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DE102011078346A1 - Switching valve, method for manufacturing a switching valve and fuel injector with a switching valve - Google Patents

Switching valve, method for manufacturing a switching valve and fuel injector with a switching valve Download PDF

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DE102011078346A1
DE102011078346A1 DE201110078346 DE102011078346A DE102011078346A1 DE 102011078346 A1 DE102011078346 A1 DE 102011078346A1 DE 201110078346 DE201110078346 DE 201110078346 DE 102011078346 A DE102011078346 A DE 102011078346A DE 102011078346 A1 DE102011078346 A1 DE 102011078346A1
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DE
Germany
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section
valve
switching valve
valve seat
fuel injector
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201110078346
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Krause
Lars Olems
Matthias Horn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
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
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Priority to EP12169074A priority patent/EP2541036A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltventil (10) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftstoffinjektors (100) in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Ventilstück (22) und einem an dem Ventilstück (22) ausgebildeten Ventilsitz (20), mit einem mit dem Ventilsitz (20) zusammenwirkenden, hubbeweglich angeordneten Ventilschließelement (12), wobei im Ventilstück (22) eine Bohrung (30) ausgebildet ist, die einen als Drossel dienenden ersten Abschnitt (34) aufweist, wobei das Längen/Durchmesserverhältnis des ersten Abschnitts (34) größer als drei ist, und mit einem dem Ventilsitz (20) zugewandten zweiten Abschnitt (35) mit nahezu konstantem Durchmesser (D), der sich an den ersten Abschnitt (34) anschließt, und der bis zum Ventilsitz (20) reicht. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass sich der erste Abschnitt (34) unmittelbar an den zweiten Abschnitt (35), ohne einen die beiden Abschnitte (34, 35) verbindenden, einen zylindrischen Bereich aufweisenden Zwischenabschnitt, anschließt.The invention relates to a switching valve (10) for controlling an injection valve of a fuel injection device, in particular a fuel injector (100) in a common rail injection system, comprising a valve piece (22) and a valve seat (20) formed on the valve piece (22) a valve closing element (12) cooperating with the valve seat (20), wherein in the valve piece (22) a bore (30) is formed, which has a first portion (34) serving as throttle, wherein the length / diameter ratio of the first portion (34) is greater than three, and having a valve seat (20) facing the second portion (35) with almost constant diameter (D), which adjoins the first portion (34) and which extends to the valve seat (20) , According to the invention, it is provided that the first section (34) directly adjoins the second section (35) without an intermediate section which connects the two sections (34, 35) and has a cylindrical area.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Schaltventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Schaltventils und einen Kraftstoffinjektor, der ein erfindungsgemäßes Schaltventil aufweist. The invention relates to a switching valve for controlling an injection valve of a fuel injection device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing a switching valve according to the invention and a fuel injector having a switching valve according to the invention.

