EP1416152B1 - Valve for control of fluids with supply of pressurized fluid - Google Patents

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EP1416152B1
EP1416152B1 EP20030021080 EP03021080A EP1416152B1 EP 1416152 B1 EP1416152 B1 EP 1416152B1 EP 20030021080 EP20030021080 EP 20030021080 EP 03021080 A EP03021080 A EP 03021080A EP 1416152 B1 EP1416152 B1 EP 1416152B1
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EP
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valve
pressure
control space
piston
valve according
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EP20030021080
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EP1416152A1 (en
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Wolfgang Stoecklein
Dietmar Schmieder
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP1416152B1 publication Critical patent/EP1416152B1/en
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Definitions

  • the invention relates to a valve for controlling fluids with a pressure medium supply according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • Valves of the aforementioned type are known in practice and have a pressure booster for compressing fuel from a supply pressure to an injection pressure.
  • the pressure transmission is carried out with pressure-translated chambers, which are combined with other components for pressure transmission and for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • a valve of a pressure fluid reservoir or a pressure medium source in particular a common rail area, fuel with a supply pressure or a rail pressure over fed to a pressure medium supply.
  • the supplied with feed pressure fuel is compressed to a high pressure and injected with the valve open with the high pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the pressure intensification has a piston system which can be actuated via a control valve and with which the high pressure or injection pressure is generated as required.
  • the high pressure is in the region of an injection nozzle of the valve.
  • a control of the control valve is preferably carried out via a piezoelectric actuator, which forms part of an actuator of the valve.
  • the injection nozzle and the pressure ratio of the valve are spatially separated and must be connected via holes and channels in the valve housing with each other in order to lead the high-pressure fuel from the pressure ratio to the injector can.
  • the holes and channels are phased with the compressed to high pressure fuel, so that the valve body and other the channels and holes having components of the valve must be designed high-strength, which disadvantageously requires higher component wall thicknesses and also causes a high sealing effort between individual components of the valve ,
  • the valve according to the invention for controlling fluids with the features of claim 1 has the advantage that on the holes used in practice and channels for guiding the compressed at high pressure or injection pressure fuel from a pressure intensification in an area from which the Fuel is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine through the nozzle body through the valve, can be largely dispensed with.
  • the function of the injection nozzle and the high pressure generating pressure ratio is combined in a structurally compact unit, so that leakage, which have a negative effect on the injection behavior of a valve for controlling fluids, are minimized.
  • FIG. 1 a first embodiment of a valve 1 for controlling fluids with a pressure medium supply 2 and a valve element 3 for controlling a pressure in a high-pressure region 4 is shown.
  • the valve element 3 is arranged in a control chamber 5, which has two valve seats 6, 7 cooperating with the valve element 3.
  • the control chamber 5 is separated from a low-pressure region 8 of the valve 1.
  • This position of the valve element 3 is in the FIG. 1 illustrated, wherein the valve element 3 then rests against the first valve seat 6, when an actuation of the valve element 3 is omitted by the designed as a piezoelectric actuator control and the valve element 3 is pressed by a spring force of a spring 9 against the first valve seat 6.
  • the control element which may for example also be embodied as an electromagnetic drive system, is arranged on the side of the first valve seat 6 facing away from the control chamber 5.
  • the valve element 3 When the control element is energized, the valve element 3 is lifted off the first valve seat 6, as a result of which the control chamber 5 is connected to the low-pressure region 8. Furthermore, the valve member 3 is sealingly pressed against the second valve seat 7, so that the control chamber 5 is separated from a valve control chamber 10. Since the control chamber 5 is connected to the pressure medium supply 2, the valve control chamber 10 is also separated from the pressure medium supply 2 when the valve element 3 rests against the second valve seat 7.
  • the first valve seat 6 is in the present case designed as a conical seat, and cooperating with the first valve seat 6 sealing surface 11 of the valve element 3 is designed spherical or spherical segment, so that upon contact of the valve element 3 to the first valve seat 6 between the first valve seat 6 and the Sealing surface 11 is a line contact.
  • the second valve seat 7 is designed as a flat surface of a control chamber 5 limiting member 42 which cooperates with a likewise flat surface or end face 12 of the valve member 3.
  • This configuration of the two valve seats 6, 7 and the sealing surfaces 11, 12 of the valve element 3 ensures that a production-related axial offset of the first valve seat 6 against a the control chamber 5 and the valve control chamber 10 connecting channel 13 does not affect the sealing effect of the valve element 3. Furthermore, it is ensured that at a successful in the axial direction of the valve 1 actuation of the valve element 3, an offset of the valve member 3 transversely to the direction of movement of the valve element 3 between the two valve seats 6 and 7 is omitted, so that a delay-free control of the valve 1 is ensured ,
  • the valve control chamber 10 is delimited by a valve plate 14 and a piston 15 of a pressure transmission, wherein the piston 15 rests with its valve plate 14 facing end face 16 on the valve plate 14.
  • the end face 16 of the piston 15 is designed in such a spherical shape that the channel 13, which represents the connection between the valve control chamber 10 and the control chamber 5, is not closed by the piston 15 when it rests against the valve plate 14.
  • the piston 15 is in this case made in two parts and consists of a first with a larger diameter partial piston 17 and a second executed with a smaller diameter partial piston 18.
  • the first partial piston 17 is designed with a central blind hole 19, in which the second partial piston 18 is inserted , Furthermore, the second part piston 18 is inserted into a spacer sleeve 20 which is pressed against a nozzle needle 23 of the valve 1 via a second spring 22 arranged between a collar 21 of the second part piston 18 and the spacer sleeve 20.
  • the collar 21 is formed at that end of the second piston 18, which is pressed by the second spring 22 against the bottom of the blind hole 19 of the first part piston 17. With its end facing away from the collar 21 of the second part of piston 18 is guided axially movable in a guide bore 24 of the nozzle needle 23.
  • the second partial piston 18 is formed with a central through-bore 25 which is closed at the end of the collar 21 by the first partial piston 17 and at the end remote from the first partial piston 17 of the second partial piston 18 opens into the guide bore 24.
  • the guide bore 24 is adjoined by a connecting channel 26 formed coaxially with the latter in the nozzle needle 23 on, which is connected via a tap hole 27 with an annular space 28.
  • the annular space 28 is delimited by a nozzle body 29 and the nozzle needle 23.
  • the nozzle needle 23 bears against a sealing seat 30 of the nozzle body 29, so that several injection openings 31 of the nozzle body 29 distributed over the circumference of the nozzle body 29 are closed by the nozzle needle 23.
  • the nozzle needle 23 is axially longitudinally movable and sealingly guided in the nozzle body 29 via a first guide region 32 and a second guide region 33, wherein a needle control chamber 34 defined by the nozzle needle 23 and the nozzle body 29 is formed between the first guide region 32 and the second guide region 33.
  • the needle control chamber 34 is connected via a in the nozzle body 29, a valve body 35 and the valve plate 14 extending connecting line 36 with the pressure medium supply 2.
  • the needle control chamber 34 is sealed via the first guide region 32 with respect to a longitudinal bore 37 of the valve body 35, in which the first sub-piston 17 and the second sub-piston 18 are arranged.
  • the needle control chamber 34 is sealed via the second guide region 33 with respect to the annular space 28, wherein depending on the existing pressure conditions in the valve 1 leakage flows from the needle control chamber 34 in the direction of the annular space 28 and the longitudinal bore 37 or in the opposite direction.
  • the longitudinal bore 37 of the valve body 35 is permanently connected via a in the nozzle body 35, the valve plate 14 and a valve housing 38 extending further connecting channel 39 with the control chamber 5.
  • connection between the pressure medium supply 2 and the control chamber 5 is designed with an inlet throttle 40 and an outlet throttle 41, wherein the connecting line 36 branches off in the direction of the needle control chamber 34 between the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41.
  • a pressure of the control chamber 5 adjusts itself as a function of the throttling action of the outlet throttle 41, which in turn is smaller than the intermediate pressure level. It follows that the pressure in the valve control chamber 10 and the pressure in the longitudinal bore 37 at installation of the valve element 3 at the first valve seat 6 is the same size, whereas the pressure in the needle control chamber 34 due to the branch of the connecting line 36 before the outlet throttle 41 is greater than the pressure in the valve control chamber 10 is.
  • FIG. 1 illustrated embodiment when using the inventive Valve described in a fuel injection valve 1 for internal combustion engines of motor vehicles, wherein the fuel injection valve 1 is designed in the present embodiment as a common rail injector.
  • the valve element 3 is actuated via the control designed as a piezoelectric actuator, which is arranged on the valve control chamber and combustion chamber side facing away from the valve element 3.
  • the piezoelectric actuator not shown, is constructed in a conventional manner of several ceramic layers and has on its valve member 3 side facing an actuator head and on its side facing away from the valve element 3 an actuator, which is located on a wall of the valve housing 38th supported.
  • the pressure of the valve control chamber 10 corresponds approximately to the pressure in the longitudinal bore 37 and the spring force of the second Spring 22 and the pressure and the area ratios of the needle control chamber 34, the annular space 28, the piston 15 and the nozzle needle 23 are matched to each other, the fuel injection valve 1 is closed, and the piston 15 and the first part piston 17 abuts with its end face 16 the valve plate 14 at.
  • the high-pressure area 4 bounded by the annular space 28, the tap hole 27, the connecting channel 26, the guide bore 24 and the through-bore 25 of the second partial piston 18 has its largest volume.
