Ventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Das erfindungsgemäße Ventil (1) dient zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine und weist einen hochdruckseitigen Ringraum (2) auf, der in einer Bohrung (4) des Ventilgehäuses (5) durch einen hülsenförmigen Führungsansatz (6) eines Ventilstücks (7) gebildet ist, welches auf einem Absatz (9) der Bohrung (4) dichtend aufliegt und am freien Ende des Führungsansatzes (6) gegenüber dem Ventilgehäuse (5) abgedichtet ist. Erfindungsgemäß ist das freie Ende (10) des Führungsansatzes (6) verformbar und auf einen konischen Vorsprung (11) des Ventilgehäuses (5) unter Aufweitung einer Führungsbohrung (12) des Ventilstückes (7) aufgeschoben.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

[0002] Ein derartiges Ventil ist beispielsweise durch die DE 101 46 743 A1 bekannt geworden.

[0003] Bei bekannte Magnetventilen von Einspritzsystemen (Common Rail Injektoren) ist zwischen Ventilgehäuse (Injektorkörper) und einem Ventilstück ein Hochdruck-Ringraum gebildet, der über zwei Dichtstellen abgedichtet ist. Eine der Dichtstellen ist als harte Flachdichtung ausgeführt, bei der die Vorspannkraft über eine Ventilstückschraube aufgebracht wird. Die andere Dichtstelle kann aufgrund von Toleranzen nicht ebenfalls als harte Dichtstelle ausgeführt werden, sondern ist durch eine Hochdruckdichtung und gegebenenfalls einen Stützring abgedichtet.

Vorteile der Erfindung

[0004] Die erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass Hochdruckdichtung und Stützring durch eine druckunterstützte Abdichtung am Ventilstück ersetzt werden. Durch die selbstverstärkende Abdichtung wird bei Steigerung des Systemdrucks eine Erhöhung der Dichtkraft erreicht. Durch den Wegfall von Hochdruckdichtung und Stützring werden Kosten eingespart, und die Gefahr der Fehlmontage reduziert sich.

[0005] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnungen

[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0007] Das in der Figur gezeigte Ventil 1 dient zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine und weist einen Ringraum 2 auf, der über eine Kraftstoffleitung 3 an einen nicht gezeigten Kraftstoff-Hochdruckspeicher (CommonRail) angeschlossen ist.

[0008] Der hochdruckseitige Ringraum 2 ist in einer gestuften Bohrung 4 des Ventilgehäuses 5 durch einen hülsenförmigen Führungsansatz 6 eines Ventilstücks 7 gebildet, welches mit einem Flansch 8 auf einem Absatz 9 der Bohrung dichtend aufliegt und am freien Ende 10 des Führungsansatzes 6 gegenüber dem Ventilgehäuse 5 abgedichtet ist. Das freie Ende 10 des Führungsansatzes 6 ist verformbar und auf einen konischen Vorsprung 11 des Ventilgehäuses 5 unter Aufweitung einer Führungsbohrung 12 des Ventilstücks 7 aufgeschoben. Durch eine Ventilspannschraube 13 ist der Flansch 8 gegen den Absatz 9 gedrückt.

[0009] Das Ventilstück 7 besteht aus Metall oder einer Metalllegierung und ist im Bereich seines freien Endes 10 nicht durchgehärtet und in der Wandstärke verringert, so dass das freie Ende 10 verformbar ist. Beim Montagevorgang wird das freie Ende 10 des Führungsansatzes 6 am konischen Vorsprung 11 durch Einpressen entsprechend umgeformt, wodurch eine druckunterstützte Dichtung realisiert wird. Wird der Ringraum 2 mit Hochdruck beaufschlagt, legt sich das freie Ende 10 des Führungsansatzes 6 wie eine Dichtlippe immer stärker an den konischen Vorsprung 11 an, und die Dichtkraft wird erhöht. Wenn das freie Ende 10 durch den Einpressvorgang dabei irreversibel verformt wird, braucht die Verformung des Ventilstücks 7 nicht durch die Ventilspannschraube 13 aufgebracht zu werden, was zu einer Reduzierung der Dichtkraft zwischen Flansch 8 und Absatz 9 führen würde. Durch die druckunterstützte Abdichtung wird bei Steigerung des Systemdrucks eine Erhöhung der Dichtkraft erreicht. Vorteilhaft bilden dabei zusätzlich die durch die Drehbearbeitung des Vorsprungs 11 gebildeten Drehrillen kleine Beißkanten, welche am freien Ende 10 angreifen und die Dichtwirkung unterstützen. Toleranzen werden durch das Einpressen des Ventilstücks 7 über die Schrägstellung des freien Endes 10 aufgenommen und können daher relativ grob toleriert werden.

[0010] Das Ende eines kolbenförmigen Ventil- oder Stellglieds 14 des Einspritzventils ist in der Führungsbohrung 12 des Ventilstückes 7 verschiebbar geführt und begrenzt im Ventilstück 7 einen Steuerraum 15. Der Steuerraum 15 ist über eine Zulaufdrossel 16 mit dem Ringraum 2 verbunden und mündet über eine Ablaufdrossel 17 in eine Ventilsitzöffnung eines konischen Ventilsitzes 18, der auf der dem Führungsansatz 6 abgewandten Stirnseite des Ventilstücks 7 zum Zusammenwirken mit einem Ventilschließglied 19 vorgesehen ist. Die Bohrungswand der Führungsbohrung 12 ist aufgrund ihrer Schleifbearbeitung für das Ventil- oder Stellglied 14 von hoher Oberflächengüte. Der konische Vorsprung 11 des Ventilgehäuses 5 umgibt eine zum Ventilstück 7 offene Bohrung 20 des Ventilgehäuses 5, in der das Ventil- oder Stellglied 14 des Einspritzventils angeordnet ist.

[0011] In der gezeigten geschlossenen Ventilstellung, in der das Ventilschließglied 19 am Ventilsitz 18 anliegt und somit die Ventilsitzöffnung verschließt, ist der Steuerraum 15 mit Hochdruck beaufschlagt und dadurch das Ventil- oder Stellglied 14 des Einspritzventils in seine untere Stellung verschoben. In der geöffneten Ventilstellung ist das Ventilschließglied 19 vom Ventilsitz 18 abgehoben und die Ventilsitzöffnung freigegeben, wodurch der Steuerraum 15 druckentlastet wird und das Ventil- oder Stellglied 14 in seine obere Stellung verschoben ist.

Ansprüche

1. Ventil (1) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine mit einem Ventilgehäuse (5), in dem ein Ventilstück (7) angeordnet ist, welches eine Führungsbohrung (12) und einen Führungsansatz (6) aufweist, wobei das Ventilstück (7) auf Höhe des Führungsansatzes (6) von einem hochdruckseitigen Ringraum (2) umgeben ist und der Führungsansatz (6) des Ventilstücks (7) ein freies Ende (10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das freie Ende (10) des Führungsansatzes (6) nach außen verformbar ist und auf einem konischen Vorsprung (11) des Ventilgehäuses (5) unter Aufweitung der Führungsbohrung (12) des Ventilstücks (7) anliegt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstück (7) auf einem Absatz (9) einer Bohrung (4) dichtend aufliegt, wobei das Ventilstück (7) in der Bohrung (4) angeordnet ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Vorsprung (11) des Ventilgehäuses (5) konzentrische Rillen aufweist, die in das aufgeschobene freie Ende (10) des Führungsansatzes (6) dichtend eingreifen.

4. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstück (7) aus Metall oder einer Metalllegierung besteht.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstück (7) mit Ausnahme des freien Endes (10) des Führungsansatzes (6) gehärtet ist.

6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsansatz (6) an seinem freien Ende (10) eine kleinere Wandstärke aufweist.

7. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf den konischen Vorsprung (11) des Ventilgehäuses (5) aufgeschobene freie Ende (10) des Führungsansatzes (6) irreversibel umgeformt ist.

8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerraum (15) in der Führungsbohrung (12) des Ventilstücks (7) durch ein darin verschiebbar geführtes Ventil- oder Stellglied (14) des Einspritzventils begrenzt ist, wobei der Steuerraum (15) über eine Zulaufdrossel (16) mit dem Ringraum (2) verbunden ist und über eine Ablaufdrossel (17) in eine Ventilsitzöffnung eines Ventilsitzes (18) mündet, der auf der dem Führungsansatz (6) abgewandten Stirnseite des Ventilstücks (7) zum Zusammenwirken mit einem beweglichen Ventilschließglied (19) vorgesehen ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Vorsprung (11) des Ventilgehäuses (5) eine zum Ventilstück (7) offene Bohrung (20) des Ventilgehäuses (5) umgibt, in der das Ventil- oder Stellglied (14) des Einspritzventils angeordnet ist.

Zeichnung