EP1387950A1 - Ventil mit radialen ausnehmungen - Google Patents

Ventil mit radialen ausnehmungen

Info

Publication number
EP1387950A1
EP1387950A1 EP02732350A EP02732350A EP1387950A1 EP 1387950 A1 EP1387950 A1 EP 1387950A1 EP 02732350 A EP02732350 A EP 02732350A EP 02732350 A EP02732350 A EP 02732350A EP 1387950 A1 EP1387950 A1 EP 1387950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
needle tip
wall
valve body
conical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02732350A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1387950B1 (de
Inventor
Patrick Mattes
Friedrich Boecking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1387950A1 publication Critical patent/EP1387950A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1387950B1 publication Critical patent/EP1387950B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1873—Valve seats or member ends having circumferential grooves or ridges, e.g. toroidal
    • 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
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • 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
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-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
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting

Definitions

  • Injection nozzles are essential components of self-igniting internal combustion engines. Their tasks include metered injection, fuel preparation, shaping the course of the injection and sealing against the fuel chamber. In addition to the main injection, in common-ail diesel injection systems, a pre-injection that enables a reduction in exhaust emissions and noise emissions. However, the present invention relates not only to fuel injection nozzles, but also to all types of nozzles or metering valves.
  • DE 196 34 933 relates to a fuel injection valve for internal combustion engines with a valve member axially displaceable in a bore of a valve body.
  • the valve member At its end facing the combustion chamber of the internal combustion engine, the valve member has a conical valve sealing surface with which it interacts with a conical valve seat surface at the closed end of the bore of the valve body on the combustion chamber side.
  • the conical valve sealing surface on the valve member is divided into two areas with different cone angles.
  • a valve sealing edge is formed at the transition between the two areas.
  • the fuel injection valve has at least one injection opening, which is located in the region adjoining the sealing edge downstream.
  • a shoulder is provided between the valve sealing surface areas each having a different cone angle, which results in advantages for the metering accuracy of the injection quantity.
  • the metering of the injection quantity by a plastic injection nozzle changes over its service life due to wear.
  • the position of the valve sealing surface changes, that is to say the surface with which the valve needle tip comes into contact with the conical valve body inner wall in the closing division of the valve.
  • the valve sealing surface can, due to wear, "migrate” to both the larger and the smaller diameter of the conical valve needle tip.
  • the valve needle consequently comes into contact with the inner wall of the valve body at a higher point in the closed position of the valve. changed injection course.
  • An advantage of the present invention is that the "wandering" of the valve sealing surface is limited and the wear of the valve is reduced. This is achieved by a valve with a valve needle which is axially displaceable in a bore of a valve body and which has a conical valve needle tip at one end.
  • the valve needle tip comprises a radial valve sealing surface which, when the valve is in the closed position, comes into contact with a conical inner wall of the valve body at the closed end of the bore, and at least one opening is arranged in the inner wall of the conical valve which connects the bore to the outside of the valve body contains two radial recesses which are arranged in the valve needle tip or the valve body inner wall, one of the radial recesses being upstream and the other radial recess being downstream of the position of the valve sealing face in the closed position of the valve.
  • valve sealing surface comes into contact with the valve sealing surface in this seating area on the conical valve body inner wall and thus seals the bore upstream of the valve sealing surface against the bore south-down from the valve sealing surface and thus also against the outside of the valve body.
  • the outside of the valve body is to be understood as the volume into which a flowing liquid or gaseous medium enters when it leaves the valve with the valve open
  • the valve sealing surface (based on the closed position of the valve) can either "migrate” up to the upper edge of the first recess downstream or up to the lower edge of the second recess, but not further.
  • the recesses where they are arranged radially in the valve needle tip or the inner wall of the valve body, prevent the valve needle tip from resting against the inner wall of the valve body, since they create a distance between these two components of the valve.
  • the conical valve needle tip has a lateral surface; which comprises at least two areas with different cone angles.
  • the arrangement of the at least two regions of the valve needle tip with the different cone angles in combination with the positions of the two radial recesses according to the invention and the cone angle of the conical valve body inner wall define the position of the valve needle tip on which the valve sealing surface is located.
