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EP 3 067 551 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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11.09.2019 Patentblatt 2019/37 |
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Anmeldetag: 04.01.2016 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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STEUERVENTIL FÜR EINEN KRAFTSTOFFINJEKTOR
CONTROL VALVE FOR A FUEL INJECTOR
SOUPAPE DE COMMANDE POUR UN INJECTEUR DE CARBURANT
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
12.03.2015 DE 102015204515
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.09.2016 Patentblatt 2016/37 |
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Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Olems, Lars
70374 Stuttgart (DE)
- Nierychlo, Thomas
37520 Osterode Am Harz (DE)
- Herrera, Mario
71636 Ludwigsburg (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 3 006 723 DE-A1-102007 044 357
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DE-A1-102006 057 935 DE-A1-102013 211 855
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem,
insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
Stand der Technik
[0002] Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2007 044 357 A1 geht ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor hervor, das eine einen Druckraum
begrenzende Steuerhülse aufweist, die in ihrer Längsrichtung beweglich gelagert ist.
Die Steuerhülse wirkt hierbei mit einem Ventilsitz zusammen, der an einem Ventilkörper
ausgebildet ist. Der Ventilkörper bildet zugleich eine mit dem Druckraum in hydraulischer
Verbindung stehende Ausnehmung aus, die derart ausgebildet ist, dass bei schwankendem
Druck im Druckraum, einerseits die Steuerhülse und andererseits die Ausnehmung im
Ventilkörper radial aufgeweitet werden. Durch diese Maßnahme sollen Relativbewegungen
der Steuerhülse gegenüber dem Ventilsitz gering gehalten werden, was wiederum einen
verminderten Verschleiß zur Folge hat. Der Druckraum führt jedoch zu einer Vergrößerung
der abzuführenden Absteuermenge. Um das Volumen des Druckraums zu reduzieren, wird
vorgeschlagen, dass ein in der Steuerhülse aufgenommener Führungsstift einen in den
Druckraum hineinragenden Fortsatz besitzt. Der Fortsatz weist im Verhältnis zum Innendurchmesser
der Steuerhülse einen verringerten Durchmesser auf.
[0004] Der in den Druckraum hineinragende Fortsatz des Führungsstifts eines derartige Steuerventils
gelangt damit in die Nähe eines Ablaufkanals, in dem eine Ablaufdrossel ausgebildet
ist. Wird die Ablaufdrossel kavitierend betrieben, können Dampfblasen entstehen, die
von dem Kraftstoff in den Druckraum transportiert werden und dort aufgrund des erhöhten
statischen Drucks implodieren. Erfolgt die Implosion nahe dem Fortsatz des Führungsstifts,
kann dies zu einer Materialabtragung, der sogenannten Kavitationserosion, an der Oberfläche
des Fortsatzes führen.
[0005] Um dies zu vermeiden, kann die axiale Ausdehnung des Druckraums und damit der Abstand
des Fortsatzes zur Ablaufdrossel vergrößert werden (siehe beigefügte Fig. 1a und 1b).
Allerdings hat sich zugleich gezeigt, dass mit Vergrößerung der axialen Ausdehnung
des Druckraums die Gefahr eines Kavitationsschadens im Saumbereich des Führungsstifts
steigt. Als "Saumbereich" wird ein umlaufender Absatz außen am Führungsstift bezeichnet,
der zwischen dem Durchmesser des Fortsatzes und dem Führungsdurchmesser vermittelt.
[0006] Die erhöhte Gefahr eines Kavitationsschadens im Saumbereich lässt sich damit erklären,
dass durch die größere axiale Ausdehnung des Druckraums das Verhalten der Druckwellen
verändert wird, die stromabwärts der Ablaufdrossel entstehen. Während sich die Frequenz
verringert, nimmt die Amplitude der Druckwelle deutlich zu. Der Effekt wird durch
die Querschnittsverengung im Saumbereich nochmals verstärkt, so dass dieser Bereich
besonders kritisch ist. Durch die hohe Amplitude der Druckwelle kann der statische
Druck (im Wellental) unter den Dampfdruck fallen, so dass lokal Dampfblasen entstehen.
Mit Stabilisierung bzw. Anstieg des statischen Drucks implodieren diese, so dass es
zu den bereits erwähnten Kavitationsschäden kommt.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil für einen
Kraftstoffinjektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem,
anzugeben, bei dem die vorstehend genannten Probleme nicht oder nur in deutlich gemindertem
Maße auftreten.
[0008] Zur Lösung der Aufgabe wird das Steuerventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ferner wird ein Kraftstoffinjektor mit einem solche Steuerventil vorgeschlagen.
Offenbarung der Erfindung
[0009] Das für einen Kraftstoffinjektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere
in einem Common-Rail-Einspritzsystem, vorgeschlagene Steuerventil umfasst ein hubbewegliches
Ventilschließelement zum Freigeben und Verschließen eines in einem Ventilstück ausgebildeten
Ablaufkanals, wobei das Ventilschließelement mit einem den Ablaufkanal begrenzenden
Ventilsitz zusammenwirkt. Ferner umfasst das Steuerventil einen Stift zur Führung
des Ventilschließelements, wobei der Stift unter Ausbildung eines Führungsspalts zumindest
abschnittsweise in einer das Ventilschließelement durchsetzenden Bohrung aufgenommen
ist. Erfindungsgemäß besitzt der Stift eine Außenkontur, die mit einer den Ablaufkanal
begrenzenden Innenkontur des Ventilstücks oder mit einer die Bohrung begrenzenden
Innenkontur des Ventilschließelements eine außerhalb des Führungsspalts liegende Drosselstelle
ausbildend zusammenwirkt.
[0010] Die Ausbildung der Drosselstelle hat zur Folge, dass Druckwellen, die im Ablaufkanal
oder in sich hieran anschließenden Bereichen entstehen, gedämpft werden. Mit Dämpfung
der Druckwellen bzw. der Druckspitzen nimmt auch das Kavitationsrisiko ab. Dadurch,
dass die Drosselstelle außerhalb des Führungsspalts ausgebildet wird, kommt der Saumbereich
hinter, d. h. stromabwärts, der Drosselstelle zu liegen. Auf diese Weise wird der
Saumbereich effektiv geschützt. Denn um den Saumbereich zu erreichen, muss die Druckwelle
den engen Drosselquerschnitt passieren, wobei die Druckwelle Energie verliert.
[0011] Die Realisierung der Drosselstelle kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen.
[0012] Bevorzugt ist der Stift zur Ausbildung der Außenkontur einfach oder mehrfach gestuft
ausgeführt. Das heißt, dass der Stift bevorzugt unterschiedliche Außendurchmesser
besitzt. Die gestufte Ausführung kann daher alternativ oder ergänzend dazu genutzt
werden, einen in den Ablaufkanal eintauchenden zapfenförmigen Abschnitts mit verringertem
Außendurchmesser auszubilden. Der in den Ablaufkanal eintauchende zapfenförmige Abschnitt
verringert das Volumen des Ablaufkanals und damit die Absteuermenge, was sich insbesondere
bei Einsatz des Steuerventils in einem Kraftstoffinjektor zur Steuerung der Hubbewegung
einer Düsennadel als Vorteil erweist. Ferner kann der zapfenförmige Abschnitt oder
ein anderer Abschnitt des gestuft ausgeführten Stifts dazu genutzt werden, mit einer
Innenkontur des Ventilstücks oder des Ventilschließelements die Drosselstelle ausbildend
zusammenzuwirken.
[0013] Erfindungsgemäß ist die drosselbildende Außenkontur an einem in den Ablaufkanal eintauchenden
zapfenförmigen Abschnitt des Stifts ausgebildet. Aufgrund des verringerten Außendurchmessers
des zapfenförmigen Abschnitts gegenüber dem Führungsdurchmesser des Stifts wirkt dabei
der zapfenförmige Abschnitt mit einer den Ablaufkanal begrenzenden Innenkontur des
Ventilstücks eine Drosselstelle ausbildend zusammen. Die Drosselstelle kommt demnach
noch innerhalb des Ablaufkanals zu liegen.
[0014] Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die drosselbildende Au-ßenkontur
an einem Abschnitt des Stifts ausgebildet, der den zapfenförmigen Abschnitt mit einem
Führungsabschnitt verbindet. Auch dieser Abschnitt des Stifts kann einen gegenüber
dem Führungsdurchmesser reduzierten Außendurchmesser besitzen. Ist dies der Fall,
weist vorzugsweise das Ventilschließelement eine die Bohrung begrenzende Innenkontur
auf, die mit der Außenkontur des Stifts die Drosselstelle ausbildend zusammenwirkt.
Die Innenkontur des Ventilschließelements weist hierzu einen verringerten Innendurchmesser
auf.
[0015] Alternativ oder ergänzend zu einer gestuften Ausführung des Stifts wird vorgeschlagen,
dass der Stift zur Ausbildung der Außenkontur mindestens einen umlaufenden Einstich
besitzt. Der Einstich führt zur Freilegung einer Außenkontur, die zumindest gegenüber
dem Einstich einen vergrößerten Außendurchmesser besitzt und somit zur Ausbildung
der Drosselstelle genutzt werden kann. Vorzugsweise ist der Einstich im Bereich eines
verlängerten Führungsabschnitts des Stifts angeordnet, so dass die freigelegte Außenkontur
einen dem Führungsdurchmesser entsprechenden Außendurchmesser besitzt.
[0016] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Ventilschließelement mindestens einen umlaufenden
Hinterstich besitzt. Der Hinterstich kann zur Ausbildung der Innenkontur genutzt werden,
die mit der Außenkontur des Stifts die Drosselstelle ausbildend zusammenwirkt. Alternativ
oder ergänzend kann der Hinterstich zur Ausbildung eines Ringraums zwischen dem Stift
und dem Ventilschließelement genutzt werden. Der Ringraum stellt vorzugsweise den
erforderlichen Abstand zwischen der Drosselstelle und dem Führungsspalt her.
[0017] Vorteilhafterweise ist die Drosselstelle außerhalb eines Hauptströmungspfads des
Kraftstoffstoffs angeordnet, der vom Ablaufkanal über den Ventilsitz in einen Entlastungsraum
führt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Drosselstelle keinen Einfluss auf die
Strömung einer über den Ablaufkanal abgeführten Absteuermenge hat. Dies ist insbesondere
der Fall, wenn die Drosselstelle außerhalb des Ablaufkanals zu liegen kommt, d. h.
wenn die Außenkontur des Stifts mit einer Innenkontur des Ventilschließelements die
Drosselstelle ausbildend zusammenwirkt.
[0018] In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Ablaufkanal eine Ablaufdrossel
umfasst, der ein Diffusor und/oder ein Kanalabschnitt mit vergrößertem Innendurchmesser
nachgeschaltet ist, so dass der Strömungsquerschnitt in Richtung des Ventilsitzes
zunimmt. Auf diese Weise wird die Strömung durch den Ablaufkanal optimiert. Ferner
kann ein besonders verschleißarmes Steuerventil realisiert werden, da das mit einem
Ventilschließelement gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik kaum zu Relativbewegungen
gegenüber dem Ventilsitz neigt.
[0019] Der den Ablaufkanal begrenzende Ventilsitz kann dabei flach oder konisch geformt
sein.
[0020] Zur Steuerung der Hubbewegung des Ventilschließelements umfasst das Steuerventil
bevorzugt einen Elektromagneten, mittels dessen auf einen Anker einwirkbar ist. Der
Anker kann mit dem Ventilschließelement verbunden sein oder das Ventilschließelement
selbst ausbilden. Im letztgenannten Fall ist ein separat ausgeführtes Ventilschließelement
entbehrlich, so dass die Anzahl der Bauteile reduziert werden kann. Dies vereinfacht
den Aufbau des Steuerventils und senkt die Herstellungskosten. Ferner kann das Steuerventil
kompaktbauender gestaltet werden.
[0021] Schließlich wird ein Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere
für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem erfindungsgemäßen Steuerventil zur
Steuerung der Hubbewegung einer hubbeweglichen Düsennadel vorgeschlagen, über deren
Hubbewegung mindestens eine Einspritzöffnung freigebbar und verschließbar ist. Hier
kommen die Vorteile eines erfindungsgemäßen Steuerventils besonders gut zum Tragen,
so dass der Einsatz in einem Kraftstoffinjektor als bevorzugte Anwendung anzusehen
ist.
[0022] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
- Fig. 1a-b
- jeweils einen schematischen Längsschnitt durch ein bekanntes Steuerventil,
- Fig. 2a
- einen schematischen Längsschnitt durch ein bekanntes Steuerventil im Bereich seines
Ventilsitzes,
- Fig. 2b-f
- jeweils einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuerventil
gemäß einer bevorzugter Ausführungsform und
- Fig. 3
- einen schematischen Längsschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Steuerventil
gemäß einer bevorzugter Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
[0023] Den schematische Darstellungen der Fig. 1a und 1b ist jeweils ein bereits bekanntes
Steuerventil zu entnehmen, das insbesondere für den Einsatz in einem Kraftstoffinjektor
geeignet ist. Die beiden Steuerventile unterscheiden sich lediglich in Bezug auf die
Länge eines Ablaufkanals 3 im Bereich eines Kanalabschnitts 20, der gegenüber einer
im Ablaufkanal 3 ausgebildeten Ablaufdrossel 18 und einem sich hieran anschließenden
Diffusor 19 einen deutlich vergrößerten Innendurchmesser besitzt. Die Verlängerung
des Kanalabschnitts 20 hat zur Folge, dass der axiale Abstand zwischen einem Stift
5, der zumindest abschnittsweise in einer Bohrung 7 eines hubbeweglichen Ventilschließelements
1 aufgenommen ist, und der Ablaufdrossel 18 des Ablaufkanals 3 steigt, so dass die
Gefahr eines Kavitationsschadens im Bereich eines in den Ablaufkanal 3 eintauchenden
zapfenförmigen Abschnitts 12 des Stifts 5 gemindert ist.
[0024] Der Stift 5 dient jeweils der Führung des Ventilschließelements 1, das zum Öffnen
und Schließen eines den Ablaufkanal 3 begrenzenden Ventilsitzes 4 hubbeweglich in
dem Steuerventil aufgenommen ist. Der Ventilsitz 4 ist wie der Ablaufkanal 3 in einem
Ventilstück 2 ausgebildet. Bei geöffnetem Ventilsitz 4 verbindet der Ablaufkanal 3
einen Steuerraum 22 mit einem Entlastungsraum 17, was einen Druckabfall im Steuerraum
22 zur Folge hat. Über den Druckabfall kann wiederum der Öffnungshub einer Düsennadel
(nicht dargestellt) des Kraftstoffinjektors initiiert werden.
[0025] Ausgehend von der in der Fig. 1b dargestellten Bauform gilt es das Kavitationsrisiko
stromaufwärts eines Führungsspalts 6 zwischen dem Ventilschließelement 1 und dem Stift
5 zu mindern. Eine vergrößerte Darstellung des Steuerventils der Fig. 1b im Bereich
des Ventilsitzes 4 ist in der Fig. 2a dargestellt.
[0026] Um das Kavitationsrisiko in einem dem Führungsspalt 6 vorgelagerten Bereich zu mindern,
kann eine Außenkontur 8 des Stifts 5, eine Innenkontur 9 des Ventilstücks 2 und/oder
eine Innenkontur 10 des Ventilschließelements 1 derart modifiziert werden, dass eine
dem Führungsspalt 6 vorgelagerte Drosselstelle 11 ausgebildet wird. Ausführungsbeispiele
sind in den Fig. 2b-f sowie in der Fig. 3 dargestellt, die nachfolgend näher beschrieben
werden.
[0027] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2b weist der zapfenförmige Abschnitt 12 des
Stifts 5 eine Aufweitung auf, so dass die Außenkontur 8 des zapfenförmigen Abschnitts
12 mit der Innenkontur 9 des Ventilstücks 2 die Drosselstelle 11 ausbildend zusammenwirkt.
[0028] Alternativ hierzu kann, wie in der Fig. 2c dargestellt, der Innendurchmesser des
Ablaufkanals 3 des Ventilstücks 2 verkleinert werden. Die Drosselstelle 11 kommt auch
in diesem Fall im Bereich des Ablaufkanals 3 zu liegen.
[0029] Um die Drosselstelle 11 zu verlagern, so dass sie außerhalb des Ablaufkanals 3 zu
liegen kommt, kann der Stift 5 verlängert werden, so dass gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2d eine Außenkontur 8 des Stifts 5 mit einer Innenkontur 10 des Ventilschließelements
1 die Drosselstelle 11 ausbildend zusammenwirkt. Denn durch die Verlängerung des Stifts
5 schiebt sich dieser weiter in den Ablaufkanal 3 hinein, so dass ein Abschnitt 23
mit einem Außendurchmesser, der zwischen dem des zapfenförmigen Abschnitts 12 und
dem eines Führungsabschnitts 14 liegt, im Bereich eines verringerten Innendurchmessers
der Bohrung 7 des Ventilschließelements 1 zu liegen kommt. Um eine definierte Drosselstelle
11 auszubilden, schließt sich an den Bereich mit verringertem Innendurchmesser ein
Bereich mit vergrößertem Innendurchmesser an, der durch einen Hinterstich 16 innerhalb
der Bohrung 7 des Ventilschließelements 1 geschaffen wird. Dies führt zur Ausbildung
eines Ringraums 15 zwischen dem Stift 5 und dem Ventilschließelement 1. Der Hinterstich
16 definiert ferner den Führungsspalt 6, der sich an den Ringraum 15 anschließt.
[0030] Alternativ zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2d kann, wie in der Fig. 2e dargestellt,
auch der Hinterstich 16 innerhalb der Bohrung 7 des Ventilschließelements 1 verkleinert
werden. Der Stift 5 muss in diesem Fall nicht modifiziert werden. Allerdings verkleinert
sich damit auch der Ringraum 15 bzw. der axiale Abstand der Drosselstelle 11 zum Führungsspalt
6.
[0031] Soll der axiale Abstand beibehalten werden, kann, entsprechend dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2f, der mittlere Abschnitt 23 des Stifts 5 zu Lasten des zapfenförmigen Abschnitts
12 verlängert werden.
[0032] Eine weitere Alternative zur Ausbildung der Drosselstelle 11 ist der Fig. 3 zu entnehmen.
Hier weist der Stift 5 einen verlängerten Führungsabschnitt 14 auf, so dass dieser
in den Ringraum 15 hineinragt. Mittels eines Einstichs 13 kann ein umlaufender Ringbund
freigestellt werden, der eine Außenkontur 8 besitzt, die mit einer Innenkontur 10
des Ventilschließelements 1 die Drosselstelle 11 ausbildend zusammenwirkt. Die Innenkontur
10 kann in diesem Fall sogar im Bereich des Hinterstichs 16 liegen.
[0033] Wie der Fig. 3 ferner zu entnehmen ist, kann das Ventilschließelement 1 durch einen
hubbeweglichen Anker ausgebildet werden, der vorliegend als Flachanker ausgeführt
ist. Zur Einwirkung auf den Anker ist ein Elektromagnet 21 vorgesehen, der Bestandteil
des Steuerventils ist.
1. Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere
in einem Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend ein hubbewegliches Ventilschließelement
(1) zum Freigeben und Verschließen eines in einem Ventilstück (2) ausgebildeten Ablaufkanals
(3), wobei das Ventilschließelement (1) mit einem den Ablaufkanal (3) begrenzenden
Ventilsitz (4) zusammenwirkt, ferner umfassend einen Stift (5) zur Führung des Ventilschließelements
(1), wobei der Stift (5) unter Ausbildung eines Führungsspalts (6) zumindest abschnittsweise
in einer das Ventilschließelement (1) durchsetzenden Bohrung (7) aufgenommen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (5) einen zapfenförmigen Abschnitt (12) aufweist, der einen gegenüber dem
Führungsdurchmesser des Stifts (5) verringerten Au-ßendurchmesser aufweist und mit
dem der Stift (5) in den Ablaufkanal (3) eintaucht, wobei der Stift (5) eine Außenkontur
(8) besitzt, die mit einer den Ablaufkanal (3) begrenzenden Innenkontur (9) des Ventilstücks
(2) oder mit einer die Bohrung (7) begrenzenden Innenkontur (10) des Ventilschließelements
(1) eine außerhalb des Führungsspalts (6) liegende Drosselstelle (11) ausbildend zusammenwirkt.
2. Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (5) zur Ausbildung der Außenkontur (8) mehrfach gestuft ausgeführt ist.
3. Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (5) zur Ausbildung der Außenkontur (8) mindestens einen umlaufenden Einstich
(13) besitzt, der vorzugsweise im Bereich eines verlängerten Führungsabschnitts (14)
des Stifts (5) angeordnet ist.
4. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließelement (1) zur Ausbildung der Innenkontur (10) und/oder eines Ringraums
(15) zwischen dem Stift (5) und dem Ventilschließelement (1) mindestens einen umlaufenden
Hinterstich (16) besitzt.
5. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (11) außerhalb eines Hauptströmungspfads des Kraftstoffs angeordnet
ist, der vom Ablaufkanal (3) über den Ventilsitz (4) in einen Entlastungsraum (17)
führt.
6. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (3) eine Ablaufdrossel (18) umfasst, der ein Diffusor (19) und/oder
ein Kanalabschnitt (20) mit vergrößertem Innendurchmesser nachgeschaltet ist, so dass
der Strömungsquerschnitt in Richtung des Ventilsitzes (4) zunimmt.
7. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der den Ablaufkanal (3) begrenzende Ventilsitz (4) flach oder konisch geformt ist.
8. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil zur Steuerung der Hubbewegung des Ventilschließelements (1) einen
Elektromagneten (21) umfasst, mittels dessen auf einen Anker einwirkbar ist, der mit
dem Ventilschließelement (1) verbunden ist oder das Ventilschließelement (1) ausbildet.
9. Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem,
mit einem Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Steuerung der Hubbewegung
einer hubbeweglichen Düsennadel, über deren Hubbewegung mindestens eine Einspritzöffnung
freigebbar und verschließbar ist.
1. Control valve for a fuel injector in a fuel injection system, in particular in a common
rail injection system, comprising a valve closing element (1) which is capable of
stroke movement for releasing and closing an outflow duct (3) that is configured in
a valve piece (2), wherein the valve closing element (1) interacts with a valve seat
(4) that delimits the outflow duct (3), furthermore comprising a pin (5) for guiding
the valve closing element (1), wherein the pin (5) while configuring a guiding gap
(6) is received in a bore (7) that at least in portions penetrates the valve closing
element (1),
characterized in that
the pin (5) has a cone-shaped portion (12) which has an external diameter which is
reduced in relation to the guiding diameter of the pin (5) and by way of which the
pin (5) plunges into the outflow duct (3), wherein the pin (5) has an external contour
(8) which interacts with an internal contour (9) of the valve piece (2) that delimits
the outflow duct (3), or with an internal contour (10) of the valve closing element
(1) that delimits the bore (7), so as to configure a throttle point (11) that lies
outside the guiding gap (6).
2. Control valve according to Claim 1,
characterized in that the pin (5), for configuring the external contour (8), is embodied so as to have
multiple steps.
3. Control valve according to Claim 1,
characterized in that the pin (5), for configuring the external contour (8), possesses at least one encircling
recess (13) which is preferably disposed in the region of an elongated guiding portion
(14) of the pin (5).
4. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the valve closing element (1), for configuring the internal contour (10) and/or an
annular chamber (15) between the pin (5) and the valve closing element (1), possesses
at least one encircling undercut (16).
5. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the throttle point (11) is disposed outside a primary flow path of the fuel, said
primary flow path leading from the outflow duct (3) by way of the valve seat (4) into
a relief chamber (17).
6. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the outflow duct (3) comprises an outflow throttle (18), a diffusor (19) and/or a
duct portion (20) having an enlarged internal diameter being disposed downstream of
said outflow throttle (18) such that the flow cross section increases in the direction
of the valve seat (4).
7. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the valve seat (4) that delimits the outflow duct (3) is shaped so as to be flat
or conical.
8. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the control valve for controlling the stroke movement of the valve closing element
(1) comprises an electromagnet (21) by means of which an armature is actuatable, said
armature being connected to the valve closing element (1) or configuring the valve
closing element (1).
9. Fuel injector for a fuel injection system, in particular a common rail injection system,
having a control valve according to one of the preceding claims for controlling the
stroke movement of a nozzle needle which is capable of stroke movements, at least
one injection opening being capable of being released or closed by way of the stroke
movement of said nozzle needle.
1. Soupape de commande pour un injecteur de carburant dans un système d'injection de
carburant, en particulier dans un système d'injection à rampe commune, comportant
un élément de fermeture de soupape (1) effectuant un mouvement de va-et-vient pour
libérer et fermer un canal d'évacuation (3) formé dans une pièce de soupape (2), dans
laquelle l'élément de fermeture de soupape (1) coopère avec un siège de soupape (4)
limitant le canal d'évacuation (3), comportant en outre une goupille (5) servant au
guidage de l'élément de fermeture de soupape (1), dans laquelle la goupille (5) est
reçue au moins dans certaines parties dans un alésage (7) traversant l'élément de
fermeture de soupape (1) en formant un interstice de guidage (6),
caractérisée en ce que la goupille (5) comprend une partie (12) en forme de tourillon, laquelle présente
un diamètre extérieur réduit par rapport au diamètre de guidage de la goupille (5)
et par laquelle la goupille (5) pénètre dans le canal d'évacuation (3), la goupille
(5) présentant un contour extérieur (8) qui coopère avec un contour intérieur (9)
de la pièce de soupape (2) limitant le canal d'évacuation (3) ou avec un contour intérieur
(10) de l'élément de fermeture de soupape (1) limitant l'alésage (7) en formant un
point d'étranglement (11) situé à l'extérieur de l'interstice de guidage (6).
2. Soupape de commande selon la revendication 1,
caractérisée en ce que la goupille (5) est réalisée de manière à présenter plusieurs gradins pour la formation
du contour extérieur (8).
3. Soupape de commande selon la revendication 1,
caractérisée en ce que la goupille (5) comporte au moins une entaille périphérique (13) pour la formation
du contour extérieur (8), laquelle est disposée de préférence dans la région d'une
partie de guidage allongée (14) de la goupille (5).
4. Soupape de commande selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'élément de fermeture de soupape (1) comporte au moins une dépouille périphérique
(16) pour la formation du contour intérieur (10) et/ou d'un espace annulaire (15)
entre la goupille (5) et l'élément de fermeture de soupape (1).
5. Soupape de commande selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que le point d'étranglement (11) est disposé à l'extérieur d'un trajet d'écoulement principal
du carburant, lequel trajet mène du canal d'évacuation (3) à un espace de décharge
(17) par le biais du siège de soupape (4).
6. Soupape de commande selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que le canal d'évacuation (3) comporte un étranglement d'évacuation (18) en aval duquel
sont placés un diffuseur (19) et/ou une partie de canal (20) de diamètre intérieur
accru, de telle sorte que la section transversale d'écoulement augmente en direction
du siège de soupape (4).
7. Soupape de commande selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que le siège de soupape (4) limitant le canal d'évacuation (3) est de forme plate ou
conique.
8. Soupape de commande selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que la soupape de commande comporte un électroaimant (21) pour la commande du mouvement
de va-et-vient de l'élément de fermeture de soupape (1), électroaimant qui permet
d'agir sur une armature qui est reliée à l'élément de fermeture de soupape (1) ou
forme l'élément de fermeture de soupape (1) .
9. Injecteur de carburant pour un système d'injection de carburant, en particulier un
système d'injection à rampe commune, comprenant une soupape de commande selon l'une
des revendications précédentes pour la commande du mouvement de va-et-vient d'une
aiguille d'injection effectuant un mouvement de va-et-vient, par le biais du mouvement
de va-et-vient de laquelle au moins une ouverture d'injection peut être libérée et
peut être fermée.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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