsdurchlasses 67 wirkt auf
das Nadelventilglied 70. Wenn der auf das Nadelventil
glied 70 ausgeübte Druck einen Ventilöffnungsdruck über
steigt, wird dies gegen die Wirkung der Nadelvorspannfe
der 71 angehoben, und es wird gestattet, daß Brennstoff
in die Brennkammer vom Düsenauslaß 68 sprüht.
Kurz bevor die erwünschte Brennstoffmenge eingespritzt
worden ist, wird der Elektromagnet 51 deaktiviert, um das
Einspritzereignis zu beenden. Das Sitzventilglied 54
kehrt zum Hochdrucksitz 58 unter der Wirkung der Vor
spannfeder 56 zurück. Der Steuerdurchlaß 59 wird von ei
ner Strömungsmittelverbindung mit der Hochdruckölquelle
33 abgeschlossen, was einen Druckabfall innerhalb des
Steuerdurchlasses 59 zur Folge hat, was einen entsprechen
den Abfall des Druckes zur Folge hat, der auf den Kolben
62 wirkt. Der Druckabfall bewirkt, daß der Kolben 62 und
der Stößel 65 ihren Abwärtshub stoppen. Da der Stößel 65
sich nicht länger abwärtsbewegt, beginnt der Brennstoff
druck innerhalb der Brennstoffdruckammer 66 abzufallen.
Wenn der Druck dieses Brennstoffes unter den Ventilöff
nungsdruck fällt, wird das Nadelventilglied 70 von der
Nadelvorspannfeder 71 zu seiner unteren Position hin ge
drückt, um den Düsenauslaß 68 zu schließen und das Ein
spritzereignis zu beenden.
Zwischen den Einspritzereignissen beginnen verschiedene
Komponenten des Einspritzvorrichtungskörpers 31, sich in
Vorbereitung für das nächste Einspritzereignis zurückzu
setzen. Da der Druck, der auf den Kolben 62 wirkt, gefal
len ist, bewegt die Rückstellfeder 64 den Kolben 62 und
den Stößel 65 zurück in ihre jeweiligen oberen Positio
nen. Die Rückbewegung des Verstärkerkolbens 62 drückt das
Betätigungsströmungsmittel aus dem Steuerdurchlaß 59
durch den Niederdruckdurchlaß 35 und den Ölablaufdurchlaß
37 in das Niederdruckreservoir 36 zur Rückzirkulation.
Die Rückzugsbewegung des Stößels 65 bewirkt, daß Brenn
stoff vom Brennstoffeinlaß 38 in die Brennstoffdruckkam
mer 66 durch die Brennstoffversorgungsleitung 40 über das
Rückschlagventil 73 gezogen wird.
Die vorliegende Erfindung kann besser das klickende Ge
räusch dämpfen, welches vom Aufsetzen des Sitzventil
glieds 54 während Leerlaufbetriebszuständen erzeugt wird,
als frühere Brennstoffeinspritzvorrichtungen, wie bei
spielsweise die Brennstoffeinspritzvorrichtung von Aus
man, und zwar auf eine Vielzahl von Arten (Fig. 7). Er
stens verwendet die vorliegende Erfindung zylindrische
Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe im Gegensatz zu
den rechteckigen Ablaufdurchlässen in der Brennstoffein
spritzvorrichtung von Ausman. Zylindrische Durchlässe
können mit einer sehr engen Toleranz herstellt werden,
anders als die rechteckigen Durchlässe, was nicht nur die
Dämpfung der einzelnen Brennstoffeinspritzvorrichtungen
verbessern wird, sondern auch zu einer größeren Überein
stimmung der Dämpfung unter den Brennstoffeinspritzvor
richtungen führen wird. Weiterhin sind die Strömungsmit
telverschiebungsdurchlässe der vorliegenden Erfindung
vertikal über der Unterseite des Ankerhohlraums an einer
derartigen Stelle gelegen, daß genügend Öl im Ankerhohl
raum 80 während Leerlaufbetriebszuständen bleiben kann,
um wirkungsvoll das Geräusch zu dämpfen, welches von dem
Sitzventilglied 54 erzeugt wird, während immer noch ver
hindert wird, daß zu viel Öl in dem Ankerhohlraum 80 wäh
rend Nennzuständen eingeschlossen wird. Zusätzlich ge
statten die Größe und Lage der Ablaufdurchlässe 13, 14
einen adäquaten Ablauf, um die Kaltstartfähigkeit beizu
behalten. Weiterhin kann wegen der Symmetrie entlang der
Mittellinie 21 der bei der vorliegenden Erfindung verwen
dete Abstandshalter in einer Brennstoffeinspritzvorrich
tung entweder mit der rechten Seite oben oder umgekehrt
eingebaut werden, und zwar ohne Effekt auf die Geräusch
verringerung oder die Kaltstartfunktion der Ablaufdurch
lässe 13, 14. Dies steht im Gegensatz zu dem Abstandshal
ter, der bei dem Ausman-Patent verwendet wurde, der mit
den Ablaufdurchlässen 113, 114 am Boden eingesetzt werden
sollte, um eine ordnungsgemäße Leistung beim Kaltstart
sicherzustellen.
