[go: up one dir, main page]

CZ20014487A3 - Ventil k řízení kapalin - Google Patents

Ventil k řízení kapalin Download PDF

Info

Publication number
CZ20014487A3
CZ20014487A3 CZ20014487A CZ20014487A CZ20014487A3 CZ 20014487 A3 CZ20014487 A3 CZ 20014487A3 CZ 20014487 A CZ20014487 A CZ 20014487A CZ 20014487 A CZ20014487 A CZ 20014487A CZ 20014487 A3 CZ20014487 A3 CZ 20014487A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
valve
pressure
piston
throttle body
system pressure
Prior art date
Application number
CZ20014487A
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick Mattes
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of CZ20014487A3 publication Critical patent/CZ20014487A3/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0033Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
    • F02M63/0036Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat with spherical or partly spherical shaped valve member ends
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0045Three-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
    • F02M2200/705Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic with means for filling or emptying hydraulic chamber, e.g. for compensating clearance or thermal expansion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká ventilu k řízení kapalin, s jednotkou ovladače, zejména s piezoelektrickým ovladačem, pro ovládání v tělesu ventilu axiálně přesuvného článku ventilu, kterému je přiřazen zavírací článek ventilu, který spolupůsobí s alespoň jedním sedlem ventilu pro otevírání a zavírání ventilu a odděluje oblast nízkého tlaku s tlakem systému od oblasti vysokého tlaku, přičemž článek ventilu má alespoň jeden první píst a jeden druhý píst, mezi kterými je vytvořena hydraulická komora jako hydraulický převod, přičemž k vyrovnání ztrát průsakem je upraveno plnicí zařízení, které je spojitelné s oblastí vysokého tlaku.
Dosavadní stav techniky
Ventil toho druhu je popsán například ve spisu EP 0 477 400 Al, přičemž je zde vychýlení piezoelektrického ovladače přenášeno přes hydraulickou komoru, která pracuje jako hydraulický převod, popřípadě vyrovnávací element tolerance, a tvoří společný vyrovnávací objem mezi dvěma jí ohraničujícími písty, ze kterých je jeden vytvořen s menším průměrem a je spojen s nařizovaným článkem ventilu, a druhý píst je vytvořen s větším průměrem a je spojen s piezoelektrickým ovladačem. Tím koná ovládací píst, když se větší píst působením piezoelektrického ovladače pohybuje o určitou dráhu, zdvih zvětšený o převodový poměr průměru pístu.
99 • 9 · 9 ·· 99 • · 9
Tento známý ventil je upraven k oddělení oblasti nízkého tlaku od oblasti vysokého tlaku a může být použit například u palivových injektorů, zejména u injektorů vstřikovacího systému paliva se společným vysokotlakým zásobníkem paliva (Common-Railinjektorů), nebo čerpadel motorových vozidel, odkud jsou také z praxe známé ventily toho druhu v rozličných formách provedení.
K funkčnosti takového ventilu potřebuje hydraulický systém v nízkotlaké oblasti, zejména v hydraulickém vazebním členu, tlak, který však v důsledku průsaků klesá, pokud se nekoná dostačující doplňování hydraulické kapaliny. Proto je zpravidla upraveno plnící zařízení, kterým může být tlakový prostředek doveden do oblasti tlaku systému.
U injektorů vstřikovacích systémů paliva se společným vysokotlakým zásobníkem paliva (Common-Rail-inj ektory) jsou z praxe známa řešení, u nichž má být tlak systému, který je účelně vytvořen ve ventilu samém, a který má být také při startu systému co nejvíce konstantní, zajištěn přívodem hydraulické kapaliny z oblastí vysokého tlaku řízeného paliva do oblasti nízkého tlaku, ve které převládá tlak systému, pomocí průsakových štěrbin, které jsou například vytvořeny průsakovým, respektive takzvaným vyplňovacím kolíkem. Tlak systému je obvykle nastaven ventilem a může být udržován konstantní například také pro více ventilů vstřikovacího systému paliva se společným vysokotlakým zásobníkem paliva (Common-Rail-ventily).
Tlak systému v hydraulické komoře, který je v podstatě konstantní a alespoň prakticky nezávislý na převládajícím vysokém tlaku v oblasti vysokého tlaku, však připravuje problém, že je při vysokých hodnotách tlaku třeba velké síly ovladače k otevírání článku ventilu proti směru vysokého tlaku, což vyžaduje nasazení ·· 44 ·· ' ·· *··· 4 44 4 • · · · · φ *·· 44·· A • · 4 4 · · ···· ·· 44·· většího a úměrně dražšího ovladače. Dále je při vysokém tlaku v oblasti vysokého tlaku odpovídajícím způsobem zesíleno protlačování hydraulického objemu z hydraulické komory přes štěrbinu obklopující písty, které ohraničují komoru, čímž je opětný plnicí čas pro vytvoření a držení tlaku systému na straně nízkého tlaku v daném případě prodlužován takovým způsobem, že z nedostatku úplného opětného plnění při krátce na to následujícím ovládání ventilu je proveden kratší zdvih ventilu, který může za určitých okolností negativně ovlivňovat otevírací poměry ventilu jako celku.
Podstata vynálezu
Ventil k řízení kapalin s jednotkou ovladače, zejména s piezoelektrickým ovladačem, pro ovládání v tělesu ventilu axiálně přesuvného článku ventilu, kterému je přiřazen zavírací článek ventilu, který spolupůsobí s alespoň jedním sedlem ventilu pro otevírání a zavírání ventilu a odděluje oblast nízkého tlaku s tlakem systému od oblasti vysokého tlaku, přičemž článek ventilu má alespoň jeden první píst a jeden druhý píst, mezi kterými je vytvořena hydraulická komora jako hydraulický převod, přičemž k vyrovnání ztrát průsakem je upraveno plnicí zařízení, které je spojitelné s oblastí vysokého tlaku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že plnicí zařízení je vytvořeno s alespoň jedním dutým prostorem ve tvaru kanálu, ve kterém je uspořádáno alespoň jedno škrticí těleso, že do dutého prostoru na konci škrticího tělesa ústí vedení vedoucí k oblasti vysokého tlaku, a že na protilehlém konci škrticího tělesa odbočuje vedení tlaku systému vedoucí k hydraulické komoře, přičemž se tlak systému vytváří, v závislosti na existujícím tlaku v oblasti vysokého tlaku, geometrickým' určením škrticího tělesa vytvořeného jako plné těleso, jej obklopující štěrbiny a rozměrů • 4 » · · • · 0 0 « · 0 ·» 0000
·· *0 » · · « • · · * · · •00 ·· ···· pístu, podél kterého je tlak systému odbouráván směrem k oblasti nízkého tlaku.
Ventil podle vynálezu k řízení kapalin má výhodu, že tlak systému je konstrukčně jednoduchým způsobem variabilní v závislosti na tlaku převládajícím v oblasti vysokého tlaku. Opětným plněním závislým na vysokém tlaku je při vysoké úrovni tlaku v oblasti vysokého tlaku možné zvýšení tlaku systému v hydraulické komoře, čímž je ovládací píst podpořen při otevírání článku ventilu proti příslušnému vysokému tlaku. Výhodným způsobem je tím, oproti ventilu s konstantním tlakem systému, potřebné nižší nastavovací napětí jednotky ovladače, pročež ventil podle vynálezu může být vybaven menší a levnější jednotkou ovladače. Vedle toho umožňuje ventil podle vynálezu definované plnění oblasti nízkého tlaku, zejména hydraulické komory. Při stoupajícím tlaku v oblasti vysokého tlaku může být přitom variabilním tlakem systému zkrácen čas opětného plnění.
Řešení podle vynálezu se konstrukčně vyznačuje svou jednoduchostí, která umožňuje definovat variabilní tlak systému v hydraulické komoře snadno nastavitelnou geometrickou veličinou jako průměrem a délkou škrtícího tělesa a pístu, podél něhož je tlak systému snížen směrem k oblasti nízkého tlaku. Vedle nízkých nákladů při výrobě a montáži je výhodná především robustnost zásobování systému tlakem proti částicím popřípadě kalům v hydraulické kapalině, která vyplývá z provedení zařízení opětného plnění s kvazi vedlejším proudem. Tím je zabezpečena spolehlivá připravenost potřebného tlaku systému v celém poli charakteristik motoru.
