DE10223025A1 - Druckreduzierventil - Google Patents

Abstract

Es wird ein ausschließlich mechanisch arbeitendes Druckreduzierventil mit einem temperaturabhängig elastisch bzw. sich ausdehnenden Element für ein Common-Rail-Einspritzsystem vorgeschlagen, um den Kraftstoffabfluß temperaturabhängig zu steuern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckreduzierventil zur Verwendung bei der Druckregulierung eines Einspritzventils, und insbesondere ein mecha­ nisches Druckreduzierventil, welches so konstruiert ist, daß es bei einer nied­ rigen Temperatur geöffnet ist.

Verschiedene Vorrichtungen, Kraftstoffinjektoren für Sammelschienen (Common Rail Einspritzvorrichtung), genannt sind vorgeschlagen worden und als Injektoren oder Einspritzventile zum Einspritzen und Versorgen einer Ma­ schine mit Kraftstoff bekannt (vgl. beispielsweise JP Hei 10-54318 und der­ gleichen), wobei diese Einspritzungen so konstruiert sind, daß sie zeitweise Kraftstoff unter hohem Druck in einem Kraftstoffverteiler (Common Rail) speichern, der hier auch gemeinsame Verteilerleiste genannt wird.

Damit ein gewünschter Druck innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste er­ zielt wird, kann beispielsweise der Kraftstoff mittels einer Hochdruckpumpe bei maximalem Druck der Hochdruckpumpe zu der gemeinsamen Verteiler­ leiste gefördert werden und danach der Druck mittels irgendeines Druckredu­ ziermechanismus innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste auf den beab­ sichtigten Druck reduziert werden. Aber die einfachste mögliche Konstruktion ist die, daß die Druckreduzierung von einem Kraftstoffverlust eines jeden Teils der Vorrichtung bzw. des Einspritzsystems abhängt, wenn keine Ein­ spritzung ausgeführt wird, ohne daß irgendein Magnetventil zur Druckredu­ zierung, das ein elektromagnetisches Ventil aufweist, vorgesehen wird.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion erhöht sich jedoch die dynamische Viskosität des Kraftstoffs, insbesondere in einem Zustand niedriger Tempe­ ratur, so daß die Verlustmenge wesentlich geringer ist als die Menge, welche innerhalb des Zeitraumes erwartet wird, außer in dem niedrigen Temperatur­ zustand. Daher ist es schwierig, eine beabsichtigte Druckreduzierung inner­ halb der gemeinsamen Verteilerleiste zu erreichen, was den Nachteil mit sich bringt, daß sich die Ansprechzeit zur Druckreduzierung verlängert. Darüber hinaus ist es sehr wahrscheinlich, daß die Einspritzung in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem der tatsächliche Druck innerhalb der gemein­ samen Verteilerleiste nicht auf den Solldruck der gemeinsamen Verteilerleiste abgesenkt wird. Wenn die Einspritzung in diesem Zustand durchgeführt wird, erhöht sich die Vibration einer Maschine mehr als notwendig, und darüber hinaus bestehen Bedenken wegen einer erhöhten Geräuschentwicklung.

Außerdem verkompliziert ein elektromagnetisches Ventil, für das ein Ma­ gnetventil verwendet wird, die Konstruktion der Vorrichtung und erhöht den Preis der Vorrichtung, und ist deswegen ungeeignet, insbesondere wenn eine Preisreduzierung der Vorrichtung gefordert wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mechanisches Druckre­ duzierventil zu schaffen, welches eine Eigenschaft der Druckreduzierung in einem niedrigen Temperaturzustand verbessern kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Druckreduzier­ ventil zu schaffen, mit welchem ein Einspritzventil für eine Art gemeinsame Verteilerleiste erzielt werden kann, das einen vergleichsweise niedrigen Preis und sowohl gute, als auch stabile Druckreduzierungseigenschaften in einem niedrigen Temperaturzustand aufweist, ohne ein elektromagnetisches Ventil bzw. Magnetventil zu verwenden.

Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Druckredu­ zierventil zu schaffen, welches beim Einsatz keine Einstellungarbeit erfordert, um Konformität in der Funktionsweise mit einem Einspritzventil für eine ge­ meinsame Verteilerleiste zu erzielen.

Die obigen Aufgaben werden zumindest teilweise durch ein Druckreduzier­ ventil gemäß einem der unabhängigen Ansprüche oder durch ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Insbesondere wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Druckreduzierventil vorgeschlagen, das umfaßt:
ein Ventilelement, das in einem Ventilgehäuse vorgesehen ist, in welchem ein Kraftstoffeinlaß und ein Kraftstoffauslaß ausgestaltet sind; und
ein temperaturabhängiges, elastisches Element, das ebenfalls in dem Ventil­ gehäuse zum Vorspannen des Ventilelementes in Richtung des Kraftstoffein­ lasses vorgesehen ist,
wobei, außer in einem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, das tem­ peraturabhängige, elastische Element das Ventilelement preßt, um das Ventil­ element in den Kraftstoffeinlaß gegen einen Druck von einem Kraftstoff ein­ zusetzen, der in den Kraftstoffeinlaß einströmt, wohingegen in dem vorbe­ stimmten, niedrigen Temperaturzustand, eine Vorspannungskraft des tempe­ raturabhängigen, elastischen Elementes niedriger ist, als der Druck des Kraft­ stoffes, der in den Kraftstoffeinlaß einströmt, damit das Ventilelement durch den Druck des Kraftstoffes von dem Kraftstoffeinlaß getrennt werden kann.

Nach der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann das temperaturabhän­ gige, elastische Element das Ventilelement in den Kraftstoffeinlaß gegen den Druck des Kraftstoffes einsetzen, außer in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, nämlich im Wesentlichen bei einem Raumtemperaturzu­ stand, wohingegen in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, das temperaturabhängige, elastische Element dem Druck des Kraftstoffes nicht widerstehen kann, da seine Druckkraft, die auf das Ventilelement ausgeübt wird, niedriger ist, so daß das Ventilelement von dem Kraftstoffeinlaß ge­ trennt werden kann. Diese Konstruktion, bei der ein temperaturabhängiges, elastisches Element, wie vorstehend beschrieben, verwendet wird, ermöglicht es, ein mechanisches Druckreduzierventil zu schaffen, welches mechanisch und automatisch die Bewegung des Ventilelementes steuern kann, und wel­ ches die Eigenschaft der Druckreduzierung in dem niedrigen Temperaturzu­ stand verbessern kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Druckre­ duzierventil vorgeschlagen, das umfaßt:
ein tellerförmiges Element, das in einem Ventilgehäuse vorgesehen ist, in welchem ein Kraftstoffeinlaß und ein Kraftstoffauslaß ausgestaltet sind, und das aus einem Bimetall gebildet wird, so daß der Kraftstoffeinlaß geöff­ net/geschlossen werden kann,
wobei sich das tellerförmige Element biegt, außer in einem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, und ein Wölbungsbereich des tellerförmigen Elementes verschließt den Kraftstoffeinlaß, wohingegen in dem vorbestimm­ ten, niedrigen Temperaturzustand, ein Biegungsgrad des tellerförmigen Ele­ mentes abnimmt, um den Kraftstoffeinlaß zu öffnen, und
wobei eine Flüssigkeit, welche direkte oder indirekte Erfassung einer Kraft­ stofftemperatur ermöglicht, befördert wird, um auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffeinlasses über dem tellerförmigen Element in einen Be­ reich innerhalb des Ventilgehäuses zu strömen.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Druckredu­ zierventil vorgeschlagen, das umfaßt:
ein Ventilelement, das in einem Ventilgehäuse angeordnet ist, in welchem ein Kraftstoffeinlaß und ein Kraftstoffauslaß ausgestaltet sind, und das einen Spit­ zenbereich aufweist, welcher in einen Sitzbereich, der in dem Kraftstoffeinlaß ausgestaltet ist, eingesetzt werden kann; und
ein temperaturabhängiges, ausdehnbares/zusammenziehbares Element, das ebenfalls in dem Ventilgehäuse vorgesehen und an einem Endbereich des Ventilelementes auf der gegenüberliegenden Seite des Spitzenbereiches befe­ stigt ist,
wobei das Ventilelement so angeordnet ist, daß es durch ein elastisches Ele­ ment von einer Endbereichsseite des temperaturabhängigen, ausdehnba­ ren/zusammenziehbaren Elementes gepreßt wird, um den Spitzenbereich des Ventilelementes in den Sitzbereich einzusetzen, und
wobei das temperaturabhängige, ausdehnbare/zusammenziehbare Element sich in seiner axialen Richtung zusammenzieht, wenn eine Umgebungstempe­ ratur niedriger als eine vorbestimmte Referenztemperatur ist, und durch das Zusammenziehen des temperaturabhängigen, ausdehnbaren/zusammenzieh­ baren Elementes wird ein Druck eines Kraftstoffes, der in den Kraftstoffeinlaß einströmt, stärker als eine Druckkraft des elastischen Elementes, um einen Öffnungszustand herbeizuführen.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Er­ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Druckreduzierventiles in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das ein Konstruktionsbeispiel eines Ein­ spritzventils für ein Common-Rail-System darstellt, in welchem das Druckreduzierventil der ersten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht eines Druckreduzierventiles in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht, die ein anderes Konstruktionsbei­ spiel eines Ventilelements darstellt;

Fig. 5(A) und (B) vertikale Schnittansichten eines Hauptbereichs eines Druck­ reduzierventils in einer dritten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung, wobei Fig. 5(A) eine vertikale Schnittansicht in seinem Schließzustand und Fig. 5(B) eine vertikale Schnittan­ sicht in seinem Öffnungszustand zeigt;

Fig. 6(A) und (B) vertikale Schnittansichten eines Hauptbereichs eines Druck­ reduzierventils in einer vierten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung, wobei Fig. 6(A) eine vertikale Schnittansicht in seinem Schließzustand und Fig. 6(B) eine vertikale Schnittan­ sicht in seinem Offnungszustand zeigt;

Fig. 7 eine vertikale Schnittansicht eines Druckreduzierventils in sei­ nem Öffnungszustand in einer fünften Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht des Druckreduzierventils in seinem Schließzustand in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die Umgebungstemperatur gleich einer vorbe­ stimmten Referenztemperatur ist; und

Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht des Druckreduzierventils in seinem Schließzustand in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die Umgebungstemperatur höher als die vorbe­ stimmte Referenztemperatur ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es wird vorausgesetzt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Elemente, Anordnungen und dergleichen beschränkt bleiben soll, welche nachfolgend beschrieben werden, sondern verschiedene Veränderungen und Verbesserun­ gen können daran vorgenommen werden, ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Ein erstes Konstruktionsbeispiel wird zuerst mit Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 erläutert.

Zur groben Erklärung der Konstruktion bzw. des Aufbaus eines Druckredu­ zierventils S1 gemäß diesem ersten Konstruktionsbeispiel sei zuerst gesagt, daß es so konstruiert ist, wie später beschrieben wird, indem es ein Ventilele­ ment 12 umfaßt, das elastisch in einem Ventilgehäuse 1 vorgesehen bzw. gehalten ist, dessen Gesamterscheinung im Wesentlichen zylindrisch ist.

Insbesondere umfaßt das Ventilgehäuse 1, dessen Gesamterscheinung zylin­ drisch ist, einen Bereich 1a mit großem Durchmesser und einen Bereich 1b mit kleinem Durchmesser. Eine zylindrische Elementaufnahmekammer 2 ist innerhalb dieses Ventilgehäuses 1 gebildet, und ein Endbereich davon in einer längsgerichteten, axialen Richtung (vertikale Richtung in Fig. 1) weist einen Öffnungsbereich 3 an einem Endbereich des Ventilgehäuses 1 auf. Der Öff­ nungsbereich 3 ist mit einer scheibenförmigen Verschlußabdeckung 4 ver­ schlossen. In dieser Äusführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Ver­ schlußabdeckung 4 übrigens so konstruiert, daß sie in die Elementaufnahme­ kammer 2 eingeschraubt werden kann, so daß eine äußere, umfangseitige Flä­ che davon mit einer Innenfläche der Elementaufnahmekammer 2, direkt un­ terhalb des Öffnungsbereiches 3, im Eingriff ist.

Außerdem ist an dem anderen Endbereich der Elementaufnahmekammer 2 ein Bodenbereich 5 ausgestaltet, der auf der Seite der Elementaufnahmekammer 2 des anderen Endbereiches des Ventilgehäuses 1 angeordnet ist, und ein Kraft­ stoffeinlaß 6 ist durch den mittleren Teil dieses Bodenbereiches 5 gebildet. Dieser Kraftstoffeinlaß 6 verläuft von diesem Bodenbereich 5 zu dem anderen Endbereich des Ventilgehäuses 1, und in der Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung, ist ein Bereich davon, der in dem Bodenbereich 5 gebildet ist, ein erster Einlaßbereich 6a mit einem kleinem Durchmesser und dessen ande­ rer Bereich ist ein zweiter Einlaßbereich 6b mit einem großen Durchmesser.

Darüber hinaus weist das Ventilgehäuse 1 Krafistoffauslässe 8a, 8b auf, die dahindurch in einer senkrechten Richtung zu seiner längsseitigen, axialen Richtung in der Nähe des Bodenbereiches 5 gebildet sind.

Außerdem ist in der Elementaufnahmekammer 2 eine bewegliche Abdeckung 9 angeordnet, die einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich demjenigen der Elementaufnahmekammer 2 ist. Diese bewegliche Abdeckung 9 ist in der längsseitigen Richtung (die vertikale Richtung in Fig. 1) der Elementaufnahmekammer 2 verschiebbar. Eine angemessene Menge einer gelatineartigen Masse 10 ist in der Elementaufnahmekammer 2 angeordnet, die zwischen dieser beweglichen Abdeckung 9 und der Verschlußabdeckung 4 angeordnet ist.

Darüber hinaus ist ein Bereich der Elementaufnahmekammer 2, in welchem diese gelatineartige Masse 10 angeordnet ist, so konstruiert, daß sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommen kann, welche eine direkte oder indirekte Er­ fassung der Temperatur eines Kraftstoffs ermöglicht.

Insbesondere ist eine Temperaturfühlerleitung 11 in dem Bereich der Ele­ mentaufnahmekammer 2 angeordnet, in dem die gelatineartige Masse 10 an­ geordnet ist, und führt durch die gelatineartige Masse 10 und das Ventilgehäu­ se 1. Der Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 21 eines Einspritzventils für ein Common-Rail-System (vgl. Fig. 2), in welchem das Druckreduzierventil S1 verwendet wird, wird zirkulierend durch diese Temperaturfühlerleitung 11 gefördert, wie später noch erläutert wird, so daß die Temperatur des Kraftstof­ fes mittels der Temperaturfühlerleitung 11 zu der gelatineartigen Masse 10 übertragen wird.

Hier weist die gelatineartige Masse 10 Umkehrbarkeit auf, so daß sich die ganze gelatineartige Masse 10 zusammenzieht, wenn sie in einen vorbe­ stimmten, niedrigen Temperaturzustand (beispielsweise einen Temperaturzu­ stand von 10°C oder niedriger) gelangt, verglichen damit, wenn sie in einem Raumtemperaturzustand ist, und sie kehrt in ihren Originalzustand zurück, wenn sie zu dem Raumtemperaturzustand zurückkehrt.

Das Ventilelement 12 und eine Feder 13 sind zwischen der beweglichen Ab­ deckung 9 und dem Bodenbereich 5 angeordnet. Das Ventilelement 12 wird nun zuerst erläutert. Das Ventilelement 12 in der Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung umfaßt einen relativ flachen, säulenartigen Druckabschnitt 12a mit kleineren Durchmesser als derjenige der Elementaufnahmekammer 2 und einen Ventilkörperabschnitt 12b, der im wesentlichen von einem mittleren bzw. mittigen Teil von einer Fläche dieses Druckabschnitts 12a abragt.

Der Ventilkörperabschnitt 12b, dessen Spitzenbereich konisch und als ein Ventilsitzbereich 12c ausgestaltet ist, kann in den Kraftstoffeinlaß 6 schlie­ ßend eingreifen bzw. auf diesem aufsitzen.

Die Feder 13 ist elastisch zwischen dem Druckabschnitt 12a des Ventilele­ ments 12 und der beweglichen Abdeckung 9 angeordnet, um den Spitzenbe­ reich des Ventilkörperabschnitts 12b in Richtung des Kraftstoffeinlasses 6 vorzuspannen, wenn die vorgenannte gelatineartige Masse 10 im Raumtempe­ raturzustand ist, in welchem die gelatineartige Masse 10 sich nicht zusam­ menzieht. Die Vorspannungskraft dieser Feder 13, die auf das Ventilelement 12 ausgeübt wird, ist stark genug eingestellt, um den Ventilkörperabschnitt 12b gegen den Druck des Kraftstoffs, der in den Kraftstoffeinlaß 6 wirkt, auf bzw. in den Kraftstoffeinlaß 6 aufsitzen bzw. aufsetzen zu können, wenn die gelatineartige Masse 10 nicht in dem vorbestimmten, niedrigen Temperatur­ zustand ist. Außerdem zieht sich die gesamte gelatineartige Masse 10 zusam­ men, wenn sie in den vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand kommt und ihr Zusammenziehen verursacht, daß sich die Feder 13 in der längsseiti­ gen, axialen Richtung der Elementaufnahmekammer 2 ausdehnen kann, so daß die Vorspannungskraft der Feder 13, die auf das Ventilelement 12 ausge­ übt wird, verringert wird, so daß der Druck des Kraftstoffs diese Vorspan­ nungskraft übersteigt. Im Ergebnis drückt der Kraftstoff das Ventilelement 12 nach oben (die vertikale Richtung auf der Zeichnung in Fig. 1), um in die Elementaufnahmekammer 2 einzuströmen.

Weiter ist eine Kraftstoffrückführleitung 14 an einer Außenseite des Bereiches 1b mit kleinem Durchmesser außerhalb des Ventilgehäuses 1 angebracht. Die­ se Kraftstoffrückführleitung 14 ist eine Kraftstoffleitung, um Kraftstoff, der aus den Kraftstoffauslässen 8a, 8b des Druckreduzierventiles S1 ausströmt, zu einer vorbestimmten Stelle zurückzuführen. In der Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung ist die Kraftstoffrückführleitung 14 so konstruiert, daß eine gesamte äußere Form eines Bereiches davon, der an der Außenseite des Bereiches 1b mit kleinem Durchmesser befestigt ist, einen größeren Außen­ durchmesser aufweist als derjenige des Bereiches 1b mit kleinem Durchmes­ ser, und im wesentlichen flach säulenartig ausgestaltet ist, und daß der Be­ reich 1b mit kleinem Durchmesser so eingefügt wird, daß er durch einen im wesentlichen mittleren Teil des vorgenannten Bereiches der Kraftstoffrück­ führleitung 14 führt.

Der Endbereich des Ventilgehäuses 1 auf der Seite des Bereiches 1b mit klei­ nem Durchmesser, ist so konstruiert, daß er in einen entsprechenden Bereich 15 einer Vorrichtung oder dergleichen, in welcher das Druckreduzierventil S1 vorgesehen ist, eingeschraubt werden kann.

Als nächstes wird die Konstruktion des Einspritzventils für ein Common-Rail- System, bei dem das wie vorstehend konstruierte Druckreduzierventil S1 ver­ wendet wird, mit Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Grundkonstruktion des Einspritzventils für ein Common-Rail-System. Das Einspritzsystem ist so konstruiert, daß der Kraft­ stoff aus dem Kraftstoffbehälter 21, der den Kraftstoff speichert, mittels einer Hochdruckpumpe 22 zu einer gemeinsamen Verteilerleiste 23 geführt wird und diese gemeinsame Verteilerleiste 23 ist mit zahlreichen Kraftstoffein­ spritzventilen 24 verbunden bzw. versehen. Ein nicht dargestelltes Regelele­ ment, welches den Betrieb der Hochdruckpumpe 22 und die zahlreichen Kraftstoffeinspritzventile 24 steuert, steuert die Einspritzzeit, die Einspritz­ dauer und dergleichen.

In der oben beschriebenen Konstruktion ist das Druckreduzierventil S1, das zuvor erläutert wurde, beispielsweise an der gemeinsamen Verteilerleiste 23 angebracht.

Deswegen ist in diesem Fall der Bereich 1b mit kleinem Durchmesser in die gemeinsame Verteilerleiste 23 eingeschraubt. Ein Endbereich der Kraftstoff­ rückführleitung 14 (ein Endbereich auf der gegenüberliegenden Seite des Endbereiches, der an dem Bereich 1b mit kleinem Durchmesser des Druckre­ duzierventil S1 befestigt ist), ist mit dem Kraftstoftbehälter 21 verbunden.

Darüber hinaus ist es wünschenswert, daß die Temperaturfühlerleitung 11 (vgl. Fig. 1) vorgesehen ist, um den Kraftstoff, der in dem Kraftstoffbehälter 21 gespeichert ist, dahindurch zirkulieren zu lassen.

Als nächstes wird die Funktionsweise des wie vorstehend konstruierten Druckreduzierventils S1 mit Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 erläutert.

Zunächst, wenn der Kraftstoff im Raumtemperaturzustand ist, anders ausge­ drückt, wenn die gelatineartige Masse 10 nicht in dem Temperaturzustand ist, in welchem sie sich zusammenzieht (der vorbestimmte, niedrige Temperatur­ zustand), ist die gelatineartige Masse 10 in einem ausgedehnten Zustand, ver­ glichen damit, wenn sie in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand ist, wodurch die Feder 13 gespannt bzw. zusammengedrückt ist, welche wie­ derum das Ventilelement 12 preßt, um den Ventilsitzbereich 12c des Ventil­ elementes 12 gegen den Kraftstoffeinlaß 6 zu drücken.

Deswegen wird der Kraftstoff in diesem Zustand innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 nicht über das Druckreduzierventil S1 zu dem Kraftstoffhe­ hälter 21 zurückgeführt, so daß der Druck des Kraftstoffs innerhalb der ge­ meinsamen Verteilerleiste 23 auf einem Druck gehalten wird, der im wesent­ lichen gleich einem Druck ist, wenn der Kraftstoff durch die Hochdruckpum­ pe 22 dorthin befördert wird.

Wenn die Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstoffbehälter 21 die vorbe­ stimmte, niedrige Temperatur erreicht, bei welcher die gelatineartige Masse 10 beginnt sich zusammenzuziehen, wird diese Kraftstofftemperatur über die Temperaturfühlerleitung 11 zu der gelatineartigen Masse 10 übermittelt, um das Zusammenziehen der gelatineartigen Masse 10 zu starten, und die gelati­ neartige Masse 10 zieht sich weiterhin in dem Maße zusammen, wie die . Kraftstofftemperatur sinkt. In der längsseitigen, axialen Richtung des Ventil­ elementes 12, zieht sie sich beispielsweise um ein Maximum von δ (cm) zu­ sammen, verglichen damit wenn sie im Raumtemperaturzustand ist. Die Vor­ spannungskraft der Feder 13, die auf das Ventilelement 12 ausgeübt wird, nimmt schrittweise mit diesem Zusammenziehen der gelatineartigen Masse 10 ab, damit der Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 stärker wird als die Vorspannungskraft der Feder 13, so daß der Ventilsitzbe­ reich 12c des Ventilelementes 12 schrittweise von dem Kraftstoffeinlaß 6 ge­ trennt wird bzw. sich abheben kann. Diese Trennung des Ventilelements 12 von dem Kraftstoffeinlaß 6 (anders ausgedrückt, der Öffnungszustand) er­ möglicht, daß der Kraftstoff innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 aus dem Kraftstoffeinlaß 6 in die Elementaufnahmekammer 2 einströmt, und dar­ über hinaus aus den Kraftstoffauslässen 8a, 8b strömt und dann in die Kraft­ stoffrückführleitung 14 fließt. Der Kraftstoff, der in die Kraftstoffrückführ­ leitung 14 fließt, wird dann zu dem Kraftstoffbehälter 21 zurückgeführt.

Wenn das Druckreduzierventil S1, wie oben beschrieben, geöffnet ist, wird der Druck innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 entsprechend dem Grad dieses Öffnungszustands reduziert. Wenn die Kraftstofftemperatur nied­ rig ist, kann diese Reduzierung des Drucks die fehlende Druckreduzierung in­ nerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 ausgleichen, wobei diese fehlende Druckreduzierung dadurch verursacht werden kann, daß die Verlustmenge von jedem Teil des Einspritzsystem abnimmt, verglichen mit demjenigen im Raumtemperaturzustand, weil die dynamische Viskosität des Kraftstoffs an­ steigt. Als ein Ergebnis kann der Einspritzdruck in geeigneter Weise auf ei­ nem gewünschten Niveau gehalten werden.

Übrigens erhöht sich schrittweise mit der Trennung des Ventilsitzbereiches 12c von dem Kraftstoffeinlaß 6 ein Bereich einer sogenannten Strömungspas­ sage am Ventilsitz (ein Bereich eines Raums zwischen dem Ventilsitzbereich 12c und dem Kraftstoffeinlaß 6, wenn der Raum in der längsseitigen, axialen Richtung gesehen wird) und dementsprechend steigt mit der Erhöhung des Bereichs dieser Strömungspassage am Ventilsitz die Strömungsmenge des Kraftstoffs, die in die Elementaufnahmekammer 2 einströmt.

Wie allgemein bekannt ist, wird bei der Konstruktion, die in Fig. 1 darge­ stellt wird, die Strömungsmenge des Kraftstoffs für einen bestimmten Tren­ nungsabstand des Ventilsitzbereiches 12c von dem Kraftstoffeinlaß 6 davon bestimmt, welche Größe der Durchmesser des Kraftstoffeinlaß 6 aufweist, nämlich auf welche Größe der Öffnungsdurchmesser eingestellt ist, oder da­ von bestimmt, auf welchen Neigungsgrad der Ventilsitzbereich 12c eingestellt ist, anders ausgedrückt, welche Größe der Bereich der Strömungspassage am Ventilsitz aufweist.

Darüber hinaus muß das Druckreduzierventil S1, welches in der oben be­ schriebenen Konstruktion an der gemeinsamen Verteilerleiste 23 befestigt ist, nicht an der gemeinsamen Verteilerleiste 23 befestigt sein, und kann bei­ spielsweise an einer geeigneten Stelle einer Leitung, die die Hochdruckpumpe 22 und die gemeinsame Verteilerleiste 23 miteinander verbindet, vorgesehen sein, oder kann an der Hochdruckpumpe 22 befestigt sein.

Außerdem kann Kühlwasser des Motors (nicht dargestellt) anstatt des Kraft­ stoffs als eine Flüssigkeit durch die Temperaturfühlerleitung 11 gefördert werden, um eine indirekte Erfassung der Kraftstofftemperatur zu ermöglichen, so daß das Kühlwasser als Ersatz beim Erfassen der Kraftstofftemperatur ver­ wendet wird. Außerdem kann die gelatineartige Masse 10 der Umgebungs­ temperatur ausgesetzt werden.

Als nächstes wird ein Druckreduzierventil S2 als zweites Konstruktionsbei­ spiel mit Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß dieselben Bezugszeichen und Symbole verwendet werden, um dieselben Ele­ mente zu bezeichnen, wie die Elemente, die in Fig. 1 dargestellt werden, wobei deren detaillierte Erklärung unterlassen wird, und in der folgenden Er­ klärung primär die Unterschiede herausgestellt werden.

Das Druckreduzierventil S2 ist konstruiert, um eine Feder 31, die aus einer Formgedächtnismetalllegierung hergestellt ist, als ein temperaturabhängiges, elastisches Element zu verwenden.

Insbesondere wird die Feder 31, in der längsseitigen, axialen Richtung (die vertikale Richtung auf der Zeichnung in Fig. 3) der Elementaufnahmekam­ mer 2 elastisch zwischen dem Ventilelement 12 und der Verschlußabdeckung 4 innerhalb der Elementaufnahmekammer 2 eingefügt. Diese Feder 31, ähn­ lich wie die gelatineartige Masse 10, die in dem Druckreduzierventil S1 in dem ersten Konstruktionsbeispiel verwendet wird, das zuvor beschrieben wurde, zieht sich in längsseitiger, axialer Richtung der Elementaufnahme­ kammer 2 zusammen, wenn sie einen vorbestimmten niedrigen Temperatur­ zustand erreicht.

Deswegen muß die Vorspannungskraft der Feder 31, die auf das Ventilele­ ment 12 ausgeübt wird, stark genug eingestellt sein, um den Ventilsitzbereich 12c des Ventilelementes 12 gegen den Kraftstoffdruck im Raumtemperaturzu­ stand, in welchem die Feder 31 sich nicht zusammenzieht, ausreichend zum in den Kraftstoffeinlaß 6 vorzuspannen.

Der Durchmesser des Druckabschnitts 12a des Ventilelements 12 in diesem zweiten Konstruktionsbeispiel ist im wesentlichen gleich dem Innendurch­ messer der Elementaufnahmekammer 2, so daß eine Federaufnahmekammer 32, die zwischen der Verschlußabdeckung 4 und dem Druckabschnitt 12a ge­ bildet ist, von einem Bereich der Elementaufnahmekammer 2 isoliert ist, in der das Ventilelement 12 angeordnet ist. Der Kraftstoff in dem Kraftstoffbe­ hälter 21 (vergleiche Fig. 2), welcher in Fig. 3 weggelassen ist, wird zirku­ lierend durch diese Federaufnahmekammer 32 gefördert, so daß die Feder 31 die Kraftstofftemperatur erfassen kann.

Als nächstes wird die Funktionsweise des wie vorstehend konstruierten Druc­ kreduzierventiles S2 erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß angenommen wird, daß das Druckreduzierventil S2 in dem Einspritzsystem mit gemeinsa­ mer Verteilerleiste verwendet werden soll, das die Konstruktion, die in Fig. 2 dargestellt ist, aufweist und daß es an der gemeinsamen Verteilerleiste 23 in ähnlicher Weise, wie das Druckreduzierventil S1 in dem ersten Konstrukti­ onsbeispiel, befestigt ist.

Zunächst, wenn der Kraftstoff im Raumtemperaturzustand ist, anders ausge­ drückt, wenn die Feder 31 nicht in dem Temperaturzustand ist, der ihr Zu­ sammenziehen verursacht (vorbestimmter, niedriger Temperaturzustand), ist die Feder 31 in ihrem ausgedehnten Zustand, verglichen mit ihrem Zustand in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, so daß das Ventilelement 12 gepreßt wird, um den Ventilsitzbereich 12c des Ventilelementes 12 in den Kraftstoffeinlaß 6 zu drücken.

Deswegen wird in diesem Zustand der Kraftstoff innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 nicht mittels des Druckreduzierventiles S2 zu dem Kraft­ stoffbehälter 21 zurückgeführt, so daß der Kraftstoffdruck innerhalb der ge­ meinsamen Verteilerleiste 23 auf einem Druck gehalten wird, der im wesent­ lichen gleich dem Druck ist, wenn der Kraftstoff nur durch die Hochdruck­ pumpe 22 gefördert wird.

Wenn die Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstoffbehälter 21 die vorbe­ stimmte, niedrige Temperatur erreicht, bei welcher das Zusammenziehen der Feder 31 beginnt, zieht sich die Feder 31 um ein vorbestimmtes Maß zusam­ men. Dieses Zusammenziehen der Feder 31 verursacht, daß das Ventil 12 durch den Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 nach oben gepreßt wird, so daß der Ventilsitzbereich 12c des Ventilelementes 12 von dem Kraftstoffeinlaß 6 getrennt wird. Diese Trennung des Ventilelements 12 von dem Kraftstoffeinlaß (anders ausgedrückt, der Öffnungszustand) er­ möglicht, daß der Kraftstoff innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 aus dem Kraftstoffeinlaß 6 in die Elementaufnahmekammer 2 einströmt und dar­ über hinaus aus den Krafistoffauslässen 8a, 8b strömt und dann in die Kraft­ stoffrückführleitung 14 fließt. Demzufolge wird der Kraftstoff, der in die Kraftstoffrückführleitung 14 fließt, zu dem Kraftstoffbehälter 21 zurückge­ führt.

Wenn das Druckreduzierventil S2, wie oben beschrieben, geöffnet ist, wird der Druck innerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 entsprechend dem Grad dieses Öffnungszustands reduziert. Wenn die Kraftstofftemperatur nied­ rig ist, kann diese Reduzierung des Drucks die fehlende Druckreduzierung in­ nerhalb der gemeinsamen Verteilerleiste 23 ausgleichen, wobei diese fehlende Druckreduzierung dadurch verursacht wird, daß die Verlustmenge von jedem Teil des Einspritzsystem mit gemeinsamer Verteilerleiste abnimmt, verglichen mit demjenigen im Raumtemperaturzustand, weil die dynamische Viskosität des Kraftstoffs ansteigt. Als ein Ergebnis kann der Einspritzdruck in geeigne­ ter Weise auf einem gewünschten Niveau gehalten werden.

Übrigens kann in der oben beschriebenen Konstruktion, in welcher Kraftstoff durch die Federaufnahmekammer 32 strömt, Kühlwasser eines Motors (nicht dargestellt) anstatt des Kraftstoffs verwendet werden, so daß die Temperatur des Kühlwassers als Temperatur des Kraftstoffs angesehen wird. Alternativ kann Umgebungsluft in die Federaufnahmekammer 32 eingeführt werden, um die Feder 31 der Umgebungsluft auszusetzen, so daß die Temperatur der Um­ gebungsluft als Kraftstofftemperatur angesehen wird.

Sowohl in dem ersten als auch dem zweiten oben beschriebenen Konstrukti­ onsbeispiel kann die Strömungsmenge des Kraftstoffes, die aus dem Kraft­ stoffeinlaß 6 in die Elementaufnahmekammer 2 einströmt, eingestellt werden, indem der Bereich der Strömungspassage am Ventilsitz oder der Öffnungs­ durchmesser verändert wird, aber die Einstellmethode ist selbstverständlich nicht darauf beschränkt. Als eine andere Einstellmethode kann beispielsweise die sogenannte Abstandsregulierung gewählt werden, bei der ein Ventilele­ ment 33 mit der folgenden Konstruktion verwendet wird.

Das Ventilelement 33, das für die sogenannte Abstandsregulierung verwendet wird, ist dasselbe, wie das Ventilelement 12, das in Fig. 1 oder Fig. 3 dar­ gestellt wird, insofern es hauptsächlich einen Druckabschnitt 33a und einen Ventilkörperabschnitt 33b umfaßt, wie in Fig. 4 dargestellt, aber dieser Ven­ tilkörperabschnitt 33b unterscheidet sich dadurch, daß er die folgende Kon­ struktion aufweist.

Insbesondere umfaßt dieser Ventilkörperabschnitt 33b einen ersten säulenarti­ gen Ventilkörperabschnitt 33c mit einem größeren Durchmesser als der des Kraftstoffeinlasses 6, einen zweiten säulenartigen Ventilkörperabschnitt 33e mit einem kleineren Durchmesser als der des Kraftstoffeinlasses 6 und einen sich verjüngenden Ventilsitzbereich 33d, durch welchen der erste Ventilkör­ perabschnitt 33c und der zweite Ventilkörperabschnitt 33e miteinander ver­ bunden sind (vergleiche Fig. 4).

Darüber hinaus sind der erste Ventilkörperabschnitt 33c und der zweite Ven­ tilkörperabschnitt 33e koaxial ausgestaltet.

Die Strömungsmenge des Kraftstoffs, die aus dem Kraftstoffbehälter 6 in die Elementaufnahmekammer 2 einströmt, wird durch eine Größe L eines Raums (Spiels) CL bestimmt, der zwischen einer äußeren Umfangsfläche des zweiten Ventilkörperabschnittes 33e und einer inneren Umfangsfläche des Kraft­ stoffeinlasses 6 gebildet ist. Anders ausgedrückt, die Größe des Raumes CL wird dadurch bestimmt, auf welche Größe der Durchmesser des zweiten Ven­ tilkörperabschnittes 33e eingestellt ist und davon wird die Strömungsmenge des Kraftstoffs bestimmt, die aus dem Kraftstoffeinlaß 6 in die Elementauf­ nahmekammer 2 einströmt.

Als nächstes wird ein Druckreduzierventil S3 gemäß einem dritten Konstruk­ tionsbeispiel mit Bezugnahme auf Fig. 5(A) und Fig. 5(B) erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß dieselben Bezugszeichen und Symbole verwen­ det werden, um dieselben Elemente zu bezeichnen wie die Elemente, die in Fig. 1 dargestellt sind, wobei deren detaillierte Erklärung weggelassen wird und in der folgenden Erklärung primär die Unterschiede herausgestellt wer­ den. Fig. 5(A) und Fig. 5(B) zeigen hauptsächlich die Unterschiede in Be­ zug auf das Druckreduzierventil S1, das in Fig. 1 dargestellt weg, und lassen die Teile weg, die dieselbe Konstruktion aufweisen.

Das Druckreduzierventil S3 in diesem dritten Konstruktionsbeispiel ist mit ei­ nem tellerförmigen Element 34 versehen, für das ein Bimetall anstatt der ge­ latineartigen Masse 10 verwendet wird, die in dem Druckreduzierventil S1 in dem ersten Konstruktionsbeispiel vorgesehen ist.

Insbesondere ist das tellerförmige Element 34 ein Bimetall, das gebildet wird, indem ein erstes tellerförmiges Element 34a (anders ausgedrückt, ebenförmi­ ges) und ein zweites ebenfalls tellerförmiges Element 34b, deren Ausdeh­ nungskoeffizienten sich voneinander unterscheiden, verbunden werden, wobei deren beide Endbereiche in ihrer längsseitigen, axialen Richtung (einer hori­ zontalen Richtung in Fig. 5) an einer Innenwand der Elementaufnahme­ kammer 2 mittels Stützelementen 35a, 35b befestigt werden.

Das tellerförmige Element 34 hat eine Eigenschaft, daß es sich zu einem rela­ tiv großen Ausmaß im Raumtemperaturzustand wölbt bzw. biegt, während sein Biegungsgrad in einem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand ab­ nimmt.

Das tellerförmige Element 34 ist in einer Weise angeordnet, daß eine Wöl­ bungsseite davon im Raumtemperaturzustand mit der beweglichen Abdec­ kung 9 in Kontakt kommt, um die bewegliche Abdeckung 9 gegen die Feder 9 zu drücken und darüber hinaus das Ventilelement 12 mittels dieser Feder 13 so zu pressen bzw. vorzuspannen, daß der Ventilsitzbereich 12c (vergleiche Fig. 1) des Ventilelements 12 in den Kraftstoffeinlaß 6 gedrückt wird (ver­ gleiche Fig. 5(A)).

Wenn die Temperatur des Kraftstoffs, welcher zum Erfassen der Kraftstoff­ temperatur verwendet wird, der zwischen der beweglichen Abdeckung 9 und der Verschlußabdeckung 4 strömt, unter die vorbestimmte, niedrige Tempe­ ratur fällt, nimmt der Biegungsgrad des tellerförmigen Elementes 34 ab und mit dieser Abnahme des Biegungsgrads wird die elastische Kraft der Feder 13 stärker als die Druckkraft des tellerförmigen Elements 34, so daß die bewegli­ che Abdeckung 9 nach oben in Richtung der Seite des tellerförmigen Ele­ mentes 34 gedrückt wird. Zu derselben Zeit wird die Druckkraft des tellerför­ migen Elements 34, die auf das Ventilelement 12 mittels der beweglichen Ab­ deckung 9 und der Feder 13 ausgeübt wird, schwächer als die Kraft des Kraft­ stoffdrucks, welcher das Ventilelement 12 nach oben preßt, so daß das Ventil­ element 12 von dem Kraftstoffeinlaß 6 getrennt wird (vergleiche Fig. 1), damit der Kraftstoff in die Elementaufnahmekammer 2 einströmen kann.

Wenn der Kraftstoff innerhalb der Federaufnahmekammer 32 im Raumtempe­ raturzustand ist, unterscheidet sich die Position der beweglichen Abdeckung 9, beispielsweise um ein Maximum von δ (cm), von derjenigen, als wenn die­ ser Kraftstoff in dem niedrigen Temperaturzustand ist (vergleiche Fig. 5(B)).

Übrigens kann Kühlwasser eines Motors anstatt des Kraftstoffs zwischen der bewegliche Abdeckung 9 und der Verschlußabdeckung 4 durchgeleitet wer­ den, so daß die Temperatur des Kühlwassers als Temperatur des Kraftstoffs angesehen wird. Darüber hinaus kann auch Umgebungsluft zwischen die be­ wegliche Abdeckung 9 und die Verschlußabdeckung 4 strömen, so daß die Temperatur der Umgebungsluft als Temperatur des Kraftstoffs angesehen wird.

Als nächstes wird ein Druckreduzierventil S4 gemäß einem vierten Konstruk­ tionsbeispiel mit Bezugnahme auf Fig. 6(A) und Fig. 6(B) erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß dieselben Bezugszeichen und Symbole verwen­ det werden, um dieselben Elemente zu bezeichnen wie die Elemente, die in Fig. 1 oder Fig. 5(A), 5(B) dargestellt werden, wobei deren detaillierte Erklärung unterlassen wird, und in der folgenden Erklärung primär die Unter­ schiede herausgestellt werden. Fig. 6(A) und Fig. 6(B) zeigen hauptsäch­ lich die Unterschiede in Bezug auf das Druckreduzierventil S1, das in Fig. 1 dargestellt ist, und lassen die Teile weg, die dieselbe Konstruktion aufweisen.

Das Druckreduzierventil S4 gemäß diesem vierten Konstruktionsbeispiel ist dasselbe wie das Druckreduzierventil S3 in dem oben beschriebenen dritten Konstruktionsbeispiel, insofern, daß das tellerförmige Element 34, das aus Bimetall hergestellt ist, verwendet wird, aber sich von dem Druckreduzier­ ventil S3 in seiner Anordnung der Konstruktion unterscheidet.

Insbesondere ist das tellerförmige Element 34 derart in der Konstruktion, die in Fig. 3 dargestellt ist, angeordnet, daß das tellerförmige Element 34, in Abhängigkeit von dem unterschiedlichen Biegezustand aufgrund der Kraft­ stofftemperatur, den Kraftstoffeinlaß 6 direkt öffnet und schließt, anstatt den Kraftstoffeinlaß 6 über die Feder 31 und das Ventilelement 12 zu öff­ nen/schließen.

In der oben beschriebenen Konstruktion, in welcher die Elementaufnahme­ kammer 2 durch das tellerförmige Element 34 in zwei Bereiche unterteilt ist, ist es wünschenswert, daß der Kraftstoff oder Kühlwasser eines nicht darge­ stellten Motors durch einen dieser beiden Bereiche strömt, nämlich einen Be­ reich 2a auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffeinlasses 6, damit das tellerförmige Element 34 die Kraftstofftemperatur erfassen kann.

Wenn in der oben beschriebenen Konstruktion der Kraftstoff im Raumtempe­ raturzustand ist, biegt sich das tellerförmige Element 34 in einem großen Ausmaß, verglichen mit seinem Biegungsgrad in einem niedrigen Tempera­ turzustand, so daß sein Wölbungsbereich den Kraftstoffeinlaß 6 verschließt (vergleiche Fig. 6(A)).

Wenn die Kraftstofftemperatur niedriger als eine vorbestimmte, niedrige Temperatur ist, nimmt der Biegungsgrad des tellerförmigen Elementes 34 ab, so daß das tellerförmige Element 34 von dem Kraftstoffeinlaß 6 getrennt wird, damit Kraftstoff aus dem Kraftstoffeinlaß 6 in die Elementaufnahmekammer 2 einströmen kann (vergleiche Fig. 6(B)).

Übrigens kann der Bereich 2a auf der gegenüberliegenden Seite des Kraft­ stoffeinlasses 6 auch der Umgebungsluft anstelle einer Flüssigkeit ausgesetzt werden, um eine indirekte Erfassung der Kraftstofftemperatur zu ermöglichen.

Als nächstes wird ein Druckreduzierventil S5 eines fünften Konstruktionsbei­ spiels mit Bezugnahme auf Fig. 7 bis Fig. 9 erläutert.

Das Druckreduzierventil S5 ist so konstruiert, daß das Schließen bzw. Aufsit­ zen eines Ventilelements 43 durch Ausdehnung/Zusammenziehung eines Ventilbolzens 48, der an dem Ventilelement 43 befestigt ist, in einer axialen Richtung durch die Temperatur gesteuert werden kann.

Um nachfolgend eine konkrete Erklärung zu geben, umfaßt zunächst ein Ven­ tilgehäuse 40 des Druckreduzierventils S5 in der Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung, ein Durchgang bildendes Element 41 und einen Ventilele­ mentlagerbereich 42, welcher auf einem ebenen Flächenbereich dieses Durch­ gang bildenden Elementes 41, vorgesehen ist (vergleiche Fig. 7).

Das Durchgang bildende Element 41 weist einen ebenen Flächenbereich auf, und an einem geeigneten Bereich davon ist eine Ventilelementaufnahmekam­ mer 44, in welcher das Ventilelement 43 angeordnet ist, gebildet, um den ebe­ nen Flächenbereich zu öffnen. In diesem Durchgang bildenden Element 41 ist ein Kraftstoffeinlaß 45 gebildet, der einen Sitzbereich 45a in einem Bodenbe­ reich dieser Ventilelementaufnahmekammer 44 aufweist, und ein Kraftstof­ fauslaß 46 ist in einer Wandfläche in der Nähe des Bodenbereiches der Ven­ tilelementaufnahmekammer 44 gebildet (vergleiche Fig. 7). Übrigens ist die Ventilelementaufnahmekammer 44 in dieser Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung als ein säulenartiger Raum gebildet.

Dieses Durchgang bildende Element 41 kann ein Teil einer Vorrichtung, Lei­ tung oder dergleichen sein, in welcher das Druckreduzierventil S5 vorgesehen ist, nämlich beispielsweise ein Teil der gemeinsamen Verteilerleiste 23 (ver­ gleiche Fig. 2), oder das Durchgang bildende Element 41 kann ein vollstän­ dig unabhängiges Element sein und an der gemeinsamen Verteilerleiste 23 oder dergleichen befestigt sein. Die eine oder andere Konstruktion kann be­ darfsweise eingesetzt werden.

Der Ventilelementlagerbereich 42 umfaßt eine bodensäulenförmige Abdec­ kung 47 und eine Öffnungsseite der Abdeckung 47 ist an dem Durchgang bil­ denden Element 41 in einer Weise befestigt, daß die Ventilelementaufnahme­ kammer 44, die in dem zuvor genannten Durchgang bildenden Element 41 gebildet ist, innerhalb bzw. unter der Abdeckung 47 angeordnet ist. Innerhalb des Ventilelementlagerbereiches 42 sind eine Feder 50, ein Federlagerelement 49 und das Ventilelement 43 angeordnet, wie später beschrieben (Fig. 7). Übrigens ist es wünschenswert, daß die Abdeckung 47 so ausgestaltet ist, daß ein Material benutzt wird, das einen kleinstmöglichen Wärmeausdehnungsko­ effizienten aufweist, und Stahl ist beispielsweise als ein solches Material ge­ eignet.

Insbesondere umfaßt zunächst das Ventilelement 43 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten säulenartigen Ventilkörperabschnitt 43a, einen zweiten Ventilkörperabschnitt 43b, der koaxial mit der Mittelachse dieses ersten Ventilkörperabschnittes 43a ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist, als derjenige des ersten Ventilkörperabschnittes 43a, und einen sich verjüngenden Verbindungsbereich 43c, der zwischen dem er­ sten Ventilkörperabschnitt 43a und dem zweiten Ventilkörperabschnitt 43b ausgestaltet ist. Ein Spitzenbereich 43d des zweiten Ventilkörperabschnittes 43b weist eine konische Form auf, so daß er auf den Sitzbereich 45a, der in dem Kraftstoffeinlaß 45 ausgestaltet ist, aufgesetzt werden kann.

Es ist wünschenswert, daß ein Material mit einem niedrigen Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten für das Ventilelement 43 verwendet wird, und Stahl ist beispielsweise als ein solches Material geeignet.

Ein säulenartiger Ventilbolzen 48 als temperaturabhängig ausdehnba­ res/zusammenziehbares Element ist an einem ebenen Flächenbereich des er­ sten Ventilkörperabschnittes 43a des Ventilelements 43, nämlich einem End­ bereich des ersten Ventilkörperabschnitts 43a auf der gegenüberliegenden Seite des Spitzenbereichs 43d des zweiten Ventilkörperabschnitts 43b auf solch eine Weise befestigt, daß der erste Ventilkörperabschnitt 43a (vergleiche Fig. 7) und der Ventilbolzen 48 koaxial miteinander angeordnet sind. Es ist insbesondere wünschenswert, daß dieser Ventilbolzen 48 so ausgestaltet ist, daß ein Material mit einem großen linearen Ausdehnungskoeffizienten ver­ wendet wird, und Aluminium ist beispielsweise als ein solches Material ge­ eignet. Übrigens ist es wünschenswert, daß der lineare Ausdehnungskoeffi­ zient des Ventilbolzens 48 im wesentlichen zweimal so groß oder größer ist als derjenige anderer Elemente, wie beispielsweise das Ventilelement 43.

Das Federlagerelement 49 ist an einem Endbereich des Ventilbolzens 48 befe­ stigt, um diesen Ventilbolzen 48 abzudecken. Insbesondere umfaßt das Fe­ derlagerelement 49 in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ei­ nen zylinderbodenförmigen Körperabschnitt 49a und einen Flansch 49b, der sich von einer umfangseitigen Peripherie dieses Körperabschnitts 49a auf sei­ ner Offnungsseite erstreckt. Die Länge dieses Körperabschnitts 49a in einer längsseitigen, axialen Richtung (eine vertikale Richtung in Fig. 7) ist im we­ sentlichen gleich der Länge des Ventilbolzens 48 in der axialen Richtung, und der Körperabschnitt 49a ist auf dem Endbereich des Ventilbolzens 48 in solch einer Weise angeordnet, daß eine Innenfläche des Bodenbereichs des Körper­ abschnitts 49a mit dem Endbereich des Ventilbolzens 48 in Kontakt kommt (vergleiche Fig. 7).

Die Feder 50 ist elastisch zwischen dem Flansch 49b des Federlagerelements 49 und einem Bodenbereich 47a der Abdeckung vorgesehen. Übrigens ist eine ringförmige Scheibe 51 zwischen dem Bodenbereich 47a der Abdeckung 47 und der Feder 50 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorge­ sehen.

Es ist wünschenswert, daß das Federlagerelement 49 und die Feder 50 beide aus einem Material ausgestaltet sind, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient so . klein wie möglich sein sollte, ähnlich wie bei der Abdeckung 47, und Stahl ist beispielsweise als ein solches Material geeignet.

Als nächstes wird die Funktionsweise des Druckreduzierventils S5 nach der obigen Konstruktion erläutert.

Zunächst wird darauf hingewiesen, daß angenommen wird, daß das Druckre­ duzierventil S5 in dem Einspritzsystem mit gemeinsamer Verteilerleiste ver­ wendet wird, das die Konstruktion aufweist, die in Fig. 2 gezeigt ist, und beispielsweise an der gemeinsamen Verteilerleiste 23 befestigt ist. Insbeson­ dere wird angenommen, daß das Druckreduzierventil S5 auf solch eine Weise angeordnet ist, daß jeweils der Kraftstoffeinlaß 45, der in dem Durchgang bil­ denden Element 41 gebildet ist, mit einer Hochdruckkammer (nicht darge­ stellt) der gemeinsamen Verteilerleiste 23 kommuniziert und der Krafistof­ fauslaß 46 mit dem Kraftstoffbehälter 21 kommuniziert.

Unter dieser Voraussetzung ist das Druckreduzierventil S5 in seinem ge­ schlossenen Zustand (vergleiche Fig. 8), wenn eine Umgebungstemperatur gleich einer vorbestimmten Referenztemperatur ist, da eine Druckkraft der Feder 50, welche stärker als der Druck des Kraftstoffs ist, der in den Kraft­ stoffeinlaß 45 bei dieser Referenztemperatur einströmt, den Ventilbolzen 48 ausreichend in Richtung zum Kraftstoffeinlaß 45 mittels des Federlagerele­ mentes 49 preßt, um den Spitzenbereich 43d des zweiten Ventilkörperab­ schnittes 43b in den Sitzbereich 45a einzudrücken bzw. aufsitzen zu lassen. In diesem Zustand ist die Länge des Ventilbolzens 48 in einer längsseitigen, axialen Richtung auf solch einen Wert eingestellt, um den Flansch 49b des Federlagerelements 49 im wesentlichen mit dem Durchgang bildenden Ele­ ment 41 in Kontakt zu bringen.

Wenn die Umgebungstemperatur in dem vorbestimmten niedrigen Tempera­ turzustand ist, nämlich, wenn sie niedriger als die vorbestimmte Referenztem­ peratur ist, zieht sich der Ventilbolzen 48 zusammen, so daß seine gesamte Länge in der längsseitigen, axialen Richtung kürzer wird, als in dem Fall von Fig. 8, wenn die Umgebungstemperatur gleich der vorbestimmten Refe­ renztemperatur ist. Übrigens werden für die Feder 50 und das Federlagerele­ ment 49 Materialien verwendet, die einen ausreichend geringen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten aufweisen, verglichen mit dem Ventilbolzen 48, so daß ihre Formen und Größen sich nicht wesentlich genug verändern, um die Funktionsweise des Druckreduzierventils S5 zu beeinflussen.

Infolge der verkürzten Gesamtlänge des Ventilbolzens 48 in der längsseitigen, axialen Richtung werden das Ventilelement 43 und der Ventilbolzen 48 durch den Druck des Kraftstoffs, der auf den Kraftstoffeinlaß 45 wirkt, nach oben gepreßt (nach oben in Fig. 7), so daß der Spitzenbereich 43d von dem Sitz­ bereich 45a getrennt bzw. abgehoben wird, um den Öffnungszustand herbei­ zuführen (vergleiche Fig. 7). Im Ergebnis wird Kraftstoff in die Ventilele­ mentaufnahmekammer 44 eingespritzt und strömt dann aus dem Kraftstof­ fauslaß 46, um in den Kraftstoffbehälter 21 zurückgeführt zu werden (verglei­ che Fig. 2).

Wenn die Umgebungstemperatur wieder ansteigt, um die vorbestimmte Refe­ renztemperatur in ausreichendem Maße zu überschreiten, wird der Ventilbol­ zen 48 in seiner längsseitigen, axialen Richtung länger, im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Fall, um das Federlagerelement 49 gegen die Druckkraft der Feder 50 nach oben zu drücken, so daß das Federlagerelement 49 von dem Durchgang bildenden Element 41 getrennt wird (vergleiche Fig. 9).

Die Feder 50 wird in diesem Zustand weiter zusammengepreßt, um ihre Druckkraft zu erhöhen, die mittels des Federlagerelements 49 auf den Ventil­ bolzen 48 und auf das Ventilelement 43 ausgeübt wird, so daß der Spitzenbe­ reich 43d stärker in Richtung des Sitzbereiches 45a gepreßt wird.

Die hier beschriebene Konstruktion nach der vorliegenden Erfindung, in der das Ventilelement unter Ausnutzung des temperaturabhängigen, elastischen Elementes vorgespannt wird, um die Trennung des Ventilelementes von dem Kraftstoffeinlaß in dem niedrigen Temperaturzustand zu ermöglichen, kann auf stabile und sichere Art den Öffnungszustand in dem niedrigen Tempera­ turzustand gewährleisten, und es ist demzufolge möglich, ein mechanisches Druckreduzierventil zu schaffen, welches relativ kostengünstig ist und eine gute druckreduzierende Eigenschaft im niedrigen Temperaturzustand auf­ weist. Im Ergebnis wird eine derartige Wirkung erzielt, daß die vorliegende Erfindung zu der Herstellung eines Einspritzsystems mit gemeinsamer Ver­ teilerleiste beitragen kann, das eine gute und stabile druckreduzierende Eigen­ schaft aufweist.

Darüber hinaus wird eine derartige Wirkung erzielt, daß keine Einstellarbeit am Druckreduzierventils für den Gebrauch erforderlich ist, um betriebsmäßige Konformität mit einer Vorrichtung zu erbringen, in welcher das Druckredu­ zierventil verwendet wird, beispielsweise kann ein Einspritzsystem gemein­ samer Verteilerleiste geschaffen werden, weil die vorliegende Erfindung nur aus mechanischen Teilen besteht, im Gegensatz zu einem elektromagneti­ schen Ventil bzw. Magnetventil.

Das temperaturabhängige Element kann auch der temperaturabhängigen Fest­ legung der Öffnungs- bzw. Schließkraft des Druckreduzierventils dienen.

Es wird ein ausschließlich mechanisch arbeitendes Druckreduzierventil mit einem temperaturabhängig elastisch bzw. sich ausdehnenden Element für ein Common-Rail-Einspritzsystem vorgeschlagen, um den Kraftstoffabfluß tem­ peraturabhängig zu steuern.

Claims (8)

1. Druckreduzierventil (S1-S5), mit:
einem Ventilelement (12), das in einem Ventilgehäuse (1) vorgesehen ist, in welchem ein Kraftstoffeinlaß (6) und ein Kraftstoffauslaß (8a, 8b) gebildet sind; und
einem temperaturabhängigen, elastischen Element, das ebenfalls in dem Ven­ tilgehäuse (1) vorgesehen ist, um das Ventilelement (12) in Richtung des Kraftstoffeinlasses (6) vorzuspannen;
wobei, außer in einem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, das tem­ peraturabhängige, elastische Element das Ventilelement (12) in und/oder ge­ gen den Kraftstoffeinlaß (6) gegen den Druck von in den Kraftstoffeinlaß strömendem Kraftstoff preßt oder vorspannt, wohingegen in dem vorbe­ stimmten, niedrigen Temperaturzustand die Vorspannungskraft des tempera­ turabhängigen, elastischen Elementes niedriger als der Druck des Kraftstoffs ist, der in den Kraftstoffeinlaß (6) einströmt, um das Ventilelement (12) durch den Druck des Kraftstoffs von dem Kraftstoffeinlaß (6) zu trennen oder abzu­ heben.

2. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige, elastische Element eine gelatineartige Masse (10) ist, die sich in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand zusammenzieht, wobei die gelatineartige Masse (10) in einen Bereich innerhalb des Ventilge­ häuses (1) auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffeinlasses (6) über dem Ventilelement (12) zwischen einer beweglichen Abdeckung (9), die ver­ schiebbar in dem Ventilgehäuse (1) angeordnet ist, und einem Endbereich des Ventilgehäuses eingefüllt ist, und eine Feder (13) elastisch zwischen der be­ weglichen Abdeckung (9) und dem Ventilelement (12) angeordnet ist, um die Übertragung einer Druckkraft der gelatineartigen Masse (10) mittels der be­ weglichen Abdeckung und der Feder auf das Ventilelement zu ermöglichen, und wobei ein Bereich, in welchen die gelatineartige Masse eingefüllt ist, mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommen kann, welche eine direkte oder indirekte Erfassung einer Kraftstofftemperatur ermöglicht.

3. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige, elastische Element eine Feder (31) ist, die insbesondere aus einer Formgedächtnismetalllegierung hergestellt ist, die sich in einer längsseitigen, axialen Richtung des Ventilgehäuses (1) in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand zusammenzieht, wobei die Feder (31) in einer Federaufnahmekammer (32) angeordnet ist, die innerhalb des Ventilgehäuses (1) gebildet ist, insbesondere wobei eine Flüssigkeit, welche eine direkte oder indirekte Erfassung einer Kraftstofftemperatur ermöglicht, durch die Feder­ aufnahmekammer (32) strömen kann.

4. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige, elastische Element ein tellerförmiges Element (34), ins­ besondere aus Bimetall, ist, das in einem Bereich des Ventilgehäuses (1) auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffeinlasses (6) über dem Ventilele­ ment (12) zwischen einer beweglichen Abdeckung (9), die verschiebbar in dem Ventilgehäuse (1) angeordnet ist, und einem Endbereich des Ventilge­ häuses (1) derart angeordnet ist, daß ein sich wölbender Bereich des tellerför­ migen Elements (34) mit der beweglichen Abdeckung (9) in Kontakt ist, außer in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, wobei eine Feder (13) elastisch zwischen der beweglichen Abdeckung (9) und dem Ventilelement (12) angeordnet ist, um eine Übertragung einer Druckkraft des tellerförmigen Elementes (34) mittels der beweglichen Abdeckung (9) und der Feder (13) auf das Ventilelement (12) zu ermöglichen, insbesondere wobei eine Flüssigkeit, welche eine direkte oder indirekte Erfassung einer Kraftstofftemperatur er­ möglicht, einen Bereich durchströmen kann, in dem das tellerförmige Element (34) angeordnet ist.

5. Druckreduzierventil (S1-S5), insbesondere nach einem der voranstehen­ den Ansprüche, mit einem tellerförmigen Element (34), das in einem Ventil­ gehäuse (1) angeordnet ist, in welchem ein Kraftstoffeinlaß (6) und ein Kraft­ stoffauslaß (8a, 8b) gebildet sind, und das aus einem Bimetall hergestellt ist, um das Öffnen/Schließen des Kraftstoffeinlasses (6) zu ermöglichen,
wobei, außer in einem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand, sich das tellerförmige Element (34) biegt bzw. wölbt und ein Wölbungsbereich des tellerförmigen Elementes (34) den Kraftstoffeinlaß (6) verschließt, wohinge­ gen in dem vorbestimmten, niedrigen Temperaturzustand der Biegungsgrad des tellerförmigen Elementes (34) abnimmt, um den Kraftstoffeinlaß (6) zu öffnen, und
wobei eine Flüssigkeit, welche eine direkte oder indirekte Erfassung einer Kraftstofftemperatur ermöglicht, durch einen Bereich (2a) innerhalb des Ven­ tilgehäuses (1) auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffeinlasses (6) über das tellerförmige Element (34) strömen kann.

6. Druckreduzierventil (S1-S5), insbesondere nach einem der voranstehen­ den Ansprüche, mit
einem Ventilelement (43), das in einem Ventilgehäuse (40) angeordnet ist, in welchem ein Kraftstoffeinlaß (45) und ein Kraftstoffauslaß (46) gebildet sind, und das einen Spitzenbereich (43d) aufweist, welcher auf einem Sitzbereich (45a), der in dem Kraftstoffeinlaß (45) gebildet ist, aufsitzen kann; und
einem temperaturabhängigen, ausdehnbaren/zusammenziehbaren Element (48), das ebenfalls in dem Ventilgehäuse (40) angeordnet ist und an einem Endbereich des Ventilelementes (43) auf der gegenüberliegenden Seite des Spitzenbereiches (43d) befestigt oder angeordnet ist,
wobei das Ventilelement (40) angeordnet ist, so daß es durch ein elastisches Element (50) an einer Endbereichsseite des temperaturabhängigen, ausdehn­ baren/zusammenziehbaren Elementes (48) gepreßt bzw. vorgespannt ist, um den Spitzenbereich (43d) des Ventilelementes (43) in bzw. gegen den Sitzbe­ reich (45a) zu pressen bzw. vorzuspannen, und
wobei sich das temperaturabhängige ausdehnbare/zusammenziehbare Element (48) in seiner axialen Richtung zusammenzieht, wenn die Umgebungstempe­ ratur niedriger ist als eine vorbestimmte Referenztemperatur und durch das Zusammenziehen des temperaturabhängigen ausdehnbaren/zusammenzieh­ baren Elements der Druck von Kraftstoff, der in den Kraftstoffeinlaß (45) ein­ strömt, die Druckkraft des elastischen Elements (50) übersteigt bzw. überstei­ gen kann, um einen Öffnungszustand herbeizuführen.

7. Druckreduzierventil (S1-S5), insbesondere nach einem der voranstehen­ den Ansprüche, gekennzeichnet durch ein temperaturabhängig elastisches und/oder sich temperaturabhängig ausdehendes bzw. zusammenziehendes Element (10, 31, 34, 48) zum Öffnen und Schließen eines zugeordneten Kraft­ stoffdurchlasses (6, 45).

8. Verfahren zum Steuern des Kraftstoffdrucks in einem Common-Rail- Einspritzsystem, wobei mittels eines temperaturabhängig elastischen und/oder sich temperaturabhängig ausdehnenden bzw. zusammenziehenden Element ein Kraftstoffdurchlaß in Abhängigkeit von Temperatureinflüssen geöffnet und/oder geschlossen wird, um eine Abflußmenge von Kraftstoff aus dem Common-Rail-Einspritzsystem zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Kraftstoffdrucks zu steuern.