Es wurde eine Reihe von Tests ausgeführt, um die Form und
Lage der Ablaufdurchlässe 13, 14 zu bestimmen. Bei einem
ersten Satz von Tests wurde ein Beschleunigungsmesser an
dem Ölventil angebracht, und die Größe der Ablaufdurch
lässe 13, 14 wurde verringert, bis ein weniger starker
Stoß und eine größere Dauer zwischen den Stößen des Sitz
ventilgliedes 54 auf dem Niederdrucksitz 57 gemessenen
wurde. Ein weiter Satz von Tests wurde ausgeführt, wo die
Größe der Ablaufdurchlässe 13, 14 verringert wurde, bis
eine 50%ige Verringerung des Geräusches gemessen wurde.
Während dieser ersten zwei Sätze von Tests wurden die Ab
laufdurchlässe 13, 14 aus einem gleichförmig kleinem
Flußgebiet über ihre gesamte Länge zusammengesetzt. Ein
dritter Test wurde ausgeführt, um zu bestimmen, ob die
Brennstoffeinspritzvorrichtung ausreichend beim Kaltstart
mit diesen neuerlich bezüglich der Größe verringerten Ab
laufdurchlässen 13, 14 arbeiten würde. Dieser Test war
anfänglich nicht erfolgreich, jedoch zeigte ein weiterer
Test, daß das Hinzufügen des Teils mit großem Flußquer
schnitt der Ablaufdurchlässe 13, 14 es der Brennstoffein
spritzvorrichtung gestatten würde, zufriedenstellend bei
Kaltstartzuständen zu arbeiten, und zwar durch Verkürzung
der effektiven Flußbegrenzung, während immer noch das er
wünschte Ausmaß der Dämpfung und der Geräuschverringerung
vorgesehen wird.
Bei der vorliegenden Erfindung könnte, da die Dämpfung
besonders empfindlich auf den Teil der Ablaufdurchlässe
13, 14 mit kleinem Flußquerschnitt ist, der Abschnitt mit
großem Flußquerschnitt hinzugefügt werden, um das Ablau
fen zu verbessern, und zwar aus Betrachtungen bezüglich
des Kaltstarts, ohne die erwünschte Geräuschverringerung
zu unterminieren. Es sollte jedoch wiederholt werden, daß
die Ergebnisse dieser Tests für die Tatsache veranschau
lichend sind, daß die Ablaufdurchlässe 13, 14 nicht nur
auf ihr Flußgebiet bzw. auf ihren Flußquerschnitt und die
Länge empfindlich sind, sondern auch auf den Orientie
rungswinkel Θ. Wenn daher die vorliegende Erfindung in
einer Vorrichtung vorgesehen wird, die in einem anderen
Winkel zu verwenden ist als in dem veranschaulichten Win
kel von 11 Grad, müssen ähnliche Tests ausgeführt werden,
wie die oben beschriebenen, um den korrekten Flußquer
schnitt, die Länge und die Positionierung der Ablauf
durchlässe 13, 14 zu bestimmen.
