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WO2013092972A1 - Druckbegrenzungsventil - Google Patents

Druckbegrenzungsventil Download PDF

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WO2013092972A1
WO2013092972A1 PCT/EP2012/076588 EP2012076588W WO2013092972A1 WO 2013092972 A1 WO2013092972 A1 WO 2013092972A1 EP 2012076588 W EP2012076588 W EP 2012076588W WO 2013092972 A1 WO2013092972 A1 WO 2013092972A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
pressure
chamber
low
bore
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/076588
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English (en)
French (fr)
Inventor
Vittorio Caroli
Marek GOMOLA
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
Publication of WO2013092972A1 publication Critical patent/WO2013092972A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0054—Check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0056—Throttling valves, e.g. having variable opening positions throttling the flow
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves

Definitions

  • the invention relates to a pressure relief valve, in particular for common rail systems according to the preamble of claim 1.
  • Pressure relief valves for common rail systems are used for
  • Pressure limitation of the pressure in a high pressure accumulator of a common rail injection device The purpose of the pressure limiting valve is to limit the maximum rail pressure in the system in order to protect the system components in the event of a fault. Furthermore, the dirt control valve has the task for emergency travel of the motor vehicle, a minimum pressure in
  • a pressure relief valve which has a valve carrier and a valve carrier connected to the valve insert, wherein in the valve insert, a valve piston is slidably mounted.
  • the valve piston acts with a valve seat surface on a valve seat on the valve insert, wherein in the closed state of the pressure relief valve, the valve surface is seated on the valve seat.
  • the closing force of the valve piston is applied by a compression spring, which is accommodated in the valve carrier.
  • the pressure limiting valve is inserted in a housing which has a high-pressure connection to a high-pressure accumulator (common rail) and a low-pressure connection for a return line. In this case, the valve piston in the valve seat separates one
  • High-pressure valve chamber in which the high pressure port opens, from a low pressure chamber, which leads out of the low pressure port.
  • Object of the present invention is to provide a pressure relief valve in which the leakage pressure from the valve chamber can be safely and easily derived.
  • the relief hole is formed by a low-pressure side axial bore and a valve chamber side oblique bore, wherein the low-pressure side axial bore is a blind hole which is parallel to the axis of the valve piston and radially offset and opens at a low-pressure side end face of the valve piston in the low pressure chamber.
  • the oblique bore leads from the axial bore to an opening at a recess of the valve piston.
  • the course of the oblique bore leads at an angle from the opening at the recess to the axial bore, wherein the angle between the axis of the valve piston and the axis of
  • Diagonal bore is measured.
  • the angle is about 40 degrees.
  • the diameter of the axial bore is greater than the diameter of the oblique bore.
  • the formation of the low-pressure-side end face with a convex, convex surface shape has the advantage that the opening of the axial bore located there is not closed by the dial when the dial is resting on the low-pressure side end face, but that at least one lateral gap flows through the leakage between
  • valve piston To form a correspondingly dimensioned valve chamber, it is expedient for the valve piston to have three recesses distributed uniformly over the circumference.
  • Figure 1 is a sectional view of a built-in a housing
  • FIG. 2 shows an enlarged partial sectional view of a valve piston in FIG. 1
  • FIG. 3 shows an enlarged side view of the valve piston in FIG. 1
  • Figure 4 is an enlarged sectional view of the valve piston in
  • Figure 5 is an enlarged sectional view of the valve piston in
  • the pressure limiting valve in Figure 1 has a valve carrier 10 with a receiving space 11 for a closing spring 16 and a valve core 12 with a guide bore 13.
  • a valve piston 14 In the guide bore 13 is a valve piston 14 with a guide portion 41 out.
  • the valve piston 14 has a
  • Valve seat surface 19 and opposite a low-pressure side face 45 In the bottom of the guide bore 13, a valve seat 18 is formed around a throttle bore 15 around which the valve seat surface 19, which is formed on the valve piston 14, is seated when the pressure relief valve is closed.
