WO2013131691A1 - Ventil zum zumessen eines fluids - Google Patents

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WO2013131691A1
WO2013131691A1 PCT/EP2013/051803 EP2013051803W WO2013131691A1 WO 2013131691 A1 WO2013131691 A1 WO 2013131691A1 EP 2013051803 W EP2013051803 W EP 2013051803W WO 2013131691 A1 WO2013131691 A1 WO 2013131691A1
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valve
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fluid
valve according
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PCT/EP2013/051803
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Michael Mayer
Pablo Antonio NAPAL JIMENEZ
Michael Fischer
Andrej Elsinger
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2200/31Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations

Definitions

  • the invention is based on a valve for metering a fluid, in particular for injecting fuel in a fuel injection system of internal combustion engines, according to the preamble of claim 1.
  • a known valve for metering a fluid (DE 10 2009 026 532 A1) has an inlet for the fluid accommodated in a connection piece, an orifice formed in a valve body for metering a metered quantity of fluid by means of a piezoelectric actuator closing and releasing the metering opening a valve closing spring controlled valve needle and a leading from the inlet to the orifice,
  • a valve housing Coaxially with the valve housing, an elongate sleeve extends between the connection piece and the valve body.
  • the sleeve is fastened to the connection piece and the valve body with its two sleeve ends and accommodates a valve assembly consisting of the piezoelectric actuator and a hydraulic coupler.
  • the annular gap remaining between the sleeve and the valve housing constitutes the hollow-cylindrical flow channel for the fluid, so that the inner channel wall of the flow channel is formed by the sleeve and the outer channel wall of the flow channel by the valve housing.
  • a valve chamber In the valve body of the orifice is a valve chamber
  • valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that by dividing the flow channel into several
  • Flow connection between the successive channel sections in the flow direction-related hydraulic resonances can be influenced so that an excitation critical, installation-based Strukurmoden no longer occurs, so hydraulic resonances in the critical frequency range of typically 3 kHz can no longer arise.
  • the subdivision of the flow channel and the production of the flow connection between the channel sections is realized in that at least one channel location in the flow channel, a ring with an annular gap and one of the radial channel width corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension is inserted into the flow channel ,
  • a ring advantageously has one rectangular or circular cross section and is made of a band or wire with a rectangular or circular cross section.
  • the ring is fixed in the flow channel, which is preferably done by positive immersion of the ring in at least one annular groove which is incorporated in the inner and / or outer channel wall of the flow channel.
  • the rings are aligned so that their annular gaps are rotated against each other in the circumferential direction, preferably by 180 °.
  • This constructive arrangement of the rings has the advantage that between two successive channel sections, an intermediate volume of the fluid is generated.
  • the subdivision of the flow channel and the flow connection between the generated channel sections is realized in that at least one point in the
  • Flow channel is made a cross-sectional constriction.
  • Cross-sectional constriction is advantageously achieved by protruding from at least one of the two channel walls of the flow channel, a circumferential on the channel wall nose into the flow channel, which is preferably made by a recess incorporated in the channel wall.
  • a circumferential constriction of the flow cross section of the flow channel has the advantage that, depending on the fluid pressure, the cross section of the constriction changes, namely increases with increasing pressure.
  • the cross section of the constriction changes, namely increases with increasing pressure.
  • the operating points with high pressure are generally not critical for noise generation and need no anyway
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a valve for metering a fluid
  • FIG. 2 is an enlarged view of section A in FIG. 1,
  • FIG. 3 is an enlarged view of the detail A according to a second embodiment with an in-flow channel ring with a rectangular ring cross section,
  • FIG. 4 shows a perspective view of the ring in FIG. 3,
  • FIG. 5 is an enlarged view of the detail A in Figure 1 according to a third embodiment with an in-flow channel ring with a circular ring cross section,
  • FIG. 6 shows a perspective view of the ring according to FIG. 5
  • Figure 7 is an enlarged view of the detail A in Figure 1 according to a fourth embodiment with two at a short distance from each other in the
  • FIG. 8 shows a perspective view of the two rings according to FIG. 7.
