DE102004021538A1 - Fluid flow control valve for internal combustion engine fuel injector has two coaxial valve needles with jets in outer needle blocked by inner needle and outer needle blocks jets in conical nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung zum Steuern von Flüssigkeiten, insbesondere zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The Invention relates to a valve device for controlling fluids, in particular for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to the Preamble of claim 1 further defined type.
Ein
derartiges Ventil bzw. ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
von Kraftfahrzeugen ist aus der
Des Weiteren ist das Kraftstoffeinspritzventil mit einem Kraftstoff gefüllten Druckraum ausgeführt, von dem ausgehend eine Druckschulter der Ventilaußennadel derart mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt wird, dass an der Ventilaußennadel eine vom Ventilsitz weg gerichtete Öffnungskraft angreift. Darüber hinaus ist ein erster Steuerraum vorgesehen, dessen Druck die äußere Ventilnadel zumindest mittelbar in Richtung des Ventilsitzes beaufschlagt, wobei der Druck im ersten Steuerraum gesteuert werden kann.Of Further, the fuel injection valve is fuel filled Pressure chamber executed by starting a pressure shoulder of the valve outer needle so with a hydraulic Pressure is applied to the valve outer needle one from the valve seat directed opening force attacks. About that In addition, a first control chamber is provided, the pressure of the outer valve needle at least indirectly acted upon in the direction of the valve seat, wherein the pressure in the first control room can be controlled.
In einer Längsbohrung der Ventilaußennadel ist eine Ventilinnennadel längsverschiebbar angeordnet, die mit einem Ventilsitz zur Steuerung wenigstens einer zusätzlichen Einspritzöffnung des Düsenkörpers zusammenwirkt und die eine vom Druck im Druckraum beaufschlagbare innere Ventildichtfläche aufweist, durch die eine Öffnungskraft auf die innere Ventilnadel wirkt.In a longitudinal bore the valve outer needle is a valve inner needle longitudinally displaceable arranged with a valve seat for controlling at least one additional Injection port of the nozzle body cooperates and which has an inner valve sealing surface which can be acted upon by the pressure in the pressure chamber, through the one opening force acts on the inner valve needle.
Der Ventilinnennadel ist ein zweiter mit Kraftstoff füllbarer Steuerraum zugeordnet, durch dessen Druck die innere Ventilnadel zumindest mittelbar eine Schließkraft in Richtung des Ventilsitzes erfährt, wobei der Druck im zweiten Steuerraum regelbar ist.Of the Valve interior needle is a second fuel fillable Control chamber assigned by its pressure, the inner valve needle at least indirectly a closing force experiences in the direction of the valve seat, wherein the pressure in the second control chamber is adjustable.
Das
aus der
Deshalb ist in der Praxis dazu übergegangen worden, sowohl die Ventilaußennadel als auch die Ventilinnennadel jeweils mit zwei Ventilsitzen des Düsenkörpers zusammen wirken zu lassen, innerhalb der die jeweils einer Ventilnadel zugeordneten Einspritzöffnungen des Düsenkörpers bei Anlage der Ventilnadeln gegenüber einem Hochdruckbereich des Einspritzventiles abgeschirmt sind. Somit besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, auch Stirnflächenbereiche der Ventilnadeln, welche jeweils stromab der Einspritzöffnungen angeordnet sind, ebenfalls mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff zu beaufschlagen und für die Steuerung eines Einspritzvorgangs heranziehen zu können.Therefore has been passed in practice, both the valve outer needle as well as the valve inner needle each with two valve seats of the Nozzle body together to act within which each associated with a valve needle Injection ports of the nozzle body at Installation of the valve pins opposite a high-pressure region of the injection valve are shielded. Consequently There is a simple way, even face areas the valve needles, which respectively downstream of the injection openings are arranged, also with fuel under high pressure to charge and for to be able to use the control of an injection process.
Die letztgenannte Ausführung eines Einspritzventils hat jedoch den Nachteil, dass die Abdichtung der Einspritzöffnungen im Bereich zwischen den beiden Ventilnadeln nur mit hohem fertigungstechnischen Aufwand und daher nur mit hohen Herstellkosten realisierbar ist.The latter version However, an injection valve has the disadvantage that the seal injection ports in the area between the two valve needles only with high production engineering Effort and therefore can only be realized with high production costs.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung zum Steuern von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist kostengünstig herstellbar und stellt zudem eine kompakte Ausführung eines Einspritzventiles dar, da die der Ventilinnennadel zugeordneten Einspritzöffnungen und der mit der Ventilinnennadel korrespondierende Ventilsitz in der Ventilaußennadel ausgebildet sind und mit den der Ventilaußennadel zugeordneten Einspritzöffnungen des Düsenkörpers in Deckung sind.The Valve device according to the invention for Controlling liquids with the features of the preamble of claim 1 is inexpensive to produce and also provides a compact design of an injection valve because the valve inner needle associated injection openings and the valve seat corresponding to the valve inner needle in the Valve outer needle are formed and with the valve outer needle associated injection openings of the nozzle body in Cover are.
Diese Ausgestaltung des Düsenmoduls im Bereich der Einspritzöffnungen bewirkt, dass die Dimensionierung der Wirkflächen, an welchen jeweils eine aus unter Hochdruck anliegendem Kraftstoff resultierende Druckkraftkomponente in Öffnungsrichtung der Ventilinnennadel bzw. der Ventilaußennadel angreift, durch die Positionen der der Ventilinnennadel bzw. der Ventilaußennadel zugeordneten Einspritzöffnungen in geringerem Umfang limitiert bzw. beeinflusst wird als dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Einspritzventilen der Fall ist.These Design of the nozzle module in the area of the injection openings causes the dimensioning of the active surfaces, to each one from high-pressure applied fuel resulting pressure force component in the opening direction the valve inner needle or the valve outer needle attacks, through the Positions of the valve inner needle or the valve outer needle associated injection openings is limited or influenced to a lesser extent than at known from the prior art injection valves is the case.
Des Weiteren ist eine Abdichtung der Einspritzöffnungen im Bereich zwischen der Ventilinnennadel und der Ventilaußennadel im Vergleich zu herkömmlichen Einspritzventilen erheblich vereinfacht, da sowohl die Ventilinnennadel als auch die Ventilaußennadel jeweils lediglich mit einem einzigen Ventilsitz zusammenwirken, was im Vergleich zu herkömmlich ausgeführten Einspritzventilen, bei welchen die Ventilnadeln in der vorbeschriebenen Art und Weise jeweils mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken, fertigungstechnisch erheblich einfacher und kostengünstiger umsetzbar ist.Furthermore, a sealing of the injection openings in the region between the valve inner needle and the valve outer needle is considerably simplified in comparison to conventional injection valves, since both the valve inner needle and the valve outer needle only cooperate with a single valve seat, which in comparison to conventionally designed injection valves, in which the valve needles in the manner described above each interact with two valve seats, manufacturing technology is considerably easier and less expensive to implement.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject to The invention are the description, the drawings and the claims removed.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgeführten Ventilvorrichtung zum Steuern von Flüssigkeiten ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One embodiment an inventively designed valve device for controlling fluids is shown schematically simplified in the drawing and will explained in more detail in the following description.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Einspritzventiles in einer prinziphaften Darstellung.The single figure of the drawing shows a longitudinal section through a part an inventively designed Injection valves in a schematic representation.
Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment
In
der einzigen Figur ist ein Kraftstoffeinspritzventil
Die
Ventilaußennadel
Die
Ventilaußennadel
Darüber hinaus
ist der Ringraum
Die
Ventilaußennadel
Der
Ventilinnennadel
Die
Steuerraumhülse
Des
Weiteren ist die Steuerraumhülse
Zusätzlich ist
der der Ventilaußennadel
Der Übersetzerkolben
Im
Betrieb der Ventilvorrichtung 1 zum Steuern von Flüssigkeiten
wird der piezoelektrische Aktuator bei geschlossenen Ventilsitzen
Das
in den Steuerräumen
Des
Weiteren ist die Ventilvorrichtung 1 zum Steuern von Flüssigkeiten
im Bereich zwischen der Ventilaußennadel
Die
Positioniereinrichtung
In
der aus den beiden Nutenhälften
Der Übersetzerkolben
In
geschlossenem Zustand der Einspritzöffnungen
Liegt
eine entsprechende Anforderung für den
Beginn eines Einspritzvorganges vor, wird die an dem piezoelektrischen
Aktuator anliegende Spannung reduziert, so dass sich eine spontane
Längenänderung,
d. h. Verkürzung
im Bereich der piezoelektrischen Keramik des piezoelektrischen Aktuators, einstellt.
Diese Längenänderung
bewirkt, dass der Übersetzerkolben
Diese
spontane Verstellung des Übersetzerkolbens
Dies
resultiert aus der Tatsache, dass die an der Ventilinnennadel
In
diesem Betriebszustand der Ventilvorrichtung
Da
die Einspritzöffnungen
Selbstverständlich kann
das Durchmesserverhältnis
zwischen den Durchmessern der Einspritzöffnungen
Liegt
eine Anforderung zur Beendigung der Einspitzung ausgehend von dem
vorbeschriebenen Betriebszustand der Ventilvorrichtung
Befindet
sich die Brennkraftmaschine hingegen im Volllastbereich, wird die
Bestromung des piezoelektrischen Aktuators bei geöffneter
Ventilinnennadel
In
diesem Betriebszustand wird der über
den Zuführkanal
Ausgehend
von diesem Betriebszustand der Ventilvorrichtung
Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Düsenmoduls eines Einspritzventiles bzw. einer Ventilvorrichtung zum Steuern von Flüssigkeit ist prinzipiell auch bei so genannten Unit-Injektoren anwendbar, bei welchen eine an den Ventilnadeln angreifende Schließkraft über Federeinrichtungen aufgebracht wird und ein Einspritzvorgang jeweils über einen in Öffnungsrichtung an den Ventilnadeln angreifenden hydraulischen Druck, der in Abhängigkeit von einer Monopumpe erzeugten Druckwellen in an sich bekannter Art und Weise zur Verfügung gestellt wird, gesteuert wird.The above-described embodiment of the invention a nozzle module an injection valve or a valve device for controlling liquid is in principle also applicable to so-called unit injectors, in which a force acting on the valve needles closing force via spring means is applied and an injection process in each case via a in the opening direction acting on the valve pins hydraulic pressure, depending on from a monopump generated pressure waves in a conventional manner and way available is controlled.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410021538 DE102004021538A1 (en) | 2004-05-03 | 2004-05-03 | Fluid flow control valve for internal combustion engine fuel injector has two coaxial valve needles with jets in outer needle blocked by inner needle and outer needle blocks jets in conical nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410021538 DE102004021538A1 (en) | 2004-05-03 | 2004-05-03 | Fluid flow control valve for internal combustion engine fuel injector has two coaxial valve needles with jets in outer needle blocked by inner needle and outer needle blocks jets in conical nozzle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004021538A1 true DE102004021538A1 (en) | 2005-12-08 |
Family
ID=35335821
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200410021538 Withdrawn DE102004021538A1 (en) | 2004-05-03 | 2004-05-03 | Fluid flow control valve for internal combustion engine fuel injector has two coaxial valve needles with jets in outer needle blocked by inner needle and outer needle blocks jets in conical nozzle |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102004021538A1 (en) |
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2004
- 2004-05-03 DE DE200410021538 patent/DE102004021538A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |