DE102010040378A1 - Injection valve for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has valve housing, which has chamber for partially receiving valve closing element and another chamber for receiving actuator - Google Patents

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Abstract

The injection valve has a valve housing (1), which has a chamber (2) for partially receiving a valve closing element (4) and another chamber (5) for receiving an actuator. The two chambers are separated from each other by a membrane (7) in a fluid-tight manner. The actuator is an eddy current actuator (6), whose actuation causes an impulsive movement of a piston (9) towards a valve seat (10) for direct or indirect actuation of the valve closing element.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ein solches Einspritzventil ist beispielsweise zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine oder zum Einspritzen eines Reduktionsmittels in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs einsetzbar. Bekannte Einspritzventile für derartige technische Anwendungen nutzen größtenteils die Umwandlung von hydraulischer Druckenergie in kinetische Energie. Dazu wird das einzuspritzende Medium zunächst unter Zuhilfenahme einer Pumpe verdichtet und über mehrere Einspritzöffnungen oder einen freigegebenen Querschnitt in das vorgesehene Volumen eingespritzt. Das Medium wird dabei als Spray eingebracht.The invention relates to an injection valve having the features of the preamble of claim 1. Such an injection valve can be used, for example, for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine or for injecting a reducing agent into the exhaust gas system of a motor vehicle. Known injectors for such technical applications largely utilize the conversion of hydraulic pressure energy into kinetic energy. For this purpose, the medium to be injected is first compressed with the aid of a pump and injected via a plurality of injection openings or a released cross section in the intended volume. The medium is introduced as a spray.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Literatur sind alternative Methoden zur Sprayerzeugung bekannt, die beispielsweise Stoßwellen/Druckwellen im einzuspritzenden Medium zur Aktivierung des Injektors nutzen. Eine derartige Methode wird beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 850 A1 beschrieben. Die hierzu eingesetzte Einspritzvorrichtung umfasst eine Ventilanordnung mit einem nach außen öffnenden Ventilglied, das über elastische Arme gehäuseseitig derart abgestützt ist, dass es gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Die Arme dienen somit zugleich als Schließfeder. Das Ventilglied ist zudem von dem einzuspritzenden Medium umströmt. Ferner umfasst die Einspritzvorrichtung eine Aktuatorvorrichtung mit einem Aktor, einem Kolben und einem Rückstellelement, wobei eine Impulsübertragungsvorrichtung in Form einer Membran die Ventilanordnung von der Aktuatorvorrichtung fluiddicht trennt. Bei Betätigung des Aktors, vorzugsweise einem Elektromagneten, wird der Kolben in Richtung der Impulsübertragungsvorrichtung beschleunigt, wobei er das ihn umgebende Medium verdichtet und als Impuls auf die Impulsübertragungsvorrichtung bzw. die Membran abgibt. Diese überträgt den Impuls auf das einzuspritzende Medium, was zur Ausbildung einer Stoßwelle oder Druckwelle führt, die sich in Richtung des Ventilsitzes ausbreitet und schließlich das Öffnen der Ventilvorrichtung zur Folge hat. Die elastischen Arme, mittels welcher die nach außen öffnende Ventilnadel gehäuseseitig abgestützt ist, weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie zumindest Teile der Stoßwelle stören bzw. reflektieren und damit den Wirkungsgrad der Einspritzvorrichtung verringern können. Eine lokale Reflexion kann auch dazu führen, dass sich die Stoßwelle nicht mehr gleichmäßig über den Umfang ausbreitet und demzufolge der eingespritzte Hohlkegel nicht mehr gleichförmig ist. Ferner ist die Auslegung der Arme als Schließfeder im Hinblick auf die erforderliche Federkraft problematisch.From the literature alternative methods for spray generation are known, for example, use shock waves / pressure waves in the medium to be injected to activate the injector. Such a method is described for example in the published patent application DE 10 2008 042 850 A1 described. The injection device used for this purpose comprises a valve arrangement with an outwardly opening valve member, which is supported on the housing side by elastic arms in such a way that it is pressed against the valve seat. The arms thus serve at the same time as a closing spring. The valve member is also flowed around by the medium to be injected. Furthermore, the injection device comprises an actuator device having an actuator, a piston and a return element, wherein a pulse transmission device in the form of a membrane separates the valve arrangement from the actuator device in a fluid-tight manner. Upon actuation of the actuator, preferably an electromagnet, the