DE10152253A1

DE10152253A1 - Valve for controlling liquids

Info

Publication number: DE10152253A1
Application number: DE2001152253
Authority: DE
Inventors: Werner Hassel; Christian Postler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-10-20
Filing date: 2001-10-20
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2021-10-21
Also published as: WO2003038266A1; DE10152253B4

Abstract

The invention concerns a liquid flow rate control valve, comprising a piezoelectric actuator (2), a transmission device (3), a control valve (13), an intermediate disc (12) and an injector needle (14) arranged in an injector body (13). The intermediate disc (12) comprises a first inlet (22) for communication between a high pressure duct (19) and a control chamber (25). The intermediate disc (12) also comprises an outlet (23) for communication between the control chamber (25) and the control valve (8) and a second inlet (24) for communication between the high pressure zone and the control valve (8), as well as a high pressure bore (21). The invention provides an inexpensive leak-proof valve.

Description

State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten, insbesondere für ein Kraftstoff- Speichereinspritzsystem einer Verbrennungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a valve for control of liquids, especially for a fuel Accumulator injection system of an internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.

Ventile zum Steuern von Flüssigkeiten sind beispielsweise als Kraftstoffeinspritzventile in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Die bekannten Ventile weisen dabei eine Düsennadel auf, die in einem Düsenkörper angeordnet ist. Die Düsennadel wird dabei über ein Steuerventil gesteuert, welches mit einem Aktor, beispielsweise einem Piezoaktor, in Verbindung steht. Hierzu ist die Düsennadel in einem Steuerraum angeordnet, welcher durch eine am Ende der Düsennadel angeordnete Steuerraumhülse und eine Zwischenscheibe gebildet wird. Vom Steuerraum geht eine Ablaufdrossel zum Steuerventil. Weiterhin ist in der Steuerraumhülse eine Zulaufdrossel vorgesehen, um eine Verbindung zwischen dem Steuerraum und dem Hochdruckbereich des Ventils bereitzustellen. An der Steuerraumhülse greift eine Düsenschließfeder an, welche mit der Düsennadel verbunden ist, um eine Schließkraft für die Düsennadel bereitzustellen. Wenn ein Einspritzen von Kraftstoff erfolgen soll, wird das Steuerventil geöffnet, so dass der Steuerraum über die Ablaufdrossel mit einem Niederdruckbereich des Ventils verbunden ist, so dass sich die Düsennadel von ihrem Sitz abhebt. Dabei bewegt sich die Düsennadel entgegen der Kraft der Düsenschließfeder. Wenn die Einspritzung beendet werden soll, wird das Steuerventil wieder geschlossen, so dass sich im Steuerraum wieder der ursprüngliche Druck aufbauen kann, so dass die Düsennadel wieder die Einspritzdüsen des Ventils verschließt. Valves for controlling liquids are, for example as fuel injectors in different Refinements known. The known valves have a nozzle needle arranged in a nozzle body is. The nozzle needle is operated via a control valve controlled, which with an actuator, for example one Piezo actuator, communicates. For this is the nozzle needle arranged in a control room, which by one at the end the nozzle needle arranged control room sleeve and one Washer is formed. One goes from the control room Flow restrictor to the control valve. Furthermore, in the Control chamber sleeve provided an inlet throttle to a Connection between the control room and the high pressure area to provide the valve. Grips on the control room sleeve a nozzle closing spring, which with the nozzle needle is connected to a closing force for the nozzle needle provide. If an injection of fuel should take place, the control valve is opened so that the Control room with a flow restrictor Low pressure area of the valve is connected, so that the nozzle needle lifts from its seat. The moves Nozzle needle against the force of the nozzle closing spring. If the injection valve is to be stopped, the control valve closed again, so that in the control room again original pressure can build up, so the nozzle needle closes the injection nozzles of the valve again.