EP1673532A1 - Hochdruckzulauf f r ein common rail injektor - Google Patents

Hochdruckzulauf f r ein common rail injektor

Info

Publication number
EP1673532A1
EP1673532A1 EP04786800A EP04786800A EP1673532A1 EP 1673532 A1 EP1673532 A1 EP 1673532A1 EP 04786800 A EP04786800 A EP 04786800A EP 04786800 A EP04786800 A EP 04786800A EP 1673532 A1 EP1673532 A1 EP 1673532A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
inlet
valve
bores
chamber
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
EP04786800A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1673532B1 (de
Inventor
Giovanni Ferraro
Kasim-Melih Hamutcu
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 EP1673532A1 publication Critical patent/EP1673532A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1673532B1 publication Critical patent/EP1673532B1/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
    • 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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21—Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements
    • 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
    • F02M61/165—Filtering elements specially adapted in fuel inlets to injector

Definitions

  • the invention relates to a valve for controlling liquids, with a valve housing which has an actuator chamber and a laterally arranged inlet bore which is connected to a high-pressure inlet, the actuator chamber having an actuator with a plunger and an actuator cap, the actuator chamber, a Has a conical seal, which is formed by means of a conical surface at the end of the actuator space and a corresponding annular sealing surface on the actuator cap, a cable outlet being sealable with the conical seal.
  • Such valves are known from EP 0 192 241.
  • the injection valves in particular in the case of common rail injection systems, are provided with servo valves for controlling the fluid flows.
  • So-called accumulator injection systems are used for the fuel supply of internal combustion engines, in which very high injection pressures are used.
  • Such injection systems are known as common rail systems for diesel engines and HPDl injection systems for gasoline engines.
  • the fuel is pumped into a high-pressure pump shared pressure accumulator, from which the injectors on the individual cylinders are supplied with fuel.
  • the opening and closing of the injection valves is usually controlled electronically.
  • the fuel injector has a high-pressure connection that opens laterally into the injector body.
  • the amount of fuel to be injected is supplied to the injection openings via a pressure bore.
  • a connection area is formed on the side of the injector body, from which an inlet bore extends, which supplies an actuator chamber with fuel under high pressure.
  • a cable outlet also opens into this actuator area. So that no fuel can flow into this cable outlet, the cable outlet is sealed with a cone seal. The pressure required by the actuator cap on the cone sealing surface is achieved by the high pressure in the system.
  • a disadvantage of this known prior art is that this type of construction creates an unfavorable force ratio at the intersection of the holes with the actuator space and between the cone seal. Due to the extremely high pressures - typically up to 1600 bar - the one-sided bore can act on the actuator top of the actuator with a transverse force and cause it to leak. High mechanical stresses can also arise in this intersection area.
  • the actuator space has at least one additional inlet bore, which enables the force introduction to be distributed to the actuator cap and / or the plunger
  • the inlet bores are arranged symmetrically around the longitudinal axis of the actuator. This has the advantage that the forces are applied evenly, which has a favorable effect on the sealing function of the cone seal and the design of the actuator.
  • a particularly cost-effective variant provides that the high-pressure inlet is arranged centrally, along the central axis of the valve housing.
  • the cost advantage results from the simplified manufacture of the central bore.
  • the inlet bores run at an acute angle to the central axis of the valve housing. This has the advantage that the injector wall thickness increases due to the acute-angled arrangement of the inlet bores and a greater overall strength is obtained.
  • the overall strength can be increased by reducing the cross sections of the inlet bores compared to the cross section of a single inlet bore. This results in a greater wall thickness of the individual inlet bores with the same amount of fuel and a larger number of inlet bores. A throttling function can also be achieved through the reduced cross-section.
  • a cross-sectional widening is arranged between the inlet bores and the high-pressure inlet. This cross-sectional expansion forms and supports a high-pressure chamber thereby an even distribution of the fuel quantity over the individual inlet bores.
  • a particularly cost-effective variant provides that the actuator is designed as a piezoelectric actuator unit.
  • Such piezoelectric actuators are easy to use, inexpensive and maintenance-free.
  • FIG. 1 shows schematically in the sectional view along the longitudinal axis a section of a valve with a high-pressure inlet for a common rail injector according to the prior art
  • Figure 2 shows schematically in sectional view the high pressure inlet of the valve in an inventive embodiment
  • Figure 3 shows schematically in sectional view the high pressure inlet of the valve in a further embodiment variant according to the invention.
  • FIG. 1 shows a valve 1 for controlling liquids, in particular diesel fuel, which is part of a common rail injector.
  • the valve 1 has a valve housing 10, in which a pressure bore runs in the longitudinal direction and forms an actuator chamber 11.
  • An actuator 30 is mounted in the actuator space 11 and has a stamp 31 and an actuator cap 32.
  • the actuator chamber 11 is sealed at one end by means of a cone seal to form a cable outlet 17.
  • the cone seal is by means of a conical surface 14 at the end of the actuator space 11 and a corresponding annular sealing surface 33 on the actuator cap 32.
  • the valve housing 10 also has a high-pressure inlet 12, which is connected to a high-pressure reservoir for liquid fuel, not shown here.
  • the fuel under high pressure is supplied laterally to the actuator chamber 11 of the valve housing 10 via an inlet bore 13.
  • filters 20 and / or inlet throttle elements can additionally be provided between the high-pressure inlet 12 and the inlet bore 13.
  • the inlet bore 13, which runs obliquely to the longitudinal axis of the actuator chamber 11, opens laterally into the actuator chamber 11, which forms an annular cavity around the plunger 31 of the actuator 30. This cavity is constantly filled with fuel that is under extremely high pressure, typically 1600 bar and more.
  • the actuator 30 can be designed as a piezoelectric actuator unit.
  • the principle of operation provides that, due to electrical voltage pulses that are supplied to the actuator 30 via a cable, a valve opening is temporarily released due to changes in the length of the stamp 31 of the actuator 30, which is located at the end of the valve housing 10 opposite the conical surface 14 (not shown in the figure).
  • the fuel can be injected into the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the connection between the cable outlet 17 and the actuator 30 is realized by a bore 16 which runs obliquely to the longitudinal axis of the valve housing 10 and which forms an intersection area with a blind bore 15.
  • the sealing of the actuator chamber 11 from the cable outlet 17 is of particular importance with regard to trouble-free operation. This is usually achieved by the high pressure force of the actuator cap 32 against the conical surface 14 due to the high pressure of the liquid. Due to the intersection of the bores in the inlet bore 13 with the actuator chamber 11, unfavorable force relationships can occur. In particular due to the inlet Bore 13 according to the prior art can act on the actuator cap 32 and the punch 31 of the actuator 30 transverse forces, which can lead to leaks and / or to impermissibly high voltages in the actuator 30 in the cone seal.
  • the inlet bores 13 are arranged symmetrically about the longitudinal axis of the actuator 30 and ensure that the forces are introduced uniformly, which has a favorable effect on the sealing function of the cone seal and the construction of the actuator 30.
  • Figure 2 shows an example of one of the preferred embodiments.
  • the valve housing 10 has two opposite inlet bores 13 which open into the actuator chamber 11 in the region of the conical surface 14, outside the annular sealing surface 33 of the actuator cap 32.
  • the high-pressure inlet 12 is formed centrally, along the central axis of the valve housing 10. This geometry can also ensure that the inlet bores 13 run at an acute angle to the central axis of the valve housing 10.
  • a cross-sectional expansion 18 can be provided, which is located between the high-pressure inlet 12 and the inlet bores 13.
  • This cross-sectional widening 18 forms a high-pressure chamber and thereby supports a uniform distribution of the fuel quantity over the individual inlet bores 13.
  • the cross sections of the inlet bores 13 can be reduced compared to the cross section of an individual inlet bore 13.
  • FIG. 3 shows an embodiment variant according to the invention, in which the inlet bores 13 laterally into the actuator space compared to the variant shown in FIG 11 flow into.
  • the inlet bores 13 are also arranged opposite one another, which can result in a symmetrical introduction of force.
  • more than two inlet bores can also be provided, which are arranged symmetrically about the longitudinal axis of the actuator 30, preferably at equal angular intervals.
  • Particularly preferred exemplary embodiments have two inlet bores 13 which lie opposite one another in relation to the longitudinal axis of the actuator 30 or also three inlet bores 13 which lie in relation to the longitudinal axis. of the actuator 30 are arranged at an angle of 120 °. In particular, this achieves a construction which, on the one hand, offers advantages in manufacture and, on the other hand, avoids the disadvantages that can occur in arrangements according to the prior art.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil (1) zum Steuern von Flüssigkeiten, mit einem Ventilgehäuse (10), welches einen Aktorraum (11) und eine seitlich angeordnete Zulaufbohrung (13) besitzt, die mit einem Hochdruckzulauf (12) in Verbindung steht, wobei der Aktorraum (11) einen Aktor (30) mit einem Stempel (31) und einer Aktorkuppe (32) aufweist, wobei der Aktorraum (11) eine Kegeldichtung besitzt, die mittels einer Kegelfläche (14) am Ende des Aktorraumes (11) und einer dazu korrespondierenden ringförmigen Dichtfläche (33) an der Aktorkuppe (32) ausgebildet ist, wobei mit der Kegeldichtung ein Kabelabgang (17) abdichtbar ist. Der Aktorraum (11) weist mindestens eine zusätzliche Zulaufbohrung (13) auf. Damit wird eine gleichmäßigere Krafteinleitung auf den Aktor (30) erreicht.

Description

Hochdruckzuiauf für ein Common Rail Injektor
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten, mit einem Ventilgehäuse, welches einen Aktorraum und eine seitlich angeordnete Zulaufbohrung besitzt, die mit einem Hochdruckzulauf in Verbindung steht, wobei der Aktorraum einen Aktor mit einem Stempel und einer Aktorkuppe aufweist, wobei der Aktorraum, eine Kegeldichtung besitzt, die mittels einer Kegelfläche am Ende des Aktorraumes und einer dazu korrespondierenden ringförmigen Dichtfläche an der Aktorkuppe ausgebildet ist, wobei mit der Kegeldichtung ein Kabelabgang abdichtbar ist.
Derartige Ventile sind aus der EP 0 192 241 bekannt. Dabei sind die Einspritzventile, insbesondere bei Common-Rail-Einspritzsystemen, zur Steuerung der Fluidströme mit Servoventilen versehen. Für die Kraftstoffversorgung von Verbrennungsmotoren werden sogenannte Speichereinspritzsysteme verwendet, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Solche Einspritzsysteme sind als Common-Rail- Systeme für Dieselmotoren und HPDl-Einspritzsysteme für Ottomotoren bekannt. Bei diesen Einspritzsystemen wird der Kraftstoff mit einer Hochdruckpumpe in einen gemeinsamen Druckspeicher gefördert, von dem aus die Einspritzventile an den einzelnen Zylindern mit Kraftstoff versorgt werden. Das Öffnen und Schließen der Einspritzventile wird dabei in der Regel elektronisch gesteuert.
Aus der DE 196 50 865 A1 ist bekannt, dass der Kraftstoffinjektor einen seitlich in den Injektorkörper einmündenden Hochdruckanschluss aufweist. Über eine Druckbohrung wird den Einspritzöffnungen die einzuspritzende Kraftstoffmenge zugeführt. Seitlich am Injektörkörper ist ein Anschlussbereich ausgebildet, von dem sich eine Zulaufbohrung erstreckt, die einen Aktorraum mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt. Ebenfalls mündet ein Kabelausgang in diesem Aktorraum. Damit kein Kraftstoff in diesen Kabelausgang abfließen kann, wird der Kabelausgang über eine Kegeldichtung abgedichtet. Die dazu nötige Anpresskraft der Aktorkuppe auf die Kegeldichtfläche wird durch den Hochdruck im System erreicht.
Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, dass durch diese Art der Konstruktion ein ungünstiges Kraftverhältnis an der Bohrungsverschneidung zum Aktorraum und zwischen der Kegelabdichtung entsteht. Durch die einseitige Bohrung kann aufgrund der extrem hohen Drücke - typisch bis 1600 bar - die Aktorkuppe des Aktors mit einer Querkraft beaufschlagt und undicht werden. Weiterhin können hohe mechanische Spannungen in diesem Verschneidungsbereich entstehen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Ventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dass die erwähnten ungünstigen Kraftverhältnisse verhindert und eine sichere Abdichtung gewährleistet.
Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Aktorraum mindestens eine zusätzliche Zulaufbohrung aufweist, welche eine Verteilung der Krafteinleitung auf die Aktorkuppe und / oder den Stempel ermöglicht ln einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Zulaufbohrungen symmetrisch um die Längsachse des Aktors angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Kräfte gleichmäßig eingeleitet werden, was sich günstig auf die Dicht- funktion der Kegeldichtung und die Konstruktion des Aktors auswirkt.
Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvarianten münden die Zulaufbohrungen im Bereich der Kegelfläche, außerhalb der ringförmigen Dichtfläche in den Aktorraum ein. Dies hat den Vorteil, dass die Kräfte auf die Aktorkuppe einwirken können. Querkräfte, die sonst seitlich auf den Stempel des Aktors einwirken, werden damit weitgehend vermieden.