piston is accelerated in the direction of the pulse transmission device, wherein it compresses the surrounding medium and emits as an impulse to the pulse transmission device or the membrane. This transmits the impulse to the medium to be injected, which leads to the formation of a shock wave or pressure wave, which propagates in the direction of the valve seat and finally has the opening of the valve device result. The elastic arms, by means of which the outwardly opening valve needle is supported on the housing side, however, have the disadvantage that they can disturb or reflect at least parts of the shock wave and thus reduce the efficiency of the injection device. Local reflection can also cause the shock wave to no longer propagate uniformly over the circumference and therefore the injected hollow cone is no longer uniform. Furthermore, the interpretation of the arms as a closing spring in terms of the required spring force is problematic.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein stoßwellen- bzw. druckwellenbasiertes Einspritzventil mit einem nach außen öffnenden Ventilschließelement derart weiterzubilden, dass sich eine im Medium erzeugte Stoßwelle bzw. Druckwelle möglichst ungehindert, d. h. ohne Reflexionen, und gleichmäßig über den Umfang ausbreiten kann, um einerseits einen möglichst homogenen Strahlhohlkegel und andererseits einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen.The invention is therefore based on the object, a shock wave or pressure wave based injection valve with an outwardly opening valve closing element such that a shock wave generated in the medium or pressure wave as unhindered as possible, d. H. without reflections, and can spread evenly over the circumference, on the one hand to achieve the most homogeneous beam cone and on the other hand, a high efficiency.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Einspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen des Einspritzventils sind in den Unteransprüchen angegeben.To solve the problem, an injection valve with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the injection valve are specified in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das vorgeschlagene Einspritzventil besitzt ein Ventilgehäuse, das einen ersten Raum zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines von einem einzuspritzenden Medium umströmten, nach außen öffnenden Ventilschließelementes und einen zweiten Raum zur Aufnahme eines Aktors umfasst, wobei der erste Raum und der zweite Raum durch eine Membran fluiddicht voneinander getrennt sind. Erfindungsgemäß ist der Aktor ein Wirbelstromaktor, dessen Betätigung eine stoßartige Bewegung eines Kolbens in Richtung eines Ventilsitzes zur unmittelbaren oder mittelbaren Betätigung des Ventilschließelementes bewirkt, dass in Schließrichtung von der Federkraft einer Feder beaufschlagt ist. Vorzugsweise besteht der Kolben aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, um von dem Wirbelstromaktor abgestoßen zu werden. Der Bewegungsimpuls des Kolbens erzeugt im Medium eine Stoßwelle oder Druckwelle, die sich in Richtung des Ventilsitzes, welcher gleichzeitig als Einspritzöffnung dient, ausbreitet und die Einspritzung bewirkt. Während der Bewegung in Richtung des Ventilsitzes wird die Stoßwelle bzw. Druckwelle weder gestört noch gedämpft, so dass sie sich gleichmäßig ausbreiten kann. Ferner ist eine gleichmäßige Beaufschlagung des Ventilschließelementes entgegen der Federkraft der das Ventilschließelement in Schließstellung haltenden Feder gewährleistet, so dass das Öffnen des Ventilschließelementes einen gleichmäßigen Strahlhohlkegel erzeugt.The proposed injection valve has a valve housing, which comprises a first space for at least partially receiving a flowing from a medium to be injected, outwardly opening valve closure member and a second space for receiving an actuator, wherein the first space and the second space separated by a membrane fluid-tight are. According to the invention, the actuator is a Wirbelstromaktor whose operation causes a jerky movement of a piston in the direction of a valve seat for direct or indirect actuation of the valve closing element that is acted upon in the closing direction of the spring force of a spring. Preferably, the piston is made of an electrically conductive material to be repelled by the eddy current actuator. The movement pulse of the piston generates a shock wave or pressure wave in the medium, which propagates in the direction of the valve seat, which simultaneously serves as an injection opening, and causes the injection. During the movement in the direction of the valve seat, the shock wave or pressure wave is neither disturbed nor dampened so that it can spread out uniformly. Furthermore, a uniform loading of the valve closing element against the spring force of the spring holding the valve closing element in the closed position is ensured, so that the opening of the valve closing element generates a uniform beam hollow cone.

Vorzugsweise ist der Kolben mittelbar über die Membran mit dem Ventilgehäuse und/oder mit dem Ventilschließelement verbunden, wobei der Kolben vorzugsweise unabhängig vom Ventilschließelement bewegbar ist. D. h., dass die Membran eine Relativbewegung des Kolbens gegenüber dem Ventilschließelement zulässt, um das Öffnen des Ventilschließelementes mittelbar über die im Medium erzeugte Stoßwelle oder Druckwelle zu bewirken. Das Ventilschließelement kann dabei durch eine Öffnung der Membran geführt sein, wenn beispielsweise die Feder zur Rückstellung des Ventilschließelementes im zweiten Raum angeordnet ist. Die Membran kann auch aus zwei ringförmigen Teilen bestehen, wobei der erste Teil mit dem Ventilgehäuse und dem Kolben und der zweite Teil mit dem Kolben und dem Ventilschließelement verbunden ist. Um eine Bewegung des Kolbens und/oder des Ventilschließelementes zuzulassen, ist die Membran bevorzugt elastisch ausgebildet.Preferably, the piston is indirectly connected via the membrane with the valve housing and / or with the valve closing element, wherein the piston is preferably movable independently of the valve closing element. That is, the diaphragm allows relative movement of the piston relative to the valve closure member to indirectly open the valve closure member over that in the fluid produced shock wave or pressure wave. The valve closing element can be guided through an opening of the membrane, for example, if the spring is arranged for returning the valve closing element in the second space. The membrane may also consist of two annular parts, wherein the first part is connected to the valve housing and the piston and the second part to the piston and the valve closing element. In order to allow a movement of the piston and / or the valve closing element, the membrane is preferably formed elastically.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Ventilschließelement eine Druckstufe ausgebildet, welche beispielsweise die Form einer Radiusaufweitung besitzen kann. Eine sich im einzuspritzenden Medium ausbreitende Stoßwelle oder Druckwelle trifft auf ihrem Weg zur Einspritzöffnung auf die am Ventilschließelement ausgebildete Druckstufe und beaufschlagt das Ventilschließelement mit einer öffnenden Kraft. Dabei ist die Fläche der Druckstufe bevorzugt derart gewählt, dass die öffnende Kraft die Federkraft der Schließfeder und einen am Ventilschließelement anliegenden Umgebungsdruck zu überwinden vermag. Bei entsprechender Auslegung der Druckstufe wird das Ventilschließelement in Ausbreitungsrichtung der Stoßwelle bzw. Druckwelle beschleunigt und aus dem Ventilsitz gehoben. Über den freigegebenen Querschnitt erfolgt dann die Einspritzung des Mediums. Nach dem Durchlaufen der Stoßwelle bzw. Druckwelle bremst die Schließfeder das Ventilschließelement ab und drückt dieses in den Ventilsitz zurück. Die Lage und Form der Druckstufe am Ventilschließelement ist mit der Laufzeit der Stoßwelle bzw. Druckwelle zur Einspritzöffnung abgestimmt, so dass das Ventilschließelement seinen größtmöglichen Hub erreicht hat, wenn die Stoßwelle bzw. Druckwelle auf die Einspritzöffnung trifft. Dadurch ist gewährleistet, dass ein größtmöglicher Querschnitt für die Einspritzung freigegeben wird.According to a first preferred embodiment of the invention, a pressure stage is formed on the valve closing element, which may for example have the shape of a radius widening. A shock wave or pressure wave propagating in the medium to be injected strikes the pressure stage formed on the valve closing element on its way to the injection opening and acts on the valve closing element with an opening force. In this case, the surface of the pressure stage is preferably selected such that the opening force is able to overcome the spring force of the closing spring and an ambient pressure applied to the valve closing element. With an appropriate design of the pressure stage, the valve closing element is accelerated in the propagation direction of the shock wave or pressure wave and lifted from the valve seat. About the released cross-section is then the injection of the medium. After passing through the shock wave or pressure wave, the closing spring brakes the valve closing element and pushes it back into the valve seat. The position and shape of the pressure stage on the valve closing element is matched to the duration of the shock wave or pressure wave to the injection port, so that the valve closing element has reached its maximum stroke when the shock wave or pressure wave hits the injection port. This ensures that the largest possible cross section for the injection is released.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kolben Bestandteil des Ventilschließelementes. Bei Betätigung des Wirbelstromaktors wird der Kolben und damit gleichzeitig das Ventilschließelement abgestoßen, so dass dieses vom Ventilsitz abhebt und die Einspritzöffnung freigibt. Dabei ist das System bevorzugt relativ träge ausgelegt, um zu gewährleisten, dass die Einspritzöffnung noch freigegeben ist, wenn die Stoßwelle bzw. Druckwelle die Einspritzöffnung erreicht. Zugleich darf das Ventilschließelement nicht zu lange für den Schließvorgang brauchen, um einen ungewollten Eintrag des einzuspritzenden Mediums zu verhindern. Insbesondere gilt es ein Nachtropfen des einzuspritzenden Mediums zu verhindern.According to a further preferred embodiment of the invention, the piston is part of the valve closing element. Upon actuation of the eddy current actuator, the piston and thus simultaneously the valve closing element is repelled so that it lifts off from the valve seat and releases the injection port. The system is preferably relatively sluggish designed to ensure that the injection port is still released when the shock wave or pressure wave reaches the injection port. At the same time, the valve closing element must not take too long for the closing operation to prevent unwanted entry of the medium to be injected. In particular, it is necessary to prevent dripping of the medium to be injected.

Vorteilhafterweise ist die Membran, mittels welcher der Wirbelstromaktor gegenüber dem einzuspritzenden Medium abgedichtet ist, als Well- oder Balgmembran ausgebildet. Durch eine entsprechende Formgebung der Membran wird bereits eine Elastizität erreicht, die eine Relativbewegung der mit der Membran verbundenen Bauteile gegenüber dem Ventilgehäuse und/oder gegeneinander zulässt. Auch die als Well- oder Balgmembran ausgebildete Membran kann zweiteilig, d. h. aus zwei konzentrischen Ringen bestehend, ausgebildet sein, um einerseits den Kolben mit dem Ventilgehäuse, andererseits das Ventilschließelement mit dem Kolben zu verbinden.Advantageously, the membrane, by means of which the eddy current actuator is sealed off from the medium to be injected, is designed as a corrugated or bellows membrane. By an appropriate shaping of the membrane, an elasticity is already achieved, which allows a relative movement of the components connected to the membrane relative to the valve housing and / or against each other. The membrane formed as a corrugated or bellows membrane can also be made in two parts, d. H. consisting of two concentric rings, be formed to connect on the one hand the piston to the valve housing, on the other hand, the valve closing element with the piston.

Die das Ventilschließelement in Schließrichtung beaufschlagende Feder ist vorzugsweise unmittelbar und mittelbar gehäuseseitig abgestützt. Dabei kann die Feder als Druckfeder oder als Zugfeder ausgebildet sein. Die Anordnung der Feder kann ferner im ersten Raum oder im zweiten Raum erfolgen, wobei im letztgenannten Fall das Ventilschließelement durch eine Öffnung der Membran in den zweiten Raum geführt ist. Zur Abstützung der Feder kann am Ventilschließelement ein scheibenförmiger Ansatz ausgebildet sein. Um die Montage des Einspritzventils zu ermöglichen, ist dann das Ventilschließelement zumindest zweiteilig ausgeführt.The spring acting on the valve closure element in the closing direction is preferably supported directly and indirectly on the housing side. In this case, the spring may be formed as a compression spring or as a tension spring. The arrangement of the spring can also be carried out in the first space or in the second space, wherein in the latter case the valve closing element is guided through an opening of the membrane in the second space. To support the spring, a disk-shaped projection can be formed on the valve closing element. In order to enable the assembly of the injection valve, then the valve closing element is designed at least in two parts.

Das nach außen öffnende Ventilschließelement weist vorzugsweise einen mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Schließkegel auf, wobei weiterhin vorzugsweise der Ventilsitz ebenfalls kegelförmig ausgebildet ist. Die Spraygeometrie weist somit die Form eines Hohlkegels auf.The outwardly opening valve closing element preferably has a closing cone cooperating with the valve seat, wherein furthermore preferably the valve seat is likewise conical. The spray geometry thus has the shape of a hollow cone.

