EP0424797A1 - Control valve for fuel injection - Google Patents

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EP0424797A1
EP0424797A1 EP19900119950 EP90119950A EP0424797A1 EP 0424797 A1 EP0424797 A1 EP 0424797A1 EP 19900119950 EP19900119950 EP 19900119950 EP 90119950 A EP90119950 A EP 90119950A EP 0424797 A1 EP0424797 A1 EP 0424797A1
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EP
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valve
bore
relief
outlet
recess
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Andrew Enis Meyer
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Original Assignee
Rotary Power International Inc
John Deere Technologies International Inc
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Publication date
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Publication of EP0424797B1 publication Critical patent/EP0424797B1/en
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    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/14—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel having cyclically-operated valves connecting injection nozzles to a source of fuel under pressure during the injection period
    • F02M69/147—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel having cyclically-operated valves connecting injection nozzles to a source of fuel under pressure during the injection period the valves being actuated mechanically, e.g. rotating
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
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    • F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0008—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using mechanically actuated valves
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86549—Selective reciprocation or rotation

Definitions

  • the invention relates to a control valve for the fuel injection in engines.
  • the object to be achieved by the invention is seen in a simple fuel injection system which can operate at high engine speeds and over which the injection quantity and the injection timing can be easily controlled.
  • control valve comprises a valve housing having a valve bore, an inlet passage connecting the valve bore to a fuel source, an outlet connecting the valve bore to a fuel injector, a relief passage communicating the valve bore with the outlet connects, a relief bore which connects the valve bore with a regulated source of relief fuel, and a valve spool which is rotatably and axially slidably received in the valve bore and an annular groove which is connected to the outlet, an outlet recess in its surface which in the annular groove opens, and has a relief recess which is mounted in the surface of the valve spool at a distance from the AustrittsausEnglishung, wherein the recesses are formed and arranged such that with each revolution of the valve spool, the valve spool a first set of rotation occupies positions in which the relief recess connects the relief channel to the relief bore and the connection of the inlet channel to the AustrittsausEnglishung is interrupted, and a second set of rotational positions in which
  • the expensive injection pump can be replaced by a cost-effective control valve that can be easily manufactured without the slightest tolerances.
  • the injection amount and the injection timing are determined by the recesses and the axial position of the valve spool.
  • the exit recess can taper in the axial direction seen from a wide end to a narrow end and the valve spool via a control rod to be axially adjustable.
  • the exit recess is pocket-shaped and approximately triangular.
  • valve spool is adjustable via the control rod against the action of a resilient member, he can easilyettiverstellen in its initial position when the control rod is retracted.
  • the relief recess can taper in the axial direction seen from a wide end to a narrow end, so that when an axial displacement of the spool and the amount of fuel from the outlet to the relief hole can be changed.
  • valve spool in a simple manner in and possibly revolving at the same speed as the engine can be driven, according to the invention further provided that for the circulation of the spool, a rotatable, extending in the valve housing drive shaft is provided with a threaded end portion which is slidably and rotatably received in an internally threaded bore in the valve spool.
  • valve spool can also be adjusted differently if it further forms with the one end of the valve bore a damper chamber and with the other end of the valve bore a pressure chamber which is connected via a pressure channel with a pressure source, wherein the valve spool is provided with a blind bore which is connected at one end to the damper chamber via a damper opening and at the other end to the pressure chamber.
  • the resilient member rotatably and slidably receive the drive shaft and abut one end against the valve housing and the other end against the threaded end portion.
  • control rod can be guided through the damper chamber and the drive shaft through the pressure chamber.
  • a fuel regulating control valve is indicated at 10. Its valve housing 12 is provided with a valve bore 14 extending axially in the housing. The latter communicates with a radially extending inlet passage 16 which is connected to a high pressure fuel source such as a fuel pump 18.
  • An outlet passage 20 connects the valve bore 14 to an outlet 22, which in turn communicates with a conventional fuel injector, not shown in the drawing.
  • In the outlet 22 opens one end of a discharge channel 24, the other end leads into the valve bore 14 at a location which has the distance to the mouth of the outlet channel 20.
  • a relief bore 26 connects the valve bore 14 to a conventional relief control valve, not shown, via which the fuel pressure in the relief bore is adjustable or limitable.
  • An adjustment or pressure channel 28 connects the valve bore 14 with a pressure regulating valve, also not shown, which serves to control the fuel pressure in the adjustment or pressure channel.
  • a valve slide 30 is arranged rotatably and axially displaceable. Its one end 32 forms with the end wall of the valve bore 14 a damper chamber 34, while its other end 36 defines an adjustment or pressure chamber 38 into which the pressure channel 28 opens. From Fig. 2 it can also be seen that the valve slide 30 has an axially extending bore 40 with a widened end portion 42, are screwed into the helical grooves 44 or the like and which is open to the pressure chamber 38. A damper opening 46 connects the other end of the bore 40 with the damper chamber 34, which is intended to dampen the axial vibrations of the valve spool.
  • annular groove 50 is incorporated, which is separated from the end 32 by a web portion 52 and is in communication with the outlet passage 20.
  • An outlet recess 54 is located in the periphery of the valve spool 30. It extends in the axial direction on the side remote from the web portion 52 and is approximately triangular in shape with a wide end 56 which is connected to the annular groove 50, and a narrow end 58th or a tip.
  • valve spool 30 has a relief recess 60 arranged at an axial distance from the outlet recess 54 and having a wide end 62 which tapers in the direction of the annular groove 50 to form a narrow end 64.
  • the relief recess 60 peripherally extends substantially more than half the circumference, while the outlet recess 54 is guided only by a quarter of the circumference.
  • the recesses 54 and 60 are dimensioned and oriented to each other so that they can alternately with the rotating valve spool 30 with the inlet channel 16 and the discharge hole 26 in conjunction, ie, whenever the inlet channel 16 is connected to the outlet recess 54, the compound of Relief bore 26 interrupted with the relief recess 60 and vice versa.
  • the outlet recess 54 limits the pressure in the outlet 22 when the relief recess 60 connects the relief bore 26 with the discharge channel 24.
  • the depth of the exit recess 54 may vary on the circumference of the valve spool 30, thereby providing a variable flow rate as opposed to pure on-off control.
  • a circumferential drive shaft 70 extends from the outside into the one end of the valve housing 12 through the pressure chamber 38 and is provided with a helical end portion 72 which is screwed into the end portion 42 of the bore 40 in the valve slide 30.
  • a control rod 76 is slidably received by the other end of the valve housing and abuts against the end 32 of the valve spool 30.
  • a helical spring 78 is still seated on the drive shaft 70 between the one end wall 80 of the valve housing 12 and the end portion 72, whereby acts on the valve spool, a force that wants to push it in the direction of the control rod 76.
  • the control valve 10 is actuated by the circulating in dependence on the engine speed drive shaft 70.
  • the speed of the drive shaft should correspond to that of the engine.
  • the drive can also be done with a different speed, if the number and size of the recesses 54 and 60 are adjusted accordingly.
  • the above-described control valve can also be used in a conventional diesel engine, if the speed of the drive shaft, the Ausappelungsab Wegen and the distance ratios are selected accordingly.
  • the valve slide 30 Via the revolving drive shaft 70, the valve slide 30 is set in rotation, so that at each rotation for a certain period of time during a partial rotation fuel at high pressure can pass through the outlet to the outlet 22.
  • the relief recess 60 connects the outlet 22 to the relief bore 26.
  • Additional control can be achieved by an adjustment of the control rod 76, for example when it is displaced to the right with reference to Figs.
  • the valve spool is also displaced to the right, whereby the inlet channel 16 to a wider part of the outlet recess 54 and the relief bore 26 to a narrower part the relief recess 60 impinges on each revolution of the valve spool 30. In this way, more fuel can reach the outlet 22 per revolution of the valve spool 30.
  • With an adjustment of the control rod 76 to the left of the spool 30 is also pressed by the spring 78 to the left, and less fuel passes per revolution to the outlet 22.
  • the injection start of the fuel to be injected into the engine be varied.
  • the pressure in the pressure chamber 38 passes through the clearance between the end portions 72 and 42 in a space 81 and in the damper chamber 34, whereby the end portion 72 is displaced with the drive shaft 70 to the outside against the action of the spring 78.
  • the valve spool 30 is rotated via the end portion 72 relative to the drive shaft 70, whereby the injection start of the fuel injection is advanced with respect to the engine.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Steuerventil (10) für die Brennstoffeinspritzung in Motoren weist ein Ventilgehäuse (12) mit einer Ventilbohrung (14), einem Einlaßkanal (16), der die Ventilbohrung (14) mit einer Brenstoffquelle verbindet, einem Auslaß (22), der die Ventilbohrung (14) mit einem Brennstoffeinspritzer verbindet, einem Entlastungskanal (24), der die Ventilbohrung (14) mit dem Auslaß (22) verbindet, einer Entlastungsbohrung (26), die die Ventilbohrung (14) mit einer regulierten Quelle für Entlastungsbrennstoff verbindet, und einen Ventilschieber (30) auf, der drehbar und axial verschiebbar in der Ventilbohrung (14) aufgenommen ist und eine Ringnut (50), die mit dem Auslaß (22) verbunden ist, eine Austrittsausnehmung (54) in seiner Oberfläche, die in die Ringnut (50) mündet, und eine Entlastungsausnehmung (60) aufweist, die in der Oberfläche des Ventilschiebers (30) mit Abstand zu der Austrittsausnehmung (54) angebracht ist, wobei die Ausnehmungen derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei jedem Umlauf des Ventilschiebers (30) der Ventilschieber (30) einen ersten Satz von Drehstellungen einnimmt, bei denen die Entlastungsausnehmung (60) den Entlastungskanal (24) mit der Entlastungsbohrung (26) verbindet und die Verbindung des Einlaßkanals (16) zu der Austrittsausnehmung (54) unterbrochen ist, und einen zweiten Satz von Drehstellungen, bei denen die Austrittsausnehmung (54) mit der Ringnut (50) den Einlaßkanal (16) mit dem Auslaß (22) verbindet und die Verbindung der Entlastungsbohrung (26) mit dem Entlastungskanal (24) unterbrochen ist.A control valve (10) for fuel injection in engines has a valve housing (12) with a valve bore (14), an inlet channel (16) that connects the valve bore (14) with a fuel source, an outlet (22) that connects the valve bore ( 14) connects to a fuel injector, a relief passage (24) connecting the valve bore (14) to the outlet (22), a relief bore (26) connecting the valve bore (14) to a regulated source of relief fuel, and a valve spool (30), which is rotatably and axially displaceably received in the valve bore (14) and an annular groove (50), which is connected to the outlet (22), an outlet recess (54) in its surface, which into the annular groove (50 ) opens out, and has a relief recess (60) which is provided in the surface of the valve slide (30) at a distance from the outlet recess (54), the recesses being designed and arranged such that with each revolution of the valve spool (30) the valve spool (30) assumes a first set of rotational positions, in which the relief recess (60) connects the relief duct (24) to the relief bore (26) and the connection of the inlet duct (16) to the outlet recess (54) is interrupted, and a second set of rotary positions in which the outlet recess (54) with the annular groove (50) connects the inlet channel (16) to the outlet (22) and the connection of the relief bore (26) to the relief channel ( 24) is interrupted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil für die Brennstoffeinspritzung in Motoren.The invention relates to a control valve for the fuel injection in engines.

Moderne Kraftstoffeinspritzsysteme arbeiten mit Einspritz­pumpen, über die die Einspritzmenge und der Einspritzzeit­punkt leichter gesteuert werden können. Bei diesen Syste­men wird der Kraftstoff mit Hilfe von nockengesteuerten Kolben eingespritzt (US-A-3 991 723). Einspritzpumpen sind teuer, und der Nockenantrieb benötigt eine entsprechende Leistung.Modern fuel injection systems work with injection pumps, through which the injection quantity and the injection timing can be controlled more easily. In these systems, the fuel is injected by means of cam-controlled pistons (US-A-3 991 723). Injection pumps are expensive, and the cam drive needs a corresponding power.

Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird in einem einfachen Kraftstoffeinspritzsystem gesehen, das bei hohen Motordrehzahlen arbeiten kann und über das sich die Ein­spritzmenge und der Einspritzzeitpunkt leicht steuern las­sen.The object to be achieved by the invention is seen in a simple fuel injection system which can operate at high engine speeds and over which the injection quantity and the injection timing can be easily controlled.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst wor­den, daß das Steuerventil ein Ventilgehäuse mit einer Ven­tilbohrung, einem Einlaßkanal, der die Ventilbohrung mit einer Brenstoffquelle verbindet, einem Auslaß, der die Ventilbohrung mit einem Brennstoffeinspritzer verbindet, einem Entlastungskanal, der die Ventilbohrung mit dem Aus­laß verbindet, einer Entlastungsbohrung, die die Ventil­bohrung mit einer regulierten Quelle für Entlastungsbrenn­stoff verbindet, und einen Ventilschieber aufweist, der drehbar und axial verschiebbar in der Ventilbohrung aufge­nommen ist und eine Ringnut, die mit dem Auslaß verbunden ist, eine Austrittsausnehmung in seiner Oberfläche, die in die Ringnut mündet, und eine Entlastungsausnehmung auf­weist, die in der Oberfläche des Ventilschiebers mit Ab­stand zu der Austrittsausnehmung angebracht ist, wobei die Ausnehmungen derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei jedem Umlauf des Ventilschiebers der Ventilschieber einen ersten Satz von Drehstellungen einnimmt, bei denen die Entlastungsausnehmung den Entlastungskanal mit der Entlastungsbohrung verbindet und die Verbindung des Ein­laßkanals zu der Austrittsausnehmung unterbrochen ist, und einen zweiten Satz von Drehstellungen, bei denen die Aus­trittsausnehmung mit der Ringnut den Einlaßkanal mit dem Auslaß verbindet und die Verbindung der Entlastungsbohrung mit dem Entlastungskanal unterbrochen ist.This object is achieved according to the invention in that the control valve comprises a valve housing having a valve bore, an inlet passage connecting the valve bore to a fuel source, an outlet connecting the valve bore to a fuel injector, a relief passage communicating the valve bore with the outlet connects, a relief bore which connects the valve bore with a regulated source of relief fuel, and a valve spool which is rotatably and axially slidably received in the valve bore and an annular groove which is connected to the outlet, an outlet recess in its surface which in the annular groove opens, and has a relief recess which is mounted in the surface of the valve spool at a distance from the Austrittsausnehmung, wherein the recesses are formed and arranged such that with each revolution of the valve spool, the valve spool a first set of rotation occupies positions in which the relief recess connects the relief channel to the relief bore and the connection of the inlet channel to the Austrittsausnehmung is interrupted, and a second set of rotational positions in which the Austrittsausnehmung with the annular groove connects the inlet channel to the outlet and the connection of the relief hole is interrupted with the discharge channel.

Auf diese Weise kann die teure Einspritzpumpe durch ein kostengünstiges Steuerventil, das ohne kleinste Toleranzen leicht hergestellt werden kann, ersetzt werden. Die Ein­spritzmenge und der Einspritzzeitpunkt werden durch die Ausnehmungen und die axiale Stellung des Ventilschiebers bestimmt.In this way, the expensive injection pump can be replaced by a cost-effective control valve that can be easily manufactured without the slightest tolerances. The injection amount and the injection timing are determined by the recesses and the axial position of the valve spool.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann sich die Austrittsausnehmung in axialer Richtung gesehen von einem weiten Ende zu einem schmalen Ende hin verjüngen und der Ventilschieber über eine Steuerstange axial verstellbar sein. Damit ist die Austrittsausnehmung taschenförmig und etwa dreieckig ausgebildet. Durch eine Axialverschiebung kann der Eintrittsbereich des Einlaßkanals in die Ausneh­mung und damit die Einspritzmenge verändert werden.According to a further proposal of the invention, the exit recess can taper in the axial direction seen from a wide end to a narrow end and the valve spool via a control rod to be axially adjustable. Thus, the exit recess is pocket-shaped and approximately triangular. By an axial displacement of the inlet region of the inlet channel into the recess and thus the injection quantity can be changed.

Wenn der Ventilschieber über die Steuerstange gegen die Wirkung eines federnden Teils verstellbar ist, kann er sich in einfacher Weise in seine Ausgangslage zurückver­stellen, sobald die Steuerstange zurückgezogen wird.If the valve spool is adjustable via the control rod against the action of a resilient member, he can easily zurückverstellen in its initial position when the control rod is retracted.

Auch die Entlastungsausnehmung kann sich in axialer Rich­tung gesehen von einem weiten Ende zu einem schmalen Ende hin verjüngen, so daß bei einer Axialverstellung des Steu­erschiebers auch die Kraftstoffmenge von dem Auslaß zu der Entlastungsbohrung geändert werden kann.Also, the relief recess can taper in the axial direction seen from a wide end to a narrow end, so that when an axial displacement of the spool and the amount of fuel from the outlet to the relief hole can be changed.

Damit der Ventilschieber in einfacher Weise in und gegebe­nenfalls mit derselben Drehzahl wie der Motor umlaufend angetrieben werden kann, ist nach der Erfindung ferner vorgesehen, daß für den Umlauf des Steuerschiebers eine drehbare, sich in das Ventilgehäuse erstreckende Antriebs­welle mit einem Gewinde aufweisenden Endteil vorgesehen ist, der in einer mit Innengewinde versehenen Bohrung im Ventilschieber verschiebbar und drehbar aufgenommen ist.Thus, the valve spool in a simple manner in and possibly revolving at the same speed as the engine can be driven, according to the invention further provided that for the circulation of the spool, a rotatable, extending in the valve housing drive shaft is provided with a threaded end portion which is slidably and rotatably received in an internally threaded bore in the valve spool.

Gegebenenfalls kann der Ventilschieber auch anders ver­stellt werden, wenn er ferner mit dem einen Ende der Ven­tilbohrung eine Dämpferkammer und mit dem anderen Ende der Ventilbohrung eine Druckkammer bildet, die über einen Druckkanal mit einer Druckquelle verbunden ist, wobei der Ventilschieber mit einer Sackbohrung versehen ist, die einenends über eine Dämpferöffnung mit der Dämpferkammer und anderenends mit der Druckkammer verbunden ist.Optionally, the valve spool can also be adjusted differently if it further forms with the one end of the valve bore a damper chamber and with the other end of the valve bore a pressure chamber which is connected via a pressure channel with a pressure source, wherein the valve spool is provided with a blind bore which is connected at one end to the damper chamber via a damper opening and at the other end to the pressure chamber.

Vorteilhaft kann im einzelnen der federnde Teil die An­triebswelle drehbar und verschiebbar aufnehmen und einen­ends gegen das Ventilgehäuse und anderenends gegen den mit Gewinde versehenen Endteil anliegen.Advantageously, in detail, the resilient member rotatably and slidably receive the drive shaft and abut one end against the valve housing and the other end against the threaded end portion.

Zweckmäßig kann die Steuerstange durch die Dämpferkammer und die Antriebswelle durch die Druckkammer geführt wer­den.Suitably, the control rod can be guided through the damper chamber and the drive shaft through the pressure chamber.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

  • Fig. 1 ein Steuerventil für die Brennstoffein­spritzung in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt,
  • Fig. 2 das Steuerventil nach Fig. 1 im Querschnitt,
  • Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3 - 3 in Fig. 2 und
  • Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4 - 4 in Fig. 2.
In the drawing, a closer explained below embodiment of the invention is shown. It shows:
  • 1 is a control valve for the fuel injection in perspective and partially in section,
  • 2 shows the control valve according to Fig. 1 in cross section,
  • Fig. 3 is a section along the line 3-3 in Fig. 2 and
  • 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 2nd

In den Figuren 1 und 2 ist ein Brennstoff regulierendes Steuerventil mit 10 bezeichnet. Sein Ventilgehäuse 12 ist mit einer sich axial in dem Gehäuse erstreckenden Ventil­bohrung 14 versehen. Letztere steht mit einem radial ver­laufenden Einlaßkanal 16 in Verbindung, der an eine Brenn­stoffquelle mit hohem Druck, wie einer Brennstoffpumpe 18, angeschlossen ist. Ein Auslaßkanal 20 verbindet die Ven­tilbohrung 14 mit einem Auslaß 22, der seinerseits mit einem herkömmlichen in der Zeichnung nicht dargestellten Brennstoffeinspritzer in Verbindung steht. In den Auslaß 22 mündet das eine Ende eines Entlastungskanals 24, dessen anderes Ende in die Ventilbohrung 14 an einer Stelle führt, die Abstand zu der Einmündung des Auslaßkanals 20 aufweist. Eine Entlastungsbohrung 26 verbindet die Ventil­bohrung 14 mit einem herkömmlichen nicht dargestellten Entlastungssteuerventil, über das der Brennstoffdruck in der Entlastungsbohrung regulierbar oder begrenzbar ist. Ein Einstell- oder Druckkanal 28 verbindet die Ventilboh­rung 14 mit einem ebenfalls nicht dargestellten Druckregu­lierungsventil, das zur Steuerung des Brennstoffdruckes in dem Einstell- oder Druckkanal dient.In FIGS. 1 and 2, a fuel regulating control valve is indicated at 10. Its valve housing 12 is provided with a valve bore 14 extending axially in the housing. The latter communicates with a radially extending inlet passage 16 which is connected to a high pressure fuel source such as a fuel pump 18. An outlet passage 20 connects the valve bore 14 to an outlet 22, which in turn communicates with a conventional fuel injector, not shown in the drawing. In the outlet 22 opens one end of a discharge channel 24, the other end leads into the valve bore 14 at a location which has the distance to the mouth of the outlet channel 20. A relief bore 26 connects the valve bore 14 to a conventional relief control valve, not shown, via which the fuel pressure in the relief bore is adjustable or limitable. An adjustment or pressure channel 28 connects the valve bore 14 with a pressure regulating valve, also not shown, which serves to control the fuel pressure in the adjustment or pressure channel.

In der Ventilbohrung 14 ist ein Ventilschieber 30 drehbar und axial verschiebbar angeordnet. Sein eines Ende 32 bil­det mit der Stirnwand der Ventilbohrung 14 eine Dämpfer­kammer 34, während sein anderes Ende 36 eine Einstell- oder Druckkammer 38 begrenzt, in die der Druckkanal 28 mündet. Aus Fig. 2 ist außerdem zu entnehmen, daß der Ven­tilschieber 30 eine sich axial erstreckende Bohrung 40 mit einem aufgeweiteten Endteil 42 aufweist, in den schnecken­förmige Nuten 44 oder dergleichen eingedreht sind und der zur Druckkammer 38 hin offen ist. Eine Dämpferöffnung 46 verbindet das andere Ende der Bohrung 40 mit der Dämpfer­kammer 34, die die axialen Vibrationen des Ventilschiebers dämpfen soll.In the valve bore 14, a valve slide 30 is arranged rotatably and axially displaceable. Its one end 32 forms with the end wall of the valve bore 14 a damper chamber 34, while its other end 36 defines an adjustment or pressure chamber 38 into which the pressure channel 28 opens. From Fig. 2 it can also be seen that the valve slide 30 has an axially extending bore 40 with a widened end portion 42, are screwed into the helical grooves 44 or the like and which is open to the pressure chamber 38. A damper opening 46 connects the other end of the bore 40 with the damper chamber 34, which is intended to dampen the axial vibrations of the valve spool.

In den Ventilschieber 30 ist eine Ringnut 50 eingearbei­tet, die von dem Ende 32 durch einen Stegteil 52 getrennt ist und mit dem Auslaßkanal 20 in Verbindung steht. Eine Austrittsausnehmung 54 befindet sich in der Peripherie des Ventilschiebers 30. Sie erstreckt sich in axialer Richtung auf der dem Stegteil 52 abgelegenen Seite und ist in etwa dreieckförmig ausgebildet mit einem breiten Ende 56, das mit der Ringnut 50 verbunden ist, und einem schmalen Ende 58 oder einer Spitze.In the valve slide 30, an annular groove 50 is incorporated, which is separated from the end 32 by a web portion 52 and is in communication with the outlet passage 20. An outlet recess 54 is located in the periphery of the valve spool 30. It extends in the axial direction on the side remote from the web portion 52 and is approximately triangular in shape with a wide end 56 which is connected to the annular groove 50, and a narrow end 58th or a tip.

Des weiteren weist der Ventilschieber 30 eine mit axialem Abstand zur Austrittsausnehmung 54 angeordnete Entla­stungsausnehmung 60 mit einem weiten Ende 62 auf, das sich in Richtung der Ringnut 50 zu einem schmalen Ende 64 ver­jüngt. Aus den Figuren 1, 3 und 4 ist zu erkennen, daß sich die Entlastungsausnehmung 60 peripher im wesentlichen um mehr als den halben Umfang erstreckt, während die Aus­trittsausnehmung 54 nur um ein Viertel des Umfangs geführt ist. Die Ausnehmungen 54 und 60 sind derart dimensioniert und zueinander orientiert, daß sie bei sich drehendem Ven­tilschieber 30 wechselseitig mit dem Einlaßkanal 16 und der Entlastungsbohrung 26 in Verbindung treten können, d. h. immer wenn der Einlaßkanal 16 mit der Austrittsausneh­mung 54 verbunden ist, ist die Verbindung der Entlastungs­bohrung 26 mit der Entlastungsausnehmung 60 unterbrochen und umgekehrt. Auf diese Weise kann bei sich drehendem Ventilschieber 30 unter hohem Druck stehender Brennstoff im Bedarfsfall über den Einlaßkanal 16, die Austrittsaus­nehmung 54, die Ringnut 50 und den Auslaßkanal 20 zu dem Auslaß 22 gelangen. Die Entlastungsbohrung 26 begrenzt den Druck im Auslaß 22, wenn die Entlastungsausnehmung 60 die Entlastungsbohrung 26 mit dem Entlastungskanal 24 verbin­det. Die Tiefe der Austrittsausnehmung 54 kann auf dem Um­fang des Ventilschiebers 30 variieren, wodurch im Gegen­satz zu einer reinen Auf-Zu-Steuerung eine variable Durch­flußrate entsteht.Furthermore, the valve spool 30 has a relief recess 60 arranged at an axial distance from the outlet recess 54 and having a wide end 62 which tapers in the direction of the annular groove 50 to form a narrow end 64. From Figures 1, 3 and 4 it can be seen that the relief recess 60 peripherally extends substantially more than half the circumference, while the outlet recess 54 is guided only by a quarter of the circumference. The recesses 54 and 60 are dimensioned and oriented to each other so that they can alternately with the rotating valve spool 30 with the inlet channel 16 and the discharge hole 26 in conjunction, ie, whenever the inlet channel 16 is connected to the outlet recess 54, the compound of Relief bore 26 interrupted with the relief recess 60 and vice versa. In this way, when rotating valve spool 30 under high pressure fuel in case of need via the inlet channel 16, the outlet recess 54, the annular groove 50 and the outlet channel 20 to reach the outlet 22. The relief bore 26 limits the pressure in the outlet 22 when the relief recess 60 connects the relief bore 26 with the discharge channel 24. The depth of the exit recess 54 may vary on the circumference of the valve spool 30, thereby providing a variable flow rate as opposed to pure on-off control.

Eine umlaufende Antriebswelle 70 erstreckt sich von außen in das eine Ende des Ventilgehäuses 12 durch die Druckkam­mer 38 und ist mit einem schneckenförmige Wendeln aufwei­senden Endteil 72 versehen, der in den Endteil 42 der Boh­rung 40 im Ventilschieber 30 einschraubbar ist. Eine Steu­erstange 76 ist verschiebbar von dem anderen Ende des Ven­tilgehäuses aufgenommen und liegt gegen das Ende 32 des Ventilschiebers 30 an. Eine spiralförmige Feder 78 sitzt noch auf der Antriebswelle 70 zwischen der einen Stirnwand 80 des Ventilgehäuses 12 und dem Endteil 72, wodurch auf den Ventilschieber eine Kraft einwirkt, die ihn in Rich­tung auf die Steuerstange 76 schieben will.A circumferential drive shaft 70 extends from the outside into the one end of the valve housing 12 through the pressure chamber 38 and is provided with a helical end portion 72 which is screwed into the end portion 42 of the bore 40 in the valve slide 30. A control rod 76 is slidably received by the other end of the valve housing and abuts against the end 32 of the valve spool 30. A helical spring 78 is still seated on the drive shaft 70 between the one end wall 80 of the valve housing 12 and the end portion 72, whereby acts on the valve spool, a force that wants to push it in the direction of the control rod 76.

Das Steuerventil 10 wird durch die in Abhängigkeit von der Motordrehzahl umlaufende Antriebswelle 70 betätigt. Im Falle eines herkömmlichen Kreiskolbenmotors sollte die Drehzahl der Antriebswelle der des Motors entsprechen. An­dererseits kann der Antrieb auch mit einer anderen Dreh­zahl erfolgen, wenn die Anzahl und die Größe der Ausneh­mungen 54 und 60 entsprechend abgestimmt sind. Das vorbe­schriebene Steuerventil kann aber auch bei einem herkömm­lichen Dieselmotor eingesetzt werden, wenn die Drehzahl der Antriebswelle, die Ausnehmungsabmessungen und die Ab­standsverhältnisse entsprechend gewählt sind. Über die um­laufende Antriebswelle 70 wird der Ventilschieber 30 in Drehung versetzt, so daß bei jeder Drehung für eine be­stimmte Zeitspanne während einer Teildrehung Brennstoff mit hohem Druck durch die Austrittsausnehmung zu dem Aus­laß 22 gelangen kann. Während einer weiteren Teildrehung verbindet die Entlastungsausnehmung 60 den Auslaß 22 mit der Entlastungsbohrung 26. Eine zusätzliche Steuerung kann durch eine Verstellung der Steuerstange 76 erreicht wer­den, beispielsweise wenn diese mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 nach rechts verschoben wird. Hierdurch wird auch der Ventilschieber nach rechts verschoben, wodurch der Einlaß­kanal 16 auf einen breiteren Teil der Austrittsausnehmung 54 und die Entlastungsbohrung 26 auf einen schmaleren Teil der Entlastungsausnehmung 60 bei jedem Umlauf des Ventil­schiebers 30 auftrifft. Auf diese Weise kann pro Umdrehung des Ventilschiebers 30 mehr Brennstoff zu dem Auslaß 22 gelangen. Bei einer Verstellung der Steuerstange 76 nach links wird der Steuerschieber 30 über die Feder 78 eben­falls nach links gedrückt, und weniger Brennstoff gelangt pro Umdrehung zu dem Auslaß 22. Durch eine Steuerung des Druckes in der Druckkammer 38 kann der Einspritzanfang des in den Motor einzuspritzenden Brennstoffes variiert wer­den. Der Druck in der Druckkammer 38 gelangt über das Spiel zwischen den Endteilen 72 und 42 in einen Raum 81 bzw. in die Dämpferkammer 34, wodurch der Endteil 72 mit der Antriebswelle 70 nach außen gegen die Wirkung der Fe­der 78 verschoben wird. Der Ventilschieber 30 wird über den Endteil 72 relativ zu der Antriebswelle 70 gedreht, wodurch der Einspritzanfang der Brennstoffeinspritzung mit Bezug auf den Motor vorverlegt wird.The control valve 10 is actuated by the circulating in dependence on the engine speed drive shaft 70. In the case of a conventional rotary engine, the speed of the drive shaft should correspond to that of the engine. On the other hand, the drive can also be done with a different speed, if the number and size of the recesses 54 and 60 are adjusted accordingly. The above-described control valve can also be used in a conventional diesel engine, if the speed of the drive shaft, the Ausnehmungsabmessungen and the distance ratios are selected accordingly. Via the revolving drive shaft 70, the valve slide 30 is set in rotation, so that at each rotation for a certain period of time during a partial rotation fuel at high pressure can pass through the outlet to the outlet 22. During a further partial rotation, the relief recess 60 connects the outlet 22 to the relief bore 26. Additional control can be achieved by an adjustment of the control rod 76, for example when it is displaced to the right with reference to Figs. As a result, the valve spool is also displaced to the right, whereby the inlet channel 16 to a wider part of the outlet recess 54 and the relief bore 26 to a narrower part the relief recess 60 impinges on each revolution of the valve spool 30. In this way, more fuel can reach the outlet 22 per revolution of the valve spool 30. With an adjustment of the control rod 76 to the left of the spool 30 is also pressed by the spring 78 to the left, and less fuel passes per revolution to the outlet 22. By controlling the pressure in the pressure chamber 38, the injection start of the fuel to be injected into the engine be varied. The pressure in the pressure chamber 38 passes through the clearance between the end portions 72 and 42 in a space 81 and in the damper chamber 34, whereby the end portion 72 is displaced with the drive shaft 70 to the outside against the action of the spring 78. The valve spool 30 is rotated via the end portion 72 relative to the drive shaft 70, whereby the injection start of the fuel injection is advanced with respect to the engine.

Claims (8)

1. Steuerventil (10) für die Brennstoffeinspritzung in Mo­toren, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (10) ein Ventilgehäuse (12) mit einer Ventilbohrung (14), einem Einlaßkanal (16), der die Ventilbohrung (14) mit einer Brenstoffquelle verbindet, einem Auslaß (22), der die Ventilbohrung (14) mit einem Brennstoff­einspritzer verbindet, einem Entlastungskanal (24), der die Ventilbohrung (14) mit dem Auslaß (22) verbindet, einer Entlastungsbohrung (26), die die Ventilbohrung (14) mit einer regulierten Quelle für Entlastungsbrenn­stoff verbindet, und einen Ventilschieber (30) auf­weist, der drehbar und axial verschiebbar in der Ven­tilbohrung (14) aufgenommen ist und eine Ringnut (50), die mit dem Auslaß (22) verbunden ist, eine Austritts­ausnehmung (54) in seiner Oberfläche, die in die Ring­nut (50) mündet, und eine Entlastungsausnehmung (60) aufweist, die in der Oberfläche des Ventilschiebers (30) mit Abstand zu der Austrittsausnehmung (54) ange­bracht ist, wobei die Ausnehmungen derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei jedem Umlauf des Ventil­schiebers (30) der Ventilschieber (30) einen ersten Satz von Drehstellungen einnimmt, bei denen die Entla­stungsausnehmung (60) den Entlastungskanal (24) mit der Entlastungsbohrung (26) verbindet und die Verbindung des Einlaßkanals (16) zu der Austrittsausnehmung (54) unterbrochen ist, und einen zweiten Satz von Drehstel­lungen, bei denen die Austrittsausnehmung (54) mit der Ringnut (50) den Einlaßkanal (16) mit dem Auslaß (22) verbindet und die Verbindung der Entlastungsbohrung (26) mit dem Entlastungskanal (24) unterbrochen ist.A control valve (10) for fuel injection in engines, characterized in that the control valve (10) comprises a valve housing (12) having a valve bore (14), an inlet passage (16) connecting the valve bore (14) to a fuel source, an outlet (22) connecting the valve bore (14) to a fuel injector, a relief passage (24) connecting the valve bore (14) to the outlet (22), a relief bore (26) communicating with the valve bore (14) a regulated source of relief fuel, and having a valve spool (30) which is rotatably and axially slidably received in the valve bore (14) and an annular groove (50) connected to the outlet (22), an outlet recess (54) in its surface, which opens into the annular groove (50), and a relief recess (60) which is mounted in the surface of the valve spool (30) at a distance from the outlet recess (54), where wherein the recesses are formed and arranged such that with each revolution of the valve spool (30) the valve spool (30) occupies a first set of rotational positions in which the relief recess (60) connects the relief channel (24) with the relief bore (26) and the connection of the inlet channel (16) to the outlet recess (54) is interrupted, and a second set of rotational positions in which the outlet recess (54) with the annular groove (50) connects the inlet channel (16) with the outlet (22) and the Connection of the relief hole (26) with the discharge channel (24) is interrupted. 2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsausnehmung (54) sich in axialer Rich­tung gesehen von einem weiten Ende (56) zu einem schma­len Ende (58) hin verjüngt und der Ventilschieber (30) über eine Steuerstange (76) axial verstellbar ist.2. Control valve according to claim 1, characterized in that the outlet recess (54) seen in the axial direction from a wide end (56) to a narrow end (58) tapers and the valve slide (30) via a control rod (76) axially is adjustable. 3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (30) über die Steuerstange (76) gegen die Wirkung eines federnden Teils verstellbar ist.3. Control valve according to claim 2, characterized in that the valve slide (30) via the control rod (76) is adjustable against the action of a resilient member. 4. Steuerventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungs­ausnehmung (60) sich in axialer Richtung gesehen von einem weiten Ende (62) zu einem schmalen Ende (64) hin verjüngt.4. Control valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the relief recess (60) tapers in the axial direction from a wide end (62) to a narrow end (64) tapers. 5. Steuerventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Umlauf des Steuerschiebers (30) eine drehbare, sich in das Ventilgehäuse (12) erstreckende Antriebswelle (70) mit einem Gewinde aufweisenden Endteil (72) vorgesehen ist, der in einer mit Innengewinde versehenen Bohrung im Ventilschieber (30) verschiebbar und drehbar aufgenom­men ist.5. Control valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that for the circulation of the spool (30) a rotatable, in the valve housing (12) extending drive shaft (70) having a threaded end portion (72) is provided, the in an internally threaded bore in the valve slide (30) is slidably and rotatably received. 6. Steuerschieber nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschie­ber (30) mit dem einen Ende der Ventilbohrung (14) eine Dämpferkammer (34) und mit dem anderen Ende der Ventil­bohrung (14) eine Druckkammer (38) bildet, die über einen Druckkanal (28) mit einer Druckquelle verbunden ist, wobei der Ventilschieber (30) mit einer Sackboh­rung versehen ist, die einenends über eine Dämpferöff­nung (46) mit der Dämpferkammer (34) und anderenends mit der Druckkammer (38) verbunden ist.6. Spool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve slide (30) with the one end of the valve bore (14) a damper chamber (34) and with the other end of the valve bore (14) forms a pressure chamber (38) , which is connected via a pressure channel (28) to a pressure source, wherein the valve slide (30) is provided with a blind bore which is connected at one end via a damper opening (46) with the damper chamber (34) and at the other end to the pressure chamber (38) , 7. Steuerschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Teil die Antriebswelle (70) drehbar und verschiebbar aufnimmt und einenends gegen das Ven­tilgehäuse (12) und anderenends gegen den mit Gewinde versehenen Endteil (72) anliegt.7. Control slide according to claim 3, characterized in that the resilient member rotatably and slidably receives the drive shaft (70) and abuts one end against the valve housing (12) and the other end against the threaded end portion (72). 8. Steuerschieber nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (76) durch die Dämpferkammer (34) und die Antriebswelle (70) durch die Druckkammer (38) geführt ist.8. Spool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the control rod (76) through the damper chamber (34) and the drive shaft (70) through the pressure chamber (38) is guided.
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