  • FIG. 1 in longitudinal section valve for metering a fluid is preferably used as an injection valve for injecting fuel in a fuel injection system of internal combustion engines, wherein
  • the fuel is injected into the combustion cylinder of the internal combustion engine.
  • the valve has an inlet 1 1 for the fluid, a
  • the flow channel 13 has an outer channel wall 13 a, which is formed by a tubular valve housing 14, and an inner channel wall 13 b, which is formed by a valve housing 14 concentrically arranged sleeve 15.
  • the valve housing 14 is closed fluid-tight at one end face of a connector 16 and at its other end face of a valve body.
  • the connecting piece 16 contains the inlet 1 1 while the metering opening 17 is formed in the valve body 17.
  • the sleeve 15 is with its one sleeve end to the connector 16 and with its other
  • valve assembly which consists of a kardanisch on the connector 16 mounted hydraulic coupler 18, a connected to the coupler 18 piezoelectric or magnetostrictive actuator 19 and a valve body 17 is supported valve closing spring 20.
  • valve 21 which is guided axially displaceably in the valve body 17 and controls the metering opening 12 with a closing head 22 which cooperates with a valve seat 23 surrounding the metering opening 12.
  • the actuator 19 is connected via a contact bridge 24 with an electrical
  • Connector 25 is connected and lifts when energized the closing head 22 of the valve needle 21 against the restoring force of the valve closing spring 20 from the valve seat 23 to the outside.
  • the valve-closing spring 20 which is tensioned when the orifice 12 is opened via the valve needle 21, pushes the closing head 22 back onto the valve seat 23, so that the orifice 12 is closed.
  • the connection of the flow channel 13 and the metering opening 12 is within the valve body 17 by one of the metering opening 12 upstream valve chamber 26 and one of the flow channel 13 for
  • Connecting bore 33 is connected to the inlet 1 1.
  • the flow channel 13 is annular
  • Channel sections 131, 132 divided and made a flow connection for the fluid between the channel sections 131, 132.
  • the subdivision of the flow channel 13 in the divider ratio is 1: 1. But according to a desired frequency shift can also others Division ratios and the subdivision of the flow channel 13 may be required in more than two channel sections.
  • the subdivision of the flow channel 13 into two or more channel sections and the production of the flow connection between the channel sections can be realized at one or more channel locations in various ways.
  • a cross-sectional constriction of the annular cross-section of the flow channel 13 is made at a channel location in the flow channel 13.
  • annular recess 28 is impressed, which results in a projecting into the flow channel 13, on the channel wall 13a circumferential nose 29.
  • the same nose 29 may alternatively be formed on the sleeve 15 formed by the inner
  • Channel wall 13b be present.
  • the arrangement of a respective nose 29 on the inner channel wall 13b and on the outer channel wall 13a is possible, wherein the lugs 29 are opposite to each other or may be offset from each other at a short distance.
  • the width of the nose 29 seen in the axial direction can be adjusted according to the degree of desired throttling.
  • Widths are 1 -10 mm.
  • the remaining in the radial direction width of the flow channel 13 at the channel location can also be adjusted according to the desired degree of throttling or narrower.
  • Typical gap widths are 0.01 - 0.1 mm.
  • FIGS. 3 to 8 Three further exemplary embodiments are illustrated in FIGS. 3 to 8, as a subdivision into two consecutive channel sections 131 and 132 with a flow connection between the channel sections 131 and 132 is achieved at a channel location of the flow channel 13. In all three cases will be rings
  • Flow channel 13 corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension used, which are inserted into the flow channel 13.
  • Flow channel 13 corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension used, which are inserted into the flow channel 13.
  • Flow channel 13 corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension used, which are inserted into the flow channel 13.
  • Flow channel 13 corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension used, which are inserted into the flow channel 13.
  • Flow channel 13 corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension used, which are inserted into the flow channel 13.
  • Flow channel 13 corresponding ring thickness or ring thickness or radial annular wall dimension used, which are inserted into the flow channel 13.
  • the ring 30 is in Flow channel 13 fixed to at least one channel wall, wherein the fixation is effected in that the ring 30 partially inserted into at least one of the channel walls 13a, 13b incorporated annular groove 32 positively. in the
  • the ring 30 has a rectangular cross-section and the annular groove 32 is incorporated into the inner channel wall 13b.
  • the ring 30 is made of a band. in the
  • the ring 30 has a circular cross-section and the annular groove 32 is formed by an impressed from the inside of the outer channel wall 13a in the outer channel wall 13a, annular bead.
  • the ring 30 is made of a wire.
  • each ring 30 has a circular cross-section and partially immersed in an annular groove 32, each formed by an annular bead, which is embossed into the outer channel wall 13a from the inside thereof.
  • the rings 30 are aligned in such a way that their annular gaps 31
  • Channel portions an intermediate volume of the fluid is generated.
  • the same effect is achieved by the above-mentioned arrangement of two lugs 29 on the outer and inner channel wall 13a 13b, which are offset from each other at a short distance.

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Abstract

Es wird ein Ventil Zumessen eines Fluids, insbesondere zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung von Brennkraftmaschinen angegeben, das einen Zulauf (11) für das Fluid, eine Zumessöffnung (12) für das Fluid und einen vom Zulauf (11) zur Zumessöffnung (12) führenden, langgestreckten, hohlzylindrischen Strömungskanal (13) mit einer äußeren Kanalwand (13a) und innere Kanalwand (13b) aufweist. Um bauformbedingte Hydraulikresonanzen so zu beeinflussen, dass eine Anregung kritischer, einbaubedingter Strukturmoden nicht mehr erfolgen kann, ist der Strömungskanal in mindestens zwei voneinander getrennten Kanalabschnitte (131, 132) unterteilt und zwischen aufeinanderfolgenden Kanalabschnitten (131, 32) eine gedrosselte Strömungsverbindung für das Fluid hergestellt.

Description

Beschreibung Titel
Ventil zum Zumessen eines Fluids Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere zum Einspritzen von Kraftstoff in einer Kraftstoffeinspritzanlage von Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein bekanntes Ventil zum Zumessen eines Fluids (DE 10 2009 026 532 A1 ) weist einen in einem Anschlussstück aufgenommenen Zulauf für das Fluid, eine in einem Ventilkörper ausgebildete Zumessöffnung zum Zumessen einer dosierten Fluidmenge mittels einer die Zumessöffnung schließenden und freigebenden, von einem piezoelektrischen Aktor und einer Ventilschließfeder gesteuerten Ventilnadel und einen vom Zulauf zur Zumessöffnung führenden,
langgestreckten, hohlzylindrischen Strömungskanal auf. Anschlussstück und Ventilkörper sind in einem Ventilgehäuse festgelegt und schließen dieses jeweils an einem Gehäuseende fluiddicht ab. Zwischen dem Anschlussstück und dem Ventilkörper erstreckt sich koaxial zum Ventilgehäuse eine langgestreckte Hülse, die mit ihren beiden Hülsenenden auf Anschlussstück und Ventilkörper festgelegt ist und eine Ventilbaugruppe, bestehend aus dem piezoelektrischen Aktor und einem hydraulischen Koppler, aufnimmt. Der zwischen Hülse und Ventilgehäuse verbleibende Ringsspalt stellt den hohlzylindrischen Strömungskanal für das Fluid dar, so dass die innere Kanalwand des Strömungskanals von der Hülse und die äußere Kanalwand des Strömungskanals von dem Ventilgehäuse gebildet ist. Im Ventilkörper ist der Zumessöffnung eine Ventilkammer
vorgelagert, die über eine in den Ventilkörper eingebrachte radiale Zulaufbohrung mit dem Strömungskanal verbunden ist, während im Anschlussstück eine Verbindung vom Strömungskanal zum Zulauf hergestellt ist. Es hat sich gezeigt, dass beim Zumessen des üblicherweise unter hohem Druck stehenden Fluids, also beim Öffnen und Schließen des Ventils, Druckstöße entstehen, die Hydraulikschwingungen erzeugen, die ihrerseits die Anbaustruktur am Ventil zu Schwingungen anregen, was zu auffälligen, unerwünschten
Geräuschen führt. Die durch den langgestreckten, hohlzylindrischen
Strömungskanal vorgegebene Form des Fluidvolumens führt dabei zu
ausgeprägten Hydraulikresonanzen über die gesamte Länge des Ventils, die besonders gut an einbaubedingte, strukurelle Längsresonanzen des Ventils von typischerweise 3 kHz ankoppeln.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Unterteilung des Strömungskanals in mehrere
voneinander separierte Kanalabschnitte und der Herstellung einer
Strömungsverbindung zwischen den in Strömungsrichtung aufeinanderfolgenden Kanalabschnitten die bauformbedingten Hydraulikresonanzen so beeinflusst werden können, dass eine Anregung kritischer, einbaubedingter Strukurmoden nicht mehr erfolgt, also Hydraulikresonanzen im kritischen Frequenzbereich von typischerweise 3 kHz nicht mehr entstehen können. Im einfachsten Fall erfolgt die Unterteilung des Strömungskanals in zwei Kanalabschnitte, und damit die Teilung des Fluidvolumens in zwei Teilvolumen, auf halber Länge des
Strömungskanals. Abhängig von der erforderlichen Frequenzverschiebung sind auch andere Teilungsverhältnisse und auch mehrere Unterteilungen des
Strömungskanals mit unterschiedlichen Teilungsverhältnissen möglich.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Unterteilung des Strömungskanals und die Herstellung der Strömungsverbindung zwischen den Kanalabschnitten dadurch realisiert, dass an mindestens einer Kanalstelle im Strömungskanal ein Ring mit Ringspalt und einer der radialen Kanalbreite entsprechenden Ringstärke oder Ringdicke oder radialen Ringwandabmessung in den Strömungskanal eingelegt ist. Ein solcher Ring weist vorteilhaft einen rechteckigen oder kreisrunden Querschnitt auf und ist aus einem Band oder Draht mit rechteckigem oder kreisrundem Querschnitt hergestellt. Der Ring ist im Strömungskanal fixiert, was vorzugsweise durch formschlüssiges Eintauchen des Rings in mindestens eine Ringnut, die in die innere und/oder äußere Kanalwand des Strömungskanals eingearbeitet ist, vorgenommen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind an mindestens einer Kanalstelle im Strömungskanal zwei Ringe im kurzen Abstand
hintereinander angeordnet. Vorteilhaft sind dabei die Ringe so ausgerichtet, dass ihre Ringspalte gegeneinander in Umfangsrichtung verdreht sind, vorzugsweise um 180°. Diese konstruktive Anordnung der Ringe hat den Vorteil, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kanalabschnitten ein Zwischenvolumen des Fluids erzeugt wird.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Unterteilung des Strömungskanals und die Strömungsverbindung zwischen den generierten Kanalabschnitten dadurch realisiert, dass an mindestens einer Stelle im
Strömungskanal eine Querschnittsverengung vorgenommen ist. Diese
Querschnittsverengung wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass von mindestens einer der beiden Kanalwände des Strömungskanals eine an der Kanalwand umlaufende Nase in den Strömungskanal hineinragt, die vorzugsweise durch eine in die Kanalwand eingearbeitete Vertiefung hergestellt ist. Eine solche umlaufende Verengung des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals hat den Vorteil, dass abhängig vom Fluiddruck der Querschnitt der Verengung sich verändert, und zwar mit zunehmendem Druck zunimmt. Bei abgesenktem Druck ist damit eine wirksamere Unterteilung des Fluidvolumens vorhanden als bei hohem Druck, so dass bei hohem Druck (erhöhte Motorlast) eine evtl. durch die Fluidvolumen-Unterteilung entstehende Beeinträchtigung des Ventilbetriebs sich vorteilhaft verringert. Die Betriebspunkte mit hohem Druck sind in der Regel unkritisch für Geräuscherzeugung und benötigen ohnehin keine
Geräuschgegenmaßnahmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt eines Ventils zum Zumessen eines Fluids,
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A in Figur 1 ,
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem im Strömungskanal einliegenden Ring mit rechteckigem Ringquerschnitt,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung des Rings in Figur 3,
Figur 5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A in Figur 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit einem im Strömungskanal einliegenden Ring mit kreisrundem Ringquerschnitt,
Figur 6 eine perspektivische Darstellung des Rings gemäß Figur 5,
Figur 7 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A in Figur 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit zwei im kurzen Abstand voneinander im
Strömungskanal einliegenden Ringen mit kreisrundem Ringquerschnitt,
Figur 8 eine perspektivische Darstellung der beiden Ringe gemäß Figur 7.
