DE102005026513A1

DE102005026513A1 - Ventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005026513A1
Application number: DE102005026513A
Authority: DE
Inventors: Martin Böhm; Helmut Clauss; Arnad Beganovic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-12-14
Also published as: WO2006131411A1; DE502006004601D1; EP1893866A1; ATE440215T1; CN101194098A; CN101194098B; EP1893866B1

Abstract

Das erfindungsgemäße Ventil (1) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine umfasst ein Ventilstück (6), das in einer gestuften Bohrung (4) des Ventilgehäuses (5) unter Ausbildung eines hochdruckseitigen Ringraums (2) angeordnet ist, welcher gegenüber dem Ventilgehäuse (5) durch dichtende Anlage des Ventilstücks (6) an einem ersten Ringabsatz (8) der Bohrung (4) und davon axial beabstandet durch einen Dichtring (9) abgedichtet ist, wobei der Dichtring (9) zwischen einem Ringabsatz (10) des Ventilstücks (6) und einem zweiten Ringabsatz (12) der Bohrung (4) angeordnet ist, insbesondere mit Vorspannung eingespannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Ventil ist beispielsweise durch die DE 101 46 743 A1 bekannt geworden.

Bei bekannten Magnetventilen von Einspritzsystemen (Common Rail Injektoren) ist zwischen Ventilgehäuse (Injektorkörper) und einem Ventilstück ein hochdruckseitiger Ringraum gebildet, der über zwei axial beabstandete Dichtstellen, nämlich über die dichtende Anlage des Ventilstücks am Ventilgehäuse einerseits und andererseits über einen meist noch mit einem Stützring abgestützten Dichtring, abgedichtet ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass der unter Vorspannung montierte Dichtring den Ringraum sofort nach der Montage abdichtet. Bevorzugt ist der Ringabsatz des Ventilstücks angeschrägt und der Ringabsatz der Bohrung konisch, so dass der im Ringraum herrschende Hochdruck den Dichtring an die beiden Ringabsätze presst. Je höher der Hochdruck, desto größer ist die Anpresskraft und folglich die Abdichtung des Ringraums (selbstdichtender Effekt).

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnungen
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils;
2 eine vergrößerte Detailansicht gemäß II in 1;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils in einer Darstellung analog zu 2; und
4 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils in einer Darstellung analog zu 2.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in 1 gezeigte Ventil 1 dient zur Steuerung eines Einspritzventils (Injektor) einer Brennkraftmaschine und weist einen Ringraum 2 auf, der über eine Kraftstoffleitung 3 an einen nicht gezeigten Kraftstoff-Hochdruckspeicher (CommonRail) angeschlossen ist.
Der hochdruckseitige Ringraum 2 ist in einer gestuften Bohrung 4 des Ventilgehäuses 5 durch ein zylindrisches, metallisches Ventilstück 6 gebildet, welches mit einem Flansch 7 auf einem ersten, in 1 oberen Ringabsatz 8 der Bohrung 4 dichtend aufliegt und – davon nach unten axial beabstandet – durch einen Hochdruck-Dichtring (O-Ring) 9 gegenüber dem Ventilgehäuse 5 abgedichtet ist. Durch eine Ventilspannschraube (nicht gezeigt) ist der Flansch 7 gegen den oberen Ringabsatz 8 gedrückt. Der Dichtring 9 hat einen trapezförmigen Querschnitt und ist zwischen einem angeschrägten Ringabsatz 10 des Ventilstücks 6 und einem unteren, konischen Ringabsatz 11 der Bohrung 4 eingepresst, d.h. mit Vorspannung eingespannt. Schon aufgrund dieser Vorspannung dichtet der Dichtring 9 im eingespannten Zustand den Ringraum 2 sofort ab.
Wie in 2 gezeigt, liegt der Dichtring 9 mit seinen beiden Dichtflanken an den Ringabsätzen 10, 11 parallel an und hat, da im gezeigten Ausführungsbeispiel der angeschrägte Ringabsatz 10 und der konische Ringabsatzes 11 unter dem gleichen Winkel α zur Längsachse verlaufen, im Querschnitt die Form eines symmetrischen Trapezes. Der Außendurchmesser d des Dichtrings 9 ist kleiner als der Bohrungsdurchmesser D, so dass der im Ringraum 2 herrschende Hochdruck (Raildruck) den Dichtring 9 radial nach innen an die Ringabsätze 10, 11 presst. Je höher der Raildruck, desto größer ist die Anpresskraft und folglich die Abdichtung des Ringraums 2 (selbstdichtender Effekt). Mit anderen Worten wird durch den im Ringraum 2 herrschenden Betriebsdruck die Anpresskraft erzeugt, die den Dichtring 9 an die Ringabsatz 10, 11 presst und für die Abdichtung des Ringraum 2 sorgt.
Das obere Ende eines kolbenförmigen Ventil- oder Stellglieds 12 des Einspritzventils ist in einer Führungsbohrung 13 des Ventilstückes 6 verschiebbar geführt und begrenzt im Ventilstück 6 einen Steuerraum 14. Der Steuerraum 14 ist über eine Zulaufdrossel 15 mit dem Ringraum 2 verbunden und mündet über eine Ablaufdrossel 16 in eine Ventilsitzöffnung eines konischen Ventilsitzes 17, der auf der dem Ventil- oder Stellglied 12 abgewandten oberen Stirnseite des Ventilstücks 6 zum Zusammenwirken mit einem Ventilschließglied 18 vorgesehen ist.
In der nicht gezeigten geschlossenen Ventilstellung, in der das Ventilschließglied 18 am Ventilsitz 17 anliegt und somit die Ventilsitzöffnung verschließt, ist der Steuerraum 14 mit Raildruck beaufschlagt und dadurch das Ventil- oder Stellglied 12 des Einspritzventils in seine untere Stellung verschoben. In der gezeigten geöffneten Ventilstellung ist das Ventilschließglied 18 vom Ventilsitz 17 abgehoben und die Ventilsitzöffnung freigegeben, wodurch der Steuerraum 14 druckentlastet wird und das Ventil- oder Stellglied 12 in seine obere Stellung verschoben ist.
Von 2 unterscheidet sich das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel allein dadurch, dass die beiden Dichtflanken des trapezförmigen Dichtrings 9' nicht parallel zu den unter dem Winkel α zur Längsachse verlaufenden Ringabsätzen 10, 11, sondern unter einem steileren Winkel β zur Längsachse verlaufen.
Von 2 unterscheidet sich das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel allein dadurch, dass der Dichtring 9'' im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist und mit zwei Dichtkanten an den Ringabsätzen 10, 11 anliegt.

Claims

Ventil (1) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilstück (6), das in einer gestuften Bohrung (4) des Ventilgehäuses (5) unter Ausbildung eines hochdruckseitigen Ringraums (2) angeordnet ist, welcher gegenüber dem Ventilgehäuse (5) durch dichtende Anlage des Ventilstücks (6) an einem ersten Ringabsatz (8) der Bohrung (4) und davon axial beabstandet durch einen Dichtring (9; 9'; 9'') abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (9; 9'; 9'') zwischen einem Ringabsatz (10) des Ventilstücks (6) und einem zweiten Ringabsatz (11) der Bohrung (4) angeordnet ist, insbesondere mit Vorspannung eingespannt ist.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringabsatz (10) des Ventilstücks (6) angeschrägt und der zweite Ringabsatz (11) der Bohrung (4) konisch ist.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (9; 9') im Querschnitt trapezförmig ist.
Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtflanken des Dichtrings (9) jeweils etwa parallel zum angeschrägten Ringabsatz (10) und zum konischen Ringabsatz (11) verlaufen.
Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtflanken des Dichtrings (9') unter einem steileren Winkel (β) zur Längsachse verlaufen als die Ringabsätze (10, 11).
Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (9'') an den beiden Ringabsätzen (10, 11) jeweils mit einer Dichtkante anliegt.
Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (9'') im Querschnitt etwa rechteckförmig ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der angeschrägte Ringabsatz (10) und der konische Ringabsatz (11) unter etwa dem gleichen Winkel (α) zur Längsachse verlaufen.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d) des Dichtrings (9; 9'; 9'') kleiner als der Bohrungsdurchmesser (D) des Ringraums (2) ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerraum (14) in einer Führungsbohrung (13) des Ventilstücks (6) durch ein darin verschiebbar geführtes Ventil- oder Stellglied (12) des Einspritzventils begrenzt ist, wobei der Steuerraum (14) über eine Zulaufdrossel (15) mit dem hochdruckseitigen Ringraum (2) verbunden ist und über eine Ablaufdrossel (16) in eine Ventilsitzöffnung eines Ventilsitzes (17) mündet, der auf der dem Ventil- oder Stellglied (12) abgewandten Stirnseite des Ventilstücks (6) zum Zusammenwirken mit einem beweglichen Ventilschließglied (18) vorgesehen ist.