Im Ventilgehäuse ist ferner bevorzugt wenigstens eine in den ersten Raum mündende Bohrung als Zulauf und/oder Ablauf für das einzuspritzende Medium ausgebildet. Es genügt eine einzige Bohrung, die zugleich als Zulauf und als Ablauf dient, sofern ein Ablauf erforderlich ist. Nach einem Einspritzvorgang kann über die als Zulauf dienende Bohrung der erste Raum des Ventilgehäuses wieder mit dem einzuspritzenden Medium befüllt werden. Der Systemdruck liegt dabei vorzugsweise unter 10 bar. Der Durchmesser der als Zulauf und/oder Ablauf dienenden Bohrung ist möglichst klein zu wählen, vorzugsweise ist die Bohrung als Drossel ausgebildet, um ein Eindringen der im Medium erzeugten Druckwelle in die Bohrung zu unterbinden bzw. mit lediglich minimaler Amplitude zu ermöglichen.In the valve housing, at least one bore opening into the first space is furthermore preferably designed as an inlet and / or outlet for the medium to be injected. Suffice it a single hole, which also serves as an inlet and as a drain, if a drain is required. After an injection process, the first chamber of the valve housing can be refilled with the medium to be injected via the bore serving as a feed. The system pressure is preferably below 10 bar. The diameter of serving as an inlet and / or drain hole is to be chosen as small as possible, preferably, the bore is designed as a throttle to prevent penetration of the pressure wave generated in the medium into the bore or to allow only minimal amplitude.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich die Querschnittsfläche des ersten Raums zum Ventilsitz hin verringert. Die Verringerung der Querschnittsfläche bewirkt eine Verstärkung der sich in Richtung Ventilsitz ausbreitenden Stoßwelle bzw. Druckwelle. Der Eintrag des einzuspritzenden Mediums kann dadurch verbessert werden.A preferred embodiment of the invention provides that the cross-sectional area of the first space is reduced towards the valve seat. The reduction of the cross-sectional area causes an amplification of the propagating toward the valve seat shock wave or pressure wave. The entry of the can be improved medium thereby injected.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 einen ersten schematischen Längsschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Einspritzventil, 1 a first schematic longitudinal section through a first injection valve according to the invention,

2 einen schematischen Längsschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Einspritzventil, und 2 a schematic longitudinal section through a second inventive injection valve, and

3 einen schematischen Längsschnitt durch ein drittes erfindungsgemäßes Einspritzventil. 3 a schematic longitudinal section through a third injection valve according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die dargestellten bevorzugten Ausführungsformen weisen jeweils ein Ventilgehäuse 1 zur Ausbildung eines ersten Raumes 2 und eines zweiten Raumes 5 auf, welche über eine elastische Membran 7 fluiddicht voneinander getrennt sind. Der erste Raum 2 dient der Aufnahme des einzuspritzenden Mediums 3, das über eine als Zulauf dienende Bohrung 13 in den ersten Raum 2 gelangt. Im ersten Raum 2 ist ferner zumindest teilweise ein Ventilschließelement 4 aufgenommen, das als nach außen öffnendes Ventilschließelement ausgebildet ist. Das Ventilschließelement 4 besitzt einen Schließkegel 12, welcher mit einem kegelförmigen Ventilsitz 10 in der Weise zusammenwirkt, dass ein ringförmiger Querschnitt zum Einspritzen des Mediums in Offenstellung des Ventilschließelementes 4 freigegeben wird. Das Medium 3 wird demnach in Form eines Sprayhohlkegels eingebracht.The illustrated preferred embodiments each have a valve housing 1 for the formation of a first room 2 and a second room 5 on which an elastic membrane 7 fluid-tightly separated from each other. The first room 2 serves to accommodate the medium to be injected 3 , which has a bore serving as an inlet 13 in the first room 2 arrives. In the first room 2 is also at least partially a valve closing element 4 taken, which is designed as an outwardly opening valve closing element. The valve closing element 4 has a closing cone 12 , which with a conical valve seat 10 cooperates in the manner that an annular cross section for injecting the medium in the open position of the valve closing element 4 is released. The medium 3 is therefore introduced in the form of a spray hollow cone.

Die Betätigung des Ventilschließelementes 4 erfolgt bei den dargestellten bevorzugten Ausführungsformen jeweils über einen Wirbelstromaktor 6, der im zweiten Raum 5 angeordnet ist und somit über die Membran 7 gegenüber dem Medium 3 abgedichtet ist.The actuation of the valve closing element 4 takes place in the illustrated preferred embodiments in each case via an eddy current actuator 6 in the second room 5 is arranged and thus over the membrane 7 towards the medium 3 is sealed.

Bei den Ausführungsformen der 1 und 2 wirkt der Wirbelstromaktor 6 auf einen scheibenförmigen Kolben 9 ein, der jenseits der Membran 7 im ersten Raum 2 angeordnet ist. Die Betätigung des Wirbelstromaktors 6 bewirkt, dass der Kolben 9 abgestoßen, d. h. stoßartig in Richtung des Ventilsitzes 10 bewegt wird, wobei eine Stoßwelle 14 erzeugt wird, die sich ebenfalls in Richtung des Ventilsitzes 10 ausbreitet. Der Kolben 9 ist hierzu beweglich über die Membran 7 im Ventilgehäuse 1 gelagert. Dabei ist über die Membran 7 zugleich sichergestellt, dass sich der Kolben 9 unabhängig von dem Ventilschließelement 4 bewegen kann. Denn die Betätigung des Ventilschließelementes 4 erfolgt mittelbar über die vom Kolben 9 erzeugte Stoßwelle 14, die auf ihrem Weg zum Ventilsitz 10 auf eine am Ventilschließelement 4 ausgebildete Druckstufe 11 in Form einer radialen Aufweitung trifft und somit das Ventilschließelement 4 mit einer öffnenden Kraft beaufschlagt.In the embodiments of the 1 and 2 acts the eddy current actuator 6 on a disk-shaped piston 9 one beyond the membrane 7 in the first room 2 is arranged. The operation of the eddy current actuator 6 causes the piston 9 repelled, ie jerky in the direction of the valve seat 10 being moved, being a shockwave 14 is generated, which is also in the direction of the valve seat 10 spreads. The piston 9 is movable over the membrane 7 in the valve housing 1 stored. It is about the membrane 7 at the same time ensuring that the piston 9 independent of the valve closing element 4 can move. Because the operation of the valve closing element 4 takes place indirectly via the piston 9 generated shockwave 14 on her way to the valve seat 10 on one on the valve closing element 4 trained pressure level 11 in the form of a radial widening and thus the valve closing element 4 charged with an opening force.

Bei der Ausführungsform der 1 ist das Ventilschließelement 4 durch eine Öffnung der Membran 7 in den zweiten Raum 5 geführt und wird dort von der Federkraft einer Feder 8 in Schließrichtung beaufschlagt. Zur Abstützung der Feder 8 ist an dem Ventilschließelement 4 ein scheibenförmiger Ansatz ausgebildet. Aufgrund der Unterbringung der Feder 8 im zweiten Raum 5 ist diese ebenfalls über die Membran 7 vom einzuspritzenden Medium 3 getrennt. Als Feder 8 dient bei der Ausführungsform der 1 eine Schraubendruckfeder.In the embodiment of the 1 is the valve closing element 4 through an opening in the membrane 7 in the second room 5 guided and is there by the spring force of a spring 8th acted upon in the closing direction. To support the spring 8th is on the valve closing element 4 formed a disc-shaped projection. Due to the placement of the spring 8th in the second room 5 this is also over the membrane 7 from the medium to be injected 3 separated. As a spring 8th is used in the embodiment of 1 a helical compression spring.

2 stellt eine Variante der Ausführungsform der 1 dar, welche sich von dieser dadurch unterscheidet, dass anstelle einer Druckfeder eine Zugfeder zur Erzeugung einer auf das Ventilschließelement 4 wirkenden Vorspann- und Schließkraft Einsatz findet. Die Zugfeder kann als elastisches Element ausgebildet sein, welche über ein Gegenlager 15 am Ventilgehäuse 1 abgestützt ist. Ferner kann, wie in der 2 dargestellt, das Gegenlager 15 oder alternativ die Zugfeder 8 anstelle des Ventilschließelementes 4 durch eine Öffnung der Membran 7 geführt sein, um die gehäuseseitige Abstützung zu ermöglichen. 2 represents a variant of the embodiment of 1 is, which differs from this in that instead of a compression spring, a tension spring for generating a on the valve closing element 4 acting biasing and clamping force is used. The tension spring may be formed as an elastic element, which via an abutment 15 on the valve body 1 is supported. Furthermore, as in the 2 represented, the counter bearing 15 or alternatively the tension spring 8th instead of the valve closing element 4 through an opening in the membrane 7 be guided to allow the housing-side support.

Die Ausführungsform der 3 unterscheidet sich von denen der 1 und 2 dadurch, dass der Kolben 9 in das Ventilschließelement 4 integriert ist. D. h., dass der Kolben 9 und das Ventilschließelement 4 ein Bauteil bilden, so dass die Betätigung des Wirbelstromaktors 6 nicht nur ein Abstoßen des Kolbens 9, sondern zugleich das Abheben des Ventilschließelementes 4 vom Ventilsitz 10 bewirkt. Eine unabhängige Bewegung des Kolbens 9 gegenüber dem Ventilschließelement 4 ist bei dieser Ausführungsform nicht möglich. Die das Ventilschließelement 4 in Schließrichtung mit einer Druckkraft beaufschlagenden Feder 8 ist einerseits an einem Gehäuseabsatz im ersten Raum 2 des Ventilgehäuses 1 und andererseits am Kolben 9 abgestützt. Die Feder 8 wird bei dieser Ausführungsform demnach von dem einzuspritzenden Medium 3 umströmt. Die Abdichtung des Wirbelstromaktors 6 gegenüber dem einzuspritzenden Medium 3 erfolgt durch eine ringförmige Balgmembran 7, welche einerseits mit dem Ventilgehäuse 1 und andererseits mit dem Kolben 9 verbunden ist. Die balgartige Ausführung der Membran 7 ermöglicht eine Bewegung der Einheit aus Kolben 9 und Ventilschließelement 4 gegenüber dem Ventilgehäuse 1. Die Schließkraft der Feder 8 ist derart ausgelegt, dass das Ventilschließelement 4 sich noch in der Offenstellung befindet, wenn die über den Kolben 9 erzeugte Stoßwelle 14 den Ventilsitz 10 erreicht. Das Masse-Feder-System aus Schließelement und Schließfeder ist demnach relativ träge ausgelegt. Zugleich ist durch entsprechende Auslegung der Feder 8 gewährleistet, dass ein rechtzeitiges Schließen des Ventilschließelementes 4 sichergestellt ist, um ein Nachtropfen des einzuspritzenden Mediums 3 zu verhindern.The embodiment of the 3 is different from those of 1 and 2 in that the piston 9 in the valve closing element 4 is integrated. That is, the piston 9 and the valve closing element 4 form a component, so that the operation of the Wirbelstromaktors 6 not just a repulsion of the piston 9 , but at the same time the lifting of the valve closing element 4 from the valve seat 10 causes. An independent movement of the piston 9 opposite the valve closing element 4 is not possible in this embodiment. The the valve closing element 4 in the closing direction with a pressure force acting spring 8th on the one hand on a housing paragraph in the first room 2 of the valve housing 1 and on the other hand on the piston 9 supported. The feather 8th is in this embodiment accordingly of the medium to be injected 3 flows around. The sealing of the eddy current actuator 6 towards the medium to be injected 3 takes place through an annular bellows membrane 7 , which on the one hand with the valve housing 1 and on the other hand with the piston 9 connected is. The bellows-like design of the membrane 7 allows movement of the unit from pistons 9 and valve closing element 4 opposite the valve housing 1 , The closing force of the spring 8th is designed such that the valve closing element 4 is still in the open position when the over the piston 9 generated shockwave 14 the valve seat 10 reached. The mass-spring system of closing element and closing spring is therefore designed to be relatively sluggish. At the same time is by appropriate interpretation of the spring 8th Ensures that a timely closing of the valve closing element 4 is ensured, a dripping of the medium to be injected 3 to prevent.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008042850 A1 [0002] DE 102008042850 A1 [0002]

Claims (9)

Einspritzventil mit einem Ventilgehäuse (1), das einen ersten Raum (2) zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines von einem einzuspritzenden Medium (3) umströmten, nach außen öffnenden Ventilschließelementes (4) und einen zweiten Raum (5) zur Aufnahme eines Aktors (6) umfasst, wobei der erste Raum (2) und der zweite Raum (5) durch eine Membran (7) fluiddicht voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (6) ein Wirbelstromaktor ist, dessen Betätigung eine stoßartige Bewegung eines Kolbens (9) in Richtung eines Ventilsitzes (10) zur unmittelbaren oder mittelbaren Betätigung des Ventilschließelementes (4) bewirkt, das in Schließrichtung von der Federkraft einer Feder (8) beaufschlagt ist.Injection valve with a valve housing ( 1 ), which has a first room ( 2 ) for at least partially receiving one of a medium to be injected ( 3 ) flowed around, outwardly opening valve closing element ( 4 ) and a second room ( 5 ) for receiving an actuator ( 6 ), the first space ( 2 ) and the second room ( 5 ) through a membrane ( 7 ) are separated from each other in a fluid-tight manner, characterized in that the actuator ( 6 ) is a Wirbelstromaktor whose operation is a jerky movement of a piston ( 9 ) in the direction of a valve seat ( 10 ) for the direct or indirect actuation of the valve closing element ( 4 ) causes, in the closing direction of the spring force of a spring ( 8th ) is acted upon. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) mittelbar über die Membran (7) mit dem Ventilgehäuse (1) und/oder mit dem Ventilschließelement (4) verbunden ist, wobei der Kolben (9) vorzugsweise unabhängig vom Ventilschließelement (4) bewegbar ist.Injection valve according to claim 1, characterized in that the piston ( 9 ) indirectly via the membrane ( 7 ) with the valve housing ( 1 ) and / or with the valve closing element ( 4 ), wherein the piston ( 9 ) preferably independent of the valve closing element ( 4 ) is movable. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilschließelement (4) eine Druckstufe (11), vorzugsweise in Form einer Radiusaufweitung, ausgebildet ist.Injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve closing element ( 4 ) a pressure stage ( 11 ), preferably in the form of a radius widening, is formed. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) Bestandteil des Ventilschließelementes (4) ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 9 ) Component of the valve closing element ( 4 ). Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) als Well- oder Balgmembran ausgebildet ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 7 ) is formed as a corrugated or bellows membrane. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) unmittelbar oder mittelbar gehäuseseitig abgestützt ist und/oder als Druckfeder oder Zugfeder ausgebildet ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the spring ( 8th ) is supported directly or indirectly on the housing side and / or is designed as a compression spring or tension spring. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließelement (4) einen mit dem Ventilsitz (10) zusammenwirkenden Schließkegel (12) aufweist, wobei der Ventilsitz (10) vorzugsweise ebenfalls kegelförmig ausgebildet ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing element ( 4 ) one with the valve seat ( 10 ) cooperating closing cone ( 12 ), wherein the valve seat ( 10 ) is preferably also cone-shaped. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilgehäuse (1) wenigstens eine in den ersten Raum (2) mündende Bohrung (13) als Zulauf und/oder Ablauf für das einzuspritzende Medium (3) ausgebildet ist, wobei die Bohrung (13) vorzugsweise als Drossel ausgebildet ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the valve housing ( 1 ) at least one in the first room ( 2 ) opening bore ( 13 ) as inlet and / or outlet for the medium to be injected ( 3 ), wherein the bore ( 13 ) is preferably designed as a throttle. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querschnittsfläche des ersten Raums (2) zum Ventilsitz (10) hin verringert.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the first space ( 2 ) to the valve seat ( 10 ) decreased.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008042850A1 (en) 2008-10-15 2010-04-22 Robert Bosch Gmbh Injector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008042850A1 (en) 2008-10-15 2010-04-22 Robert Bosch Gmbh Injector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220066A1 (en) 2012-11-05 2014-05-08 Robert Bosch Gmbh Device for injecting fluid e.g. fuel into combustion chamber of combustion engine of motor vehicle, has valve seat which cooperates with valve needle which is biased to closing direction by spring force of spring

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