  • Closing force for the valve piston 14 on the valve seat 18 is applied by the closing spring 16 designed as a compression spring.
  • the closing spring 16 is supported on the valve seat side on a shim 21, which rests on the low-pressure side face 45. On the opposite side, the closing spring 16 is supported on an inner end face of the receiving space
  • valve carrier 10 further surrounds with a paragraph 22 the
  • Valve insert 12 and is firmly connected to the valve core 12 at this point.
  • the pressure relief valve is inserted into a receptacle 23 of a housing 24.
  • a thread is carried out on the valve carrier 10, which in a
  • Low pressure port 26 has, which is connected to a not-shown low-pressure / return line.
  • a plane surface 28 is executed, on which the valve insert 12 is seated with an annular surface 29. Between ring surface 29,
  • a gap 30 is formed, in which a high-pressure hydraulic port 31 opens, which communicates with a high-pressure accumulator (common rail), not shown.
  • the gap 30 forms a valve seat 18 upstream high pressure chamber 33 am
  • the receiving space 11 is connected via a hydraulic connecting channel 35 with the annular chamber 27.
  • the annular chamber 27 via the low pressure port 26 to the low pressure / return line is thus also in Reception chamber 11, the low pressure of the low pressure / return line, so that the receiving space 11 forms a low-pressure chamber 36.
  • valve seat 18 i. upstream of the valve seat 18 is formed between the guide bore 13 and the valve piston 14, a valve chamber 40, the
  • High pressure chamber 33 is opened or closed via the valve seat 18, and the low pressure chamber 36 back from the guide portion 41 of
  • Valve piston 14 is limited in the guide bore 13.
  • the valve piston 14 furthermore has at least one recess 42 with a flat section 43 and an oblique section 44 running out on the guide section, preferably three recesses 42 distributed uniformly over the circumference. About the recess 42 of the rail pressure is regulated during emergency. The recesses 42 also increase the volume of the valve chamber 40.
  • the valve chamber 40 is opened or closed by means of the valve seat 18 to the high-pressure chamber 33.
  • the pressure in the high-pressure accumulator is maintained at its present level (FIG. 4). If the valve piston 14 lifts against the closing force of the closing spring 16 (FIG. 5), it releases the valve seat 18 and, at the same time, a gap between the guide bore 13 and the valve piston 14 is released via the recess 42, providing a hydraulic connection between the valve chamber 40 and the low-pressure chamber 36 manufactures.
  • the high pressure can be reduced from the high pressure chamber 33 via the throttle bore 15 and the valve chamber 40 in the low pressure chamber 36 and discharged from there into the Niederduck / return line.
  • Opening direction of the valve piston 14 against the closing spring 16 acts. As a result, the opening pressure set by the valve spring 16 or via the adjusting disk 21 for opening the pressure limiting valve is reduced.
  • a leakage connection is formed, which connects the valve chamber 40 with the low-pressure chamber 36 hydraulically,
  • the leakage connection is formed by at least one relief hole 50 which passes through the valve piston 14 and at one end into the valve chamber 40 and at one another end in the low-pressure chamber 36 opens.
  • the relief hole 50 is shown in FIG 2 of a
  • the low-pressure-side axial bore 51 is a blind hole which extends parallel to the axis of the valve piston 14 and, for example, radially offset therefrom and opens at the low-pressure-side end face 45 into the low-pressure space 36.
  • the oblique bore 52 leads from the
  • the oblique bore 52 leads with an acute angle a in the
  • Axial bore 51 wherein the angle a between the axis of the valve piston 14 and the axis of the oblique bore 52 is measured.
  • the angle a is for example about 40 degrees.
  • Valve seat 18 ( Figure 4).
  • the accumulating in the valve chamber 40 leakage from the high-pressure chamber 33 can consequently flow through the inclined bore 52 and the axial bore 51 in the low-pressure chamber 36.
