DE102011004640A1

DE102011004640A1 - Control valve for a fuel injector and fuel injector

Info

Publication number: DE102011004640A1
Application number: DE201110004640
Authority: DE
Inventors: Ingo Samerski; Andreas Ellenschlaeger; Wolfgang Stoecklein; Martin Metzger; Heinz-Bernd Haiser; Guenther Rabanser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-08-30
Also published as: EP2678549A1; WO2012113587A1; CN103392064A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Common-Rail-Kraftstoffinjektor, umfassend einen Ventilkörper (1) sowie ein Ventilglied (2), das in einer Führung (3) des Ventilkörpers (1) hubbeweglich geführt ist und eine mit einem Ventilsitz (4) zusammenwirkende Dichtfläche (5) aufweist, wobei ein Abheben der Dichtfläche (5) vom Ventilsitz (4) eine Entlastung eines zwischen der Führung (3) und dem Ventilsitz (4) ausgebildeten Hochdruckraumes (6) bewirkt. Erfindungsgemäß ist im Bereich der Führung (3) wenigstens eine als Abstreifer dienende Ringkante (7) am Ventilkörper (1) und/oder am Ventilglied (2) ausgebildet, wobei die Ringkante (7) entlang der Schnittlinie zweier Begrenzungsflächen (8, 9) verläuft, die einen Winkel (α) ≤ 90° umschließen. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor mit einem solchen Steuerventil.The invention relates to a control valve for a fuel injector, in particular a common rail fuel injector, comprising a valve body (1) and a valve member (2) which is guided in a stroke-movable manner in a guide (3) of the valve body (1) and one with a valve seat (4) has interacting sealing surface (5), lifting the sealing surface (5) from the valve seat (4) relieving a high-pressure chamber (6) formed between the guide (3) and the valve seat (4). According to the invention, at least one ring edge (7) serving as a scraper is formed on the valve body (1) and / or on the valve member (2) in the area of the guide (3), the ring edge (7) running along the intersection of two boundary surfaces (8, 9) that enclose an angle (α) ≤ 90 °. The invention also relates to a fuel injector with such a control valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Common-Rail-Kraftstoffinjektor, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor mit einem solchen Steuerventil.The invention relates to a control valve for a fuel injector, in particular a common rail fuel injector, having the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injector with such a control valve.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2006 061 895 A1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Steuerventil bekannt, wobei das Steuerventil ein hubbeweglich aufgenommenes Ventilglied umfasst, das in einen unter Kraftstoffhochdruck stehenden Ventildruckraum ragt und eine Dichtfläche zur Dichtung gegen einen Ventilsitz aufweist. Die Dichtfläche ist vorliegend als Flachsitzdichtfläche ausgebildet. Beim Abheben der Flachsitzdichtfläche vom Ventilsitz ist der Ventildruckraum in einen Niederdruckraum entlastbar. Um zumindest in der Schließbewegung des Ventilgliedes eine Dämpfungswirkung zu schaffen, ist an das Ventilglied ein Zapfen axial angesetzt, der beim Schließen des Ventils in den Niederdruckraum eintaucht und als Dämpfungsglied dient.From the DE 10 2006 061 895 A1 a fuel injection device with a control valve is known, wherein the control valve comprises a liftably received valve member which projects into a valve under high pressure fuel pressure chamber and has a sealing surface for sealing against a valve seat. In the present case, the sealing surface is designed as a flat seat sealing surface. When lifting the flat seat sealing surface from the valve seat, the valve pressure chamber can be relieved into a low pressure chamber. In order to provide a damping effect at least in the closing movement of the valve member, a pin is axially attached to the valve member, which dips when closing the valve in the low-pressure space and serves as an attenuator.

Ein weiteres Steuerventil für einen Injektor eines Kraftstoffeinspritzsystems geht aus der Offenlegungsschrift DE 199 41 709 A1 hervor. Das hierin beschriebene Steuerventil ist als Sitz-Sitz-Ventil mit einteiligem Gehäuse und zweiteiligem Ventilglied ausgeführt. Das gebaute Ventilglied weist zwei Dichtflächen auf, die jeweils mit einem ihnen zugeordneten Ventilsitz zusammenwirken. Die Ventilsitze werden über Ringnuten im Ventilkörper ausgebildet, an welche sich jeweils ein Führungsbereich zur Führung des hochbeweglich aufgenommenen Ventilgliedes anschließt.Another control valve for an injector of a fuel injection system is disclosed in the publication DE 199 41 709 A1 out. The control valve described herein is designed as a seat-and-seat valve with one-piece housing and two-piece valve member. The built valve member has two sealing surfaces which cooperate with a valve seat associated therewith. The valve seats are formed by means of annular grooves in the valve body, to each of which a guide region for guiding the highly movably received valve member is connected.

Als Steuerventil eines Kraftstoffinjektors steht das Ventilglied in Kontakt mit dem einzuspritzenden Medium, d. h. dem Kraftstoff. In der Regel werden die dynamisch belasteten Kontaktflächen am Ventilglied über den Kraftstoff geschmiert, um den Verschleiß an den Kontaktflächen zu mindern. Der Verschleiß und damit die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors hängen somit von den Eigenschaften des Kraftstoffs sowie seiner Bestandteile ab. Die Zusammensetzung des Kraftstoffs kann beispielsweise Auswirkungen auf die Bildung von Belägen an Oberflächen haben, die in Kontakt mit dem Kraftstoff stehen. Eine Belagbildung bei Diesel-Kraftstoffen kann beispielsweise durch Metallseifen, durch Alterungspolymerbestandteile aufgrund von Bioanteilen im Kraftstoff oder durch Polymerbestandteile bestimmter Detergenzien entstehen. Erfahrungsgemäß unterstützt eine hohe Temperatur die Bildung von Belägen, da der Alterungsprozess des Kraftstoffs beschleunigt wird. Der Kraftstoff oxidiert und bildet Säuren, die einer chemischen Reaktion zur Bildung von Belägen förderlich sind.As a control valve of a fuel injector, the valve member is in contact with the medium to be injected, d. H. the fuel. As a rule, the dynamically loaded contact surfaces on the valve member are lubricated by the fuel in order to reduce the wear on the contact surfaces. The wear and thus the life of the fuel injector thus depend on the properties of the fuel and its constituents. For example, the composition of the fuel may affect the formation of deposits on surfaces in contact with the fuel. Fouling of diesel fuels can arise, for example, from metal soaps, aging polymer components due to bio-proportions in the fuel, or polymer components of certain detergents. Experience has shown that a high temperature supports the formation of deposits, as the aging process of the fuel is accelerated. The fuel oxidizes and forms acids that are conducive to a chemical reaction to form deposits.

Die Belagbildung kann an beweglichen Teilen, wie beispielsweise dem Ventilglied eines Steuerventils, zur Schwergängigkeit und schließlich zum Blockieren des beweglichen Teils führen, was es zu verhindern gilt. Befunde an Kraftstoffmagnetventilen, insbesondere Dieselmagnetventilen, zeigen, dass Beläge vor allem am Ventilglied im Bereich der gut durchströmten Hochdruckräume entstehen und in den Bereich der Führung hineinwachsen können. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Bewegung des Ventilgliedes und kann eine Einspritzmengenveränderung bewirken, die nicht mehr tolerabel ist.The deposit may lead to moving parts, such as the valve member of a control valve, to the stiffness and finally to blocking of the movable part, which is to be prevented. Findings on fuel solenoid valves, in particular diesel solenoid valves, show that deposits arise mainly on the valve member in the region of well-flowed high-pressure chambers and can grow into the field of leadership. This leads to an impairment of the movement of the valve member and can cause an injection quantity change, which is no longer tolerable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor bereitzustellen, das die vorstehend genannten Nachteile nicht oder zumindest in deutlich verringertem Maße aufweist.The invention is therefore based on the object to provide a control valve for a fuel injector, which does not have the disadvantages mentioned above or at least to a significantly reduced extent.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Steuerventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 7.To solve the problem, a control valve with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. The object is further achieved by a fuel injector having the features of claim 7.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das vorgeschlagene Steuerventil umfasst einen Ventilkörper sowie ein Ventilglied, das in einer Führung des Ventilkörpers hubbeweglich geführt ist und eine mit einem Ventilsitz zusammenwirkende Dichtfläche aufweist. Dabei bewirkt ein Abheben der Dichtfläche vom Ventilsitz eine Entlastung eines zwischen der Führung und dem Ventilsitz ausgebildeten Hochdruckraumes. Erfindungsgemäß ist im Bereich der Führung wenigstens eine als Abstreifer dienende Ringkante am Ventilkörper und/oder am Ventilglied ausgebildet, wobei die Ringkante entlang der Schnittlinie zweier Begrenzungsflächen verläuft, die einen Winkel α ≤ 90° umschließen. Die Abstreiffunktion der Ringkante verhindert weitgehend eine Belagbildung im Führungsbereich bzw. am Ventilglied des Steuerventils, so dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Bewegung des Ventilgliedes deutlich reduziert ist. Die Anordnung der Ringkante im Führungsbereich wirkt insbesondere einer Belagbildung entgegen, welche aufgrund des geringen Führungsspiels zum Verklemmen des Ventilgliedes in der Führung des Ventilkörpers führen könnte. Bei jeder Bewegung des Ventilgliedes gegenüber dem Ventilkörper bewirkt die Ringkante ein Abkratzen und Abstreifen etwaiger anhaftender Beläge, so dass ein gewisses Führungsspiel zur ungehinderten Bewegung des Ventilgliedes erhalten bleibt. Die gewünschte Wirkung ist unabhängig davon erzielbar, ob die Ringkante am Ventilkörper oder am Ventilglied ausgebildet ist.The proposed control valve comprises a valve body and a valve member, which is guided in a liftable manner in a guide of the valve body and has a cooperating with a valve seat sealing surface. In this case, a lifting of the sealing surface from the valve seat causes a relief of a formed between the guide and the valve seat high-pressure chamber. According to the invention, at least one annular edge serving as a scraper is formed on the valve body and / or on the valve member in the region of the guide, wherein the annular edge extends along the intersection of two boundary surfaces which enclose an angle α ≦ 90 °. The Abstreiffunktion the annular edge largely prevents a deposit formation in the guide area or on the valve member of the control valve, so that the risk of impairment of the movement of the valve member is significantly reduced. The arrangement of the annular edge in the guide area counteracts in particular a deposit formation, which could lead to jamming of the valve member in the guide of the valve body due to the small guide clearance. With each movement of the valve member relative to the valve body, the annular edge causes scratching and stripping any adhering pads, so that a certain guide clearance for unimpeded movement of the valve member is maintained. The desired effect can be achieved regardless of whether the Ring edge is formed on the valve body or on the valve member.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Ringkante am Ventilkörper ausgebildet. Ferner begrenzt wenigstens eine der beiden Begrenzungsflächen die Führung oder den Hochdruckraum. D. h., dass die Ringkante bevorzugt im Bereich des Übergangs des Hochdruckraums in die Führung ausgebildet ist. Wird der Winkel α ≤ 90° gewählt und/oder die Ringkante mit einem Hinterstich versehen, erfährt die Abstreifwirkung durch den Druck im Hochdruckraum eine zusätzliche Unterstützung. Die Ringkante am Ventilkörper wirkt insbesondere einer Belagbildung am Ventilglied entgegen.According to a first preferred embodiment, the annular edge is formed on the valve body. Further, at least one of the two boundary surfaces bounded the guide or the high-pressure chamber. This means that the annular edge is preferably formed in the region of the transition of the high-pressure chamber into the guide. If the angle .alpha..ltoreq.90.degree. Is selected and / or the ring edge is provided with an undercut, the wiping effect is additionally supported by the pressure in the high-pressure space. The annular edge on the valve body counteracts in particular a formation of deposits on the valve member.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ringkante am Ventilglied ausgebildet und wenigstens eine der beiden Begrenzungsflächen begrenzt eine Umfangsnut des Ventilgliedes. Das Einbringen einer Umfangsnut am Ventilglied ermöglicht zudem die Ausbildung zweier axial zueinander beabstandeter Ringkanten, die beim Überstreichen des Führungsbereiches einer Belagbildung innerhalb der Führung des Ventilkörpers entgegenwirken. Zur Ausbildung weiterer Ringkanten können außenumfangseitig am Ventilglied mehrere Umfangsnuten eingebracht sein.According to a further preferred embodiment of the invention, the annular edge is formed on the valve member and at least one of the two boundary surfaces defines a circumferential groove of the valve member. The introduction of a circumferential groove on the valve member also allows the formation of two mutually axially spaced annular edges, which counteract the coating of the guide area of a deposit formation within the guide of the valve body. To form further annular edges, a plurality of circumferential grooves can be introduced on the outer circumference side on the valve member.