Ve zvláště výhodném provedení může být upraveno, že je alespoň jedno škrticí těleso v dutém prostoru uspořádáno axiálně
přesuvně, přičemž výhodně pohyblivě takovým způsobem, že při poklesu tlaku překrývá alespoň částečně odbočku z vedení tlaku systému. Tím se zkrátí protékaná délka štěrbiny o škrticí těleso, což má za následek vyšší průtok a vzestup tlaku systému.
Ventil podle vynálezu je vhodný zejména k nařizování vstřikovacích ventilů paliva, může se však principiálně uskutečnit také u všech hydraulicky převáděných systémů s piezoelektrickým ovladačem nebo magnetickým stavěčem, jako například u čerpadel.
Další přednosti a výhodná provedení předmětu vynálezu jsou seznatelné z popisu, výkresů a patentových nároků.
Přehled obrázků na výkresech
Dva příklady provedení ventilu podle vynálezu k řízení kapalin jsou znázorněny na výkresech a jsou v následujícím popisu blíže vysvětleny. Na výkresech znázorňuje schematicky obr. 1 první příklad provedení vynálezu u vstřikovacího ventilu paliva v částečném podélném řezu, obr. 2 další příklad provedení vynálezu v částečném podélném řezu, přičemž škrticí těleso plnicího zařízení je zde uloženo axiálně přesuvně.
Příklady provedení vynálezu
Příklad provedení znázorněný na obr. 1 ukazuje uskutečnění ventilu podle vynálezu u vstřikovacího ventilu 1_ paliva pro spalovací motory motorových vozidel. Tento vstřikovací ventil 1. paliva je v tomto případě vytvořen jako injektor vstřikovacího systému paliva se společným vysokotlakým zásobníkem paliva (Common-Railinjektor) ke vstřikování výhodně paliva pro naftové motory, přičemž
vstřikování paliva je řízeno přes hladinu tlaku v řídicím prostoru 2 ventilu, který je spojen se zásobováním vysokým tlakem.
Přes palivové poměry ve vstřikovacím ventilu 1_ paliva je nastaven začátek vstřikování, doba trvání vstřikování a vstřikované množství. K tomu je nařizován článek 3_ ventilu přes jednotku ovladače vytvořenou jako piezoelektrický ovladač 4, který je vytvořen známým způsobem z více vrstev a je uspořádán na straně článku 3_ ventilu odvrácené vůči řídicímu prostoru 2. ventilu. Piezoelektrický ovladač 4 má na své straně přivrácené k článku 3. hlavu 5_ ovladače a na své straně odvrácené od článku 3. ventilu patku
6. ovladače, která se opírá o stěnu tělesa 7. ventilu. Na hlavu 5. ovladače dosedá přes opěru 8. první píst 9. článku 3. ventilu, který je také označován jako stavěči píst. Článek 3_ ventilu obsahuje vedle tohoto prvního pístu 9., rovněž v podélném vrtání 10 tělesa 7_ ventilu, přesuvně uspořádaný druhý píst 11, který ovládá uzavírací článek 12 ventilu a je proto také označován jako ovládací píst.
Oba písty 9. a 11 ohraničují hydraulickou komoru 13, která: slouží jako hydraulický vazební člen a přenáší výchylku piezoelektrického ovladače 4. Protože je průměr Al druhého pístu 11 menší než průměr prvního pístu 9, koná druhý píst 11, když se větší první píst 9 pohybuje pomocí piezoelektrického ovladače 4 o určitou dráhu, zdvih zvětšený o převodový poměr průměru pístu.
Vedle své funkce hydraulického vazebního členu slouží hydraulická komora 13 také k vyrovnání tolerancí vznikajících na základě teplotních gradientů v součásti nebo rozdílných koeficientů tepelné roztažnosti použitých materiálů jakož i eventuálních jevů sedání, takže nemají vliv na polohu nařizovaného článku 12 ventilu.
99 C9 • · 9 9 9 9 · • 9 9 9 9 • 9 9 9 9 ·
9 9 9 9 •999 ·« 9999
Na konci článku 3. ventilu, na straně řídicího prostoru ventilu, spolupůsobí kulový zavírací článek 12 ventilu se sedly 14, 15 ventilu vytvořenými v tělesu 7. ventilu a rozdělují přitom oblast 16 nízkého tlaku s tlakem p_sys systému od oblasti 17 vysokého tlaku s vysokým tlakem, popřípadě s tlakem ve vysokotlakém zásobníku paliva p_R. Sedla 14, 15 ventilu jsou vytvořena v tělesem 7 ventilu tvořeném ventilovém prostoru 1 8, ze kterého je vyveden na straně sedla 14 ventilu přivrácené k piezoelektrickému ovladači 4 odpadní kanál 19 průsaků. Na straně vysokého tlaku lze ventilový prostor 18 spojovat přes druhé sedlo 15 ventilu a výstupní škrcení 20 s řídicím prostorem 2. ventilu oblasti 17 vysokého tlaku. V tomto blíže neznázorněném řídicím prostoru 2 ventilu může být známým způsobem uspořádán pohyblivý řídicí píst ventilu, jehož axiálním pohybem v řídicím prostoru 2_ ventilu, který je obvyklým způsobem spojen se vstřikovacím vedením, které je spojeno s vysokotlakým akumulačním prostorem (Common-Rail) společným pro více vstřikovacích ventilů paliva a zásobuje vstřikovací trysky palivem, jsou řízeny poměry vstřikování vstřikovacího ventilu 1_ paliva.
Na konci vrtání 10 s článkem 3. ventilu, přivráceném k piezoelektrickému ovladači 4, se připojuje další tlakový prostor 21 ventilu, který je ohraničen tělesem 7. ventilu, prvním pístem 9. a těsnicím elementem 22 spojeným s prvním pístem 9. jakož i s tělesem
7. ventilu. Z tohoto tlakového prostoru 21 ventilu odvádí průsaky vedení 23 průsaků. Ve znázorněné formě provedení je těsnicí element 22 vytvořen jako vlnovcová membrána a slouží k tomu, aby ovladač 4 nepřicházel do kontaktu s nízkotlakou oblastí 16 obsahující palivo.
K vyrovnání ztrát nízkotlaké oblasti 16 průsakem je při ovládání vstřikovacího ventilu £ paliva upraveno plnicí zařízení 24. To má dutý prostor 25 tvaru kanálu, ve kterém je uspořádáno kolíkové škrticí těleso 26 se štěrbinou 27, která ho obklopuje.
• 9
V oblasti dutého prostoru 25 na konci škrticího tělesa 26 ústí vedení 33 přiváděné od vysokotlaké oblasti 17, a z oblasti dutého prostoru 25 na protilehlém konci škrticího tělesa 26 odbočuje vedení 28 tlaku systému, které vede k hydraulické komoře 13. Vedení 28 tlaku systému ústí ve znázorněném výhodném příkladu provedení do štěrbiny 29 obklopující první píst 9_, přes kterou je tlak systému odbouráván směrem k tlakovému prostoru 21 ventilu a tím k oblasti 1 6 nízkého tlaku.
V odchylujícím se provedení může být samozřejmě také upraveno, že vedení 28 tlaku systému ústí do štěrbiny 30 obklopující druhý píst 11, jak je toto naznačeno na obr. 1 čárkovaně vedením 28 nebo že vedení tlaku systému ústí přímo do hydraulické komory 13. Nepřímé plnění hydraulické komory 13 však slouží ke zlepšení schopnosti udržení tlaku v hydraulické komoře během nařizování.
Na obr. 1 znázorněné uspořádání tak představuje sériové zapojení dvou oddělených pístů, totiž škrticího tělesa 26 a prvního pístu 9., přes které je vysoký tlak p_R odbouráván do oblasti 16 nízkého tlaku. Přitom je vysoký tlak p_R redukován přes štěrbinu 27 škrticím tělesem 26, uspořádaným v podstatě axiálně nepohyblivě v dutém prostoru 25, na tlak p_sys systému. Poměr tlaků je přitom nastavitelný poměrem délky a průměru škrticího tělesa 26 a následně řazeného pístu 9. Nastavení tlaku p_sys systému oddělenými součástmi pístového tvaru umožňuje dimenzovat délku škrticího tělesa velmi malou, protože druhá polovina děliče tlaku je tvořena pístem 9.. Kratší délky, popřípadě větší průměry umožňují vyšší kvalitu součástí při současném redukování cen při výrobě a především při seřízení, popřípadě montáži.
Tlak p_sys systému, který je po vstřikování dosažen po jistém čase opětného plnění, a poměr průměru a délky průsakové štěrbiny na • i fc ·· *· ·· ·· • · · · fc · · • t · t fc · * fc fc ** ·· ···· ·« «··« škrticím tělesu 26 a pístu 9 je závislý na více parametrech, které zahrnují průměr sedla A2 prvního sedla 14 ventilu a poměr průměru AO prvního pístu 9 k průměru Al druhého pístu 11. Ve znázorněném příkladu provedení, kde je zavírací článek 12 ventilu při odlehčení oblasti 17 vysokého tlaku držen v zavřené poloze na prvním sedlu 14 ventilu pružinovou silou F_F pružiny 31, která je uspořádána mezi zavíracím článkem 12 ventilu a druhým sedlem 15 ventilu, je pružinová síla F_F dalším parametrem pro geometrické určení škrticího tělesa 26 a prvního pístu 9.
Přitom je tlak p_sys systému nastaven tak, že je vždy menší než maximální přípustný tlak systému, který zase odpovídá úrovni tlaku, při které nastává samočinné otevření ventilu bez ovládání jednotkou ovladače 4.
Na obr. 2 je znázorněna varianta provedení k příkladu provedení podle obr. 1, u které jsou z důvodu přehlednosti součásti se stejnou funkcí označeny vztahovými značkami použitými v obr. 1.
Oproti provedení podle obr. 1, ve kterém je škrticí těleso 26 uspořádáno v dutém prostoru 25 plnicího zařízení 24 v podstatě axiálně nepohyblivě, je zde škrticí těleso 26 prostřednictvím pružinového zařízení 32 uspořádáno v dutém prostoru 25 axiálně přesuvně. Přitom je škrticí těleso 26 při odlehčení oblasti 17 vysokého tlaku přesunuto pružinovou silou pružinového zařízení 32. na doraz 33 na straně vysokého tlaku. Při působícím vysokém tlaku p_R je škrticí těleso 26 přesunuto proti síle pružinového zařízení 32. a tlaku systému. Síla pružiny a dimenzování škrticího tělesa 26 jsou přitom voleny tak, že škrticí těleso 26 svým k tlaku systému přivráceným koncem, který tvoří řídicí hranu 34, překrývá alespoň částečně odbočku vedení 28 tlaku systému, když tlak p_sys systému nepřípustně klesne. Pružinové zařízení 32 tím umožňuje samočinnou ··♦ fc fc korekci tlaku p_sys systému jako funkci průsaků přes písty 9 a 11 následkem vlivů teploty a polohy. Jakmile totiž tlak p_sys systému klesá, zkracuje se překrytím odbočky vedení 28 tlaku systému řídicí hranou 34 efektivní těsnicí délka, popřípadě délka štěrbiny průsaků podél škrticího tělesa 26, a průsaky jsou vyrovnány. Tímto způsobem může být udržován tlak p_sys systému v hydraulické komoře konstantní.
Vedle funkce pružinového zařízení 32 tvořit se škrticím tělesem 26 samočinně se regulující systém, který může reagovat na změny tlaku, to znamená tlakové ztráty v oblasti tlaku systému, zajišťuje axiální pohyblivost škrticího tělesa 26 výhodným způsobem také to, že štěrbina 2J7 je samočinně čištěna a není zanášena částicemi nečistot obsaženými v palivu.
U obou znázorněných příkladů provedení je vedení 33 plnicího zařízení 24, odbočující od oblasti 17 vysokého tlaku, spojeno s prostorem 18 ventilu, ve kterém je zavírací článek 12 ventilu pohyblivý mezi sedly 14 a 15 ventilu, a který může být také integrován do vysokotlakého vedení.
Na rozdíl od toho může být samozřejmě také vedení 33 vycházející z oblasti 17 vysokého tlaku průtočně spojeno s vysokotlakým přívodem z vysokotlakého čerpadla k řídicímu prostoru 2 ventilu nebo s jiným místem v oblasti 17 vysokého tlaku, jako například s řídicím prostorem ventilu nebo odváděcím škrcením 20.
Vstřikovací ventil 1_ paliva podle obr. 1, popřípadě 2, pracuje následně popsaným způsobem.
Neprotéká-li piezoelektrickým ovladačem 4 proud, to znamená při zavřeném stavu vstřikovacího ventilu 1_ paliva, je zavírací článek
ventilu tlačen na jemu přiřazené sedlo 14 ventilu vysokým tlakem, popřípadě tlakem ve vysokotlakém zásobníku paliva (Rail-tlakem) p_R a pružinou 3 1.
Při pomalém ovládání, například v důsledku teplotou podmíněných délkových změn piezoelektrického ovladače 4 nebo dalších součástí ventilu, vniká první píst 9. při zvýšení teploty do hydraulické komory 13 a při poklesu teploty se z ní vysouvá zpět, aniž by to mělo následky na zavřenou nebo otevřenou polohu zavíracího článku 12 ventilu a na vstřikovací ventil 1_ paliva jako celek
K otevření ventilu a tím ke vstřikování vstřikovacím ventilem 1_ paliva je zatížen piezoelektrický ovladač 4 napětím, takže se tento nárazovitě, rázem axiálně roztáhne. Přitom se piezoelektrický ovladač 4 opírá o těleso 7. ventilu a vytvoří v hydraulické komoře 13 otevírací tlak. Když je ventil působením tlaku p_sys systému v hydraulické komoře 13 v rovnováze, pohybuje druhý píst £1 zavíracím článkem 12 ventilu z jeho horního sedla 14 ventilu do střední polohy mezi oběma sedly 14, 1 5 ventilu. Při vysokém tlaku ve vysokotlakém zásobníku paliva (Rail-tlaku) p_R je k dosažení rovnovážného stavu potřebná větší síla ze strany piezoelektrického ovladače 4. Ta je vyvozena plnicím zařízením 24, zatímco při vysokém tlaku ve vysokotlakém zásobníku paliva (Rail-tlaku) p_R se odpovídajícím způsobem zvýší také tlak p_sys v hydraulické komoře 13. Tímto způsobem se zvyšuje piezoelektrická síla působící na zavírací článek 12 ventilu při stejném napětí na piezoelektrickém ovladači 4, přičemž zvýšení tlaku vyplývá z tlaku p_sys systému a průměru Al druhého pístu 11. Toto zvýšení tlaku odpovídá podstatně vyššímu napětí, které by muselo působit na piezoelektrický ovladač, takže získaná silová rezerva může být využita například k menšímu dimenzování piezoelektrického ovladače.
• Φ
Λ *
Jakmile zavírací článek 12 ventilu dosáhl, proti tlaku ve vysokotlakém zásobníku paliva (Rail-tlaku) p_R, svého dolního sedla 15 ventilu, je přívod napětí piezoelektrického ovladače 4 přerušen, načež se článek 12 ventilu pohybuje opět do své střední polohy a děje se opět vstřikování paliva. Současně se přes plnicí zařízení 23 děje opětné plnění hydraulické komory 13 na tlak p_sys systému.
Popsaná provedení se vždy odvolávají na takzvaný dvousedlový ventil, ale vynález je samozřejmě použitelný také na jednoduše řazené ventily jen s jedním sedlem.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Ventil křížení kapalin s jednotkou (4) ovladače, zejména s piezoelektrickým ovladačem, pro ovládání v tělesu (7) ventilu axiálně přesuvného článku (3) ventilu, kterému je přiřazen zavírací článek (12) ventilu, který spolupůsobí s alespoň jedním sedlem (14, 15) ventilu pro otevírání a zavírání ventilu (1) a odděluje oblast (16) nízkého tlaku s tlakem systému od oblasti (17) vysokého tlaku, přičemž článek (3) ventilu má alespoň jeden první píst (9) a jeden druhý píst (11), mezi kterými je vytvořena hydraulická komora (13) jako hydraulický převod, přičemž k vyrovnání ztrát průsakem je upraveno plnicí zařízení (24), které je spojitelné s oblastí (17) vysokého tlaku, vyznačující se tím, že plnicí zařízení (24) je vytvořeno s alespoň jedním dutým prostorem (25) tvaru kanálu, ve kterém je uspořádáno alespoň jedno škrticí těleso (26), že do dutého prostoru (25) na konci škrticího tělesa (26) ústí vedení (33) vedoucí k oblasti (17) vysokého tlaku, a že na protilehlém konci škrticího tělesa (26) odbočuje vedení (28) tlaku systému vedoucí k hydraulické komoře (13), přičemž se tlak (p_sys) systému vytváří, v závislosti na existujícím tlaku (p_R) v oblasti (17) vysokého tlaku, geometrickým určením škrticího tělesa (26) vytvořeného jako plné těleso, jej obklopující štěrbiny (27) a rozměrů pístu (9), podél kterého je tlak (p_sys) systému odbouráván směrem k oblasti nízkého tlaku (16).
  2. 2. Ventil podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené alespoň jedno škrticí těleso (26) v dutém prostoru (25) je uspořádáno axiálně přesuvně.
  3. 3. Ventil podle nároku 2, vyznačující se tím, že škrticí těleso (26) v dutém prostoru (25) je uspořádáno axiálně pohyblivě takovým ·· ·» » ·« íi systému ··<· • 9 9 »99
    9 9 9 «
    9 · 9..
    • · ··· způsobem, že škrticí těleso (26) při poklesu tlaku (p_sys) alespoň částečně překrývá odbočku vedení (28) tlaku systému
  4. 4. Ventil podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že škrticí těleso (26) pro samočinnou korekturu tlaku (p_sys) systému je v dutém prostoru (25) axiálně přesuvné prostřednictvím pružinového zařízení (32) uspořádaného na straně škrticího tělesa přivrácené k vedení (28) tlaku systému.
  5. 5. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že geometrické určení škrticího tělesa (26) a/nebo pístu (9), podél kterého je odbouráván tlak (p_sys) systému směrem k oblasti (16) nízkého tlaku, je voleno v závislosti alespoň na parametrech průměru (Al) sedla a poměru průměru (AO) prvního pístu (9) k průměru (Al) druhého pístu (11).
  6. 6. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že síla (F_F) pružiny (31), která je uspořádána mezi zavíracím článkem (12) ventilu a druhým sedlem (15) ventilu přivráceným k oblasti (17) vysokého tlaku, a která drží zavírací článek (12) ventilu při odlehčení oblasti (17) vysokého tlaku v zavírací poloze na prvním sedlu (14) ventilu, je jeden parametr ke geometrickému určení alespoň jednoho škrticího tělesa (26) a pístu (9), podél kterého je tlak (p_sys) systému odbouráván směrem k oblasti (16) nízkého tlaku.
  7. 7. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že geometrické určení se děje takovým způsobem, že tlak (p_sys) systému v hydraulické komoře (13) je vždy menší než maximálně přípustný tlak systému, přičemž maximálně přípustný tlak systému hydraulické komory (13) odpovídá s výhodou tlaku, při kterém nastává samočinné otevírání ventilu bez ovládání jednotkou (4) ovladače.
  8. 8. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že alespoň jedno škrticí těleso (26) je vytvořeno jako válcový kolík, přičemž při jeho geometrickém určování se mění vždy průměr vztažený na příslušné obklopující vrtání (27, 29) a délka škrticího tělesa (26) a pístu (9), podél kterého je odbouráván tlak systému (p_sys) směrem k oblasti (16) nízkého tlaku.
  9. 9. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že vedení (28) tlaku systému vede do hydraulické komory (13) přes štěrbinu (29) sousedící s hydraulickou komorou (13) a obklopující první píst (9) a/nebo přes štěrbinu (30) obklopující druhý píst (11), s výhodou přes štěrbinu (29) obklopující první píst (9).
  10. 10. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že jednotka ovladače je vytvořena jako piezoelektrická jednotka (4).
  11. 11. Ventil podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se svým použitím jako součást vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory, zejména injektoru (1) vstřikovacího systému paliva se společným vysokotlakým zásobníkem paliva (Common-Railinjektoru).