Es sei bemerkt, daß die obige Beschreibung nur vorgesehen
ist, um die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu veran
schaulichen, und in keiner Weise den potentiellen Umfang
der vorliegenden Erfindung einschränken soll. Es sei bei
spielsweise bemerkt, daß die Anzahl und Positionierung
der Strömungsmittelverschiebungsdurchlässe als Ergebnis
einer alternativen vertikalen oder horizontalen Anordnung
der Brennstoffeinspritzvorrichtung im Motor verändert
werden. Somit könnten verschiedene Modifikationen vorge
nommen werden ohne vom beabsichtigten Umfang und Kern der
vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie von den Ansprü
chen unten definiert.
Claims (20)
1. Elektronisch gesteuertes Ölventil, welches folgendes
aufweist:
einen Ventilkörper, der eine Oberseite und eine Un terseite aufweist; die teilweise einen Ankerhohlraum definieren, und die weiter einen Strömungsmittelver schiebungsdurchlaß definieren, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwi schen dem Ankerhohlraum und einem Niederdruckgebiet erstreckt;
einen Elektromagneten, der einen Anker aufweist, der in dem Ankerhohlraum positioniert ist;
ein Ventilglied, welches an dem Anker angebracht ist und in dem Ventilkörper zwischen einer ersten Posi tion und einer zweiten Position bewegbar ist;
wobei der Ankerhohlraum bezüglich des Volumens ab nimmt, wenn sich das Ventilglied zu der ersten Posi tion hin bewegt; und
eine Ölmenge in dem Ankerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß je doch über der Unterseite.
einen Ventilkörper, der eine Oberseite und eine Un terseite aufweist; die teilweise einen Ankerhohlraum definieren, und die weiter einen Strömungsmittelver schiebungsdurchlaß definieren, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwi schen dem Ankerhohlraum und einem Niederdruckgebiet erstreckt;
einen Elektromagneten, der einen Anker aufweist, der in dem Ankerhohlraum positioniert ist;
ein Ventilglied, welches an dem Anker angebracht ist und in dem Ventilkörper zwischen einer ersten Posi tion und einer zweiten Position bewegbar ist;
wobei der Ankerhohlraum bezüglich des Volumens ab nimmt, wenn sich das Ventilglied zu der ersten Posi tion hin bewegt; und
eine Ölmenge in dem Ankerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß je doch über der Unterseite.
2. Ölventil nach Anspruch 1, wobei der Strömungsmittel
verschiebungsdurchlaß ungefähr auf der. Hälfte zwi
schen der Oberseite und der Unterseite gelegen ist.
3. Ölventil nach Anspruch 1, wobei ein Teil des Strö
mungsmittelverschiebungsdurchlasses, der seinen
kleinsten Flußquerschnitt hat, eine zylindrische
Form hat.
4. Ölventil nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper ei
ne Seitenwand hat; und
wobei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß sich
durch die Seitenwand erstreckt und einen Abschnitt
mit großem Flußquerschnitt hat und einen Abschnitt
mit kleinem Flußquerschnitt aufweist.
5. Ölventil nach Anspruch 1, wobei der Strömungsmittel
verschiebungsdurchlaß ausreichend für einen Strö
mungsmittelfluß einschränkend ist, so daß das Ven
tilglied verlangsamt wird, wenn es sich der ersten
Position nähert, wenn eine Viskosität des Öls gering
ist; und
wobei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß aus
reichend nicht einschränkend für einen Strömungsmit
telfluß ist, so daß das Öl aus dem Ankerhohlraum ab
laufen kann, wenn die Viskosität hoch ist.
6. Ölventil nach Anspruch 1, wobei der Strömungsmittel
verschiebungsdurchlaß ungefähr auf der Hälfte zwi
schen der Oberseite und der Unterseite gelegen ist;
wobei der Ventilkörper eine Seitenwand hat;
wobei sich der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß durch die Seitenwand erstreckt und einen Abschnitt mit großem Flußquerschnitt und einen Abschnitt mit kleinem Flußquerschnitt aufweist; und
wobei der Abschnitt mit kleinem Flußquerschnitt eine zylindrische Form hat.
wobei der Ventilkörper eine Seitenwand hat;
wobei sich der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß durch die Seitenwand erstreckt und einen Abschnitt mit großem Flußquerschnitt und einen Abschnitt mit kleinem Flußquerschnitt aufweist; und
wobei der Abschnitt mit kleinem Flußquerschnitt eine zylindrische Form hat.
7. Ölventil nach Anspruch 1, wobei der Strömungsmittel
verschiebungsdurchlaß ein erster Strömungsmittelver
schiebungsdurchlaß ist; und
wobei der Ventilkörper einen zweiten Strömungsmit
telverschiebungsdurchlaß definiert, der im wesentli
chen identisch mit dem ersten Strömungsmittelver
schiebungsdurchlaß ist, jedoch gegenüberliegend ist.
8. Elektronisch gesteuerte, hydraulisch betätigte Vor
richtung, die folgendes aufweist:
einen Ventilkörper, der einen Hochdruckdurchlaß, ei nen Niederdruckdurchlaß und einen Steuerdurchlaß de finiert, und der eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die teilweise einen Ankerhohlraum definie ren, und die weiter einen Strömungsmittelverschie bungsdurchlaß definieren, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwischen dem Ankerhohlraum und einem Niederdruckgebiet er streckt;
wobei der Hochdruckdurchlaß strömungsmittelmässig mit der Quelle von Hochdrucköl verbunden ist, und wobei der Niederdruckdurchlaß strömungsmittelmässig mit einem Niederdruckölreservoir verbunden ist;
einen Elektromagnet, der einen Anker aufweist, der in dem Ankerhohlraum positioniert ist;
ein Ventilglied, welches an dem Anker angebracht ist und in dem Ventilkörper bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der der Hochdruckdurchlaß zu dem Steuerdurchlaß hin offen ist, und einer zweiten Po sition, in der der Niederdruckdurchlaß zu dem Steu erdurchlaß hin offen ist;
wobei der Ankerhohlraum bezüglich des Volumens ab nimmt, wenn sich das Ventilglied zu der ersten Posi tion hin bewegt; und
eine Ölmenge in dem Ankerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß je doch über der Unterseite; und
einen bewegbaren Kolben mit einer Hydraulikoberflä che, die dem Strömungsmitteldruck in dem Steuer durchlaß ausgesetzt ist.
einen Ventilkörper, der einen Hochdruckdurchlaß, ei nen Niederdruckdurchlaß und einen Steuerdurchlaß de finiert, und der eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die teilweise einen Ankerhohlraum definie ren, und die weiter einen Strömungsmittelverschie bungsdurchlaß definieren, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwischen dem Ankerhohlraum und einem Niederdruckgebiet er streckt;
wobei der Hochdruckdurchlaß strömungsmittelmässig mit der Quelle von Hochdrucköl verbunden ist, und wobei der Niederdruckdurchlaß strömungsmittelmässig mit einem Niederdruckölreservoir verbunden ist;
einen Elektromagnet, der einen Anker aufweist, der in dem Ankerhohlraum positioniert ist;
ein Ventilglied, welches an dem Anker angebracht ist und in dem Ventilkörper bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der der Hochdruckdurchlaß zu dem Steuerdurchlaß hin offen ist, und einer zweiten Po sition, in der der Niederdruckdurchlaß zu dem Steu erdurchlaß hin offen ist;
wobei der Ankerhohlraum bezüglich des Volumens ab nimmt, wenn sich das Ventilglied zu der ersten Posi tion hin bewegt; und
eine Ölmenge in dem Ankerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß je doch über der Unterseite; und
einen bewegbaren Kolben mit einer Hydraulikoberflä che, die dem Strömungsmitteldruck in dem Steuer durchlaß ausgesetzt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein Teil des
Strömungsmittelverschiebungsdurchlasses, der seinen
kleinsten Flußquerschnitt hat, eine zylindrische
Form hat.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Ventilkörper
eine Seitenwand hat; und
wobei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß sich
durch die Seitenwand erstreckt und einen Abschnitt
mit großem Flußquerschnitt hat und einen Abschnitt
mit kleinem Flußquerschnitt aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Strömungs
mittelverschiebungsdurchlaß ungefähr auf der Hälfte
zwischen der Oberseite und der Unterseite gelegen
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Strömungs
mittelverschiebungsdurchlaß ausreichend für einen
Strömungsmittelfluß einschränkend ist, so daß das
Ventilglied verlangsamt wird, wenn es sich der er
sten Position nähert, wenn eine Viskosität des Öls
gering ist; und
wobei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß aus
reichend nicht einschränkend für einen Strömungsmit
telfluß ist, so daß das Öl aus dem Ankerhohlraum ab
laufen kann, wenn die Viskosität hoch ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 wobei der Strömungsmit
telverschiebungsdurchlaß ein erster Strömungsmittel
verschiebungsdurchlaß ist; und
wobei der Ventilkörper einen zweiten Strömungsmit
telverschiebungsdurchlaß definiert, der im wesentli
chen identisch mit dem ersten Strömungsmittelver
schiebungsdurchlaß ist, jedoch gegenüberliegend ist.
14. Hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrich
tung, die folgendes aufweist:
einen Einspritzvorrichtungskörper, der einen Hoch druckdurchlaß, einen Niederdruckdurchlaß, einen Steuerdurchlaß, einen Brennstoffeinlaß und einen Dü senauslaß definiert, und der eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die teilweise einen Ankerhohl raum definieren, und die weiter einen Strömungsmit telverschiebungsdurchlaß definieren, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwischen dem Ankerhohlraum und einem Nieder druckgebiet erstreckt;
wobei der Hochdruckdurchlaß strömungsmittelmäßig mit der Quelle von Hochdrucköl verbunden ist, und wobei der Niederdruckdurchlaß strömungsmittelmäßig mit ei nem Niederdruckölreservoir verbunden ist;
einen Elektromagneten, der einen Anker aufweist, der in dem Ankerhohlraum positioniert ist;
ein Ventilglied, welches an dem Anker angebracht ist und in dem Einspritzvorrichtungskörper bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der der Hoch druckdurchlaß zu dem Steuerdurchlaß hin offen ist, und einer zweiten Position, in der der Niederdruck durchlaß zu dem Steuerdurchlaß hin offen ist;
wobei der Ankerhohlraum bezüglich des Volumens ab nimmt, wenn sich das Ventilglied zu der ersten Posi tion hin bewegt;
eine Ölmenge in dem Ankerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß je doch über der Unterseite; und
einen bewegbaren Kolben, der in dem Einspritzvor richtungskörper positioniert ist, und zwar mit einer Hydraulikoberfläche, die dem Druck in dem Steuer durchlaß ausgesetzt ist.
einen Einspritzvorrichtungskörper, der einen Hoch druckdurchlaß, einen Niederdruckdurchlaß, einen Steuerdurchlaß, einen Brennstoffeinlaß und einen Dü senauslaß definiert, und der eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die teilweise einen Ankerhohl raum definieren, und die weiter einen Strömungsmit telverschiebungsdurchlaß definieren, der von der Oberseite und der Unterseite getrennt ist, und der sich zwischen dem Ankerhohlraum und einem Nieder druckgebiet erstreckt;
wobei der Hochdruckdurchlaß strömungsmittelmäßig mit der Quelle von Hochdrucköl verbunden ist, und wobei der Niederdruckdurchlaß strömungsmittelmäßig mit ei nem Niederdruckölreservoir verbunden ist;
einen Elektromagneten, der einen Anker aufweist, der in dem Ankerhohlraum positioniert ist;
ein Ventilglied, welches an dem Anker angebracht ist und in dem Einspritzvorrichtungskörper bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der der Hoch druckdurchlaß zu dem Steuerdurchlaß hin offen ist, und einer zweiten Position, in der der Niederdruck durchlaß zu dem Steuerdurchlaß hin offen ist;
wobei der Ankerhohlraum bezüglich des Volumens ab nimmt, wenn sich das Ventilglied zu der ersten Posi tion hin bewegt;
eine Ölmenge in dem Ankerhohlraum auf einem Niveau unter dem Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß je doch über der Unterseite; und
einen bewegbaren Kolben, der in dem Einspritzvor richtungskörper positioniert ist, und zwar mit einer Hydraulikoberfläche, die dem Druck in dem Steuer durchlaß ausgesetzt ist.
15. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 14, wo
bei ein Teil des Strömungsmittelverschiebungsdurch
lasses, der seinen kleinsten Flußquerschnitt hat,
eine zylindrische Form hat.
16. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 15, wo
bei der Einspritzvorrichtungskörper eine Seitenwand
hat; und
wobei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß sich
durch die Seitenwand erstreckt und einen Abschnitt
mit großem Flußquerschnitt hat und einen Abschnitt
mit kleinem Flußquerschnitt aufweist.
17. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 16, wo
bei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß unge
fähr auf der Hälfte zwischen der Oberseite und der
Unterseite gelegen ist.
18. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 17, wo
bei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß ausrei
chend für einen Strömungsmittelfluß einschränkend
ist, so daß das Ventilglied verlangsamt wird, wenn
es sich der ersten Position nähert, wenn eine Visko
sität des Öls gering ist; und
wobei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß aus
reichend nicht einschränkend für einen Strömungsmit
telfluß ist, so daß das Öl aus dem Ankerhohlraum ab
laufen kann, wenn die Viskosität hoch ist.
19. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 18, wo
bei der Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß ein er
ster Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß ist; und
wobei der Einspritzvorrichtungskörper einen zweiten
Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß definiert, der
im wesentlichen identisch mit dem ersten Strömungs
mittelverschiebungsdurchlaß ist, jedoch gegenüber
liegend ist.
20. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 19, wo
bei der erste Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß
und der zweite Strömungsmittelverschiebungsdurchlaß
einen kombinierten Flußquerschnitt von weniger als
ungefähr 2 Quadratmillimetern hat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/373,513 US6168091B1 (en) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | Low noise electronically actuated oil valve and fuel injector using same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10038674A1 true DE10038674A1 (de) | 2001-03-08 |
Family
ID=23472708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10038674A Withdrawn DE10038674A1 (de) | 1999-08-12 | 2000-08-08 | Elektronisch betätigtes Ölventil mit geringem Geräusch und Brennstoffeinspritzvorrichtung, die dieses verwendet |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6168091B1 (de) |
DE (1) | DE10038674A1 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10031572A1 (de) * | 2000-06-29 | 2002-01-17 | Bosch Gmbh Robert | Injektor mit ablaufseitiger Steuerfläche |
US6719224B2 (en) * | 2001-12-18 | 2004-04-13 | Nippon Soken, Inc. | Fuel injector and fuel injection system |
US6702207B2 (en) * | 2002-07-16 | 2004-03-09 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector control module with unidirectional dampening |
US6912728B2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-07-05 | Michael Joseph Panella | Hygienic device and method for particular use in grasping a doorknob |
US6749129B2 (en) * | 2002-07-31 | 2004-06-15 | Caterpillar Inc | Directly controlled fuel injector with sealing against fluid mixing |
EP1834078B1 (de) | 2005-01-07 | 2011-03-23 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
US7849836B2 (en) * | 2008-10-07 | 2010-12-14 | Caterpillar Inc | Cooling feature for fuel injector and fuel system using same |
US8910882B2 (en) * | 2011-06-23 | 2014-12-16 | Caterpillar Inc. | Fuel injector having reduced armature cavity pressure |
CN103277533A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-09-04 | 三一重通机械有限公司 | 一种两用排油阀及工程机械 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3910793C2 (de) * | 1989-04-04 | 1996-05-23 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Brennstoffeinspritzvorrichtung |
RU2085757C1 (ru) | 1991-10-11 | 1997-07-27 | Катерпиллар Инк. | Блок привода и клапана для форсунки с гидравлическим приводом и электронным управлением |
US5236173A (en) | 1992-03-11 | 1993-08-17 | Siemens Automotive L.P. | Armature bounce damper |
US5651501A (en) * | 1993-12-23 | 1997-07-29 | Caterpillar Inc. | Fluid damping of a valve assembly |
GB9508623D0 (en) * | 1995-04-28 | 1995-06-14 | Lucas Ind Plc | "Fuel injection nozzle" |
US5752659A (en) * | 1996-05-07 | 1998-05-19 | Caterpillar Inc. | Direct operated velocity controlled nozzle valve for a fluid injector |
DE19618468C1 (de) * | 1996-05-08 | 1997-04-30 | Siemens Ag | Einspritzventil |
DE19647304C1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-01-22 | Daimler Benz Ag | Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine |
-
1999
- 1999-08-12 US US09/373,513 patent/US6168091B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-08 DE DE10038674A patent/DE10038674A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6168091B1 (en) | 2001-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2171255B1 (de) | Drossel an einer ventilnadel eines kraftstoffeinspritzventils für brennkraftmaschinen | |
DE19516805B4 (de) | Treibstoffeinspritzvorrichtung mit Mitteln für eingefangenes Strömungsmittelvolumen zum Unterstützen von Rückschlagventilschließung | |
EP1654456B1 (de) | Kraftstoff-einspritzvorrichtung für eine brennkraftmaschine | |
DE69815805T2 (de) | Hydraulisch betätigtes brennstoffeinspritzsystem mit integriertem betätigungsflüssigkeitverteiler und einspritzventilen | |
DE69909082T2 (de) | Hydraulisch betätigtes kraftstoffeinspritzventil mit schiebersteuerventil zur mengenverlaufsgestaltung | |
DE10331832A1 (de) | Einspritzvorrichtung für Mischkraftstoffbetriebsart mit einzeln bewegbaren Nadelventilgliedern | |
WO2005052354A1 (de) | Kraftstoff-einspritzvorrichtung, insbesondere für eine brennkraftmaschine mit kraftstoff-direkteinspritzung, sowie verfahren zu ihrer herstellung | |
DE19523574A1 (de) | Ratenformungssteuerventil für Treibstoffeinspritzdüse | |
DE10052604A1 (de) | Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine | |
DE102007009165A1 (de) | Kraftstoffinjektor mit einer zusätzlichen Ablaufdrossel oder mit einer verbesserten Anordnung derselben im Steuerventil | |
DE102004041185A1 (de) | Treibstoffeinspritzsystem | |
DE10038674A1 (de) | Elektronisch betätigtes Ölventil mit geringem Geräusch und Brennstoffeinspritzvorrichtung, die dieses verwendet | |
DE69824860T2 (de) | Hydraulisch betätigtes elektronisches einspritzsystem | |
DE69922812T2 (de) | Ventilfläche eines doppeltwirkenden kolbens für ein hydraulisch betätigtes einspritzventil | |
DE69916557T2 (de) | Mengenkontrollierter brennstoffinjektor mit interner zweistromblende | |
DE19854442A1 (de) | Leerlaufstabilisierender Einlaß mit variablem Querschnitt für ein hydraulisch betätigtes Brennstoffeinspritzsystem | |
DE69410044T2 (de) | Kraftstoffpumpedüseneinheit für Brennkraftmaschine | |
DE19902816B4 (de) | Druckabfalldurchlass für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einer Düsenanordnung mit eingeschlossenem Volumen | |
DE19906299A1 (de) | Hydraulische betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung mit abruptem Ende für Einspritzmerkmale | |
DE10321668A1 (de) | Verfahren und System zur Verstärkungskolbensteuerung | |
DE10041869A1 (de) | Betätigungsströmungsmitteladapter für eine hydraulisch betätigte elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtung und Motor, der diesen verwendet | |
DE10305985A1 (de) | Prellerfreier Magnetsteller für Einspritzventile | |
AT500302A2 (de) | Auf- und abgehende ventilvorrichtung und mit der vorrichtung ausgerüstete, elektronisch gesteuerte brennstoffeinspritzvorrichtung | |
DE102006033878A1 (de) | Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil | |
DE3512443C2 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |