-
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, die insbesondere als Druckbegrenzungsventil zum Entlasten eines Hochdruckbereiches eines Kraftstoffeinspritzsystems verwendet werden kann. Weiter betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem, das eine solche Ventilvorrichtung aufweist.
-
Zum Einspritzen von Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum einer Brennkraftmaschine kommen Kraftstoffeinspritzsysteme zum Einsatz, in denen der Kraftstoff zunächst auf einen hohen Druck verdichtet wird, um so Anforderungen an vorgegebene Emissionswerte bei der Einspritzung erfüllen zu können.
-
Dabei wird ein Dieselkraftstoff zumeist auf einen Druckbereich von 1500 bar bis 3000 bar, ein Benzinkraftstoff auf einen Druckbereich von 200 bar bis 350 bar verdichtet. Um bestimmte Elemente in dem Kraftstoffeinspritzsystem, wie beispielsweise Sensoren oder auch das sogenannte Common Rail, das als Kraftstoffspeicherbereich zum Speichern des druckbeaufschlagten Kraftstoffes einer Kraftstoffhochdruckpumpe in dem Kraftstoffeinspritzsystem stromabwärts nachgelagert ist, sind in dem Kraftstoffeinspritzsystem zumeist Ventilvorrichtungen vorgesehen, die dafür sorgen, dass zu hoher Druck aus dem Kraftstoffeinspritzsystem abgesteuert wird. Eine Ventilvorrichtung in dem Kraftstoffeinspritzsystem, die als ein solches Druckbegrenzungsventil ausgelegt ist, weist zumeist einen fest eingestellten Öffnungsdruck auf, bei dem die Ventilvorrichtung öffnet, um zu verhindern, dass durch den hohen Druck in dem Kraftstoffeinspritzsystem diese bestimmten Elemente beschädigt werden.
-
Insbesondere vor dem ersten Start der Brennkraftmaschine befindet sich in dem Kraftstoffeinspritzsystem noch eine große Menge an Luft, da das Kraftstoffeinspritzsystem noch nicht vollständig mit Kraftstoff befüllt ist.
-
Durch die Anwesenheit von Luft in dem Kraftstoffeinspritzsystem ist es möglich, dass die Ventilvorrichtung, die als Druckbegrenzungsventil ausgelegt ist mit einem zu starken Hub öffnet. Ein Normalhub eines Dichtelementes liegt üblicherweise zwischen 3 µm und 30 µm. Im Fehlerfall, d.h. wenn Lufteinschlüsse in dem Kraftstoffeinspritzsystem vorhanden sind, kann der Hub des Dichtelementes innerhalb der Ventilvorrichtung jedoch bis zu 1 mm groß werden, was in Beschädigungen von Elementen der Ventilvorrichtung resultieren kann. Diese Beschädigungen könnten zu einer Leckage führen, wodurch die Ventilvorrichtung ihre prinzipielle Funktion verliert. Eine Verkleinerung eines Durchmessers eines Ventilsitzes der Ventilvorrichtung ist keine geeignete Option, um den luftbeeinflussten zu großen Hub zu verkleinern, da es angestrebt ist, dass der Öffnungsdruck der Ventilvorrichtung bei einem hohen Durchfluss im Bereich von etwa 100 l/h nicht viel größer ist als der Öffnungsdruck bei einem niedrigen Durchfluss im Bereich von etwa 6 l/h.
-
6 zeigt eine derzeit verwendete, bekannte Ventilvorrichtung 10, die beispielsweise als Druckbegrenzungsventil 12 in Kraftstoffeinspritzsystemen verwendet wird, wobei 7 eine Kennlinie darstellt, bei der der Öffnungsdruck des in 6 dargestellten Druckbegrenzungsventils 12 in Abhängigkeit der Durchflussmenge durch das Druckbegrenzungsventil 12 gesetzt ist.
-
Die Ventilvorrichtung 10 weist ein Dichtelement 14 auf, das mit einem in einer Ventilplatte 16 angeordneten Ventilsitz 18 zusammenwirkt, um so eine Hochdruckzulaufbohrung 20, die ein Fluid in Ventilvorrichtung 10 führt, zu verschließen. Die in 7 dargestellte Öffnungsdruckkennlinie ist abhängig von einem Durchmesser DVS des Ventilsitzes 18. Die schräge Linie in Diagrammen 7 zeigt dabei die Öffnungsdruckkennlinie der Ventilvorrichtung 10 aus 6 an. Der farbige Bereich markiert einen Toleranz-Druckbereich, in dem sich der Öffnungsdruck der Ventilvorrichtung 10 befinden darf. Wie zu sehen ist, nimmt der Öffnungsdruck bei zunehmendem Durchfluss durch die Ventilvorrichtung 10 zu, darf jedoch nicht zu stark zunehmen. Im vorliegenden Beispiel darf ein Druckunterschied des oberen Öffnungsdruckes zwischen einer niedrigen Durchflussmenge und einer hohen Durchflussmenge nicht größer als etwa 100 bar sein.
-
Ziel ist es daher, eine Ventilvorrichtung vorzuschlagen, die eine flache Öffnungsdruckkennlinie aufweist. Eine flache Öffnungsdruckkennlinie kann jedoch nur mit einem ausreichend großen Durchmesser DVS des Ventilsitzes 18 realisiert werden. Daher ist es nicht vorteilhaft, den Durchmesser DVS des Ventilsitzes 18 zu verkleinern, um negative Einflüsse auf die Ventilvorrichtung 10 durch Lufteinschlüsse in dem Kraftstoffeinspritzsystem und der damit eingehenden Instabilität der Ventilvorrichtung 10 auszugleichen.
-
Denn mit einer Verkleinerung des Durchmessers DVS des Ventilsitzes 18 wird der Öffnungsdruck bei großen Durchflüssen schnell höher.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ventilvorrichtung vorzuschlagen, bei der trotz einer flachen Öffnungsdruckkennlinie Lufteinschlüsse in einem durch die Ventilvorrichtung durchzuführenden Fluid nur wenig Einflüsse auf die Stabilität der Ventilvorrichtung haben.
-
Diese Aufgabe wird mit einer Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
-
Ein Kraftstoffeinspritzsystem, dass eine solche Ventilvorrichtung aufweist, ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruches.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Eine Ventilvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem weist eine Hochdruckzulaufbohrung zum fluidischen Verbinden eines Hochdruckbereichs des Kraftstoffeinspritzsystems mit der Ventilvorrichtung und einen entlang einer Längsachse der Ventilvorrichtung mit einem Dichtelement zusammenwirkenden Ventilsitz zum Öffnen und Verschließen der Hochdruckzulaufbohrung auf. Die Hochdruckzulaufbohrung weist benachbart zu dem Ventilsitz einen ersten Durchmesser und beabstandet zu dem Ventilsitz eine Blende mit einem zweiten Durchmesser auf, der kleiner ausgebildet ist als der erste Durchmesser.
-
Durch die somit in Strömungsrichtung eines aus dem Hochdruckbereich in die Ventilvorrichtung strömenden Fluids dem Ventilsitz vorgeschaltete Blende in der Hochdruckzulaufbohrung wird dafür gesorgt, dass der Hub der Ventilvorrichtung zum Öffnen der Hochdruckzulaufbohrung begrenzt wird, wodurch die Ventilvorrichtung deutlich stabilisiert wird. Die Blende ist beabstandet zu dem Ventilsitz angeordnet, so dass eine Öffnungsdruckkennlinie der Ventilvorrichtung weiterhin flach verläuft, weil ein Durchmesser des Ventilsitzes unverändert bleibt. Die Blende hat daher bei maximalem spezifiziertem Durchfluss durch die Ventilvorrichtung fast keinen Einfluss auf die normale Funktion der Ventilvorrichtung. Nur wenn die Ventilvorrichtung die Neigung hat, instabil zu werden, wenn Luftblasen bzw. Lufteinschlüsse im Kraftstoffeinspritzsystem vorhanden sind, und dadurch ein Hub der Ventilvorrichtung normalerweise größer wird, wird die Blende aktiv, bewirkt einen Druckabfall und begrenzt somit den Hub.
-
Vorzugsweise entspricht der erste Durchmesser der Hochdruckzulaufbohrung im Wesentlichen einem Durchmesser des Ventilsitzes. Der Ventilsitz und der erste Durchmesser der Hochdruckzulaufbohrung weisen dabei insbesondere einen Wert im Bereich von 0,7 mm bis 0,85 mm, vorzugsweise 0,75 mm bis 0,8 mm auf. Liegen die Durchmesser von Ventilsitz und Hochdruckzulaufbohrung vorzugsweise in diesem genannten Bereich, kann eine flache Öffnungsdruckkennlinie der Ventilvorrichtung erreicht werden.
-
Der zweite Durchmesser der Blende weist vorteilhaft einen Wert von 0,4 mm bis 0,6 mm auf. Dadurch kann die Blende vorteilhaft beim Vorhandensein von Luftblasen in dem Kraftstoffeinspritzsystem aktiv werden und einen Druckabfall bewirken, wodurch der sonst zu groß werdende Hub der Ventilvorrichtung begrenzt werden kann. Dazu ist es auch vorteilhaft, wenn die Blende entlang der Längsachse der Ventilvorrichtung eine Länge von 0,8 mm bis 1,2 mm aufweist.
-
Vorzugsweise ist ein Übergangsbereich zum Verbinden des ersten Durchmessers und des zweiten Durchmessers vorgesehen, der schräg zu einer Längsachse der Ventilvorrichtung angeordnet ist. Dadurch kann vorzugsweise ein weicher Übergang zwischen den beiden Durchmessern in der Hochdruckzulaufbohrung realisiert werden, wodurch Verwirbelungen an diesem Übergang vermieden werden können.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung ist eine zu dem Ventilsitz gerichtete obere Kante der Blende mit einem Abstand von wenigstens 0,8 mm bis 1,2 mm beabstandet zu dem Ventilsitz angeordnet. Bei dieser Position der vorgeschalteten Blende in Relation zu dem Ventilsitz und dem daraus resultierenden vorteilhaften Abstand hat die Blende vorzugsweise fast keinen negativen Einfluss auf den Öffnungsdruck bei höheren Durchflüssen durch die Ventilvorrichtung, so dass weiterhin eine flache Öffnungsdruckkennlinie der Ventilvorrichtung erhalten bleibt. Der Öffnungsdruck der Ventilvorrichtung liegt durch die beabstandete Anordnung der Blende daher beispielsweise bei einer Durchflussmenge von 6 l/h in einem Bereich wie bei einer Durchflussmenge von 100 l/h, mit der das Fluid durch die Ventilvorrichtung hindurchfließt.
-
In einer Ausgestaltung ist die Blende in einer in die Hochdruckzulaufbohrung eingepressten Buchse gebildet, die eine Durchflussbohrung zum fluidischen Verbinden des Hochdruckbereichs und des Ventilsitzes aufweist. Dadurch kann die Hochdruckzulaufbohrung wie bekannt hergestellt werden und es wird lediglich ein zusätzliches Element in die Hochdruckzulaufbohrung eingepresst, wodurch dann die Blende realisiert wird. Dadurch können Bearbeitungsschritte an der Hochdruckzulaufbohrung vorzugsweise vermieden werden.
-
Vorteilhaft ist dabei die Blende an einem zu dem Ventilsitz gerichteten Ende der Buchse angeordnet. Alternativ kann die Blende jedoch auch entlang der Längsachse der Ventilvorrichtung mittig in der Buchse angeordnet sein. Dies kann den Vorteil haben, dass dadurch ein weniger scharfkantiger Übergang zwischen kleinem Durchmesser der Blende und großem Durchmesser der Hochdruckzulaufbohrung bzw. Durchflussbohrung realisiert werden kann, wodurch Verwirbelungen innerhalb der Hochdruckzulauf- bohrung bzw. der Durchflussbohrung vorzugsweise vermieden werden können.
-
Wenn die Blende durch Vorsehen einer Buchse realisiert ist, ist es vorteilhaft, wenn auch die Buchse als Gesamte mit einem Abstand zu dem Dichtsitz angeordnet ist.
-
Vorzugsweise sind die Hochdruckzulaufbohrung und der Ventilsitz in einer Ventilplatte gebildet, um so die Montage der Ventilvorrichtung einfacher gestalten zu können, als wenn die Hochdruckzulaufbohrung und der Ventilsitz gemeinsam mit anderen Elementen aus einem einzigen Gehäuseteil gebildet sind.
-
Innerhalb der Hochdruckzulaufbohrung weist die Hochdruckzulaufbohrung im Bereich des Ventilsitzes einen ersten Durchmesser auf, der größer ist als der zweite Durchmesser, der im Bereich der Blende der Hochdruckzulaufbohrung vorliegt. Die Hochdruckzulaufbohrung weist in vorteilhafter Ausgestaltung zusätzlich in Strömungsrichtung vor der Blende, also noch weiter beabstandet zum Ventilsitz, einen dritten Durchmesser auf, der vorzugsweise größer ist als der erste Durchmesser, um so einen weitgehend laminaren Fluss von dem Hochdruckbereich zu dem Ventilsitz ermöglichen zu können.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung ist eine Vorspannfeder vorgesehen, die insbesondere als Spiralfeder ausgebildet ist, um das Dichtelement mit einer Vorspannkraft entlang der Längsachse der Ventilvorrichtung in Richtung auf den Ventilsitz vorzuspannen.
-
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Ventilvorrichtung als Magnetventilvorrichtung mit einem entlang der Längsachse der Ventilvorrichtung beweglichen Anker ausgebildet. Dadurch ist es möglich, den Öffnungshub der Ventilvorrichtung aktiv zu beeinflussen. Vorzugsweise ist der Anker zwischen der Vorspannfeder und dem Dichtelement angeordnet, um so einen vorteilhaften Einfluss auf die Vorspannkraft der Vorspannfeder nehmen zu können. Besonders bevorzugt sind der Anker, die Vorspannfeder und das Dichtelement unverbundene Elemente, die lediglich durch eine Vorspannkraft der Vorspannfeder mechanisch miteinander gekoppelt sind. Dadurch kann vermieden werden, dass bei Beschädigung von Elementen, beispielsweise einem Pin-Bruch in einer Ventilvorrichtung, die Ventilvorrichtung nicht mehr funktioniert, da ein solcher Pin zur Kraftübertragung gar nicht vorhanden ist.
-
Vorzugsweise ist das Dichtelement als eine Kugel ausgestaltet, die insbesondere einen Durchmesser von 1 mm bis 1,5 mm aufweist. Weiter vorteilhaft weist die Ventilvorrichtung wenigstens eine Absteuerbohrung zum Auslassen eines Fluides aus der Ventilvorrichtung auf. Dabei ist der Durchmesser dieser wenigstens einen Absteuerbohrung vorzugsweise größer als der Durchmesser des Dichtelementes. Der große Durchmesser der Absteuerbohrung ist vorteilhaft, um so einen schnellen Abfluss des Fluides aus der Ventilvorrichtung realisieren zu können. Wird nun der Hub der Ventilvorrichtung, d.h. des Abstandes des Dichtelementes von dem Ventilsitz, zu groß, kann es passieren, dass das Dichtelement über die Absteuerbohrung verloren geht, da diese einen größeren Durchmesser aufweist als das Dichtelement. Um zu vermeiden, dass das Dichtelement über die Absteuerbohrung verloren geht, ist es vorteilhaft, wenn der Hub über die vorgeschaltete Blende begrenzt ist.
-
Besonders bevorzugt ist die Ventilvorrichtung gebildet als ein Druckbegrenzungsventil zum Entlasten eines Hochdruckbereiches eines Kraftstoffeinspritzsystems, wobei das Druckbegrenzungsventil insbesondere derart ausgelegt ist, dass es das Kraftstoffeinspritzsystem in einem Druckbereich von 200 bar bis 3000 bar entlastet. Besonders bevorzugt ist dabei eine Entlastung im Bereich zwischen 1500 bar und 3000 bar, was einem Druckbereich bei Diesel-Anwendungen entspricht.
-
Ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen eines Kraftstoffes in wenigstens einen Brennraum einer Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe zum Beaufschlagen des Kraftstoffes mit Hochdruck und einen der Kraftstoffhochdruckpumpe stromabwärts nachgelagerten Kraftstoffspeicherbereich zum Speichern des druckbeaufschlagten Kraftstoffes auf, wobei an der Kraftstoffhochdruckpumpe und/oder an dem Kraftstoffspeicherbereich eine Ventilvorrichtung wie oben beschrieben angeordnet ist. Dadurch können zu hohe Drücke in dem Kraftstoffeinspritzsystem vermieden werden, wodurch die Gefahr von Beschädigungen bestimmter Teile in dem Kraftstoffeinspritzsystem reduziert ist.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 eine Längsschnittdarstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, einem Kraftstoffspeicherbereich und einer Ventilvorrichtung als Druckbegrenzungsventil;
-
2 eine Längsschnittdarstellung durch eine Ventilvorrichtung, die in einem Kraftstoffeinspritzsystem gemäß 1 angeordnet sein kann;
-
3 einen Detailausschnitt aus der Längsschnittdarstellung in 2 im Bereich eines Ventilsitzes der Ventilvorrichtung in einer ersten Ausführungsform;
-
4 einen Detailausschnitt aus der Längsschnittdarstellung in 2 im Bereich des Ventilsitzes in einer zweiten Ausführungsform;
-
5 einen Detailausschnitt aus der Längsschnittdarstellung in 2 im Bereich des Ventilsitzes in einer dritten Ausführungsform;
-
6 eine Längsschnitt-Detaildarstellung einer Ventilvorrichtung aus dem Stand der Technik im Bereich eines Ventilsitzes; und
-
7 ein Diagramm, das den gewünschten Öffnungsdruck der in 2 bis 6 dargestellten Ventilvorrichtungen in Abhängigkeit einer Durchflussmenge durch die Ventilvorrichtung darstellt.
-
1 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems 22, mit dem ein Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Das Kraftstoffeinspritzsystem 22 weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe 24 und einen Kraftstoffspeicherbereich 26 auf.
-
Mit der Kraftstoffhochdruckpumpe 24 wird der Kraftstoff mit einem Hochdruck beaufschlagt, beispielsweise Diesel mit einem Druck zwischen 1500 bar und 3000 bar oder Benzin mit einem Druck zwischen 200 bar und 350 bar. Dazu wird über ein Einlassventil 28 der Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich 30 in einen Druckraum 32 der Kraftstoffhochdruckpumpe 24 eingelassen. In dem Druckraum 32 bewegt sich ein Pumpenkolben 34, angetrieben über eine Antriebsanordnung 36, translatorisch hin und her und verkleinert bzw. vergrößert dabei das Volumen des Druckraumes 32. Dadurch wird der Kraftstoff in dem Druckraum 32 verdichtet und somit mit Druck beaufschlagt. Nach der Verdichtung in dem Druckraum 32 wird der Kraftstoff aus dem Druckraum 32 über ein Auslassventil 38 in den Kraftstoffspeicherbereich 26 ausgelassen.
-
In dem Kraftstoffspeicherbereich 26 wird der druckbeaufschlagte Kraftstoff gespeichert, bis er in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Der Kraftstoffspeicherbereich 26 bildet einen Teil eines Hochdruckbereiches 40 des Kraftstoffeinspritzsystems 22. Um den Hochdruckbereich 40 vor einer zu starken Druckbeaufschlagung zu schützen, ist eine Ventilvorrichtung 10 vorgesehen, die als Druckbegrenzungsventil 12 ausgebildet ist, um so bei einem zu hohen vorhandenen Druck in dem Hochdruckbereich 40 Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 40 abzusteuern. Dazu ist die Ventilvorrichtung 10, wie in 1 gezeigt, so angeordnet, dass sie den Hochdruckbereich 40 mit dem Druckraum 32 der Kraftstoffhochdruckpumpe 24 verbindet. In der in 1 gezeigten Ausführungsform steuert daher das Druckbegrenzungsventil 12 überschüssigen Kraftstoff in den Druckraum 32 ab. Es ist jedoch auch möglich, das Druckbegrenzungsventil 12 so anzuordnen, dass es den Kraftstoff in den Niederdruckbereich 30 vor der Kraftstoffhochdruckpumpe 24 absteuert.
-
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist das Druckbegrenzungsventil 12 in einem Pumpengehäuse 42 der Kraftstoffhochdruckpumpe 24 benachbart zu dem Auslassventil 38 angeordnet. Stattdessen oder auch zusätzlich kann das Druckbegrenzungsventil 12 aber auch an einem Gehäuse des Kraftstoffspeicherbereiches 26 angeordnet sein.
-
In 1 ist das Druckbegrenzungsventil 12 als einfaches Rückschlagventil dargestellt und damit etwas anders aufgebaut als die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Prinzipiell erfüllt es jedoch den gleichen Zweck.
-
2 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer Ventilvorrichtung 10 in einer ersten Ausführungsform, wie sie Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist.
-
Die Ventilvorrichtung 10 weist eine Ventilplatte 16 auf, in der ein Ventilsitz 18 und eine Hochdruckzulaufbohrung 20 ausgebildet sind, wobei die Hochdruckzulaufbohrung 20 die Ventilvorrichtung 10 mit einem Hochdruckbereich 40 des Kraftstoffeinspritzsystems 22 verbindet. Zum Verschließen der Hochdruckzulaufbohrung 20 ist ein Dichtelement 14 vorgesehen, das insbesondere als Kugel 44 ausgebildet ist. Neben der Hochdruckzulaufbohrung 20 sind in der Ventilvorrichtung 10 Absteuerbohrungen 46 vorgesehen, durch die ein Fluid aus der Ventilvorrichtung 10 ausgelassen werden kann. Das Fluid ist vorzugsweise ein Kraftstoff. Über eine Vorspannfeder 54, insbesondere eine Spiralfeder, wird das Dichtelement 14, das beweglich in einem Ventilgehäuse 52 angeordnet ist, von einer entlang einer Längsachse 56 der Ventilvorrichtung 10 wirkenden Vorspannkraft FV der Vorspannfeder 54 an den Ventilsitz 18 gedrückt und so die Ventilvorrichtung 10 geschlossen gehalten. Erst wenn ein Druck eines Fluides in der Hochdruckzulaufbohrung 20 diese Vorspannkraft FV der Vorspannfeder 54 überwindet, hebt das Dichtelement 14 von dem Ventilsitz 18 ab und gibt so einen Durchfluss frei, wodurch das Fluid über die Absteuerbohrungen 46 aus der Ventilvorrichtung 10 und somit auch aus dem Hochdruckbereich 40 abfließen kann, wobei der Hochdruckbereich 40 entlastet ist.
-
3 zeigt eine Detailansicht der Ventilvorrichtung 10 aus 2 in der ersten Ausführungsform der Ventilvorrichtung 10.
-
Die Hochdruckzulaufbohrung 20 ist hier durch eine einfache Bohrung in der Ventilplatte 16 realisiert und weist mehrere Durchmesser auf. Ein erster Durchmesser DH1 der Hochdruckzulaufbohrung 20 ist benachbart zu dem Ventilsitz 18 angeordnet und weist im Wesentlichen den gleichen Durchmesser DH1 auf wie der Ventilsitz 18 mit seinem Durchmesser DVS. Beabstandet zu dem Ventilsitz 18, d.h. entgegen der Strömungsrichtung eines Fluides, das durch die Ventilvorrichtung 10 strömt, weist die Hochdruckzulaufbohrung 20 einen zweiten Durchmesser DH2 auf, der kleiner ausgebildet ist als der erste Durchmesser DH1. Dadurch ist in der Hochdruckzulaufbohrung 20 eine Blende 58 ausgebildet, die aktiv wird, wenn Lufteinschlüsse in dem Fluid in dem Kraftstoffeinspritzsystem 22 vorhanden sind und dadurch ein Ventil ohne Blende 58 instabil würde, d.h. der Hub des Dichtelementes 14 von dem Ventilsitz 18 weg zu groß würde. In Strömungsrichtung vor der Blende 58 weist die Hochdruckzulaufbohrung einen dritten Durchmesser DH3 auf, der sowohl größer ist als der zweite Durchmesser DH2 als auch als der erste Durchmesser DH1. In diesem Bereich verbindet die Hochdruckzulaufbohrung 20 die Ventilvorrichtung 10 mit dem Hochdruckbereich 40 des Kraftstoffeinspritzsystems 22 und es ist vorteilhaft, wenn die Hochdruckzulaufbohrung 20 hier einen erweiterten Durchmesser DH3 aufweist, um so einen möglichst laminaren Fluss in die Ventilvorrichtung 10 ermöglichen zu können. Sowohl von dem dritten Durchmesser DH3 zu dem zweiten Durchmesser DH2 als auch von dem zweiten Durchmesser DH2 zu dem ersten Durchmesser DH1 ist jeweils ein Übergangsbereich 60 vorhanden, der die jeweiligen Durchmesser miteinander verbindet, und der schräg zu der Längsachse 56 der Ventilvorrichtung 10 angeordnet ist, um so ebenfalls zu einer laminaren Strömung durch die Ventilvorrichtung 10 hindurch beizutragen.
-
Der erste Durchmesser DH1 und auch der Durchmesser DVS des Ventilsitzes 18 liegen in einem Bereich von 0,7 mm bis 0,85 mm, in der vorliegenden Ausführungsform zwischen 0,75 mm und 0,8 mm. Der Durchmesser DH2 im Bereich der Blende 58 liegt dagegen in einem Bereich zwischen 0,4 mm und 0,6 mm.
-
Eine obere Kante 62 der Blende 58, die zu dem Ventilsitz 18 hin gerichtet angeordnet ist, ist von dem Ventilsitz 18 mit einem Abstand d beabstandet, der sich im Bereich von 0,8 mm und 1,2 mm bewegt. Dadurch, dass die Blende 58 mit einem Abstand d in Strömungsrichtung dem Ventilsitz 18 vorgeschaltet ist, kann einerseits eine stabilere Ventilvorrichtung 10 realisiert werden und andererseits quasi die flache Öffnungsdruckkennlinie der Ventilvorrichtung 10 ohne Blende 58 beibehalten werden.
-
4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Ventilvorrichtung 10, wobei eine Buchse 64 vorgesehen ist, die in die Hochdruckzulaufbohrung 20 eingepresst ist, und die eine Durchflussbohrung 66 aufweist, durch die das Fluid von dem Hochdruckbereich 40 zu dem Ventilsitz 18 gelangen kann. Die Blende 58 ist hier durch eine Verengung der Durchflussbohrung 66 gebildet. In der Ausführungsform in 4 ist dabei die Blende 58 an einem zu dem Ventilsitz 18 gerichteten Ende 68 der Buchse 64 angeordnet. Alternativ kann jedoch auch in einer dritten Ausführungsform der Ventilvorrichtung 10 vorgesehen werden, dass die Blende 58 mittig in der Buchse 64 vorgesehen ist, wie es in 5 gezeigt ist.
-
Sämtliche hier gezeigte Lösungen haben den Vorteil, dass einerseits die Stabilität der Ventilvorrichtung 10 deutlich erhöht wird, andererseits aber gleichzeitig eine Öffnungsdruckkennlinie der Ventilvorrichtung 10 abhängig von einer Durchflussmenge durch die Ventilvorrichtung 10 relativ flach verläuft.