Ein derartiges Schaltventil ist aus der DE 10 2010 028 844 A1 der Anmelderin bekannt. Es ist Bestandteil eines Kraftstoffinjektors in einem Common-Rail-Einspritzsystem und dient der Steuerung der Hubbewegung einer Düsennadel. Hierbei weist das Schaltventil ein Ventilstück auf, in dem eine Durchgangsbohrung ausgebildet ist, die in einen Steuerraum mündet. Durch Öffnen bzw. Verschließen der Durchgangsbohrung auf der dem Steuerraum gegenüberliegenden Seite mittels eines Ventilschließelements lässt sich der Abfluss von Kraftstoff aus dem Steuerraum beeinflussen. Zur Druckreduzierung weist das bekannte Schaltventil einen ersten Abschnitt auf, der als Drosselabschnitt wirkt. An den Drosselabschnitt schließt sich ein gegenüber dem Durchmesser des ersten Abschnittes vergrößerter Diffusorbereich an, an den sich wiederum eine Strömungskontur anschließt, die bis zu dem Ventilsitz reicht. Infolge des hohen Druckabfalls im Bereich des Drosselabschnitts besteht die Gefahr der Kavitationsbildung mit einem entsprechenden Materialabtrag in der Durchgangsbohrung, der die Funktionsfähigkeit des Schaltventils über die Lebensdauer des Schaltventils beeinträchtigt. Daher ist es bei dem bekannten Schaltventil vorgesehen, einen Diffusorbereich vorzusehen, der durch seine Querschnittserweiterung im Vergleich zum Drosselabschnitt die Neigung zur Kavitation tendenziell verringert. Nachteilig dabei ist, dass die Fertigung des Drosselabschnitts innerhalb der Durchgangsbohrung relativ aufwändig ist, da der Drosselabschnitt zentrisch in dem Diffusorabschnitt ausgebildet werden muss, welcher wiederum einen relativ großen axialen Abstand zum Ventilsitzbereich aufweist. Dadurch ist die Zentrierung des Werkzeugs zum Ausbilden des Drosselabschnitts erschwert. Weiterhin weist der Diffusorabschnitt eine bestimmte axiale Länge auf, die für die Ausbildung des Drosselabschnitts nicht mehr genutzt werden kann. Such a switching valve is out of DE 10 2010 028 844 A1 the applicant known. It is part of a fuel injector in a common rail injection system and serves to control the lifting movement of a nozzle needle. Here, the switching valve on a valve piece, in which a through hole is formed, which opens into a control chamber. By opening or closing the through hole on the opposite side of the control chamber by means of a valve closing element, the outflow of fuel from the control chamber can be influenced. To reduce the pressure, the known switching valve has a first section, which acts as a throttle section. The throttle section is adjoined by an enlarged diffuser area, which is enlarged in relation to the diameter of the first section, and is adjoined in turn by a flow contour that extends to the valve seat. As a result of the high pressure drop in the region of the throttle section, there is the risk of cavitation with a corresponding material removal in the through hole, which affects the operability of the switching valve over the life of the switching valve. Therefore, it is provided in the known switching valve to provide a diffuser region, which tends to reduce the tendency to cavitation by its cross-sectional widening compared to the throttle section. The disadvantage here is that the production of the throttle section within the through hole is relatively complicated, since the throttle section must be formed centrally in the diffuser section, which in turn has a relatively large axial distance to the valve seat area. As a result, the centering of the tool for forming the throttle section is made more difficult. Furthermore, the diffuser section has a certain axial length, which can no longer be used for the formation of the throttle section.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schaltventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass es sich bei funktionell weiterhin günstigen Eigenschaften besonders einfach und kostengünstig herstellen lässt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schaltventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass sich an den ersten, den Drosselabschnitt ausbildenden Abschnitt der Durchgangsbohrung unmittelbar der zweite, bis zum Ventilsitz reichenden Abschnitt anschließt, ohne einen die beiden Abschnitte verbindenden, einen zylindrischen Bereich aufweisenden Zwischenabschnitt. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass, im Gegensatz zum Stand der Technik, auf einen Diffusorabschnitt in der Durchgangsbohrung vollständig verzichtet wird, so dass sich der erste Abschnitt unmittelbar am Grund des zweiten Abschnitts anschließt. Dadurch wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass auf eine zusätzliche, separate Fertigung des Diffusorabschnittes verzichtet werden kann, was die Fertigungskosten herabsetzt. Darüber hinaus ist durch die axial näher an den Ventilsitz gerückte Position des ersten Abschnitts (Drosselabschnitt) eine einfachere Fertigung des ersten Abschnitts möglich. Es hat sich durch Versuche und Simulationen überraschenderweise herausgestellt, dass bei den zur Diskussion stehenden Betriebsdrücken, gemeint sind hier Betriebsdrücke von bis zu mehr als 2000 bar, auf den Einsatz eines aus dem Stand der Technik bekannten Diffusorabschnitts verzichtet werden kann, ohne dass dadurch Nachteile hinsichtlich der Kavitation bzw. des Materialabtrages im Bereich der Bohrung zu befürchten sind. Es wurde nämlich herausgefunden, dass mit eine Ursache für die Kavitation die Toleranzlage der einzelnen Abschnitte der Durchgangsbohrung zueinander ist, d.h., dass die optimale Wirkung eines Diffusorabschnitts nur bei einer hochgenauen Anordnung zu den anderen Abschnitten der Durchgangsbohrung, mit dem damit erforderlich hohen Fertigungs- und Kostenaufwand, erzielt wird. Dieser Vorteil lässt sich jedoch unter Beachtung einer kostengünstigen Fertigung in der Praxis nicht verwirklichen, so dass es die Erfindung ermöglicht, trotz Verzicht auf den Diffusorabschnitt eine über die Lebensdauer des Schaltventils zufriedenstellende Funktionsfähigkeit zu erzielen. Based on the illustrated prior art, the invention has the object, a switching valve according to the preamble of claim 1 such that it can be particularly simple and inexpensive to produce functionally favorable properties. This object is achieved with a switching valve with the features of claim 1, characterized in that adjoins the first, the throttle section forming portion of the through hole immediately the second, reaching to the valve seat portion without connecting the two sections, having a cylindrical portion intermediate portion. In other words, this means that, in contrast to the prior art, a diffuser section in the through-hole is completely dispensed with, so that the first section adjoins directly at the bottom of the second section. As a result, in particular the advantage is achieved that can be dispensed with an additional, separate production of the diffuser section, which reduces the manufacturing cost. In addition, a simpler production of the first section is possible by the axially closer to the valve seat zurückte position of the first portion (throttle portion). It has surprisingly been found by experiments and simulations that at the operating pressures under discussion, meaning here operating pressures of up to more than 2000 bar, can be dispensed with the use of a known from the prior art diffuser section without thereby disadvantages in terms Cavitation or material removal in the area of the hole are to be feared. It has been found that with a cause for the cavitation, the tolerance position of the individual sections of the through hole to each other, ie, that the optimum effect of a diffuser section only with a highly accurate arrangement to the other sections of the through hole, with the required high manufacturing and Cost, is achieved. However, this advantage can not be realized in practice, considering a cost-effective production, so that the invention makes it possible, despite dispensing with the diffuser section, to achieve satisfactory functioning over the life of the switching valve.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schaltventils sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Advantageous developments of the switching valve according to the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.

Auch wenn die beiden Abschnitte in axialer Richtung unmittelbar aneinander anschließen, kann es vorgesehen sein, dass zwischen den beiden Abschnitten ein vorzugsweise kegelförmiger Übergangsbereich ausgebildet ist. Dieser kegelförmige Übergangsbereich ergibt sich üblicherweise allein schon durch die Herstellung des zweiten Abschnitts durch Bohren oder Erodieren. Even if the two sections directly adjoin one another in the axial direction, it can be provided that a preferably conical transition region is formed between the two sections. This conical transition region usually results solely from the production of the second section by drilling or erosion.

Besonders bevorzugt ist eine geometrische Dimensionierung der Abschnitte, bei der die Durchmesser des zweiten Abschnitts zwischen 1,0mm und 1,5mm, vorzugsweise zwischen 1,2mm und 1,4mm beträgt, und wobei der Durchmesser des ersten Abschnittes zwischen 0,15mm und 0,3mm bei einer Länge zwischen 0,5mm und 1,5mm beträgt. Particularly preferred is a geometric dimensioning of the sections, in which the The diameter of the second section is between 1.0mm and 1.5mm, preferably between 1.2mm and 1.4mm, and the diameter of the first section is between 0.15mm and 0.3mm with a length between 0.5mm and 1.5mm is.

Besonders bevorzugt ist der Einsatz des Schaltventils, bei der die Betätigung des Ventilschließelements mittels eines Elektromagneten erfolgt. Dies ermöglicht es, auf die aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannten Piezo-Aktoren zu verzichten, wodurch sich ein relativ kostengünstiges Einspritzventil herstellen lässt. Particularly preferred is the use of the switching valve, in which the actuation of the valve closing element takes place by means of an electromagnet. This makes it possible to dispense with the piezo actuators also known from the prior art, whereby a relatively inexpensive injection valve can be produced.

Die Realisierung von Magnetventilen bei den angesprochenen hohen Betriebsdrücken erfordert vorzugsweise die Ausbildung des Schaltventils als zumindest nahezu druckausgeglichenes Ventil.The realization of solenoid valves at the mentioned high operating pressures preferably requires the formation of the switching valve as at least almost pressure-balanced valve.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Schaltventils. Dabei ist es aus Gründen der hohen Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit vorgesehen, dass das Ausbilden des ersten Abschnitts mittels eines Erodierverfahrens erfolgt. The invention also includes a method for producing a switching valve according to the invention. It is provided for reasons of high dimensional accuracy and dimensional accuracy that the formation of the first section by means of an erosion process takes place.

Ganz besonders bevorzugt ist es weiterhin, dass das Herstellen des zweiten Abschnitts durch Bohren, Laserbohren oder eine elektrochemische Materialbearbeitung (ECM) erfolgt. Es kann somit ein besonders einfaches bzw. kostengünstiges Herstellverfahren eingesetzt werden, dass darüber hinaus mit hoher Genauigkeit den zweiten Abschnitt ausbildet. Dies ermöglicht eventuell auch den Entfall des aus dem Stand der Technik noch notwendigen hydroerosieven Verrundens der A-Drossel zur Durchschlussmengeneinstellung, da Verfahren wie das ECM-Verfahren die Erzeugung und die Verrundung der A-Drossel in einem Arbeitsschritt ermöglichen. It is furthermore particularly preferred for the second section to be produced by drilling, laser drilling or electrochemical material processing (ECM). It can thus be used a particularly simple or cost-effective production method that also forms the second section with high accuracy. This possibly also makes it possible to omit the hydroerosive rounding of the A-throttle from the state of the art, which is necessary for setting the flow rate, since methods such as the ECM method enable the production and rounding of the A-throttle in one work step.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 ein erfindungsgemäßes Schaltventil innerhalb eines Kraftstoffinjektors im Längsschnitt und 1 an inventive switching valve within a fuel injector in longitudinal section and

2 einen Teilbereich des Schaltventils gemäß 1 in einer vergrößerten Darstellung, ebenfalls im Längsschnitt. 2 a portion of the switching valve according to 1 in an enlarged view, also in longitudinal section.

Gleiche Bauteile, bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. The same components or components with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Schaltventil 10 als Bestandteil eines Kraftstoffinjektors 100 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine dargestellt. Gezeigt ist jedoch nur ein Ausschnitt des Kraftstoffinjektors 100 im Bereich des vorzugsweise druckausgeglichenen Schaltventils 10. Das Schaltventil 10 ist als Magnetventil mit einem Elektromagneten 11 zur Betätigung eines Ventilschließelements 12 ausgelegt. Als Ventilschließelement 12 dient ein mit dem Elektromagneten 11 zusammenwirkender Magnetanker 15, der eine Ankerplatte 16 und einen hülsenförmigen Ansatz 17 an der Ankerplatte 16 umfasst. Der hülsenförmige Ansatz 17 weist eine konisch ausgebildete Dichtkontur 18 auf, die mit einem ebenfalls konisch ausgebildeten Ventilsitz 20 zusammenwirkt. Die konische Form des Ventilsitzes 20 ergibt sich vorwiegend aus einer kegelförmigen Erhebung 21 eines Ventilstücks 22, so dass der Ventilsitz 20 außerhalb des Ventilstücks 22 zu Liegen kommt. Dies vereinfacht die Herstellung des Ventilsitzes 20, da die zur Herstellung des Dichtsitzes zu bearbeitenden Konturen leicht zugänglich sind. In the 1 is a switching valve according to the invention 10 as part of a fuel injector 100 for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine. Shown, however, is only a section of the fuel injector 100 in the region of the preferably pressure-balanced switching valve 10 , The switching valve 10 is as a solenoid valve with an electromagnet 11 for actuating a valve closing element 12 designed. As a valve closing element 12 serves one with the electromagnet 11 cooperating armature 15 who has an anchor plate 16 and a sleeve-shaped approach 17 at the anchor plate 16 includes. The sleeve-shaped approach 17 has a conical sealing contour 18 on, with a likewise conical valve seat 20 interacts. The conical shape of the valve seat 20 results predominantly from a conical elevation 21 a valve piece 22 so that the valve seat 20 outside the valve piece 22 to lie down. This simplifies the manufacture of the valve seat 20 because the contours to be machined for the production of the sealing seat are easily accessible.

Um das Ventilschließelement 12 in Anlage mit dem Ventilsitz 20 zu halten, wird dieses von der Druckkraft eines Federelementes 23 in Schließstellung beaufschlagt. Zum Öffnen des Schaltventils 10 wird der Elektromagnet 11 aktiviert, was bewirkt, dass der als Ventilschließelement 12 dienende Magnetanker 15 entgegen der Druckkraft des Federelementes 23 in Richtung des Elektromagneten 11 bewegt wird. Dabei hebt das Ventilschließelement 12 von dem Ventilsitz 20 ab, das Schaltventil 10 öffnet. To the valve closing element 12 in contact with the valve seat 20 To hold, this is the pressure of a spring element 23 acted in the closed position. To open the switching valve 10 becomes the electromagnet 11 activated, which causes the as a valve closing element 12 Serving armature 15 against the pressure force of the spring element 23 in the direction of the electromagnet 11 is moved. This raises the valve closing element 12 from the valve seat 20 off, the switching valve 10 opens.

Zur axialen Führung des Magnetankers 15 ist ein in dem hülsenförmigen Ansatz 17 des Magnetankers 15 zumindest teilweise aufgenommener Ankerbolzen 25 vorgesehen, der unmittelbar oder, wie dargestellt, mittelbar an einem Gehäuseteil 26 des Kraftstoffinjektors 100 abgestützt ist. Zur mittelbaren Abstützung kann beispielsweise eine Einstellplatte 27 vorgesehen sein. For axial guidance of the magnet armature 15 is one in the sleeve-shaped approach 17 of the magnet armature 15 at least partially taken anchor bolt 25 provided, the directly or, as shown, indirectly on a housing part 26 of the fuel injector 100 is supported. For indirect support, for example, an adjustment 27 be provided.

Das zur Ausbildung des Ventilsitzes 20 dienende Ventilstück 22 des Schaltventils 10 weist eine zentrale Bohrung 30 auf, die in einem Steuerraum 31 mündet. Bei geöffnetem Schaltventil 10 kann über die Bohrung 30 Kraftstoff aus dem Steuerraum 31 abströmen, so dass dieser entlastet wird, bzw. ein im Steuerraum 31 vorhandener Kraftstoffdruck abfällt. Die Bohrung 30 weist hierzu eine Drossel 32 auf, die innerhalb der Bohrung 30 in Form einer Querschnittsverengung ausgebildet ist. That for the formation of the valve seat 20 Serving valve piece 22 the switching valve 10 has a central hole 30 on that in a control room 31 empties. With opened switching valve 10 can over the hole 30 Fuel from the control room 31 out, so that it is relieved, or one in the control room 31 existing fuel pressure drops. The hole 30 has a throttle for this purpose 32 on that inside the hole 30 is formed in the form of a cross-sectional constriction.

Wie insbesondere anhand der 2 erkennbar ist, weist die Bohrung 30 einen ersten Abschnitt 34 auf, der den Bereich der Drossel 32 bildet. Auf der dem Ventilsitz 20 zugewandten Seite des ersten Abschnitts 34 schließt sich ein zweiter Abschnitt 35 an, der bis zum Ventilsitz 20 reicht. Der erste Abschnitt 34 weist einen Durchmesser d zwischen 0,15mm und 0,3mm, bei einer Länge L zwischen 0,5mm und 1,5mm auf. Der erste Abschnitt 34 kann beispielsweise durch Bohren, Laserbohren oder einer elektrochemischen Materialbearbeitung (ECM) ausgebildet werden. As in particular on the basis of 2 is recognizable, points the hole 30 a first section 34 on that the area of the throttle 32 forms. On the valve seat 20 facing side of the first section 34 closes a second section 35 at, to the valve seat 20 enough. The first paragraph 34 has a diameter d between 0.15mm and 0.3mm, with a length L between 0.5mm and 1.5mm. The first paragraph 34 can be formed for example by drilling, laser drilling or electrochemical material processing (ECM).

Der zweite Abschnitt 35 weist einen Durchmesser D zwischen 1,0mm und 1,5mm, vorzugsweise zwischen 1,2mm und 1,4mm auf, wobei insbesondere anhand der 2 erkennbar ist, dass das der Bohrung 30 zugewandte Ende 36 des Ankerbolzens 25 in den Bereich des zweiten Abschnitts 35 hereinragt. Zwischen dem ersten Abschnitt 34 und dem zweiten Abschnitt 35 der Bohrung 30 ist noch ein kegelförmiger Übergangsbereich 37 ausgebildet, der insbesondere aufgrund der Fertigung des zweiten Abschnitts 35 erzeugt wird. The second section 35 has a diameter D between 1.0mm and 1.5mm, preferably between 1.2mm and 1.4mm, in particular based on the 2 it can be seen that the bore 30 facing the end 36 of the anchor bolt 25 in the area of the second section 35 that sticks out. Between the first section 34 and the second section 35 the bore 30 is still a cone-shaped transition area 37 formed, in particular due to the production of the second section 35 is produced.

Beim Abströmen des Kraftstoffs durch die Bohrung 30 kann es infolge des Druckabfalls zu Kavitation bzw. einer Kondensation von Dampfblasen des Kraftstoffs kommen. Hierbei erfolgt die Kondensation im zweiten Abschnitt 35 und im Zusammenspiel mit dem sich vor dem eintauchenden Ankerbolzen 25 erzeugten Druckanstieg. Dieses Auskondensieren folgt innerhalb des zweiten Abschnitts 35 ohne Kavitationsschäden im zweiten Abschnitt 35 und an der Stirnseite 38 des Endes 36 des Ankerbolzens 25. When the fuel flows through the hole 30 It may come as a result of the pressure drop to cavitation or condensation of vapor bubbles of the fuel. Here, the condensation takes place in the second section 35 and in interaction with the before the dipping anchor bolt 25 generated pressure increase. This condensation follows within the second section 35 without cavitation damage in the second section 35 and at the front 38 of the end 36 of the anchor bolt 25 ,

Das soweit beschriebene Schaltventil 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, die in dem Schaltventil 10 ausgebildete Bohrung 30, die ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 31 ermöglicht derart auszubilden, dass der die Drossel 32 ausbildende erste Abschnitt 34 der Bohrung 30 sich unmittelbar an den zweiten Abschnitt 35 anschließt, der bis zu dem Ventilsitz 20 reicht. Es werden somit lediglich zwei Bohrungsabschnitte erzeugt, und auf einen Diffusorabschnitt, wie beim Stand der Technik, verzichtet. The switching valve described so far 10 can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention. This is that in the switching valve 10 trained hole 30 that is an outflow of fuel from the control room 31 allows such form that the throttle 32 training first section 34 the bore 30 directly to the second section 35 connects, which up to the valve seat 20 enough. Thus, only two bore sections are produced, and a diffuser section, as in the prior art, is dispensed with.

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Claims (8)

