DE19908102C1 - Ventil mit variablem Ventilquerschnitt - Google Patents
Ventil mit variablem VentilquerschnittInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Steuerventil für den Kraftstoffrücklauf in einer Einspritzleitung in Brennkraftmaschinen, das einen längsverschiebbar angeordneten Ventilstößel 2 aufweist, welcher mit zunehmendem Öffnungshub größere Ventilquerschnitte freigibt und von einer elektrischen Magnetspule gegen die Rückstellkraft einer Ventilfeder betätigbar ist. Der Öffnungshub und damit der Ventilquerschnitt ist einstellbar durch ein Federpaket 9 mit mindestens zwei in Achsrichtung des Ventilstößels 2 auslenkbaren Stellfedern 18, 19, welche parallel geschaltet und axial versetzt kraftbeaufschlagbar angeordnet sind, so daß in aufeinanderfolgenden Federwegabschnitten S1, S2 unterschiedlich resultierende Federkräfte der Stellbewegung entgegenwirken. DOLLAR A Um eine genaue Einstellung der Ventilstellung insbesondere in den Zwischenstellungen zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Stellweg S1, S2 des Ventilstößels durch einen axial verschiebbaren Anschlag 5 begrenzt ist, welcher mit einem zweiten, von der Magnetspule unabhängigen Stellantrieb 7 und dem Stellantrieb 7 entgegengesetzt mit dem Federpaket 9 in Wirkverbindung steht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Steuer
ventil in einer Kraftstoffleitung eines Einspritzsystems
für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE 43 34 802 C1 ist ein Steuerventil bekannt, welches
in Brennstoffeinspritzsystemen für Dieselmotoren in der
Einspritzleitung zwischen einer Einspritzpuppe und einem
unter Hochdruck öffnenden Ventil angeordnet ist. Das be
kannte Steuerventil kontrolliert dabei den Ventilquer
schnitt eines von der Einspritzleitung abzweigenden Rück
laufs. Das Steuerventil weist einen längsverschiebbar ange
ordneten Ventilstößel auf, welcher mit zunehmendem Öff
nungshub größere Ventilquerschnitte des Rücklaufs freigibt
und von einer elektrischen Magnetspule gegen die Rückstell
kraft einer Ventilfeder betätigbar ist. Die Ventilfeder
hält das Ventil bei unbestromter Magnetspule in der Öff
nungsstellung, so daß der zugeförderte Kraftstoff durch den
Rücklauf abfließt. Schließt der Ventilstößel aufgrund der
Magnetkraft der Spule den Rücklauf, so wird rasch in der
Einspritzleitung der zur Auslösung des Einspritzvorganges
erforderliche Druck aufgebaut. Das Einspritzventil am Ende
der Einspritzleitung öffnet bei Erreichen des Nenndruckes
und gibt den Zugang zum Brennraum frei.
Um eine genaue Dosierung kleinster Einspritzmengen bei ho
her Drehzahl des Motors zu erlauben, soll der Ventilquer
schnitt einstellbar sein. Hierzu ist bekannt, ein Federpa
ket mit mindestens zwei in Achsrichtung des Ventilstößels
auslenkbaren Stellfedern vorzusehen, welche parallel ge
schaltet und axial versetzt von dem Ventilstößel kraftbe
aufschlagbar angeordnet sind. Wird Spannung an die Magnet
spule angelegt, so reduziert das Ventil in einem ersten
Hubbereich entgegen der Kraft der ersten Feder den Quer
schnitt des Rücklaufs. Wird die Spannung an der Magnetspule
erhöht, bis das Ventil den ersten Hubbereich in Schließ
stellung durchlaufen hat, so gelangt der Ventilstößel in
Eingriff mit der zweiten Feder, die in einem zweiten Hubbe
reich zusätzlich zur ersten Feder der Schließbewegung des
Ventils entgegenwirkt. Bei weiterer Spannungserhöhung kommt
das Ventil nach Durchlaufen beider Hubbereiche entgegen der
resultierenden Rückstellkraft beider Federn zur Anlage an
den Ventilsitz, so daß der Rücklauf geschlossen ist. Auf
grund möglicher Schwankungen der Ansteuerspannung der Spule
und der entstehenden Wechselwirkung des frei schwingend be
wegten Ventilstößels mit den Federkräften können genaue Po
sitionen des Verschlußgliedes und präzise Ventilquerschnit
te nicht eingestellt werden.
