WO1994019598A1 - Device for opening and closing a through-hole in a housing - Google Patents
Device for opening and closing a through-hole in a housing Download PDFInfo
- Publication number
- WO1994019598A1 WO1994019598A1 PCT/DE1994/000213 DE9400213W WO9419598A1 WO 1994019598 A1 WO1994019598 A1 WO 1994019598A1 DE 9400213 W DE9400213 W DE 9400213W WO 9419598 A1 WO9419598 A1 WO 9419598A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- valve
- piston
- housing chamber
- housing
- closing
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
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
- F02M47/04—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
- F02M47/046—Fluid pressure acting on injection-valve in the period of injection to open it
-
- 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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
-
- 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
- F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
-
- 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
- F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
- F02M2200/703—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
Definitions
- FIG. 2 the hydraulic stroke transformer of the injection valve.
- FIG. 5 the pistons of the hydraulic stroke transformer.
- FIG. 6 the schematic structure of a pressure surge injection system.
- FIGS. 7 and 8 shut-off valves the pressure surge injection system
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
A device is disclosed for opening and closing a through-hole in a housing. It is not possible to prepare an optimum mixture with electromagnetically controlled injection valves, as the mass inertia of their movable parts and the intrinsic inductivity of the electromagnet allow only minimum opening and closing times of about 1 to 2 ms. The minimum opening time determines however the smallest dosable amount of fuel, so that in particular in instationary states of operation of the engine and during idle running considerable dosing errors are inevitable. The object of the invention is to create an injection valve which allows very short opening and closing times even at high operation frequencies. The disclosed injection valve contains in particular a piezoactuator (P) arranged in a housing (VG), a stroke transformer which consists of a pressure piston and an alternating piston (DK, HK), a valve lifter (VS) linked to the alternating piston (HK) and a closing spring (SF) which presses the valve disk (VT) in the state of rest against the valve gasket (VD). The compensation chamber (AK) in communication with the hydraulic chamber (KA) through a ring-shaped gap (SP) located between the alternating piston (HK) and the housing (VG) is filled with a medium under overpressure. Since a membrane (M) transfers the overpressure accumulated in the compensation chamber (AK) to the hydraulic fluid (FL), no gas bubbles that could reduce the operating frequency of the valve can be formed there. The invention has applications in fuel injection valves and in check valves for water hammer injection systems.
Description
Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer in einem Ge- häuse vorhandenen DurchtrittsöffnungDevice for opening and closing a passage opening in a housing
Das Betriebsverhalten eines Verbrennungsmotors hängt in ent¬ scheidender Weise von der Qualität der Gemischaufbreitung ab. So lassen sich die Schadstoffemission und der Kraftstoffver- brauch des Motors durch eine dem jeweiligen Betriebszustand angepaßte Zumessung des Kraftstoffes zur Ansaugluft erheblich verringern. Dies gilt in besonderem Maße für einen mit geregeltem Dreiwegekatalysator ausgestatteten Kfz-Verbren¬ nungsmotor. Der der Reduzierung der Schadstoffemission die- nende Katalysator arbeitet nur in einem sehr kleinen Luft- zahlbereich mit einem hohen Wirkungsgrad. Um einen maximalen Konversionsgrad zu gewährleisten, darf das Luft-/Kraftstoff- verhältnis in jedem Betriebszustand des Motors daher nur um wenige Prozent von einem das jeweilige Optimum repräsentie- renden Sollwert abweichen.The operating behavior of an internal combustion engine depends crucially on the quality of the mixture spreading. For example, the pollutant emissions and the fuel consumption of the engine can be significantly reduced by metering the fuel to the intake air in accordance with the respective operating state. This applies in particular to a motor vehicle internal combustion engine equipped with a regulated three-way catalytic converter. The catalyst used to reduce pollutant emissions only works in a very small air ratio range with high efficiency. In order to ensure a maximum degree of conversion, the air / fuel ratio in any operating state of the engine may therefore only deviate by a few percent from a target value representing the respective optimum.
Elektromagnetisch angetriebene Einspritzventile erlauben keine optimale Gemischaufbereitung, da sie aufgrund der Mas¬ senträgheit der bewegten Teile und der Eigeninduktivität des Elektromagneten nur minimale Ventilöffnungs- und Schließzei¬ ten von etwa 1 bis 2 ms zulassen. Die minimale Öffnungszeit bestimmt aber die kleinste dosierbare Kraftstoffmenge, so daß die Einhaltung der korrekten Luftzahl λ insbesondere in in¬ stationären Betriebszuständen des Motors, im Teillastbereich und im Lehrlauf mit den zur Zeit am Markt erhältlichen Ein- spritzventilen nicht möglich ist. Um erhebliche Fehldosierun¬ gen zu vermeiden, benötigt man daher Ventile, deren Öffnungs¬ und Schließzeiten im Bereich von etwa 0,1 bis 0,2 ms liegen.Electromagnetically driven injection valves do not allow optimal mixture preparation, since they allow only minimal valve opening and closing times of approximately 1 to 2 ms due to the inertia of the moving parts and the self-inductance of the electromagnet. However, the minimum opening time determines the smallest amount of fuel that can be metered, so that it is not possible to maintain the correct air ratio λ, particularly in the stationary operating states of the engine, in the part-load range and in the course with the injection valves currently available on the market. In order to avoid considerable incorrect metering, valves are therefore required whose opening and closing times are in the range of approximately 0.1 to 0.2 ms.
Das Prinzip der Druckstoßeinεpritzung basiert auf der durch schnelles Schließen eines Absperrventils hervorgerufenen Um¬ wandlung von kinetischer Energie in Druckenergie. Infolge der
abrupten Verzögerung des in der Schwungleitung einer Druck- stoß-Einspritzanlage strömenden Kraftstoffs entsteht eine Druckwelle, die sich mit Schallgeschwindigkeit bis zu einer nach Art eines Überdruckventils ausgeführten Einspritzdüse fortpflanzt und dort die Kraftstoffabspritzung bewirkt.The principle of pressure surge injection is based on the conversion of kinetic energy into pressure energy caused by the rapid closing of a shut-off valve. As a result of Abrupt deceleration of the fuel flowing in the flywheel line of a pressure surge injection system creates a pressure wave which propagates at the speed of sound up to an injection nozzle designed in the manner of a pressure relief valve, where it causes the fuel to be injected.
Mit Hilfe der Druckstoß-Einspritztechnik lassen sich auch bei einer primärseitig in Niederdrucktechnik ausgelegten Kraft¬ stoffversorgung hohe Einspritzdrücke und sehr gute Aerosole erzeugen. Sie eignet sich insbesondere auch für Anwendungen in modernen Schichtladungsmotoren, da sie die Direkteinsprit¬ zung ermöglicht und für eine hohe Geschwindigkeit der Strahl- front des Kraftstoff-Luftge ischs im Brennraum sorgt. Mit der Druckstroßeinspritzung kann auch der Ausstoß gasförmiger Schadstoffe und der Kraftstoffverbrauch von Zweitakt- undWith the aid of the pressure surge injection technology, high injection pressures and very good aerosols can also be generated with a fuel supply designed primarily on the low pressure technology side. It is also particularly suitable for applications in modern stratified charge engines, since it enables direct injection and ensures a high speed of the jet front of the fuel-air mixture in the combustion chamber. With the pressure surge injection, the emission of gaseous pollutants and the fuel consumption of two-stroke and
Viertaktmotoren deutlich verringert und deren Drehmomentver¬ lauf verbessert werden. Diese Vorteile lassen sich in der Praxis allerdings nicht vollständig nutzen, da die im Bereich von 1 bis 2 ms liegende Ansprechzeit der in konventionellen Anlagen verwendeten Absperrventile um etwa einen Faktor 10 zu groß ist.Four-stroke engines are significantly reduced and their torque curve is improved. However, these advantages cannot be fully exploited in practice, since the response time of the shut-off valves used in conventional systems, which is in the range of 1 to 2 ms, is too large by a factor of 10.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakt aufge¬ baute, betriebssichere und verschleißarme Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer in einem Gehäuse vorhandenenThe invention is based on the object of a compactly constructed, reliable and low-wear device for opening and closing an existing device in a housing
Durchtrittsöffnung anzugeben. Die Vorrichtung soll sehr gute dynamische Eigenschaften besitzen und auch bei hohen Be¬ triebsfrequenzen sehr kurze Öffnungs- und Verschließzeiten ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst.Specify passage opening. The device should have very good dynamic properties and enable very short opening and closing times, even at high operating frequencies. This object is achieved according to the invention by a device according to claim 1.
Die Erfindung ermöglicht den Bau von Kraftstoffeinspritzven¬ tilen, die auch bei hohen Betriebsfrequenzen von f > 500 Hz Öffnungs- und Schließzeiten im Bereich von τ < 0,1 ms. er- möglichen. Mit diesen Ventilen lassen sich daher auch klein¬ ste Kraftstoffmengen exakt und gut reproduzierbar dosieren. Außerdem gewährleisten die sehr kurzen Öffnungs- und Schließ-
zeiten einen definierten Strahlaufbau und -abriß. Die erfin¬ dungsgemäße Vorrichtung läßt sich insbesondere auch als Ab¬ sperrventil in einer Druckstoß-Einspritzanlage verwenden.The invention enables the construction of fuel injection valves which have opening and closing times in the range of τ <0.1 ms even at high operating frequencies of f> 500 Hz. enable. With these valves, therefore, even the smallest amounts of fuel can be metered precisely and reproducibly. In addition, the very short opening and closing times a defined beam construction and demolition. The device according to the invention can in particular also be used as a shut-off valve in a pressure surge injection system.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildun¬ gen und Ausgestaltungen der im folgenden anhand der Zeichnung erläuterten Erfindung. Hierbei zeigt:The dependent claims relate to advantageous developments and refinements of the invention explained below with reference to the drawing. Here shows:
Fig. 1, 3 und 4 Ausführungsbeispiele eines Kraftstoff-Ein¬ spritzventils Fig. 2 den hydraulischen Hubtransformator des Einspritzven¬ tils Fig. 5 die Kolben des hydraulischen Hubtransformatorε Fig. 6 den schematischen Aufbau einer Druckstoß-Einspritzan¬ lage Fig. 7 und 8 Absperrventile der Druckstoß-Einspritzanlage1, 3 and 4 embodiments of a fuel injection valve. FIG. 2 the hydraulic stroke transformer of the injection valve. FIG. 5 the pistons of the hydraulic stroke transformer. FIG. 6 the schematic structure of a pressure surge injection system. FIGS. 7 and 8 shut-off valves the pressure surge injection system
Die Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Kraftstoff- Einspritzventils, das einen auf einen hydraulischen Hubtrans¬ formator DK, KA, FL, HK wirkenden piezoelektrischen Aktor P als Antriebseinheit enthält. Zur Erzeugung relativ großer1 shows the schematic structure of a fuel injection valve, which contains a piezoelectric actuator P acting as a drive unit on a hydraulic stroke transformer DK, KA, FL, HK. To produce relatively large
Primärhübe bei moderaten Betriebsspannungen eignen sich pie¬ zoelektrische Multilayerstacks in besonderer Weise, da sie relative Längenänderungen von etwa Δl/1 = 1 10"3 bei An¬ triebskräften von typischerweise F = 100 bis 10000 N ermögli- chen.Primary strokes at moderate operating voltages are particularly suitable for piezoelectric multilayer stacks, since they enable relative changes in length of approximately Δl / 1 = 1 10 "3 with drive forces of typically F = 100 to 10,000 N.
Bedingt durch die hohe mechanische Steifigkeit der piezoelek¬ trischen Sinterkörper liegt deren elektromechanische Resonanz im Bereich von 10 bis 1000 kHz, so daß sich Ansprechzeiten von etwa 0,001 bis 0,1 ms prinzipiell erzielen lassen. Die im praktischen Betrieb realisierbaren Ansprechzeiten sind allerdings größer und hängen unter anderem von der elektri¬ schen Ansteuerung und Beschaltung des Piezostacks sowie von der Größe der zu bewegenden Massen ab. Da die elektrische Kapazität Cp des Piezostacks typischerweise im Bereich von etwa Cp = 1 bis 10 μF liegt und der Innenwiderstand R^ der dem Stack zugeordneten Spannungsquelle etwa Rj_ ,_ 1 bis 10 Ω
beträgt, ergeben sich für die durch T = Cp x Rj, definierte Ladezeitkonstante Werte von etwa τ = 1 bis 100 με. Die An¬ sprechzeiten des Piezostacks liegen also um 1 bis 2 Größen¬ ordnungen unter denen vergleichbarer elektromagnetischer An- triebe, was in Verbindung mit einem kompakten Ventilaufbau und kleinen bewegten Massen extrem kurze Ventilöffnungs- und -εchließzeiten ermöglicht.Due to the high mechanical rigidity of the piezoelectric sintered body, their electromechanical resonance is in the range from 10 to 1000 kHz, so that response times of approximately 0.001 to 0.1 ms can be achieved in principle. However, the response times that can be achieved in practical operation are longer and depend, among other things, on the electrical activation and connection of the piezo stack and on the size of the masses to be moved. Since the electrical capacitance Cp of the piezostack is typically in the range of approximately Cp = 1 to 10 μF and the internal resistance R ^ of the voltage source assigned to the stack is approximately Rj_, _ 1 to 10 Ω values, the values for the charging time constant defined by T = Cp x R j are approximately τ = 1 to 100 με. The response times of the piezo stack are thus 1 to 2 orders of magnitude lower than those of comparable electromagnetic drives, which, in conjunction with a compact valve structure and small moving masses, enables extremely short valve opening and closing times.
Die Einεpritzung deε über die Zuleitung Z herangeführten Kraftstoffs K in einen nicht dargestellten Motorraum erfolgt durch Abheben des Ventiltellers VT von den im Gehäuse VG vor¬ handenen Ventildichtsitz VD. Dies geschieht durch elektrische Ansteuerung des Piezoaktors P, dessen axiale Längenänderung sich auf den in einer Gehäusebohrung gedichtet eingebauten Kolben DK überträgt und der dadurch in der mit einer Hydrau¬ likflüssigkeit FL gefüllten Kammer KA einen Oberdruck er¬ zeugt. Ist die durch die Hydraulikflüssigkeit FL auf den in einer zweiten Zylinderbohrung verschiebbar angeordneten Hub¬ kolben HK übertragene Kraft größer als die durch eine Schließfeder SF ausgeübte Rückstellkraft, so hebt der mit dem Hubkolben HK verbundene Stößel VS den Ventilteller VT vom Dichtsitz VD ab und der Einspritzvorgang beginnt. Beendet wird die Kraftstoffeinspritzung durch die elektrische Entla¬ dung des Piezoaktors P. Infolge der damit einhergehenden Kon- traktion des Aktors P bewegt sich der Druckkolben DK unter dem Zwang der von einer starken Tellerfeder TF ausgeübten Rückstellkraft wieder nach unten in seine Ruhelage, was in der Hydraulikkammer KA einen Unterdruck hervorruft. Unter¬ stützt durch die Schließfeder SF führen der Hubkolben HL und der Stößel VS somit ebenfalls eine nach unten gerichtete Be¬ wegung aus, wodurch εich der Ventilteller VT wieder auf den Dichtsitz VD absenkt.The injection of the fuel K supplied via the feed line Z into an engine compartment (not shown) is carried out by lifting the valve plate VT from the valve sealing seat VD present in the housing VG. This is done by electrical control of the piezo actuator P, the axial length change of which is transmitted to the piston DK, which is sealed in a housing bore, and which thereby generates an overpressure in the chamber KA filled with a hydraulic fluid FL. If the force transmitted by the hydraulic fluid FL to the reciprocating piston HK, which is displaceably arranged in a second cylinder bore, is greater than the restoring force exerted by a closing spring SF, the plunger VS connected to the reciprocating piston HK lifts the valve plate VT from the sealing seat VD and the injection process begins. The fuel injection is ended by the electrical discharge of the piezo actuator P. As a result of the associated contraction of the actuator P, the pressure piston DK moves back down to its rest position under the force of the restoring force exerted by a strong plate spring TF, which in the Hydraulic chamber KA creates a negative pressure. Supported by the closing spring SF, the reciprocating piston HL and the plunger VS thus likewise perform a downward movement, as a result of which the valve disk VT lowers again onto the sealing seat VD.
Um eine möglichst lineare Ventilcharakteristik zu erhalten, läßt man den O-Ring gedichteten Ventilstößel VS nur mit einem definierten Hub arbeiten, wobei der Ventildichtsitz VD und die Decke A der Kammer AK als hubbegrenzende Anschläge wir-
ken. Die mit einem unter Oberdruck stehenden Medium gefüllte Kammer AK nimmt auch die Schließfeder SF auf, die man vor¬ zugsweise zwischen der Kammerdecke A und einer auf einem Seeger-Ring SR aufliegenden Paßscheibe PS montiert. Der See- ger-Ring SR dient auch als Lager für die zwischen dem Ventil- Stößel VS und dem Kammerboden eingeklemmte Membran M, die ei¬ ne Vermischung des in der Kammer AK vorhandenen Druckmediumε mit der aus dem Hubtransformator austretenden Hydraulikflüε- sigkeit FL verhindert.In order to obtain a valve characteristic that is as linear as possible, the O-ring sealed valve lifter VS is only allowed to work with a defined stroke, the valve sealing seat VD and the ceiling A of the chamber AK being used as stroke-limiting stops. ken. The chamber AK filled with a medium under pressure also receives the closing spring SF, which is preferably mounted between the chamber ceiling A and a shim PS resting on a Seeger ring SR. The Seeger ring SR also serves as a bearing for the membrane M clamped between the valve tappet VS and the chamber bottom, which prevents mixing of the pressure medium present in the chamber AK with the hydraulic fluid FL emerging from the stroke transformer.
Im einzelnen zeichnet sich das erfindungsgemäße Einspritzven¬ til durch die folgenden Eigenschaften und konstruktiven Merk¬ male aus:In particular, the injection valve according to the invention is characterized by the following properties and design features:
Wie in Fig. 1 dargestellt, liegt der nur kleine axiale Län¬ genänderungen ausführende Aktor P mit seinen Endflächen am Druckkolben DK bzw. am Abstützlager PL des Gehäuses VG an. Um Hubeinbußen aufgrund herstellungsbedingter Nichtparallelität der Piezoendflachen weitgehend zu vermeiden, ist das Lager PL in Form einer Kugelscheiben/Kegelpfannenanordnung ausgeführt. Das Lager PL kann hierbei am Gehäuse VG oder am Druckkolben DK angebracht sein.As shown in FIG. 1, the actuator P carrying out only small axial changes in length lies with its end faces on the pressure piston DK or on the support bearing PL of the housing VG. In order to largely avoid stroke losses due to the non-parallelism of the piezo end faces due to manufacturing, the bearing PL is designed in the form of a spherical washer / conical socket arrangement. The bearing PL can be attached to the housing VG or to the pressure piston DK.
Die vom Aktor P ausgeübte Kraft wird auf den in der Hydrau- likkammer KA gedichtet eingebauten Druckkolben DK übertragen. Für die Abdichtung des Druckkolbens DK sorgt hierbei ein han¬ delsübliches Dichtelement, beispielsweise ein O-Ring OR. Es können aber auch Membranabdichtungen aus Metall oder Gummi Verwendung finden, da der Druckkolben DK nur den vom Aktor P erzeugten kleinen Primärhub von wenigen um ausgeführt.The force exerted by the actuator P is transferred to the pressure piston DK, which is sealed in the hydraulic chamber KA. A commercially available sealing element, for example an O-ring OR, ensures the sealing of the pressure piston DK. However, membrane seals made of metal or rubber can also be used, since the pressure piston DK only executes the small primary stroke of a few μm generated by the actuator P.
Die geforderte transiente Arbeitεweiεe deε Ventils macht es erforderlich, den Piezoaktor P mit Hilfe eines Federelements TF mechanisch vorzuspannen. Als Federelement TF findet in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Tellerfeder Verwendung, da sich mit ihr die benötigten Vorspannkräfte auf kleinstem Raum erzeugen lassen. Im Hinblick auf die Ventildynamik sollten
alle angetriebenen Teile, also insbesondere auch das Feder¬ element TF, eine möglichst geringe Masse besitzen. Diesem Er¬ fordernis kann man durch Verwendung von Aluminium oder Titan anstelle von Stahl und/oder durch eine geeignete Formgebung der jeweiligen Teile Rechnung tragen. Da man die Federmasse zu etwa einem Drittel der anzutreibenden Masse hinzurechnen muß, sind Tellerfedern auch in dieser Hinsicht den wesentlich schwereren Spiraldruckfedern vorzuziehen. Da die Tellerfeder TF sowohl die mechanische Vorspannung für den Piezoaktor P erzeugen als auch die Rückführung des Druckkolbens DK in sei¬ ner Ruhelage unterstüzen soll, ist sie vorzugsweise zwischen einem am Druckkolben DK vorhandenen Seeger-Ring mit auflie¬ gender Paßscheibe SR', PS' und einem Vorsprung der Gehäuse¬ wand eingespannt. Die Öffnungs- und Schließzeiten des Ventils lassen sich durch eine Abstimmung der mechanischen Ei¬ genschaften der Tellerfeder TF und der für die Rückführung des Hubkolbens HK eingesetzten Spiraldruckfeder SF weitgehend sy metrisieren. Eine Abstimmung der Federkonstanten hat au¬ ßerdem den Vorteil, daß auch die beim Schließen des Ventils in der Hydraulikflüsεigkeit FL auftretenden Zugεpannungen mi¬ nimiert werden, waε wiederum die Gefahr des Auftretens von Kavitation verringert.The required transient mode of operation of the valve makes it necessary to mechanically pretension the piezo actuator P with the aid of a spring element TF. A disk spring is used as the spring element TF in the exemplary embodiment shown, since it can be used to generate the required pretensioning forces in the smallest space. In terms of valve dynamics should all driven parts, in particular also the spring element TF, have the lowest possible mass. This requirement can be taken into account by using aluminum or titanium instead of steel and / or by suitable shaping of the respective parts. Since the spring mass has to be added to about a third of the mass to be driven, disc springs are preferable to the much heavier spiral compression springs. Since the plate spring TF should both generate the mechanical pretension for the piezo actuator P and also support the return of the pressure piston DK in its rest position, it is preferably between a Seeger ring with a fitting washer SR ', PS' on the pressure piston DK. and a projection of the housing wall is clamped. The opening and closing times of the valve can be largely metrized by coordinating the mechanical properties of the disc spring TF and the spiral compression spring SF used for returning the reciprocating piston HK. Coordinating the spring constants also has the advantage that the tensile stresses that occur in the hydraulic fluid FL when the valve is closed are also minimized, which in turn reduces the risk of cavitation occurring.
Es wäre prinzipiell möglich, den vom Aktor P erzeugten Hub direkt auf den Ventilstößel VS zu übertragen. Diese Konstruk¬ tion hätte allerdings eine Reihe von Nachteilen. So wäre es aufgrund der starren Verbindung zwischen dem Antriebselement P und dem Ventilstößel VS sehr schwierig, eine ausreichende Dichtheit des Ventils bei temperaturbedingten Längenänderun- gen und herstellungsbedingten Toleranzen der Bauteile über den angestrebten Arbeitstemperaturbereich zu gewährleisten und gleichzeitig auch noch für eine ausreichend hohe Vorspan¬ nung des Piezostacks P zu sorgen. Außerdem wären zur Erzeu¬ gung des für einen großen linearen Arbeitsbereich des Ventils benötigten Hubeε von ca. 0,1 bis 0,5 mm ein sehr langer Pie¬ zoaktor P erforderlich. In dem erfindungsgemäßen Einspritz¬ ventil ist deshalb ein aus der EP-A-477 400 bekannter hydrau-
lischer Hubtransformator mit integrierten adaptiven Toleranz¬ ausgleich zur Verstärkung des Aktorhubes eingebaut. Das Über¬ setzungsverhältnis des in Fig. 2 dargestellten Hubtransforma¬ tors ist hierbei in guter Näherung durch das Verhältnis η : = (Ap/An) der Querεchnittεfl chen A-^ und AJJ von Druckkolben DK und Hubkolben HK gegeben und läßt sich den gewünschten Ventilhüben xH = η»X*o β 100 μm (xD: Hub des Druckkolbens DK) in weiten Grenzen anpassen.In principle, it would be possible to transfer the stroke generated by the actuator P directly to the valve lifter VS. However, this construction would have a number of disadvantages. Because of the rigid connection between the drive element P and the valve tappet VS, it would be very difficult to ensure sufficient tightness of the valve in the event of temperature-related length changes and manufacturing-related tolerances of the components over the desired working temperature range and at the same time also for a sufficiently high preload of the piezo stack P. In addition, a very long piezo actuator P would be required to generate the stroke of approximately 0.1 to 0.5 mm required for a large linear working range of the valve. A hydraulic valve known from EP-A-477 400 is therefore contained in the injection valve according to the invention. built-in stroke transformer with integrated adaptive tolerance compensation to amplify the actuator stroke. The step-up ratio of the stroke transformer shown in FIG. 2 is given in a good approximation by the ratio η: = (Ap / An) of the cross-sectional areas A- ^ and AJJ of pressure piston DK and stroke piston HK and can be the desired valve strokes Adjust x H = η »X * o β 100 μm (x D : stroke of the pressure piston DK) within wide limits.