  • no assist pressure exerted by the leakage builds up in the valve chamber 40, so that the opening force of the valve piston 14 is formed exclusively by the closing force of the closing spring 16.
  • valve piston 14 lifts off from the valve seat 18, the valve piston 14 reaches an axial position in which the opening 54 lies outside the guide bore 13 at the recess 42 and a throttle gap 55 is formed at the recess 42 between valve piston 14 and guide bore 13 , Fuel can flow out of the valve chamber 40 into the low-pressure chamber 36 via the throttle gap 55 in accordance with the indicated arrows in FIG. This position of the valve piston 14 represents the
  • Not marsraillac is generated by the action of the throttle gap 55.

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Abstract

Es wird ein Druckbegrenzungsventil, insbesondere für ein Common-Rail-System vorgeschlagen. Das Druckbegrenzungsventil umfasst einen Ventilträger (10), einen mit dem Ventilträger (10) verbundenen Ventileinsatz (12), einen im Ventileinsatz (12) gleitbar gelagerten Ventilkolben (14) sowie eine Schließfeder (16), die mit einer Schließkraft in Schließrichtung auf den Ventilkolben (14) einwirkt. Der Ventilkolben (14) wirkt mittels der Schließkraft auf einen Ventilsitz (18) ein, welcher eine hydraulische Verbindung über eine Ventilkammer (40) zwischen einem Hochdruckraum (33) und einem Niederdruckraum (36) hergestellt, sobald die in Öffnungsrichtung auf den Ventilkolben (14) wirkende hydraulische Kraft die Schließkraft der Schließfeder (16) übersteigt. Zwischen der Ventilkammer (40) und dem Niederdruckraum (36) ist bei geschlossenem Ventilsitz (18) eine Leckageverbindung ausgebildet, welcher ein Ableiten der Leckage aus der Ventilkammer (40) in den Niederdruckraum (36) ermöglicht. Die Leckageverbindung ist von mindestens einer Entlastungsbohrung (50) gebildet, die durch den Ventilkolben (14) verläuft und an einem Ende in die Ventilkammer (40) und an einem anderen Ende in den Niederdruckraum (36) mündet.

Description

Beschreibung Titel
Druckbegrenzungsventil
Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil, insbesondere für Common- Rail-Systeme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Druckbegrenzungsventile für Common-Rail-Systeme dienen zur
Druckbegrenzung des Drucks in einem Hochdruckspeicher einer Common-Rail- Einspritzeinrichtung. Das Druckbegrenzungsventil hat die Aufgabe, den maximalen Rail-Druck im System zu begrenzen, um im Falle eines Fehlers die Systemkomponenten zu schützen. Weiterhin hat das Dreckbegrenzungsventil die Aufgabe, für eine Notfahrt des Kraftfahrzeuges einen Mindestdruck im
Hochdruckspeicher (Common-Rail) bereitzustellen, damit das Kraftfahrzeug die Werkstatt mit eigenem Antrieb erreichen kann.
