EP0675281B1 - Injection valve for an engine, particularly a diesel engine - Google Patents

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EP0675281B1
EP0675281B1 EP19950103548 EP95103548A EP0675281B1 EP 0675281 B1 EP0675281 B1 EP 0675281B1 EP 19950103548 EP19950103548 EP 19950103548 EP 95103548 A EP95103548 A EP 95103548A EP 0675281 B1 EP0675281 B1 EP 0675281B1
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EP
European Patent Office
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valve
control
chamber
nozzle needle
injection
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EP19950103548
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Christian Dipl.Masch.Ing. Eth Mathis
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Mathis, Christian, Dipl.Masch.Ing. ETH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für eine insbesondere als Dieselmotor vorgesehene Brennkraftmaschine, mit einer in einem Ventilgehäuse verschiebbar angeordneten Düsennadel, die zum Einspritzen von Kraftstoff eine in einen Kraftstoffzylinder führende Einspritzöffnung schliesst oder öffnet und die gegenüberliegend in eine Steuerkammer ragt, welche mit einem ein Steuermedium enthaltenden Hochdruckteil einerseits und über einen Leitungsteil und ein diesen schliessbares Steuerventil mit einer Abflussleitung andererseits verbunden ist, wobei ein weiteres Ventil vorgesehen ist, das durch selbsttätiges Öffnen eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Hochdruckteil und der Steuerkammer herstellt, wenn die Düsennadel die Schliessbewegung ausführt, wodurch auf diese eine erhöhte Schliessgeschwindigkeit bewirkt wird.The invention relates to an injection valve for a particular as a diesel engine provided internal combustion engine, with one in a valve housing slidably arranged nozzle needle, which is used to inject Fuel an injection opening leading into a fuel cylinder closes or opens and the opposite in a control chamber protrudes with a high-pressure part containing a control medium on the one hand and via a line part and a closable part Control valve is connected to a drain line on the other hand, wherein a further valve is provided, which a by automatic opening additional connection between the high pressure part and the control chamber produces when the nozzle needle executes the closing movement, which causes an increased closing speed.
Bei einem gattungsmässigen Einspritzventil nach der EP-A1 0 426 205 ist die Steuerkammer, in den die Düsennadel mit ihrem oberen Ende ragt, zum einen über eine Drosselbohrung mit dem Hochdruckteil und zum andern über eine Bohrung sowie über einen diese schliessenden Ventilkörper mit einer Abflussleitung verbunden. Beim Öffnen des als Magnetventil ausgebildeten Steuerventils sinkt der Druck in der Steuerkammer uiid es öffnet sich die Düsennadel aufgrund des auf ihre der Einspritzöffnung zugekehrten Unterseite unverändert mit Hochdruck wirkenden Brennstoffes. Die Düsennadel bewegt sich bis zu einem oberen Anschlag, der von einem weiteren Ventilkörper gebildet ist. Dieser Ventilkörper ist dabei koaxial zur Düsennadel angeordnet und seine obere Stirnseite ist vom Hochdruckteil des Steuermediums beaufschlagt und zwar auf einem Querschnitt, der von zwei oder mehreren annähernd vertikal zu ihr angeordneten Bohrungen gebildet ist. Dadurch ist unmittelbar nach dem Schliessen des Magnetventils die zusätzliche Verbindung zwischen dem Hochdruckanschluss und der Steuerkammer hergestellt, denn der in den Bohrungen wirkende Hochdruck drückt den Ventilkörper gegen die Düsennadel und ruft die erhöhte Schliessgeschwindigkeit derselben hervor. Nachteilig hierbei ist, dass die genannte plane Stirnseite dieses Ventilkörpers den Ventilsitz bildet, bei welcher Fertigungsuugenauigkeiten oder Verschleisserscheinungen die Funktion dieses Ventils insgesamt beeinträchtigen. So besteht beispielsweise die Gefahr, dass die öfters auftretenden Druckschwankungen des Hochdruckteils ein unbeabsichtigtes Schliessen des Veiitils auslösen können.In the case of a generic injection valve according to EP-A1 0 426 205 is the control chamber in which the nozzle needle with its upper end protrudes, on the one hand via a throttle bore with the high pressure part and on the other hand via a hole and via a closing it Valve body connected to a drain line. When opening the as Solenoid valve trained control valve, the pressure in the control chamber drops uiid it opens the nozzle needle due to the on its the Injection opening facing underside unchanged with high pressure acting fuel. The nozzle needle moves up to an upper one Stop, which is formed by another valve body. This The valve body is arranged coaxially with the nozzle needle and its the upper end face is acted upon by the high pressure part of the control medium on a cross-section of two or more holes formed approximately vertically to it. Thereby is the additional one immediately after the solenoid valve is closed Connection between the high pressure connection and the control chamber manufactured because the high pressure acting in the holes presses the valve body against the nozzle needle and calls the raised one Closing speed of the same. The disadvantage here is that said flat end face of this valve body forms the valve seat, at which manufacturing inaccuracies or signs of wear impair the function of this valve as a whole. So there is For example, the risk that the pressure fluctuations that often occur unintentional closure of the valve can trigger.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Einspritzventil nach der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass eine optimale Schliessgeschwindigkeit seiner Düsennadel erzielt wird, dass mit ihm auch nach längerer Betriebsdauer ein einwandfreies und zuverlässiges Funktionieren gewährleistet ist und dessen Herstellung einfach sowie mit geringeren Anforderungen an die Fertigungstoleranzen realisierbar ist. In contrast, the object of the present invention is to: To further develop the injection valve according to the type described in the introduction, that an optimal closing speed of his nozzle needle What is achieved is that it works flawlessly even after a long period of operation and reliable functioning is guaranteed and its Manufacturing simple and with less demands on the Manufacturing tolerances can be realized.
