DE19737600A1

DE19737600A1 - Druckregelventil zur Systemdruckregelung einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19737600A1
Application number: DE1997137600
Authority: DE
Inventors: Rolf Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-04

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf ein Druckregelventil zur Systemdruckregelung einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Gehäuse abströmseitig ventilgesteuerten Kraftstoffkammer, die mittels einer mit dem Ventil verbundenen Regelmembran gegenüber einer atmosphärisch beaufschlagten, eine Ventilschließfeder enthalten den Federkammer abgetrennt ist.

Aus der DE A 41 31 967 ist ein an einem Ende einer Verteilerleitung für eine Saug rohr-Einspritzung angeordnetes Druckregelventil bekannt, dem am anderen Ende der Verteilerleitung eine Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen von im Kraftstoff innerhalb des Verteilers ausgelösten Druckwellen zugeordnet ist.

Bei Druckregelventilen für Kraftstoffverteiler ohne Kraftstoffrücklauf ist es ferner bekannt, daß bei diesen der im wesentlichen aus der Regelmembran und der Ventilschließfeder gebildete Druckregler durch die konstruktive Ausführung bedingt in bestimmten Betriebszuständen in selbst erregte Schwingungen gerät. Die zur Unterdrückung derartiger Schwingungen vorgesehene Reibungsdämpfung hat be dingt durch das Ruck-Gleit-Verhalten eine ungünstig hohe Hysterese im Regel verhalten des Druckreglers mit der Folge einer im Hinblick auf die geforderte Ab gasregelungsqualität unzureichenden Kraftstoffeinspritzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein gattungsgemäßes Druckregel ventil eine Dämpfungseinrichtung mit kleiner Hysterese anzugeben.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und zwar dadurch, daß dem das Ventil steuernden, im wesentlichen aus Regelmembran und Schließfeder ge bildeten Druckregler eine geschwindigkeitsabhängig wirksame Dämpfungseinrich tung zugeordnet ist. Vorzugsweise ist dem Druckregler zumindest in einer der Kammern eine hydraulische Dämpfungseinrichtung zugeordnet. Eine baulich vor teilhaft einfache und integrierte Dämpfungseinrichtung ist dadurch erreicht, daß als Dämpfungsfluid der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer dient.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen be schrieben. Bei der im Anspruch 4 beschriebenen Dämpfungseinrichtung kommen in vorteilhafter Weise eine Fluidreibung und eine gedrosselte Fluidverdrängung zur Dämpfung in Anwendung. Die Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 5 beruht le diglich auf Fluidreibung.

Demgegenüber ist in den Ansprüchen 6 mit 8 eine dem Druckregler in der Feder kammer vom Kraftstoff unabhängige, gesonderte hydraulische Dämpfungseinrich tung zugeordnet, die im wesentlichen aus einer durch eine Drosselblende etwa mittig in zwei Abschnitt geteilte, mit einem Fluid gefüllte, elastische Blase gebildet ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt zum einen in einem geräuschfreien Druckregelventil und zum anderen in einer Reduzierung des Verschleißes der Regelmembran.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie len beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Druckregelventil mit einem Topfkolben als Dämpfungselement,

Fig. 2 ein Druckregelventil mit einer Topfmanschette als Dämpfungs element und

Fig. 3 ein Druckregelventil mit einer gesonderten hydraulischen Dämpfungseinrichtung.

Jedes der in den Fig. 1 mit 3 dargestellte Druckregelventil 1 zur Systemdruck regelung einer nicht dargestellten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraft maschinen weist in einem Gehäuse 2 eine abströmseitig ventilgesteuerte Kraft stoffkammer 3 auf, die mittels einer mit dem Ventil 4 verbundenen Regelmembran 5 gegenüber einer atmosphärisch beaufschlagten, eine Ventilschließfeder 6 enthal tenden Federkammer 7 abgetrennt ist.

Zur aufgabengemäßen Dämpfung von in der Kraftstoffkammer 3 ankommenden Druckschwankungen und/oder durch bestimmte Betriebszustände selbst erregten Schwingungen des aus der Regelmembrane 5 und der Ventilschließfeder 6 gebil deten Druckreglers 8 wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dem das Ventil 4 steuernden, im wesentlichen aus Regelmembran 5 und Schließfeder 6 gebildeten Druckregler 8 eine geschwindigkeitsabhängig wirksame Dämpfungseinrichtung 9 zugeordnet ist.

Vorteilhafterweise ist dem Druckregler 8 in der Kraftstoffkammer 3 eine hydrauli sche Dämpfungseinrichtung 9 zugeordnet, wobei als Dämpfungsfluid der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 3 dient.

Bei dem in Fig. 1 im Querschnitt gezeigten Druckregelventil 1 umfaßt die Dämpfungseinrichtung 9 einen in der Kraftstoffkammer 3 mit vorbestimmt geringem Ringspalt 10 zum Gehäuse 2 angeordneten Topfkolben 11, wobei der mit dem Druckregler 8 fest verbundene Topfkolben 11 zusätzlich im membranseitigen End bereich über eine Einschnürung 12 mit der Regelmembrane 5 und dem Gehäuse 2 eine Ringspeicherkammer 13 bildet für eine zusätzliche Dämpfung durch eine ge drosselte Kraftstoffverdrängung zu der im engen Ringspalt 10 erzielten Newton'schen Fluidreibung.

Für den Fall eines Druckregelventils nach Fig. 2 mit geringer Dämpfung, die mit tels der vorbeschriebenen Fluidreibung erzielbar ist, umfaßt die Dämpfungseinrich tung 9' eine in der Kraftstoffkammer 3 mit vorbestimmt geringem Ringspalt 10 zum Gehäuse 2 angeordnete und mit dem Druckregler 8 fest verbundene Topf manschette 14 aus elastischem Material. Das elastische Material für die Topfman schette 14 ist so gewählt, daß der mit dem Gehäuse einen Ringspalt 10 ausbil dende zylindrische Abschnitt 15 zur Ausbildung des für die Fluidreibung erforderli chen Ringspaltes 10 ausreichende Eigensteifigkeit aufweist.

Um eine mechanische Reibung zwischen der jeweiligen Dämpfungseinrichtung 9 bzw. 9' mit dem jeweiligen Gehäuse 2 des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Druckregelventils 1 auszuschließen, kann das jeweilige Ventil 4 in der jeweiligen Abflußbohrung 16 geführt angeordnet sein.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht gemäß Fig. 3 vor, daß dem Druck regler 8 des Druckregelventils 1 in der Federkammer 7 eine vom Kraftstoff unab hängige, gesonderte hydraulische Dämpfungseinrichtung 9'' zugeordnet ist.

In einer hierfür bevorzugt vorgeschlagenen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß in einem zur Schließfeder 6 konzentrischen Rohreinsatz 17 in einer Belüftungs öffnung 18 des Gehäuses 2 eine aus einer elastischen, mit Fluid gefüllte Blase 19 gebildete Dämpfungseinrichtung 9'' dem Druckregler 8 zugeordnet ist, wobei die einteilig ausgebildete Blase 19 beidseitig einer im Rohreinsatz 17 vorgesehenen Drosselblende 20 abschnittsweise angeordnet ist. Der Vorteil dieser Dämpfungs einrichtung 9'' ist, daß das in der Blase 19 gewählte Dämpfungsfluid entsprechend der jeweils notwendigen Dämpfung des Druckreglers gewählt werden kann, wobei in Verbindung mit der Ausgestaltung, daß der Rohreinsatz 17 aus Kunststoff gebil det und in die Belüftungsöffnung 18 einklipsbar ist, der weitere Vorteil eines für viele Dämpfungsbereiche einheitlich aufgebauten Druckregelventils 1 erzielt ist.

Claims

1. Druckregelventil zur Systemdruckregelung einer Kraftstoff-Einspritzvorrich tung für Brennkraftmaschinen,

- mit einer in einem Gehäuse (2) abströmseitig ventilgesteuerten Kraftstoffkammer (3), die
- mittels einer mit dem Ventil (4) verbundenen Regelmembran (5) ge genüber einer atmosphärisch beaufschlagten, eine Ventilschließ feder (6) enthaltenden Federkammer (7) abgetrennt ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß dem das Ventil (4) steuernden, im wesentlichen aus Regel membran (5) und Schließfeder (6) gebildeten Druckregler (8) eine geschwindigkeitsabhängig wirksame Dämpfungseinrichtung (9, 9', 9'') zugeordnet ist.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckregler (8) zumindest in einer der Kammern (3, 7) eine hydraulische Dämpfungseinrichtung (9, 9', 9'') zugeordnet ist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsfluid der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer (3) dient.

4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet

- daß die Dämpfungseinrichtung (9) einen in der Kraftstoffkammer (3) mit vorbestimmt geringem Ringspalt (10) zum Gehäuse (2) angeord neten Topfkolben (11) umfaßt, wobei
- der mit dem Druckregler (8) fest verbundene Topfkolben (11) zusätz lich im membranseitigen Endbereich über eine Einschnürung (12) mit der Regelmembran (5) und dem Gehäuse (2) eine Ringspeicher kammer (13) bildet für eine gedrosselte Kraftstoffverdrängung.

5. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen mittels Fluidreibung wirksame Dämpfungseinrichtung (9') eine in der Kraftstoffkammer (3) mit vorbestimmt geringem Ringspalt (10) zum Gehäuse (2) angeordnete und mit dem Druckregler (8) fest verbundene Topfmanschette (14) aus elastischem Material umfaßt.

6. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckregler (8) in der Federkammer (7) eine vom Kraftstoff unabhängige, gesonderte hydraulische Dämpfungseinrichtung (9'') zugeordnet ist.

7. Druckregelventil nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß in einem zur Schließfeder (6) konzentrischen Rohreinsatz (17) in einer Belüftungsöffnung (18) des Gehäuses (2) eine aus einer ela stischen, mit Fluid gefüllte Blase (19) gebildete Dämpfungseinrich tung (9'') dem Druckregler (8) zugeordnet ist, wobei
- die einteilig ausgebildete Blase (19) beidseitig einer im Rohreinsatz (17) vorgesehenen Drosselblende (20) angeordnet ist.

8. Druckregelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreinsatz (17) aus Kunststoff gebildet und in die Belüftungsöffnung (18) einklipsbar ist.