CZ20014487A 2000-04-20 2001-03-20 Ventil k řízení kapalin CZ20014487A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10019765A DE10019765B4 (de) 2000-04-20 2000-04-20 Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20014487A3 true CZ20014487A3 (cs) 2003-03-12

Family

ID=7639566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20014487A CZ20014487A3 (cs) 2000-04-20 2001-03-20 Ventil k řízení kapalin

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6719264B2 (cs)
EP (1) EP1276985A1 (cs)
JP (1) JP2003532002A (cs)
CZ (1) CZ20014487A3 (cs)
DE (1) DE10019765B4 (cs)
WO (1) WO2001081754A1 (cs)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10043625C2 (de) * 2000-09-05 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Hydraulisch übersetztes Ventil
DE10048933A1 (de) * 2000-10-04 2002-05-02 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10136186A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10148594A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10157419A1 (de) * 2001-11-23 2003-06-12 Bosch Gmbh Robert Leckagereduzierte Druckversorgung für Kraftstoffinjektoren
DE10333695A1 (de) * 2003-07-24 2005-03-03 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE10333690A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-17 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE10333696A1 (de) 2003-07-24 2005-02-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE10333698A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
CN100432415C (zh) * 2004-07-06 2008-11-12 株式会社电装 共轨喷油器
JP4325589B2 (ja) * 2004-07-06 2009-09-02 株式会社デンソー コモンレール用インジェクタ
US7506825B2 (en) * 2006-05-31 2009-03-24 Caterpillar Inc. Fuel injector control system
JP2009287620A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Ihi Aerospace Engineering Co Ltd バルブ装置
US8500036B2 (en) * 2010-05-07 2013-08-06 Caterpillar Inc. Hydraulically amplified mechanical coupling
DE102010027278B4 (de) * 2010-07-15 2020-07-02 Metismotion Gmbh Thermisch volumenneutraler Hubübertrager sowie Dosierventil mit einem solchen Hubübertrager und Verwendung des Dosierventils

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648967A (en) * 1970-11-10 1972-03-14 Physics Int Co Temperature compensated hydraulic valve
DE3660781D1 (en) * 1985-02-19 1988-10-27 Nippon Denso Co Control valve for controlling fluid passage
EP0477400B1 (de) * 1990-09-25 2000-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden adaptiven, mechanischen Toleranzausgleich für den Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors
US5779149A (en) * 1996-07-02 1998-07-14 Siemens Automotive Corporation Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke
DE29708546U1 (de) * 1997-05-14 1998-09-10 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Elektrischer Festkörperaktuator mit hydraulischer Übersetzung
DE19743640A1 (de) * 1997-10-02 1999-04-08 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE19807903C2 (de) * 1998-02-25 2001-11-29 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Kraftübertragung
DE19946833C2 (de) * 1999-09-30 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE19946830A1 (de) * 1999-09-30 2001-05-03 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE19949848A1 (de) * 1999-10-15 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Druckübersetzer für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
DE10019765A1 (de) 2001-10-31
DE10019765B4 (de) 2004-12-09
JP2003532002A (ja) 2003-10-28
EP1276985A1 (de) 2003-01-22
US6719264B2 (en) 2004-04-13
WO2001081754A1 (de) 2001-11-01
US20020104976A1 (en) 2002-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6427968B1 (en) Valve for controlling fluids
CZ20014487A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
US6705544B1 (en) Valve for controlling liquids
US6843464B2 (en) Valve for controlling liquids
US6457699B1 (en) Valve for controlling a liquid
KR20010101059A (ko) 유체 제어 밸브
US6502803B1 (en) Valve for controlling liquids
US6581900B1 (en) Valve for controlling liquids
US6698711B2 (en) Valve for controlling fluids
US6547213B1 (en) Valve for controlling liquids
CZ20014519A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
CZ20014520A3 (cs) Ventil k řízení kapalin
KR20020023422A (ko) 분사 시스템 및 분사 시스템 작동 방법
KR20040021636A (ko) 유체 제어 밸브
US20030085371A1 (en) Hydraulically translated valve
US20030038258A1 (en) Valve for controlling fluids
CZ20014193A3 (cs) Způsob a zařízení k ovlivňování průběhu vstřikovacího tlaku u vstřikovacích zařízení vozidel
JP2004518064A (ja) 液体を制御するための弁
KR20050071467A (ko) 유체 제어 밸브
JP2002004969A (ja) 燃料噴射弁の燃料流入を制御するためのパイロット噴射弁