Aus WO 2004/083695 AI ist ein Druckbegrenzungsventil bekannt, das einen Ventilträger und einen mit dem Ventilträger verbundenen Ventileinsatz aufweist, wobei im Ventileinsatz ein Ventilkolben gleitbar gelagert ist. Der Ventilkolben wirkt mit einer Ventilsitzfläche auf einen Ventilsitz am Ventileinsatz ein, wobei im geschlossenen Zustand des Druckbegrenzungsventils die Ventilfläche auf dem Ventilsitz aufsitzt. Die Schließkraft des Ventilkolbens wird von einer Druckfeder aufgebracht, die im Ventilträger aufgenommen ist. Das Druckbegrenzungsventil wird in ein Gehäuse eingesetzt, welches einen Hochdruckanschluss zu einem Hochdruckspeicher (Common-Rail) und einen Niederdruckanschluss für eine Rücklaufleitung aufweist. Dabei trennt der Ventilkolben im Ventilsitz eine
Hochdruckventilkammer, in der der Hochdruckanschluss mündet, von einer Niederdruckkammer, aus der der Niederdruckanschluss herausführt. Damit der Öffnungsdruck sich nicht durch einen bei geschlossenem Ventilkolben aufbauenden Leckagedruck reduziert, wird in DE 102011017765.5
vorgeschlagen, zwischen der Ventilkammer und dem Niederdruckraum bei geschlossenem Ventilsitz einen Leckageverbindung auszubilden, welcher ein Ableiten der Leckage aus der Ventilkammer in den Niederdruckraum ermöglicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckbegrenzungsventil bereitzustellen, bei dem der Leckagedruck aus der Ventilkammer sicher und auf einfache Weise abgeleitet werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Ableitung einer sich bei geschlossenem Ventilsitz ausbildenden Leckage in einen Niederdruckraum wird gewährleistet, dass sich in der Ventilkammer, die in der Führungsbohrung zwischen dem Ventilsitz und dem Führungsabschnitt des Ventilkolbens ausgebildet ist, kein Leckagedruck durch sich dort stauende Leckage aufbaut, der als Assistenzdruck gegen den Öffnungsdruck wirkt. Dadurch wird der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils nur von der Schließkraft der
Schließfeder bestimmt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich.
Zweckmäßigerweise wird die Entlastungsbohrung von einer niederdruckseitigen Axialbohrung und einer ventilkammerseitigen Schrägbohrung gebildet, wobei die niederdruckseitigen Axialbohrung eine Sacklochbohrung ist, die parallel zur Achse des Ventilkolbens und zu dieser radial versetzt verläuft und an einer niederdruckseitigen Stirnfläche des Ventilkolbens in den Niederdruckraum mündet. Die Schrägbohrung führt von der Axialbohrung zu einer Öffnung an einer Aussparung des Ventilkolbens. Der Verlauf der Schrägbohrung führt dabei mit einem Winkel von der Öffnung an der Aussparung zur Axialbohrung, wobei der Winkel zwischen der Achse des Ventilkolbens und der Achse der
Schrägbohrung gemessen wird. Der Winkel beträgt dabei etwa 40 Grad. Für die fertigungstechnische Ausführung der Entlastungsbohrung ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser der Axialbohrung größer ist als der Durchmesser der Schrägbohrung.
Die Ausbildung der niederdruckseitige Stirnfläche mit einer balligen, konvex Oberflächengestalt hat den Vorteil, dass bei einer aufliegenden Einstellscheibe auf der niederdruckseitigen Stirnfläche die dort sich befindende Öffnung der Axialbohrung von der Einstellscheibe nicht verschlossen wird, sondern, dass zumindest ein seitlicher Spalt zum Durchströmen der Leckage zwischen
Einstellscheibe und niederdruckseitiger Stirnfläche vorhanden ist.
Zur Ausbildung einer entsprechend dimensionierten Ventilkammer ist es zweckmäßig, wenn der Ventilkolben drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Aussparungen aufweist.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung durch ein in ein Gehäuse eingebautes
Druckbegrenzungsventil und
Figur 2 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung eines Ventilkolbens in Figur 1, Figur 3 eine vergrößerte Seitenansicht des Ventilkolbens in Figur 1,
Figur 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Ventilkolbens in
geschlossener Stellung und
Figur 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Ventilkolbens in
geöffneter Stellung.