  • the present invention relates to a method for producing the valve according to the invention, the recesses being produced by machining a standard valve, for example by machining.
  • the valves according to the invention can be produced inexpensively and with little effort.
  • FIG 1 shows two possible embodiments of the valve according to the invention.
  • Figure 1 shows two variants of the valve according to the invention combined in a schematic drawing.
  • One variant is shown on the left of the axis of symmetry 1, the other on the right.
  • the main components of the valve shown are the valve needle 2 and the valve body 3, the valve needle 2 being axially displaceable in the valve body 3.
  • the valve needle 2 has a conical valve needle tip 4 at its end.
  • the valve body 3 contains a bore 5 which tapers at the end. Openings 7 are arranged in the conical valve body inner wall 6, which connect the bore 5 to the outside 8 of the valve body 3 when the valve is open.
  • valve needle tip 4 comes into contact with a radial valve sealing surface 9 on the conical inner wall 6 of the valve body.
  • valve 9 has the shape of the outer surface of a truncated cone. When the valve is closed, it lies against the conical valve body inner wall 6 and thus seals the bore 5 upstream
  • the valve contains two radial recesses 12 and 13. Both are arranged in the valve needle tip 4.
  • the outer surface of the valve needle tip 4 comprises three regions with different cone angles ⁇ i, ⁇ 2 and ⁇ 3 .
  • the three areas are each separated from one another by one of the two recesses 12, 13.
  • the boundaries of the regions lie between the upper 18 and the lower edge 19 or on one of the two edges of the respective recess 12, 13.
  • the cone angles ⁇ i, ⁇ 2 , ⁇ 3 of the three regions become larger downstream 11 ( ⁇ i ⁇ 2 ⁇ 3 ).
  • the cone angle ⁇ of the conical valve body inner wall 6 is mine than the cone angle ⁇ 3 and larger than the cone angle ⁇ 2 .
  • valve sealing surface 9 can change due to wear on the valve body inner wall 6 in the closed position of the valve only in the seating area 14 between the recesses 12 and 13.
  • the distance between the two recesses 12 and 13 specifies the maximum distance that the valve sealing surface can “travel” and the size of the possible seating area 14.
  • valve needle tip has only two regions with different cone angles ⁇ 2 and ⁇ 3 , but the valve body inner wall 6 in the closed position of the valve upstream 10 from the lower edge of the second recess 13 one Has a cone angle that is larger than the cone angle ⁇ of the valve body inner wall 6 downstream 11 thereof.
  • the conical end of the valve body 3 upstream 10 would have an "outside bend".
  • the valve sealing surface 9 kami merely “migrates” along the seat area 15 due to wear of the valve, which is delimited by the two recesses 16 and 17 in the valve's closed position.
  • valve according to the invention (not shown in the figure) is conceivable, in which, for example, both recesses in the conical valve body inner wall 6 or the first recess in the valve body wall 6 and the second recess in the valve needle tip 4 are arranged.
  • the recesses have a cross section with the shape of a segment of a circle (groove).
  • Further possible shapes that the cross-section of the respective recess can have are that of a circular sector, a triangle, a four-corner or other polygon or combinations of different of the named forms.
  • a combination can be used, for example, to adjust a cross section with the shape of a circular sector which changes into a square.
  • the valve is a fuel injector, preferably in self-igniting internal combustion engines.
  • the valve sealing surface 9 can only “migrate” within the seat area 14, 15.
  • the maximum quantity drift can be set during the service life of the fuel injector.
  • valve according to the invention is preferably used as a fuel injection nozzle in self-igniting internal combustion engines with common rail diesel injection.
  • the preinjection quantity is reduced due to wear-induced migration of the valve sealing surface 9 toward larger valve needle diameters, in In extreme cases, the pre-injection does not occur. This is advantageously prevented by using valves according to the invention.
  • the valve according to the invention can be constructed as a seat or blind hole nozzle.
  • the openings 7 of a blind hole nozzle smd are arranged in a sac hole, which is located in the valve closed position below the valve needle tip 4 in the valve body 3.
  • the beginning of the openings 7 lies in the inner wall of the valve body 6 such that they are largely covered by the valve needle tip 4 when the nozzle is closed.
  • 1 shows an embodiment of the valve according to the invention as a seat hole nozzle.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einer in einer Bohrung (5) eines Ventilkörpers (3) axial verschiebbaren Ventilnadel (2), die an ihrem einen Ende eine konische Ventilnadelspitze (4) aufweist. Die Ventilnadelspitze (4) umfaßt dabei eine radiale Ventildichtfläche (9), die in Schließstellung des Ventils an einer konischen Ventilkörperinnenwand (6) am geschlossenen Ende der Bohrung (5) zur Anlage kommt. In der konischen Ventilkörperinnenwand (6) ist mindestens eine Öffnung (7) angeordnet, die die Bohrung (5) mit der Außenseite (8) des Ventilkörpers (3) verbindet. Das Ventil enthält zwei radiale Ausnehmungen (12, 13, 16, 17), die in der Ventilnadelspitze (4) oder der Ventilkörperinnenwand (6) angeordnet sind, wobei sich eine der radialen Ausnehmungen (13, 17) stromaufwärts (10) und die andere radiale Ausnehmung (12, 16) stromabwärts (11) von der Position der Ventildichtfläche (9) in Schließstellung des Ventils befindet.

