EP1880102A1 - Ventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine - Google Patents

Ventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine

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EP1880102A1
EP1880102A1 EP06724976A EP06724976A EP1880102A1 EP 1880102 A1 EP1880102 A1 EP 1880102A1 EP 06724976 A EP06724976 A EP 06724976A EP 06724976 A EP06724976 A EP 06724976A EP 1880102 A1 EP1880102 A1 EP 1880102A1
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bore
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Thorsten Schneider
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to a valve for controlling an injection valve of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a valve has become known for example from DE 101 46 743 A1.
  • a high-pressure side annular space is formed, which is sealed by two axially spaced sealing points, namely a flat gasket and a sealing ring. Due to dynamic processes within the high-pressure side annulus, however, there is a risk that the sealing ring lifts off its intended sealing seat and closes a hydraulic inlet bore in the valve piece of the injector. This can become one
  • valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a "high migration" of the sealing ring and thus a serious loss of function can be reliably prevented. It has additionally been demonstrated by endurance tests that the introduction of the additional spacer sleeve has no influence on the injector map, i. is map neutral.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the valve according to the invention.
  • FIG. 2 the spacer sleeve of Fig. 1 in a perspective view.
  • the valve 1 shown in FIG. 1 is used to control an injection valve (injector) of an internal combustion engine and has an annular space 2, which is connected via a fuel line 3 to a high-pressure fuel storage (CommonRail), not shown.
  • injector injector
  • annular space 2 which is connected via a fuel line 3 to a high-pressure fuel storage (CommonRail), not shown.
  • CommonRail high-pressure fuel storage
  • the high-pressure side annular space 2 is formed in a stepped bore 4 of the valve housing 5 by a sleeve-shaped guide projection 6 of a valve piece 7 which rests sealingly with a flange 8 on a shoulder 9 of the bore 4 and - axially spaced - on the guide projection 6 by a high pressure Sealing ring (including underlying steel support ring) 10 opposite the valve housing 5 is sealed.
  • a valve clamping screw (not shown), the flange 8 is pressed against the shoulder 9.
  • a spacer sleeve 11 (valve chamber sleeve) is arranged, which has a plurality of wall openings 12 (FIG. 2).
  • the spacer sleeve 11 is pushed onto the guide projection 6 of the valve member 7 and thus forms after installation in the injector a stop for the underlying sealing ring 10, which is thus held at minimum axial distance to the shoulder 9 of the bore 4, so is prevented from "high migration".
  • the spacer sleeve 11 is designed so that a rotation on the valve piece 7 can not lead to any functional influence.
  • the area ratios of sealing ring 10 and support on the spacer sleeve 11 are chosen so that the forces acting at high pressure can not lead to "flowing around" of the sealing ring 10.
  • the filigree contours and wall openings 12 of the spacer sleeve 11 are introduced by means of laser cutting or punching in a metal sheet (board), which is then rolled to form a slot 13 to the spacer sleeve 11.
  • the contours and wall openings 12 are chosen so that the function of the valve piece 7 and thus the function of the injection valve is not affected.
  • valve piston 14 of the injector is slidably guided in a guide bore 15 of the valve member 7 and limited in the valve piece 7 a control chamber 16.
  • the control chamber 16 is connected via an inlet throttle 17 with the annular space 2 and opens via a Outflow throttle 18 in a valve seat opening of a conical valve seat 19, which is provided on the side facing away from the guide projection 6 end face of the valve member 7 for cooperation with a valve closure member 20.
  • Control chamber 16 is acted upon by high pressure and thereby displaced the valve or actuator 14 of the injection valve in its lower position.
  • the valve closure member 20 In the open valve position shown, the valve closure member 20 is lifted from the valve seat 19 and the valve seat opening released, whereby the control chamber 16 is depressurized and the valve or actuator 14 is moved to its upper position.

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Abstract

Das erfindungsgemäße Ventil (1) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine weist ein Ventilstück (7) auf, das in einer Bohrung (4) des Ventilgehäuses (5) unter Ausbildung eines hochdruckseitigen Ringraums (2) angeordnet ist, welcher gegenüber dem Ventilgehäuse (5) durch dichtende Anlage des Ventilstücks (7) an einem Absatz (9) der Bohrung (4) und davon axial beabstandet durch einen Dichtring (10) abgedichtet ist, wobei erfindungsgemäß im Ringraum (2) eine Distanzhülse (11) angeordnet ist, die den Dichtring (10) in axialem Mindestabstand zum Absatz (9) der Bohrung (4) hält.

Description

Ventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Ventil ist beispielsweise durch die DE 101 46 743 A1 bekannt geworden.
Bei bekannten Magnetventilen von Einspritzsystemen (Common Rail Injektoren) ist zwischen Ventilgehäuse (Injektorkörper) und einem Ventilstück ein hochdruckseitiger Ringraum gebildet, der über zwei axial beabstandete Dichtstellen, nämlich über eine Flachdichtung und einen Dichtring, abgedichtet ist. Aufgrund dynamischer Vorgänge innerhalb des hochdruckseitigen Ringraums besteht allerdings die Gefahr, dass der Dichtring von seinem vorgesehenen Dichtsitz abhebt und eine hydraulische Zulaufbohrung im Ventilstück des Injektors verschließt. Dies kann zu einer
Dauereinspritzung und somit einem gefährlichen Funktionsverlust führen, da der Motor dann unkontrolliert hochdreht. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein "Hochwandern" des Dichtringes und somit ein gravierender Funktionsverlust zuverlässig verhindert werden. Durch Dauerversuche wurde zusätzlich nachgewiesen, dass die Einbringung der zusätzlichen Distanzhülse keinen Einfluss auf das Injektorkennfeld hat, d.h. kennfeldneutral ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil; und
Fig. 2 die Distanzhülse von Fig. 1 in perspektivischer Ansicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in Fig. 1 gezeigte Ventil 1 dient zur Steuerung eines Einspritzventils (Injektor) einer Brennkraftmaschine und weist einen Ringraum 2 auf, der über eine Kraftstoffleitung 3 an einen nicht gezeigten Kraftstoff-Hochdruckspeicher (CommonRail) angeschlossen ist.
Der hochdruckseitige Ringraum 2 ist in einer gestuften Bohrung 4 des Ventilgehäuses 5 durch einen hülsenförmigen Führungsansatz 6 eines Ventilstücks 7 gebildet, welches mit einem Flansch 8 auf einem Absatz 9 der Bohrung 4 dichtend aufliegt und - davon axial beabstandet - am Führungsansatz 6 durch einen Hochdruck-Dichtring (samt darunter liegendem Stützring aus Stahl) 10 gegenüber dem Ventilgehäuse 5 abgedichtet ist. Durch eine Ventilspannschraube (nicht gezeigt) ist der Flansch 8 gegen den Absatz 9 gedrückt.
Im Ringraum 2 ist eine Distanzhülse 11 (Ventilraumhülse) angeordnet, die mehrere Wandöffnungen 12 aufweist (Fig. 2). Die Distanzhülse 11 ist auf den Führungsansatz 6 des Ventilstücks 7 geschoben und bildet somit nach Einbau im Injektor einen Anschlag für den darunter liegenden Dichtring 10, der somit in axialem Mindestabstand zum Absatz 9 der Bohrung 4 gehalten ist, also am "Hochwandern" gehindert ist. Die Distanzhülse 11 ist dabei so ausgelegt, dass ein Verdrehen auf dem Ventilstück 7 zu keinem Funktionseinfluss führen kann. Die Flächenverhältnisse von Dichtring 10 und Auflage an der Distanzhülse 11 sind so gewählt, dass die einwirkenden Kräfte bei Hochdruck nicht zum "Umfließen" des Dichtringes 10 führen können.
Die filigranen Konturen und Wandöffnungen 12 der Distanzhülse 11 sind mittels Laserschneidens oder Stanzens in ein Blech (Platine) eingebracht, das dann unter Ausbildung eines Schlitzes 13 zu der Distanzhülse 11 gerollt ist. Die Konturen und Wandöffnungen 12 sind so gewählt, dass die Funktion des Ventilstücks 7 und somit die Funktion des Einspritzventils nicht beeinträchtigt wird.
Das Ende eines kolbenförmigen Ventil- oder Stellglieds (Ventilkolben) 14 des Einspritzventils ist in einer Führungsbohrung 15 des Ventilstückes 7 verschiebbar geführt und begrenzt im Ventilstück 7 einen Steuerraum 16. Der Steuerraum 16 ist über eine Zulaufdrossel 17 mit dem Ringraum 2 verbunden und mündet über eine Ablaufdrossel 18 in eine Ventilsitzöffnung eines konischen Ventilsitzes 19, der auf der dem Führungsansatz 6 abgewandten Stirnseite des Ventilstücks 7 zum Zusammenwirken mit einem Ventilschließglied 20 vorgesehen ist.
In der nicht gezeigten geschlossenen Ventilstellung, in der das Ventilschließglied 20 am Ventilsitz 19 anliegt und somit die Ventilsitzöffnung verschließt, ist der
Steuerraum 16 mit Hochdruck beaufschlagt und dadurch das Ventil- oder Stellglied 14 des Einspritzventils in seine untere Stellung verschoben. In der gezeigten geöffneten Ventilstellung ist das Ventilschließglied 20 vom Ventilsitz 19 abgehoben und die Ventilsitzöffnung freigegeben, wodurch der Steuerraum 16 druckentlastet wird und das Ventil- oder Stellglied 14 in seine obere Stellung verschoben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Ventil (1 ) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilstück (7), das in einer Bohrung (4) des Ventilgehäuses (5) unter Ausbildung eines hochdruckseitigen Ringraums (2) angeordnet ist, welcher gegenüber dem Ventilgehäuse (5) durch dichtende Anlage des Ventilstücks (7) an einem Absatz (9) der Bohrung (4) und davon axial beabstandet durch einen Dichtring (10) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringraum (2) eine Distanzhülse (11 ) angeordnet ist, die den Dichtring
(10) in axialem Mindestabstand zum Absatz (9) der Bohrung (4) hält.
2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (11 ) mindestens eine Wandöffnung (12) aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (1 1 ) mehrere Wandöffnungen (12) aufweist.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Wandöffnungen (12) gleichmäßig um den Umfang der Distanzhülse (11 ) verteilt sind.
5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der Distanzhülse (1 1 ) kleiner als die des Ringraums (2) ist.
6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen und/oder Wandöffnungen (12) der Distanzhülse (1 1 ) mittels Laserschneidens oder Stanzens in die Distanzhülse (11 ) eingebracht sind.
7. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (1 1 ) eine längsgeschlitzte Hülse ist.
8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (1 1 ) auf dem Ventilstück (7) axial verschiebbar geführt ist.
9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (1 1 ) auf dem Ventilstück (7) verdrehbar gelagert ist.
10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerraum (16) in einer Führungsbohrung (15) des Ventilstücks (7) durch ein darin verschiebbar geführtes Ventil- oder Stellglied (14) des Einspritzventils begrenzt ist, wobei der Steuerraum (16) über eine
Zulaufdrossel (17) mit dem hochdruckseitigen Ringraum (2) verbunden ist und über eine Ablaufdrossel (18) in eine Ventilsitzöffnung eines Ventilsitzes (19) mündet, der auf der dem Ventil- oder Stellglied (14) abgewandten Stirnseite des Ventilstücks (7) zum Zusammenwirken mit einem beweglichen Ventilschließglied (20) vorgesehen ist.
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