Das Druckbegrenzungsventil in Figur 1 weist einen Ventilträger 10 mit einem Aufnahmeraum 11 für eine Schließfeder 16 und einen Ventileinsatz 12 mit einer Führungsbohrung 13 auf. In der Führungsbohrung 13 ist ein Ventilkolben 14 mit einem Führungsabschnitt 41 geführt. Der Ventilkolben 14 weist eine
Ventilsitzfläche 19 und gegenüberliegend eine niederdruckseitige Stirnfläche 45 auf. Im Boden der Führungsbohrung 13 ist um eine Drosselbohrung 15 herum ein Ventilsitz 18 ausgebildet, auf den die am Ventilkolben 14 ausgeführte Ventilsitzfläche 19 bei geschlossenem Druckbegrenzungsventil aufsitzt. Die
Schließkraft für den Ventilkolben 14 auf dem Ventilsitz 18 wird von der als Druckfeder ausgebildeten Schließfeder 16 aufgebracht. Die Schließfeder 16 stützt sich dabei ventilsitzseitig an einer Einstellscheibe 21 ab, die auf der niederdruckseitigen Stirnfläche 45 aufliegt. An der gegenüberliegenden Seite stützt sich die Schließfeder 16 an einer inneren Stirnfläche des Aufnahmeraums
11 ab. Der Ventilträger 10 umgreift weiterhin mit einem Absatz 22 den
Ventileinsatz 12 und ist an dieser Stelle fest mit dem Ventileinsatz 12 verbunden.
Das Druckbegrenzungsventil ist in eine Aufnahme 23 eines Gehäuses 24 eingesetzt. Dazu ist am Ventilträger 10 ein Gewinde ausgeführt, das in ein
Gegengewinde an der Aufnahme 23 eingeschraubt ist. Zum dichten Einsetzen des Druckbegrenzungsventils in die Aufnahme 23 des Gehäuses 24 ist ein Dichtring 25 zwischen Ventilträger 10 und Aufnahme 23 verschraubt. In der Aufnahme 23 bildet sich zwischen den Außenwänden des Ventilträgers 10 und des Ventileinsatzes 12 eine Ringkammer 27 aus, die über einen hydraulischen
Niederdruckanschluss 26 verfügt, der an eine nicht dargestellte Niederdruck- /Rücklaufleitung angeschlossen ist.
Am Boden der Aufnahme 23 ist eine Planfläche 28 ausgeführt, auf der der Ventileinsatz 12 mit einer Ringfläche 29 aufsitzt. Zwischen Ringfläche 29,
Planfläche 28 und dem Ventileinsatz 12 ist ein Spalt 30 ausgebildet, in den ein hydraulischer Hochdruckanschluss 31 mündet, der mit einem nicht dargestellten Hochdruckspeicher (Common-Rail) in Verbindung steht. Der Spalt 30 bildet einen dem Ventilsitz 18 vorgeschalteten Hochdruckraum 33 am
Druckbegrenzungsventil aus. In den Spalt 30 bzw. in den Hochdruckraum 33 führt weiterhin die Drosselbohrung 15.
Der Aufnahmeraum 11 ist über einen hydraulischen Verbindungskanal 35 mit der Ringkammer 27 verbunden. Durch den Anschluss der Ringkammer 27 über den Niederdruckanschluss 26 an die Niederdruck/Rücklaufleitung liegt somit auch im Aufnahmeraum 11 der Niederdruck der Niederdruck/Rücklaufleitung an, so dass der Aufnahmeraum 11 einen Niederdruckraum 36 ausbildet.
Oberhalb, d.h. stromauf des Ventilsitzes 18 ist zwischen Führungsbohrung 13 und Ventilkolben 14 eine Ventilkammer 40 ausgebildet, die zur
Hochdruckkammer 33 hin über den Ventilsitz 18 geöffnet oder geschlossen wird, und die zum Niederdruckraum 36 hin vom Führungsabschnitt 41 des
Ventilkolbens 14 in der Führungsbohrung 13 begrenzt ist.
Der Ventilkolben 14 weist weiterhin mindestens eine Aussparung 42 mit einem flachen Abschnitt 43 und einem am Führungsabschnitt auslaufenden schrägen Abschnitt 44 auf, vorzugsweise sind drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Aussparungen 42 vorhanden. Über die Aussparung 42 wird der Raildruck bei Notfahrt reguliert. Durch die Aussparungen 42 wird außerdem das Volumen der Ventilkammer 40 vergrößert.
Die Ventilkammer 40 wird mittels des Ventilsitzes 18 zur Hochdruckkammer 33 hin geöffnet oder geschlossen. Bei geschlossenem Ventilsitz 18 wird der im Hochdruckspeicher anliegende Druck auf seinem vorliegenden Niveau gehalten (Figur 4). Hebt der Ventilkolben 14 gegen die Schließkraft der Schließfeder 16 ab (Figur 5), gibt er den Ventilsitz 18 frei und gleichzeitig wird über die Aussparung 42 ein Spalt zwischen Führungsbohrung 13 und Ventilkolben 14 freigegeben, der eine hydraulische Verbindung der Ventilkammer 40 mit dem Niederdruckraum 36 herstellt. Dadurch kann der Hochdruck aus dem Hochdruckraum 33 über die Drosselbohrung 15 und die Ventilammer 40 in den Niederdruckraum 36 abgebaut und von dort in die Niederduck/Rücklaufleitung abgeleitet werden.
Bei geschlossenem Ventilsitz 18 des Ventilkolbens 14 hat sich gezeigt, dass in der Ventilkammer 40 aufgrund von Leckage am Ventilsitz 18 ein Leckagedruck entsteht, der an der gegenüber dem Ventilsitz 18 wesentlich größeren
Innenfläche des Ventilkolbens 14 angreift und dort als Assistenzdruck in
Öffnungsrichtung des Ventilkolbens 14 gegen die Schließfeder 16 wirkt. Dadurch reduziert sich der von der Ventilfeder 16 bzw. über die Einstellscheibe 21 eingestellte Öffnungsdruck zum Öffnen des Druckbegrenzungsventils. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist eine Leckageverbindung ausgebildet, die die Ventilkammer 40 mit dem Niederdruckraum 36 hydraulisch verbindet, Die Leckageverbindung wird von mindestens einer Entlastungsbohrung 50 gebildet, die durch den Ventilkolben 14 hindurch verläuft und an einem Ende in die Ventilkammer 40 und an einem anderen Ende in den Niederdruckraum 36 mündet. Die Entlastungsbohrung 50 wird gemäß Figur 2 von einer
niederdruckseitigen Axialbohrung 51 und einer ventilkammerseitigen
Schrägbohrung 52 gebildet. Die niederdruckseitige Axialbohrung 51 ist eine Sacklochbohrung, die parallel zur Achse des Ventilkolbens 14 und beispielsweise zu dieser radial versetzt verläuft und an der niederdruckseitigen Stirnfläche 45 in den Niederdruckraum 36 mündet. Die Schrägbohrung 52 führt von der
Axialbohrung 51 zu einer Öffnung 54 am schrägen Abschnitt 44 der Aussparung 42, so dass die Schrägbohrung 52 an der Aussparung 42 in den Ventilraum 40 mündet. Die Schrägbohrung 52 führt dabei mit spitzem Winkel a in die
Axialbohrung 51, wobei der Winkel a zwischen der Achse des Ventilkolbens 14 und der Achse der Schrägbohrung 52 gemessen wird. Der Winkel a beträgt beispielsweise etwa 40 Grad.
Durch die Entlastungsbohrung 50 entsteht eine hydraulische Verbindung zwischen Ventilkammer 40 und Niederdruckraum 36 bei geschlossenem
Ventilsitz 18 (Figur 4). Die sich in der Ventilkammer 40 sammelnde Leckage aus dem Hochdruckraum 33 kann folglich über die Schrägbohrung 52 und die Axialbohrung 51 in den Niederdruckraum 36 abfließen. Dadurch baut sich kein von der Leckage ausgeübter Assistenzdruck in der Ventilkammer 40 auf, so dass die Öffnungskraft des Ventilkolbens 14 ausschließlich von der Schließkraft der Schließfeder 16 gebildet wird.