Das in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Ventil zum Zumessen eines Fluids wird vorzugsweise als Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in einer Kraftstoffeinspritzanlage von Brennkraftmaschinen eingesetzt, wobei
vorzugsweise der Kraftstoff in den Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Das Ventil weist einen Zulauf 1 1 für das Fluid, eine
Zumessöffnung 12 für das Fluid und einen vom Zulauf 1 1 zur Zumessöffnung 12 führenden, langgestreckten, hohlzylindrischen Strömungskanal 13 auf. Der Strömungskanal 13 besitzt eine äußere Kanalwand 13a, die von einem rohrförmigen Ventilgehäuse 14 gebildet ist, und eine innere Kanalwand 13b, die von einer im Ventilgehäuse 14 konzentrisch angeordneten Hülse 15 gebildet ist. Das Ventilgehäuse 14 ist an seinem einen Stirnende von einem Anschlussstück 16 und an seinem anderen Stirnende von einem Ventilkörper fluiddicht abgeschlossen. Das Anschlussstück 16 enthält den Zulauf 1 1 während im Ventilkörper 17 die Zumessöffnung 12 ausgebildet ist. Die Hülse 15 ist mit ihrem einen Hülsenende an dem Anschlussstück 16 und mit ihrem anderen
Hülsenende an dem Ventilkörper 17 fluiddicht festgelegt. In der Hülse 15 ist eine Ventilbaugruppe integriert, die aus einem am Anschlussstück 16 kardanisch gelagerten hydraulischen Koppler 18, einem mit dem Koppler 18 verbundenen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor 19 und einer am Ventilkörper 17 sich abstützenden Ventilschließfeder 20 besteht. Aktor 19 und Ventilschließfeder
20 greifen mit einander entgegengesetzten Wirkrichtungen an einer Ventilnadel
21 an, die im Ventilkörper 17 axial verschieblich geführt ist und mit einem Schließkopf 22, der mit einem die Zumessöffnung 12 umgebenden Ventilsitz 23 zusammenwirkt, die Zumessöffnung 12 steuert.
Der Aktor 19 ist über eine Kontaktbrücke 24 mit einem elektrischen
Anschlussstecker 25 verbunden und hebt bei Bestromung den Schließkopf 22 der Ventilnadel 21 gegen die Rückstellkraft der Ventilschließfeder 20 vom Ventilsitz 23 nach außen ab. Bei Wegfall der Bestromung drückt die beim Öffnen der Zumessöffnung 12 über die Ventilnadel 21 gespannte Ventilschließfeder 20 den Schließkopf 22 wieder auf den Ventilsitz 23 auf, so dass die Zumessöffnung 12 geschlossen ist. Die Verbindung von Strömungskanal 13 und Zumessöffnung 12 ist innerhalb des Ventilkörpers 17 durch eine der Zumessöffnung 12 vorgelagerte Ventilkammer 26 und eine vom Strömungskanal 13 zur
Ventilkammer 26 führende Radialbohrung 27 hergestellt, während der
Strömungskanal 13 durch eine in das Anschlussstück 16 eingebrachte
Verbindungsbohrung 33 am Zulauf 1 1 angeschlossen ist. .
Um die eingangs beschriebenen, bauformbedingten Hydraulikresonanzen so zu beeinflussen, dass eine Anregung kritischer, einbaubedingter Strukturmoden nicht mehr erfolgen kann, ist der Strömungskanal 13 mit ringförmigem
Strömungsquerschnitt in mindestens zwei voneinander separierte
Kanalabschnitte 131 , 132 unterteilt und zwischen den Kanalabschnitten 131 , 132 eine Strömungsverbindung für das Fluid hergestellt. Im einfachsten Fall erfolgt die Unterteilung des Strömungskanals 13 im Teilerverhältnis 1 :1 . Entsprechend einer erwünschten Frequenzverschiebung können aber auch andere Teilungsverhältnisse sowie die Unterteilung des Strömungskanals 13 in mehr als zwei Kanalabschnitte erforderlich sein.
Die Unterteilung des Strömungskanals 13 in zwei oder mehrere Kanalabschnitte und die Herstellung der Strömungsverbindung zwischen den Kanalabschnitten kann an einer oder mehreren Kanalstellen in verschiedenen Weisen realisiert werden.
In dem in Figur 2 vergrößert darstellten Ausschnitt A des Strömungskanalsl 3 ist an einer Kanalstelle im Strömungskanal 13 eine Querschnittsverengung des ringförmigen Querschnitts des Strömungskanals 13 vorgenommen. Hierzu ist in die von dem Ventilgehäuse 14 gebildeten äußere Kanalwand 13a eine ringförmige Vertiefung 28 eingeprägt, die eine in den Strömungskanal 13 hineinragende, an der Kanalwand 13a umlaufende Nase 29 ergibt. Die gleiche Nase 29 kann auch alternativ an der von der Hülse 15 gebildeten inneren
Kanalwand 13b vorhanden sein. Die Anordnung jeweils einer Nase 29 an der inneren Kanalwand 13b und an der äußeren Kanalwand 13a ist möglich, wobei die Nasen 29 einander gegenüberliegen oder in kurzem Abstand gegeneinander versetzt sein können. Die in axialer Richtung gesehene Breite der Nase 29 kann nach dem Grad der gewünschten Drosselung eingestellt werden. Typische
Breiten sind 1 -10 mm. Die in radialer Richtung gesehen verbleibende Weite des Strömungskanals 13 an der Kanalstelle (Spaltweite) kann ebenfalls nach dem gewünschten Grad der Drosselung weiter oder enger eingestellt werden.
Typische Spaltweiten sind 0.01 - 0.1 mm.
In den Figuren 3 bis 8 sind drei weitere Ausführungsbeispiele dargestellt, wie an einer Kanalstelle des Strömungskanals 13 eine Unterteilung in zwei aufeinander folgende Kanalabschnitte 131 und 132 mit einer Strömungsverbindung zwischen den Kanalabschnitten 131 und 132 erzielt wird. In allen drei Fällen werden Ringe
30 mit einem Ringspalt 31 und einer der radialen Kanalbreite des
Strömungskanals 13 entsprechenden Ringstärke oder Ringdicke oder radialen Ringwandabmessung verwendet, die in den Strömungskanal 13 eingesetzt sind. In den beiden Ausführungsbeispielen gemäß Figur 3 bis 6 liegt an der
Kanalstelle des Strömungskanals 13 ein Ring 30 ein. Der Ring 30 ist im Strömungskanal 13 an mindestens einer Kanalwand fixiert, wobei die Fixierung dadurch erfolgt, dass der Ring 30 teilweise in mindestens eine der Kanalwände 13a, 13b eingearbeitete Ringnut 32 formschlüssig eintaucht. Im
Ausführungsbeispiel der Figur 3 und 4 weist der Ring 30 einen rechteckigen Querschnitt auf und ist die Ringnut 32 in die innere Kanalwand 13b eingearbeitet. Vorzugsweise ist der Ring 30 aus einem Band hergestellt. Im
Ausführungsbeispiel der Figur 5 und 6 weist der Ring 30 einen kreisrunden Querschnitt auf und die Ringnut 32 ist von einer von der Innenseite der äußeren Kanalwand 13a aus in die äußeren Kanalwand 13a eingeprägten, ringförmigen Sicke gebildet. Vorzugsweise ist der Ring 30 aus einem Draht hergestellt.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 7 und 8 sind an der Kanalstelle zwei im kurzen Abstand hintereinander angeordnete und parallel zueinander ausgerichtete Ringe 30 in den Strömungskanal 13 eingelegt. Wie in Figur 5 und 6 weist jeder Ring 30 einen kreisrunden Querschnitt auf und taucht teilweise in eine Ringnut 32 ein, die jeweils von einer ringförmige Sicke gebildet ist, die in die äußere Kanalwand 13a von deren Innenseite aus eingeprägt ist. Wie Figur 8 zeigt, werden dabei die Ringe 30 so ausgerichtet, dass ihre Ringspalte 31
gegeneinander verdreht sind. Bevorzugt wird dabei eine Verdrehung der
Ringspalte um 180°. Die Anordnung von zwei etwas voneinander beabstandeten Ringen 30 hat den Vorteil, dass zwischen zwei aufeinander folgenden
Kanalabschnitten ein Zwischenvolumen des Fluids erzeugt wird. Der gleiche Effekt wird durch die vorstehend erwähnte Anordnung von zwei Nasen 29 an der äußeren und inneren Kanalwand 13a 13b, die in kurzem Abstand gegeneinander versetzt sind, erzielt.

Claims

Ansprüche
1 . Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere zum Einspritzen von
Kraftstoff in einer Kraftstoffeinspritzanlage von Brennkraftmaschinen, mit einem Zulauf (1 1 ) für das Fluid, mit einer Zumessöffnung (12) für das Fluid und mit einem vom Zulauf (1 1 ) zur Zumessöffnung (12) führenden, langgestreckten, hohlzylindrischen Strömungskanal (13), der eine äußere und innere Kanalwand (13a, 13b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (13) in mindestens zwei voneinander getrennte
Kanalabschnitte (131 , 132) unterteilt ist und zwischen in Strömungsrichtung aufeinanderfolgenden Kanalabschnitten (131 , 132) eine gedrosselte
Strömungsverbindung für das Fluid besteht.
2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterteilung und Strömungsverbindung an mindestens einer Kanalstelle im Strömungskanal (13) ein Ring (30) mit Ringspalt (31 ) und einer der radialen Kanalbreite des Strömungskanals (13) entsprechenden Ringstärke in den Strömungskanal (13) eingelegt ist.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (30) einen rechteckigen oder kreisrunden Querschnitt besitzt.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (30) aus einem Band oder einem Draht mit rechteckigem oder kreisrundem
Querschnitt geformt ist.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (30) im Strömungskanal (13) an mindestens einer Kanalwand (13a, 13b) fixiert ist.
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (30) teilweise in mindestens eine in einer Kanalwand (13a, 13b) eingearbeitete Ringnut (32) formschlüssig eintaucht.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der mindestens einen Kanalstelle im Strömungskanal (13) zwei Ringe (30) in geringem Abstand hintereinander angeordnet sind.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (30)
parallel zueinander und so ausgerichtet sind, dass ihre Ringspalte (31 ) in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht sind.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehung der Ringspalte (31 ) der beiden Ringe (30) 180° beträgt.
10. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterteilung und Strömungsverbindung an mindestens einer Kanalstelle im Strömungskanal (13) eine Verengung des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals (13) vorgenommen ist.
1 1 . Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Querschnittsverengung mittels mindestens einer an mindestens einer Kanalwand (13a, 13b) umlaufenden, von dieser abstehenden Nase (29) realisiert ist.
12. Ventil nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nase (29) durch eine in die Kanalwand eingeprägte Vertiefung (28) hergestellt ist.
13. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kanalwand (13a) des Strömungskanals (13) von einem rohrförmigen Ventilgehäuse (14) und die innere Kanalwand (13b) des Strömungskanals (13) von einer koaxial zum Ventilgehäuse (14)
angeordneten Hülse (15) gebildet ist, die eine Ventilbaugruppe aufnimmt, dass das Ventilgehäuse (14) an einer Stirnseite mit einem den Zulauf (1 1 ) enthaltenden Anschlussstück (16) und an der anderen Stirnseite mit einem die Zumessöffnung (12) enthaltenden Ventilkörper (17) jeweils fluiddicht abgeschlossen ist und dass die Hülse (15) sich zwischen Anschlussstück (16) und Ventilkörper (17) erstreckt und mit ihren Hülsenenden auf
Anschlussstück (16) und Ventilkörper (17) jeweils fluiddicht festgelegt ist.
14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlussstück (16) eine Verbindung (33) vom Zulauf (1 1 ) zum Strömungskanal (13) hergestellt und im Ventilkörper (16) der Zumessöffnung (1 1 ) eine
Ventilkammer (26) vorgelagert ist, die über eine in den Ventilkörper (17) eingebrachte Bohrung (27) mit dem Strömungskanal (13) verbunden ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222448A1 (de) 2014-11-04 2016-05-04 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102014222454A1 (de) 2014-11-04 2016-05-04 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005036444A1 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse
DE102008044093A1 (de) * 2008-11-26 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen
DE102009026532A1 (de) 2009-05-28 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil für ein Fluid
DE102010030383A1 (de) * 2010-06-23 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit hydraulischem Koppler

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU798340A2 (ru) * 1974-06-04 1981-01-23 Коломенский Филиал Всесоюзногозаочного Политехнического Института Форсунка с гидравлическим запира-НиЕМ иглы
JPH0515572Y2 (de) * 1987-03-28 1993-04-23
JP3525613B2 (ja) * 1996-02-21 2004-05-10 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
DE19640782A1 (de) * 1996-10-02 1998-04-09 Bosch Gmbh Robert Ventil und Verfahren zur Herstellung eines Ventiles
JP3821179B2 (ja) * 1997-07-30 2006-09-13 三菱ふそうトラック・バス株式会社 燃料噴射装置
DE19912665A1 (de) * 1999-03-20 2000-09-21 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19932760A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19932763A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
KR100588766B1 (ko) * 2000-11-02 2006-06-14 지멘스 악티엔게젤샤프트 스로틀 지점을 구비하는 유체 도징 장치
US6439201B1 (en) * 2000-12-20 2002-08-27 Caterpillar Inc. Fuel injector having dual flow rate capabilities and engine using same
DE10121892A1 (de) * 2001-05-05 2002-11-07 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
US6629650B2 (en) * 2001-07-10 2003-10-07 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector with integral damper
DE50214751D1 (de) * 2001-08-08 2010-12-16 Siemens Ag Dosiervorrichtung
DE10148824A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10312586A1 (de) * 2003-03-21 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10357759A1 (de) * 2003-12-10 2005-07-28 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102004060552A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE102005015735A1 (de) * 2005-04-06 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP2007270682A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Honda Motor Co Ltd エンジン側燃料配管およびタンク側燃料配管を備える燃料供給装置
DE102006036447A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-07 Robert Bosch Gmbh Injektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem
EP2218900B1 (de) * 2009-02-16 2011-09-28 Continental Automotive GmbH Ventilanordnung für ein Einspritzventil und Einspritzventil
US8317112B2 (en) * 2010-01-25 2012-11-27 Continental Automotive Systems Us, Inc. High pressure fuel injector seat that resists distortion during welding

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005036444A1 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse
DE102008044093A1 (de) * 2008-11-26 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen
DE102009026532A1 (de) 2009-05-28 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil für ein Fluid
DE102010030383A1 (de) * 2010-06-23 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit hydraulischem Koppler

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