Um sowohl eine Belagbildung am Ventilkörper als auch am Ventilglied zu verhindern, wird eine Ausführungsform vorgeschlagen, welche wenigstens eine Ringkante sowohl am Ventilkörper als auch am Ventilglied vorsieht.In order to prevent both a formation of deposits on the valve body and on the valve member, an embodiment is proposed which provides at least one annular edge both on the valve body and on the valve member.

Vorteilhafterweise beträgt das Führungsspiel zwischen der Führung und dem Ventilglied 1 bis 3 μm. Durch ein derart geringes Führungsspiel kann eine Abdichtung des Hochdruckraums gegenüber einem sich jenseits an die Führung anschließenden Niederdruckraum bewirkt werden.Advantageously, the guide clearance between the guide and the valve member is 1 to 3 microns. By such a small guide clearance, a seal of the high-pressure chamber can be effected in relation to a low-pressure space which adjoins the guide beyond.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass am Ventilglied wenigstens eine als Tasche dienende Umfangsnut ausgebildet ist. Die Tasche vermag abgestreifte bzw. abgekratzte Beläge aufzunehmen, die durch den Kraftstoff nicht weggespült werden können. Dadurch wird vermieden, dass Belagreste sich in den Zwischenraum zwischen Ventilglied und Führung setzten und eine Klemmwirkung erzeugen. Dabei kann die als Tasche dienende Umfangsnut zugleich der Ausbildung wenigstens einer Ringkante dienen, die als Abstreifer fungiert.Furthermore, it is proposed that at least one circumferential groove serving as a pocket is formed on the valve member. The bag is able to absorb stripped or scraped pads that can not be washed away by the fuel. This avoids that Belageste sat in the space between the valve member and guide and create a clamping action. In this case, serving as a pocket circumferential groove can also serve to form at least one annular edge, which acts as a scraper.

Die als Tasche dienende Umfangsnut kann auch Beläge in der Form aufnehmen, dass diese am Nutgrund anhaften und sich innerhalb der Tasche aufbauen. Am Nutgrund anhaftende Beläge vermögen die Beweglichkeit des Ventilgliedes nicht einzuschränken und sind damit unschädlich.The serving as a pocket circumferential groove can also record pads in the form that they adhere to the groove base and build up within the bag. At the bottom of the groove adhering pads are unable to limit the mobility of the valve member and are therefore harmless.

Bevorzugt ist das Steuerventil als Magnetventil ausgebildet und umfasst eine Spulenanordnung sowie einen mit der Spulenanordnung zusammenwirkenden Anker. Der Anker ist weiterhin bevorzugt derart mit dem Ventilglied verbunden, dass eine Bestromung der Spulenanordnung ein Hubbewegung des Ankers einschließlich des Ventilgliedes in Richtung der Spulenanordnung bewirkt. Die Rückstellung des Ankers sowie des Ventilgliedes erfolgt vorzugsweise durch die Federkraft einer Ventilfeder.Preferably, the control valve is designed as a solenoid valve and comprises a coil arrangement and an interacting with the coil assembly anchor. The armature is furthermore preferably connected to the valve member such that energization of the coil arrangement effects a stroke movement of the armature including the valve member in the direction of the coil arrangement. The provision of the armature and the valve member is preferably carried out by the spring force of a valve spring.

Der ferner zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Kraftstoffinjektor weist ein erfindungsgemäßes Steuerventil, beispielsweise in Form eines Magnetventils, auf. Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Steuerventils kommen insbesondere beim Kraftstoffinjektor zum Tragen, da hier das Ventilglied in Kontakt mit dem Kraftstoff steht. Die veränderte Zusammensetzung heutiger Kraftstoffe fördert eine Belagbildung im Führungsbereich des Ventilgliedes, so dass die Funktionsfähigkeit des Kraftstoffinjektors durch Einsatz eines erfindungsgemäßen Steuerventils langfristig gewährleistet wird.The further proposed for the solution of the task fuel injector has a control valve according to the invention, for example in the form of a solenoid valve on. The advantages of a control valve according to the invention come in particular in the fuel injector for carrying, since here the valve member is in contact with the fuel. The changed composition of today's fuels promotes a formation of deposits in the guide region of the valve member, so that the functionality of the fuel injector is ensured by using a control valve according to the invention in the long term.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. These show:

1 einen Längsschnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Steuerventil, 1 a longitudinal section through a known from the prior art control valve,

2 einen Ausschnitt aus der 1 im Bereich der Führung des Ventilgliedes, wobei die Form des Hochdruckraums stark vereinfacht dargestellt ist, 2 a section of the 1 in the region of the guide of the valve member, wherein the shape of the high pressure chamber is shown greatly simplified,

3a–c alternative Ausführungsformen einer Ringkante am Ventilkörper, 3a C alternative embodiments of an annular edge on the valve body,

4 einen Längsschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Steuerventil, 4 a longitudinal section through a first control valve according to the invention,

5 einen Teillängsschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Steuerventil und 5 a partial longitudinal section through a second control valve according to the invention and

6 einen Teillängsschnitt durch ein drittes erfindungsgemäßes Steuerventil. 6 a partial longitudinal section through a third control valve according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Das in der 1 dargestellte, aus dem Stand der Technik bekannte Steuerventil umfasst ein in einem Ventilkörper 1 hubbeweglich aufgenommenes Ventilglied 2, das über eine Führung 3 des Ventilkörpers 1 geführt ist. Am Ventilglied 2 ist eine konische Dichtfläche 4 ausgebildet, welche mit einem ebenfalls konischen Ventilsitz 4 des Ventilkörpers 1 zusammenwirkt. Zwischen dem Ventilsitz 4 und der Führung 3 ist im Ventilkörper 1 ein Hochdruckraum 6 ausgebildet, in den ein Zulauf 15 mündet, welcher in hydraulischer Verbindung mit einem Hochdruckkanal 16 steht. Über den Zulauf 15 gelangt unter hohem Druck stehender Kraftstoff in den Hochdruckraum 6. Zur Betätigung des Steuerventils bzw. des Ventilgliedes 2 ist eine Spulenanordnung 13 vorgesehen, welche mit einem Anker 12 zusammenwirkt, der am Ventilglied 2 befestigt ist. Wird die Spulenanordnung 13 bestromt, wird ein Magnetfeld erzeugt, das dazu führt, dass sich Anker 12 und Ventilglied 2 in Richtung der Spulenanordnung bewegen. Dabei hebt das Ventilglied 2 vom Ventilsitz 4 ab, so dass das Ventil öffnet und Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 6 abströmen kann. Zum Schließen des Ventils wird die Bestromung der Spulenanordnung 13 beendet und das Ventilglied 2 einschließlich des Ankers 12 über die Federkraft einer Ventilfeder 14 in den Ventilsitz 4 zurückgestellt.That in the 1 illustrated, known from the prior art control valve comprises a in a valve body 1 liftably received valve member 2 that has a leadership 3 of the valve body 1 is guided. At the valve member 2 is a conical sealing surface 4 formed, which with a likewise conical valve seat 4 of the valve body 1 interacts. Between the valve seat 4 and the leadership 3 is in the valve body 1 a high pressure room 6 trained, in the an inflow 15 opens, which in hydraulic communication with a High pressure passage 16 stands. About the inlet 15 High-pressure fuel enters the high-pressure chamber 6 , For actuating the control valve or the valve member 2 is a coil arrangement 13 provided, which with an anchor 12 cooperates, the valve member 2 is attached. Will the coil assembly 13 energized, a magnetic field is generated, which causes that anchor 12 and valve member 2 move in the direction of the coil assembly. This raises the valve member 2 from the valve seat 4 off, allowing the valve to open and fuel out of the high pressure chamber 6 can flow out. To close the valve, the energization of the coil assembly 13 finished and the valve member 2 including the anchor 12 via the spring force of a valve spring 14 in the valve seat 4 reset.

2 zeigt in einen Ausschnitt der 1 in einer vergrößerten Darstellung, wobei die Form des Hochdruckraums 6 stark vereinfacht ist. Der als Ringraum ausgebildete Hochdruckraum 6 geht über eine Ringkante 7 in die Führung 3 über. Der Querschnitt des Ringraums ist üblicherweise derart gewählt, dass die Ringkante 7 entlang einer Schnittlinie zweier Begrenzungsflächen verläuft, welche einen Winkel α > 90° umschließen (siehe auch 3c). Um eine als Abstreifer dienende Ringkante 7 auszubilden, wird eine alternative Ausführung des Hochdruckraums 6 vorgeschlagen, welche den 3a und 3b zu entnehmen ist. Gemäß der Ausführungsform der 3a wird die Ringkante 7 von zwei Begrenzungsflächen 8, 9 gebildet, welche einen Winkel α ≤ 90° umschließen. Im Ausführungsbeispiel der 3b ist zudem ein Hinterstich in die Begrenzungsfläche 9 eingebracht. Die Begrenzungsflächen 8, 9 werden gemäß der Ausführungsformen der 3a und 3b jeweils durch die Innenumfangsfläche der Führung 3 und die radial verlaufende Begrenzungsfläche des Hochdruckraums 6 gebildet. Diese schneiden sich und bilden somit die Ringkante 7 aus. Die in den 3a und 3b dargestellte Ringkante 7 bewirkt, dass im Falle einer Belagbildung am Ventilglied 2 der Belag 17 beim Überfahren der Ringkante 7 abgestreift wird. Durch einen Hinterstich, wie er in der 3b dargestellt ist, kann die Abstreifwirkung über den Druck im Hochdruckraum 6 noch verstärkt werden. Die Abstreiffunktion der Ringkante 7 stellt langfristig die Beweglichkeit des Ventilgliedes 2 und damit die Funktionsfähigkeit des Steuerventils sicher. 2 shows in a section of the 1 in an enlarged view, wherein the shape of the high-pressure chamber 6 is greatly simplified. The trained as an annulus high-pressure chamber 6 goes over a ring edge 7 in the lead 3 above. The cross section of the annular space is usually chosen such that the annular edge 7 along a line of intersection of two boundary surfaces, which enclose an angle α> 90 ° (see also 3c ). To a serving as a scraper ring edge 7 form an alternative embodiment of the high-pressure chamber 6 proposed which the 3a and 3b can be seen. According to the embodiment of the 3a becomes the ring edge 7 of two boundary surfaces 8th . 9 formed, which enclose an angle α ≤ 90 °. In the embodiment of 3b is also an undercut in the boundary area 9 brought in. The boundary surfaces 8th . 9 be according to the embodiments of the 3a and 3b each through the inner peripheral surface of the guide 3 and the radially extending boundary surface of the high pressure space 6 educated. These intersect and thus form the edge of the ring 7 out. The in the 3a and 3b illustrated annular edge 7 causes, in the case of a deposit formation on the valve member 2 the flooring 17 when driving over the edge of the ring 7 is stripped off. By an undercut, as in the 3b is shown, the stripping effect on the pressure in the high-pressure chamber 6 to be reinforced. The Abstreiffunktion the ring edge 7 in the long term, the mobility of the valve member 2 and thus the functionality of the control valve safely.

Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Steuerventils mit einer am Ventilkörper 1 ausgebildeten Ringkante 7 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 3a ist schematisch in der 4 dargestellt. Das Ventilglied 2 taucht in einen Hochdruckraum 6 ein, welcher durch einen konisch ausgebildeten Ventilsitz 4 begrenzt wird. Der Ventilsitz 4 wirkt mit einer ebenfalls konisch ausgebildeten Dichtfläche 5 am Ventilglied 2 zusammen. Der Hochdruckraum 6 geht am anderen Ende in eine Führung 3 über, wobei im Übergangsbereich eine Ringkante 7 ausgebildet ist, deren Begrenzungsflächen einen Winkel α ≤ 90° umschließen. Die Ringkante 7 dient somit als Abstreifer und wirkt einer Belagbildung am Ventilglied 2 entgegen. Insbesondere beim Öffnungshub des Ventilgliedes 2 streift die Ringkante 7 einen etwaigen am Ventilglied 2 anhaftenden Belag 17 ab, der sich vorzugsweise an den Stellen bildet, welche kraftstoffumspült sind. Insbesondere wird über die Ringkante 7 vermieden, dass etwaige Beläge 17 bis in die Führung 3 hineinwachsen. Sofern sich dennoch auch dort Beläge 17 bilden sollten, dienen außenumfangseitig am Ventilglied 2 angeordnete Umfangsnuten 11 als Taschen, um diese Beläge 17 aufzunehmen.A first embodiment of a control valve according to the invention with one on the valve body 1 trained annular edge 7 according to the embodiment of 3a is schematic in the 4 shown. The valve member 2 dives into a high pressure room 6 a, which through a conical valve seat 4 is limited. The valve seat 4 acts with a likewise conical sealing surface 5 on the valve member 2 together. The high pressure room 6 At the other end, take a tour 3 over, wherein in the transition region an annular edge 7 is formed, the boundary surfaces enclose an angle α ≤ 90 °. The ring edge 7 thus serves as a scraper and acts a deposit formation on the valve member 2 opposite. In particular, during the opening stroke of the valve member 2 touches the edge of the ring 7 a possible on the valve member 2 adherent coating 17 which preferably forms at the locations which are fuel-flushed. In particular, over the ring edge 7 avoided any coverings 17 to the lead 3 grow into. If there are also pads there 17 should form, serve outside circumference of the valve member 2 arranged circumferential grooves 11 as bags to these pads 17 take.

Die Funktionsweise des Steuerventils der 4 entspricht darüber hinaus im Wesentlichen der des Steuerventils der 1. Zum Öffnen des Ventils wird die Spulenanordnung 13 bestromt, so dass der Anker 12 einschließlich des Ventilgliedes 2 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 14 in Richtung der Spulenanordnung bewegt werden. Dabei hebt das Ventilglied 2 vom Ventilsitz 4 ab und öffnet. Kraftstoff kann somit aus dem Hochdruckraum 6 in einen Niederdruckbereich abfließen. Wird die Bestromung der Spulenanordnung 13 beendet, bewirkt die Federkraft der Ventilfeder 14 eine Rückstellung des Ventilgliedes 2 in den Ventilsitz 4. Entsprechend wird auch der Anker 12 zurückgestellt. Über einen Hochdruckkanal 16 und einen Zulauf 15 wird dem Hochdruckraum 6 unter hohem Druck stehender Kraftstoff zugeführt, so dass der Druck im Hochdruckraum 6 wieder ansteigt. Das Führungsspiel zwischen der Führung 3 und dem Ventilglied 2 ist derart gering gewählt, dass eine Abdichtung des Hochdruckraums 6 gegenüber einem Niederdruckraum 18 bewirkt wird.The operation of the control valve of the 4 moreover corresponds essentially to that of the control valve of 1 , To open the valve, the coil assembly 13 energized, leaving the anchor 12 including the valve member 2 against the spring force of the valve spring 14 be moved in the direction of the coil assembly. This raises the valve member 2 from the valve seat 4 off and on. Fuel can thus escape from the high-pressure chamber 6 drain into a low pressure area. Is the energization of the coil assembly 13 finished, the spring force causes the valve spring 14 a provision of the valve member 2 in the valve seat 4 , The anchor will be the same 12 reset. Via a high pressure channel 16 and a feed 15 becomes the high pressure room 6 supplied under high pressure fuel, so that the pressure in the high-pressure chamber 6 rises again. The leadership game between the leadership 3 and the valve member 2 is chosen so small that a seal of the high-pressure chamber 6 opposite a low pressure space 18 is effected.

Weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Steuerventils sind in den 5 und 6 dargestellt. Bei diesen Ausführungsformen wird die Ringkante 7 am Ventilglied 2 ausgebildet. Hierzu ist im Ventilglied 2 wenigstens eine Umfangsnut 10 eingebracht. Die Nutflanken verlaufen jeweils senkrecht zur Längsachse des Ventilgliedes 2, so dass die Begrenzungsflächen 8, 9 zur Ausbildung einer als Abstreifer dienenden Ringkante 7 einen rechten Winkel umschließen. An jeder Umfangsnut 10 liegen sich jeweils zwei Ringkanten 7 gegenüber. Jede Umfangsnut 10 bildet zugleich eine als Tasche dienende Umfangsnut 11 zur Aufnahme eines Belages 17 aus. Die Bewegung des Ventilgliedes 2 wird durch einen innerhalb der Umfangsnut 10, 11 anhaftenden Belag 17 nicht behindert. Ein darüber hinaus anwachsender Belag 17 wird durch die Ringkante 7 verhindert (siehe 5). Ebenso dient die Umfangsnut 10, 11 der Aufnahme von Belagresten, die von der Innenumfangsfläche der Führung 3 über eine Ringkante 7 abgestreift werden. Die Umfangsnut 10, 11 dient somit auch als Sammelraum (siehe 6).Further embodiments of a control valve according to the invention are in the 5 and 6 shown. In these embodiments, the annular edge 7 on the valve member 2 educated. This is in the valve member 2 at least one circumferential groove 10 brought in. The groove flanks each extend perpendicular to the longitudinal axis of the valve member 2 so that the bounding surfaces 8th . 9 for forming an annular edge serving as a scraper 7 enclose a right angle. At each circumferential groove 10 each lie two ring edges 7 across from. Each circumferential groove 10 at the same time forms a serving as a pocket circumferential groove 11 for receiving a coating 17 out. The movement of the valve member 2 is by a within the circumferential groove 10 . 11 adherent coating 17 not disabled. An additionally growing surface 17 is through the edge of the ring 7 prevented (see 5 ). Likewise, the circumferential groove serves 10 . 11 the inclusion of Belagresten, by the inner peripheral surface of the guide 3 over a ring edge 7 be stripped off. The circumferential groove 10 . 11 thus also serves as a collection room (see 6 ).

Die in den 4 bis 6 dargestellten Maßnahmen zur Ausbildung einer Ringkante 7 sind beliebig miteinander kombinierbar. Da sich Beläge 17 sowohl am Ventilglied 2 als auch am Ventilkörper 1 ausbilden können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn sowohl am Ventilkörper 1 als auch am Ventilglied 2 wenigstens eine als Abstreifer dienende Ringkante 7 ausgebildet ist. The in the 4 to 6 illustrated measures to form a ring edge 7 can be combined with each other. Because there are pads 17 both on the valve member 2 as well as on the valve body 1 can form, it proves to be advantageous if both the valve body 1 as well as on the valve member 2 at least one annular edge serving as a scraper 7 is trained.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006061895 A1 [0002]
DE 19941709 A1 [0003]

Claims

Control valve for a fuel injector, in particular a common rail fuel injector, comprising a valve body ( 1 ) and a valve member ( 2 ), in a guided tour ( 3 ) of the valve body ( 1 ) is guided in a liftable manner and one with a valve seat ( 4 ) cooperating sealing surface ( 5 ), wherein a lifting of the sealing surface ( 5 ) from the valve seat ( 4 ) a discharge of one between the leadership ( 3 ) and the valve seat ( 4 ) formed high pressure space ( 6 ), characterized in that in the area of the guide ( 3 ) at least one annular edge serving as a scraper ( 7 ) on the valve body ( 1 ) and / or on the valve member ( 2 ) is formed, wherein the annular edge ( 7 ) along the intersection of two boundary surfaces ( 8th . 9 ), which enclose an angle (α) ≤ 90 °.

Control valve according to claim 1, characterized in that the annular edge ( 7 ) on the valve body ( 1 ) is formed and at least one of the two boundary surfaces ( 8th . 9 ) the leadership ( 3 ) or the high pressure room ( 6 ) limited.

Control valve according to claim 1, characterized in that the annular edge ( 7 ) on the valve member ( 2 ) is formed and at least one of the two boundary surfaces ( 8th . 9 ) a circumferential groove ( 10 ) of the valve member ( 2 ) limited.

Control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the guide play between the guide ( 3 ) and the valve member ( 2 ) Is 1 to 3 μm.

Control valve according to one of the preceding claims, characterized in that on the valve member ( 2 ) at least one serving as a pocket circumferential groove ( 11 ) is trained.

Control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve is designed as a solenoid valve and a coil arrangement ( 13 ) as well as one with the coil arrangement ( 13 ) interacting anchors ( 12 ).

Fuel injector with a control valve according to one of the preceding claims.