DE19722131A1 - IC engine fuel injection system pressure regulation valve - Google Patents

IC engine fuel injection system pressure regulation valve

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Peter Singer-Bayrle
Rolf Schmidt
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/54—Arrangement of fuel pressure regulators

Abstract

The valve has a housing with fuel chamber (4) and valve spring chamber (7) separated from it via a membrane (5), and atmospherically charged via a housing aperture (6). The aperture has an associated automatic closure device (8) to prevent fuel flowing from fuel chamber to valve spring chamber, from leaking into the atmosphere. The closure device contains a gas/air-permeable balloon-shaped sealing membrane (9) in a sleeve-like insert (10). This is fitted into the valve spring chamber via a housing aperture (11) and concentrically to the valve spring (7'). The insert has a cover (12) with ventilation perforations.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelventil zur Systemdruckregelung einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 in einem Gehäuse abströmseitig ventil­ gesteuerten Kraftstoffkammer und einer mittels einer Membran davon abgetrenn­ ten, über eine Gehäuseöffnung aus der freien Umgebung atmosphärisch be­ aufschlagten Ventilfederkammer.The invention relates to a pressure control valve for system pressure control Fuel injection device for internal combustion engines with a according to the The preamble of claim 1 in a housing valve on the downstream side controlled fuel chamber and one separated from it by means of a membrane atmospheric through a housing opening from the free environment opened valve spring chamber.

Es ist bekannt, in Kraftstoffsystemen für bestimmte Kraftstoff-Einspritzvorrich­ tungen den jeweiligen Kraftstoffdruck mittels eines Druckregelventils auf einen konstanten Wert zu regeln und zwar mit Hilfe eines Reverenzdruckes. Bevorzugter Reverenzdruck bei gängigen Systemen ist der Unterdruck in einer Ansauganlage einer Brennkraftmaschine, der über eine Schlauchleitung an der Membrane auf der Seite der Ventilfederkammer zur Wirkung kommt. Bei neueren Druckregelventilen wird auf diesen Reverenzdruck verzichtet und an dessen Stelle der Atmosphären­ druck verwendet, wie dies beispielsweise aus der DE 195 23 626 A bekannt ist.It is known in fuel systems for certain fuel injection devices the respective fuel pressure by means of a pressure control valve regulate constant value with the help of a reference pressure. More preferred Reference pressure in common systems is the negative pressure in an intake system an internal combustion engine, which is connected to the membrane via a hose line Side of the valve spring chamber comes into effect. With newer pressure control valves this reference pressure is dispensed with and in its place the atmosphere pressure used, as is known for example from DE 195 23 626 A.

Um bei einer Beschädigung der Membrane des Druckregelventils zu vermeiden, daß Kraftstoff oder Kraftstoffdampf direkt in die freie Umgebung austritt, wird die Ventilfederkammer über den bisherigen Schlauchanschlußstutzen mit einer Ein­ richtung des Fahrzeugs verbunden, die möglichst wenig Druckschwankungen aufweist, wie z. B. das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine oder die Ansaug­ anlage der Brennkraftmaschine vor der Drosselklappe. Über die hierfür erforderli­ che Schlauchverbindung kann es je nach Anschlußort zum Eintritt von Wasser, Kondensaten der Blow-by-Gase oder Motoröl in die von der Membrane teilweise begrenzte Ventilfederkammer oder zumindest in die Schlauchleitung zum Druck­ regelventil kommen. Dadurch kann die Regelfunktion des Druckregelventils nach­ teilig verändert oder bei völligem Verschluß der Leitung die Regelung ganz verhin­ dert sein. Weiter kann das in die Ventilfederkammer eingedrungene Medium die Membrane auch chemisch angreifen und so zur Undichtheit des Kraftstoffsystems führen. Über die Schlauchleitung wird dann dieser Kraftstoff aus dem Druckregel­ ventil über die jeweilige Anschlußstelle in den Motor geleitet mit der Gefahr von Betriebsstörungen.To avoid damage to the diaphragm of the pressure control valve, that fuel or fuel vapor escapes directly into the free environment, the Valve spring chamber over the previous hose connection piece with an on  Direction of the vehicle connected, the least possible pressure fluctuations has, such as. B. the crankcase of the internal combustion engine or the intake System of the internal combustion engine in front of the throttle valve. About the necessary for this Depending on the connection location, hose connections can lead to the entry of water, Condensates of the blow-by gases or engine oil in part of the membrane limited valve spring chamber or at least in the hose line for pressure control valve come. This allows the control function of the pressure control valve to partially changed or completely prevented the regulation when the line is completely closed be different. Furthermore, the medium that has penetrated into the valve spring chamber can Also attack the membrane chemically and cause the fuel system to leak to lead. This fuel is then converted from the pressure rule via the hose line valve passed through the respective connection point in the engine with the risk of Malfunctions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäß atmosphärisch be­ aufschlagtes Druckregelventil derart weiterzubilden, daß unter Vermeidung von aufwendigen Kraftstoff-Ableiteinrichtungen im Falle einer schadhaften Membrane ein Kraftstoffaustritt in die freie Umgebung sicher verhindert ist.The invention has for its object to be a generic atmospheric opened pressure control valve so that avoiding elaborate fuel discharge devices in the event of a defective membrane leakage of fuel into the free environment is reliably prevented.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und zwar dadurch, daß der Gehäuseöffnung bzw. Belüftungsöffnung eine Verschlußeinrichtung zugeordnet ist, mittels der ein Abfließen von aus der Kraftstoffkammer in die Ventilkammer ausgetretenen Kraftstoff in die freie Umgebung verhindert ist.This object is achieved with patent claim 1 in that the Housing opening or ventilation opening associated with a closure device is by means of a drain from the fuel chamber into the valve chamber leaked fuel into the free environment is prevented.

Mit der Erfindung erübrigen sich in vorteilhafter Weise aufwendige Kraftstoff-Ab­ leiteinrichtungen. Gemäß einer prinzipiellen Weiterbildung der Erfindung ist die Verschlußeinrichtung selbsttätig wirksam.The invention advantageously eliminates the need for expensive fuel consumption control facilities. According to a basic development of the invention Locking device automatically effective.

Eine im Aufbau vorteilhaft einfache und betriebssichere Verschlußeinrichtung ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch eine gas-/luftdurchlässige Abflußsperr- Membran erzielt.An advantageously simple and reliable locking device in construction is shown in further embodiment of the invention by a gas / air permeable drainage barrier Membrane achieved.

Eine bezüglich kleinem Einbauraum bevorzugte erste Ausgestaltung der Erfindung ist eine ballonartig gestaltete Abflußsperr-Membran in einem büchsenartigen Ein­ satz angeordnet, der in der Ventilfederkammer über eine stirnseitige Durch­ brechung im Gehäuse konzentrisch zur Ventilfeder angeordnet ist und einen Deckel mit lochsiebartig angeordneten Belüftungsöffnungen aufweist.A preferred first embodiment of the invention with regard to small installation space is a balloon-shaped drainage barrier membrane in a can-like one  arranged arranged in the valve spring chamber through an end through refraction in the housing is arranged concentrically to the valve spring and a Has lid with perforated sieve-like ventilation openings.

Für eine weitere im Gehäuse des Druckregelventils angeordnete Verschlußeinrich­ tung wird vorgeschlagen, daß eine sackartig gestaltete Abflußsperr-Membrane einer Gehäuseöffnung in einer zur Ventilfeder konzentrischen Eindrückung des Gehäuses zugeordnet ist, wobei die Abfluß-Sperr-Membrane einen mit der Gehäu­ seöffnung korrespondierenden Verschlußkegel trägt, der einen die Gehäuse­ öffnung durchsetzenden Führungsstift aufweist.For a further locking device arranged in the housing of the pressure control valve tion is proposed that a sack-like drainage membrane a housing opening in a concentric indentation of the valve spring Housing is assigned, with the drain-blocking membrane with the housing corresponding opening cone carries one of the housing Has opening penetrating guide pin.

Für eine weitere, an der Außenseite des Gehäuses des Druckregelventils anord­ bare Verschlußeinrichtung wird vorgeschlagen, daß eine flächig angeordnete Ab­ flußsperr-Membran in einem mit der Ventilfederkammer verbundenen Aufsatz an­ geordnet ist, der über einen Kragen in einer zur Ventilfeder im wesentlichen kon­ zentrischen Durchbrechung des Gehäuses angeordnet ist und der eine Abdeckung mit lochsiebartig angeordneten Belüftungsöffnungen aufweist.For another, arrange on the outside of the housing of the pressure control valve Bare closure device is proposed that a flat Ab flow barrier membrane in an attachment connected to the valve spring chamber is arranged, the con in a con to the valve spring essentially centric opening of the housing is arranged and a cover with perforated sieve-like ventilation openings.

Der Vorteil der mit Abflußsperr-Membranen ausgerüsteten Verschlußeinrichtungen ist darin zu sehen, daß diese in ihrer Beweglichkeit so angeordnet sind, daß Vo­ lumenänderungen des Gasinhaltes der Ventilfederkammer, ausgelöst durch Bewe­ gungen der Regel-Membran des Druckregelventils sowie durch starke Tempera­ turänderungen ausgeglichen werden. Durch längerfristige Temperaturänderungen bedingte Volumenänderungen werden durch die Permeabilität der jeweiligen Ab­ flußsperr-Membran ausgeglichen.The advantage of closure devices equipped with drainage barrier membranes can be seen in the fact that their mobility is arranged so that Vo Lumen changes in the gas content of the valve spring chamber, triggered by Bewe conditions of the control membrane of the pressure control valve as well as by strong tempera changes are compensated for. Through long-term changes in temperature Conditional changes in volume are determined by the permeability of the respective Ab flow barrier membrane balanced.

Die Erfindung ist anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele be­ schrieben. Es zeigtThe invention is based on exemplary embodiments shown in the drawing wrote. It shows

Fig. 1 ein Druckregelventil mit einer gehäuseinnenseitig angeordneten Verschlußeinrichtung, Fig. 1 a pressure control valve with a housing arranged on the inside locking device,

Fig. 2 ein Druckregelventil mit einer gehäuseaußenseitig angeordneten Verschlußeinrichtung, Fig. 2 is a pressure regulating valve with a housing arranged on the outside locking device,

Fig. 3 ein weiteres, lediglich abschnittsweise dargestelltes Druckregelventil mit einer gehäuseinnenseitig angeordneten Verschlußeinrichtung. Fig. 3 shows a further, only partially shown pressure control valve with a housing arranged on the inside locking device.

Jedes der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Druckregelventil 1 zur Systemdruck­ regelung einer nicht dargestellten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine umfaßt eine in einem Gehäuse 2 abströmseitig über ein Ventil 3 gesteuerte Kraftstoffkammer 4 und eine mittels einer Regel-Membran 5 davon ab­ getrennte, über eine Gehäuseöffnung 6 aus der freien Umgebung atmosphärisch beaufschlagte Ventilfederkammer 7.Each of the pressure control valve 1 shown in FIGS . 1 and 2 for regulating the system pressure of a fuel injector, not shown, for an internal combustion engine comprises a fuel chamber 4 controlled in a housing 2 on the outflow side via a valve 3 and a separated from it by means of a control membrane 5 , via a housing opening 6 from the free environment atmospheric valve spring chamber 7th

Um bei einem Schaden der Regel-Membran 5 einen Abfluß von Kraftstoff in die freie Umgebung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Ge­ häuseöffnung 6 eine Verschlußeinrichtung 8 zugeordnet ist, mittels der ein Ab­ fließen von aus der Kraftstoffkammer 4 in die Ventilkammer 7 ausgetretenen Kraftstoff in die freie Umgebung verhindert ist.In order to avoid a drain of fuel into the free environment in the event of damage to the control diaphragm 5 , it is proposed according to the invention that the housing opening 6 is assigned a closure device 8 by means of which a flow from the fuel chamber 4 into the valve chamber 7 occurs Fuel in the free environment is prevented.

Mit der Erfindung ist somit in vorteilhafter Weise einerseits ein atmosphärischer Druckausgleich bewirkt und andererseits bei einer schadhaften Regel-Membran der Austritt von Kraftstoff verhindert.With the invention, therefore, on the one hand, it is advantageously atmospheric Pressure equalization causes and on the other hand with a defective control membrane prevents the escape of fuel.

Zur Erzielung einer einfachen Verschlußeinrichtung 8 ist diese selbsttätig wirksam, wofür vorteilhafterweise eine gas-/luftdurchlässige Abflußsperr-Membran 9, 9' er­ findungsgemäß zur Anwendung kommt.To achieve a simple closure device 8 , this is automatically effective, for which purpose a gas / air-permeable drainage barrier membrane 9 , 9 'according to the invention is advantageously used.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine ballonartig gestal­ tete Ablußsperr-Membran 9 in einem büchsenartigen Einsatz 10 angeordnet, der in der Ventilfederkammer 7 über eine stirnseitige Durchbrechung 11 im Gehäuse 2 konzentrisch zur Ventilfeder 7' angeordnet ist und der einen Deckel 12 mit loch­ siebartig angeordneten Belüftungsöffnungen 6 aufweist. Vorteilhaft hierbei ist, daß die erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung 8 gemäß der Fig. 1 keinen zusätzli­ chen Einbauraum benötigt. According to a first embodiment according to FIG. 1, a drainage-blocking membrane 9 is arranged in a balloon-like manner in a sleeve-like insert 10, which is arranged in the valve spring chamber 7 via an opening 11 in the housing 2 concentrically with the valve spring 7 'and which has a cover 12 with it has ventilation openings 6 arranged in a sieve-like manner. It is advantageous here that the closure device 8 according to the FIG. 1 does not require any additional installation space.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine flächig angeordnete Abfluß­ sperr-Membran 9' in einem mit der Ventilfederkammer 7 verbundenen Aufsatz 13 angeordnet, der über einen Kragen 14 in einer zur Ventilfeder 7' im wesentlichen konzentrischen Durchbrechung 15 des Gehäuses 2 angeordnet ist. Der Aufsatz 13 weist ferner eine Abdeckung 16 auf mit lochsiebartig angeordneten Belüftungs­ öffnungen 6.In the embodiment according to FIG. 2, a flat drain membrane 9 'is arranged in an attachment 13 connected to the valve spring chamber 7, which is arranged via a collar 14 in an opening 15 of the housing 2 which is essentially concentric with the valve spring 7 '. The attachment 13 also has a cover 16 with perforated openings 6 .

Bei dem lediglich abschnittsweise dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist eine sackartig gestaltete Abflußsperr-Membrane 9'' einer Gehäuseöffnung 6' in einer zur Ventilfeder 7' konzentrischen Eindrückung 17 des Gehäuses 2 zugeord­ net, wobei die Abflußsperr-Membrane 9'' einen mit der Gehäuseöffnung 6' korrespondierenden Verschlußkegel 18 trägt, der einen die Gehäuseöffnung 6' durchsetzenden Führungsstift 19 aufweist. Der mit der Membrane 9'' fest verbun­ dene Verschlußkegel 18 ist einschließlich des Führungsstiftes 19 und des Quer­ riegels 20 vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet. Die Membrane 9'' ist an einem Elastomer- oder Gummi-Ring 21 angeordnet, der als dämpfende Zwi­ schenlage für die Ventilfeder 7' dient.In which only some sections illustrated embodiment of FIG. 3 is a bag-like shaped drain barrier membrane 9 '' a housing opening 6 'in the valve spring 7' concentric indentation 17 of the housing 2 net zugeord, wherein the drain barrier membrane 9 '' a with the Housing opening 6 'carries corresponding closure cone 18 which has a guide pin 19 passing through the housing opening 6 '. The with the membrane 9 '' firmly verbun cone 18 is including the guide pin 19 and the cross bar 20 preferably formed as a plastic injection molded part. The membrane 9 '' is arranged on an elastomer or rubber ring 21 which serves as a cushioning inter mediate position for the valve spring 7 '.

Mit diesem Ausführungsbeispiel ist eine gas-/luftdurchlässige Abflußsperr- Membrane 9'' mit einem die Gehäuseöffnung 6' flüssigkeitsdicht verschließenden Verschlußkegel 18 kombiniert, wodurch in vorteilhafter Weise bei beschädigter Regel-Membran 5 und hohem Kraftstoffdruck in der Ventilkammer 7 eine Ent­ lastung der Membrane 9'' erzielt ist.With this embodiment, a gas / air-permeable Abflußsperr- diaphragm 9 '' with the housing opening 6 'liquid-tightly closing the closing cone 18 combined, thereby advantageously with damaged usually membrane 5 and high fuel pressure in the valve chamber 7, a Ent utilization of the membrane 9 '' is achieved.

Claims (6)

1. Druckregelventil zur Systemdruckregelung einer Kraftstoff-Einspritzvorrich­ tung für Brennkraftmaschinen,
  • - mit einer in einem Gehäuse (2) abströmseitig ventilgesteuerten Kraftstoffkammer (4) und
  • - einer mittels einer Membran (5) davon abgetrennten, über eine Ge­ häuseöffnung (6) aus der freien Umgebung atmosphärisch beauf­ schlagten Ventilfederkammer (7), dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Gehäuseöffnung (6, 6') eine Verschlußeinrichtung (8) zuge­ ordnet ist, mittels der
  • - ein Abfließen von aus der Kraftstoffkammer (4) in die Ventilfeder­ kammer (7) ausgetretenen Kraftstoff in die freie Umgebung verhin­ dert ist.
1. pressure control valve for system pressure control of a fuel injection device for internal combustion engines,
  • - With a valve-controlled fuel chamber ( 4 ) in a housing ( 2 ) on the downstream side
  • - A valve spring chamber ( 7 ) separated therefrom by means of a membrane ( 5 ), via a housing opening ( 6 ) from the free environment subjected to atmospheric pressure, characterized in that
  • - That the housing opening ( 6 , 6 ') is assigned a closure device ( 8 ) by means of
  • - A drain from the fuel chamber ( 4 ) in the valve spring chamber ( 7 ) leaked fuel into the free environment is prevented.
2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ schlußeinrichtung (8) selbsttätig wirksam ist.2. Pressure control valve according to claim 1, characterized in that the United circuit device ( 8 ) is automatically effective. 3. Druckregelventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung (8) eine gas-/luftdurchlässige Abfluß­ sperr-Membran (9, 9', 9'') umfaßt. 3. Pressure control valve according to claim 1 and 2, characterized in that the closure device ( 8 ) comprises a gas / air permeable drainage barrier membrane ( 9 , 9 ', 9 ''). 4. Druckregelventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine ballonartig gestaltete Abflußsperr-Membran (9) in einem büchsenartigen Einsatz (10) angeordnet ist, der
  • - in der Ventilfederkammer (7) über eine stirnseitige Durchbrechung (11) im Gehäuse (2) konzentrisch zur Ventilfeder (7') angeordnet ist, und
  • - einen Deckel (12) mit lochsiebartig angeordneten Belüftungs­ öffnungen (6) aufweist.
4. Pressure control valve according to claims 1 to 3, characterized in
  • - That a balloon-like drainage membrane ( 9 ) is arranged in a sleeve-like insert ( 10 )
  • - In the valve spring chamber ( 7 ) via an end opening ( 11 ) in the housing ( 2 ) is arranged concentrically to the valve spring ( 7 '), and
  • - A lid ( 12 ) with perforated sieve-like ventilation openings ( 6 ).
5. Druckregelventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine flächig angeordnete Abflußsperr-Membran (9') in einem mit der Ventilfederkammer (7) verbundenen Aufsatz (13) angeordnet ist, der
  • - über einen Kragen (14) in einer zur Ventilfeder (7') im wesentlichen konzentrischen Durchbrechung (15) des Gehäuses (2) angeordnet ist und der
  • - eine Abdeckung (16) mit lochsiebartig angeordneten Belüftungs­ öffnungen (6) aufweist.
5. Pressure control valve according to claims 1 to 3, characterized in
  • - That a flat drainage diaphragm ( 9 ') is arranged in a with the valve spring chamber ( 7 ) connected attachment ( 13 )
  • - A collar ( 14 ) in a to the valve spring ( 7 ') substantially concentric opening ( 15 ) of the housing ( 2 ) is arranged and the
  • - A cover ( 16 ) with perforated sieve-like ventilation openings ( 6 ).
6. Druckregelventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine sackartig gestaltete Abflußsperr-Membrane (9'') einer Ge­ häuseöffnung (6') in einer zur Ventilfeder (7') konzentrischen Ein­ drückung (17) des Gehäuses (2) zugeordnet ist, wobei
  • - die Abflußsperr-Membrane (9'') einen mit der Gehäuseöffnung (6') korrespondierenden Verschlußkegel (18) trägt, der
  • - einen die Gehäuseöffnung (6') durchsetzenden Führungsstift (19) aufweist.
6. Pressure control valve according to claims 1 to 3, characterized in
  • - That a sack-like drainage membrane ( 9 '') a Ge housing opening ( 6 ') in a to the valve spring ( 7 ') concentric A ( 17 ) of the housing ( 2 ) is assigned, wherein
  • - The drainage barrier membrane ( 9 '') carries a cone ( 18 ) which corresponds to the housing opening ( 6 ') and which
  • - A guide pin ( 19 ) penetrating the housing opening ( 6 ').
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