Erfindungsgemäss ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das diese zusätzliche Verbindung zwischen dem Hochdruckteil und der Steuerkammer erzeugende Ventil eine mit dem Hochdruckteil des Steuermediums verbundene ringförmige Kammer und einen diese stirnseitig bildenden ringförmigen Ventilsitz aufweist.According to the invention the object is achieved in that this additional Connection between the high pressure part and the control chamber generating valve one with the high pressure part of the control medium connected annular chamber and a front forming this has annular valve seat.
Mit dieser erfindungsgemässen Ausbildung des Einspritzventils wird gegenüber bekannten Ventilen eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf dessen Einspritzablauf und folglich eine dauerhafte Funktionalität bei gleichzeitig geringerem Herstellungsaufwand von demselben erzielt, denn zum einen ist dieser ringförmige Ventilsitz weniger der Gefahr ausgesetzt, dass dieser bei Auftreten von Verunreinigungspartikeln in dem üblicherweise als Brennstoff verwendeten Steuermedium nicht mehr hundertprozentig schliesst und zum andern ist mit dieser erfindungsgemässen Lösung die schnelle und in voller Menge angestrebte Zuführung des Steuermediums in idealer Weise erfüllt. Ein mögliches Pulsieren des Steuermedium-Druckes führt auch nicht zu einem unerwünschten Öffnen des Ventils, denn im Unterschied zu der bekannten Lösung wirkt der Druck auf die äussere Mantelfläche des Ventilkörpers und nicht in Verschieberichtung desselben. Dadurch können im Ergebnis die Abgasemissionen dauerhaft reduziert und eine für die Steuerung dieser Einspritzventile sehr günstig auswirkende erhöhte Reaktionsschnelligkeit desselben erzielt werden.With this design of the injection valve according to the invention a significant improvement in relation to known valves on its injection process and consequently permanent functionality achieved by the same at a lower manufacturing effort, because on the one hand this annular valve seat is less of a danger exposed that this occurs in the event of contamination particles in the control medium usually used as fuel closes more than one hundred percent and, secondly, with this one according to the invention Solution the fast and aimed in full quantity Supply of the control medium ideally met. A possible one Pulsation of the control medium pressure also does not lead to an undesirable one Open the valve, because in contrast to the known one The solution acts on the pressure on the outer surface of the valve body and not in the same direction. This can result in exhaust emissions permanently reduced and one for the control these injectors have a very favorable effect on increased reaction speed the same can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist in dem Steuerventilkörper eine von seinem stirnseitigen Ventilsitz ausgehende und mit dem Leitungsteil kommunizierende Bohrung vorgesehen, die im Innern des Steuerventilkörpers zwecks Erzeugung einer in Schliessrichtung desselben wirkenden Schliesskraft erweitert ist und überdies von einem im Steuerventilkörper längsbeweglichen Stift begrenzt ist, letzterer an seinem oberen Ende unabhängig vom Steuerventilkörper abgestützt ist. Damit wird erreicht, dass dieser Steuerventilkörper dauernd mit einer zusätzlichen Kraft in Schliessrichtung beaufschlagt ist, wodurch eine erhöhte Sicherheit in bezug auf ein ungewolltes Öffnen resultiert. Eine solche Gefahr tritt insbesondere bei sehr hohen, unzulässigen Drücken auf. In an advantageous embodiment, there is a in the control valve body starting from its front valve seat and with the line part communicating bore provided in the interior of the control valve body for the purpose of generating one in the closing direction acting closing force is expanded and moreover by one in the control valve body longitudinally movable pin is limited, the latter on his the upper end is supported independently of the control valve body. In order to is achieved that this control valve body with an additional Force is applied in the closing direction, causing an increased Security with regard to unwanted opening results. Such Danger arises especially at very high, impermissible pressures.
Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Einspritzventil,
Fig.2
einen Ausschnitt des Einspritzventiles nach der Fig.1, in offener Stellung der Düsennadel,
Fig.3
bis Fig.5 je eine Ausführungsvariante eines Einspritzventils in teilweisem dargestellten Längsschnitt,
Fig.6
das Steuerventil des Einspritzventiles im Längsschnitt,
Fig.7
bis Fig.9 je eine Draufsicht auf ein Federelement des Steuerventiles.
The invention and further advantages thereof are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1
2 shows a longitudinal section through an injection valve according to the invention,
Fig. 2
1 shows a section of the injection valve according to FIG. 1, in the open position of the nozzle needle,
Fig. 3
to FIG. 5 each an embodiment variant of an injection valve in a longitudinal section partially shown,
Fig. 6
the control valve of the injection valve in longitudinal section,
Fig. 7
to Fig. 9 each a top view of a spring element of the control valve.
Fig. zeigt ein Einspritzventil 2 für eine insbesondere als Dieselmotor vorgesehene Brennkraftmaschine, welche nicht dargestellt ist. Das Einspritzventil 2 eignet sich für eine an sich herkömmmliche Einspritzanlage eines Dieselmotors, so dass diesbezüglich auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet werden kann. Es weist im wesentlichen ein mehrteiliges Ventilgehäuse 47, 53, eine darin längsverschiebbar geführte ein- oder mehrteilige Düseunadel 15, ein letztere betätigendes, als Elektromagnetventil 227 ausgebildetes Steuerventil 20, eine Zuflussleitung 13 für den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff sowie eine Abflussleitung 10 auf. Die Düsennadel 15 ist im unteren Teil von einer von der Zuflussleitung 13 mit Kraftstoff gespeisten Speicherkammer 14 umgeben und sie schliesst oder öffnet eine in einen Kraftstoffzylinder des Dieselmotors führende Einspritzöffnung 4 oder deren Zuleitung. Im mittleren Bereich ist sie in einer Passbohrung 44 des Ventilgehäuses 47 geführt und am oberen Ende ragt sie in eine Steuerkammer 17a und ist dort fernerhin von einer Druckfeder 97 unterstützend in Schliessrichtung gedrückt. Die Steuerkammer 17a ist über die Zuflussleitung 13 mit einem den Kraftstoff enthaltenden Hochdruckteil einerseits und über den Leitungsteil 19 und das diesen schliessbare Steuerventil 20 mit der Abflussleitung 10 andererseits verbunden. Für die Zuflussleitung 13 ist ein zum Einspritzventil 2 radialer Anschluss 92 vorgesehen, der einen das Ventilgehäuse 47 umgreifenden Anschlussring 70 und eine die Zuflussleitung 13 ans Gehäuse anpressenden Gewindemutter 72 aufweist. Fig. Shows an injection valve 2 for a particular as a diesel engine provided internal combustion engine, which is not shown. The injector 2 is suitable for a conventional injection system of a diesel engine, so that in this regard to a detailed explanation can be dispensed with. It essentially has a multi-part Valve housing 47, 53, a longitudinally displaceable therein or multi-part nozzle needle 15, the latter actuating, as an electromagnetic valve 227 formed control valve 20, an inflow line 13 for the fuel under high pressure and a drain line 10 on. The nozzle needle 15 is in the lower part of one of the inflow line 13 surrounded by fuel-fed storage chamber 14 and it closes or opens one in a fuel cylinder of the diesel engine leading injection opening 4 or its feed line. In the middle Area it is guided in a fitting bore 44 of the valve housing 47 and at the upper end it projects into a control chamber 17a and is there further supported by a compression spring 97 in the closing direction pressed. The control chamber 17a is connected to a via the inflow line 13 the fuel-containing high-pressure part on the one hand and over the Line part 19 and this closable control valve 20 with the Drain line 10 connected on the other hand. For the inflow line 13 is a radial to the injection valve 2 connection 92 is provided, the one the connecting ring 70 encompassing the valve housing 47 and a feed line 13 has a threaded nut 72 pressing against the housing.
Bei dem ausschnittweise dargestellten Einspritzventil 2 gemäss der Fig.2 ist oberhalb dieser Düsennadel 15 erfindungsgemäss ein weiteres Veutil 25 angeordnet, welches über die Zuflussleitung 13 eine mit dein Hochdruckteil des Steuermediums verbundene ringförmige Kammer 28 und einen diese oben stirnseitig schliessenden ringförmigen Ventilsitz 27 aufweist, welcher beim Öffnen diese zusätzliche Verbindung zwischen dein Hochdruckteil und der Steuerkammer 17a erzeugt. Das Ventil 25 weist zu diesem Zwecke einen koaxial zur Düsennadel 15 verlaufenden Ventilkörper 26 auf, der im Ventilgehäuse 47 seitlich abdichtend geführt ist. Dieser zylinderförmige Ventilkörper 26 und das Ventilgehäuse 47 bilden gemeinsam die ringförmige Kammer 28 und der diese Kammer 28 abschliessenden Ventilsitz 27. Der Ventilkörper 26 ragt dabei mit der einen, der Düsennadel 15 zugekehrten Stirnseite in die Steuerkammer 17a und mit der andern Stirnseite in eine mit der Abflussleitung 10 via das Steuerventil 20 kommunizierenden Zusatzkammer 17b, welche mit der Steuerkammer 17a über eine im Ventilkörper 26 durchgehende Drosselbohrung 23 verbunden ist und an die umfangsseitig der Ventilsitz 27 grenzt. Letzterer ist derart ausgebildet, dass der Ventilkörper 26 mit seiner oberen schrägen Ringkante im Schliesszustand abdichtend gegen eine entsprechende Ringfläche in der Gehäusebohrung anliegt und die ringförmige Kammer 28 den Ventilkörper 26 zumindest in seinem oberen Bereich umgibt. Dieser kegelförmig ausgebildete Ventilsitz 27 könnte aber auch zylindrisch oder als ebene Fläche gestaltet sein. Im übrigen ist der Ventilkörper 26 mit einer queren, die Zuflussleitung 13 mit der Steuerkammer 17a verbindenden Drosselbohrung 21 versehen, vermittels der ein permanenter Anschluss des Steuermediums vom Hochdruckteil in diese Steuerkammer erfolgt.In the case of the injection valve 2 shown in detail according to FIG 2 is another according to the invention above this nozzle needle 15 Veutil 25 arranged, which one with your via the inflow line 13 Annular chamber 28 connected to the high pressure part of the control medium and an annular valve seat closing this at the top end 27, which when opening this additional connection between your high pressure part and the control chamber 17a generated. The For this purpose, valve 25 has a coaxial with nozzle needle 15 extending valve body 26 on the side in the valve housing 47 is performed sealing. This cylindrical valve body 26 and that Valve housing 47 together form the annular chamber 28 and the this chamber 28 closing valve seat 27. The valve body 26th protrudes with one end facing the nozzle needle 15 in the control chamber 17a and with the other end face in one with the Drain line 10 via the additional chamber communicating with the control valve 20 17b, which with the control chamber 17a via a in the valve body 26 through throttle bore 23 is connected and to the circumferential side the valve seat 27 borders. The latter is designed that the valve body 26 with its upper oblique ring edge in Closing state sealing against a corresponding ring surface in the Bores the housing and the annular chamber 28 the valve body 26 surrounds at least in its upper region. This is conical trained valve seat 27 could also be cylindrical or as flat surface. In addition, the valve body 26 with a cross, connecting the inflow line 13 to the control chamber 17a Throttle bore 21 provided by means of a permanent connection of the control medium from the high pressure part in this control chamber he follows.
In Schliessstellung weist der Ventilkörper 26 einen vorgegebenen Abstand zu der unter ihr befindlichen Düsennadel 15 auf und zwischen diesen ist überdies eine dieselben auseinanderpressende Druckfeder 96 vorgesehen, währenddem in Offenstellung der Düsennadel 15, welche durch ein Freigeben des Steuerventils 20 und einem damit verbundenen Druckabfall in der Steuerkammer 17a bewirkt wird, diese Düsennadel 15 an der unteren Stirnseite 16 des Ventilkörpers 26 anschlägt. Unmittelbar nach Schliessung des Steuerventils 20 erfolgt einerseits durch die quere Drosselbohrung 21 ein Druckaufbau vorerst in der Zusatzkammer 17b, infolgedessen der Ventilkörper 26 gegen die Düsennadel 15 hin bewegt und damit ein selbsttätiges Öffnen des Ventilsitzes 27 bewirkt wird. Durch dieses Öffnen fliesst ein zusätzlicher Zustrom des unter Hochdruck stehenden Steuermediums in die Zusatzkammer 17b und dadurch die Düsennadel 15 von dem Ventilkörper 26 mit erhöhter Geschwindigkeit in Schliessstellung gebracht wird. Nachdem sie die Schliessposition erreicht hat, wird der Ventilkörper 26 aufgrund des Druckaufbaus in der Steuerkammer 17a und der Federkraftunterstützung zung der Feder 96 wieder zurück nach oben bewegt und zwar bis seine obere Ringkante in der Gehäusebohrung ansteht und sich damit der Ventilsitz 27 wiederum in Schliessstellung befindet.In the closed position, the valve body 26 has a predetermined distance to the nozzle needle 15 below and on and between this is also a compression spring 96 that presses them apart provided, while in the open position of the nozzle needle 15, which by releasing the control valve 20 and an associated one Pressure drop in the control chamber 17a causes this nozzle needle 15 strikes on the lower end face 16 of the valve body 26. Right away after the control valve 20 is closed on the one hand by the transverse throttle bore 21 initially builds up pressure in the additional chamber 17b, consequently the valve body 26 against the nozzle needle 15 moves and thus an automatic opening of the valve seat 27th is effected. This opening causes an additional inflow of the high-pressure control medium into the additional chamber 17b and thereby the nozzle needle 15 from the valve body 26 with increased Speed is brought into the closed position. After the Has reached the closed position, the valve body 26 due to the Pressure build-up in the control chamber 17a and the spring force support tongue of the spring 96 is moved back upwards until its top ring edge is in the housing bore and thus the Valve seat 27 is again in the closed position.