Die DE 37 00 356 A1 schlägt ein ähnliches Magnetventil zur
Steuerung von Einspritzanlagen vor, dessen Elektromagnet
zwei schaltbare Magnetkräfte aufweist für entsprechend drei
Schaltstellungen des Ventilstößels. Auch bei diesem bekann
ten Steuerventil sind dem Ventilstößel zwei Rückstellfedern
zugeordnet, von denen die erste Feder stets am Ventilstößel
angreift und die zweite Feder bei der Verstellung im Hubbe
reich zwischen der vollständig geöffneten Stellung und der
Zwischenstellung in Wirkeingriff kommt.
Bei den bekannten Steuerventilen für den Kraftstoffrücklauf
in der Einspritzleitung von Brennkraftmaschinen ist der ge
samte Magnet- und somit Ventilhub so auszulegen, daß der
freigegebene Ventilquerschnitt so groß ist, daß in der Zwi
schenzeit der Einspritzereignisse ein sicheres Nachfüllen
des beim Einspritzen entnommenen Kraftstoffes bei allen
Drehzahlen gewährleistet ist. Beim Absteuervorgang zum je
weiligen Einspritzende ist der Ventilquerschnitt besonders
bei niedrigen Motordrehzahlen zu groß, wodurch sich Über
entlastungen des Hochdruckraumes ergeben. Es hat sich her
ausgestellt, daß mit den Ventilen der bekannten Bauart die
erforderlichen Ventilquerschnitte zur Vermeidung von Über
entlastungen nicht exakt einstellbar sind, insbesondere in
den Zwischenstellungen. Die Folge sind Instabilitäten des
vorgesehenen Einspritzvorganges. Ist gar eine Kraftstoff
einspritzung mit mehreren Teileinspritzvorgängen während
des Arbeitsspiels vorgesehen, so wird durch die Überentla
stung aufgrund des Absteuerns der Voreinspritzung die
Haupteinspritzung beträchtlich gestört bzw. total verhin
dert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das
gattungsgemäße Ventil derart weiterzubilden, daß eine ge
naue Einstellung des Ventilquerschnittes, insbesondere der
Zwischenstellungen möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ventil mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Wird die Magnetspule des Ventilstößels bestromt, so wird
der Ventilstößel in die durch den Anschlag bestimmte Lage
mit dem entsprechenden Ventilquerschnitt gebracht. Der Ven
tilquerschnitt ist daher von der Position des längsver
schieblichen Anschlages abhängig, welcher mit einem separa
ten Stellantrieb präzise in der erforderlichen Position
einstellbar ist. Im Unterschied zu dem Ventilstößel, wel
cher bei jedem Arbeitsspiel mindestens einmal betätigt
wird, kann der Anschlag über einen längeren Betriebszeit
raum der Brennkraftmaschine in der gleichen Position blei
ben, nämlich so lange, bis geänderte Betriebsbedingungen,
beispielsweise eine Drehzahländerung, eine Veränderung des
Ventilquerschnittes bei der Einspritzung und damit eine
Verschiebung des Anschlages erforderlich machen.
Entsprechend der Anzahl der Stellfedern im Federpaket, wel
che auf den Anschlag wirken, können eine entsprechende An
zahl von Ventilstellungen eingestellt werden, wobei der
Stellantrieb bezüglich der Stellkraft zur Überwindung der
den jeweiligen Ventilstellungen zugeordneten Rückstellkräf
ten des Federpaketes abgestuft einstellbar ist. Zweckmäßig
wird der Stellantrieb des Anschlages in Abhängigkeit von
der Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteuert und der An
schlag in eine im voraus ermittelte Position gebracht, in
der ein dem jeweils vorliegenden Drehzahlbereich zugeordne
ter Ventilquerschnitt zum Absteuern über den Rücklauf frei
gegeben wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der
Stellantrieb des Anschlages als zweite elektrische Magnet
spule ausgebildet, deren Magnetanker mit einem Stellkolben
verbunden ist, der auf das Federpaket wirkend verschiebbar
ist und den Anschlag für den Ventilstößel des Steuerventils
trägt. Zur Einstellung des Anschlages wird die Stellmagnet
spule mit der erforderlichen Spannung beaufschlagt, daß die
entstehende Magnetkraft die der angestrebten Anschlagposi
tion entsprechende Stellkraft zur Überwindung der zugeord
neten Rückstellkräfte des Federpaketes erzeugt. Eine kom
pakte Bauweise des einstellbaren Anschlages ist gegeben,
wenn der Stellkolben die Stellmagnetspule durchsetzt und
sein freies Ende den Anschlag für den Ventilstößel bildet.
Zweckmäßig sind der Stellkolben, die Stellmagnetspule und
das Federpaket in einem Anschlaggehäuse aufgenommen, aus
dem der Stellkolben durch eine dem Ventilstößel zugewandte
Stirnwand ausschiebbar ist. Auf diese Weise ist dem Steuer
ventil eine kompakte Baugruppe mit dem Anschlaggehäuse zu
geordnet, welche für sich montierbar ist.
Weitere Merkmale zweckmäßiger Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Aus
führungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung. Es
zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Ansicht des Steuerventils eines
PLD-Einspritzsystems,
Fig. 2 eine Schnittansicht des einstellbaren Anschlags
für den Stößel des Steuerventils,
Fig. 3 den in Fig. 2 dargestellten Ventilanschlag in ei
ner Zwischenstellung,
Fig. 4 den in Fig. 2 dargestellten Ventilanschlag in ei
ner weiteren Ventilstellung.
Fig. 1 zeigt ein teils schematisch dargestelltes Pumpe-
Leitung-Düse(PLD)-Einspritzsystem 25 einer hier nicht dar
gestellten Brennkraftmaschine. Das Steuerventil 1 des Ein
spritzsystems 25 kontrolliert eine Rücklaufleitung 11 der
Einspritzleitung 4, durch die in der Öffnungsstellung der
von der Einspritzpumpe, zweckmäßig einer Steckpumpe 27, zu
geförderte Kraftstoff aus dem Niederdruckteil 21 der Ein
spritzleitung zurückfließt, beispielsweise in den Kraft
stofftank. Zur Auslösung eines Einspritzvorganges schließt
das Steuerventil 1 den Rücklauf 11, wodurch sich im Hoch
druckteil 20 der Einspritzleitung 4 aufgrund des nachgeför
derten Kraftstoffes rasch der erforderliche Einspritzdruck
ergibt. Bei Erreichen des Einspritzdruckes öffnet das hier
nicht dargestellte Einspritzventil der Brennkraftmaschine
und der Kraftstoff wird in Pfeilrichtung 28 aus dem Hoch
druckteil 20 in den jeweiligen Brennraum abgespritzt. Das
Steuerventil 1 umfaßt einen Ventilstößel 2, welcher längs
verschiebbar in einem Ventilgehäuse 3 angeordnet ist und an
seinem freien Ende ein Verschlußglied 15 aufweist, welches
mit einem Ventilsitz 12 zusammenwirkt und die Rücklauflei
tung 11 beherrscht.
Der Ventilstößel 2 ist von einer elektrischen Magnetspule
6 gegen die Rückstellkraft einer Ventilfeder 29 betätigbar.
Das dem Verschlußglied 15 gegenüberliegende Ende des Ven
tilstößels 2 trägt einen Magnetanker 16, welcher im Falle
einer Bestromung der Magnetspule infolge der entstehenden
Magnetkräfte angezogen wird, wobei die Magnetkraft von der
jeweils angelegten elektrischen Spannung abhängt. Ist die
Magnetspule 6 unbestromt, so drängt die Ventilfeder 29 den
Ventilstößel 2 in die Öffnungsstellung und der von der
Steckpumpe 27 geförderte Kraftstoff wird durch das geöffne
te Steuerventil 1 in den Tankrücklauf 11 geleitet. Zum Ein
leiten der Einspritzung wird die Magnetspule bestromt, wo
durch der Ventilstößel 2 unter Überwindung der Rückstell
kraft der Ventilfeder 29 bewegt wird, so daß der Ventil
querschnitt 5 geschlossen und die Rücklaufleitung 11 unter
brochen ist. Zur Beendigung der Einspritzung wird die Ma
gnetspule wieder stromlos und die Ventilfeder 29 öffnet das
Steuerventil 1. Der statische Druck im Hochdruckteil 20 der
Einspritzleitung 4 baut sich über den geöffneten Ventil
querschnitt und den Tankrücklauf schnell ab.
Eine Steuereinheit 22 überwacht den Stromkreis 23 der Spule
6 und veranlaßt zum vorgesehenen Einspritzzeitpunkt das An
legen der erforderlichen elektrischen Spannung an die Ma
gnetspule 6 zur Bewegung des Ventilstößels 2. Sobald der
Ventilquerschnitt 5 durch Aufsetzen des Ventilgliedes 15
auf den Ventilsitz 12 geschlossen ist, kann sich im Hoch
druckteil 20 der Einspritzleitung 4 statischer Druck auf
bauen, der letztlich zum Öffnen der Einspritzdüse und somit
zum Einspritzen führt, wobei Kraftstoff in Pfeilrichtung 26
nachströmt.
Die Achsrichtung 39 des Ventilstößels 2 scheidet die
Längsachse der Einspritzleitung 4, wobei eine sich längs
bis zum Ventilglied 15 erstreckende Einsenkung am Umfang
des Stößels 2 einen Ventilraum 14 ausbildet, der den Nie
derdruckteil 21 mit dem Hochdruckteil 20 der Einspritzlei
tung 4 verbindet. Bei einer Verschiebung des Ventilstößels
bleibt die fluidische Verbindung der beiden Abschnitte der
Einspritzleitung 4 erhalten, wobei die Erstreckung bis zum
Ventilglied 15 bei geöffnetem Einspritzventil gleichzeitig
die Abströmverbindung zwischen dem Niederdruckteil 21 und
dem Tankrücklauf 11 schafft.
Der öffnende Stellweg des Ventilstößels 2 ist durch einen
verschiebbaren Anschlag 5 begrenzt. Der Anschlag 5 sowie
die zu seiner axialen Einstellung vorgesehenen Bauteile
sind in einem Anschlaggehäuse 8 aufgenommen, welches in ei
ner Rücklaufkammer 30 im Ventilgehäuse 3 angeordnet ist.
Zwischen dem Umfang des Anschlaggehäuses 8 und der Innen
wandung der Rücklaufkammer 30 ist ein Ringraum gebildet,
aus dem die Tankrücklaufleitung 11 abzweigt. Entsprechend
der axialen Position des Anschlages 5 wird der freigegebene
Ventilquerschnitt bestimmt, über den nach Beendigung des
Einspritzvorganges und Öffnen des Steuerventils 1 der Druck
im Hochdruckteil 20 entlastet wird. Sobald also die Magnet
spule 6, welche auf den Ventilstößel 2 wirkt, stromlos
wird, gelangt der Ventilstößel 2 mit seinem Verschlußglied
15 zur definierten Anlage an den Anschlag 5 und wird in der
exakt durch den Anschlag bestimmten Lage gehalten. Die Ein
stellung des Ventilquerschnitts 5 ist daher von den bisher
üblichen Ungenauigkeiten aufgrund praktisch unbeherrschba
rer Rückstellkräfte der Ventilfeder 29 und der Magnetkräfte
der Magnetspule 6 entkoppelt.
Der Ventilstößel 2 kann einfach ausgestaltet sein, da er
nicht wie bisher zur Einstellung der Ventilgliedposition
vorgesehen ist und daher in eine Vielzahl von Stellungen
bringbar und dort auch haltbar sein muß. Der Stößel des er
findungsgemäßen Steuerventils ist vielmehr ausschließlich
zur Veranlassung der Öffnungsbewegung des Ventilstößels 2
zwischen Öffnungs- und Schließstellung umschaltbar. Hier
ist lediglich bei der Auslegung der Magnetspule 6 dafür
Sorge zu tragen, daß die bei Anlegen der elektrischen Span
nung entfaltete Magnetkraft die Rückstellkraft der einge
setzten Ventilfeder 29 übersteigt.
Zur Einstellung und axialen Verschiebung des Anschlages 5
ist ein Stellantrieb im Anschlaggehäuse 8 angeordnet, wel
cher im Ausführungsbeispiel 2 eine zweite Magnetspule ist,
von der hier der zugeordnete Magnetanker 17 sichtbar ist.