Im Vergleich zu einer rein mechanischen ObersetzungCompared to a purely mechanical translation
(Hebelsystem) erlaubt der hydraulische Hubtransformator einen sehr kompakten rotationssymmetrischen Aufbau, große Oberset¬ zungsverhältnisse und die Übertragung sehr großer Kräfte. Aufgrund der kleinen bewegten Massen weist er auch ein gutes dynamisches Verhalten auf. Ein solcher Antrieb ist bei Ver¬ wendung geeigneter Hydraulikflüssigkeiten FL äußerst be¬ triebssicher und weitgehend wartungsfrei. Zudem ermöglicht die hydraulische Kraftübertragung die Integration eines adap¬ tiven Toleranzausgleichs, der das System unanfällig macht ge- genüber den durch Temperatur, Druck, Vibrationen usw. hervor¬ gerufenen Drifterscheinungen.(Lever system), the hydraulic stroke transformer allows a very compact, rotationally symmetrical structure, large transmission ratios and the transmission of very large forces. Due to the small moving masses, it also exhibits good dynamic behavior. When using suitable hydraulic fluids FL, such a drive is extremely reliable and largely maintenance-free. In addition, the hydraulic power transmission enables the integration of an adaptive tolerance compensation, which makes the system insensitive to the drift phenomena caused by temperature, pressure, vibrations, etc.
Wie die Fig. 2 zeigt, läßt sich der mechanische Toleranzaus¬ gleich in einfacher Weise dadurch verwirklichen, daß der Hub- kolben HK in einer Spielpassung geführt und lediglich der Druckkolben DK mittels eines O-Ringes OR hermetisch dicht eingebaut wird. Der zwischen dem Hubkolben HK und der Zylin¬ derbohrung verbleibende Spalt SP stellt bei geeigneter Dimen¬ sionierung der Spaltlänge 1 und der Spaltbreite s dann einen großen Strömungswiderstand dar. Er läßt die durch thermische Ausdehnungen bzw. Kontraktionen der Hydraulikflüsεigkeit FL, des Gehäuses VG oder andere Bauteile hervorgerufenen Auε- gleichsvorgänge zwischen der Hydraulikflüssigkeit FL inner¬ halb und außerhalb der Hydraulikkammer KA zu, ohne die Funk- tionsweise des Ventilantriebes zu beeinträchtigen.
Aufgrund der während der Öffnungsdauer des Ventils auftreten¬ den Spaltverluste (Ausströmen von Hydraulikflüssigkeit FL aus der Kammer KA in das von der Membran M gebildete Ölreser- voir) , kann der Ventilstößel VS nicht beliebig lange statisch geöffnet gehalten werden. Dies wirkt sich in der Praxis al¬ lerdings nicht störend aus, da die maximalen Öffnungszeiten von Kfz-Kraftstoff-Einspritzventilen im Bereich von etwa 10 ms liegen. Außerdem läßt sich die maximale Öffnungszeit entsprechend den jeweiligen Anforderungen in einem weiten Bereich von wenigen Millisekunden bis hin zu einigen Minuten einstellen, indem man die Hubkolbenlänge 1, die Spaltbreite s, die Federkonstante der Schließfeder SF und die Viskosität der Hydraulikflüεεigkeit FL aufeinander abεtimmt.As shown in FIG. 2, the mechanical tolerance compensation can be achieved in a simple manner in that the lifting piston HK is guided in a clearance fit and only the pressure piston DK is hermetically sealed by means of an O-ring OR. The gap SP remaining between the reciprocating piston HK and the cylinder bore then, given suitable dimensioning of the gap length 1 and the gap width s, then represents a large flow resistance. It leaves the thermal expansion or contraction of the hydraulic fluid FL, the housing VG or others Component-induced compensatory processes between the hydraulic fluid FL inside and outside the hydraulic chamber KA without impairing the functioning of the valve drive. Due to the gap losses occurring during the opening period of the valve (hydraulic fluid FL flowing out of the chamber KA into the oil reservoir formed by the membrane M), the valve tappet VS cannot be kept statically open for any length of time. In practice, however, this does not have a disruptive effect, since the maximum opening times of motor vehicle fuel injection valves are in the range of approximately 10 ms. In addition, the maximum opening time can be set according to the respective requirements in a wide range from a few milliseconds to a few minutes by coordinating the reciprocating piston length 1, the gap width s, the spring constant of the closing spring SF and the viscosity of the hydraulic fluid FL.
Gasblasen in der Hydraulikflüssigkeit FL des Hubtransforma- torε würden die maximale Arbeitsfrequenz des Einspritzventils stark herabsetzen, da ein neuer Einspritzvorgang jeweils erst nach der vollständigen Auflösung der Gasblasen eingeleitet werden könnte. In dem erfindungsgemäßen Einspritzventil sind daher Maßnahmen zur Vermeidung der im allgemeinen nur beim Schließen des Ventils durch Zugkräfte in der Hydraulikflüs¬ sigkeit FL ausgelöεten Kavitationsblasen vorgesehen.Gas bubbles in the hydraulic fluid FL of the stroke transformer would greatly reduce the maximum working frequency of the injection valve, since a new injection process could only be initiated after the gas bubbles had completely dissolved. Measures are therefore provided in the injection valve according to the invention to avoid the cavitation bubbles which are generally only triggered by tensile forces in the hydraulic fluid FL when the valve is closed.
Durch Druckbeaufschlagung der Hydraulikflüssigkeit FL lasεen sich Kavitationsblasen in allen auftretenden Betriebszuεtän- den vollständig vermeiden, wobei je nach Anwendungsfall Drük- ke in der Größenordnung von 0,01 MPa bis 1000 MPa erforder¬ lich sind. Den Überdruck in der Hydraulikflüsεigkeit FL er¬ zeugt man vorteilhafterweiεe mit Hilfe der Kammer AK, die über den Anschluß AS mit einem Druckgasspeicher verbunden ist (s. Fig. 1). Alε Druckgase kommen insbesondere Inertgase wie z. B. Argon (Ar), Stickstoff (N2) oder chemisch wenig reakti¬ ve Gasgemiεche wie Kohlendioxyd (CO2) oder Fluorchlorkohlen- wasserstoffe (FCKWs) in Betracht. Die in der Kammer AK zwi- sehen dem Ventilstößel VS und dem Kammerboden angeordneteBy pressurizing the hydraulic fluid FL, cavitation bubbles can be completely avoided in all occurring operating states, pressures of the order of magnitude of 0.01 MPa to 1000 MPa being required depending on the application. The overpressure in the hydraulic fluid FL is advantageously generated with the aid of the chamber AK, which is connected to a compressed gas reservoir via the connection AS (see FIG. 1). Alε compressed gases come in particular inert gases such. B. argon (Ar), nitrogen (N2) or chemically less reactive Gasgemiεche such as carbon dioxide (CO2) or chlorofluorocarbons (CFCs) into consideration. The one located in the chamber AK between the valve tappet VS and the chamber bottom
Membran M stellt sicher, daß sich das Druckgas nicht in der
Hydraulikflüsεigkeit FL löst. Außerdem verhindert sie ein Auslaufen der Hydraulikflüssigkeit FL.Membrane M ensures that the compressed gas is not in the Hydraulic fluid FL dissolves. It also prevents the hydraulic fluid FL from leaking.