Der Ventilkörper 26 weist mit seiner oberen, den Ventilsitz 27 bildenden Ringkante vorteilhaft einen ähnlichen oder geringfügig kleineren Durchmesser als in seinem unteren, in Abdichtung mit dem Ventilgehäuse 47 stehenden Bereich auf. Dadurch kann der Einfluss von Druckschwankungen im Versorgungsdruck auf das Schaltverhalten dieses Ventilkörpers 26 praktisch eliminiert werden.The valve body 26 has with its upper, which forms the valve seat 27 Ring edge advantageously a similar or slightly smaller Diameter than in its lower, in seal with the valve body 47 standing area. This can influence pressure fluctuations in the supply pressure on the switching behavior of this Valve body 26 can be virtually eliminated.
Der Steuerventilkörper 38 ist fernerhin von einem im Ventilgehäuse 47 gehaltenen, im wesentlichen tellerförmigen Federelement 58 in Schliessrichtung gedrückt, welches aus dreieckförmigen Federsegmenten zusammengesetzt ist, welche mit ihren innenliegenden Spitzen am Steuerventilkörper angreifen.The control valve body 38 is further from one in the valve housing 47 held, essentially plate-shaped spring element 58 in Closing direction pressed, which consists of triangular spring segments is composed, which with its inner tips on Attack the control valve body.
Der in Fig.3 gezeigte Ventilkörper 26a ist hohlzylindrisch ausgebildet und es erstreckt sich in diesen die Düsennadel 15. Dies ermöglicht einen verhältnismässig grösseren Durchmesser des Ventilkörper-Querschnittes zu demjenigen der Düsennadel und eine Verkleinerung des Volumens der Steuerkammer 17a, insbesondere weil die Druckfeder 96 ausserhalb des Ventilköpers 26a angeordnet ist. Im weiteren fülirt die permanente Drosselbohrung 21a in die Zusatzkammer 17b. Ansonsten ist dieses Einspritzventil 2 gleich wie dasjenige gemäss der Fig. 1 ausgebildet und es sind daher dessen übrige Ausgestaltungen nicht mehr im Detail dokumentiert. The valve body 26a shown in Figure 3 is hollow cylindrical and the nozzle needle 15 extends in this. This enables one relatively larger diameter of the valve body cross section to that of the nozzle needle and a downsizing of the Volume of the control chamber 17a, in particular because the compression spring 96 is arranged outside the valve body 26a. In the further fill the permanent throttle bore 21a in the additional chamber 17b. Otherwise this injection valve 2 is designed the same as that according to FIG. 1 and therefore its remaining configurations are no longer documented in detail.
Das als Elektromagnetventil 227 ausgebildete Steuerventil 20 hat einen Steuerventilkörper 38, der durch einen unteren stirnseitigen Ventilsitz 57 den vertikalen und nachfolgend in eine waagrechte Abflussleitung 10 übergehenden Leitungsteil 19 im Ventilgehäuse 47 schliesst oder öffnet. Dieser Steuerventilkörper 38 weist eine von seinem Ventilsitz 57 ausgehende und mit dem Leitungsteil 19 kommunizierende Bohrung 60' auf, welche im Innern des Steuerventilkörpers 38 zwecks Erzeugung einer in Schliessrichtung desselben wirkenden Schliesskraft. erweitert ist. Zu diesem Zwecke ist diese Bohrung 60' oben von einem im Steuerventilkörper 38 koaxial in diesem längsbeweglich angeordneten Stift 60 begrenzt, der an seinem oberen Ende unabhängig vom Steuerventilkörper 38, in dem vorliegenden Beispiel an der unteren Stirnseite eines im Magnetkern 22 angeordneten, mit genügender Härte versehener Stift, abgestützt ist. Zudem ist an dem Steuerventilkörper 38 auf der dem Ventilsitz 57 abgekehrten Seite ein Magnetanker 62 befestigt, welcher zu einem Magnetkern 22 des Magnetventils auch in offener Stellung des Ventils 20 einen Restspalt bildet, der auch zwischen dem Stift 60 und dem Magnetkern 22 vorgesehen ist. Dieser Restspalt bewirkt insbesondere ein schnelleres Reaktionsverhalten des Magnetventils beim Abschalten, was sich indirekt positiv auf die Abgassemissiouen und auf den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine auswirkt. Zwischen der planen unteren Stirnseite des Magnetkerns 22 und der oberen Stirnfläche des Magnetankers 62 ist daher eine deii Restspalt bestimmende nichtmagnetische, eventuell perforierte Folienscheibe 61 angeordnet, wobei der Stift 60 auch bei aktiviertem Magnetventil 227 mit stirnseitigem Spiel zu dem Steuerventilkörper 38 hin versehen ist. Der Magnetkern 22 ist mit seiner unteren planen Stirnseite unmittelbar auf der Folienscheibe 61 aufliegt, welche ihrerseits auf der ebenen Ringfläche des Ventilgehäuses fixiert ist. Im übrigen sind in dem Magnetanker 62 Ausnehmungen 66 vorgesehen, durch welche beim Bewegen des Ankers eine Umströmung des diesen umgebenden Brennstoffes ermöglicht ist. Durch eine entsprechende Wahl des Querschnittes der Ausnehmungen 66 lässt sich die Dämpfwirkung des hin- und herbewegten Steuerventilkörpers 38 einstellen.The control valve 20 designed as an electromagnetic valve 227 has one Control valve body 38 by a lower end valve seat 57 the vertical and then into a horizontal drain line 10 merging line part 19 in the valve housing 47 closes or opens. This control valve body 38 has one of its valve seat 57 outgoing and communicating with the line part 19 60 'on which inside the control valve body 38 for the purpose of generation a closing force acting in the closing direction. is expanded. For this purpose, this bore 60 'is at the top of one in the control valve body 38 coaxially arranged in this longitudinally movable Pin 60 limited, which at its upper end regardless of Control valve body 38, in the present example on the lower Front side of a arranged in the magnetic core 22, with sufficient hardness provided pin is supported. It is also on the control valve body 38 fastens a magnet armature 62 on the side facing away from the valve seat 57, which is open to a magnetic core 22 of the solenoid valve Position of the valve 20 forms a residual gap, which also between the pin 60 and the magnetic core 22 is provided. This remaining gap causes in particular a faster response behavior of the solenoid valve when switching off, which indirectly has a positive effect on the exhaust emissions and affects the efficiency of the internal combustion engine. Between the flat lower end face of the magnetic core 22 and the The upper end face of the magnet armature 62 is therefore a residual gap determining non-magnetic, possibly perforated film disk 61 arranged, the pin 60 even when the solenoid valve 227 is activated is provided with end play to the control valve body 38. The lower end face of the magnetic core 22 is immediate rests on the film disk 61, which in turn lies on the plane Annular surface of the valve housing is fixed. Otherwise are in the magnet armature 62 recesses 66 are provided, through which when moving a flow around the fuel surrounding the armature is possible. By an appropriate choice of the cross section of the Recesses 66 can be the damping effect of the back and forth Adjust the control valve body 38.
In Fig.4 ist bei einer weiteren Variante des Einspritzventils 2 die im Ventilgehäuse 47 ausgebildete, in die ringförmige Kammer 28 führende Leitung aus mehreren Düsenöffnungen 93 oder aus einem feinmaschigen Sieb 94 gebildet. Es sind zwar beide Filtereinsätze dargestellt, in der Praxis würde jedoch alternativ das eine oder andere verwendet, nicht jedoch beide zusammen. Ferner ist der zylinderförmige Ventilkörper 26 mit seinem Durchmesser in dem die ringförmige Kammer 28 bildenden Bereich gegenüber dem unteren, in einem Zylinderteil des Ventilgehäuses 47 geführten Bereich etwas verkleinert. Dadurch kann die Bohrung in dem Zylinderteil des Ventilgehäuses 47 mit einem unveränderten Durchmesser gefertigt werden.In Figure 4 is in a further variant of the injection valve 2 in Valve housing 47 formed, leading into the annular chamber 28 Line from several nozzle openings 93 or from a fine-meshed Sieve 94 formed. Both filter inserts are shown in the However, practice would alternatively not use one or the other however both together. Furthermore, the cylindrical valve body 26 with its diameter in the annular chamber 28 forming Area opposite the lower one, in a cylinder part of the valve housing 47 area slightly reduced. This allows the Bore in the cylinder part of the valve housing 47 with a unchanged diameter can be manufactured.
Beim Einspritzventil 2 gemäss der Fig.5 ist nochmals eine andere Variante eines Ventilkörpers 26b verdeutlicht, bei dein die quere Drosselbohrung 21b unterhalb der ringförmigen Kammer 28 angeordiiet ist und ein enger Ringspalt dazwischen eine gewisse Filterwirkung erzeugt.Another variant of the injection valve 2 according to FIG. 5 is another a valve body 26b illustrates the transverse throttle bore 21b is arranged below the annular chamber 28 and a narrow annular gap in between creates a certain filter effect.
Eine einzelne Düsenöffnung 93 bzw. deren Querschnitt einer Masche vorn Sieb 94 oder das Spaltmass des erwähnten engen Ringspaltes sind dabei kleiner gewählt als der Durchmesser der den Durchfluss bestimmenden Drossel 21. Dadurch werden Partikel abgefangen, bevor sie die Drossel 21 verstopfen können. Gerade bei Einspritzventilen 2 für grössere Motoren wird vorteilhaft eine Aufteilung der Drossel 21 in mehrere kleinere Querschnitte vorgesehen. Das Verstopfen eines einzelnen Querschnittes beeinträchtigt zwar dann die Funktion, aber es bewirkt nicht eine Zerstörung des Verbrennungsinotores, wie dies bei bestehenden Einspritzventilen auftreten kann.A single nozzle opening 93 or its cross section of a mesh sieve 94 in front or the gap dimension of the mentioned narrow annular gap chosen smaller than the diameter of the flow determining Throttle 21. This traps particles before they reach the Throttle 21 can clog. Especially with injection valves 2 for larger ones Motors will advantageously split the throttle 21 into several smaller cross sections provided. The constipation of an individual Cross-section affects the function, but it does not destruction of the combustion engine, as is the case with existing ones Injectors can occur.
In den Figuren Fig.6 bis Fig.9 sind verschiedene Varianten von Federelementen veranschaulicht, welche gemäss Fig.6 jeweils am äusseren Umfang von einem Distanzring 90 gegen das Ventilgehäuse 47 fixiert sind und durch die sich der Steuerventilkörper 38 erstreckt, der von einem jeweiligen Federelement in Schliessrichtung vom Magnetkern 22 weg gedrückt wird. Das Federelement 58, 358, 258 kann kreuzförmig, als Blattfeder 358 mit seitlichen Stützblechen 358' oder tellerförmig mit radialen Schlitzen 258' ausgebildet sein. Diese neuartigen Federelemente sind zum einen sehr billig herstellbar, da sie aus Stanzblech fabriziert werden können, und zum andern verhindern sie im Betrieb eine Eigenschwingungserzeugung derselben. Durch die geringe Masse dieser Federelemente wird mit diesen aber eine schnelle Reaktion des Ventils bewirkt.FIGS. 6 to 9 show different variants of spring elements illustrates which according to Fig. 6 on the outside Scope fixed by a spacer ring 90 against the valve housing 47 are and through which the control valve body 38 extends, which of a respective spring element in the closing direction of the magnetic core 22 is pushed away. The spring element 58, 358, 258 can be cruciform, as a leaf spring 358 with side support plates 358 'or plate-shaped be formed with radial slots 258 '. These new spring elements are very cheap to manufacture because they are made of stamped sheet metal can be manufactured, and on the other hand they prevent one in the company Natural vibration generation of the same. Due to the low mass of these spring elements is a quick reaction of the Valve causes.
Bei dem in die Steuerkammern fliessenden Steuermedium handelt es sich im Normalfall um Kraftstoff, welcher gleichsam in die Speicherkammer und nachfolgend durch die Einspritzöffnungen in einen Kraftstoffzylinder eingespritzt wird. Im Prinzip könnte aber als Steuermedium ein separate Flüssigkeit verwendet werden, während der Kraftstoff nur für die Einspritzung vorgesehen wäre.It is the control medium flowing into the control chambers is usually fuel, which as it were in the storage chamber and subsequently through the injection openings into one Fuel cylinder is injected. In principle, however, could be used as a control medium a separate liquid can be used while the fuel would only be provided for injection.
Der Ventilsitz 27 bewirkt, wie erwähnt, ein komplettes Schliessen der ringförmigen Kammer 28, denkbar wäre aber auch, dass dieser mit einer oder mehreren Ausnehmungen versehen sein könnte und dadurch dieses Ventil 20 als Drosselventil funktionieren würde.The valve seat 27, as mentioned, causes the valve to close completely annular chamber 28, but it would also be conceivable that this with a or could be provided with several recesses and thereby this valve 20 would function as a throttle valve.

Claims (15)

  1. An injection valve for an internal combustion engine, in particular intended as a diesel motor, comprising a nozzle needle (15) movably arranged in a valve housing (47), which nozzle needle closes or opens an injection opening (4) leading into a fuel cylinder for the injection of fuel, and which extends on the opposite side thereof into a control chamber (17a), which control chamber is connected to a high-pressure part housing a control medium on the one side and through a conduit part (19) and a control valve (20) capable of closing said conduit part to a discharge conduit (10) on the other side, a further valve (25) being provided, which through an automatic opening thereof creates an additional connection between the high-pressure part and the control chamber (17a) when the nozzle needle (15) carries out the closing movement, causing an increased closing speed to act onto the nozzle needle, characterized in that the valve (25) creating this additional connection between the high-pressure part and the control-chamber (17a) has a chamber (28) connected to the high-pressure part of the control medium and an annular valve seat (27) forming said chamber on the front side.
  2. The injection valve according to Claim 1, characterized in that the chamber (28) and the valve seat (27) for closing of said chamber is formed by the valve housing (47) and by a cylindrical valve member (26) guided so as to be longitudinally movable in said valve housing, with the chamber (28) at least partially surrounding the cylindrical valve member (26).
  3. The injection valve according to Claim 2, characterized in that the valve member (26) rests with its upper annular edge when in the closing state sealingly against an annular surface of a housing bore, with the valve seat (27) formed in this manner being designed conically, cylindrically or as a flat surface.
  4. The injection valve according to Claim 2 or 3, characterized in that the valve member (26) of the valve (25), which valve member extends coaxially with respect to the nozzle needle (15) and is guided laterally sealingly in the valve housing (47), extends into the control chamber (17a) with the one front side facing the nozzle needle (15) and with the other front side into a supplementary chamber (17b) communicating with the discharge conduit (10) via the control valve (20), said supplementary chamber being connected through a throttle bore (21) to the high-pressure part and through a throttle bore (19) going through the valve member (26) to the control chamber (17a), and the valve seat (27) formed by the valve member (26) and the valve housing (47) adjoins this supplementary chamber (17b) on the peripheral side, which valve seat separates or throttles said supplementary chamber from the annularly designed chamber (28) when the valve (25) is closed.
  5. The injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve member (26) is spaced from the nozzle needle (15), which is in the closing position, and a pressure spring (96) is moreover provided between them pressing these apart, whereas when the nozzle needle is in the open position (15), a pressure drop related thereto in the control chamber (17a) is created by a release of the control valve (20), and the nozzle needle (15) hits the lower front side (16) of the valve member (26).
  6. The injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that directly after closing the control valve (20) on the one side through the transverse throttle bore (21), a pressure build-up takes place initially in the supplementary chamber (17b), due to which the valve member (26) is moved against the nozzle needle (15) and thus causes an opening of the valve seat (28), resulting in an additional flow of the control medium under high pressure into the supplementary chamber (17b), and thus the nozzle needle (15) is moved by the valve member (26) with an increased speed into the closing position.
  7. The injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve member (26, 26b) has with an upper annular edge thereof forming the valve seat (28) a larger diameter in the area projecting into the control chamber (17a) than the nozzle needle (15).
  8. The injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the conduit part (19) is closeable by a control-valve member (38) of the control valve (20) in the valve housing (47) that leads into a following discharge conduit (47), with this control-valve member (38) having a bore (60') starting out from its valve seat (57) on the front side and communicating with the conduit part (19), which bore is enlarged inside of the control-valve member (38) for the purpose of producing a closing force acting in a closing direction of the control-valve member, and is defined moreover by a pin (60) longitudinally movable in the control-valve member (38), the pin being supported at its upper end independently of the control-valve member (38).
  9. The injection valve according to Claim 8, characterized in that when the control valve (20) is designed as an electromagnetic valve (227) an armature (62) is fastened to the control-valve member (38) on the side not facing the valve seat (57), which armature, when the magnetic core (22) of the magnetic valve (227) has been activated, maintains a residual gap with respect to said magnetic valve, which gap is predetermined through the partial length of the pin (60) between the control valve member (38) and the magnetic core (22).
  10. The injection valve according to Claim 9, characterized in that between the flat lower front side of the magnetic core (22) and the upper front surface of the armature (62) there is arranged a nonmagnetic foil plate (61) determining the residual gap, with the pin (60) being provided also in the case of an activated magnetic valve (227) with play between the armature (62) and the control-valve member (38).
  11. The injection valve according to Claim 8, characterized in that the control-valve member (38) is pressed in the closing direction by one or several essentially triangular spring elements (58) held in the valve housing (47).
  12. The injection valve according to Claim 11, characterized in that the spring element (58, 258, 358) engages with tips thereof lying on the inside the control-valve member (38) and is designed crosslike as a leaf spring with lateral support sheet-metal plates (358') or platelike with radial slots (258').
  13. The injection valve according to Claim 11, characterized in that the conduit constructed in the valve housing (47) and leading into the annular chamber (28) for the purpose of preventing a plugging up of the throttle bore (21) has several nozzle openings (93), a gap cross section or a fine-mesh sieve (94).
  14. The injection valve according to Claim 13, characterized in that the nozzle openings (93) themselves form the throttle bore (21) leading from the high-pressure part into the control chamber.
  15. The injection valve according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the valve member (26a) is designed so as to be approximately cylindrically-hollow in which member the nozzle needle (15) extends and moreover the control chamber (17a) is constructed.
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