Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Medien, insbesondere eine Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for conveying media, in particular an injection device for internal combustion engines of motor vehicles, according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Es sind Kraftstoffeinspritzventile bekannt, bei denen der Kraftstoff von einer Pumpe über Leitungen dem Einspritzventil zugeführt wird. Aufgrund der Leitungen ist die Vorrichtung kompliziert im Aufbau und teuer in der Herstellung. Für die Pumpe ist zusätzlicher Einbauraum erforderlich. Zudem muss die Pumpe mechanisch an das im Fahrzeug vorhandene System angebunden werden.Fuel injection valves are known in which the fuel is supplied from a pump via lines to the injection valve. Due to the lines, the device is complicated in construction and expensive to manufacture. Additional installation space is required for the pump. In addition, the pump must be mechanically connected to the existing system in the vehicle.
In dem Dokument DE 197 12 921 A1 ist ein Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen beschrieben, welches einen Pumpenkolben aufweist, der mittels eines piezoelektrischen und/oder magnetostriktiven Aktors zur Ausübung einer translatorischen Pumpbewegung antreibbar ist. Brennstoff strömt über eine Brennstoff-Zulaufleitung in eine Vorkammer und der piezoelektrische Aktor wird mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt, sodass er sich in Abhängigkeit der Höhe der Versorgungsspannung axial ausdehnt. Eine eine Abspritzöffnung aufweisende Abspritzdüse öffnet, wenn ein von dem Pumpenkolben in einer Brennstoff-Druckleitung erzeugter Brennstoffdruck einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.In the document DE 197 12 921 A1 an injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines is described, which has a pump piston which is drivable by means of a piezoelectric and / or magnetostrictive actuator for exercising a translatory pumping movement. Fuel flows through a fuel supply line into a pre-chamber and the piezoelectric actuator is acted upon by a supply voltage, so that it expands axially depending on the height of the supply voltage. A spray nozzle having an ejection opening opens when a fuel pressure generated by the pump piston in a fuel pressure line exceeds a predetermined threshold.
Aus dem Dokument DE 44 42 649 A1 ist ein aus einem Piezoaktor und einer hydraulischen Kraft-/Wegübersetzung bestehender Antrieb bekannt. Eine Längenänderung des Aktors hat eine entsprechende Verschiebung eines in einer zylindrischen Bohrung eines Gehäuses spielpassend gelagerten Druckkolbens nach oben zur Folge. Sobald einer Differenz zwischen einem Überdruck in einer Kammer KA1 und einem Unterdruck in strömungstechnisch miteinander verbundenen Kammern KA2 und KA3 proportionale hydraulische Kräfte einen von der Steifigkeit und Vorspannung einer in der Kammer KA2 angeordneten Spiralfeder abhängigen Wert überschreiten, bewegt sich ein topfförmiger Hubkolben in einer zylindrischen Druckkolbenbohrung nach unten.From the document DE 44 42 649 A1 is known from a piezoelectric actuator and a hydraulic power / Wegübersetzung existing drive. A change in length of the actuator has a corresponding displacement of a playfully mounted in a cylindrical bore of a housing pressure piston to the top result. As soon as a difference between an overpressure in a chamber KA1 and a negative pressure in hydraulically interconnected chambers KA2 and KA3 proportional hydraulic forces exceed a dependent on the stiffness and bias of a arranged in the chamber KA2 coil spring value moves a cup-shaped reciprocating piston in a cylindrical pressure piston bore downward.
Der Hubkolben hebt dadurch eine mit ihm verbundene Ventilnadel von ihrem Dichtsitz ab und der Einspritzvorgang beginnt.The reciprocating piston thereby lifts a valve needle connected to it from its sealing seat and the injection process begins.
Das Dokument US 2 985 378 A beschreibt eine in einem Zylinderkopf eines Motors montierte Einspritzpumpe. Eine durch einen unteren Abschnitt eines Zylinders definierte Pumpenkammer steht über einen unteren Kraftstoffeinlass- und Durchströmungsanschluss mit einem ringförmigen Kraftstoffbehälter in Verbindung. Durch diesen Anschluss wird während eines Pumphubes des Kolbens Kraftstoff zurück zum Behälter geleitet, bis eine Flanke des Kolbens diesen Anschluss überquert und verschließt. Sobald eine in dem Kolben ausgebildete Ablassnut beginnt, den unteren Durchströmungsanschluss freizugeben, breitet sich ein plötzlicher Druckabfall in Form einer Schallwelle von der Ablassnut durch einen Kolbenkanal zu dem unteren Ende der Pumpenkammer aus und ermöglicht einer Feder, ein Rückschlagventil auf seinen Sitz zurückzusetzen.The document US 2,985,378 A. describes an injection pump mounted in a cylinder head of an engine. A pump chamber defined by a lower portion of a cylinder communicates with an annular fuel tank via a lower fuel inlet and flow port. Through this connection, fuel is returned to the reservoir during a pump stroke of the piston until a flank of the piston crosses and closes that port. Once a bleed groove formed in the piston begins to release the lower flow port, a sudden pressure drop in the form of a sound wave propagates from the bleed groove through a piston channel to the lower end of the pump chamber and allows a spring to reset a check valve to its seat.
Aufgabenstellungtask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, dass sie bei einfacher konstruktiver Ausbildung nur wenig Einbauraum benötigt und für die Anbindung der Pumpe ein hoher technischer Aufwand nicht erforderlich ist.The invention has the object of providing the generic device in such a way that it requires little installation space with a simple constructive training and high technical complexity is not required for the connection of the pump.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved in the generic device according to the invention with the characterizing features of claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Pumpe im Wesentlichen in den Ventilkörper integriert. Dadurch ist ein zusätzlicher Einbauraum für die Pumpe nicht erforderlich. Dadurch entfallen auch lange Verbindungswege zwischen der Pumpe und dem Ventil, so dass zum Aufbau des Druckes des auszutragenden Mediums nur ein niedriger Pumpendruck erforderlich ist.In the device according to the invention, the pump is substantially integrated in the valve body. As a result, an additional installation space for the pump is not required. This also eliminates long communication paths between the pump and the valve, so that only a low pump pressure is required to build up the pressure of the medium to be discharged.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to some embodiments shown in the drawings. Show it
1 im Axialschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung in Form einer Einspritzventilanordnung, 1 in axial section a first embodiment of a conveying device according to the invention in the form of an injection valve arrangement,
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1, 2 a plan view of the device according to 1 .
3 im Axialschnitt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 3 in axial section a second embodiment of a device according to the invention,
4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in 3, 4 a section along the line IV-IV in 3 .
5 im Axialschnitt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 5 in axial section a third embodiment of a device according to the invention,
6 in vergrößerter Darstellung einen hydraulischen Hubtransformator der Vorrichtung gemäß 5, 6 in an enlarged view of a hydraulic lifting transformer of the device according to 5 .
7 in vergrößerter Darstellung ein Ventil mit einem Ventilsitz der Vorrichtung gemäß 5, 7 in an enlarged view a valve with a valve seat of the device according to 5 .
8 in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit der Vorrichtung gemäß 5, 8th in an enlarged view a detail of the device according to 5 .
9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in 5, 9 a section along the line IX-IX in 5 .
10 im Axialschnitt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 10 in axial section a fourth embodiment of a device according to the invention,
11 in vergrößerter Darstellung einen Hubtransformator der Vorrichtung gemäß 10, 11 in an enlarged view of a lifting transformer of the device according to 10 .
12 in perspektivischer Darstellung einen ersten Hebel des Hubtransformators gemäß 11, 12 in perspective view of a first lever of the lifting transformer according to 11 .
13 in perspektivischer Darstellung einen zweiten Hebel des Hubtransformators gemäß 11, 13 in perspective view of a second lever of the lifting transformer according to 11 .
14 in vergrößerter Darstellung einen Ventilsitz mit einer Ventilkugel der Vorrichtung gemäß 10, 14 in an enlarged view a valve seat with a valve ball of the device according to 10 .
15 in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit der Vorrichtung gemäß 10, 15 in an enlarged view a detail of the device according to 10 .
16 einen Schnitt längs der Linie XVI-XVI in 10. 16 a section along the line XVI-XVI in 10 ,
Die im Folgenden beschriebenen Einspritzventilvorrichtungen dienen dazu, Kraftstoff in die Verbrennungskammern einer Brennkraftmaschine einzuspritzen. Der Kraftstoff wird mit einer Pumpe gefördert, die in die Einspritzventilvorrichtung integriert ist. Dadurch wird für die Pumpe ein zusätzlicher Einbauraum nicht benötigt, so dass das Einspritzventil auch dort eingebaut werden kann, wo nur wenig Einbauraum vorhanden ist. Die Einspritzventilvorrichtung hat gleiche Abmessungen wie bekannte Einspritzventilvorrichtungen, so dass es ohne weiteres möglich ist, solche herkömmlichen Einspritzventilvorrichtungen durch die mit integrierten Pumpen versehenen Einspritzventilvorrichtungen zu ersetzen.The injection valve devices described below serve to inject fuel into the combustion chambers of an internal combustion engine. The fuel is delivered by a pump integrated into the injector device. As a result, an additional installation space is not required for the pump, so that the injection valve can also be installed where only little installation space is available. The injection valve device has the same dimensions as known injection valve devices, so that it is readily possible to replace such conventional injection valve devices by the injection pump devices provided with integrated pumps.
Die Einspritzventilvorrichtung kann außer zur Förderung von Kraftstoff beispielsweise auch zur Förderung einer Harnstofflösung eingesetzt werden, wie sie bei der Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren notwendig ist.The injection valve device can be used, for example, to promote fuel, for example, to promote a urea solution, as is necessary in the exhaust aftertreatment of diesel engines.
Die Einspritzventilvorrichtung gemäß den 1 und 2 hat einen langgestreckten Ventilkörper 1, an dessen in 1 oberem Ende ein Pumpenantrieb angeschlossen ist. Er hat ein hülsenförmiges Gehäuse 3, in dem Piezoelemente 4 untergebracht sind. Sie sind scheibenförmig ausgebildet und bilden einen Piezostapel, der mittig von einer Zugstange 5 durchsetzt ist. Auf dem Piezostapel 4 liegt eine Druckscheibe 6 auf, auf der das eine Ende eines Druckfederpaketes 7 aufliegt. Es wird im Ausführungsbeispiel durch aufeinanderliegende Tellerfedern gebildet. Die Druckkraft kann aber auch durch andere Federn, beispielsweise Schraubendruckfedern, erzeugt werden. Das andere Ende des Druckfederpaketes 7 liegt an einem Deckel 8 an, mit dem das Gehäuse 3 an einem Ende geschlossen wird. Die Zugstange 5 durchsetzt die Druckscheibe 6, das Druckfederpaket 7 und den Deckel 8. Im Bereich des Druckfederpaketes 7 ist die Zugstange 5 in einer Hülse 9 geführt, die vorzugsweise einstückig mit der Druckscheibe 6 ausgebildet ist. Das Gehäuse 3 ist im oberen Bereich mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung 10 versehen. Das andere Ende des Gehäuses 3 ist in einer Schraubhülse 11 aufgenommen, mit der der Pumpenantrieb 2 am oberen Ende in den Ventilkörper 1 geschraubt wird. Aufgrund dieser lösbaren Verbindung ist es einfach möglich, im Bedarfsfall den Pumpenantrieb 2 auszutauschen.The injection valve device according to the 1 and 2 has an elongated valve body 1 , in whose in 1 the upper end of a pump drive is connected. He has a sleeve-shaped housing 3 in which piezo elements 4 are housed. They are disc-shaped and form a piezo stack, the center of a pull rod 5 is interspersed. On the piezostack 4 there is a pressure washer 6 on, on the one end of a compression spring package 7 rests. It is formed in the embodiment by stacked disc springs. The compressive force can also be generated by other springs, such as helical compression springs. The other end of the compression spring package 7 lies on a lid 8th on, with which the housing 3 closed at one end. The drawbar 5 passes through the thrust washer 6 , the compression spring package 7 and the lid 8th , In the area of the compression spring package 7 is the drawbar 5 in a sleeve 9 guided, preferably in one piece with the pressure plate 6 is trained. The housing 3 is in the upper area with an electrically insulating sheath 10 Mistake. The other end of the case 3 is in a screw sleeve 11 recorded, with the pump drive 2 at the upper end into the valve body 1 is screwed. Because of this detachable connection, it is easily possible, if necessary, the pump drive 2 exchange.
Die Zugstange 5 durchsetzt abgedichtet den Boden 12 des Gehäuses 3 sowie einen Boden 13 einer die Schraubhülse 11 aufnehmender Bohrung 14 mit Innengewinde des Ventilkörpers 1.The drawbar 5 sealed penetrates the ground 12 of the housing 3 as well as a floor 13 one the screw sleeve 11 receiving bore 14 with internal thread of the valve body 1 ,
Im Bereich unterhalb der Bohrung 14 ist im Ventilkörper 1 ein einarmiger Hebel 15 schwenkbar gelagert. Er sitzt mit einem Ende auf einer senkrecht zur Achse der Zugstange 5 liegenden Schwenkachse 16 und liegt in einem Aufnahmeraum 17 des Ventilkörpers 1.In the area below the hole 14 is in the valve body 1 a one-armed lever 15 pivoted. He sits with one end on a perpendicular to the axis of the drawbar 5 lying pivot axis 16 and lies in a recording room 17 of the valve body 1 ,
Die Zugstange 5 durchsetzt mit ihrem unteren Ende den Hebel 15 und ist mit einer Verdickung 18 versehen, auf der der Hebel 15 aufliegt. Am freien Ende ist die Verdickung 18 mit einem Bund 19 versehen, der in einem napfförmigen Gehäuse 20 untergebracht ist. Der zylindrische Gehäusemantel 21 ist am freien Ende radial nach innen abgewinkelt und bildet mit diesem abgewinkelten Rand 22 einen Anschlag für den Bund 19. Das Gehäuse 20 sitzt auf einer Pilotventilnadel 23, die in einer zentralen, axialen Bohrung 24 des Ventilkörpers 1 untergebracht ist.The drawbar 5 interspersed with the lower end of the lever 15 and is with a thickening 18 provided on the lever 15 rests. At the free end is the thickening 18 with a bunch 19 provided in a cup-shaped housing 20 is housed. The cylindrical housing jacket 21 is angled radially inward at the free end and forms with this angled edge 22 a stop for the federal government 19 , The housing 20 sits on a pilot valve needle 23 in a central, axial bore 24 of the valve body 1 is housed.
Am Gehäuserand 22 stützt sich eine Druckfeder 25 ab, die mit ihrem anderen Ende ventilkörperseitig abgestützt ist. Unter der Kraft der Druckfeder 25 liegt das Gehäuse 20 am freien Ende der Pilotventilnadel 23 an.At the edge of the case 22 supports a compression spring 25 from, which is supported with its other end valve body side. Under the force of the compression spring 25 is the case? 20 at the free end of the pilot valve needle 23 at.
Das freie Ende des Hebels 15 liegt in der Ausgangsstellung gemäß 1 auf einem Anschlag 26, der vorzugsweise durch eine Stellschraube gebildet ist, die in den Ventilkörper 1 geschraubt und durch eine Mutter 27 in der eingestellten Lage gesichert ist.The free end of the lever 15 is in the starting position according to 1 on a stroke 26 , which is preferably formed by an adjusting screw that is in the valve body 1 screwed and by a mother 27 is secured in the set position.
Mit diesem Anschlag 26 kann die genaue Ausgangslage des Hebels 15 stufenlos eingestellt werden.With this stop 26 can be the exact starting position of the lever 15 be adjusted continuously.
An der gegenüberliegenden Seite des freien Hebelendes liegt ein Pumpelement 28 an, das als Hohlkolben ausgebildet ist. Von seinem Boden 29 steht ein kalottenförmiger Ansatz 30 ab, der auf dem Hebelende aufliegt. Aufgrund der kalottenförmigen Ausbildung ist gewährleistet, dass der Hebel 15 um die Achse 16 zuverlässig verschwenkt werden kann, um in noch zu beschreibender Weise das Pumpelement 28 zu betätigen.On the opposite side of the free end of the lever is a pump element 28 on, which is designed as a hollow piston. From his bottom 29 is a dome-shaped approach 30 from, which rests on the lever end. Due to the dome-shaped design ensures that the lever 15 around the axis 16 can be reliably pivoted to the pumping element in a manner to be described 28 to press.
Im Pumpelement 28 ist wenigstens eine Druckfeder 31 untergebracht, die das Pumpelement gegen das Hebelende belastet, so dass es stets mit seinem Ansatz 30 am Hebelende anliegt.In the pumping element 28 is at least one compression spring 31 housed, which loads the pumping element against the lever end, so it always with his approach 30 at the end of the lever.
Hinter der Druckfeder 31 liegen zwei Rückschlagventile 32 und 33, von denen das Rückschlagventil 32 eine Bohrung 34 dann sperrt, wenn das Pumpelement 28 gegen die Kraft der Druckfeder 31 durch den Hebel 15 bewegt wird. Das andere Rückschlagventil 33 öffnet bei dieser Pumpbewegung in eine Bohrung 35, die in einen Speicher 36 führt. Er ist durch einen unter der Kraft wenigstens einer Druckfeder 37 stehenden Kolben 38 vorgespannt. Dieser Speicher 36 befindet sich in einem seitlichen Ansatz 39 des Ventilkörpers 1, der vorteilhaft einstückig mit dem Ansatz 39 ausgebildet ist.Behind the compression spring 31 lie two check valves 32 and 33 of which the check valve 32 a hole 34 then locks when the pumping element 28 against the force of the compression spring 31 through the lever 15 is moved. The other check valve 33 opens into a hole during this pumping movement 35 that in a store 36 leads. He is by one under the force of at least one compression spring 37 standing piston 38 biased. This store 36 is in a lateral approach 39 of the valve body 1 that advantageously integrates with the neck 39 is trained.
Von der Bohrung 35 zweigt eine Bohrung 40 ab, die die Bohrung 35 mit einer Zuführbohrung 41 verbindet, in der der Kraftstoff einer Kammer 42 zugeführt wird, aus der er nach Öffnen einer Ventilnadel 43 in bekannter Weise über Einspritzdüsen in den Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine gespritzt wird.From the hole 35 branches a hole 40 off, the bore 35 with a feed hole 41 connects, in which the fuel of a chamber 42 is supplied, from which he after opening a valve needle 43 In a known manner via injection nozzles in the combustion chamber of the internal combustion engine is injected.
Um einen Einspritzvorgang auszulösen, wird der Piezostapel 4 erregt. Dies hat zur Folge, dass er sich längt, wodurch die Druckscheibe 6 gegen die Kraft des Druckfederpaketes 7 verschoben wird. Über die auf der Druckscheibe 6 aufliegende Hülse 9 wird die Zugstange 5, die über eine Hülse 44 auf dem freien Ende der Hülse 9 abgestützt ist, aufwärts verschoben. Über die Verdickung 18 wird der Hebel 15 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 16 geschwenkt. Dadurch wird das Pumpelement 28 gegen die Kraft der Druckfeder 31 aufwärts verschoben. Dadurch wird das Rückschlagventil 33 geöffnet, während das andere Rückschlagventil 32 in seiner Schließstellung bleibt. Der vor dem Pumpelement 28 befindliche Kraftstoff gelangt über das geöffnete Rückschlagventil 33 und die Bohrungen 35, 40, 41 in die Kammer 42. Außerdem gelangt ein Teil des Kraftstoffes über die Bohrung 35 auch in den vorgespannten Speicher 36. Der Hebel 15 liegt mit einer gekrümmten Fläche 45 auf der Verdickung 18 auf, so dass die Schwenkbewegung des Hebels 15 durch die Verschiebebewegung der Zugstange 5 nicht beeinträchtigt wird. Wie 2 zeigt, ist der Hebel 15 im Bereich der Schwenkachse 16 mit einem Längsschlitz 46 versehen, durch den die Zugstange 5 ragt. Der Längsschlitz 46 hat eine solche Länge, dass der Hebel 15 ohne Behinderung durch die Zugstange 5 im erforderlichen Maße geschwenkt werden kann.To trigger an injection process, the piezo stack is 4 excited. As a result, it lengthens, causing the pressure disk 6 against the force of the compression spring package 7 is moved. About the on the pressure plate 6 resting sleeve 9 becomes the drawbar 5 that have a sleeve 44 on the free end of the sleeve 9 supported, moved upwards. About the thickening 18 becomes the lever 15 counterclockwise around the axis 16 pivoted. This will be the pumping element 28 against the force of the compression spring 31 moved upwards. This will be the check valve 33 open while the other check valve 32 remains in its closed position. The front of the pumping element 28 located fuel passes through the open check valve 33 and the holes 35 . 40 . 41 in the chamber 42 , In addition, a portion of the fuel passes over the bore 35 also in the preloaded memory 36 , The lever 15 lies with a curved surface 45 on the thickening 18 on, allowing the pivotal movement of the lever 15 by the sliding movement of the drawbar 5 is not affected. As 2 shows is the lever 15 in the area of the pivot axis 16 with a longitudinal slot 46 provided by the drawbar 5 protrudes. The longitudinal slot 46 has a length such that the lever 15 without obstruction by the drawbar 5 can be swung to the required extent.
Beim Verschieben der Zugstange 5 bei Erregen des Piezopaketes 4 bewegt sich der Bund 19 am unteren Ende der Zugstange 5 zunächst relativ zum Gehäuse 20, bis der Bund 19 am Gehäuserand 22 anschlägt. Solange der Verschiebeweg h der Zugstange 5 nur so groß ist, dass der Bund 19 gerade am Gehäuserand 22 zur Anlage kommt, wird das Gehäuse 20 nicht verschoben. Der Hebel 15 wird auf jeden Fall von der Zugstange 5 über ihre Verdickung 18 mitgenommen, so dass die beschriebene Pumpwirkung eintritt.When moving the drawbar 5 upon excitation of the piezo package 4 the federal government is moving 19 at the lower end of the drawbar 5 initially relative to the housing 20 until the covenant 19 on the edge of the case 22 strikes. As long as the displacement h of the drawbar 5 only so big is that the covenant 19 just at the edge of the case 22 comes to rest, the housing becomes 20 not moved. The lever 15 will definitely from the drawbar 5 about her thickening 18 entrained, so that the pumping action described occurs.
Wird das Piezopaket 4 nicht mehr bestromt, wird die Zugstange 5 durch die Kraft der Druckfeder 25 wieder in ihre Ausgangslage zurückgeschoben. Dadurch schwenkt auch der Hebel 15 im Uhrzeigersinn in seine in 1 dargestellte Anschlaglage zurück, da er über das Pumpelement 28 und die Druckfeder 31 zurückgeschwenkt wird. Bei diesem Rückhub des Pumpelementes 28 wird das Rückschlagventil 33 geschlossen und damit die Verbindung zur Bohrung 35 und zum Speicher 36 gesperrt. Gleichzeitig öffnet das Rückschlagventil 32, so dass eine Bohrung 47 im Ventilkörper 1 freigegeben wird, die zu einem Anschluss 48 führt, an den der Kraftstofftank angeschlossen ist. Bewegt sich das Pumpelement 28 unter der Kraft der Druckfeder 31 in seine Ausgangslage zurück, wird über die Bohrung 47 der Kraftstoff angesaugt, der über das geöffnete Rückschlagventil 32 in einen Aufnahmeraum 49 im Pumpelement 28 strömt. Wird das Piezopaket 4 erneut erregt, dann wird in der beschriebenen Weise der im Aufnahmeraum 49 befindliche Kraftstoff durch das Pumpelement 28 verdichtet und über das dann öffnende Rückschlagventil 33 zur Kammer 42 gefördert. Dort steht es für den Einspritzvorgang zur Verfügung, wenn die Ventilnadel 43 geöffnet wird.Will the piezo package 4 no longer energized, the drawbar 5 by the force of the compression spring 25 pushed back to their original position. This also pivots the lever 15 clockwise in his in 1 shown stop position back, as he over the pumping element 28 and the compression spring 31 is pivoted back. In this return stroke of the pumping element 28 becomes the check valve 33 closed and thus the connection to the bore 35 and to the store 36 blocked. At the same time, the check valve opens 32 , leaving a hole 47 in the valve body 1 is released to a connection 48 leads, to which the fuel tank is connected. Moves the pumping element 28 under the force of the compression spring 31 back to its starting position, is over the hole 47 the fuel is sucked in through the open check valve 32 in a recording room 49 in the pumping element 28 flows. Will the piezo package 4 again excited, then in the manner described in the recording room 49 located fuel through the pumping element 28 compressed and over the then opening check valve 33 to the chamber 42 promoted. There it is available for the injection process when the valve needle 43 is opened.
Die Einbaugegebenheiten sind so gewählt, dass der Hebel 15 um den halben Schwenkweg h geschwenkt wird, wenn der Bund 19 am unteren Ende der Zugstange 5 am Gehäuserand 22 zur Anlage kommt. Wird die Zugstange 5 jedoch weiter nach oben geschoben, was durch eine maximale Bestromung der Piezoelemente 4 der Fall ist, wird der Hebel 15 weiter im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, wobei der Bund 19 über den Rand 22 das Gehäuse 20 gegen die Kraft der Druckfeder 25 mitnimmt. Dadurch wird auch die am Boden des Gehäuses 20 befestigte Pilotventilnadel 23 mitgenommen. Sie hebt dadurch von ihrem Ventilsitz 50 ab. Die Zuführbohrung 41 ist über eine Abzweigbohrung 51 mit einem Druckraum 52 vor der Ventilnadel 43 verbunden. Über die Abzweigbohrung 51 gelangt ein geringer Teil des beim Pumpvorgang geförderten Kraftstoffes in den Druckraum 52. Wird nun die Pilotventilnadel 23 vom Ventilsitz 50 abgehoben, kann der im Druckraum 52 befindliche, unter Druck stehende Kraftstoff über den geöffneten Ventilsitz 50 zum Anschluss 48 zurückströmen. Die Pilotventilnadel 23 ist umfangsseitig mit in Achsrichtung sich erstreckenden Vertiefungen 53 versehen, über die der Kraftstoff aus dem Druckraum 52 zum Anschluss 48 strömen kann.The installation conditions are chosen so that the lever 15 pivoted by half the swing h when the fret 19 at the lower end of the drawbar 5 on the edge of the case 22 comes to the plant. Will the drawbar 5 However, pushed further up, resulting in a maximum current to the piezo elements 4 the case is, the lever becomes 15 further pivoted counterclockwise, the collar 19 over the edge 22 the housing 20 against the force of the compression spring 25 entraining. Thereby will also be at the bottom of the case 20 attached pilot valve needle 23 taken. She lifts from her valve seat 50 from. The feed hole 41 is via a branch hole 51 with a pressure room 52 in front of the valve needle 43 connected. About the branch hole 51 a small part of the pumped during the pumping fuel enters the pressure chamber 52 , Will now the pilot valve needle 23 from the valve seat 50 lifted, can in the pressure room 52 pressurized fuel over the open valve seat 50 to the connection 48 flow back. The pilot valve needle 23 is circumferentially with extending in the axial direction wells 53 provided, over which the fuel from the pressure space 52 to the connection 48 can flow.
Zwischen dem Ventilsitz 50 und dem Druckraum 52 befindet sich eine Blende 54. Auch in der Abzweigbohrung 51 befindet sich eine Blende 55. Beide Blenden 54, 55 verringern den Systemdruck, beispielsweise auf den halben Wert, wenn die vorab beschriebene Situation vorliegt.Between the valve seat 50 and the pressure room 52 there is an aperture 54 , Also in the branch hole 51 there is an aperture 55 , Both apertures 54 . 55 reduce the system pressure, for example to half the value, if the situation described above exists.
Werden die Piezoelemente 4 nicht mehr bestromt, dann wird das Gehäuse 20 durch die Druckfeder 25 in die Ausgangslage zurückgeführt. Hierbei bleibt zunächst der Gehäuserand 22 in Anlage am Bund 19. Sobald das Gehäuse 20 am Boden 56 einer das Gehäuse und die Druckfeder 25 aufnehmenden Aufnahme 57 anschlägt, löst sich beim weiteren Rückhub der Zugstange 5 unter der Kraft der Feder 31 der Bund 19 vom Gehäuserand 22.Be the piezo elements 4 no longer energized, then the housing 20 through the compression spring 25 returned to the starting position. Hereby, first the case edge remains 22 in attachment to the Federal Government 19 , Once the case 20 on the ground 56 one the housing and the compression spring 25 receiving admission 57 strikes, dissolves on further return stroke of the drawbar 5 under the force of the spring 31 the Bund 19 from the edge of the case 22 ,
Die beschriebene Einspritzventilanordnung saugt beim Rückhub des Pumpelementes 28 den Kraftstoff in den Aufnahmeraum 49 an. Beim Bestromen der Piezoelemente 4 wird dann dieser im Aufnahmeraum 49 befindliche Kraftstoff durch das Pumpelement 28 über die Bohrungen 35, 40 und 41 in die Kammer 42 gefördert. Die Rückschlagventile 32, 33 werden somit abwechselnd geöffnet und geschlossen.The described injection valve assembly sucks during the return stroke of the pumping element 28 the fuel in the receiving space 49 at. When energizing the piezo elements 4 then this is in the recording room 49 located fuel through the pumping element 28 over the holes 35 . 40 and 41 in the chamber 42 promoted. The check valves 32 . 33 are thus alternately opened and closed.
Die 3 und 4 zeigen eine Einspritzventilvorrichtung, bei der die Zugstange 5 mit einem zweiarmigen Hebel zusammenwirkt, dessen Achse 16 senkrecht zur Längsachse der Zugstange 5 liegt. Die Zugstange 5 durchsetzt entsprechend dem vorigen Ausführungsbeispiel den Längsschlitz 46 des Hebels 58. Dieser Längsschlitz 46 ist am kurzen Hebelarmende vorgesehen. Das Ende des anderen Hebelarmes liegt zwischen dem vorzugsweise verstellbaren Anschlag 26 und dem Pumpenelement 28. Im Unterschied zur vorigen Ausführungsform befindet sich der Anschlag 26 oberhalb und das Pumpelement 28 unterhalb des Hebels 58. Dementsprechend sind die beiden Rückschlagventile 32 und 33 im Bereich unterhalb des Pumpelementes 28 vorgesehen.The 3 and 4 show an injection valve device, wherein the pull rod 5 interacts with a two-armed lever whose axis 16 perpendicular to the longitudinal axis of the drawbar 5 lies. The drawbar 5 passes through the longitudinal slot according to the previous embodiment 46 of the lever 58 , This longitudinal slot 46 is provided at the short lever arm end. The end of the other lever arm is between the preferably adjustable stop 26 and the pump element 28 , In contrast to the previous embodiment, the stop is located 26 above and the pumping element 28 below the lever 58 , Accordingly, the two check valves 32 and 33 in the area below the pumping element 28 intended.
Das in der Aufnahme 57 des Ventilkörpers 1 befindliche Gehäuse 20 schließt mit seiner im Gegensatz zur vorigen Ausführungsform nach unten sich erstreckenden Wand 21 an einen mit der Wand 21 verbundenen Federteller 59 an, der den Gehäusemantel 21 radial überragt und mit Spiel in der Aufnahme 57 angeordnet ist. Am Rand des Federtellers 59 stützt sich das eine Ende der Druckfeder 25 ab, die mit ihrem anderen, oberen Ende ventilkörperseitig abgestützt ist. An der Unterseite des Federtellers 59 ist die Pilotventilnadel 23 befestigt.That in the recording 57 of the valve body 1 housing located 20 closes with its in contrast to the previous embodiment downwardly extending wall 21 to one with the wall 21 connected spring plate 59 on, the housing shell 21 radially overhanging and with play in the receptacle 57 is arranged. At the edge of the spring plate 59 one end of the compression spring is supported 25 from which is supported with its other, upper end valve body side. At the bottom of the spring plate 59 is the pilot valve needle 23 attached.
Werden die Piezoelemente 4 bestromt, wird entsprechend der vorherigen Ausführungsform die Zugstange 5 infolge der Verlängerung des Piezopaketes aufwärts verschoben. Der Hebel 58 wird durch die Verdickung 18 am unteren Ende der Zugstange 5 im Uhrzeigersinn um die Achse 16 verschwenkt. Dadurch hebt das andere Hebelarmende vom Anschlag 26 ab und verschiebt das als Hohlkolben ausgebildete Pumpelement 28 gegen die Kraft der Druckfeder 31. Das Rückschlagventil 32 wird durch den vom Pumpelement erzeugten Förderstrom in seine Schließstellung gedrückt, während das Rückschlagventil 33 geöffnet wird. Dadurch kann der im Aufnahmeraum 49 befindliche Kraftstoff über das geöffnete Rückschlagventil 33 und die Bohrungen 35, 41 zur Kammer 42 strömen. Ein Teil des aus dem Aufnahmeraum 49 verdrängten Kraftstoffes strömt entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform in den vorgespannten Speicher 36. Werden die Piezoelemente 4 nicht mehr bestromt, wird die Zugstange 5 wieder in ihre Ausgangslage gemäß 3 geschoben. Der Hebel 58 wird über die Druckfeder 31 und das Pumpelement 28 entgegen dem Uhrzeigersinn zurückgeschwenkt, bis er am Anschlag 26 anschlägt. Bei diesem Rückhub des Pumpelementes 28 schließt das Rückschlagventil 33, während das Rückschlagventil 32 geöffnet wird. Dadurch wird über die Bohrung 47 und den Anschluss 48 Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in den Aufnahmeraum 49 gesaugt. Somit steht dieser Kraftstoff für den nächsten Pumpvorgang zur Verfügung.Be the piezo elements 4 energized, according to the previous embodiment, the pull rod 5 moved upwards due to the extension of the piezo packet. The lever 58 gets through the thickening 18 at the lower end of the drawbar 5 clockwise around the axis 16 pivoted. This raises the other lever arm end of the stop 26 from and shifts the trained as a hollow piston pump element 28 against the force of the compression spring 31 , The check valve 32 is pressed by the flow generated by the pumping element in its closed position, while the check valve 33 is opened. This allows the in the recording room 49 located fuel through the open check valve 33 and the holes 35 . 41 to the chamber 42 stream. Part of the out of the recording room 49 displaced fuel flows according to the previous embodiment in the prestressed memory 36 , Be the piezo elements 4 no longer energized, the drawbar 5 back to their starting position according to 3 pushed. The lever 58 is via the compression spring 31 and the pumping element 28 swung back counterclockwise until it stops 26 strikes. In this return stroke of the pumping element 28 closes the check valve 33 while the check valve 32 is opened. This will over the hole 47 and the connection 48 Fuel from the fuel tank into the receiving space 49 sucked. Thus, this fuel is available for the next pumping operation.
Wie schon bei der vorigen Ausführungsform tritt diese Pumpwirkung dann auf, wenn die Zugstange 5 nur so weit um den Weg h verschoben wird, bis der Bund 19 am Gehäuserand 22 anschlägt. Der Hebel 58 hat dann nur einen Teil seines maximal möglichen Schwenkweges zurückgelegt.As in the previous embodiment, this pumping action occurs when the drawbar 5 just as far as the way h is postponed until the covenant 19 on the edge of the case 22 strikes. The lever 58 has then covered only a part of its maximum possible pivoting.
Werden die Piezoelemente 4 maximal bestromt, so dass die Zugstange 5 weiter verschoben wird, nimmt der Bund 19 das Gehäuse 20 gegen die Kraft der Druckfeder 25 mit. Da das Gehäuse 20 mit dem Federteller 59 verbunden ist, wird dieser ebenfalls mitgenommen. Dadurch hebt die Pilotventilnadel 23 von ihrem Ventilsitz 50 ab, so dass entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform der Kraftstoff über die Vertiefungen 53 der Ventilnadel 23 zum Anschluss 48 zurückströmen kann. Die beiden Blenden 54 und 55 vor dem Ventilsitz 50 sowie in der Abzweigbohrung 51 sorgen wiederum dafür, dass der Steuerdruck im Druckraum 52 verringert wird.Be the piezo elements 4 maximally energized, so that the drawbar 5 is postponed, the federal government takes 19 the housing 20 against the force of the compression spring 25 With. Because the case 20 with the spring plate 59 is connected, this is also taken. This raises the pilot valve needle 23 from her valve seat 50 so that according to the previous embodiment, the fuel on the wells 53 the valve needle 23 to the connection 48 can flow back. The two panels 54 and 55 in front of the valve seat 50 as well as in the branch hole 51 in turn ensure that the control pressure in the pressure chamber 52 is reduced.
Im Übrigen ist die Ausführungsform nach den 3 und 4 gleich ausgebildet wie das vorige Ausführungsbeispiel. Auch arbeitet diese Einspritzventilvorrichtung gleich wie die Ausführungsform nach den 1 und 2.Incidentally, the embodiment according to the 3 and 4 the same design as the previous embodiment. Also, this injection valve device works the same as the embodiment of the 1 and 2 ,
Die Einspritzventilvorrichtung gemäß den 5 bis 9 ist so ausgebildet, dass die Pumpwirkung auf den Kraftstoff allein durch lineare Verschiebungen erreicht wird. Die Piezoelemente 4 wirken über einen Stößel 60 am unteren Ende auf eine zylindrische Scheibe 61, die den Durchmesser D hat. Die Scheibe 61 liegt an einem Hubtransformator 62 an, der aus einer Membrandose 63 und dem Pumpelement 28 besteht. Der wirksame Durchmesser der Membrandose 63 entspricht dem Scheibendurchmesser D, während das Pumpelement 28, das entsprechend der Ausführungsform nach 1 und 2 als Pumpkolben ausgebildet ist, den kleineren Durchmesser d aufweist. Das als Hohlkolben ausgebildete Pumpelement 28 liegt mit seinem Boden 29 an der Membrandose 63 an. Die Wandung des Pumpelementes 28 ist nach unten gerichtet und umgibt über einen Teil der axialen Länge die Druckfeder 31, die an der Innenseite des Kolbenbodens 29 anliegt und mit ihrem anderen Ende ventilkörperseitig abgestützt ist. Die Druckfeder 31 umgibt einen Stößel 64, der einen wesentlich kleineren Durchmesser als das Pumpelement 28 aufweist. Am oberen Ende ist der Stößel 64 mit einem Bund 65 versehen, an dem das obere Ende der Druckfeder 31 anliegt, die den Bund 65 in Anlage am Boden 29 des Pumpelementes 28 hält.The injection valve device according to the 5 to 9 is designed so that the pumping action on the fuel is achieved solely by linear displacements. The piezo elements 4 act over a pestle 60 at the bottom of a cylindrical disc 61 that has the diameter D. The disc 61 is located on a lifting transformer 62 on, from a diaphragm can 63 and the pumping element 28 consists. The effective diameter of the membrane can 63 corresponds to the disk diameter D, while the pumping element 28 , According to the embodiment according to 1 and 2 is designed as a pump piston, the smaller diameter d has. The pump element designed as a hollow piston 28 lies with his bottom 29 at the diaphragm can 63 at. The wall of the pump element 28 is directed downwards and surrounds the compression spring over part of the axial length 31 placed on the inside of the piston crown 29 abuts and is supported with its other end valve body side. The compression spring 31 surrounds a pestle 64 that has a much smaller diameter than the pumping element 28 having. At the top is the pestle 64 with a bunch 65 provided on which the upper end of the compression spring 31 is attached to the federal government 65 in plant on the ground 29 of the pumping element 28 holds.
In der Ausgangslage, wenn die Piezoelemente 4 nicht bestromt sind, liegt das untere Ende des Stößels 64 mit geringem Abstand von einem Ventilkörper 66 (7), der unter der Kraft wenigstens einer Druckfeder 67 an einem Ventilsitz 68 (7) dichtend anliegt. Der Ventilkörper 66 ist im Ausführungsbeispiel eine Ventilkugel, kann aber auch jede andere Ausbildung haben. Der Ventilkörper 66 sitzt auf einem Tragstück 69, das auf der Pilotventilnadel 23 angeordnet ist. Die Druckfeder 67 stützt sich mit einem Ende am Tragstück 69 und mit ihrem anderen Ende am Boden 70 einer Vertiefung 71 (8) ab.In the starting position, if the piezo elements 4 are not energized, lies the lower end of the plunger 64 at a short distance from a valve body 66 ( 7 ) under the force of at least one compression spring 67 on a valve seat 68 ( 7 ) sealingly. The valve body 66 is a valve ball in the embodiment, but may also have any other training. The valve body 66 sits on a support piece 69 on the pilot valve needle 23 is arranged. The compression spring 67 rests with one end on the support piece 69 and with their other end on the ground 70 a depression 71 ( 8th ).
Wie bei den beiden vorigen Ausführungsbeispielen gelangt der unter Druck stehende Kraftstoff beim Pumpvorgang über die Abzweigbohrung 51 von der Zuführbohrung 41 außer in die Kammer 42 auch auf die obere Kolbenflache 72 der Ventilnadel 43. In der Abzweigbohrung 51 sitzt entsprechend den vorhergehenden Ausführungsformen die Blende 55. Außerdem ist, wie 8 zeigt, eine weitere Bohrung 73 vorgesehen, die aus dem Druckraum 52 kommt und in der die Blende 54 vorgesehen ist. Wie die Abzweigbohrung 51 mündet die Bohrung 73 in die Druckkammer 52.As in the two previous embodiments, the pressurized fuel passes through the branch hole during the pumping operation 51 from the feed hole 41 except in the chamber 42 also on the upper piston surface 72 the valve needle 43 , In the branch hole 51 sits in accordance with the previous embodiments, the aperture 55 , Besides, how is 8th shows another hole 73 provided from the pressure room 52 comes and in the aperture 54 is provided. Like the branch hole 51 opens the hole 73 in the pressure chamber 52 ,
Die Membrandose 63 des Hubtransformators 62 hat zwei scheibenförmige Membranen 74, 75 (6), die an ihren Rändern zwischen Ventilkörperteilen eingespannt sind und zwischen denen sich ein Medium 76 befindet.The membrane can 63 of the lifting transformer 62 has two disc-shaped membranes 74 . 75 ( 6 ), which are clamped at their edges between valve body parts and between which a medium 76 located.
Werden die Piezoelemente 4 bestromt, längt sich das aus ihnen bestehende Paket, wodurch über den Stößel 60 und die Scheibe 61 die Membran 74 der Membrandose 63 elastisch verformt wird. Über das Medium 76 wird auch die gegenüberliegende untere Membran 75 elastisch gebogen. Dies hat zur Folge, dass das Pumpelement 28, das mit der unteren Membran 75 verbunden ist oder an ihr anliegt, gegen die Kraft der Druckfeder 31 nach unten verschoben wird. Da die obere Membran 74 den wirksamen Durchmesser D und die untere Membran den kleineren wirksamen Durchmesser d hat, wird durch diese Übersetzung das Pumpelement 28 auch bei kleinem Hub der Piezoelemente 4 ausreichend weit verschoben. Der Aufnahmeraum 49 ist über das Rückschlagventil 32 und die Bohrung 47 mit dem Anschluss 48 verbunden. Außerdem ist das Rückschlagventil 33 vorgesehen. Im Unterschied zu den beiden vorigen Ausführungsbeispielen liegen die beiden Rückschlagventile 32, 33 in einer Radialebene, wahrend sie bei den Ausführungsformen nach den 1 bis 4 jeweils in Axialebenen angeordnet sind. Wird das Pumpelement 28 bei Bestromung der Piezoelemente 4 verschoben, bleibt das Rückschlagventil 32 geschlossen, während das Rückschlagventil 33 unter dem Druck des Kraftstoffes öffnet. Er kann dann über die Bohrung 35 in die Zuführbohrung 41 strömen. Ein Teil des Kraftstoffes gelangt außerdem über die Bohrung 35 in den vorgespannten Speicher 36. Werden die Piezoelemente 4 nicht mehr bestromt, verkürzt sich der Piezostapel, wodurch die beiden Membranen 74, 75 in ihre unverformte Lage zurückkehren. Unter der Kraft der Druckfeder 31 wird das Pumpelement 28 zurückgeschoben. Aufgrund des im Aufnahmeraum 49 dadurch entstehenden Unterdruckes wird wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen das Rückschlagventil 33 geschlossen und das Rückschlagventil 32 geöffnet. Dadurch kann über den Anschluss 48 und die Bohrung 47 Kraftstoff in den Aufnahmeraum 49 angesaugt werden. Er steht dann für den nächsten Pumpvorgang des Pumpelementes 28 zur Verfügung.Be the piezo elements 4 energized, the package consisting of them lengthens, thereby over the ram 60 and the disc 61 the membrane 74 the membrane can 63 is elastically deformed. About the medium 76 is also the opposite lower membrane 75 elastically bent. This has the consequence that the pumping element 28 that with the lower membrane 75 is connected or rests against it, against the force of the compression spring 31 is moved down. Because the upper membrane 74 the effective diameter D and the lower membrane has the smaller effective diameter d is, by this translation, the pumping element 28 even with a small stroke of the piezo elements 4 moved sufficiently far. The recording room 49 is over the check valve 32 and the hole 47 with the connection 48 connected. In addition, the check valve 33 intended. In contrast to the two previous embodiments, the two check valves 32 . 33 in a radial plane, while in the embodiments according to the 1 to 4 are each arranged in axial planes. Will the pumping element 28 with energization of the piezo elements 4 shifted, the check valve remains 32 closed while the check valve 33 opens under the pressure of the fuel. He can then go over the hole 35 into the feed hole 41 stream. Part of the fuel also passes through the hole 35 in the preloaded memory 36 , Be the piezo elements 4 no longer energized, shortens the piezo stack, causing the two membranes 74 . 75 to return to their undeformed position. Under the force of the compression spring 31 becomes the pumping element 28 pushed back. Because of the recording room 49 Resulting negative pressure is as in the previous embodiments, the check valve 33 closed and the check valve 32 open. This can be done via the port 48 and the hole 47 Fuel in the receiving space 49 be sucked. He then stands for the next pumping of the pumping element 28 to disposal.
Entsprechend den vorigen Ausführungsbeispielen ist der Pumphub h (6 und 7) so gewählt, dass der Ventilkörper 66 nicht vom Ventilsitz 68 abhebt. Beim Pumphub wird über das Pumpelement 28 auch der Stößel 64 verschoben, dessen freies Ende den Abstand h vom Ventilkörper 66 hat. Wird der Pumphub h ausgeführt, kommt das untere Ende des Stößels 64 lediglich zur Anlage am Ventilkörper 66, ohne ihn vom Ventilsitz 68 abzuheben. Der unter Druck zugeführte Kraftstoff gelangt über die Abzweigbohrung 51 auf die obere Kolbenfläche 72 der Ventilnadel 43. Außerdem gelangt dieser Kraftstoff über die Bohrung 73 in den Druckraum 86, so dass das Tragstück 69 und damit der Ventilkörper 66 gegen den Ventilsitz 68 belastet sind.According to the previous embodiments, the pumping stroke is h ( 6 and 7 ) chosen so that the valve body 66 not from the valve seat 68 takes off. When pumping stroke is over the pumping element 28 also the pestle 64 shifted, the free end of the distance h from the valve body 66 Has. Becomes the pump stroke h, comes the lower end of the plunger 64 only for installation on the valve body 66 without him from the valve seat 68 withdraw. The pressurized fuel passes over the branch bore 51 on the upper piston surface 72 the valve needle 43 , In addition, this fuel passes through the hole 73 in the pressure room 86 so that the support piece 69 and thus the valve body 66 against the valve seat 68 are charged.
Wird das Pumpelement 28 bei entsprechender Strombeaufschlagung der Piezoelemente 4 um seinen maximalen Hub H (6 und 7) verschoben, dann wird der Ventilkörper 66 mit dem Tragstück 69 gegen die Kraft der Druckfeder 67 verschoben, so dass der Ventilkörper 66 vom Ventilsitz 68 abhebt. Der im Druckraum 86 befindliche, unter Druck stehende Kraftstoff kann dann über den geöffneten Ventilsitz 68 zum Anschluss 48 und damit zum Kraftstofftank zurückströmen.Will the pumping element 28 with appropriate current application of the piezo elements 4 around its maximum stroke H ( 6 and 7 ), then the valve body becomes 66 with the support piece 69 against the force of the compression spring 67 moved, leaving the valve body 66 from the valve seat 68 takes off. The one in the pressure room 86 Pressurized fuel can then pass over the open valve seat 68 to the connection 48 and then flow back to the fuel tank.
Sobald die Piezoelemente nicht mehr oder nur noch mit geringerer Stromstärke bestromt werden, werden das Tragstück 69 und der Ventilkörper 66 durch die Feder 67 zurückgeschoben, bis der Ventilkörper 66 am Ventilsitz 68 anliegt und ihn verschließt. Dabei wird auch der Stößel 64, unterstützt durch die Druckfeder 31, zurückgeschoben.As soon as the piezo elements are no longer or only energized with a lower current, the supporting piece becomes 69 and the valve body 66 through the spring 67 pushed back until the valve body 66 at the valve seat 68 and closes it. This is also the plunger 64 , supported by the compression spring 31 pushed back.
Der Speicher 36 liegt quer zur Achse der Einspritzventilvorrichtung und ragt nur geringfügig über den Ventilkörper 1 (9). Dadurch zeichnet sich diese Einspritzventilvorrichtung durch einen sehr kleinen Querschnitt aus. Der Speicher 36 ist durch wenigstens eine Entlastungsbohrung 77 mit der Saugseite des Anschlusses 48 verbunden.The memory 36 lies transversely to the axis of the injection valve device and protrudes only slightly over the valve body 1 ( 9 ). As a result, this injection valve device is characterized by a very small cross-section. The memory 36 is through at least one relief hole 77 with the suction side of the connection 48 connected.
Beim Ausführungsbeispiel nach den 10 bis 16 wird der Hubtransformator 62 durch wenigstens zwei Hebel 78 und 79 gebildet, die jeweils als einarmige Hebel ausgebildet und um zueinander parallele Achsen 16 schwenkbar sind. Die beiden Hebel 78, 79 sind um 180° versetzt zueinander angeordnet. Der Hebel 78 liegt am Stößel 60 der Piezoelemente 4 an. Der Hebel 78 ist mit einem Ansatz 80 versehen, der an der Unterseite des Stößels 60 anliegt. Das freie Ende des Hebels 78 liegt an einem entsprechenden Ansatz 81 des Hebels 79 an. Die beiden Ansätze 80, 81 sind nahe den Schwenkachsen 16 der Hebel vorgesehen. Das freie Ende des Hebels 79 liegt am Boden 29 des als Hohlkolben ausgebildeten Pumpelementes 28 an. Je nach Anordnung und Ausbildung der Hebel 78, 79 kann das Übersetzungsverhältnis konstruktiv bestimmt werden. Es ist ohne weiteres möglich, weitere Hebel, jeweils um 180° zueinander versetzt, im Ventilkörper anzuordnen, wenn dies die Einsatzbedingungen erfordern sollten.In the embodiment of the 10 to 16 becomes the lifting transformer 62 by at least two levers 78 and 79 formed, each formed as a one-armed lever and about mutually parallel axes 16 are pivotable. The two levers 78 . 79 are arranged offset by 180 ° to each other. The lever 78 lies on the ram 60 the piezo elements 4 at. The lever 78 is with an approach 80 provided at the bottom of the plunger 60 is applied. The free end of the lever 78 is based on a similar approach 81 of the lever 79 at. The two approaches 80 . 81 are near the pivot axes 16 provided the lever. The free end of the lever 79 laying on the floor 29 designed as a hollow piston pump element 28 at. Depending on the arrangement and design of the lever 78 . 79 the gear ratio can be determined constructively. It is readily possible, further levers, each offset by 180 ° to each other to arrange in the valve body, if this should require the conditions of use.
Die Hebel 78, 79 sind jeweils in einem scheibenförmigen Träger 82, 83 untergebracht. Die beiden Träger 82, 83 sind mit entsprechenden Ausnehmungen 84, 85 für die Hebel 78, 79 versehen. Die scheibenförmigen Träger 82, 83 lassen sich einfach in den Ventilkörper 1 einsetzen. Da die Hebel 78, 79 in den Trägern 82, 83 ausreichend geführt sind, können die Schwenkachsen 16 entfallen, wodurch die Montage wesentlich erleichtert ist.The levers 78 . 79 are each in a disk-shaped carrier 82 . 83 accommodated. The two carriers 82 . 83 are with corresponding recesses 84 . 85 for the levers 78 . 79 Mistake. The disc-shaped carrier 82 . 83 can be easily in the valve body 1 deploy. Because the levers 78 . 79 in the straps 82 . 83 are sufficiently guided, the pivot axes 16 omitted, whereby the assembly is much easier.
Im Übrigen ist die Einspritzventilvorrichtung gleich ausgebildet wie die Ausführungsform nach den 5 bis 9. Werden die Piezoelemente 4 bestromt, dann längt sich der Piezostapel, wodurch über den Stößel 60 die Hebel 78, 79 verschwenkt werden. Der untere Hebel 79 verschiebt das Pumpelement 28 gegen die Kraft der Druckfeder 31. Der im Aufnahmeraum 49 des Pumpelementes 28 befindliche Kraftstoff strömt über die Bohrung 35 in die Zuführbohrung 41 sowie in den vorgespannten Speicher 36. Unter dem Druck des Kraftstoffes im Aufnahmeraum 49 bleibt das Rückschlagventil 32 geschlossen. Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel wird der Ventilkörper 66 so lange nicht von seinem Ventilsitz 68 abgehoben, wie das Pumpelement 28 den Pumphub h ausführt. Dann kommt der Stößel 64 allenfalls bis zur Anlage an den Ventilkörper 66. Werden die Piezoelemente 4 jedoch stärker bestromt und führt dementsprechend das Pumpelement 28 einen größeren Hub bis zum Maximalhub H aus, dann wird wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen der Ventilkörper 66 vom Ventilsitz 68 abgehoben, so dass der unter Druck stehende Kraftstoff vor der Ventilnadel 43 über die Bohrung 73 und den Druckraum 86 zum Tankanschluss 48 zurückströmen kann. Sobald die Piezoelemente 4 weniger oder gar nicht mehr bestromt werden, wird das Pumpelement 28 unter der Kraft der Druckfeder 31 in der beschriebenen Weise zurückgeschoben. Unter der Kraft der Druckfeder 67 wird auch die Pilotventilnadel 23 mit ihrem Stößel 64 so weit zurückgeschoben, bis der Ventilkörper 66 am Ventilsitz 68 anliegt. Beim Rückhub des Pumpelementes 28 wird infolge des Unterdruckes im Aufnahmeraum 49 das Rückschlagventil 33 geschlossen, während das Rückschlagventil 32 öffnet. Dadurch kann vom Anschluss 48 Kraftstoff in den Aufnahmeraum 49 strömen.Incidentally, the injection valve device is the same design as the embodiment of the 5 to 9 , Be the piezo elements 4 energized, then the piezostack lengthens, thereby over the ram 60 the levers 78 . 79 be pivoted. The lower lever 79 shifts the pumping element 28 against the force of the compression spring 31 , The one in the recording room 49 of the pumping element 28 located fuel flows over the hole 35 into the feed hole 41 as well as in the prestressed memory 36 , Under the pressure of the fuel in the receiving space 49 the check valve remains 32 closed. As in the previous embodiment, the valve body 66 so long from his valve seat 68 lifted off, like the pumping element 28 performs the pump stroke h. Then comes the pestle 64 at most until it rests against the valve body 66 , Be the piezo elements 4 but more energized and accordingly leads the pumping element 28 a larger stroke up to the maximum stroke H, then, as in the previous embodiments of the valve body 66 from the valve seat 68 lifted so that the pressurized fuel in front of the valve needle 43 over the hole 73 and the pressure room 86 to the tank connection 48 can flow back. As soon as the piezo elements 4 Less or no longer be energized, the pumping element 28 under the force of the compression spring 31 pushed back in the manner described. Under the force of the compression spring 67 also becomes the pilot valve needle 23 with her pestle 64 pushed back so far until the valve body 66 at the valve seat 68 is applied. During the return stroke of the pumping element 28 is due to the negative pressure in the receiving space 49 the check valve 33 closed while the check valve 32 opens. This allows the connection 48 Fuel in the receiving space 49 stream.
Im Übrigen ist die Ausführungsform nach den 10 bis 16 gleich ausgebildet wie das vorige Ausführungsbeispiel.Incidentally, the embodiment according to the 10 to 16 the same design as the previous embodiment.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Kraftstoffpumpe innerhalb der Einspritzventilvorrichtung untergebracht, so dass für sie ein zusätzlicher Einbauraum nicht notwendig ist. Auch ist für die Anbindung der Pumpe an den Tank kein großer technischer Aufwand erforderlich. Die Einspritzpumpe mit den Piezoelementen 4, den Hubtransformatoren 15, 58, 62 und dem Pumpelement 28 ist im Wesentlichen innerhalb des Ventilkörpers 1 untergebracht. Aufgrund der Integration dieser Kraftstoffpumpe in die Einspritzventilvorrichtung ist zum Aufbau des Druckes des Kraftstoffes nur ein niedriger Pumpdruck notwendig, da lange Verbindungswege zwischen Pumpe und Einspritzventil 43 entfallen.In the described embodiments, the fuel pump is housed within the injection valve device, so that an additional installation space is not necessary for them. Also, no great technical effort is required for the connection of the pump to the tank. The injection pump with the piezo elements 4 , the lifting transformers 15 . 58 . 62 and the pumping element 28 is essentially inside the valve body 1 accommodated. Due to the integration of this fuel pump in the injection valve device to build up the pressure of the fuel, only a low pumping pressure is necessary because long communication paths between the pump and the injection valve 43 omitted.
Die Ausführungsbeispiele sind für den Einsatz in einer Brennkraftmaschine beschrieben worden. Mit der Vorrichtung mit integrierter Pumpe können aber auch andere Medien gefördert werden.The embodiments have been described for use in an internal combustion engine. With the device with integrated pump but other media can be promoted.