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzventilen ist jedoch nachteilig, dass sich insbesondere hinsichtlich der Abdichtung im Bereich der Steuerraumhülse Probleme ergeben. Weiterhin ergibt sich an der Steuerraumhülse ein nachteiliger Verschleiß, welcher zu Ungenauigkeiten bei der Bemessung der Einspritzmenge führen kann. Darüberhinaus weist das bekannte Einspritzventil eine Vielzahl von Einzelteilen auf, deren Herstellung sehr kostenintensiv ist und welche einen erhöhten Montageaufwand notwendig machen. Insbesondere sind die Düsennadel sowie die Steuerraumhülse samt zugehörigen Zusatzbauteilen sehr kostenintensiv in ihrer Herstellung. Weiterhin weisen die bekannten Kraftstoffeinspritzventile eine relativ lange Schließzeit auf, so dass sich Abweichungen in der vorbestimmten Kraftstoffeinspritzmenge ergeben können. With such fuel injection valves, however disadvantage that in particular with regard to Sealing problems in the area of the control room sleeve. Furthermore, there is an on the control room sleeve disadvantageous wear, which leads to inaccuracies in the Dimensioning of the injection quantity. Furthermore the known injector has a variety of Individual parts, the production of which is very expensive and which require increased assembly effort. In particular, the nozzle needle and the control chamber sleeve including associated additional components very expensive in their manufacture. Furthermore, the known Fuel injectors have a relatively long closing time on so that there are deviations in the predetermined Fuel injection quantity can result.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass es einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist und besonders kostengünstig herstellbar ist. Dabei kann weiterhin die Schließzeit des Ventils verringert werden. Da erfindungsgemäß eine geringere Anzahl von Abdichtstellen vorhanden ist, kann weiterhin eine sichere und verlässliche Abdichtung zwischen den Hochdruck- und Niederdruckbereichen des Ventils gewährleistet werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Ventil einen Piezoaktor, einen Übersetzer, ein Steuerventil, eine Zwischenscheibe und eine in einem Düsenkörper angeordnete Düsennadel umfasst. Ein Ende der Düsennadel verschließt dabei eine Einspritzöffnung und das andere Ende der Düsennadel ist in einem Steuerraum angeordnet. In der Zwischenscheibe ist ein erster Zulauf, ein Ablauf, ein zweiter Zulauf und eine Hochdruckbohrung angeordnet. Der erste Zulauf verbindet einen Hochdruckbereich mit dem Steuerraum. Der Ablauf verbindet den Steuerraum mit dem Steuerventil. Der zweite Zulauf verbindet den Hochdruckbereich mit dem Steuerventil. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Zwischenscheibe ist es möglich, dass die Bauteileanzahl eines Ventils reduziert wird, da auf die im Stand der Technik notwendige Steuerraumhülse an der Düsennadel verzichtet werden kann. Somit können erfindungsgemäß die Fertigungskosten und die Montagekosten deutlich reduziert werden. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Ventil sehr verschleißarm aufgebaut und ermöglicht die Verwendung von einfach aufgebauten Düsenkörpern und Düsennadeln. Weiterhin ist erfindungsgemäß eine sehr gute Trennung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich des Ventils möglich. Dabei ist die Düse insbesondere bis ca. 2050 bar hochdruckfest. The valve of the invention with the features of Compared to claim 1 has the advantage that it has a simple and compact structure and special is inexpensive to manufacture. The can continue Closing time of the valve can be reduced. There according to the invention a smaller number of sealing points is present can continue to be safe and reliable Sealing between the high pressure and low pressure areas of the valve can be guaranteed. This is according to the invention in that the valve has a piezo actuator, a Translator, a control valve, a washer and one comprises nozzle needle arranged in a nozzle body. On An injection opening closes the end of the nozzle needle and the other end of the nozzle needle is in a control room arranged. There is a first inlet in the washer, an outlet, a second inlet and a high pressure well arranged. The first inflow connects you High pressure area with the control room. The process connects the control room with the control valve. The second inflow connects the high pressure area with the control valve. By this inventive formation of the washer is possible that the number of components of a valve is reduced will, because on the necessary in the prior art Control room sleeve on the nozzle needle can be dispensed with. Thus, the manufacturing costs and the Assembly costs can be significantly reduced. Furthermore, that is valve of the invention constructed very wear and enables the use of simply constructed Nozzle bodies and nozzle needles. Furthermore, is according to the invention a very good separation between the high pressure area and the low pressure range of the valve possible. Here is the Nozzle particularly high pressure resistant up to approx. 2050 bar.

Über den zweiten Zulauf der Zwischenscheibe wird insbesondere ein schnelleres Schließen der Düsennadel erreicht, da beim Schließvorgang Fluid einerseits über den ersten Zulauf in den Steuerraum strömen kann und andererseits über den zweiten Zulauf und den Ablauf zum Steuerraum strömt. Dabei kehrt sich im Vergleich mit einem offenen Ventil die Strömungsrichtung im Ablauf um. About the second inlet of the washer in particular a faster closing of the nozzle needle reached, because during the closing process fluid on the one hand via the first inflow can flow into the control room and on the other hand via the second inlet and the outlet to Control room flows. It turns in comparison with one open valve the flow direction in the drain.

Besonders bevorzugt ist der Steuerraum durch eine Aussparung im Düsenkörper gebildet. Dadurch ist es möglich, dass ein besonders kompaktes Ventil mit geringen axialen Abmessungen bereitgestellt wird. The control space through a recess is particularly preferred formed in the nozzle body. This makes it possible for a particularly compact valve with small axial dimensions provided.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Steuerraum durch eine Aussparung in der Zwischenscheibe gebildet. Dadurch lassen sich noch kleinere axiale Abmessungen des Ventils erreichen. Es sei angemerkt, dass der Steuerraum auch derart gebildet sein kann, dass er teilweise sowohl im Düsenkörper als auch in der Zwischenscheibe ausgebildet ist und somit bei Montage des Ventils am Übergangsbereich zwischen der Zwischenscheibe und dem Düsenkörper entsteht. According to another preferred embodiment of the present invention is the control room by a Cutout formed in the washer. Let it through even smaller axial dimensions of the valve can be achieved. It should be noted that the control room is also formed in this way can be that it is partly both in the nozzle body and is formed in the washer and thus during assembly of the valve at the transition area between the washer and the nozzle body is created.

Weiter bevorzugt ist in der Zwischenscheibe ein Federsitz ausgebildet, um eine Düsenschließfeder aufzunehmen. Die Düsenschließfeder dient zum Schließen der Düsenfeder, wobei beim Öffnen der Düsennadel die Federkraft überwunden werden muss. A spring seat is further preferred in the intermediate disk trained to receive a nozzle closing spring. The Nozzle closing spring is used to close the nozzle spring, whereby the spring force can be overcome when the nozzle needle is opened got to.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Düsenschließfeder an der zur Düsennadel gerichteten Endfläche des Zwischenstücks abgestützt. According to another preferred embodiment of the The present invention is the nozzle closing spring on the Nozzle needle directed end face of the intermediate piece supported.

Um eine sichere Befestigung der Düsenschließfeder an der Düsennadel zu ermöglichen, ist vorzugsweise an dem zum Steuerraum gerichteten Ende der Düsennadel ein Federsitz ausgebildet. To securely attach the nozzle closing spring to the To enable nozzle needle is preferably on the Control room facing end of the nozzle needle is a spring seat educated.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der zweite Zulauf über eine separate Bohrung im Düsenkörper mit dem Hochdruckbereich des Ventils verbunden. Dadurch kann zum einen eine unsymmetrische Verformung des Düsenkörpers ausgeglichen werden und zum anderen kann eine Sitzdesaxierung dadurch weitgehend vermieden werden. According to a particularly preferred embodiment of the present invention is the second inflow via a separate bore in the nozzle body with the high pressure area of the Valve connected. As a result, on the one hand balanced asymmetrical deformation of the nozzle body and, on the other hand, this can result in seat relaxation largely avoided.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der zweite Zulauf derart in der Zwischenscheibe angeordnet, dass er unmittelbar von der Hochdruckbohrung der Zwischenscheibe abzweigt. Dadurch kann auf eine zweite separate Bohrung im Düsenkörper verzichtet werden. According to another preferred embodiment of the The present invention is the second feed in such a way Intermediate disc arranged that it is directly from the High-pressure bore of the washer branches off. This can there is no second separate bore in the nozzle body become.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfolgt das Schließen der Düsennadel ausschließlich durch den Fluiddruck aus dem Hochdruckbereich des Ventils, welcher in den Steuerraum über den ersten und den zweiten Zulauf zugeführt wird. Dadurch ist es erfindungsgemäß möglich, auf die Schließfedern für die Düsennadel zu verzichten, so dass weitere Einsparpotenziale am erfindungsgemäßen Ventil realisierbar sind. According to a further preferred embodiment of the In the present invention, the nozzle needle is closed exclusively by the fluid pressure from the high pressure area of the valve, which is in the control room via the first and the second feed is supplied. That’s it possible according to the invention on the closing springs for the Dispense nozzle needle, so that further savings potential are realizable on the valve according to the invention.

Um ein sicheres Bewegen der Düsennadel im Düsenkörper zu ermöglichen, ist an dem zum Steuerraum gerichteten Ende der Düsennadel vorzugsweise eine Fase vorgesehen. To safely move the nozzle needle in the nozzle body enable is at the end facing the control room Nozzle needle preferably provided a chamfer.

Das erfindungsgemäße Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten wird insbesondere als Kraftstoffeinspritzventil bei Speichereinspritzsystemen verwendet. Als Übersetzer für den Hub des Piezoaktors kann dabei sowohl ein mechanischer als auch ein hydraulischer Übersetzer verwendet werden. The valve according to the invention for controlling liquids is used in particular as a fuel injector Memory injection systems used. As a translator for the The stroke of the piezo actuator can be both mechanical and a hydraulic translator can also be used.

drawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Several embodiments of the invention are in the Drawing and are shown in the following Description explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 is a schematic sectional view showing a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention,

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des in Fig. 1 dargestellten Ventils, FIG. 2 shows an enlarged detailed view of the valve shown in FIG. 1,

Fig. 3 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 3 shows a schematic partial cross-sectional view of a fuel injection valve according to a second embodiment of the present invention,

Fig. 4 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und Fig. 4 shows a schematic partial cross-sectional view of a fuel injector according to a third embodiment of the present invention, and

Fig. 5 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. FIG. 5 shows a schematic partial cross-sectional view of a fuel injection valve according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

Description of the embodiments

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ein Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. A fuel injection valve 1 according to a first exemplary embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst das Kraftstoffeinspritzventil einen Piezoaktor 2, welcher über einen Betätigungskolben 3 mit einem hydraulischen Übersetzer 4 verbunden ist. Der hydraulische Übersetzer 4 besteht aus einem ersten Kolben 5, einem zweiten Kolben 6 und einem zwischen den beiden Kolben angeordneten Druckraum 7. Über ein Betätigungsglied steht der zweite Kolben 6 mit einem Steuerventil 8 in Verbindung. Das Steuerventil 8 umfasst ein Ventilglied 9, welches im nicht betätigten Zustand des Piezoaktors an einem Ventilsitz 10 anliegt. As shown in FIG. 1, the fuel injection valve comprises a piezo actuator 2 , which is connected to a hydraulic intensifier 4 via an actuating piston 3 . The hydraulic translator 4 consists of a first piston 5 , a second piston 6 and a pressure chamber 7 arranged between the two pistons. The second piston 6 is connected to a control valve 8 via an actuator. The control valve 8 comprises a valve member 9 , which bears against a valve seat 10 when the piezo actuator is not actuated.

Weiterhin umfasst das Kraftstoffeinspritzventil ein Zwischenstück 12 sowie einen Düsenkörper 13, in welchem eine Düsennadel 14 angeordnet ist. Die Düsennadel 14 öffnet bzw. schließt dabei mehrere Einspritzöffnungen 20, über welche Kraftstoff in einen nicht dargestellten Brennraum eines Motors eingespritzt werden kann. Die Hubhöhe der Düsennadel 14 ist in den Fig. 1 und 2 mit H bezeichnet. Furthermore, the fuel injection valve comprises an intermediate piece 12 and a nozzle body 13 , in which a nozzle needle 14 is arranged. The nozzle needle 14 opens or closes a plurality of injection openings 20 through which fuel can be injected into a combustion chamber (not shown) of an engine. The stroke height of the nozzle needle 14 is designated by H in FIGS. 1 and 2.

In Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Zwischenstück 12 im Detail dargestellt. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist im Zwischenstück 12 eine Hochdruckbohrung 21, eine Zulaufdrossel 22, eine Ablaufdrossel 23 und ein zweiter Zulauf 24 ausgebildet. Die Hochdruckbohrung 21 verbindet eine Hochdruckleitung 19, über welche ein unter hohem Druck stehender Kraftstoff von einer nicht dargestellten Hochdruckpumpe zugeführt wird, mit einer Bohrung 17 im Düsenkörper 13. Die Bohrung 17 führt zu einem Hochdruckbereich 16 des Ventils. Die Zulaufdrossel 22 verbindet die Hochdruckbohrung 21 mit einem Steuerraum 25. Über die Ablaufdrossel 23 ist der Steuerraum 25 mit dem Steuerventil 8 verbunden. Weiterhin ist das Steuerventil 8 über den zweiten Zulauf 24 und eine Bohrung 18 mit dem Hochdruckbereich 16 des Ventils verbunden (vgl. Fig. 2). The intermediate piece 12 according to the invention is shown in detail in FIG. 2. As shown in FIG. 2, a high-pressure bore 21 , an inlet throttle 22 , an outlet throttle 23 and a second inlet 24 are formed in the intermediate piece 12 . The high-pressure bore 21 connects a high-pressure line 19 , via which a fuel under high pressure is supplied from a high-pressure pump, not shown, to a bore 17 in the nozzle body 13 . The bore 17 leads to a high pressure area 16 of the valve. The inlet throttle 22 connects the high-pressure bore 21 to a control chamber 25 . The control chamber 25 is connected to the control valve 8 via the discharge throttle 23 . Furthermore, the control valve 8 is connected to the high-pressure region 16 of the valve via the second inlet 24 and a bore 18 (cf. FIG. 2).

Im Steuerraum 25 ist weiterhin ein Ende der Düsennadel 14 angeordnet, wobei an der Düsennadel 14 eine breite Fase 29 ausgebildet ist. Eine Düsenschließfeder 26 ist in einer Aussparung 27 angeordnet, welche ebenfalls im Zwischenstück 12 ausgebildet ist. Die Düsenschließfeder 26 stützt sich somit einerseits am Zwischenstück 12 ab und andererseits an der Düsennadel 14. An end of the nozzle needle 14 is also arranged in the control chamber 25 , a wide chamfer 29 being formed on the nozzle needle 14 . A nozzle closing spring 26 is arranged in a recess 27 , which is also formed in the intermediate piece 12 . The nozzle closing spring 26 is thus supported on the one hand on the intermediate piece 12 and on the other hand on the nozzle needle 14 .

Die einzelnen Bauteile des Ventils werden in bekannter Weise über eine Düsenspannmutter 15 zusammengehalten (vgl. Fig. 1). Die Düsennadel 14 ist weiter über eine Nadelführung 30 in den Düsenkörper 13 geführt. Weiterhin ist an der Düsennadel 14 eine Schulter 31 ausgebildet, welche im Hochdruckbereich 16 des Ventils positioniert ist. The individual components of the valve are held together in a known manner via a nozzle clamping nut 15 (cf. FIG. 1). The nozzle needle 14 is further guided into the nozzle body 13 via a needle guide 30 . Furthermore, a shoulder 31 is formed on the nozzle needle 14 and is positioned in the high-pressure region 16 of the valve.

Die Funktion des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist dabei wie folgt: Wenn eine Einspritzung von Kraftstoff erfolgen soll, wird der Piezoaktor 2 angesteuert, so dass sich dieser längt. Dieser Hub des Piezoaktors 2 wird über den Betätigungskolben 3 und den hydraulischen Übersetzer 4 auf das Ventilglied 9 des Steuerventils 8 übertragen, welches sich von seinem Ventilsitz 10 abhebt. Dadurch ist eine Verbindung zum Niederdruckbereich 11 geöffnet. Genauer steht der Steuerraum 25 über die Aussparung 27 und die Ablaufdrossel 23 mit dem Niederdruckbereich 11 in Verbindung. Dadurch sinkt der Druck im Steuerraum 25, wodurch die Düsennadel 14 durch den im Hochdruckbereich 16 herrschenden Druck an der Schulter 31 nach oben in den Steuerraum 25 bewegt wird, so dass sich die Düsennadel 14 von ihrem Sitz abhebt. Dadurch erfolgt eine Einspritzung von Kraftstoff an den Einspritzöffnungen 20. Die Düsennadel 14 wird dabei entgegen der Kraft der Düsenschließfeder 26 bewegt. The function of the fuel injection valve according to the first exemplary embodiment is as follows: When fuel is to be injected, the piezo actuator 2 is activated so that it lengthens. This stroke of the piezo actuator 2 is transmitted via the actuating piston 3 and the hydraulic translator 4 to the valve member 9 of the control valve 8 , which stands out from its valve seat 10 . This opens a connection to the low-pressure region 11 . More precisely, the control chamber 25 is connected to the low-pressure region 11 via the cutout 27 and the outlet throttle 23 . As a result, the pressure in the control chamber 25 drops, as a result of which the nozzle needle 14 is moved upward into the control chamber 25 by the pressure prevailing in the high-pressure region 16 on the shoulder 31 , so that the nozzle needle 14 lifts off its seat. As a result, fuel is injected at the injection openings 20 . The nozzle needle 14 is moved against the force of the nozzle closing spring 26 .

Wenn die Einspritzung von Kraftstoff beendet werden soll, wird der Piezoaktor 2 wieder angesteuert, so dass er sich wieder auf seine ursprüngliche Länge verkürzt. Dadurch bewegt sich das Ventilglied 9 wieder auf seinen Ventilsitz 10, so dass die Verbindung zum Niederdruckbereich 11 wieder unterbrochen ist. Dadurch kann sich im Steuerraum 25 wieder ein höherer Druck aufbauen, welcher zum Schließen der Düsennadel 14 führt. Dieser höhere Druck im Steuerraum 25 wird dabei einerseits über die durch die Zulaufdrossel 22 bereitgestellte Verbindung zur Hochdruckbohrung 21 bereitgestellt als auch über die Verbindung vom Hochdruckbereich 16 über die Bohrung 18 und den zweiten Zulauf 24 sowie die Ablaufdrossel 23. Dabei kehrt sich die Strömungsrichtung in der Ablaufdrossel 23 um. Dadurch ist es erfindungsgemäß möglich, dass ein schnelleres Schließen der Düsennadel 14 bereitgestellt wird. When the injection of fuel is to be stopped, the piezo actuator 2 is activated again, so that it shortens again to its original length. As a result, the valve member 9 moves back onto its valve seat 10 , so that the connection to the low-pressure region 11 is interrupted again. As a result, a higher pressure can build up again in the control chamber 25 , which leads to the closing of the nozzle needle 14 . This higher pressure in the control chamber 25 is provided on the one hand via the connection to the high-pressure bore 21 provided by the inlet throttle 22 , and also via the connection from the high-pressure region 16 via the bore 18 and the second inlet 24 and the outlet throttle 23 . The direction of flow in the flow restrictor 23 is reversed. This makes it possible according to the invention that the nozzle needle 14 is closed more quickly.

Durch die Ausbildung der Zwischenscheiben 12 mit der Hochdruckbohrung 21, der Zulaufdrossel 22, der Ablaufdrossel 23, dem zweiten Zulauf 24 und der Aussparung 27 zur Aufnahme der Düsenschließfeder 26 wird somit erfindungsgemäß ein besonders kompakt aufgebautes Ventil ermöglicht. Der Steuerraum 25 ist dabei im Düsenkörper 13 gebildet. Dadurch kann erfindungsgemäß auf die im Stand der Technik verwendeten Steuerraumhülsen verzichtet werden, welche einerseits die Herstellkosten deutlich erhöhen und andererseits zu Dichtigkeitsproblemen im Bereich der Hülsen führen. Beim erfindungsgemäßen Ventil 1 sind der Hochdruckbereich und der Niederdruckbereich dagegen über das Steuerventil 8 sicher voneinander getrennt. Weiterhin wird durch die symmetrische Anordnung der beiden Bohrungen 17 und 18 eine symmetrische Druckverteilung im Düsenkörper 13 erreicht. The formation of the intermediate disks 12 with the high-pressure bore 21 , the inlet throttle 22 , the outlet throttle 23 , the second inlet 24 and the recess 27 for receiving the nozzle closing spring 26 thus enables a particularly compact valve according to the invention. The control chamber 25 is formed in the nozzle body 13 . As a result, according to the invention, the control chamber sleeves used in the prior art can be dispensed with, which on the one hand significantly increase the production costs and on the other hand lead to sealing problems in the area of the sleeves. In contrast, in the valve 1 according to the invention, the high pressure area and the low pressure area are safely separated from one another via the control valve 8 . Furthermore, the symmetrical arrangement of the two bores 17 and 18 achieves a symmetrical pressure distribution in the nozzle body 13 .

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. A fuel injection valve according to a second exemplary embodiment of the present invention is described below with reference to FIG. 3. The same or functionally identical parts are designated with the same reference numerals as in the first embodiment.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel im zweiten Ausführungsbeispiel die Düsenschließfeder 26 derart angeordnet, dass sie sich einerseits an einer zur Düsennadel 14 gerichteten Endfläche des Zwischenstücks 12 abstützt und andererseits an einem an der Düsennadel 14 gebildeten Federsitz 28 abstützt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wäre es jedoch auch möglich, dass in dem Zwischenstück 12 eine erweiterte Aussparung angeordnet wird, so dass sich der Steuerraum sowohl in den Düsenkörper 13 als auch in das Zwischenstück 12 erstreckt. Ansonsten entspricht das zweite Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. As shown in FIG. 3, in contrast to the first exemplary embodiment, the nozzle closing spring 26 is arranged in the second exemplary embodiment in such a way that it is supported on the one hand on an end face of the intermediate piece 12 directed towards the nozzle needle 14 and on the other hand on a spring seat 28 formed on the nozzle needle 14 . In this exemplary embodiment, however, it would also be possible for an enlarged cutout to be arranged in the intermediate piece 12 , so that the control space extends both into the nozzle body 13 and into the intermediate piece 12 . Otherwise, the second exemplary embodiment essentially corresponds to the first exemplary embodiment, so that reference can be made to the description given there.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet. A third exemplary embodiment according to the present invention is described below with reference to FIG. 4. Identical or functionally identical parts are identified by the same reference symbols as in the previous exemplary embodiments.

Im Unterschied zu den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen weist das Ventil 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel keine Düsenschließfeder auf. Das Schließen der Düsennadel 14 erfolgt beim dritten Ausführungsbeispiel derart, dass der Schließvorgang ausschließlich durch den Hydraulikdruck ausgeführt wird. In contrast to the two previous exemplary embodiments, the valve 1 according to the third exemplary embodiment has no nozzle closing spring. In the third exemplary embodiment, the nozzle needle 14 is closed in such a way that the closing operation is carried out exclusively by the hydraulic pressure.

Hierzu sind die Flächen an der Schulter 31 der Düsennadel 14 einerseits und der zum Steuerraum 25 gerichteten Fläche der Düsennadel 14 andererseits unterschiedlich, so dass eine resultierende Kraft in Richtung der Schließrichtung der Düsennadel 14 erzeugt wird, wenn das Steuerventil 8 geschlossen ist. Ansonsten entspricht das dritte Ausführungsbeispiel den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf die dortige Beschreibung verwiesen werden kann. For this purpose, the surfaces on the shoulder 31 of the nozzle needle 14 on the one hand and the surface of the nozzle needle 14 facing the control chamber 25 on the other hand are different, so that a resultant force is generated in the direction of the closing direction of the nozzle needle 14 when the control valve 8 is closed. Otherwise, the third exemplary embodiment corresponds to the two previous exemplary embodiments, so that reference can be made to the description there.

In Fig. 5 ist ein Kraftstoffventil 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind wieder mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet. In FIG. 5, a fuel valve 1 is shown according to a fourth embodiment of the present invention. Identical or functionally identical parts are again identified by the same reference symbols as in the previous exemplary embodiments.

Wie in Fig. 5 gezeigt, weist das Ventil 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ebenfalls keine Schließfeder auf. Weiterhin ist der zweite Hochdruckzulauf 24 derart im Zwischenstück 12 angeordnet, dass der zweite Zulauf eine unmittelbare Verbindung zwischen der Hochdruckbohrung 21 und dem Steuerventil 8 herstellt (vgl. Fig. 5). Dadurch ist es möglich, dass auf die zweite Bohrung im Düsenkörper 13 verzichtet wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße Ventil noch kostengünstiger hergestellt werden. Die Funktion des Ventils entspricht wieder der Funktion der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei der zweite Zulauf 24 ebenfalls für ein schnelleres Schließen der Düsennadel 14 verwendet wird. Es sei angemerkt, dass die Anordnung des zweiten Zulaufs 24 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel auch in den anderen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden kann. As shown in FIG. 5, the valve 1 according to the fourth embodiment also has no closing spring. Furthermore, the second high-pressure inlet 24 is arranged in the intermediate piece 12 such that the second inlet establishes a direct connection between the high-pressure bore 21 and the control valve 8 (cf. FIG. 5). This makes it possible to dispense with the second bore in the nozzle body 13 . As a result, the valve according to the invention can be manufactured even more cost-effectively. The function of the valve again corresponds to the function of the exemplary embodiments described above, the second inlet 24 also being used for faster closing of the nozzle needle 14 . It should be noted that the arrangement of the second inlet 24 according to the fourth exemplary embodiment can also be used in the other exemplary embodiments.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten mit einem Piezoaktor 2, einem Übersetzer 3, einem Steuerventil 8, einer Zwischenscheibe 12 und einer in einem Düsenkörper 13 angeordneten Düsennadel 14. Dabei ist in der Zwischenscheibe 12 ein erster Zulauf 22 zur Verbindung einer Hochdruckleitung 19 mit einem Steuerraum 25 vorgesehen. Weiter ist in der Zwischenscheibe 12.ein Ablauf 23 zur Verbindung des Steuerraums 25 mit dem Steuerventil 8, ein zweiter Zulauf 24 zur Verbindung des Hochdruckbereichs mit dem Steuerventil 8 und eine Hochdruckbohrung 21 angeordnet. Dadurch wird erfindungsgemäß ein kostengünstiges und leckagesicheres Ventil bereitgestellt. The present invention thus relates to a valve for controlling liquids with a piezo actuator 2 , a translator 3 , a control valve 8 , an intermediate disk 12 and a nozzle needle 14 arranged in a nozzle body 13 . A first inlet 22 for connecting a high-pressure line 19 to a control chamber 25 is provided in the intermediate disk 12 . Furthermore, an outlet 23 for connecting the control chamber 25 to the control valve 8 , a second inlet 24 for connecting the high-pressure region to the control valve 8 and a high-pressure bore 21 are arranged in the intermediate disk 12 . This provides an inexpensive and leak-proof valve according to the invention.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. The preceding description of the exemplary embodiments according to the present invention only serves illustrative purposes and not for the purpose of Limitation of the invention. Are within the scope of the invention various changes and modifications possible without the scope of the invention and its equivalents leave.

Claims

1. Valve for controlling liquids comprising a piezo actuator ( 2 ), a translator ( 3 ), a control valve ( 8 ), an intermediate disk ( 12 ) and a nozzle needle ( 14 ) arranged in a nozzle body ( 13 ), one end of the nozzle needle ( 14 ) closes at least one injection opening ( 20 ) and the other end of the nozzle needle ( 14 ) is arranged in a control chamber ( 25 ), characterized in that in the intermediate disc ( 12 ) a first inlet ( 22 ) for connecting a high pressure area to the Control chamber, an outlet ( 23 ) for connecting the control chamber ( 25 ) to the control valve ( 8 ), a second inlet ( 24 ) for connecting the high pressure area to the control valve ( 8 ) and a high pressure bore ( 21 ) are arranged.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the control chamber ( 25 ) is formed by a recess in the nozzle body ( 13 ).

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the control chamber ( 25 ) is formed by a recess in the intermediate plate ( 12 ).

4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the intermediate disc ( 12 ) a recess ( 27 ) is formed to receive a nozzle closing spring ( 26 ).

5. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the nozzle closing spring ( 26 ) is supported on the end face of the intermediate piece ( 12 ) directed towards the nozzle needle ( 14 ).

6. Valve according to claim 4 or 5, characterized in that a spring seat ( 28 ) is formed at the end of the nozzle needle ( 14 ) directed towards the control chamber ( 25 ).

7. Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second inlet ( 24 ) via a separate bore ( 18 ) in the nozzle body ( 13 ) is connected to the high pressure area of the valve.

8. Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second inlet (24) is such arranged in the intermediate disc (24), that the second inlet (24) directly from the high pressure bore (21) of the washer (12) branches to the control valve ( 8 ).

9. Valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the closing of the nozzle needle ( 14 ) takes place exclusively by fluid pressure from the high pressure region of the valve, which on the one hand via the first inlet ( 22 ) and on the other hand via the second inlet ( 24 ) and the drain ( 23 ) is fed to the control room ( 25 ).

10. Valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that a chamfer ( 29 ) is formed on the side of the nozzle needle ( 14 ) facing the control chamber ( 25 ).