Schaltventil (10) zur Steuerung eines Einspritzventils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftstoffinjektors (100) in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Ventilstück (22) und einem an dem Ventilstück (22) ausgebildeten Ventilsitz (20), mit einem mit dem Ventilsitz (20) zusammenwirkenden, hubbeweglich angeordneten Ventilschließelement (12), wobei im Ventilstück (22) eine Bohrung (30) ausgebildet ist, die einen als Drossel dienenden ersten Abschnitt (34) aufweist, wobei das Längen/Durchmesserverhältnis des ersten Abschnitts (34) größer als drei ist, und mit einem dem Ventilsitz (20) zugewandten zweiten Abschnitt (35) mit nahezu konstantem Durchmesser (D), der sich an den ersten Abschnitt (34) anschließt, und der bis zum Ventilsitz (20) reicht, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Abschnitt (34) unmittelbar an den zweiten Abschnitt (35) anschließt, ohne einen die beiden Abschnitte (34, 35) verbindenden, einen zylindrischen Bereich aufweisenden Zwischenabschnitt.Switching valve ( 10 ) for controlling an injection valve of a fuel injection device, in particular a fuel injector ( 100 ) in a common rail injection system, with a valve piece ( 22 ) and one on the valve piece ( 22 ) formed valve seat ( 20 ), with one with the valve seat ( 20 ) cooperating, liftably arranged valve closing element ( 12 ), wherein in the valve piece ( 22 ) a hole ( 30 ) is formed, which serves as a throttle first section ( 34 ), wherein the length / diameter ratio of the first section ( 34 ) is greater than three, and with a valve seat ( 20 ) facing the second section ( 35 ) of nearly constant diameter (D), which adjoins the first section ( 34 ), and the up to the valve seat ( 20 ), characterized in that the first section ( 34 ) directly to the second section ( 35 ), without changing the two sections ( 34 . 35 ) connecting, a cylindrical portion having intermediate portion. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Abschnitten (34, 35) ein kegelförmiger, beim Ausbilden des zweiten Abschnitts (35) gebildeter Übergangsbereich (37) angeordnet ist. Switching valve according to claim 1, characterized in that between the two sections ( 34 . 35 ) a cone-shaped, when forming the second section ( 35 ) transition region ( 37 ) is arranged. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) des zweiten Abschnitts (35) zwischen 1,0mm und 1,5mm, vorzugsweise zwischen 1,2mm und 1,4mm beträgt, und dass der Durchmesser (d) des ersten Abschnitts (34) zwischen 0,15mm und 0,3mm bei einer Länge (L) zwischen 0,5mm und 1,5mm beträgt. Switching valve according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter (D) of the second section ( 35 ) is between 1.0 mm and 1.5 mm, preferably between 1.2 mm and 1.4 mm, and that the diameter (d) of the first section ( 34 ) between 0.15mm and 0.3mm with a length (L) between 0.5mm and 1.5mm. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Ventilschließelements (12) mittels eines Elektromagneten (11) erfolgt.Switching valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuation of the valve closing element ( 12 ) by means of an electromagnet ( 11 ) he follows. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein im Wesentlichen druckausgeglichenes Ventil ausgebildet ist.Switching valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is designed as a substantially pressure-balanced valve. Verfahren zum Herstellen eines Schaltventils (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbilden des ersten Abschnitts (35) mittels seines Erodierverfahrens erfolgt. Method for producing a switching valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the formation of the first section ( 35 ) takes place by means of its erosion process. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen des zweiten Abschnitts (35) durch Bohren, Laserbohren oder eine elektrochemische Materialbearbeitung (ECM) erfolgt.Method according to claim 6, characterized in that the production of the second section ( 35 ) by drilling, laser drilling or electrochemical material processing (ECM). Kraftstoffinjektor (100) mit einem Schaltventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Systemdruck mehr als 1600bar, vorzugsweise mehr als 2000bar, beträgt. Fuel injector ( 100 ) with a switching valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the system pressure is more than 1600 bar, preferably more than 2000 bar.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017207256A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve and fuel injector having a solenoid valve

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015211043A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines
CN105673282B (en) * 2016-04-08 2018-05-18 龙口龙泵燃油喷射有限公司 Pressure balance valve type common-rail injector

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010028844A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh switching valve

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005053133A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Robert Bosch Gmbh Fuel injector for injecting fuel in combustion chamber of internal combustion engine, consists of closing body which has closing element, which has opening increasing pressure level at seat of closing element
DE102007044356A1 (en) * 2007-09-17 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh injector
DE102007047151A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Injector with control valve sleeve
FR2923406A3 (en) * 2007-11-08 2009-05-15 Renault Sas HYDROEROSION PROCESS WITH DOUBLE SENSE OF A HOLE THROUGH A METALLIC WALL.
CN101909808B (en) * 2008-01-17 2014-04-30 本田技研工业株式会社 Laser processing device and laser processing method
DE102008001913A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Robert Bosch Gmbh Fuel injector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010028844A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh switching valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017207256A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve and fuel injector having a solenoid valve
DE102016209813A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve and fuel injector with a solenoid valve

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