Description

Ventil mit radialen Ausnehmungen
Technisches Gebiet
Einspritzdüsen sind wesentliche Bauteile von selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Zu ihren Aufgaben zählen das dosierte Einspritzen, das Aufbereiten des Kraftstoffs, das For- men des Emspritzverlaufs und das Abdichten gegen den Brennraimi. Neben der Haupteinspritzung erfolgt u.a. bei Common ail-Dieseleinspritzsystemen eine Voreinspritzung, die eine Absenkung von Abgasemissionen und von Geräuschabstrahlungen ermöglicht. Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch nicht nur Kraftstoffeinspritzdüsen, sondern, alle Arten von Düsen bzw. Zumeßventilen.
Stand der Technik
DE 196 34 933 bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem in einer Bohrung eines Ventilkörpers axial verscliiebbaren Ventilglied. Das Ventilglied weist an seinem dem Brennraum der Brennl -aftmaschine zugewandten Ende eine konische Ventildichtflache auf, mit der es mit einer konischen Ventüsitzfläche am brenn- raumseitigen geschlossenen Ende der Bohrung des Ventilkörpers zusammenwirkt. Die konische Ventildichtflache am Ventilglied ist in zwei unterschiedliche Kegelwinlcel aufwei- sende Bereiche geteilt. An dem Übergang der zwei Bereiche ist eine Ventüdichtkante gebildet. Femer weist das Kraftstoffeinspritzventil wenigstens eine Einspritzöffnung auf, die sich in dem sich stromabwärts an die Dichtkante anschließenden Bereich befindet. Schließlich ist zwischen den jeweils einen unterschiedlichen Kegelwinkel aufweisenden Ventildichtflächenbereichen ein Absatz vorgesehen, woraus sich Vorteile für die Zumeß- genauigkeit der Einspritzmenge ergeben.
Die Zumessung der Einspritzmenge durch eine Kxaftstoffeinspritzdüse ändert sich über ihre Lebensdauer aufgrund von Verschleiß. Insbesondere bei Common Rail Injektoren verändert sich die Position der Ventildichtflache, also derjenigen Fläche, mit der die Ventilna- delspitze in Scliließsteilung des Ventils an der konischen Ventilkorperinnenwand zur Anlage kommt. Die Ventildichtflache kann, verursacht durch Verschleiß, sowohl zum größeren als auch zum kleineren Durchmesser der konischen Ventilnadelspitze „wandern". Die Ventilnadel kommt folglich in Schließposition des Ventils an einem höheren Punkt relativ zum Ventilkörper an der Ventilkorperinnenwand zur Anlage. Dadurch ergibt sich ein ver- änderter Einspritzverlauf. Dies führt insbesondere bei Common Rail Einspritzdüsen dazu, daß mit fortschreitender Lastspielzahl (Zahl der Lastwechsel) die Voreinspritzmenge Meiner wird und schließlich ganz wegfällt.
Darstellung der Erfindung
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß das „Wandern" der Ventildichtflache begrenzt und der Verschleiß des Ventils reduziert wird. Dies wird erreicht durch ein Ventil mit einer in einer Bohrung eines Ventilkörpers axial verschiebbaren Ventilnadel, die an ihrem einen Ende eine konische Ventilnadelspitze aufweist. Die Ventilnadelspitze umfaßt dabei eine radiale Ventildichtflache, die in Schließstellung des Ventils an einer konischen Ventilkorperinnenwand am geschlossenen Ende der Bohrung zur Anlage kommt. In der konischen Ventilkorperinnenwand ist mindestens eine Öffnung angeordnet, die die Boh- rung mit der Außenseite des Ventilkörpers verbindet. Das Ventil enthält zwei radiale Ausnehmungen, die in der Ventilnadelspitze oder der Ventilköiperinnenwand angeordnet sind, wobei sich eine der radialen Ausnehmungen stromaufwärts und die andere radiale Ausnehmung stromabwärts von der Position der Ventildichtflache in Schließstellung des Ventils befindet.