  • the high-pressure region 4 is filled with fuel, which has approximately the pressure level of the longitudinal bore 37.
  • valve element 3 is lifted from the first valve seat 6 and pressed sealingly against the second valve seat 7. In this position of the valve element 3rd is the pressure medium supply 2, the needle control chamber 34 and the longitudinal bore 37 connected via the control chamber 5 with the low pressure region 8. At the same time the valve control chamber 10 is closed due to the system of the valve element 3 to the second valve seat 7 relative to the control chamber 5, so that in the valve control chamber 10 is still approximately the pressure level of the control chamber 5 before opening the first valve seat 6. This results in a pressure gradient between the valve control chamber 10 and the longitudinal bore 37.
  • An area ratio between the end face 16 and on the side facing away from the end face 16 of the first part piston 17 effective surfaces of the piston 15 leads in combination with the pressure gradient between the valve control 10 and the longitudinal bore 37 to a lifting of the first part piston 17 of the valve plate 14 in the direction This in turn results in a displacement of the second part piston 18 in the direction of the nozzle needle 23, which leads to a reduction in the volume of the high-pressure region 4.
  • the fuel located in the high pressure area 4 is compressed to a defined high pressure.
  • the high pressure is applied to a further active surface 43 of the nozzle needle 23 and, together with the pressure of the needle control chamber 34, which also acts in the opening direction of the nozzle needle 23 to open the valve 1. That is, from reaching the defined high pressure in the high-pressure region 4 or in the annular space 28, the nozzle needle 23 is lifted from the sealing seat 30.
  • fuel is injected via the injection openings 31 in a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine and reduced the high pressure in the high pressure region 4.
  • the energization of the piezoelectric actuator is interrupted and the elongation of the piezoelectric ceramic is formed back.
  • the valve element 3 lifts off from the second valve seat 7 and is pressed sealingly against the first valve seat 6.
  • the pressure level of the longitudinal bore 37 increases such that the piston 15 is pressed against the valve plate 14 again.
  • the nozzle needle 23 is pressed against the sealing seat 30 due to the force relationships.
  • the needle control chamber 34 is emptied via the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41, whereby a fast needle closure is ensured.
  • the arrangement of the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41 it is possible, depending on the throttling action of the two throttles 40, 41 tune a Nadelhubverlauf so that the nozzle needle 23 opens under high pressure or injection pressure at a defined speed and then quickly closes. For a precise injection with an exactly adjustable injection amount of fuel is feasible.
  • a closing speed of the nozzle needle is essentially determined by the throttling action of both throttles, wherein an increasing throttling action reduces the closing speed.
  • valve according to the invention results in a reduction in the volume of the high-pressure region of the fuel injection valve, which advantageously counteracts strength problems.
  • the fuel injection valve according to the invention has the advantages of a fuel injection valve with pressure transmission, namely that a supply pressure can be substantially smaller than the injection pressure generated only in the valve itself, whereby a pressure medium supply must not be performed with the same strength as the pressure translation system itself.
  • FIGS. 2 . 3 and 4 represent three further embodiments of the valve according to the invention Figures 2 . 3 and 4 illustrated embodiments of the in FIG. 1 illustrated embodiment in each case only in some areas, which is why in the following description and in the FIGS. 2 to 4 for identically constructed and functionally identical components, the same reference numerals are used.
  • FIG. 2 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 differs from the in FIG. 1 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 by a arranged in the region of the contact surface between the first partial piston 17 and the second partial piston 18 filling valve 44, which is to ensure a filling of the high-pressure region 4 with fuel safely.
  • the filling should be ensured even if a theoretically sufficient pressure gradient between the high pressure region 4 and the longitudinal bore 37 of the valve body 35 should not lead to a sufficient filling of the high pressure region 4 starting from the longitudinal bore 37.
  • the filling valve 44 opens from a certain Pressure gradient between the valve control chamber 10 and the high pressure area 4 and remains open until a closing pressure in the high pressure area 4 is reached.
  • the filling valve 44 embodied as a check valve blocks the high-pressure region 4 with respect to the valve control chamber 10, so that the above-described pressure build-up in the high-pressure region is reliably ensured by displacement of the piston 15 in the direction of the nozzle needle 23.
  • the high pressure area 4 in the in FIG. 1 described manner with respect to the longitudinal bore 37 sealed. The sealing effect at the contact point between the first partial piston 17 and the second partial piston 18 is achieved by a sufficiently high acting on the second partial piston 18 contact pressure.
  • FIG. 2 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 according to the invention be carried out to the effect that the piston 15 is a one-piece stepped piston.
  • the first sub-piston 17 and the second sub-piston 18 are integrally formed or firmly connected to each other, whereby a filling of the high-pressure region is not provided starting from the longitudinal bore of the valve body and the high-pressure region only starting from the valve control chamber by opening and closing the Filling valves is controlled.
  • fuel injection valve For further operation of the in FIG. 2 shown fuel injection valve is based on the description of Fuel injection valve according to FIG. 1 referred to, since this is the same except for the additional filling of the high pressure area 4 via the filling valve 44.
  • FIG. 3 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 differs essentially from the in FIG. 2 illustrated embodiment in that the filling valve 44 is not disposed on the abutment region between the first part piston 17 and the second part piston 18 facing the end of the first part piston 17, but that the filling valve 44 is integrated in the mouth region of the through hole 25 in the guide bore 24.
  • This measure results in that the volume of the high pressure area 4 in comparison to the embodiments according to FIG. 1 and FIG. 2 is reduced, whereby the above-described advantages of the fuel injection valve according to the invention are even more significant.
  • a valve closing member 45 of the filling valve 44 designed as a check valve and a closing spring 47 pressing the valve closing member 45 against a valve seat 46 are arranged in the through bore 25 and positioned by a disc 48 welded to the second partial piston 18 after assembly of the valve closing member 45 and the closing spring 47.
  • the disc 48 is provided with a central bore 49 for guiding fuel into the high pressure region 4.
  • the through-bore 25 of the second partial piston 18 is provided with a diameter constriction in the region of the valve-sealing seat 46, whereby pressure fluctuations in the longitudinal bore acting on the filling valve 44 37 and thus smoothed in the through hole 25.
  • the operation of the fuel injection valve 1 according to the in FIG. 3 illustrated embodiment corresponds substantially to the operation of the in FIG. 2 Therefore, to the description of the operation of the fuel injection valve to FIG. 1 and 2 is referenced.
  • FIG. 4 is a further embodiment of the fuel injection valve 1 is shown, the basic structural design substantially according to the embodiment according to FIG. 1 equivalent.
  • the fuel injection valve according to FIG. 4 However, without connection between the pressure medium supply 2 and the needle control chamber 34 and without in the FIGS. 1 . 2 and 3 illustrated throttles 40 and 41 executed.
  • the fuel injection valve 1 according Fig. 4 compared to the embodiments according to FIG. 1 . 2 and 3 a simplified embodiment, but the injection behavior is not adjustable in the differentiated manner, as in the embodiments of the FIGS. 1 to 3 the case is that the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41 have. This results from the fact that the opening behavior of the fuel injection valve according FIG. 4 can only be influenced via a throttle effect of a breakthrough 50.
  • the aperture 50 is provided in the nozzle needle 23 to ensure delivery or discharge of fuel into the needle control chamber 34 and out of the needle control chamber 34, respectively, and provides communication between the needle control chamber 34 and the high pressure region 4 in the region of the connection channel 26 ago.
  • valve element 3 As shown in FIG. 4 is the valve element 3 at the first valve seat 6 and the nozzle needle 23 at the sealing seat 30 at. If the first valve seat 6 is released from the valve element 3 and the second valve seat 7 is closed by the valve element 3, the piston 15 is displaced in the direction of the nozzle needle 23, the fuel present in the high-pressure region 4 being compressed to high pressure. At the same time, the pressure in the needle control chamber 34 increases in accordance with the throttling effect of the opening 50.
  • the nozzle needle 23 lifts in the direction of the valve plate 14 from the sealing seat 30, and the fuel present in the high-pressure region 4 or in the annular space 28 is introduced into a combustion chamber via the injection openings 31 an internal combustion engine injected.
  • valve element 3 is in turn sealingly applied to the first valve seat 6, whereby the piston 15 is displaced back to the valve plate 14 in the manner described above.
  • the nozzle needle 23 is pressed sealingly against the sealing seat 30, wherein the volume of the needle control chamber 34 is reduced.
  • the excess fuel of the needle control chamber 34 is via the opening 50 in the high pressure area 4 pressed.
  • the closing speed of the nozzle needle 23 is therefore dependent on the throttling effect of the opening 50 and variable via a change in the throttle effect.
  • the high-pressure region 4 is thus filled after completion of the injection on the one hand via the longitudinal bore 37 and in addition with excess fuel of the needle control chamber 34 via the opening 50.
  • the fuel injection valve according to the in FIG. 4 illustrated embodiment with a filling valve in the in the Figures 2 and 3 to be provided in the manner described.
  • the filling valve in the in FIG. 2 or in FIG. 3 be shown positions or arranged in any intermediate positions.

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Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten mit einer Druckmittelzuführung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art, wie beispielsweise in GB 2 118 624 A offenbart.The invention relates to a valve for controlling fluids with a pressure medium supply according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art, such as in GB 2 118 624 A disclosed.

Ventile der einleitend genannten Art sind aus der Praxis bekannt und weisen eine Druckübersetzung zum Verdichten von Kraftstoff von einem Zuführdruck auf einen Einspritzdruck auf. Die Druckübersetzung ist dabei mit druckübersetzten Kammern ausgeführt, die mit weiteren Komponenten zur Druckübersetzung und zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine kombiniert sind. Dazu wird einem Ventil von einem Druckmittelspeicher oder einer Druckmittelquelle, insbesondere einem Common-Rail-Bereich, Kraftstoff mit einem Zuführdruck bzw. einem Rail-Druck über eine Druckmittelzuführung zugeführt. Mittels der Druckübersetzung wird der mit Zuführdruck zugeführte Kraftstoff auf einen Hochdruck verdichtet und bei geöffnetem Ventil mit dem Hochdruck in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt.Valves of the aforementioned type are known in practice and have a pressure booster for compressing fuel from a supply pressure to an injection pressure. The pressure transmission is carried out with pressure-translated chambers, which are combined with other components for pressure transmission and for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. For this purpose, a valve of a pressure fluid reservoir or a pressure medium source, in particular a common rail area, fuel with a supply pressure or a rail pressure over fed to a pressure medium supply. By means of the pressure booster, the supplied with feed pressure fuel is compressed to a high pressure and injected with the valve open with the high pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine.

Die Druckübersetzung weist ein Kolbensystem auf, welches über ein Steuerventil ansteuerbar ist und mit dem bedarfsweise der Hochdruck bzw. Einspritzdruck erzeugt wird. Der Hochdruck liegt im Bereich einer Einspritzdüse des Ventiles an. Eine Ansteuerung des Steuerventiles erfolgt vorzugsweise über ein einen piezoelektrischen Aktuator, welcher einen Teil einer Aktuatorik des Ventiles darstellt.The pressure intensification has a piston system which can be actuated via a control valve and with which the high pressure or injection pressure is generated as required. The high pressure is in the region of an injection nozzle of the valve. A control of the control valve is preferably carried out via a piezoelectric actuator, which forms part of an actuator of the valve.

Die Einspritzdüse und die Druckübersetzung des Ventils sind räumlich voneinander getrennt und müssen über Bohrungen und Kanäle im Ventilgehäuse miteinander verbunden werden, um den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff von der Druckübersetzung zur Einspritzdüse führen zu können. Die Bohrungen und Kanäle werden phasenweise mit dem auf Hochdruck verdichteten Kraftstoff beaufschlagt, so daß das Ventilgehäuse sowie weitere die Kanäle und Bohrungen aufweisende Bauteile des Ventiles hochfest ausgelegt werden müssen, was nachteilhafterweise höhere Bauteilwandstärken erfordert und darüber hinaus einen hohen Dichtaufwand zwischen einzelnen Bauteilen des Ventiles verursacht.The injection nozzle and the pressure ratio of the valve are spatially separated and must be connected via holes and channels in the valve housing with each other in order to lead the high-pressure fuel from the pressure ratio to the injector can. The holes and channels are phased with the compressed to high pressure fuel, so that the valve body and other the channels and holes having components of the valve must be designed high-strength, which disadvantageously requires higher component wall thicknesses and also causes a high sealing effort between individual components of the valve ,

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, daß auf die in der Praxis verwendeten Bohrungen und Kanäle zum Führen des auf Hochdruck bzw. Einspritzdruck verdichteten Kraftstoffs von einer Druckübersetzung in einen Bereich, von dem aus der Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine durch den Düsenkörper hindurch aus dem Ventil gespritzt wird, weitestgehend verzichtet werden kann.The valve according to the invention for controlling fluids with the features of claim 1 has the advantage that on the holes used in practice and channels for guiding the compressed at high pressure or injection pressure fuel from a pressure intensification in an area from which the Fuel is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine through the nozzle body through the valve, can be largely dispensed with.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Druckübersetzung des Ventiles, in welchem zugeführter Kraftstoff von einem Zuführdruck auf einen Hochdruck komprimiert wird, und der Bereich, der als Kraftstoffreservoir nahe den Einspritzöffnungen des Düsenkörpers angeordnet ist, räumlich nahe beieinander angeordnet sind und lange Verbindungswege im Ventil vermieden werden. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Volumens des Hochdruckbereiches des Ventiles, so daß der Dichtaufwand reduziert ist und nur wenig Bauteile des Ventiles gegenüber dem Hochdruck ausgeführt werden müssen.This is achieved in that the pressure ratio of the valve, in which supplied fuel is compressed by a supply pressure to a high pressure, and the region which is arranged as a fuel reservoir near the injection openings of the nozzle body, are arranged spatially close to each other and long connecting paths in the valve avoided become. This leads to a considerable reduction in the volume of the high-pressure region of the valve, so that the sealing effort is reduced and only a few components of the valve must be made with respect to the high pressure.

Bei dem Ventil nach der Erfindung ist die Funktion der Einspritzdüse und die den Hochdruck erzeugende Druckübersetzung in einer konstruktiv kompakt ausgeführten Einheit kombiniert, so daß auch Leckverluste, welche sich negativ auf das Einspritzverhalten eines Ventils zum Steuern von Flüssigkeiten auswirken, minimiert sind.In the valve according to the invention, the function of the injection nozzle and the high pressure generating pressure ratio is combined in a structurally compact unit, so that leakage, which have a negative effect on the injection behavior of a valve for controlling fluids, are minimized.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the article according to the invention are the description, the drawings and the claims removed.

Zeichnungdrawing

Vier Ausführungsbeispiele des Gegenstandes nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Four embodiments of the article according to the invention are shown schematically simplified in the drawing and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen

  • Figur 1 eine schematische, ausschnittsweise Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung bei einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen im Längsschnitt,
  • Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei ein Hochdruckbereich von einem Zwischendruckbereich durch ein Ventil getrennt ist,
  • Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Position des Rückschlagventiles aus Figur 2 verändert ist, und
  • Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei ein Hochdruckbereich des Ventils mit einem Nadelsteuerraum des Ventils verbunden ist.
Show it
  • FIG. 1 a schematic, partial view of a first embodiment of the invention in a common rail fuel injection valve for internal combustion engines in longitudinal section,
  • FIG. 2 A second embodiment of the invention, wherein a high pressure area is separated from an intermediate pressure area by a valve,
  • FIG. 3 a third embodiment of the invention, wherein a position of the check valve from FIG. 2 is changed, and
  • FIG. 4 A fourth embodiment of the invention, wherein a high-pressure region of the valve is connected to a needle control chamber of the valve.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Bezug nehmend auf Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiels eines Ventils 1 zum Steuern von Flüssigkeiten mit einer Druckmittelzuführung 2 und einem Ventilelement 3 zum Steuern eines Drucks in einem Hochdruckbereich 4 dargestellt. Das Ventilelement 3 ist in einem Steuerraum 5 angeordnet, der zwei mit dem Ventilelement 3 zusammenwirkende Ventilsitze 6, 7 hat. Bei Anlage des Ventilelementes 3 an dem ersten Ventilsitz 6 ist der Steuerraum 5 von einem Niederdruckbereich 8 des Ventils 1 getrennt. Diese Stellung des Ventilelementes 3 ist in der Figur 1 dargestellt, wobei das Ventilelement 3 dann an dem ersten Ventilsitz 6 anliegt, wenn eine Betätigung des Ventilelementes 3 durch das als piezoelektrischer Aktuator ausgeführte Steuerelement unterbleibt und das Ventilelement 3 von einer Federkraft einer Feder 9 gegen den ersten Ventilsitz 6 gedrückt ist.Referring to FIG. 1 a first embodiment of a valve 1 for controlling fluids with a pressure medium supply 2 and a valve element 3 for controlling a pressure in a high-pressure region 4 is shown. The valve element 3 is arranged in a control chamber 5, which has two valve seats 6, 7 cooperating with the valve element 3. When the valve element 3 rests against the first valve seat 6, the control chamber 5 is separated from a low-pressure region 8 of the valve 1. This position of the valve element 3 is in the FIG. 1 illustrated, wherein the valve element 3 then rests against the first valve seat 6, when an actuation of the valve element 3 is omitted by the designed as a piezoelectric actuator control and the valve element 3 is pressed by a spring force of a spring 9 against the first valve seat 6.

Das Steuerelement, welches beispielsweise auch als ein elektromagnetisches Antriebssystem ausgeführt sein kann, ist auf der dem Steuerraum 5 abgewandten Seite des ersten Ventilsitzes 6 angeordnet. Bei einer Bestromung des Steuerelementes wird das Ventilelement 3 von dem ersten Ventilsitz 6 abgehoben, wodurch der Steuerraum 5 mit dem Niederdruckbereich 8 verbunden wird. Des weiteren wird das Ventilelement 3 dichtend gegen den zweiten Ventilsitz 7 gedrückt, so daß der Steuerraum 5 von einem Ventilsteuerraum 10 getrennt ist. Da der Steuerraum 5 mit der Druckmittelzuführung 2 verbunden ist, ist der Ventilsteuerraum 10 bei Anlage des Ventilelementes 3 an dem zweiten Ventilsitz 7 ebenfalls von der Druckmittelzuführung 2 getrennt.The control element, which may for example also be embodied as an electromagnetic drive system, is arranged on the side of the first valve seat 6 facing away from the control chamber 5. When the control element is energized, the valve element 3 is lifted off the first valve seat 6, as a result of which the control chamber 5 is connected to the low-pressure region 8. Furthermore, the valve member 3 is sealingly pressed against the second valve seat 7, so that the control chamber 5 is separated from a valve control chamber 10. Since the control chamber 5 is connected to the pressure medium supply 2, the valve control chamber 10 is also separated from the pressure medium supply 2 when the valve element 3 rests against the second valve seat 7.

Der erste Ventilsitz 6 ist vorliegend als ein Kegelsitz ausgeführt, und die mit dem ersten Ventilsitz 6 zusammenwirkende Dichtfläche 11 des Ventilelementes 3 ist ballig bzw. kugelabschnittsförmig ausgeführt, so daß bei Anlage des Ventilelementes 3 an dem ersten Ventilsitz 6 zwischen dem ersten Ventilsitz 6 und der Dichtfläche 11 eine Linienberührung vorliegt.The first valve seat 6 is in the present case designed as a conical seat, and cooperating with the first valve seat 6 sealing surface 11 of the valve element 3 is designed spherical or spherical segment, so that upon contact of the valve element 3 to the first valve seat 6 between the first valve seat 6 and the Sealing surface 11 is a line contact.

Der zweite Ventilsitz 7 ist als ebene Fläche eines den Steuerraum 5 begrenzenden Bauteils 42 ausgeführt, welche mit einer ebenfalls ebenen Fläche bzw. Stirnfläche 12 des Ventilelements 3 zusammenwirkt.The second valve seat 7 is designed as a flat surface of a control chamber 5 limiting member 42 which cooperates with a likewise flat surface or end face 12 of the valve member 3.

Durch diese Ausgestaltung der beiden Ventilsitze 6, 7 und der Dichtflächen 11, 12 des Ventilelementes 3 ist gewährleistet, daß ein fertigungsbedingter axialer Versatz des ersten Ventilsitzes 6 gegenüber einem den Steuerraum 5 und den Ventilsteuerraum 10 verbindenden Kanal 13 die Dichtwirkung des Ventilelementes 3 nicht beeinträchtigt. Des weiteren ist gewährleistet, daß bei einer in axialer Richtung des Ventils 1 erfolgenden Betätigung des Ventilelementes 3 ein Versatz des Ventilelementes 3 quer zur Bewegungsrichtung des Ventilelementes 3 zwischen den beiden Ventilsitze 6 und 7 unterbleibt, so daß eine verzögerungsfreie Ansteuerung des Ventiles 1 sicher gegeben ist.This configuration of the two valve seats 6, 7 and the sealing surfaces 11, 12 of the valve element 3 ensures that a production-related axial offset of the first valve seat 6 against a the control chamber 5 and the valve control chamber 10 connecting channel 13 does not affect the sealing effect of the valve element 3. Furthermore, it is ensured that at a successful in the axial direction of the valve 1 actuation of the valve element 3, an offset of the valve member 3 transversely to the direction of movement of the valve element 3 between the two valve seats 6 and 7 is omitted, so that a delay-free control of the valve 1 is ensured ,

Der Ventilsteuerraum 10 ist von einer Ventilplatte 14 und einem Kolben 15 einer Druckübersetzung begrenzt, wobei der Kolben 15 mit seiner der Ventilplatte 14 zugewandten Stirnfläche 16 an der Ventilplatte 14 anliegt. Die Stirnfläche 16 des Kolbens 15 ist derart kugelförmig ausgeführt, daß der Kanal 13, welcher die Verbindung zwischen dem Ventilsteuerraum 10 und dem Steuerraum 5 darstellt, von dem Kolben 15 bei Anlage an der Ventilplatte 14 nicht verschlossen wird.The valve control chamber 10 is delimited by a valve plate 14 and a piston 15 of a pressure transmission, wherein the piston 15 rests with its valve plate 14 facing end face 16 on the valve plate 14. The end face 16 of the piston 15 is designed in such a spherical shape that the channel 13, which represents the connection between the valve control chamber 10 and the control chamber 5, is not closed by the piston 15 when it rests against the valve plate 14.

Der Kolben 15 ist vorliegend zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem ersten mit einem größeren Durchmesser ausgeführten Teilkolben 17 und einem zweiten mit einem kleineren Durchmesser ausgeführten Teilkolben 18. Der erste Teilkolben 17 ist mit einer mittigen Sacklochbohrung 19 ausgeführt, in welche der zweite Teilkolben 18 eingeführt ist. Des weiteren ist der zweite Teilkolben 18 in eine Distanzhülse 20 gesteckt, welche über eine zwischen einem Bund 21 des zweiten Teilkolbens 18 und der Distanzhülse 20 angeordnete zweite Feder 22 gegen eine Düsennadel 23 des Ventils 1 gedrückt ist.The piston 15 is in this case made in two parts and consists of a first with a larger diameter partial piston 17 and a second executed with a smaller diameter partial piston 18. The first partial piston 17 is designed with a central blind hole 19, in which the second partial piston 18 is inserted , Furthermore, the second part piston 18 is inserted into a spacer sleeve 20 which is pressed against a nozzle needle 23 of the valve 1 via a second spring 22 arranged between a collar 21 of the second part piston 18 and the spacer sleeve 20.

Der Bund 21 ist an jenem Ende des zweiten Kolbens 18 ausgebildet, welches durch die zweite Feder 22 gegen den Boden der Sacklochbohrung 19 des ersten Teilkolbens 17 gedrückt ist. Mit seinem dem Bund 21 abgewandten Ende ist der zweite Teilkolben 18 in einer Führungsbohrung 24 der Düsennadel 23 axial beweglich geführt. Der zweite Teilkolben 18 ist mit einer mittigen Durchgangsbohrung 25 ausgebildet, welche an dem Ende des Bundes 21 von dem ersten Teilkolben 17 verschlossen ist und an dem dem ersten Teilkolben 17 abgewandten Ende des zweiten Teilkolbens 18 in die Führungsbohrung 24 mündet.The collar 21 is formed at that end of the second piston 18, which is pressed by the second spring 22 against the bottom of the blind hole 19 of the first part piston 17. With its end facing away from the collar 21 of the second part of piston 18 is guided axially movable in a guide bore 24 of the nozzle needle 23. The second partial piston 18 is formed with a central through-bore 25 which is closed at the end of the collar 21 by the first partial piston 17 and at the end remote from the first partial piston 17 of the second partial piston 18 opens into the guide bore 24.

An die Führungsbohrung 24 schließt sich ein koaxial zu dieser in der Düsennadel 23 ausgebildeter Verbindungskanal 26 an, der über eine Stichbohrung 27 mit einem Ringraum 28 verbunden ist. Der Ringraum 28 ist von einem Düsenkörper 29 und der Düsennadel 23 begrenzt. An seinem dem zweiten Teilkolben 18 abgewandten Ende liegt die Düsennadel 23 an einem Dichtsitz 30 des Düsenkörpers 29 an, so daß mehrere über den Umfang des Düsenkörpers 29 verteilt angeordnete Einspritzöffnungen 31 des Düsenkörpers 29 von der Düsennadel 23 geschlossen sind.The guide bore 24 is adjoined by a connecting channel 26 formed coaxially with the latter in the nozzle needle 23 on, which is connected via a tap hole 27 with an annular space 28. The annular space 28 is delimited by a nozzle body 29 and the nozzle needle 23. At its end remote from the second partial piston 18, the nozzle needle 23 bears against a sealing seat 30 of the nozzle body 29, so that several injection openings 31 of the nozzle body 29 distributed over the circumference of the nozzle body 29 are closed by the nozzle needle 23.

Die Düsennadel 23 ist im Düsenkörper 29 über einen ersten Führungsbereich 32 und einen zweiten Führungsbereich 33 axial längs beweglich und dichtend geführt, wobei zwischen dem ersten Führungsbereich 32 und dem zweiten Führungsbereich 33 ein von der Düsennadel 23 und dem Düsenkörper 29 begrenzter Nadelsteuerraum 34 ausgebildet ist. Der Nadelsteuerraum 34 ist über eine in dem Düsenkörper 29, einem Ventilkörper 35 und der Ventilplatte 14 verlaufende Verbindungsleitung 36 mit der Druckmittelzuführung 2 verbunden.The nozzle needle 23 is axially longitudinally movable and sealingly guided in the nozzle body 29 via a first guide region 32 and a second guide region 33, wherein a needle control chamber 34 defined by the nozzle needle 23 and the nozzle body 29 is formed between the first guide region 32 and the second guide region 33. The needle control chamber 34 is connected via a in the nozzle body 29, a valve body 35 and the valve plate 14 extending connecting line 36 with the pressure medium supply 2.

Des weiteren ist der Nadelsteuerraum 34 über den ersten Führungsbereich 32 gegenüber einer Längsbohrung 37 des Ventilkörpers 35, in welcher der erste Teilkolben 17 und der zweite Teilkolben 18 angeordnet sind, abgedichtet. Zusätzlich ist der Nadelsteuerraum 34 über den zweiten Führungsbereich 33 gegenüber dem Ringraum 28 abgedichtet, wobei in Abhängigkeit der vorliegenden Druckverhältnisse in dem Ventil 1 Leckageströme von dem Nadelsteuerraum 34 in Richtung des Ringraumes 28 bzw. der Längsbohrung 37 oder in entgegengesetzter Richtung fließen.Furthermore, the needle control chamber 34 is sealed via the first guide region 32 with respect to a longitudinal bore 37 of the valve body 35, in which the first sub-piston 17 and the second sub-piston 18 are arranged. In addition, the needle control chamber 34 is sealed via the second guide region 33 with respect to the annular space 28, wherein depending on the existing pressure conditions in the valve 1 leakage flows from the needle control chamber 34 in the direction of the annular space 28 and the longitudinal bore 37 or in the opposite direction.

Die Längsbohrung 37 des Ventilkörpers 35 ist über einen in dem Düsenkörper 35, der Ventilplatte 14 sowie einem Ventilgehäuse 38 verlaufenden weiteren Verbindungskanal 39 permanent mit dem Steuerraum 5 verbunden.The longitudinal bore 37 of the valve body 35 is permanently connected via a in the nozzle body 35, the valve plate 14 and a valve housing 38 extending further connecting channel 39 with the control chamber 5.

Die Verbindung zwischen der Druckmittelzuführung 2 und dem Steuerraum 5 ist mit einer Zulaufdrossel 40 und einer Ablaufdrossel 41 ausgeführt, wobei zwischen der Zulaufdrossel 40 und der Ablaufdrossel 41 die Verbindungsleitung 36 in Richtung des Nadelsteuerraumes 34 abzweigt. Somit besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit der Drosselwirkung der Zulaufdrossel 40 und der Drosselwirkung der Ablaufdrossel 41 ein wenigstens annähernd konstantes Druckniveau der Druckmittelzuführung 2, welches vorliegend als Zuführdruck bezeichnet wird, auf ein definiertes Zwischendruckniveau einzustellen. Daraus resultiert, daß das Zwischendruckniveau der Verbindungsleitung 36 kleiner ist als der Zuführdruck der Druckmittelzuführung 2.The connection between the pressure medium supply 2 and the control chamber 5 is designed with an inlet throttle 40 and an outlet throttle 41, wherein the connecting line 36 branches off in the direction of the needle control chamber 34 between the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41. Thus, it is possible, depending on the throttling action of the inlet throttle 40 and the throttling action of the outlet throttle 41 to set an at least approximately constant pressure level of the pressure medium supply 2, which is referred to herein as supply pressure, to a defined intermediate pressure level. As a result, the intermediate pressure level of the connection line 36 is smaller than the supply pressure of the pressure medium supply 2.

Ein Druck des Steuerraumes 5 stellt sich in Abhängigkeit der Drosselwirkung der Ablaufdrossel 41 ein, der wiederum kleiner als das Zwischendruckniveau ist. Daraus folgt, daß der Druck in dem Ventilsteuerraum 10 und der Druck in der Längsbohrung 37 bei Anlage des Ventilelementes 3 an dem ersten Ventilsitz 6 gleich groß ist, wohingegen der Druck in dem Nadelsteuerraum 34 aufgrund der Abzweigung der Verbindungsleitung 36 vor der Ablaufdrossel 41 größer als der Druck in dem Ventilsteuerraum 10 ist.A pressure of the control chamber 5 adjusts itself as a function of the throttling action of the outlet throttle 41, which in turn is smaller than the intermediate pressure level. It follows that the pressure in the valve control chamber 10 and the pressure in the longitudinal bore 37 at installation of the valve element 3 at the first valve seat 6 is the same size, whereas the pressure in the needle control chamber 34 due to the branch of the connecting line 36 before the outlet throttle 41 is greater than the pressure in the valve control chamber 10 is.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils bei einem Kraftstoffeinspritzventil 1 für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen beschrieben, wobei das Kraftstoffeinspritzventil 1 in der vorliegenden Ausführung als ein Common-Rail-Injector ausgeführt ist.The following is the operation of the in FIG. 1 illustrated embodiment when using the inventive Valve described in a fuel injection valve 1 for internal combustion engines of motor vehicles, wherein the fuel injection valve 1 is designed in the present embodiment as a common rail injector.

Zur Einstellung eines Einspritzbeginns, einer Einspritzdauer und einer Einspritzmenge über Kraftverhältnisse in dem Kraftstoffeinspritzventil 1 wird das Ventilelement 3 über das als piezoelektrischer Aktuator ausgebildete Steuerelement angesteuert, welches auf der ventilsteuerraum- und brennraumabgewandten Seite des Ventilelementes 3 angeordnet ist. Der nicht näher dargestellte piezoelektrische Aktuator ist in an sich bekannter Art und Weise aus mehreren keramischen Schichten aufgebaut und weist auf seiner dem Ventilelement 3 zugewandten Seite einen Aktuatorkopf und auf seiner dem Ventilelement 3 abgewandten Seite einen Aktuatorfuß auf, der sich an einer Wand des Ventilgehäuses 38 abstützt.In order to set an injection start, an injection duration and an injection quantity via force relationships in the fuel injection valve 1, the valve element 3 is actuated via the control designed as a piezoelectric actuator, which is arranged on the valve control chamber and combustion chamber side facing away from the valve element 3. The piezoelectric actuator, not shown, is constructed in a conventional manner of several ceramic layers and has on its valve member 3 side facing an actuator head and on its side facing away from the valve element 3 an actuator, which is located on a wall of the valve housing 38th supported.

In der in der Figur 1 dargestellten Position des Ventilelementes 3 ist der Steuerraum 5 gegenüber dem Niederdruckbereich 8, in dem vorzugsweise ein Systemdruck zwischen 10 bar und 30 bar vorherrscht, geschlossen. Die Verbindung zwischen dem Steuerraum 5 und dem Ventilsteuerraum 10 ist geöffnet, da das Ventilelement 3 durch die Feder 9 und den in dem Steuerraum 5 vorherrschenden Druck gegen den ersten Ventilsitz 6 gedrückt ist. In dieser Stellung des Ventilelementes 3 ist der piezoelektrische Aktuator nicht bestromt.In the in the FIG. 1 shown position of the valve element 3, the control chamber 5 with respect to the low pressure region 8, in which preferably a system pressure between 10 bar and 30 bar prevails, closed. The connection between the control chamber 5 and the valve control chamber 10 is opened, since the valve element 3 is pressed by the spring 9 and prevailing in the control chamber 5 pressure against the first valve seat 6. In this position of the valve element 3, the piezoelectric actuator is not energized.

Da der Druck des Ventilsteuerraumes 10 in etwa dem Druck in der Längsbohrung 37 entspricht und die Federkraft der zweiten Feder 22 und die Druck- sowie die Flächenverhältnisse des Nadelsteuerraumes 34, des Ringraumes 28, des Kolbens 15 und der Düsennadel 23 aufeinander abgestimmt sind, ist das Kraftstoffeinspritzventil 1 geschlossen, und der Kolben 15 bzw. der erste Teilkolben 17 liegt mit seiner Stirnfläche 16 an der Ventilplatte 14 an.Since the pressure of the valve control chamber 10 corresponds approximately to the pressure in the longitudinal bore 37 and the spring force of the second Spring 22 and the pressure and the area ratios of the needle control chamber 34, the annular space 28, the piston 15 and the nozzle needle 23 are matched to each other, the fuel injection valve 1 is closed, and the piston 15 and the first part piston 17 abuts with its end face 16 the valve plate 14 at.

In dem vorbeschriebenen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventiles 1 weist der von dem Ringraum 28, der Stichbohrung 27, dem Verbindungskanal 26, der Führungsbohrung 24 und der Durchgangsbohrung 25 des zweiten Teilkolbens 18 begrenzte Hochdruckbereich 4 sein größtes Volumen auf. Der Hochdruckbereich 4 ist mit Kraftstoff befüllt, der in etwa das Druckniveau der Längsbohrung 37 aufweist. Dies resultiert aus der Tatsache, daß der zweite Teilkolben 18 über die zweite Feder 22 gegen den ersten Teilkolben 17 gedrückt ist, und bei Vorliegen eines Druckgefälles zwischen der Längsbohrung 37 und dem Hochdruckbereich 4 der Druck des Hochdruckbereichs 4 auf das Druckniveau der Längsbohrung 37 angehoben wird. Ist das Druckniveau des Hochdruckbereiches 4 größer als das Druckniveau der Längsbohrung 37, erfolgt im wesentlichen kein Druckausgleich, da der zweite Teilkolben 18 dann dichtend an dem ersten Teilkolben 17 anliegt.In the above-described operating state of the fuel injection valve 1, the high-pressure area 4 bounded by the annular space 28, the tap hole 27, the connecting channel 26, the guide bore 24 and the through-bore 25 of the second partial piston 18 has its largest volume. The high-pressure region 4 is filled with fuel, which has approximately the pressure level of the longitudinal bore 37. This results from the fact that the second sub-piston 18 is pressed against the first sub-piston 17 via the second spring 22, and in the presence of a pressure gradient between the longitudinal bore 37 and the high-pressure region 4, the pressure of the high-pressure region 4 is raised to the pressure level of the longitudinal bore 37 , If the pressure level of the high-pressure region 4 is greater than the pressure level of the longitudinal bore 37, essentially no pressure compensation takes place, since the second partial piston 18 then rests sealingly against the first partial piston 17.

Wird der piezoelektrische Aktuator bzw. dessen piezoelektrische Keramik bestromt, wird die Länge der piezoelektrischen Keramik aufgrund des piezoelektrischen Effektes vergrößert. Dadurch wird das Ventilelement 3 von dem ersten Ventilsitz 6 abgehoben und dichtend gegen den zweiten Ventilsitz 7 gepreßt. In dieser Position des Ventilelementes 3 ist die Druckmittelzuführung 2, der Nadelsteuerraum 34 und die Längsbohrung 37 über den Steuerraum 5 mit dem Niederdruckbereich 8 verbunden. Gleichzeitig ist der Ventilsteuerraum 10 aufgrund der Anlage des Ventilelements 3 an dem zweiten Ventilsitz 7 gegenüber dem Steuerraum 5 verschlossen, so daß im Ventilsteuerraum 10 nach wie vor in etwa das Druckniveau des Steuerraumes 5 vor dem Öffnen des ersten Ventilsitzes 6 vorliegt. Daraus resultiert ein Druckgefälle zwischen dem Ventilsteuerraum 10 und der Längsbohrung 37.If the piezoelectric actuator or its piezoelectric ceramic is energized, the length of the piezoelectric ceramic is increased due to the piezoelectric effect. Characterized the valve element 3 is lifted from the first valve seat 6 and pressed sealingly against the second valve seat 7. In this position of the valve element 3rd is the pressure medium supply 2, the needle control chamber 34 and the longitudinal bore 37 connected via the control chamber 5 with the low pressure region 8. At the same time the valve control chamber 10 is closed due to the system of the valve element 3 to the second valve seat 7 relative to the control chamber 5, so that in the valve control chamber 10 is still approximately the pressure level of the control chamber 5 before opening the first valve seat 6. This results in a pressure gradient between the valve control chamber 10 and the longitudinal bore 37.

Ein Flächenverhältnis zwischen der Stirnfläche 16 und auf der der Stirnfläche 16 des ersten Teilkolbens 17 abgewandten Seite ausgebildeten Wirkflächen des Kolbens 15 führt in Kombination mit dem Druckgefälle zwischen der Ventilsteuerung 10 und der Längsbohrung 37 zu einem Abheben des ersten Teilkolbens 17 von der Ventilplatte 14 in Richtung der Düsennadel 23. Daraus wiederum resultiert eine Verschiebung des zweiten Teilkolbens 18 in Richtung der Düsennadel 23, was zu einer Reduzierung des Volumens des Hochdruckbereiches 4 führt.An area ratio between the end face 16 and on the side facing away from the end face 16 of the first part piston 17 effective surfaces of the piston 15 leads in combination with the pressure gradient between the valve control 10 and the longitudinal bore 37 to a lifting of the first part piston 17 of the valve plate 14 in the direction This in turn results in a displacement of the second part piston 18 in the direction of the nozzle needle 23, which leads to a reduction in the volume of the high-pressure region 4.

Zusätzlich führt das Abheben des Kolbens 15 von der Ventilplatte 14 zu einer zunehmenden Stauchung der zweiten Feder 22, wodurch eine auf die Düsennadel 23 wirkende Schließkraft erhöht wird. Der in dem Hochdruckbereich 4 befindliche Kraftstoff wird auf einen definierten Hochdruck verdichtet. Der Hochdruck liegt an einer weiteren Wirkfläche 43 der Düsennadel 23 an und führt zusammen mit dem Druck des Nadelsteuerraums 34, der ebenfalls in Öffnungsrichtung der Düsennadel 23 auf diese einwirkt, zum Öffnen des Ventils 1. Das heißt, daß ab Erreichen des definierten Hochdrucks in dem Hochdruckbereich 4 bzw. in dem Ringraum 28 die Düsennadel 23 von dem Dichtsitz 30 abgehoben wird. Dann wird der im Hochdruckbereich 4 bzw. im Ringraum 28 unter Hochdruck stehende Kraftstoff über die Einspritzöffnungen 31 in einen nicht näher dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine gespritzt und der Hochdruck im Hochdruckbereich 4 abgebaut.In addition, the lifting of the piston 15 from the valve plate 14 to an increasing compression of the second spring 22, whereby a force acting on the nozzle needle 23 closing force is increased. The fuel located in the high pressure area 4 is compressed to a defined high pressure. The high pressure is applied to a further active surface 43 of the nozzle needle 23 and, together with the pressure of the needle control chamber 34, which also acts in the opening direction of the nozzle needle 23 to open the valve 1. That is, from reaching the defined high pressure in the high-pressure region 4 or in the annular space 28, the nozzle needle 23 is lifted from the sealing seat 30. Then in the high-pressure region 4 or in the annular space 28 under high pressure fuel is injected via the injection openings 31 in a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine and reduced the high pressure in the high pressure region 4.

Um die Einspritzung definiert zu beenden, wird die Bestromung des piezoelektrischen Aktuators unterbrochen und die Längung der piezoelektrischen Keramik bildet sich zurück. Das Ventilelement 3 hebt von dem zweiten Ventilsitz 7 ab und wird dichtend gegen den ersten Ventilsitz 6 gedrückt. Das Druckniveau der Längsbohrung 37 erhöht sich derart, daß der Kolben 15 wieder gegen die Ventilplatte 14 gedrückt wird. Die Düsennadel 23 wird aufgrund der Kraftverhältnisse gegen den Dichtsitz 30 gedrückt. Der Nadelsteuerraum 34 wird über die Zulaufdrossel 40 und die Ablaufdrossel 41 entleert, wodurch ein schnelles Nadelschließen gewährleistet ist.To terminate the injection defined, the energization of the piezoelectric actuator is interrupted and the elongation of the piezoelectric ceramic is formed back. The valve element 3 lifts off from the second valve seat 7 and is pressed sealingly against the first valve seat 6. The pressure level of the longitudinal bore 37 increases such that the piston 15 is pressed against the valve plate 14 again. The nozzle needle 23 is pressed against the sealing seat 30 due to the force relationships. The needle control chamber 34 is emptied via the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41, whereby a fast needle closure is ensured.

Durch die Anordnung der Zulaufdrossel 40 und der Ablaufdrossel 41 besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit der Drosselwirkung der beiden Drosseln 40, 41 einen Nadelhubverlauf so abzustimmen, daß die Düsennadel 23 unter hohem Druck bzw. Einspritzdruck mit definierter Geschwindigkeit öffnet und anschließend schnell schließt. Damit ist eine präzise Einspritzung mit einer exakt einstellbaren Einspritzmenge an Kraftstoff durchführbar.The arrangement of the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41, it is possible, depending on the throttling action of the two throttles 40, 41 tune a Nadelhubverlauf so that the nozzle needle 23 opens under high pressure or injection pressure at a defined speed and then quickly closes. For a precise injection with an exactly adjustable injection amount of fuel is feasible.

Soll die Düsennadel 23 bei einer Einspritzung langsam öffnen, wird eine Zulaufdrossel mit hoher Drosselwirkung vorgesehen, wohingegen bei gewünschter hoher Öffnungsgeschwindigkeit eine Zulaufdrossel mit geringerer Drosselwirkung vorzusehen ist. Eine Schließgeschwindigkeit der Düsennadel wird im wesentlichen durch die Drosselwirkung beider Drosseln bestimmt, wobei eine zunehmende Drosselwirkung die Schließgeschwindigkeit reduziert.If the nozzle needle 23 is to open slowly during an injection, an inlet throttle is provided with a high throttling effect, whereas at the desired high opening speed an inlet throttle with a smaller throttle effect is to be provided. A closing speed of the nozzle needle is essentially determined by the throttling action of both throttles, wherein an increasing throttling action reduces the closing speed.

Nach Beendigung der Einspritzung, d.h. wenn der Kolben 15 an der Ventilplatte 14 anliegt und die Düsennadel 23 dichtend gegen den Dichtsitz 30 gedrückt ist, liegt zwischen dem Hochdruckbereich 4 und der Längsbohrung 37 bzw. dem Steuerraum 5 ein derartiges Druckgefälle vor, daß ausgehend von der Längsbohrung 37 Kraftstoff zwischen dem ersten Teilkolben 17 und dem zweiten Teilkolben 18 über die Durchgangsbohrung 25 in den Hochdruckbereich 4 einströmt, bis das Druckgefälle im wesentlichen reduziert ist.After completion of the injection, i. when the piston 15 rests against the valve plate 14 and the nozzle needle 23 is pressed sealingly against the sealing seat 30, between the high pressure region 4 and the longitudinal bore 37 and the control chamber 5 such a pressure gradient that, starting from the longitudinal bore 37 fuel between the first Partial piston 17 and the second part of the piston 18 flows through the through hole 25 in the high pressure region 4 until the pressure drop is substantially reduced.

Mit der vorbeschriebenen konstruktiven Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventils ergibt sich eine Reduzierung des Volumens des Hochdruckbereiches des Kraftstoffeinspritzventils, wodurch vorteilhafterweise Festigkeitsproblemen entgegengewirkt wird. Die erhebliche Verkleinerung des Hochdruckbereichs 4 des Kraftstoffeinspritzventiles 1 nach der Erfindung im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Einspritzventilen und der Umstand, daß dieser größtenteils in Bauteile integriert ist, welche im Inneren der Gehäuseteile des Ventiles angeordnet sind, erlaubt eine Reduzierung der Wandstärke der Gehäuseteile des Ventiles, woraus wiederum eine Bauraumersparnis resultiert.With the above-described structural design of the valve according to the invention results in a reduction in the volume of the high-pressure region of the fuel injection valve, which advantageously counteracts strength problems. The significant reduction of the high pressure area 4 of the fuel injection valve 1 according to the invention compared to known from practice injectors and the fact that this is largely integrated into components which are arranged in the interior of the housing parts of the valve, allows a reduction in the wall thickness of the housing parts of the Valves, which in turn results in a space savings.

Darüber hinaus weist das Kraftstoffeinspritzventil nach der Erfindung die Vorteile eines Kraftstoffeinspritzventiles mit Druckübersetzung auf, nämlich daß ein Zuführdruck wesentlich kleiner sein kann, als der erst im Ventil selbst erzeugte Einspritzdruck, wodurch eine Druckmittelzuführung nicht mit der gleichen Festigkeit ausgeführt werden muß wie das Druckübersetzungssystem selbst.In addition, the fuel injection valve according to the invention has the advantages of a fuel injection valve with pressure transmission, namely that a supply pressure can be substantially smaller than the injection pressure generated only in the valve itself, whereby a pressure medium supply must not be performed with the same strength as the pressure translation system itself.

Die Figuren 2, 3 und 4 stellen drei weitere Ausführungsformen des Ventils nach der Erfindung dar. Dabei unterscheiden sich die in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils nur in Teilbereichen, weshalb in der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren 2 bis 4 für baugleiche und für funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.The Figures 2 . 3 and 4 represent three further embodiments of the valve according to the invention Figures 2 . 3 and 4 illustrated embodiments of the in FIG. 1 illustrated embodiment in each case only in some areas, which is why in the following description and in the FIGS. 2 to 4 for identically constructed and functionally identical components, the same reference numerals are used.

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventiles 1 unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventiles 1 durch ein im Bereich der Anlagefläche zwischen dem ersten Teilkolben 17 und dem zweiten Teilkolben 18 angeordnetes Befüllventil 44, welches eine Befüllung des Hochdruckbereiches 4 mit Kraftstoff sicher gewährleisten soll. Die Befüllung soll selbst dann gewährleistet sein, falls ein theoretisch ausreichendes Druckgefälle zwischen dem Hochdruckbereich 4 und der Längsbohrung 37 des Ventilkörpers 35 nicht zu einer ausreichenden Befüllung des Hochdruckbereiches 4 ausgehend von der Längsbohrung 37 führen sollte. Das Befüllventil 44 öffnet ab einem bestimmten Druckgefälle zwischen dem Ventilsteuerraum 10 und dem Hochdruckbereich 4 und bleibt so lange geöffnet, bis ein Schließdruck in dem Hochdruckbereich 4 erreicht wird.This in FIG. 2 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 differs from the in FIG. 1 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 by a arranged in the region of the contact surface between the first partial piston 17 and the second partial piston 18 filling valve 44, which is to ensure a filling of the high-pressure region 4 with fuel safely. The filling should be ensured even if a theoretically sufficient pressure gradient between the high pressure region 4 and the longitudinal bore 37 of the valve body 35 should not lead to a sufficient filling of the high pressure region 4 starting from the longitudinal bore 37. The filling valve 44 opens from a certain Pressure gradient between the valve control chamber 10 and the high pressure area 4 and remains open until a closing pressure in the high pressure area 4 is reached.

Während einer Einspritzung sperrt das vorliegend als Rückschlagventil ausgeführte Befüllventil 44 den Hochdruckbereich 4 gegenüber dem Ventilsteuerraum 10, so daß der vorbeschriebene Druckaufbau im Hochdruckbereich durch Verschieben des Kolbens 15 in Richtung der Düsennadel 23 sicher gewährleistet ist. Darüber hinaus ist der Hochdruckbereich 4 in der in Figur 1 beschriebenen Art und Weise gegenüber der Längsbohrung 37 abgedichtet. Die Dichtwirkung an der Berührungsstelle zwischen dem ersten Teilkolben 17 und dem zweiten Teilkolben 18 wird durch eine ausreichend hohe auf den zweiten Teilkolbens 18 wirkende Anpreßkraft erzielt.During injection, the filling valve 44 embodied as a check valve blocks the high-pressure region 4 with respect to the valve control chamber 10, so that the above-described pressure build-up in the high-pressure region is reliably ensured by displacement of the piston 15 in the direction of the nozzle needle 23. In addition, the high pressure area 4 in the in FIG. 1 described manner with respect to the longitudinal bore 37 sealed. The sealing effect at the contact point between the first partial piston 17 and the second partial piston 18 is achieved by a sufficiently high acting on the second partial piston 18 contact pressure.

Alternativ hierzu kann das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventiles 1 nach der Erfindung dahingehend ausgeführt sein, daß der Kolben 15 ein einteiliger Stufenkolben ist. Das heißt, daß der erste Teilkolben 17 und der zweite Teilkolben 18 einstückig ausgeführt sind oder fest miteinander verbunden sind, wodurch eine Befüllung des Hochdruckbereiches ausgehend von der Längsbohrung des Ventilkörpers nicht vorgesehen ist und der Hochdruckbereich lediglich ausgehend von dem Ventilsteuerraum durch ein Öffnen und Schließen des Befüllventiles gesteuert wird.Alternatively, the in FIG. 2 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 according to the invention be carried out to the effect that the piston 15 is a one-piece stepped piston. This means that the first sub-piston 17 and the second sub-piston 18 are integrally formed or firmly connected to each other, whereby a filling of the high-pressure region is not provided starting from the longitudinal bore of the valve body and the high-pressure region only starting from the valve control chamber by opening and closing the Filling valves is controlled.

Zur weiteren Funktionsweise des in Figur 2 dargestellten Kraftstoffeinspritzventiles wird auf die Beschreibung des Kraftstoffeinspritzventiles gemäß Figur 1 verwiesen, da diese bis auf die zusätzliche Befüllung des Hochdruckbereiches 4 über das Befüllventil 44 gleich ist.For further operation of the in FIG. 2 shown fuel injection valve is based on the description of Fuel injection valve according to FIG. 1 referred to, since this is the same except for the additional filling of the high pressure area 4 via the filling valve 44.

Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventiles 1 unterscheidet sich im wesentlichen von dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Befüllventil 44 nicht an dem dem Anlagebereich zwischen dem ersten Teilkolben 17 und dem zweiten Teilkolben 18 zugewandten Ende des ersten Teilkolbens 17 angeordnet ist, sondern daß das Befüllventil 44 im Mündungsbereich der Durchgangsbohrung 25 in die Führungsbohrung 24 integriert ist. Diese Maßnahme führt dazu, daß das Volumen des Hochdruckbereichs 4 im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 und Figur 2 reduziert ist, wodurch die vorbeschriebenen Vorteile des Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung noch stärker zum Tragen kommen.This in FIG. 3 illustrated embodiment of the fuel injection valve 1 differs essentially from the in FIG. 2 illustrated embodiment in that the filling valve 44 is not disposed on the abutment region between the first part piston 17 and the second part piston 18 facing the end of the first part piston 17, but that the filling valve 44 is integrated in the mouth region of the through hole 25 in the guide bore 24. This measure results in that the volume of the high pressure area 4 in comparison to the embodiments according to FIG. 1 and FIG. 2 is reduced, whereby the above-described advantages of the fuel injection valve according to the invention are even more significant.

Ein Ventilschließglied 45 des als Rückschlagventil ausgeführten Befüllventiles 44 und eine das Ventilschließglied 45 gegen einen Ventildichtsitz 46 drückende Schließfeder 47 sind in der Durchgangsbohrung 25 angeordnet und durch eine an den zweiten Teilkolben 18 nach der Montage des Ventilschließgliedes 45 und der Schließfeder 47 angeschweißte Scheibe 48 positioniert. Die Scheibe 48 ist mit einer mittigen Bohrung 49 zum Führen von Kraftstoff in den Hochdruckbereich 4 versehen. Die Durchgangsbohrung 25 des zweiten Teilkolbens 18 ist im Bereich des Ventildichtsitzes 46 mit einer Durchmessereinschnürung versehen, wodurch auf das Befüllventil 44 einwirkende Druckschwankungen in der Längsbohrung 37 und damit auch in der Durchgangsbohrung 25 geglättet werden.A valve closing member 45 of the filling valve 44 designed as a check valve and a closing spring 47 pressing the valve closing member 45 against a valve seat 46 are arranged in the through bore 25 and positioned by a disc 48 welded to the second partial piston 18 after assembly of the valve closing member 45 and the closing spring 47. The disc 48 is provided with a central bore 49 for guiding fuel into the high pressure region 4. The through-bore 25 of the second partial piston 18 is provided with a diameter constriction in the region of the valve-sealing seat 46, whereby pressure fluctuations in the longitudinal bore acting on the filling valve 44 37 and thus smoothed in the through hole 25.

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils 1 gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Funktionsweise des in Figur 2 dargestellten Kraftstoffeinspritzventils, weshalb auf die Beschreibung der Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils zu Figur 1 und 2 verwiesen wird.The operation of the fuel injection valve 1 according to the in FIG. 3 illustrated embodiment corresponds substantially to the operation of the in FIG. 2 Therefore, to the description of the operation of the fuel injection valve to FIG. 1 and 2 is referenced.

In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventils 1 dargestellt, dessen prinzipielle konstruktive Ausführung im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 entspricht. Das Kraftstoffeinspritzventil gemäß Figur 4 ist jedoch ohne Verbindung zwischen der Druckmittelzuführung 2 und dem Nadelsteuerraum 34 sowie ohne die in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Drosseln 40 und 41 ausgeführt.In FIG. 4 is a further embodiment of the fuel injection valve 1 is shown, the basic structural design substantially according to the embodiment according to FIG. 1 equivalent. The fuel injection valve according to FIG. 4 However, without connection between the pressure medium supply 2 and the needle control chamber 34 and without in the FIGS. 1 . 2 and 3 illustrated throttles 40 and 41 executed.

Damit stellt das Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß Fig. 4 gegenüber den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1, 2 und 3 eine vereinfachte Ausführungsform dar, dessen Einspritzverhalten jedoch nicht in der differenzierten Art und Weise einstellbar ist, wie es bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 3 der Fall ist, die die Zulaufdrossel 40 und die Ablaufdrossel 41 aufweisen. Dies resultiert daraus, daß das Öffnungsverhalten des Kraftstoffeinspritzventiles gemäß Figur 4 lediglich über eine Drosselwirkung eines Durchbruchs 50 beeinflußbar ist.Thus, the fuel injection valve 1 according Fig. 4 compared to the embodiments according to FIG. 1 . 2 and 3 a simplified embodiment, but the injection behavior is not adjustable in the differentiated manner, as in the embodiments of the FIGS. 1 to 3 the case is that the inlet throttle 40 and the outlet throttle 41 have. This results from the fact that the opening behavior of the fuel injection valve according FIG. 4 can only be influenced via a throttle effect of a breakthrough 50.

Der Durchbruch 50 ist in der Düsennadel 23 vorgesehen, um ein Zuführen bzw. ein Abführen von Kraftstoff in den Nadelsteuerraum 34 bzw. aus dem Nadelsteuerraum 34 heraus zu gewährleisten, und stellt eine Verbindung zwischen dem Nadelsteuerraum 34 und dem Hochdruckbereich 4 im Bereich des Verbindungskanals 26 her.The aperture 50 is provided in the nozzle needle 23 to ensure delivery or discharge of fuel into the needle control chamber 34 and out of the needle control chamber 34, respectively, and provides communication between the needle control chamber 34 and the high pressure region 4 in the region of the connection channel 26 ago.

Gemäß der Darstellung in Figur 4 liegt das Ventilelement 3 am ersten Ventilsitz 6 und die Düsennadel 23 am Dichtsitz 30 an. Wird der erste Ventilsitz 6 von dem Ventilelement 3 freigegeben und der zweite Ventilsitz 7 von dem Ventilelement 3 verschlossen, wird der Kolben 15 in Richtung der Düsennadel 23 verschoben, wobei der im Hochdruckbereich 4 vorhandene Kraftstoff auf Hochdruck verdichtet wird. Gleichzeitig steigt der Druck im Nadelsteuerraum 34 entsprechend der Drosselwirkung des Durchbruchs 50 an. Erreicht der Druck des Hochdruckbereiches 4 den Öffnungsdruck bzw. den Einspritzdruck, hebt die Düsennadel 23 in Richtung der Ventilplatte 14 von dem Dichtsitz 30 ab, und der in dem Hochdruckbereich 4 bzw. in dem Ringraum 28 vorhandene Kraftstoff wird über die Einspritzöffnungen 31 in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt.As shown in FIG. 4 is the valve element 3 at the first valve seat 6 and the nozzle needle 23 at the sealing seat 30 at. If the first valve seat 6 is released from the valve element 3 and the second valve seat 7 is closed by the valve element 3, the piston 15 is displaced in the direction of the nozzle needle 23, the fuel present in the high-pressure region 4 being compressed to high pressure. At the same time, the pressure in the needle control chamber 34 increases in accordance with the throttling effect of the opening 50. If the pressure of the high-pressure region 4 reaches the opening pressure or the injection pressure, the nozzle needle 23 lifts in the direction of the valve plate 14 from the sealing seat 30, and the fuel present in the high-pressure region 4 or in the annular space 28 is introduced into a combustion chamber via the injection openings 31 an internal combustion engine injected.

Zur Beendigung der Einspritzung wird das Ventilelement 3 wiederum an den ersten Ventilsitz 6 dichtend angelegt, wodurch der Kolben 15 in vorbeschriebener Art und Weise zurück an die Ventilplatte 14 verschoben wird. Gleichzeitig wird die Düsennadel 23 dichtend gegen den Dichtsitz 30 gedrückt, wobei sich das Volumen des Nadelsteuerraumes 34 verringert. Der überschüssige Kraftstoff des Nadelsteuerraumes 34 wird über den Durchbruch 50 in den Hochdruckbereich 4 gedrückt. Die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel 23 ist daher von der Drosselwirkung des Durchbruchs 50 abhängig und über eine Veränderung der Drosselwirkung variierbar.To complete the injection, the valve element 3 is in turn sealingly applied to the first valve seat 6, whereby the piston 15 is displaced back to the valve plate 14 in the manner described above. At the same time the nozzle needle 23 is pressed sealingly against the sealing seat 30, wherein the volume of the needle control chamber 34 is reduced. The excess fuel of the needle control chamber 34 is via the opening 50 in the high pressure area 4 pressed. The closing speed of the nozzle needle 23 is therefore dependent on the throttling effect of the opening 50 and variable via a change in the throttle effect.

Der Hochdruckbereich 4 wird somit nach Beendigung der Einspritzung einerseits über die Längsbohrung 37 und zusätzlich mit überschüssigem Kraftstoff des Nadelsteuerraums 34 über den Durchbruch 50 befüllt.The high-pressure region 4 is thus filled after completion of the injection on the one hand via the longitudinal bore 37 and in addition with excess fuel of the needle control chamber 34 via the opening 50.

Selbstverständlich liegt es im Ermessen des Fachmannes, das Kraftstoffeinspritzventil gemäß der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform mit einem Befüllventil in der in den Figuren 2 und 3 beschriebenen Art und Weise zu versehen. Dabei kann das Befüllventil in den in Figur 2 oder in Figur 3 dargestellten Positionen oder in beliebig dazwischen angeordneten Positionen vorgesehen sein.Of course, it is at the discretion of the skilled person, the fuel injection valve according to the in FIG. 4 illustrated embodiment with a filling valve in the in the Figures 2 and 3 to be provided in the manner described. In this case, the filling valve in the in FIG. 2 or in FIG. 3 be shown positions or arranged in any intermediate positions.

Claims (14)

  1. Valve (1) for the control of liquids, with a pressure-medium supply (2), with a valve element (3) for controlling a pressure in a high-pressure region (4), with a control element for actuating the valve element (3) and with pressure intensification, by means of which pressure medium supplied by the pressure-medium supply (2) can be compressed from a supply pressure to a high pressure, the pressure intensification having at least one piston (15) arranged longitudinally movably in a valve body (35), and the high-pressure region (4) being delimited at least partially by a nozzle body (29) and a nozzle needle (23) which is arranged longitudinally movably therein and which seals off the injection orifices (31) to the nozzle body (29) in the event of bearing contact against a sealing seat (30), characterized in that the piston (15) of the pressure intensification is at least in regions guided longitudinally movably in the nozzle needle (23), and part of the high-pressure region (4) is additionally delimited, inside the nozzle needle (23), by the latter and by that part of the piston (15) which is guided in the nozzle needle (23).
  2. Valve according to Claim 1, characterized in that the piston (15) is designed as a stepped piston.
  3. Valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the piston (15) is of two-part design.
  4. Valve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that an elastic element (22) is arranged between the piston (15) and the nozzle needle (23).
  5. Valve according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the valve element (3) is arranged in a control space (5) which has two valve seats (6, 7) cooperating with the valve element (3).
  6. Valve according to Claim 5, characterized in that the control space (5) is connected in each case to the pressure-medium supply (2), to a low-pressure region (8) and to a valve control space, the connection of the control space (5) to the low-pressure region (8) being closed when the valve element (3) is in bearing contact against the first valve seat (6), and the connections of the control space to the valve control space (10) and to the pressure-medium supply (2) being opened.
  7. Valve according to Claim 5 or 6, characterized in that the connections of the control space (5) to the low-pressure region (8) and to the pressure-medium supply (2) are opened when the valve element (3) is in bearing contact against the second valve seat (7), and the connection of the control space (5) to the valve control space (10) is closed.
  8. Valve according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the valve control space (10) is delimited by an end face (16), facing the control space (5), of the piston (15), by a valve plate (14) and by the valve body (35).
  9. Valve according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the valve body (35) has a longitudinal bore (37) which is connected to the control space (5) and in which the piston (15) is arranged.
  10. Valve according to Claim 9, characterized in that the pressure-medium supply (2) is connected to the longitudinal bore (37) via the control space (5).
  11. Valve according to one of Claims 6 to 10, characterized in that the connection between the control space (5) and the pressure-medium supply (2) is provided with an inflow throttle (40).
  12. Valve according to one of Claims 6 to 11, characterized in that the connection between the pressure-medium supply (2) and the control space (5) is provided with an outflow throttle (41).
  13. Valve according to one of Claims 5 to 12, characterized in that the control space (5) is connected to a needle control space (34) via a connecting line (36), the connecting line (36) branching off from the connection between the pressure-medium supply (2) and the control space (5) between the inflow throttle (40) and the outflow throttle (41) in the direction of the needle control space (34).
  14. Valve according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the high-pressure region (4) is connected to a needle control space (34) via a perforation (50) in the nozzle needle (23).
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