Die Ausführung und Funktion des einstellbaren Anschlags
werden weiter unten anhand der folgenden Zeichnungsfiguren
näher erläutert. Die axiale Einstellung des Anschlages 5
erfolgt durch die Steuereinheit 22, welche den Stromkreis
24 der Magnetspule des Anschlags 5 überwacht und die zur
Einstellung der entsprechenden Anschlagposition vorgesehene
elektrische Spannung in Abhängigkeit von der Drehzahl n der
Brennkraftmaschine vorgibt. Der Stromkreis 24 der zweiten
Magnetspule als Stellantrieb für den Anschlag 5 und der
Stromkreis 23 der Magnetspule 6 mit Wirkung auf den Ven
tilstößel 2 werden unabhängig voneinander gesteuert.
Fig. 2 zeigt eine geschnittene Ansicht des Anschlaggehäuses
8, wobei für jeweils gleiche Bauteile die gleichen Bezugs
zeichen verwendet sind wie in Fig. 1 und den folgenden
Zeichnungsfiguren.
Das Anschlaggehäuse 8 ist becherförmig und rotationssymme
trisch ausgebildet, wobei das offene Ende des Gehäuses 8
dem Ventilstößel 2 abgewandt liegt. Im Innenraum des An
schlaggehäuses 8 ist ein Stellkolben 10 angeordnet, dessen
freies Ende die Stirnseite 36 des Anschlaggehäuses 8 durch
setzt und den Anschlag 5 für den Ventilstößel 2 bildet. Der
Stellkolben ist dabei in dem Gehäuse 8 durch einen radial
einwärts gerichteten Steg 38 und an seinem freien Zapfenen
ende in der Stirnwand 36 längsverschieblich geführt.
Der Stellkolben 10 durchsetzt die als Stellspule 7 vorgese
hene zweite Magnetspule und ist an seinem in der Gehäuse
öffnung liegenden Ende mit einem Magnetanker 17 versehen.
Wird an die Stellspule 7 elektrische Spannung angelegt, so
wirken die dabei entstehenden Magnetkräfte auf den Anker 17
und erzeugen eine ausschiebende Kraft auf den koaxial zum
Ventilstößel 2 angeordneten Stellkolben 10. Der Ausschubbe
wegung des Stellkolbens 10 wirkt ein Federpaket 9 entgegen,
dessen Federn parallel geschaltet sind und im Auslenkweg
des Stellkolbens 10 axial versetzt kraftbeaufschlagbar an
geordnet sind.
Die Stellfedern sind zweckmäßig als Schraubenfedern 18, 19
ausgebildet, welche wie im gezeigten Ausführungsbeispiel
vorteilhaft mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet
und koaxial ineinander geschoben im Anschlaggehäuse 8 auf
genommen sein können. Die Schraubenfedern stützen sich da
bei einerseits an der Innenseite 37 der Stirnwand 36 des
Anschlaggehäuses 8 ab, wobei die innenliegende Schraubenfe
der 18 an einer radialen Schulter 33 des Stellkolbens 10
anliegt und so jeder Stellbewegung aufgrund der Magnetkräf
te entgegenwirkt. Bei unbestromter Stellspule 7 drängt die
innere Schraubenfeder 18 den Stellkolben 10 in die Extrem
stellung, in der der Anschlag 5 den weitesten Stellweg für
den Kolben 2 freigibt und so der größtmögliche Ventilquer
schnitt 13 für die Rücklaufkammer 30 freigegeben wird.
Der maximale Ausschub des Stellkolbens 10, welcher dem
kleinstmöglichen Ventilquerschnitt entspricht, ist durch
den Absatz 34 des Zapfens 35 gebildet. Beim Ausschieben des
Zapfens 35 kommt der Zapfenabsatz 34 nach Zurücklegen des
maximalen Ausschubweges S2 zur Anlage an der Innenseite 37
der Stirnwand 36 und stoppt die Ausschubbewegung.
Die Zwischenstellungen zwischen den Extremstellungen, näm
lich mit maximalem Weg von der Stellspule 7 eingezogenem
Stellkolben 10 einerseits und stromloser Stellspule 7 ande
rerseits, das heißt maximalem Ventilquerschnitt, sind durch
die Anordnung mehrerer Schraubenfedern im Federpaket 9 prä
zise einstellbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt
das Federpaket 9 zwei Schraubenfedern 18 und 19, wobei je
doch auch weitere Federn angeordnet werden können. Jede
weitere Feder erlaubt die Einstellung einer weiteren Zwi
schenstellung des Anschlags 5. Jeder weiteren Stellfeder
ist ein Mitnehmerring 32 mit dem der jeweiligen Feder ent
sprechenden Durchmesser zugeordnet. Der Mitnehmerring 32
bildet das Widerlager für die am Gehäuse abgestützte
Schraubenfeder 19 und ist abschnittsweise axial beweglich
auf dem Stellkolben 10 gehalten. Der Bewegungsbereich des
Mitnehmerringes 32 entspricht dabei dem Abschnitt S1 der
Ausschubbewegung des Stellkolbens 10, dem alleinig die er
ste Schraubenfeder 18 entgegenwirken soll. Nachdem der
Stellkolben den ersten Hubabschnitt S1 zurückgelegt hat,
kommt ein radialer Absatz 31 am Stellkolben 10 zur Anlage
am Mitnehmerring 32, wodurch neben der ersten Schraubenfe
der 18 auch die zweite Schraubenfeder 19 kraftbeaufschlagt
wird. Bei weiterer Ausschubbewegung des Stellkolbens 10
über den Stellweg S1 hinaus wirkt der Stellbewegung die re
sultierende Rückstellkraft beider parallelgeschalteter
Schraubenfedern 18, 19 entgegen.
In Fig. 3 ist dabei die Zwischenstellung mit teilweise aus
geschobenem Stellkolben 10 dargestellt, wobei der Absatz 31
zur Anlage am Mitnehmerring 32 kommt und diesen bei weite
rer Stellbewegung mit Wirkung auf die zugeordnete Schrau
benfeder 19 beaufschlagt. Diese Stellung wird dann einge
nommen, wenn an die Stellspule 7 eine solche elektrische
Spannung angelegt wird, daß die auf den Stellkolben 10 aus
schiebend wirkende Magnetkraft die Rückstellkraft der er
sten, innenliegenden Schraubenfeder 18 übersteigt, nicht
aber die resultierende Rückstellkraft beider Schraubenfe
dern, so daß der Stellkolben und mit ihm der Anschlag 5 für
den Ventilstößel präzise in der vordefinierten Zwischen
stellung gehalten sind.
Fig. 4 zeigt die Stellung des Stellkolbens bei maximalem
Ausschub, wenn die von der Spule auf den Magnetanker 17
wirkende Magnetkraft die resultierende Rückstellkraft bei
der Schraubenfedern übersteigt. In diesem Falle wird der
Stellkolben 10 aus dem Anschlaggehäuse 8 so weit ausgeho
ben, bis der radiale Absatz 34 des Zapfens 35 nach dem
Stellweg S2 zur Anlage an der Innenseite 37 der Stirnwand
kommt.
Jeder Stellung des Anschlags 5 ist eine spezifische elek
trische Spannung zugeordnet, welche zur entsprechenden
axialen Einstellung des verschiebbaren Anschlags 5 an die
Stellspule 7 angelegt werden muß. Die jeder Ventilstellung
entsprechende elektrische Spannung ist der Steuereinheit im
voraus vorgegeben und wird im Bedarfsfall der Umschaltung
des Anschlages bei einer Drehzahländerung der Brennkraftma
schine an die Stellspule 7 mit Wirkung auf den verschiebba
ren Anschlag 5 angelegt.
Claims (11)
1. Ventil, insbesondere Steuerventil für den Kraftstoff
rücklauf in einer Einspritzleitung in Brennkraftma
schinen, mit einem längsverschiebbar angeordneten Ven
tilstößel (2), welcher mit zunehmendem Öffnungshub
größere Ventilquerschnitte (13) freigibt und von einer
elektrischen Magnetspule (6) gegen die Rückstellkraft
einer Ventilfeder (29) betätigbar ist, wobei zur va
riablen Einstellung des Ventilquerschnittes (13) ein
Federpaket (9) vorgesehen ist mit mindestens zwei in
Achsrichtung (39) des Ventilstößels (2) auslenkbaren
Stellfedern (18, 19), welche parallelgeschaltet und
axial versetzt kraftbeaufschlagbar angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellweg des Ventil
stößels (2) durch einen axial verschiebbaren Anschlag
(5) begrenzt ist, welcher mit einem zweiten Stellan
trieb (7) und in Achsrichtung (39) dem Stellantrieb
(7) entgegengesetzt mit dem Federpaket (9) in Wirkver
bindung steht.
2. Ventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der dem Anschlag (5) zuge
ordnete Stellantrieb (7) bezüglich der Stellkraft zur
Überwindung der den jeweiligen Ventilstellungen zuge
ordneten Rückstellkräften des Federpaketes (9) ent
sprechend abgestuft einstellbar ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (7) des
Anschlags und die Magnetspule (6) unabhängig voneinan
der steuerbar sind.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (7) in
Abhängigkeit von der Drehzahl (n) der Brennkraftma
schine gesteuert wird.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb des An
schlags (5) als zweite elektrische Magnetspule (7)
ausgebildet ist, deren Magnetanker (17) mit einem
Stellkolben (10) verbunden ist, der auf das Federpaket
(9) wirkend verschiebbar ist und den Anschlag (5)
trägt.
6. Ventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (10) die
zweite Magnetspule (7) durchsetzt und sein freies Ende
den Anschlag (5) für den Ventilstößel (2) bildet.
7. Ventil nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (2), die
zweite Magnetspule (7) und das Federpaket (9) in einem
Anschlaggehäuse (8) aufgenommen sind, aus dem der
Stellkolben (10) durch eine dem Ventilstößel (2) zuge
wandte Stirnwand (36) ausschiebbar ist.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 5-7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfedern des Feder
pakets (9) als koaxiale Schraubenfedern (18, 19) un
terschiedlichen Durchmessers ausgebildet sind, welche
sich an der gehäuseinneren Seite (37) der Stirnwand
(36) abstützen und vom Stellkolben (10) durchsetzt
sind.
9. Ventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Schrau
benfeder (18) an einer radialen Schulter (33) abge
stützt ist und jeder weiteren Stellfeder (19) ein Mit
nehmerring (32) mit der jeweiligen Feder (19) entspre
chendem Durchmesser zugeordnet ist, welcher in einem
für die jeweilige Feder (19) vorgesehenen Ausschubbe
reich des Anschlags (5) auf dem Stellkolben (10) axial
beweglich gehalten ist.
10. Ventil nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (5) an einem
abgesetzten Zapfen (35) des Stellkolbens (10) ausge
bildet ist, welcher von der Wandleibung der Stirnwand
(36) des Anschlaggehäuses (8) geführt ist, wobei der
Absatz (34) des Zapfens (35) unter Anlage an der In
nenseite (37) der Stirnwand (36) den Anschlagausschub
begrenzt.
11. Ventil nach einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfedern (18, 19)
des Federpaketes (9) vorgespannt sind.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4235508A1 (de) * | 1992-08-28 | 1994-03-03 | Oerlikon Knorr Eisenbahntech | Analog-Stellmagnet, insbesondere für Analog-Magnetventile |
DE4334802C1 (de) * | 1993-10-13 | 1995-01-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem für Dieselmotoren |
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DE3410431A1 (de) * | 1984-03-21 | 1985-09-26 | Lucas Industries P.L.C., Birmingham, West Midlands | Elektromagnetisch zu betaetigendes fluidsteuerventil |
DE3614495A1 (de) * | 1986-04-29 | 1987-11-05 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Kraftstoffeinspritzvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE19512730C1 (de) * | 1995-04-05 | 1996-08-29 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschine |
US5954487A (en) * | 1995-06-23 | 1999-09-21 | Diesel Technology Company | Fuel pump control valve assembly |
GB9616521D0 (en) * | 1996-08-06 | 1996-09-25 | Lucas Ind Plc | Injector |
US6045120A (en) * | 1998-01-13 | 2000-04-04 | Cummins Engine Company, Inc. | Flow balanced spill control valve |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700356C2 (de) * | 1987-01-08 | 1995-07-06 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil zur Steuerung von Flüssigkeitsmengen |
DE4235508A1 (de) * | 1992-08-28 | 1994-03-03 | Oerlikon Knorr Eisenbahntech | Analog-Stellmagnet, insbesondere für Analog-Magnetventile |
DE4334802C1 (de) * | 1993-10-13 | 1995-01-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem für Dieselmotoren |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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