Zwischen den radialen Ausnehmungen befindet sich ein Sitzbereich, auf den das „Wandern" der Ventildichtflache begrenzt ist. In Scliließsteilung des Ventils kommt die Ventilnadelspitze mit der Ventildichtflache in diesem Sitzbereich an der konischen Ventilköiperinnenwand zur Anlage und dichtet somit die Bohrung stromaufwärts von der Ventildicht- fläche gegen die Bohrung sü-omabwärts von der Ventildichtflache und somit auch gegen die Außenseite des Ventilkörpers ab. Unter der Außenseite des Ventilkörpers ist in diesem Zusammenhang dasjenige Volumen zu verstehen, in das ein strömendes flüssiges oder gasförmiges Medium eintritt, wenn es bei geöffnetem Ventil aus de Ventil über seine Öffnungen austritt. Mit zunehmendem Verschleiß kann die Ventildichtfl che (bezogen auf die Schließstellung des Ventils) entweder bis zur Oberkante der ersten Ausnehmung stromabwärts oder bis zur Unterkante der zweiten Ausnehmung stromaufwärts „wandern", aber nicht weiter. Die Ausnehmungen verhindern, dort wo sie radial in der Ventilnadelspitze oder der Ventilkorperinnenwand angeordnet sind, ein Anliegen der Ventilnadelspitze an der Ventilkorperinnenwand, da sie einen Abstand zwischen diesen beiden Bestandteilen des Ventils erzeugen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt die konische Ventilnadelspitze eine Mantelfläche; die mindestens zwei Bereiche mit verschiedenen Kegelwinkeln umfaßt. Die Anordnung der mindestens zwei Bereiche der Ventilnadelspitze mit den verschiedenen Kegelwinkeln in Kombination mit den Positionen der erfindungsgemäßen zwei radialen Ausnehmungen und dem Kegelwinkel der konischen Ventilkorperinnenwand definieren, auf welcher Position der Ventilnadelspitze sich die Ventildichtflache befindet.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfϊndungsge- mäßen Ventils, wobei die Ausnehmungen durch Bearbeitung eines Standardventils gefertigt werden, beispielsweise durch spanende Bearbeitung. Durch Verwendung von Stan- dardventilen, die serienmäßig eingesetzt werden, können die erfmdmigsgemäßen Ventile kostengünstig und mit geringem Aufwand hergestellt werden.
Zeichnung
Anhand der Figur wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 zwei mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils.
Ausfuhrungsvarianten
Figur 1 zeigt zwei Varianten des erfindungsgemäßen Ventils kombiniert in einer schematischen Zeichnung. Eine Variante ist links von der Symmetrieachse 1, die andere rechts davon dargestellt. Hauptbestandteile des gezeigten Ventils sind die Ventilnadel 2 und der Ventilkörper 3, wobei die Ventilnadel 2 axial in dem Ventilkörper 3 verschiebbar ist. Die Ventilnadel 2 weist an ihrem Ende eine konische Ventilnadelspitze 4 auf. Der Ventilkörper 3 enthält eine Bohrung 5, die am Ende konisch zuläuft. In der konischen Ventilkorperinnenwand 6 sind Öffnungen 7 angeordnet, die die Bohrung 5 bei geöffnetem Ventil mit der Außenseite 8 des Ventilkörpers 3 verbinden.
In der Schließstellung des Ventils kommt die Ventilnadelspitze 4 mit einer radialen Ventildichtflache 9 an der konischen Ventilkorperinnenwand 6 zur Anlage. Die Ventildichtflache
