DE102007040115A1 - Control valve for actuating control chamber of fuel injector, has valve piston, which is guided in valve body in axially movable manner and is operated by actuator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a control valve for a fuel injector according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Ein
derartiges Steuerventil ist aus
Insbesondere bei druckverstärkten Common-Rail-Systemen, bei denen der Raildruck über einem im Kraftstoffinjektor integrierten Druckverstärker auf ein höheres Druckniveau übersetzt wird, wird die mit Hochdruck beaufschlagte Ventilkammer des Steuerventils durch die Anhebung des Druckniveaus aufgeweitet und bei Absenkung des Druckniveaus auf Ausgangsdruck wieder in die Ausgangsform zurückgebracht. Der Ventilkolben ist während der Phase der Druckanhebung geschlossen, wobei der Ventilkolben mittels einer Ventilfeder in den Ventilsitz gedrückt wird. Eine sich aufweitende und zusammenziehende Ventilkammer führt zu einer relativen Bewegung zwischen Ventilkammer und Ventilkolben im Bereich des Ventilsitzes. Diese relative Bewegung bewirkt einen erhöhten Verschleiß im Sitzbereich des Ventilsitzes und damit zu einem über die Lebensdauer undicht werdenden Ventilsitz.Especially in pressure-boosted common rail systems, in which the Rail pressure above a fuel injector integrated Pressure booster translates to a higher pressure level becomes, is the high-pressure valve chamber of the control valve widened by raising the pressure level and lowering the pressure level is returned to the initial pressure back to the original form. The valve piston is during the pressure increase phase closed, wherein the valve piston by means of a valve spring in the valve seat is pressed. An expanding and contracting valve chamber leads to a relative Movement between valve chamber and valve piston in the area of the valve seat. This relative movement causes increased wear in the Seating area of the valve seat and thus to a on the Life time leaking valve seat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Verschleiß des Ventilsitz zu minimieren.task The present invention is the wear of the valve seat to minimize.
Darlegung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wir mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch den die Ventilbuchse am ventilsitzseitigen Endabschnitt umgebenden Ringraum wirkt am Ventilsitz keine von der mit Hochdruck beaufschlagten Ventilkammer ausgehende relative Bewegung zwischen Ventilkammer und Ventilkolben im Bereich des Ventilsitzes. Durch die reduzierte relative Bewegung wird der Verschleiß minimiert.The The object of the invention we with the characterizing features of Claim 1 solved. By the valve sleeve on the valve seat side End portion surrounding annulus acts on the valve seat none of the high-pressure valve chamber outgoing relative movement between valve chamber and valve piston in the region of the valve seat. The reduced relative movement minimizes wear.
Ein weiterer Vorteil durch die Verwendung einer Ventilbuchse besteht darin, dass durch den größeren Durchmesser zur Aufnahme der Ventilbuchse die Zugänglichkeit zur Ventilkammer und zum Ringraum für Fertigungszwecke verbessert wird. Dadurch ist es möglich eine kostengünstige Fertigung der ungehärteten Bauteile durchzuführen, sodass eine kostenintensive elektrochemische Materialbearbeitung erspart bleibt.One further advantage through the use of a valve sleeve in that by the larger diameter to Receiving the valve bushing the accessibility to the valve chamber and to the annulus for manufacturing purposes. This makes it possible a cost-effective production of to carry out unhardened components, so that a cost-intensive electrochemical material processing is spared.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich.advantageous Further developments of the invention are by the measures the dependent claims possible.
Vorteilhaft ist, wenn die Ventilbuchse in eine am Ventilkörper ausgebildete Aufnahme eingepresst ist.Advantageous is when the valve sleeve in a formed on the valve body Recording is pressed.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, dass der Ringraum durch ein ringförmige Erweiterung ausgebildet ist, die zwischen der Ventilkammer und der Aufnahme angeordnet ist, wobei der Durchmesser des Ringraums größer ist als der Durchmesser der Aufnahme und größer als der Durchmesser der Ventilkammer. Der Durchmesser der Ventilkammer ist jedoch kleiner als der Durchmesser der Aufnahme. Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, dass sich die Ventilkammer in axialer Richtung derart erstreckt, dass der Ringraum von der Ventilkammer selbst gebildet ist, indem der Ringraum und die Ventilkammer den gleichen Durchmesser aufweisen. In diesem Fall ist der Durchmesser der Ventilkammer größer als der Durchmesser der Aufnahme.A expedient embodiment is that the annulus formed by an annular extension is, which is arranged between the valve chamber and the receptacle, wherein the diameter of the annular space is larger as the diameter of the intake and larger than the diameter of the valve chamber. The diameter of the valve chamber but is smaller than the diameter of the recording. Another expedient embodiment is that the valve chamber extends in the axial direction such that the annulus is formed by the valve chamber itself by the Annular space and the valve chamber have the same diameter. In this case, the diameter of the valve chamber is larger as the diameter of the recording.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Ventilbuchse mit einer düsenkolbenseitige Ringfläche auf einer Drosselplatte aufliegt, wobei die Drosselplatte zwischen dem Ventilkörper und einem Düsenkörper, der den Steuerraum enthält, angeordnet ist. Die durch den Hochdruck in der Ventilkammer entstehenden Druckkräfte wird die Ventilsbuchse axial belastet, so dass die Ventilbuchse auf der Drosselplatte aufsitzt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Ventilbuchse aufgrund des wirkenden Hochdrucks hydraulisch dicht fixiert ist.Farther It is envisaged that the valve sleeve with a nozzle piston side Ring surface rests on a throttle plate, wherein the Throttle plate between the valve body and a nozzle body, the Contains the control room is arranged. The by the high pressure in the valve chamber resulting pressure forces the valve bushing axially loaded, so that the valve sleeve is seated on the throttle plate. This will ensure that the valve sleeve is due to the acting high pressure is hydraulically tightly fixed.
Die mit Hochdruck beaufschlagte Ventilkammer ist an eine mit dem Steuerraum verbundene Ablaufbohrung angeschlossen, wobei die Ablaufbohrung in einen Verbindungsraum mündet, der über eine Bohrung mit der Ventilkammer verbunden ist. Die Bohrung mündet dabei in eine an der Ventilkammer ausgebildete Erweiterung. Der Verbindungsraum ist in eine drosselplattenseitige Stirnfläche des Ventilkörpers eingearbeitet.The High-pressure valve chamber is at one with the control room connected drain hole connected to the drain hole opens into a connecting room, which has a Bore is connected to the valve chamber. The bore opens doing so in a formed on the valve chamber extension. Of the Connecting space is in a thrust plate side face incorporated the valve body.
Um die Dichtheit zwischen Steuerventil und Drosselplatte zu gewährleisten, ist es notwendig, dass der Ventilkörper definiert auf der Drosselplatte aufliegt, die Ventilbuchse aber keine Berührung mit der Drosselplatte hat.Around to ensure the tightness between control valve and throttle plate, it is necessary that the valve body is defined on the Throttle plate rests, the valve sleeve but no contact with the throttle plate has.
Ausführungsbeispielembodiment
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Teilschnitt durch einen Kraftstoffinjektor mit einem erfindungsgemäßem Steuerventil.One Embodiment is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The figure shows a partial section through a fuel injector with a control valve according to the invention.
In der Figur ist ein steuerventilseitiger Abschnitt eines Kraftstoffinjektors für ein Common-Rail-System einer Dieseleinspritzung im Schnitt dargestellt. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Kraftstoffinjektor, der eine interne hydraulische Druckverstärkung aufweist, wobei zwei Steuerventile vorgesehen sind von denen das eine Steuerventil den Druckverstärken und das zweite Steuerventil eine Düsennadel ansteuert. Das nachfolgend beschriebene Steuerventil bezieht sich auf das zweite Steuerventil zur Ansteuerung der Düsennadel.In The figure is a control valve side portion of a fuel injector for a common-rail system of a diesel injection in the Section shown. For example, this is a Fuel injector, which has an internal hydraulic pressure boost , wherein two control valves are provided, of which the a control valve, the pressure intensifier and the second control valve a Nozzle needle controls. The control valve described below refers to the second control valve for controlling the nozzle needle.
Der
gezeigte Ausschnitt des Kraftstoffinjektors zeigt ein Steuerventil
Das
Steuerventil
Der
ventilsitzseitige Endabschnitt
Im
Düsenkörper
In
den Düsennadeldruckraum
Wesentlich
für die vorliegende Erfindung ist, dass die Ventilbuchse
Die
Ventilbuchse
Eine
Betätigung des elektromagnetischen Stellelements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2007-08-24 DE DE200710040115 patent/DE102007040115A1/en not_active Withdrawn
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