Eine besonders kostengünstige Variante sieht vor, dass der Hochdruckzulauf zentrisch, entlang der Mittelachse des Ventilgehäuses angeordnet ist. Der Kosten- vorteil resultiert dabei aus der vereinfachten Herstellbarkeit der zentrischen Bohrung.
In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Zulaufbohrungen in einem spitzen Winkel zur Mittelachse des Ventilgehäuses. Dies hat den Vorteil, dass sich die Injektorwandstärke durch die spitzwinkelige Anordnung der Zulaufbohrungen erhöht und man eine größere Gesamtfestigkeit erhält.
Weiterhin kann man die Gesamtfestigkeit dadurch erhöhen, dass die Querschnitte der Zulaufbohrungen gegenüber dem Querschnitt einer einzelnen Zulaufbohrung reduziert sind. Dadurch resultiert bei gleicher Kraftstoffmenge und höherer Anzahl an Zulaufbohrungen eine größere Wandstärke der einzelnen Zulaufbohrungen. Zudem kann eine Drosselfunktion durch den reduzierten Querschnitt erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen den Zulaufbohrungen und dem Hochdruckzulauf eine Querschnittserweiterung angeordnet ist. Diese Querschnittserweiterung bildet eine Hochdruckkammer aus und unterstützt dabei eine gleichmäßige Verteilung der Kraftstoffmenge über die einzelnen Zulaufbohrungen.
Eine besonders kostengünstige Variante sieht vor, dass der Aktor als piezo- elektrische Aktor-Einheit ausgebildet ist. Solche piezoelektrische Aktoren sind einfach zu handhaben, kostengünstig und wartungsfrei.
Zeichnung
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 schematisch in der Schnittansicht entlang der Längsachse einen Ausschnitt eines Ventils mit einem Hochdruckzulauf für einen Common Rail Injektor gemäß dem Stand der Technik; Figur 2 schematisch in der Schnittansicht den Hochdruckzulauf des Ventils in einer erfinderischer Ausgestaltung; Figur 3 schematisch in der Schnittansicht den Hochdruckzulauf des Ventils in einer weiteren Ausgestaltungsvariante gemäß der Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein Ventil 1 zum Steuern von Flüssigkeiten, insbesondere von Diesel- kraftstoff, welches Teil eines Common Rail Injektors ist.
Das Ventil 1 weist ein Ventilgehäuse 10 auf, in der in Längsrichtung eine Druckbohrung verläuft, die einen Aktorraum 11 ausbildet. Im Aktorraum 11 ist ein Aktor 30 gelagert, der einen Stempel 31 und eine Aktorkuppe 32 aufweist. Der Aktorraum 11 ist an seinem einen Ende mittels einer Kegeldichtung zu einem Kabelabgang 17 abgedichtet. Die Kegeldichtung ist mittels einer Kegelfläche 14 am Ende des Aktor- raums 11 und einer dazu korrespondierenden ringförmigen Dichtfläche 33 an der Aktorkuppe 32 ausgebildet.
Das Ventilgehäuse 10 weist weiterhin einen Hochdruckzulauf 12 auf, der mit einem hier nicht dargestellten Hochdruckspeicher für flüssigen Kraftstoff in Verbindung steht: Gemäß dem Stand der Technik wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff über eine Zulaufbohrung 13 seitlich dem Aktorraum 11 des Ventilgehäuses 10 zugeführt. Dabei können zusätzlich, wie in Figur 1 gezeigt, Filter 20 und / oder Zulaufdrosselelemente zwischen dem Hochdruckzulauf 12 und der Zulaufbohrung 13 vorgesehen sein. Die schräg zur Längsachse des Aktorraums 11 verlaufende Zulaufbohrung 13 mündet dabei seitlich in den Aktorraum 11 , der einen ringförmigen Hohlraum um den Stempel 31 des Aktors 30 bildet. Dieser Hohlraum ist ständig mit Kraftstoff gefüllt, der unter extrem hohen Druck, typischerweise 1600 bar und mehr, steht.
Der Aktor 30 kann dabei als piezoelektrische Aktoreinheit ausgebildet sein. Das Wirkprinzip sieht dabei vor, dass durch elektrische Spannungsimpulse, die über ein Kabel dem Aktor 30 zugeführt werden, infolge von Längenänderungen des Stempels 31 des Aktors 30 eine Ventilöffnung kurzzeitig freigegeben wird, die sich am, der Kegelfläche 14 gegenüber liegenden Ende des Ventilgehäuses 10 befindet (in der Figur nicht dargestellt). Dadurch kann der Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden. Die Verbindung zwischen Kabelabgang 17 und Aktor 30 ist durch eine schräg zur Längsachse des Ventilgehäuses 10 verlaufenden Bohrung 16, die mit einer Sackbohrung 15 einen Verschneidungs- bereich bildet, realisiert.
Der Abdichtung des Aktorraums 11 gegenüber dem Kabelabgang 17 kommt hinsichtlich eines störungsfreien Betriebs einer besonderen Bedeutung zu. Dies wird üblicherweise durch die hohe Anpresskraft der Aktorkuppe 32 gegenüber der Kegelfläche 14 infolge des Hochdrucks der Flüssigkeit erreicht. Durch die Bohrungsver- schneidung der Zulaufbohrung 13 mit dem Aktorraum 11 können aber ungünstige Kraftverhältnisse auftreten. Insbesondere durch die einseitig vorgesehene Zulauf- bohrung 13 gemäß dem Stand der Technik können auf die Aktorkuppe 32 und den Stempel 31 des Aktors 30 Querkräfte einwirken, die bei der Kegeldichtung zu Undichtigkeiten und / oder zu unzulässig hohen Spannungen im Aktor 30 führen können.
Erfindungsgemäß wird daher eine Konstruktion vorgeschlagen, bei der mindestens eine weitere Zulaufbohrung 13 vorgesehen ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Zulaufbohrungen 13 symmetrisch um die Längsachse des Aktors 30 angeordnet und sorgen dafür, dass die Kräfte gleichmäßig eingeleitet werden, was sich günstig auf die Dichtfunktion der Kegeldichtung und die Konstruktion des Aktors 30 auswirkt.
Figur 2 zeigt eine der bevorzugten Ausführungsformen beispielhaft.
Das Ventilgehäuse 10 weist zwei gegenüberliegende Zulaufbohrungen 13 auf, die im Bereich der Kegelfläche 14, außerhalb der ringförmigen Dichtfläche 33 der Aktorkuppe 32 in den Aktorraum 11 einmünden. Der Hochdruckzulauf 12 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zentrisch, entlang der Mittelachse des Ventilgehäuses 10 ausgebildet. Durch diese Geometrie kann zudem erreicht werden, dass die Zulauf- bohrungen 13 in einem spitzen Winkel zur Mittelachse des Ventilgehäuses 10 verlaufen. Weiterhin kann, wie exemplarisch in Figur 2 gezeigt, eine Querschnittserweiterung 18 vorgesehen sein, die sich zwischen dem Hochdruckzulauf 12 und den Zulaufbohrungen 13 befindet. Diese Querschnittserweiterung 18 bildet eine Hochdruckkammer aus und unterstützt dabei eine gleichmäßige Verteilung der Kraftstoffmenge über die einzelnen Zulaufbohrungen 13. Die Querschnitte der Zulaufbohrungen 13 können gegenüber dem Querschnitt einer einzelnen Zulaufbohrung 13 reduziert ausgeführt sein.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsvariante, bei der die Zulauf- bohrungen 13 gegenüber der in Figur 2 gezeigten Variante seitlich in den Aktorraum 11 einmünden. Die Zulaufbohrungen 13 sind ebenfalls gegenüberliegend angeordnet, wodurch eine symmetrische Krafteinleitung resultieren kann.
Grundsätzlich können auch mehr als zwei Zulaufbohrungen vorgesehen sein, die symmetrisch um die Längsachse des Aktors 30, vorzugsweise in gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele besitzen zwei Zulaufbohrungen 13, die, bezogen auf die Längsachse des Aktors 30 gegenüber liegen oder auch drei Zulaufbohrungen 13, die, bezogen auf die Längsachse . des Aktors 30 in einem Winkel von 120° angeordnet sind. Dadurch wird insbeson- dere eine Konstruktion erreicht, die einerseits Vorteile bei der Herstellung bietet und andererseits die Nachteile, die bei Anordnungen gemäß dem Stand der Technik auftreten können, vermeidet.

Claims

10 Ansprüche
1. Ventil (1 ) zum Steuern von Flüssigkeiten, mit einem Ventilgehäuse (10), welches einen Aktorraum (11 ) und eine seitlich angeordnete Zulaufbohrung (13) besitzt,
] 5 die mit einem Hochdruckzulauf (12) in Verbindung steht, wobei der Aktorraum (11 ) einen Aktor (30) mit einem Stempel (31 ) und einer Aktorkuppe (32) aufweist, wobei der Aktorraum (11 ) eine Kegeldichtung besitzt, die mittels einer Kegelfläche (14) am Ende des Aktorraumes (1 1 ) und einer dazu korrespondierenden ringförmigen Dichtfläche (33) an der Aktorkuppe (32) ausgebildet ist, wobei mit 0 der Kegeldichtung ein Kabelabgang (17) abdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorraum (11 ) mindestens eine zusätzliche Zulaufbohrung (13) aufweist.
2. Ventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen 5 (13) symmetrisch um die Längsachse des Aktors (30) angeordnet sind.
3. Ventil (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen (13) im Bereich der Kegelfläche (14), außerhalb der ringförmigen Dichtfläche (33) in den Aktorraum (11 ) einmünden.0
4. Ventil (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckzulauf (12) zentrisch, entlang der Mittelachse des Ventilgehäuses (10) angeordnet ist.
5 Ventil (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen (13) in einem spitzen Winkel zur Mittelachse des Ventilgehäuses (10) verlaufen.
6. Ventil (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Querschnitte der Zulaufbohrungen (13) gegenüber dem Querschnitt einer einzelnen Zulaufbohrung (13) reduziert sind.
7. Ventil (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6/'dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Zulaufbohrungen (13) und dem Hochdruckzulauf (12) eine Querschnittserweiterung (18) angeordnet ist.
8. Ventil (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurc 'gekennzeichnet, dass der Aktor (30) als piezoelektrische Aktor-Einheit ausgebildet ist.
EP04786800A 2003-10-06 2004-09-17 Hochdruckzulauf für einen common rail injektor Expired - Lifetime EP1673532B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10346243A DE10346243A1 (de) 2003-10-06 2003-10-06 Hochdruckzulauf für ein Common Rail Injektor
PCT/DE2004/002081 WO2005040596A1 (de) 2003-10-06 2004-09-17 Hochdruckzulauf für ein common rail injektor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1673532A1 true EP1673532A1 (de) 2006-06-28
EP1673532B1 EP1673532B1 (de) 2008-03-19

Family

ID=34399261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04786800A Expired - Lifetime EP1673532B1 (de) 2003-10-06 2004-09-17 Hochdruckzulauf für einen common rail injektor

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070040137A1 (de)
EP (1) EP1673532B1 (de)
JP (1) JP4226034B2 (de)
KR (1) KR20060120001A (de)
CN (1) CN100476193C (de)
DE (2) DE10346243A1 (de)
WO (1) WO2005040596A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010196544A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Yanmar Co Ltd 燃料噴射ノズル

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762300A (en) 1985-02-19 1988-08-09 Nippondenso Co., Ltd. Control valve for controlling fluid passage
US5025766A (en) * 1987-08-24 1991-06-25 Hitachi, Ltd. Fuel injection valve and fuel supply system equipped therewith for internal combustion engines
JPH03156165A (ja) * 1989-11-09 1991-07-04 Yamaha Motor Co Ltd 高圧燃料噴射装置の給電線取出構造
IT220661Z2 (it) * 1990-10-31 1993-10-08 Elasis Sistema Ricerca Fita Nel Mezzogiorno Soc.Consortile P.A. Perfezionamenti al sistema di tenuta ad alta pressione della valvola pilota di un iniettore elettromagnetico per sistemi di iniezione del combustibile di motori a combustione interna
US5288025A (en) * 1992-12-18 1994-02-22 Chrysler Corporation Fuel injector with a hydraulically cushioned valve
US5329908A (en) * 1993-06-08 1994-07-19 Cummins Engine Company, Inc. Compressed natural gas injection system for gaseous fueled engines
US5553781A (en) * 1995-01-03 1996-09-10 Servojet Products International Conversion of jerk type injector to accumulator type injector
DE19650865A1 (de) 1996-12-07 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
GB9925753D0 (en) * 1999-10-29 1999-12-29 Lucas Industries Ltd Fuel injector
ATE353118T1 (de) * 2000-07-18 2007-02-15 Delphi Tech Inc Kraftstoffeinspritzventil
DE10153629B4 (de) * 2001-10-31 2019-10-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005040596A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005040596A1 (de) 2005-05-06
CN100476193C (zh) 2009-04-08
JP4226034B2 (ja) 2009-02-18
KR20060120001A (ko) 2006-11-24
DE10346243A1 (de) 2005-04-28
CN1864006A (zh) 2006-11-15
JP2006525458A (ja) 2006-11-09
EP1673532B1 (de) 2008-03-19
US20070040137A1 (en) 2007-02-22
DE502004006608D1 (de) 2008-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1999066191A1 (de) Kraftstoff-einspritzventil für hochdruck-einspritzung mit verbesserter steuerung der kraftstoffzufuhr
DE19709794A1 (de) Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
WO2014131497A1 (de) Vorrichtung zum einspritzen von brennstoff in den brennraum einer vebrennungskraftmaschine
DE19936533A1 (de) Kraftstoffhochdruckspeicher
EP1192352A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine
DE69107405T2 (de) Hochdruck-Dichtungssystem für das Steuerventil eines elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventils für Verbrennungsmotoren.
DE3325660A1 (de) Vorrichtung zum sperren von fluessigen medien
DE19634933B4 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
CH686845A5 (de) Steueranordnung fuer ein Einspritzventil fuer Verbrennungskraftmaschinen.
EP1144850A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für brennkraftmaschinen mit konstantem lecköldruck im injektor
DE102011056118A1 (de) Modulares Common Rail-System für Brennkraftmaschinen
DE10146743A1 (de) Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine
AT512277B1 (de) Injektor eines modularen Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems mit Durchflussbegrenzer
DE10139622A1 (de) Einspritzventil
DE19732070C2 (de) Direkteinspritzendes Kraftstoffeinspritzventil mit Magnetventilsteuerung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
EP1117923A1 (de) Kraftstoffhochdruckspeicher
EP1673532B1 (de) Hochdruckzulauf für einen common rail injektor
EP1518050B1 (de) Injektor für ein einspritzsystem
EP3662156A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2014026846A1 (de) Gewindeverbindung zum verbinden von hochdruckmedium führenden komponenten
EP1574701A1 (de) Common-Rail Injektor
WO2001086138A1 (de) Hochdruckfester injektorkörper
DE10147830B4 (de) Kraftstoffinjektor
EP1597473B1 (de) Kraftstoff-einspritzvorrichtung, insbesondere für brennkraftmaschinen mit kraftstoff-direkteinspritzung
DE102021202729A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung

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: 20060508

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061006

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IE

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

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

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: 502004006608

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080430

Kind code of ref document: P

ET Fr: translation filed
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: 20081222

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

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

Ref country code: FR

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 14

Ref country code: GB

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 14

Ref country code: IT

Payment date: 20170926

Year of fee payment: 14

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

Ref country code: DE

Payment date: 20171128

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004006608

Country of ref document: DE

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

Effective date: 20180917

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: 20190402

Ref country code: IT

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

Effective date: 20180917

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: 20180930

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: 20180917