9 hat die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfs. Sie liegt bei geschlossenem Ventil an der konischen Ventilkorperinnenwand 6 an und dichtet somit die Bohrung 5 stromaufwärts
10 von der Ventildichtflache 9 gegen die Bohrung 5 stromabwärts 11 von der Ventildicht- liäcne y ab. Das Ventil ist dann dicht geschlossen und ein flüssiges oder gasförmiges Medium kann nicht aus den Öffnungen 7 zur Außenseite 8 austreten.
Bei der links von der Symmetrieachse 12 dargestellten ersten Variante des erfmdungsge- mäßen Ventils enthält das Ventil zwei radiale Ausnehmungen 12 und 13. Beide sind in der Ventilnadelspitze 4 angeordnet.
In dieser bevorzugten Ausführungsform des erfϊndungsgemäßen Ventils umfaßt die Mantelfläche der Ventilnadelspitze 4 drei Bereiche mit verschiedenen Kegel winkeln δi, δ2 und δ3. Die drei Bereiche werden jeweils durch eine der zwei Ausnehmungen 12, 13 voneinander getrennt. Die Grenzen der Bereiche liegen zwischen der oberen 18 und der unteren Kante 19 oder auf einer der beiden Kanten der jeweiligen Ausnehmung 12, 13. Die Kegelwinkel δi, δ2, δ3 der drei Bereiche werden stromabwärts 11 größer ( δi < δ2 < δ3). Der Kegelwinkel ß der konischen Ventilkorperinnenwand 6 ist Meiner als der Kegelwinkel δ3 und größer als der Kegelwinkel δ2. Dadurch ist die Position der Ventildichtflache 9 des Ventils, bevor es verschleißt, genau definiert. Sie liegt an dem Übergang zwischen den beiden Bereichen mit den Kegelwinkeln δ2 und δ3 oder, falls dort wie in Figur 1 eine Ausnehmung 12 angeordnet ist, an der oberen Kante dieser Ausnehmung 12. Durch Verschleiß kann sich die Anlage-Position der Ventildichtflache 9 an der Ventilkorperinnenwand 6 in Schließpo- sition des Ventils lediglich in dem Sitzbereich 14 zwischen den Ausnehmungen 12 und 13 verschieben. Der Abstand zwischen den beiden Ausnehmungen 12 und 13 gibt vor, wie weit die Ventildichtflache maximal „wandern" kann, wie groß demnach der mögliche Sitzbereich 14 ist.
Durch die Vorgabe δi < δ2 für die Kegelwinkel der zwei Ventilnadelspitzen-Bereiche ergeben sich zwei Differenzwinkel αj, α2 von der Ventilnadelspitze 4 zu der konischen Ventilkorperinnenwand 6, für die gilt: α2 > αi. Dies ist eine weitere Maßnahme, um ein Wandern der Ventildichtflache 9 zu einem größeren Ventilnadeldiu'chmesser hin, oberhalb der zweiten Ausnehmung 13, zu verhindern. Als Ergebnis liegt die Ventildichtflache 9 bei ge- schlossenem Ventil ausschließlich in dem Sitzbereich 14 an der Ventilköiperir enwand 6 an.
Zur Gewährleistung, daß der Differenzwinkel α? größer als der Differenzwinkel α-, ist, wäre auch denkbar, daß die Ventilnadelspitze nur zwei Bereiche mit unterschiedlichen Ke- gelwinkeln δ2 und δ3 aufweist, die Ventilkorperinnenwand 6 jedoch in Schließposition des Ventils stromaufwärts 10 von der unteren Kante der zweiten Ausnehmung 13 einen Kegelwinkel aufweist, der größer als der Kegelwinkel ß der Ventilkorperinnenwand 6 stromabwärts 11 davon ist. Folglich würde das konische Ende des Ventilkörpers 3 stromaufwärts 10 einen „Knick nach außen" aufweisen. Für die zweite, rechts von der Symmetrieachse 1 dargestellte Variante des erfindungsgemäßen Ventils gilt dasselbe wie für die erste Variante. Der einzige Unterschied zur ersten Variante besteht darin, daß nur die erste radiale Ausnehmung 16 in der Ventilnadelspitze 4 angeordnet ist, wohingegen sich die zweite radiale Ausnehmung 17 in der konischen Ventilkorperinnenwand 6 befindet. Dadurch wird derselbe Effekt wie in der ersten Variante erzielt: Die Ventildichtflache 9 kami infolge von Verschleiß des Ventils lediglich entlang des Sitzbereiches 15 „wandern", der in Schließposition des Ventils durch die beiden Ausnehmungen 16 und 17 begrenzt wird.
Denkbar sind weitere Varianten des erfindungsgemäßen Ventils (nicht in der Figur dargestellt), bei denen zum Beispiel beide Ausnehmungen in der konischen Ventilkorperinnenwand 6 oder die erste Ausnehmung in der Ventilkörperimienwand 6 und die zweite Ausnehmung in der Ventilnadelspitze 4 angeordnet sind.
Bei den in Figur 1 dargestellten Varianten der vorliegenden Erfindung haben die Ausnehmungen einen Querschnitt mit der Form eines Kreissegments (Nut). Weitere mögliche Formen, die der Querschnitt der jeweiligen Ausnehmung haben kann, sind die eines Kreissektors, eines Drei-, Vier- oder sonstigen Vielecks oder Kombinationen aus verschiedenen der genamiten Foπnen. Unter eine Kombination ist beispielsweise ein Querschnitt mit der Form eines Kreissektors, der in ein Viereck übergeht, zu verstellen.
Bei einer bevorzugten Ausfüb'ungsform der vorliegenden Erfindung ist das Ventil eine Kraftstoffeinspritzdüse, vorzugsweise in selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Bei Kraft- stoffeinspritzsystemen ergibt sich über die Lebensdauer der Kraftstoffeinspritzdüse eine Einspritzmengendrift durch ein verschleißbedingtes „Wandern" der Ventildichtflache 9. Ein veränderter Einspritzverlauf kann zu unerwünschten Abgasemissionen, lauteren Lauf geräuschen oder einem größeren Verschleiß der selbstzündenden Brennlσaftmaschine führen. Bei einem erfmdungsgemäßen Ventil wird diese Einspritzmengendrift in vorteilhafter Weise begrenzt und stark verringert, da die Ventildichtflache 9 lediglich iimerhalb des Sitzbereichs 14, 15 „wandern" kann. In Abhängigkeit von dem axialen Abstand der beiden Ausnehmungen kann die maximale Mengendrift während der Lebensdauer der Kraftstoffeinspritzdüse eingestellt werden.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Ventil als Kraftstoffeinspritzdüse in selbstzündenden Brennkraftmaschinen mit Common Rail-Dieseleinspritzung eingesetzt. Insbesondere bei Common Rail-Düsen verringert sich die Voreinspritzmenge durch ein verschleißbedingtes Wandern der Ventildichtflache 9 zu größeren Ventilnadeldurchmessern hin, im Extremfall bleibt die Voreinspritzung ganz aus. Dies wird in vorteilhafter Weise durch den Einsatz erfindungsgemäßer Ventile verhindert.
Das erfindungsgemäße Ventil kann als Sitz- oder Sacklochdüse aufgebaut sein. Die Öffnungen 7 einer Sacklochdüse smd in einem Sacldoch angeordnet, das sich in Schließstellung des Ventils unterhalb der Ventilnadelspitze 4 in dem Ventilkörper 3 befindet. Bei Sitzlochdüsen liegt der Anfang der Öffnungen 7 so in der Ventilkorperinnenwand 6, daß sie bei geschlossener Düse durch die Ventilnadelspitze 4 weitgehend abgedeclct sind. In Figur 1 ist eine Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils als Sitzlochdüse dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Ventil mit einer in einer Bohrung (5) eines Ventilkörpers (3) axial verschiebbaren Ventilnadel (2), die an ihrem einen Ende eine konische Ventilnadelspitze (4) aufweist, wobei die Ventilnadelspitze (4) eine radiale Ventildichtflache (9) umfaßt, die in
Schließstellung des Ventils an einer konischen Ventilkorperinnenwand (6) am geschlossenen Ende der Bohrung (5) zur Anlage kommt, wobei in der konischen Ventilkorperinnenwand (6) mindestens eine Öffnung (7) angeordnet ist, die die Bohrung (5) mit der Außenseite (8) des Ventilkörpers (3) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zwei radiale Ausnehmungen (12, 13, 16, 17) enthält, die in der Ventilnadelspitze (4) oder der Ventilkorperinnenwand (6) angeordnet sind, wobei sich eine der radialen Ausnehmungen (13, 17) stromaufwärts (10) und die andere radiale Ausnehmung (12, 16) stromabwärts (11) von der Position der Ventildichtflache (9) in Schließstellung des Ventils befindet.
2. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Ventilnadelspitze (4) eine Mantelfläche besitzt, die mindestens zwei Bereiche mit verschiedenen Kegelwinkeln umfaßt.
3. Ventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Ventilnadelspitze (4) drei Bereiche mit verschiedenen Kegelwinkeln (δ-., δ2, δ3) umfaßt, wobei die drei Bereiche in Schließstellung des Ventils jeweils durch eine der zwei radialen Ausnehmungen (12, 13, 16, 17) voneinander getrennt werden und die Kegelwinkel (δi, δ2, δ3) der drei Bereiche stromabwärts (11) größer werden.
4. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Ventilkorperinnenwand (6) mindestens zwei Bereiche mit verschiedenen Kegelwinkeln umfaßt, wobei die Kegel win el stromaufwärts (10) größer werden.
5. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide radialen Ausnehmungen in der Ventilnadelspitze (4) oder in der Ventilkorperinnenwand (6) angeordnet sind oder daß eine radiale Ausnehnmng (16, 17) in der Ventilnadelspitze (4) und eine in der Ventilkorperinnenwand (6) angeordnet ist.
6. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekemizeichnet, daß die Ausnehmungen (12, 13, 16, 17) einen Querschnitt haben, der die Forna eines Kreissegments (Nut), eines Kreissektors, eines Drei-, Vier-, oder sonstigen Vielecks oder Kombinationen daraus, besitzt.
7. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, daß das Ventil eine Kraftstof ein- spritzdüse ist, vorzugsweise in selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
8. Ventil gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeiclmet, daß die selbstzündenden Brer - kraftmaschinen eine Commom Rail-Dieseleinspritzung umfassen.
9. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, daß das Ventil als Sitz- oder Sacklochdüse aufgebaut ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Ventils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (12, 13, 16, 17) durch Bearbeitung eines Standardventils gefertigt werden.
EP02732350A 2001-05-10 2002-03-23 Ventil mit radialen ausnehmungen Expired - Lifetime EP1387950B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10122503A DE10122503A1 (de) 2001-05-10 2001-05-10 Ventil mit radialen Ausnehmungen
DE10122503 2001-05-10
PCT/DE2002/001081 WO2002090761A1 (de) 2001-05-10 2002-03-23 Ventil mit radialen ausnehmungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1387950A1 true EP1387950A1 (de) 2004-02-11
EP1387950B1 EP1387950B1 (de) 2010-01-13

Family

ID=7684142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02732350A Expired - Lifetime EP1387950B1 (de) 2001-05-10 2002-03-23 Ventil mit radialen ausnehmungen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7000856B2 (de)
EP (1) EP1387950B1 (de)
JP (1) JP4157384B2 (de)
CN (1) CN1462342A (de)
DE (2) DE10122503A1 (de)
PL (1) PL358462A1 (de)
WO (1) WO2002090761A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260975A1 (de) * 2002-12-24 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
ATE325271T1 (de) 2003-10-06 2006-06-15 Delphi Tech Inc Einspritzdüse
DE10351881A1 (de) * 2003-10-30 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Injektor mit Strukturen zur Begrenzung verschleißbedingter Änderungen eines Öffnungsverlaufs
DE10353683A1 (de) * 2003-11-17 2005-06-16 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102004050046A1 (de) * 2004-10-14 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102005025135A1 (de) * 2005-06-01 2006-12-07 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
US7360722B2 (en) * 2005-08-25 2008-04-22 Caterpillar Inc. Fuel injector with grooved check member
US7578450B2 (en) * 2005-08-25 2009-08-25 Caterpillar Inc. Fuel injector with grooved check member
US20070200011A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 Caterpillar Inc. Fuel injector having nozzle member with annular groove
DE102009029542A1 (de) * 2009-08-28 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil
DE102009042155A1 (de) * 2009-09-21 2011-04-07 Continental Automotive Gmbh Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE102011003926A1 (de) * 2011-02-10 2012-08-16 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern eines Fluids
US9903329B2 (en) 2012-04-16 2018-02-27 Cummins Intellectual Property, Inc. Fuel injector

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1952816A (en) * 1931-04-04 1934-03-27 Bendix Res Corp Fuel injector
GB562033A (en) * 1942-11-11 1944-06-15 William Reginald Cobb Improvements relating to fuel injectors for internal combustion engines
US2927737A (en) * 1952-04-12 1960-03-08 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valves
US3836080A (en) * 1973-09-10 1974-09-17 Ambac Ind Fuel injection nozzle
US4153205A (en) * 1977-10-19 1979-05-08 Allis-Chalmers Corporation Short seat fuel injection nozzle valve
DE3237882A1 (de) * 1982-10-13 1984-04-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
SE457348B (sv) * 1985-05-09 1988-12-19 Abb Stal Ab Pneumatiskt transportsystem med materialmatare
EP0283154A1 (de) 1987-03-14 1988-09-21 LUCAS INDUSTRIES public limited company Brennstoffeinspritzdüse
DE19547423B4 (de) * 1995-12-19 2008-09-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE19820513A1 (de) * 1998-05-08 1999-11-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
DE19844638A1 (de) * 1998-09-29 2000-03-30 Siemens Ag Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE19931891A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-18 Siemens Ag Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE10031264A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO02090761A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002090761A1 (de) 2002-11-14
DE10122503A1 (de) 2002-11-21
DE50214168D1 (de) 2010-03-04
PL358462A1 (en) 2004-08-09
JP4157384B2 (ja) 2008-10-01
US20040056118A1 (en) 2004-03-25
JP2004519604A (ja) 2004-07-02
CN1462342A (zh) 2003-12-17
EP1387950B1 (de) 2010-01-13
US7000856B2 (en) 2006-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0980474B1 (de) Kraftstoffeinspritzdüse für selbstzündende brennkraftmaschinen
EP1198672B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE3105686A1 (de) &#34;kraftstoffeinspritzduese&#34;
EP1387950A1 (de) Ventil mit radialen ausnehmungen
DE2815672A1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung
DE102009042155A1 (de) Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine
WO1987006318A1 (en) Check valve
DE102009000206A1 (de) Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen
DE10055483B4 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1574701A1 (de) Common-Rail Injektor
EP1346143A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE10319980A1 (de) Registerdüse mit Spritzlöchern
DE3734587A1 (de) Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DD139739A1 (de) Kraftstoff-einspritzduese
DE19941688C2 (de) Einspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE3928912A1 (de) Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE2841967A1 (de) Mehrloch-einspritzduese fuer luftverdichtende brennkraftmaschinen
EP0293371B1 (de) Kraftstoff-einspritzdüse für brennkraftmaschinen
DE60320235T2 (de) Einspritzdüse mit verbesserter Einspritzung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3326468A1 (de) Drosselzapfenduese zur kraftstoffeinspritzung bei einer brennkraftmaschine, insbesondere vorkammermaschine
DE4443861A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102004022428A1 (de) Einspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102009046452A1 (de) Einspritzdüse für einen lecklosen Kraftstoffinjektor
DE10208222A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE3139170A1 (de) Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20031210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20050803

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 50214168

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100304

Kind code of ref document: P

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20101014

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20100413

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100413

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20110401

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20110525

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20121130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120402

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50214168

Country of ref document: DE

Effective date: 20121002

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20121002