Hebt der Ventilkolben 14 vom Ventilsitz 18 ab, erreicht gemäß Figur 5 der Ventilkolben 14 eine axiale Position, in der die Öffnung 54 an der Aussparung 42 außerhalb des Führungsbohrung 13 liegt und sich an der Aussparung 42 zwischen Ventilkolben 14 und Führungsbohrung 13 ein Drosselspalt 55 ausbildet. Über den Drosselspalt 55 kann Kraftstoff aus der Ventilkammer 40 entsprechend den angedeuteten Pfeilen in Figur 5 in den Niederdruckraum 36 abströmen. Diese Stellung des Ventilkolbens 14 repräsentiert die
Notfahrtcharakteristik (Limp-Home), in der der Raildruck über die Hochdruckkammer 33, die Drosselbohrung 15, die Ventilkammer 40, den Niederdruckraum 36 und in die Ringkammer 27 abgebaut und von dort über den Niederdruckanschluss 26 in die nicht dargestellte Niederdruck/Rücklaufleitung abgeleitet wird. Dadurch wird der Raildruck auf den für die Notfahrt erforderlichen Notfahrtraildruck eingestellt und begrenzt. Die Druckbegrenzung auf den
Notfahrtraildruck wird dabei durch die Wirkung des Drosselspaltes 55 erzeugt.

Claims

Ansprüche
1. Druckbegrenzungsventil, insbesondere für ein Common- Rail-System, mit einem Ventilträger (10), einem mit dem Ventilträger (10) verbundenen
Ventileinsatz (12), einem im Ventileinsatz (12) in einer Führungsbohrung (13) gleitbar gelagerten Ventilkolben (14) sowie mit einer Schließfeder (16), die mit einer Schließkraft in Schließrichtung auf den Ventilkolben (14) und der
Ventilkolben (14) mittels der Schließkraft auf einen Ventilsitz (18) einwirkt, über welchen eine hydraulische Verbindung über eine Ventilkammer (40) zwischen einem Hochdruckraum (33) und einem Niederdruckraum (36) hergestellt wird, sobald die in Öffnungsrichtung auf den Ventilkolben (14) wirkende hydraulische Kraft die Schließkraft der Schließfeder (16) übersteigt, wobei zwischen der Ventilkammer (40) und dem Niederdruckraum (36) bei geschlossenem Ventilsitz (18) ein Leckageverbindung ausgebildet ist, welcher ein Ableiten der Leckage aus der Ventilkammer (40) in den Niederdruckraum (36) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageverbindung von mindestens einer
Entlastungsbohrung (50) gebildet ist, die durch den Ventilkolben (14) verläuft und an einem Ende in die Ventilkammer (40) und an einem anderen Ende in den Niederdruckraum (36) mündet.
2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsbohrung (50) von einer niederdruckseitigen Axialbohrung (51) und einer ventilkammerseitigen Schrägbohrung (52) gebildet ist.
3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die niederdruckseitigen Axialbohrung (51) eine Sacklochbohrung ist, die parallel zur Achse des Ventilkolbens (14) verläuft und an einer niederdruckseitigen Stirnfläche (45) des Ventilkolbens (14) in den Niederdruckraum (36) mündet.
4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägbohrung (52) von der Axialbohrung (51) zu einer Öffnung (54) an einer Aussparung (42) des Ventilkolbens (14) führt.
5. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (54) an einem an der Aussparung (42) des Ventilkolbens (14) ausgebildeten schrägen Abschnitt (44) angeordnet ist.
6. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägbohrung (52) mit einem Winkel a in die Axialbohrung (51) führt, wobei der Winkel a zwischen der Achse des Ventilkolbens (14) und der Achse der Schrägbohrung (52) gemessen ist.
7. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a etwa 40 Grad beträgt.
8. Druckbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Axialbohrung (51) größer ist als der Durchmesser der Schrägbohrung (52).
9. Druckbegrenzungsventil Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die niederdruckseitige Stirnfläche (45) eine konvex Oberflächengestalt hat.
10. Druckbegrenzungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (14) drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Aussparungen (42) aufweist.
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