Bei ausreichender Dichtheit des Systems kann die Kammer AK auch unter Überdruck von der Gaszufuhr abgetrennt und der An¬ schluß AS dicht verschlossen werden. Die unter Oberdruck ste¬ hende Kammer AS übt dann zusammen mit der Membran M selbst die Funktion eines Gasdruckspeichers aus.If the system is sufficiently leakproof, the chamber AK can also be separated from the gas supply under excess pressure and the connection AS can be tightly closed. The chamber AS, which is under overpressure, then performs the function of a gas pressure accumulator together with the membrane M itself.
Es ist auch ohne weiteres möglich, die Kammer AK an den ohne¬ hin vorhandenen Druckölkreislauf des Motors anzuschließen. In diesem Fall kann die Membrane M unter Umständen auch entfal¬ len oder durch ein Partikelfilter ersetzt werden. Zum Aus¬ treiben von eventuell noch vorhandenen Gasblasen ist eε dann zweckmäßig, zusätzlich einen als Abfluß dienenden zweiten An¬ schluß in der Kammer AK vorzusehen und einen kontinuierlichen Ölstrom durch die Kammer AK zu leiten.It is also readily possible to connect the chamber AK to the pressure oil circuit of the engine, which is present. In this case, the membrane M can possibly also be omitted or replaced by a particle filter. In order to expel any gas bubbles that may still be present, it is then expedient to additionally provide a second connection serving as a drain in the chamber AK and to conduct a continuous oil flow through the chamber AK.
Eine Vereinfachung des Einspritzventils läßt sich durch den Anschluß der Kammer AK an die Kraftstoff-Niederdruckversor¬ gung erreichen. Bei diesem in Fig. 3 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist keine Stößeldichtung SD erforderlich. Au¬ ßerdem entfällt die separate KraftstoffZuführung Z.The injection valve can be simplified by connecting the chamber AK to the low-pressure fuel supply. In this embodiment shown in FIG. 3, no tappet seal SD is required. In addition, there is no separate fuel supply Z.
Die Anordnung eines kompressiblen Körpers (Gasdruckspeicher) in der Kammer AK kommt dann in Betracht, wenn diese vollstän¬ dig mit einem flüssigen Druckmedium (Kraftstoff, Öl) gefüllt ist. Durch diese Maßnahme verbessert sich das dynamische Ver¬ halten des Ventils, da die vom Hubkolben HK verdrängte Flüε- εigkeit lediglich eine geringfügige Kompreεεion deε Gas¬ druckspeichers bewirkt und nicht zu hohe Gegendrücke in der Hydraulikflüssigkeit FL bzw. Gegenkräfte auf den Hubkolben HK erzeugt. Als Gaεdruckspeicher eignen sich insbesondere ge- schlossenzellige, öl-, kraftstoff- und temperaturbeständige Schaumstoffe auf Polyurethan-, Polyethan-, Polyester-, Natur¬ kautschuk-, Chlorbutadien-, Vinyl-, Polyvinylchlorid-, Polyi- mid-Basis oder Verbundschaumεtoffe aus diesen Komponenten εo-
wie Gummiblasen. Es ist auch möglich, den Gasdruckspeicher durch eine in der Wand der Kammer AK integrierte federbela¬ stete Membran zu realisieren.The arrangement of a compressible body (gas pressure accumulator) in the chamber AK comes into consideration when the latter is completely filled with a liquid pressure medium (fuel, oil). This measure improves the dynamic behavior of the valve, since the liquid displaced by the reciprocating piston HK only causes a slight compression of the gas pressure accumulator and does not generate excessive back pressures in the hydraulic fluid FL or counterforces on the reciprocating piston HK. Closed-cell, oil, fuel and temperature-resistant foams based on polyurethane, polyethane, polyester, natural rubber, chlorobutadiene, vinyl, polyvinyl chloride, polyimide or composite foams made from these are particularly suitable as gas pressure accumulators Components εo- like rubber bubbles. It is also possible to implement the gas pressure accumulator by means of a spring-loaded membrane integrated in the wall of the chamber AK.
Abhängig von der Höhe deε in der Kammer AK erzeugten Über¬ drucks kann die Tellerfeder TF unter Umständen entfallen bzw. schwächer dimensioniert werden, da die Kammerflüssigkeit be¬ reits die Rückführung des Druckkolbens DK in die Ausgangslage bewirkt und den Aktor P unter eine mechanische Vorspannung setzt.Depending on the height of the overpressure generated in the chamber AK, the plate spring TF can be omitted or dimensioned weaker, since the chamber liquid already causes the pressure piston DK to return to the starting position and places the actuator P under a mechanical pretension .
Eine deutliche Verringerung der Masse des Druckkolbens DK läßt sich durch eine Verlagerung der Tellerfeder TF in die Hydraulikkammer KA erreichen (s. Fig. 4) . Um einen Flüεεig- keitεaustausch zwischen den durch die Tellerfeder TF ge¬ trennten Kammerbereichen zu ermöglichen, müssen Ausgleichε- kanäle oder Bohrungen an den Auflageflächen der Tellerfeder TF am Kammerboden oder am Druckkolben DK vorhanden sein. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine durchbohrte Tel- lerfeder TF zu verwenden.A significant reduction in the mass of the pressure piston DK can be achieved by moving the plate spring TF into the hydraulic chamber KA (see FIG. 4). In order to enable fluid exchange between the chamber areas separated by the plate spring TF, compensation channels or bores must be provided on the bearing surfaces of the plate spring TF on the chamber bottom or on the pressure piston DK. Of course, it is also possible to use a pierced plate spring TF.
Die vorgeschlagenen konstruktiven Maßnahmen stellen erhöhte Anforderungen an die Axialsymmetrie der einzelnen Ventilkom¬ ponenten, da es ansonεten zu einer Klemmung der Kolben DK, HK kommen kann. Dieε gilt im beεonderen Maße für den mehrfach geführten Stößel VS deε in Fig. 1 dargeεtellten Einεpritz- ventilε. Derartige Effekte lassen sich aber weitgehend ver¬ meiden, wenn man Kolben mit konvex gekrümmten Seitenflächen anstelle von zylindrischen Kolben verwendet (s. Fig. 5). Dieεe Maßnahme gewähr1eiεtet, daß auch größere Dezentrierun- gen der bewegten Komponenten in Bezug auf die Gehäusebohrun¬ gen und Führungen die Funktionsweise des Ventils nicht be¬ einträchtigen.The proposed design measures place increased demands on the axial symmetry of the individual valve components, since otherwise the pistons DK, HK may become jammed. This applies in particular to the multiple plunger VS of the injection valve shown in FIG. 1. Such effects can largely be avoided if pistons with convexly curved side surfaces are used instead of cylindrical pistons (see FIG. 5). This measure ensures that even larger decentrations of the moving components with respect to the housing bores and guides do not impair the functioning of the valve.
Eine wesentliche Komponente der in Fig. 6 schematiεch darge¬ εtellten Druckεtoß-Einεpritzanlage iεt daε Abεperrventil AV, dessen durch ein Antriebselement geεteuerte Öffnung den Ein-
spritzvorgang einleitet. Hierdurch wird der von der Druckver- εorgungεeinheit DV über die Rohrleitung SG aus dem Vorratsbe¬ hälter KR angesaugte Kraftεtoff K in der Schwungleitung SL beschleunigt, um nach dem Durchlaufen des Absperrventils AV über die Drosεel DR und die Rohrleitung RL wieder in den Vor¬ ratsbehälter KR zurückzuströmen. Das schnelle Schließen deε Abεperrventilε AV hat zur Folge, daß εich ein von der momen- tanten Strömungεgeεchwindigkeit deε Kraftstoffs K in der Schwungleitung SL abhängiger Druckstoß aufbaut, welcher sich über die Einεpritzleitung EL zur Einεpritzdüse ED fortpflanzt und bei Überschreitung des Schließdruckes der federbelasteten Ventilnadel zum Abspritzen von Kraftstoff K führt. Der soge¬ nannte Schwingungstilger ST dient der Unterdrückung uner¬ wünschter Reflexionsdruckwellen.An essential component of the pressure-injection injection system shown schematically in FIG. 6 is the shut-off valve AV, the opening of which is controlled by a drive element. injection process initiates. As a result, the fuel K sucked from the storage tank KR by the pressure supply unit DV via the pipeline SG is accelerated in the flywheel line SL in order to return to the storage tank KR after passing through the shut-off valve AV via the throttle DR and the pipeline RL to flow back. The rapid closing of the shut-off valve AV has the result that a pressure surge dependent on the momentary flow velocity of the fuel K in the flywheel line SL builds up, which propagates via the injection line EL to the injection nozzle ED and, when the closing pressure of the spring-loaded valve needle is exceeded, for spraying of fuel K leads. The so-called vibration damper ST serves to suppress undesired reflection pressure waves.
Das in Fig. 7 dargestellte Abεperrventil der Druckstoß-Ein¬ spritzanlage besteht im wesentlichen aus dem in Form eines Durchflußrohres ausgebildeten Ventilkörper VG, einem steuer¬ bar verschließbaren Abflußkanal R und weiteren Komponenten, deren Aufbau und Wirkungsweiεe bereitε anhand der Fig. 1 biε 5 beschrieben wurden. So kann der Ventilteller VT durch elek¬ trische Ansteuerung des Piezoaktors P unter Vermittlung des hydrauliεchen Hubtransformators und des am Hubkolben HK befe¬ stigten Stößels VS vom Ventilεitz VD abgehoben und der* mit der Kammer AK verbundene Abflußkanal R freigegeben werden. Daε Absperrventil gestattet ein sehr schnelleε Verεchließen des Abflußkanals R, wobei die Verschlußzeiten im Bereich von Bruchteilen einer Millisekunde liegen. Als Folge der εchlag- artigen Verzögerung deε Kraftεtoffε entεteht ein Druckεtoß DS, der sich mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet und den Ventilkörper VG in Richtung der Einspritzdüse ED verläßt.The shut-off valve of the pressure surge injection system shown in FIG. 7 essentially consists of the valve body VG in the form of a flow tube, a controllable closable drainage channel R and other components, the structure and mode of operation of which are already described with reference to FIGS. 1 to 5 were. Thus, the valve disk VT, by elek¬ tric actuation of the piezo actuator P through the intermediary of hydrauliεchen stroke transformer and befe¬ stigten the reciprocating plunger HK VS from Ventilεitz VD lifted and connected the * with the chamber AK spillway R are released. The shut-off valve allows the drain channel R to be closed very quickly, the closing times being in the range of fractions of a millisecond. As a result of the sudden deceleration of the fuel, there is a pressure surge DS, which propagates at the speed of sound and leaves the valve body VG in the direction of the injection nozzle ED.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungεform eineε Ab¬ εperrventilε iεt der Kanal R für den Kraftεtoffabfluß von der mit einem unter Druck stehenden Hydrauliköl gefüllten Kammer AK mittels einer O-Ring-gedichteten Stößeldurchführung SD vollständig getrennt. In diesem Fall beεitzt die Kammer AK
einen separaten Anschluß AS für eine externe Öldruckversor¬ gung, beispielεweise des Kfz-eigenen Ölεchmierεyεtems. Auf dieεe Weise lassen sich Leckverluste der Stößeldurchführung und der Druckkolbendichtung OR ausgleichen. Außerdem kann auf eine Abdichtung (Membran M) zwischen der Hydraulikkammer KA und dem Hubtranεformator verzichtet werden.In the embodiment of a shut-off valve shown in FIG. 8, the channel R for the fuel outflow is completely separated from the chamber AK filled with a pressurized hydraulic oil by means of an O-ring-sealed tappet bushing SD. In this case the chamber has AK a separate connection AS for an external oil pressure supply, for example the vehicle's own oil lubrication system. In this way, leakage losses in the tappet bushing and the pressure piston seal OR can be compensated for. In addition, a seal (membrane M) between the hydraulic chamber KA and the lifting transformer can be dispensed with.
Die Erfindung ist selbstverεtändlich nicht auf die beschrie¬ benen Ausführungεbeiεpiele beεchränkt. So kann man anεtelle eineε piezoelektrischen Aktors auch elektrostriktive oder ma- gnetoεtriktive Aktoren alε Antriebεelemente verwenden. Alle beschriebenen Ausführungsformen besitzen einen rotations- bzw. axialεymmetriεchen Aufbau. Hiervon kann εelbεtverεtänd- lich auch abgewichen werden, indem man den Hubtranεformator auε räumlich verteilten und über Flüssigkeitsleitungen mit¬ einander verbundenen Druckkammern aufbaut. Hierbei muß aller¬ dings ein Verlust an Funktionalität in Kauf genommen werden.
The invention is, of course, not limited to the exemplary embodiments described. Thus, instead of a piezoelectric actuator, it is also possible to use electrostrictive or magneto-restrictive actuators as drive elements. All of the described embodiments have a rotationally or axially symmetrical structure. Of course, this can of course also be deviated by constructing the lifting transformer spatially distributed and connected to one another via liquid lines pressure chambers. In this case, however, a loss of functionality must be accepted.
Claims
1. Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer in einem Ge¬ häuse vorhandenen Druchtrittsöffnung g e k e n n z e i c h n e t d u r c h , eine von einer ersten Bohrung und einem in der ersten Boh¬ rung verschiebbar angeordneten ersten Kolben (DK) gebil¬ dete erste Gehäusekammer (KA) , wobei die erste Gehäusekam¬ mer (KA) mit einer Hydraulikflüssigkeit (FL) gefüllt ist, - ein auf den gedichtet eingebauten ersten Kolben (DK) wir¬ kendes Antriebselernent (P) , eine mit einem unter Überdruck stehenden Medium gefüllte zweite Gehäusekammer (AK) , eine die erste und die zweite Gehäusekammer (KA, AK) ver- bindende zweite Bohrung, einen in der zweiten Bohrung verschiebbar angeordneten zweiten Kolben (HK) , dessen Querschnittstl che kleiner ist als die entsprechende Querschnittstlache des ersten Kol¬ bens (DK) und - ein Stößelelement (VS) , daε eine durch das Antriebselement (P) und den ersten Kolben (GK) hervorgerufene Verschiebung des zweiten Kolbens (HK) auf ein Rückstellelement (SF) und eine der Durchtrittsöffnung zugeorndetes Schließelement (VT) überträgt.1. Device for opening and closing a passage opening present in a housing, characterized by a first housing chamber (KA) formed by a first bore and a first piston (DK) slidably arranged in the first bore, the first housing chamber ¬ mer (KA) is filled with a hydraulic fluid (FL), - a driving element (P) acting on the sealed-in first piston (DK), a second housing chamber (AK) filled with a medium under pressure, one the first and the second housing chamber (KA, AK) connecting a second bore, a second piston (HK) displaceably arranged in the second bore, the cross-sectional area of which is smaller than the corresponding cross-sectional area of the first piston (DK) and a plunger element ( VS), that a displacement of the second piston (HK) caused by the drive element (P) and the first piston (GK) to a rear position llelement (SF) and a closing element (VT) assigned to the passage opening.
2. Vorrichtung nach Anεpruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gehäuεekammern (KA, AK) , die Kolben (DK, HK) und die zweite Bohrung jeweils einen axialsymmetrischen Aufbau beεit- zen.2. Device according to claim 1, so that the housing chambers (KA, AK), the pistons (DK, HK) and the second bore each have an axially symmetrical structure.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen die erste und die zweite Gehäusekammer (KA, AK) verbin- denden Spalt (SP) oder Kanal.3. Device according to claim 1 or 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a gap (SP) or channel connecting the first and the second housing chamber (KA, AK).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 biε 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein auf der antriebεseitigen Wandung der zweiten Gehäusekam¬ mer (AK) aufliegendes Dichtelement (M) .4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized by a sealing element (M) resting on the wall of the second housing chamber (AK) on the drive side.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Membran (M) als Dichtelement .5. The device according to claim 4, a membrane (M) as a sealing element.
6. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß daε unter Überdruck εtehende Medium ein Gaε oder eine Flüssigkeit ist.6. Device according to one of the claims 1 to 4, so that the medium that is under overpressure is a gas or a liquid.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die unter Überdruck stehende Flüsεigkeit ein Hydrauliköl oder ein Kraftεtoff iεt.7. The device according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the pressurized liquid is a hydraulic oil or a Kraftεtoff.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Gehäusekammer (AK) einen Anschluß (AS) zur Zu¬ führung des unter Oberdruck stehenden Mediums und die Durch¬ trittsöffnung aufweist.8. Device according to one of claims 1 to 6, so that the second housing chamber (AK) has a connection (AS) for supplying the medium under pressure and the passage opening.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine in der zweiten Gehäuεekammer (AK) angeordneten Druck- εpeicher.9. Device according to one of claims 1 to 8, a pressure in the second housing chamber (AK) arranged in the second housing chamber (AK).
10. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetoεtrik- tiven Aktor (P) als Antriebεelement .10. Device according to one of the claims 1 to 9, a piezoelectric, electrostrictive or magnetoεtrictive actuator (P) as drive element.
11. Vorrichtung nach Anεpruch 10, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein aus einer Kugelscheiben-/Kegelpfannenanordnung bestehen- deε Aktorlager (PL) .11. The device according to claim 10, characterized by an actuator bearing (PL) consisting of a spherical disk / conical socket arrangement.
12. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine auf das Antriebselement (P) und/oder den ersten Kolben (DK) wirkendes Federelement (TF) .12. Device according to one of the claims 1 to 11, g e k e n n e e i c h n e t d u r c h a spring element (TF) acting on the drive element (P) and / or the first piston (DK).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federelement (TF) in der ersten Gehäusekammer (KA) angeordnet ist.13. The apparatus of claim 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the spring element (TF) is arranged in the first housing chamber (KA).
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Tellerfeder (TF) .14. The apparatus of claim 12 or 13, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a disc spring (TF).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Durchtrittsöffnung mit einem Zu- oder -Abflußkanal (R) für eine Flüsεigkeit verbunden ist.15. Device according to one of claims 1 to 14, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that the passage opening is connected to an inflow or outflow channel (R) for a liquid.
16. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Kraftstoff-Einεpritzventil.16. Use of a device according to one of claims 1 to 15 as a fuel injection valve.
17. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Absperrventil in einer Druckεtoß-Einεpritzanlage. 17. Use of a device according to one of claims 1 to 15 as a shut-off valve in a Druckεtoß injection system.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934306072 DE4306072C2 (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Device for opening and closing a passage opening in a housing |
DEP4306072.2 | 1993-02-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO1994019598A1 true WO1994019598A1 (en) | 1994-09-01 |
Family
ID=6481471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/DE1994/000213 WO1994019598A1 (en) | 1993-02-26 | 1994-02-28 | Device for opening and closing a through-hole in a housing |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4306072C2 (en) |
WO (1) | WO1994019598A1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19708304A1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-10 | Siemens Ag | Device for transferring movement for fuel injection valve in motor vehicle engine |
US5884848A (en) * | 1997-05-09 | 1999-03-23 | Cummins Engine Company, Inc. | Fuel injector with piezoelectric and hydraulically actuated needle valve |
US5979803A (en) * | 1997-05-09 | 1999-11-09 | Cummins Engine Company | Fuel injector with pressure balanced needle valve |
DE19906467A1 (en) * | 1999-02-16 | 2000-08-24 | Bosch Gmbh Robert | Injector with piezo multilayer actuator in particular for common rail diesel injection system |
EP0947690A3 (en) * | 1998-03-28 | 2002-06-12 | Robert Bosch Gmbh | Fluid control valve |
WO2003031798A2 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Actuator unit comprising at least two actuator elements |
US6585171B1 (en) * | 1998-09-23 | 2003-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve |
US6722579B1 (en) * | 1999-08-25 | 2004-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve |
DE102005046949B3 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Fuel dosing valve e.g. piezo-injection valve, for use in motor vehicle, has hydraulic clearance-compensation unit arranged at front side of actuator, which is mounted in area that forms part of installation space filled with gas |
CN106555928A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-05 | 双馀实业有限公司 | Gas receiver and its pressure relief device |
Families Citing this family (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19515774C2 (en) * | 1995-04-28 | 1999-04-01 | Ficht Gmbh & Co Kg | Fuel injection device for internal combustion engines |
US5779149A (en) * | 1996-07-02 | 1998-07-14 | Siemens Automotive Corporation | Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke |
FR2751702B1 (en) * | 1996-07-24 | 1998-09-04 | Renault | FUEL INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
DE19709795A1 (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for internal combustion engines |
DE19716226C2 (en) * | 1997-04-18 | 1999-04-22 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for internal combustion engines |
DE19727992C2 (en) * | 1997-07-01 | 1999-05-20 | Siemens Ag | Compensation element for compensation of temperature-related changes in length of electromechanical control systems |
EP0923672B1 (en) * | 1997-07-02 | 2003-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Valve for regulating liquid flow |
DE19807903C2 (en) * | 1998-02-25 | 2001-11-29 | Siemens Ag | Power transmission device and method |
US6019346A (en) * | 1998-03-06 | 2000-02-01 | Miller; Kenneth L. | Piezo-actuated high response valve |
DE19818475C2 (en) * | 1998-04-24 | 2001-05-31 | Siemens Ag | Fluid seal assembly and method of sealing |
DE19838862A1 (en) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Siemens Ag | Rapid mixing injection valve for internal combustion engine |
DE19839125C1 (en) * | 1998-08-27 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Device and method for dosing fluid |
DE19843535A1 (en) | 1998-09-23 | 2000-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
DE19843534A1 (en) * | 1998-09-23 | 2000-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
DE19844163C1 (en) * | 1998-09-25 | 2000-01-05 | Ficht Gmbh & Co Kg | Dosed pumping method for fuel, lubrication oil, alcohol or water |
DE19849933C2 (en) * | 1998-10-29 | 2000-09-28 | Siemens Ag | Actuating arrangement, in particular for the mechanical control of an injection valve of an internal combustion engine |
DE19854506C1 (en) * | 1998-11-25 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Dosing device with temperature compensation especially for vehicle fuel injection |
DE19858085C1 (en) * | 1998-12-16 | 2000-03-30 | Siemens Ag | Control drive for fuel injector for internal combustion engine |
DE19858758C1 (en) * | 1998-12-18 | 2000-09-07 | Siemens Ag | Stroke transmission device and method |
DE50010902D1 (en) | 1999-04-20 | 2005-09-15 | Siemens Ag | fluid metering |
DE19921242C1 (en) | 1999-05-07 | 2000-10-26 | Siemens Ag | Method of positioning control drive in common rail fuel injector for motor vehicle internal combustion engine |
DE19939477A1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-22 | Bosch Gmbh Robert | Valve for controlling liquids |
DE19940055C1 (en) * | 1999-08-24 | 2001-04-05 | Siemens Ag | Dosing valve |
DE19940054C2 (en) * | 1999-08-24 | 2003-11-27 | Siemens Ag | Dosing valve for a pressurized fluid |
DE19940056A1 (en) | 1999-08-24 | 2001-03-22 | Siemens Ag | Dosing device and method for dosing |
DE19942816A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-22 | Daimler Chrysler Ag | Injection valve has hydraulic conversion unit with hollow volume bounded by larger area membrane associated with control element and smaller area one associated with valve element |
DE19950760A1 (en) | 1999-10-21 | 2001-04-26 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve esp. for fuel injection systems of IC engines with piezo-electric or magneto-strictive actuator and valve closing body operable by valve needle working with valve |
DE10004810A1 (en) * | 2000-02-04 | 2001-08-16 | Bosch Gmbh Robert | Hydraulic stroke translation system |
US6345771B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-02-12 | Siemens Automotive Corporation | Multiple stack piezoelectric actuator for a fuel injector |
US6400066B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-06-04 | Siemens Automotive Corporation | Electronic compensator for a piezoelectric actuator |
DE10113560A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Injection valve, especially for internal combustion engine, has control gradient of control exerted by valve control unit on piezoelectric actuator dependent on fluid feed pressure |
DE10123173A1 (en) * | 2001-05-12 | 2002-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Liquid control valve, especially fuel injection valve, has piezoactuator, actuator stroke converter membrane that seals piezoactuator against control valve, temperature compensator |
US6499471B2 (en) | 2001-06-01 | 2002-12-31 | Siemens Automotive Corporation | Hydraulic compensator for a piezoelectrical fuel injector |
DE10137210B4 (en) * | 2001-07-30 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
DE10140799A1 (en) * | 2001-08-20 | 2003-03-06 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
US6766965B2 (en) | 2001-08-31 | 2004-07-27 | Siemens Automotive Corporation | Twin tube hydraulic compensator for a fuel injector |
DE10147483B4 (en) * | 2001-09-26 | 2005-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Valve for controlling fluids |
DE10155229B4 (en) * | 2001-11-09 | 2004-07-15 | Robert Bosch Gmbh | Valve for controlling liquids |
DE10203655A1 (en) * | 2002-01-30 | 2004-01-22 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
EP1511932B1 (en) | 2002-04-04 | 2006-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Injection valve |
JP4288182B2 (en) | 2002-04-22 | 2009-07-01 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Metering device for fluids, especially injection valves for automobiles |
DE10232193A1 (en) | 2002-07-16 | 2004-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
CA2406883C (en) * | 2002-10-09 | 2004-02-24 | Westport Research Inc. | Directly actuated gaseous fuel injection valve with a movable nozzle |
DE10307816A1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-09-02 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
DE10321693A1 (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve for fuel drive engines, where a coupling chamber of a coupler is at least partly filled with gas |
EP1639256A1 (en) * | 2003-07-01 | 2006-03-29 | Ganser-Hydromag Ag | Fuel injection valve for combustion engines |
DE10332874A1 (en) * | 2003-07-19 | 2005-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulic coupler and fuel injector |
DE10358723A1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-07-07 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
DE602005005242T2 (en) | 2004-04-26 | 2009-04-02 | Isuzu Motors Ltd. | Length compensation element and this containing fuel injection valve |
EP2500550A1 (en) | 2011-03-16 | 2012-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Stroke transmitter for gas turbine |
CN102553754A (en) * | 2012-01-13 | 2012-07-11 | 吉林大学 | Piezoelectric-gas mixture control type fluid jet device |
AT517391B1 (en) * | 2015-07-03 | 2018-11-15 | Sonderhoff Eng Gmbh | valve means |
DE102015014350B4 (en) * | 2015-11-05 | 2017-06-14 | L'orange Gmbh | Pressurized injector |
DE102015014349B4 (en) * | 2015-11-05 | 2017-06-14 | L'orange Gmbh | Pressure-actuated injector |
DE102019111122A1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Voith Patent Gmbh | Injector nozzle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3995813A (en) * | 1974-09-13 | 1976-12-07 | Bart Hans U | Piezoelectric fuel injector valve |
JPS59206671A (en) * | 1983-05-11 | 1984-11-22 | Nippon Soken Inc | Control valve apparatus having electrostriction element |
US4858439A (en) * | 1987-03-03 | 1989-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for varying a stroke |
GB2228769A (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-05 | Volkswagen Ag | Metering valve |
EP0477400A1 (en) * | 1990-09-25 | 1992-04-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for compensating the tolerance in the lift direction of the displacement transformer of a piezoelectric actuator |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4716863A (en) * | 1985-11-15 | 1988-01-05 | Pruzan Daniel A | Internal combustion engine valve actuation system |
JPH086571B2 (en) * | 1989-09-08 | 1996-01-24 | 本田技研工業株式会社 | Valve train for internal combustion engine |
-
1993
- 1993-02-26 DE DE19934306072 patent/DE4306072C2/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-28 WO PCT/DE1994/000213 patent/WO1994019598A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3995813A (en) * | 1974-09-13 | 1976-12-07 | Bart Hans U | Piezoelectric fuel injector valve |
JPS59206671A (en) * | 1983-05-11 | 1984-11-22 | Nippon Soken Inc | Control valve apparatus having electrostriction element |
US4858439A (en) * | 1987-03-03 | 1989-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for varying a stroke |
GB2228769A (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-05 | Volkswagen Ag | Metering valve |
EP0477400A1 (en) * | 1990-09-25 | 1992-04-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for compensating the tolerance in the lift direction of the displacement transformer of a piezoelectric actuator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 77 (M - 369)<1800> 6 April 1985 (1985-04-06) * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19708304A1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-10 | Siemens Ag | Device for transferring movement for fuel injection valve in motor vehicle engine |
DE19708304C2 (en) * | 1997-02-28 | 1999-09-30 | Siemens Ag | Movement transmission device and injection valve with a movement transmission device |
US5884848A (en) * | 1997-05-09 | 1999-03-23 | Cummins Engine Company, Inc. | Fuel injector with piezoelectric and hydraulically actuated needle valve |
US5979803A (en) * | 1997-05-09 | 1999-11-09 | Cummins Engine Company | Fuel injector with pressure balanced needle valve |
EP0947690A3 (en) * | 1998-03-28 | 2002-06-12 | Robert Bosch Gmbh | Fluid control valve |
US6585171B1 (en) * | 1998-09-23 | 2003-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve |
WO2000049286A1 (en) | 1999-02-16 | 2000-08-24 | Robert Bosch Gmbh | Injector with a multilayer piezoelectric actuator |
DE19906467A1 (en) * | 1999-02-16 | 2000-08-24 | Bosch Gmbh Robert | Injector with piezo multilayer actuator in particular for common rail diesel injection system |
US6722579B1 (en) * | 1999-08-25 | 2004-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve |
WO2003031798A2 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Actuator unit comprising at least two actuator elements |
WO2003031798A3 (en) * | 2001-10-02 | 2003-10-30 | Siemens Ag | Actuator unit comprising at least two actuator elements |
DE102005046949B3 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Fuel dosing valve e.g. piezo-injection valve, for use in motor vehicle, has hydraulic clearance-compensation unit arranged at front side of actuator, which is mounted in area that forms part of installation space filled with gas |
CN106555928A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-05 | 双馀实业有限公司 | Gas receiver and its pressure relief device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4306072C2 (en) | 1994-12-08 |
DE4306072A1 (en) | 1994-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO1994019598A1 (en) | Device for opening and closing a through-hole in a housing | |
EP0828936B1 (en) | Injection valve | |
DE60207239T2 (en) | DIRECTLY ACTUATED INJECTION VALVE | |
EP1693564B1 (en) | Fuel injector with direct needle control for an internal combustion engine | |
DE10145620B4 (en) | Valve for controlling fluids | |
DE19839125C1 (en) | Device and method for dosing fluid | |
DE112010001987T5 (en) | Piezoelectric direct acting fuel injector with hydraulic connection | |
DE19946838C1 (en) | Fluid control valve e.g. fuel injection valve for IC engine, has piezoelectric unit coupled to sliding valve element via lever arm setting element for length tolerance compensation | |
EP2414662B1 (en) | Hydraulic stroke transmitter or amplifier | |
DE19946827C1 (en) | Valve for controlling liquids | |
EP1370750A2 (en) | Hydraulic actuator for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine | |
EP1342005A1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engines | |
DE102005042786B4 (en) | Fuel injector with hermetically sealed hydraulic system | |
EP1378657B1 (en) | Fuel injector | |
EP1402174A1 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
EP1682769A1 (en) | Fuel injector with a multipart, directly controlled injection valve element | |
DE10157886B4 (en) | Fuel injection unit of an internal combustion engine | |
EP1276983B1 (en) | Valve for controlling liquids | |
EP1519034B1 (en) | Fuel injection valve | |
DE19946842C2 (en) | high pressure pump | |
DE19857338C1 (en) | Dosing arrangement for direct fuel injector | |
EP1620645B1 (en) | Fuel injection valve free of loss | |
WO2005050001A1 (en) | Fuel-injection valve | |
EP1406006B1 (en) | Fuel injection valve | |
EP1424492A2 (en) | Valve for control of fluids with a nozzle and a control valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
|
AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
|
DFPE | Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101) | ||
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |