DE4126879C2

DE4126879C2 - Gleichdruckentlastungsventil für Kraftstoffeinspritzanlagen

Info

Publication number: DE4126879C2
Application number: DE19914126879
Authority: DE
Inventors: Walter Egler; Herbert Schumacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2011-08-15
Also published as: JPH05195909A; DE4126879A1; GB9217128D0; FR2680389A1; GB2258890A; GB2258890B; FR2680389B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gleichdruckentlastungsventil für Kraftstoffeinspritz anlagen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ventile der genannten Art sind an sich bekannt (DE-33 32 255 A1). Bei einem solchen bekannten Ventil ist ein Entlastungsventil im Druckventilkörper vorgesehen. Dieses Entlastungsventil wirkt entgegen der Öffnungsrichtung, d. h. in Schließrichtung des Hauptventilkörpers.

Ein bekannte gattungsgemäßes Druckventil (EP-143 296 B1) ist in die Förderleitung zwischen einem Pumpenarbeitsraum einer Kraftstoffeinspritzpumpe und der Einspritzstelle der zu versorgenden Brennkraftmaschine eingebaut, mit einem Hauptventil, das mit einem zum Pumpenarbeitsraum hin öffenbaren Rückschlagventil versehen ist. Diese und ähnliche andere Ventilkonstruktionen arbeiten derart, daß der unter Druck aus dem Pumpenarbeitsraum geförderte Kraftstoff das Hauptventil öffnet, der Kraftstoff zur Einspritzung zugeführt wird, wonach sich das Hauptventil wieder schließt. Nach Schließen des Ein spritzventils werden die sich in der Druckleitung auf bauenden Druckwellen durch Öffnen des Rückschlagventils abgebaut, wodurch eine unkontrollierbare Öffnung des Einspritzventils und ein Nachspritzen von Kraftstoff in den Brennraum des Motors wirksam unterbunden wird. Der Nachteil, der diesen Lösungen anhaftet, ist jedoch eine relativ hohe schlagartige direkte Belastung der das Rückschlagventil belastenden Druckfeder, was zu deren frühzeitigem Bruch führen kann. Die schlagartige Belastung der Druckfeder wird durch zwei Faktoren ungünstig beeinflußt, nämlich durch den sich bildenden Strahlimpuls sowie durch den infolge Kavitation sich ändernden Durchflußbeiwert der Drosselbohrung.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Gleichdruckentlastungsventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Rückschlagventil nicht unmittelbar einer Druckbeaufschlagung durch die nach der Einspritzung abzubauenden Druckwellen ausgesetzt ist, der Durchflußbeiwert der Drosselbohrungen weitgehend unabhängig von den Druckverhältnissen ist und damit während eines Druckentlastungsvorganges nahezu konstant, somit eine längere Lebensdauer der das Verschlußelement belastenden Druckfeder ermöglicht, als auch eine Minimierung der direkten Kavitationsbelastung des Verschlußelements.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch gekennzeichneten Erfindung gegeben.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein bekanntes Gleichdruck ventil im Längsschnitt, Fig. 2 ein Teil des Gleich druckventils in Form eines als erfindungsgemäßes Aus führungsbeispiel gestalteten Stopfens desselben und Fig. 3 eine Variante dieses Ausführungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt ein bekanntes Gleichdruckentlastungs ventil, im folgenden Druckventil genannt, mit einem Ventilkörper 1, der einen Durchgangskanal 2 aufweist, ferner mit einem Druckventilschließglied 3, das zwischen einem Ventilsitz 4 und einer sich ortsfest am Gehäuse des Druckventils, d. h. mittelbar am Pumpengehäuse der Einspritzpumpe abstützenden, nicht näher dargestellten Rückstellfeder eingespannt ist und einen Längskanal aufweist, von dem ein am Druckventilschließglied 3 druckfederseitig austretender Teil als zylindrische Längsbohrung 5 ausgebildet ist und einen vergrößerten Durchmesser aufweist, der durch einen eine Austrittsöffnung 6 aufweisenden Stopfen 7 auf der Seite seines Austritts verschlossen ist. Der Stopfen 7 schließt ein den Durchtritt des Längskanals kontrollierendes, zum nicht näher dargestellten Pumpenarbeitsraum hin öffnendes und somit als Entlastungsventil wirkendes Rückschlagventil 8 ein, bestehend aus einem von einer Druckfeder 15 belasteten Ventilschließelement 14.

Gemäß der Erfindung ist der Stopfen 7, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, mit einer Sammelbohrung 9 ausgestattet, die an ihrer dem Ventilschließelement 14 abgewandten Seite in azimutal gleichmäßig verteilte Drosselbohrungen 10 übergeht. Dabei sollen die Längs achsen 11 der Drosselbohrungen 10 gemäß der Erfindung mit der Längsachse 12 der Sammelbohrung 9 einen Winkel α ≧ 45° einnehmen und die Summe der Querschnittsflächen der Drosselbohrungen 10 stets kleiner als die Querschnittsfläche der Sammelbohrung 9 sein, vorzugsweise soll der Quotient aus der Querschnittsfläche der Sammelbohrung 9 zur Summe der Querschnittsflächen der Drosselbohrungen 10 drei betragen. Dabei liegt es im Rahmender Erfindung, auch mehr als die genannten wenigstens zwei Drossel bohrungen 10 in den Stopfen 7 einzubringen, was ggf. je nach Größe der Ventilbauart noch günstigere Beströmungsverhältnisse des Ventilschließelements 14 mit sich bringt. Bevorzugt ist der Winkel α, wie in Fig. 2 dargestellt zu 90° festgelegt. In diesem Fall ist der Stopfen 7 im Bereich des Drosselbohrungsaustritts mit einem sich verjüngenden, insbesondere stufenförmigen, Absatz 13 versehen.

Unter der gemäß der Erfindung genannten gleichmäßigen azimutalen Verteilung der Drosselbohrungen 10 ist zu verstehen, daß zwei Bohrungen einen Umfangswinkel von 180°, drei einen Winkel von 120°, vier einen Winkel von 90° usw. untereinander einschließen sollen. Dabei sollen die Querschnitte der Drosselbohrungen 10 bevorzugt gleich groß ausgeführt sein, zumindest aber bei einer geradzahligen Anzahl von Drosselbohrungen, jene der sich gegenüberliegenden Bohrungen.

Wird beim Betrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe, in die das oben beschriebene Druckventil eingebaut ist, Kraftstoff zur Brennkraftmaschine gefördert, so wird unter dem Druck des über eine Förderleitung zugeführten Kraftstoffs das Druckventilschließglied 3 geöffnet. Am Ende der Kraftstofförderung kehrt das Druckventilschließglied 3 zu seinem Ventilsitz 4 zurück. Zugleich schließt das nicht näher dargestellte Einspritzventil am Ende der Förderleitung. Im Anschluß an dieses schlagartige Unterbrechen der Förderung laufen in dem eingeschossenen Volumen zwischen Druckventil und Einspritzventil Druckwellen hin und her, die in der Lage sind, das Einspritzventil nochmals kurzzeitig zu öffnen. Durch das Rückschlagventil kann jedoch das Druckniveau in der Förderleitung auch nach Schließen des Druckventilschließgliedes 3 abgebaut werden, und zwar auf einen, durch die Vorspannung der Druckfeder 15 vorbestimmbaren Standdruck.

Im Betrieb zeigt der Stopfen 7 eine deutliche Verringerung der Belastung der Druckfeder 15 des Rückschlagventils 8, wenn dessen Öffnung durch den Druck des Kraftstoffs in der Druckleitung nach Schließen des Einspritzventils erfolgt. Ebenso sind Kavitationsbeschädigungen des in der Regel als Kugel ausgebildeten Ventilschließelementes 14 auch nach längerer Betriebsdauer nicht festzustellen. Damit ist eine konstruktiv einfache und fertigungstechnisch problemlos herstellbare Lösung gefunden worden, die die sonstigen Vorteile der eingesetzten bekannten Bauformen beibehält.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Gleichdruckentlastungsventil für Kraftstoffein spritzanlagen zum Einbau in die Förderleitung zwischen einem Pumpenarbeitsraum einer Kraftstoffeinspritzpumpe und der Einspritzdüse an der mit Kraftstoff zu versorgenden Brennkraftmaschine, mit einem einen Ventilsitz aufweisenden Ventilkörper (1), der einen Durchgangskanal (2) aufweist, ferner mit einem Druckventilschließglied (3), das zwischen Ventil sitz (4) und einer sich ortsfest am Gehäuse des Druckventils abstützenden Rückstellfeder eingespannt ist und einen Längskanal aufweist, von dem ein am Druckventilschließglied (3) druckfederseitig austretender Abschnitt als zylindrische Längsbohrung (5) ausgebildet ist und einen vergrößerten Durchmesser aufweist, der durch einen eine Austrittsöffnung (6) aufweisenden Stopfen (7) auf der Seite seines Austritts verschlossen ist, wobei der Stopfen (7) ein den Durchtritt des Längskanals kontrollierendes, zum Pumpenarbeitsraum hin öffnendes, ein durch eine Druckfeder (15) belastetes Ventilschließelement (14) enthaltendes Rückschlagventil (8) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (7) für den Kraftstoffdurchgang eine Sammelbohrung (9) aufweist, die an ihrer dem Ventilschließelement (14) abgewandten Seite in wenigstens zwei azimutal gleichmäßig verteilte Drosselbohrungen (10) übergeht, wobei die Längsachsen (11) der Drosselbohrungen (10) zur Längsachse (12) der Sammelbohrung (9) einen Winkel α ≧ 45° einnehmen und die Summe der Querschnittsflächen der Drosselbohrungen (10) stets kleiner als die Querschnittsfläche der Sammelbohrung (9) ist.

2. Gleichdruckentlastungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α der Längsachsen (11) der Drosselbohrungen zur Längsachse (12) der Sammelbohrung (9) 90° beträgt.

3. Gleichdruckentlastungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (7) im Bereich des Austritts der Drosselbohrungen (10) einen sich verjüngenden Absatz (13) aufweist.

4. Gleichdruckentlastungsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Absatz (13) stufenförmig ausgebildet ist.

5. Gleichdruckentlastungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient aus der Querschnittsfläche der Sammelbohrung (9) zur Summe der Querschnittsflächen der Drosselbohrungen (10) wenigstens 3 beträgt.

6. Gleichdruckentlastungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen der Drosselbohrungen (10) untereinander gleich groß sind.

7. Gleichdruckentlastungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer geradzahligen Anzahl von Drosselbohrungen (10), zumindest den sich azimutal gegenüberliegenden Drosselbohrungen ein gleich großer Querschnitt gegeben ist.

8. Gleichdruckentlastungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelbohrung (9) im Stopfen (7) als Sacklochbohrung ausgeführt ist und die Drosselbohrungen (10) im Bereich der Spitze (16) der Sacklochbohrung eingebracht sind.