DE10031574A1 - Druckgesteuerter doppelschaltender Hochdruckinjektor - Google Patents
Druckgesteuerter doppelschaltender HochdruckinjektorInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Injektor zum Einspritzen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine. In einer Bohrung (3) im Gehäuse (2) des Injektors (1) ist ein Steuerteil (4) aufgenommen, welches aktorbetätigt auf- und abbewegbar ist. Mittels des Aktors ist das Steuerteil (4) in eine die Kraftstoffzufuhr in eine Düsenzuleitung (10, 11) freigebende Position bewegbar. Der Ventilraum (8, 38) im Gehäuse (2) des Injektors (1) ist während der Einspritzphasen (41, 42) durch steuerteilseitige Steuerkanten (36, 37) auf- bzw. zusteuerbar, während die Druckentlastung des Einspritzsystems (11, 12, 34) über am Steuerteil (4) angeordnete Schieberabschnitte (13, 21) erfolgt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen doppeltschaltenden Hochdruckinjektor, der z. B. zum
Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in die Brennräume einer
Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist. Bei bestimmten Einsatzfällen können an
direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen mit großem Hubraum Voreinspritzphasen oder
Nacheinspritzphasen erforderlich sein. Die Voreinspritzphase bzw. die Nacheinspritzphase
stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Ansteuerbarkeit eines in einem
Injektorgehäuse die Einspritzphasen steuernden Steuerteiles, insbesondere an dessen
Fertigungstoleranzen, um die vorgegebenen Einspritzverläufe zu realisieren.
DE 37 28 817 C2 bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen.
Bei dieser offenbarten Kraftstoffeinspritzpumpe besteht das Steuerventilglied aus einem
eine Führungshülse bildenden und in einen Kanal gleitenden Ventilschaft und einen mit
diesem verbundenen, der Betätigungseinrichtung zugewandten Ventilkopf. Die Dichtfläche
des Ventilkopfes wirkt mit einer den Ventilsitz bildenden Fläche der Steuerbohrung
zusammen. Der Ventilschaft weist an seinem Umfang eine Ausnehmung auf, deren axiale
Erstreckung von der Einmündung der Kraftstoffzufuhrleitung bis zum Beginn der mit dem
Ventilsitz zusammenwirkenden Dichtfläche am Ventilkopf reicht. In der Ausnehmung ist
eine dem Druck der Kraftstoffzufuhrleitung ausgesetzte Fläche ausgebildet, die gleich
einer im geschlossenen Zustand des Steuerventiles dem Druck der Kraftstoffzufuhrleitung
ausgesetzten Fläche des Ventilkopfes ist. Dadurch ist das Ventil in geschlossenem Zustand
druckausgeglichen, wobei in der Führungshülse am Steuerventilglied eine belastende Feder
angeordnet ist, die das Steuerventilglied zu seiner Offenstellung hin belastet.
Mit dieser aus dem Stande der Technik bekannten Konfiguration ist die Realisierung einer
Voreinspritz- bzw. einer auf die Haupteinspritzphase in die Brennräume einer
Verbrennungskraftmaschine folgende Nacheinspritzphase nicht möglich, da für die
Vornahme einer zusätzlichen Einspritzphase kein Aufnahmeraum für das während der
Vor- bzw. Nacheinspritzphase einzuspritzende Kraftstoffvolumen zur Verfügung steht.
Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Injektor ist bei Verwendung eines zwei
Schaltstellungen des Steuerteiles realisierenden fremdbetätigbaren Aktors eine
Haupteinspritzphase und eine Voreinspritzphase, beispielsweise zum Einspritzen von
Kraftstoff in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine möglich. Da auf
balistischen Betrieb des Steuerteiles verzichtet werden kann, kann das Steuerteil in Bezug
auf seine Führungs- und Sitzdurchmesser wesentlich genauer gefertigt werden.
Zur Realisierung der Voreinspritzphase mittels eines doppeltschaltenden Injektors läßt sich
dessen Ventilraum, der über einen Hochdrucksammelraum-Zulauf (Common-Rail-Zulauf)
mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagbar ist, bei entsprechender
Auslegung des Verhältnisses von Ventilraumdurchmesser Steuerventil zu Durchmesser als
Drosselspalt nutzen. So kann in einer Mittelstellung des Kopfbereiches des Steuerteiles in
Bezug auf den im Gehäuse ausgebildeten Ventilraum der Durchfluß von Kraftstoff in der
Mittelstellung des Steuerteiles in der Bohrung im Gehäuse des Injektors begrenzt werden.
Bei Einsatz eines das Steuerteil in zwei Schaltstufen stellenden Aktors, kann in jeder der
einstellbaren Schaltstufen, d. h. bei durchgeschaltetem Steuerteil wie bei mittig
positioniertem Steuerteil, über an ein- und demselben Steuerteil angeordnete
Steuerelemente eine Entlastung des Düsensystemes von dem unter hohem Druck stehenden
Kraftstoff erfolgen. Damit ist das Einspritzdüsensystem, insbesondere der Düsenzulauf und
der Düsenraum, der die Düsennadel umgibt, von dem unter hohem Druck stehenden
Kraftstoff entlastet, was die mechanische Beanspruchung dieser Bauteile erheblich
reduziert und die Standzeit des zwei Schaltzustände einer Steuerfläche realisierenden
Injektors erheblich verlängert.
Das Steuerteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Injektors läßt sich kraftausgeglichen
gestalten, da alle Führungs- und Sitzdurchmesser den gleichen Durchmesser aufweisen.
Am Steuerteil werden somit ungleichmäßig verteilte mechanische Belastungen vermieden.
Bei Ausgestaltung der beiden im Kopfbereich des Steuerteiles vorgesehenen Steuerkanten
mit gleichen Hubwegen, verglichen mit den freien Überdeckungen der am Steuerteil
vorgesehen Schiebeelemente, kann der Leckölstrom in die Leckölleitung des Gehäuses des
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Injektors begrenzt werden, so daß der Wirkungsgrad
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen mehrstufig schaltenden Injektors nicht negativ
beeinflußt wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 den Längsschnitt durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen, verschiedene
Einspritzphasen realisierenden Injektors,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ventilraumes am Steuerteil des Injektors und
Fig. 3 die zeitlichen Verläufe des Steuerventilhubes bzw. der Einspritzphasen, jeweils
aufgetragen über der Zeitachse.
Fig. 1 zeigt die Darstellung eines Längsschnittes durch den erfindungsgemäß
vorgeschlagenen, verschieden Einspritzphasen realisierenden Injektors für
Hochdurcksammelraum (Common-Rail)-Einsatzzwecke.
Im Gehäuse 2 des Injektors 1 ist einer sich im wesentlichen in vertikale Richtung
erstreckenden Bohrung 3 ein Steuerteil 4 aufgenommen. Mittels eines hier nicht näher
dargestellten, mehrere Schaltzustände realisierenden Aktors, beispielsweise eines
Elektromagneten, eines Piezo-Aktors oder eines mechanisch/hydraulischen Stellers, kann
das Steuerteil 1 in der Bohrung 3 des Gehäuse 2 auf und abbewegt werden. Im oberen
Bereich des Injektorgehäuses 2 ist ein Zulauf 5 vom Hochdrucksammelraum aus kommend
vorgesehen, der im Bereich einer Einschnürstelle am Steuerteil 4 in die Bohrung 3 im
Gehäuse 2 des Injektors 1 mündet. Unterhalb der Mündung des Zulaufes 5 vom
Hochdrucksammlerraum aus, ist im Gehäuse 2 des Injektors 1 ein Ventilraum 8
vorgesehen. Der Ventilraum 8 ist mit einem Ventilraumdurchmesser 9 ausgebildet. Im
Bereich des Ventilraumes 8 ist ein Kopfbereich 6 des Steuerteiles 4 mit einem
Durchmesser ausgebildet. Im Kopfbereich 6 des Steuerteiles 4 sind am oberen Ende des
Kopfbereiches 6 sowie an dessen unteren Ende steuerteilseitige Steuerkanten 36 bzw. 37
ausgebildet (vergl. Darstellung gem. Fig. 2).
Am Steuerteil 4, welches in Bezug auf die Symmetrieachse rotationssymmetrisch
ausgebildet ist, sind die Sitzdurchmesser bzw. die Führungsdruchmesser alle im selben
Durchmesser 7 ausgeführt. Dadurch läßt sich das erfindungsgemäß vorgeschlagene
Steuerteil 4 kraftausgeglichen gestalten.
Vom etwa rautenförmig im Gehäuse 2 konfigurierten Ventilraum 8 zweigt eine
Düsenzulaufmündung 10 ab, an welche sich ein durch das Injektorgehäuse 2 erstreckender
Düsenzulauf 11 anschließt, der in einen Düsenraum 12 mündet. Der Düsenzulauf 12 ist im
vorderen Bereich eines Einspritzdüsensystems vorgesehen, und mündet mit seiner
Düsenspitze 33 in den Brennraum einer direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine.
An den in einer Einschnürung am Steuerteil 4 auslaufenden Kopfbereich 6 des Steuerteiles
4 schließt sich abströmseitig ein erstes Schieberelement 13 an, dessen Durchmesser dem
Durchmesser 7 im oberen Bereich des Steuerteiles 7 entspricht. Das erste Schieberelement
13 ist von einem sich ringförmig um dieses erstreckenden, im Gehäuse 2 des Injektors 1
ausgebildeten Leckölringraum 14 umgeben. Vom Leckölringraum 14 zweigt eine
Leckölbohrung ab, die abströmseitig in eine Leckölleitung 16 mündet. Über die
Leckölleitung 16 kann überschüssiger, bei der Düsenentlastung vom Hochdruck
abströmender Kraftstoff in den Kraftstofftank des Kraftfahrzeuges zurückgefördert
werden. In den Leckölringraum 14 mündet ebenfalls ein erster Abzweig vom Düsenzulauf
11, über welchen das aus Düsenzulauf 11, Düsenraum 12 sowie Einspritzdüse 34
bestehende Einspritzdüsensystem nach einer Einspritzphase 41 bzw. 42 (vergl. Fig. 3)
druckentlastbar ist.
An das erste Schieberelement 13 schließt sich in axiale Richtung des Steuerteiles 4
gesehen, eine Einschnürung an, an welche sich im Endbereich des Steuerteiles 4 ein
zweites Schieberelement 21 anschließt. Auch dieses zweite Schieberelement 21 ist mit dem
Durchmesser 7 des Steuerteiles 4 ausgeführt, mit dem es in der Bohrung 3 des Gehäuses 2
des Injektors 1 geführt ist. Das zweite Schieberelement 21 ist gehäuseseitig ebenfalls von
einem diesem zugeordneten Ringraum 22 umschlossen, welcher über eine Öffnung
ebenfalls mit der Düsenzulaufleitung 11 im Gehäuse 2 verbunden ist. Unterhalb einer
Stirnfläche 26 des zweiten Schieberelementes 21 ist eine Dichtfeder 25 angeordnet. Die
Dichtfeder 25, ausgebildet als Druckfeder, ist in einem Hohlraum 27 im Gehäuse 2
aufgenommen. Sie stützt sich einerseits am Boden der Bohrung 3 im Gehäuse 2 ab,
andererseits liegt sie mit ihrer Endwindung an einer ringförmig konfigurierten von einem
Ansatz 28 am zweiten Schieberelement 21 ausgebildeten ringförmigen Steuerfläche 26 an.
Mit Hilfe der Dichtfeder 25 wird das mindestens zweistufig arbeitende Steuerteil 3 nach
erneuter Betätigung des Aktors wieder in seine Schließstellung zurückgestellt, so daß der
Zulauf 5 vom Hochdrucksammelraum gegen den Ventilraum 8 abgedichtet ist, und das
Steuerteil 3 in vertikale Richtung gesehen aufwärts bewegt, in seinen den Ventilraum 8
abdichtenden Sitz gestellt ist.
Unterhalb des im Gehäuse 2 des Injektors 1 aufgenommenen Hohlraumes 27 ist von
diesem getrennt ein Hohlraum ausgebildet, in welchem ein Federelement 31 aufgenommen
ist. Das in diesem Hohlraum aufgenommene Federelement 31 beaufschlagt eine
Stirnfläche 30 einer Düsennadel 29 und drückt die Düsennadel 29 in ihren Düsensitz 34.
An der Düsennadel 29 ist im Bereich, der vom Düsenraum 12 umschlossen ist, eine
Druckstufe 35 ausgebildet. Bei Beaufschlagung des Düsenzulaufes 11 vom Ventilraum 8
aus mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff, steht der unter hohem Druck stehende
Kraftstoff im Düsenraum 12 an und bewirkt eine Öffnung der Düsennadel 29 aus ihrem
Düsensitz 34, entgegen der Wirkung des Federelementes 31. Dadurch fährt die
Düsenspitze 33 aus ihrem Sitz 34 zurück, so daß die Einspritzung einer Einspritzmenge
von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff entweder während einer Voreinspritzphase,
während der Haupteinspritzphase oder während einer Nacheinspritzphase in den
Brennraum einer direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine erfolgen kann.
Der Hohlraum, in welchem das Federelement 31, welches die Düsennadel 29 beaufschlagt,
aufgenommen ist, ist über eine Ablaufleitung 32 mit der bereits erwähnten Leckölleitung
16 verbunden, welche über einen Abzweig 15 bereits für die Ableitung des Lecköls aus
den im Injektorgehäuse 2 vorgesehenen Ringräumen 14 bzw. 22 sorgt.
Wie aus der Darstellung gemäß Fig. 2 näher hervorgeht, entspricht die Überdeckung der
Hubwege 20 bzw. 24 an den beiden abströmseitig vorgesehenen Leckölschieberelementen
13 bzw. 21 den Hub der am Kopfbereich 6 des Steuerteiles 4 ausgebildeten Steuerkanten.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht der Kopfbereich 6 des Steuerteiles 4 in vergrößerter
Darstellung hervor.
Der Kopfbereich 6 des Steuerteiles 4 enthält an seinem oberen bzw. unteren Auslauf auf
den Führungsdurchmesser 7, in welchem die Führungs- bzw. Sitzdurchmesser des
Steuerteiles 4 ausgeführt sind, zwei Steuerkanten 36 bzw. 37. Der Grad der Überdeckung
der oberen Steuerkante 36 bzw. der unteren Steuerkante 37 entspricht dem an den
Leckölschiebern 13 bzw. 21 einstellbaren Hubwegen 20. Aus der vergrößerten Darstellung
gemäß Fig. 2 geht hervor, daß der Ventilraum 8 als ein Drosselspalt 38 gestaltet werden
kann, vorausgesetzt, der Innendurchmesser des Ventilraumes 38 und der
Außendurchmesser des Kopfbereiches 6 sind aufeinander entsprechend abgestimmt. Der
Auslauf des spaltförmig ausgebildeten Ventilraumes 8 bzw. 38 bildet den ersten
Leckölschieber 13, der ausgebildet im Durchmesser 7 in der Bohrung 3 des Gehäuses 2 des
Injektors 1 auf und abbewegbar ist.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 3 gehen die zeitlichen Verläufe des Steuerteilhubes bzw.
der Einspritzphasen, jeweils aufgetragen über der Zeitachse, näher hervor.
Im oberen Diagramm der beiden in Fig. 3 dargestellten Diagramme ist der Hubweg des
Steuerteiles 4 in vertikaler Richtung über der Zeitachse aufgetragen. Zur Aufsteuerung des
spaltförmig ausgebildeten Ventilraumes 8, 38 zur Vornahme der Voreinspritzung wird das
Steuerteil mit seinem Kopfbereich 4 auf den Anschlag des Gehäuses 2 durchgefahren, auf
dem die untere Steuerkante 37 des Kopfbereiches aufsitzt. Zu diesem Zweck ist das
Steuerteil 4 über einen mindestens zwei Stellzustände realisierenden Aktor, wie
beispielsweise eine Elektromagneten oder eine Piezo-Aktor, beaufschlagt. Zur Vornahme
der Voreinspritzung muß der Kopfbereich 6 demnach seinen weitesten Stellweg ausführen,
bis die Steuerkante 37 an der entsprechenden Steuerkante des Gehäuses 2 anliegt und den
Ventilraum 8, 38 durchschaltet.
In der sich an die Voreinspritzphase 41 anschließenden Haupteinspritzphase 42 wird das
Steuerteil 4 etwa mittig in seiner Position in Bezug auf den im Gehäuse 2 des Injektors 1
ausgebildeten Ventilraum 8, 38 gehalten. Dieser Zustand entspricht dem zweiten Plateau,
welches dem ersten auf höherem Niveau gelegenen Plateau gemäß des Kurvenzuges im
oberen Diagramm der beiden Diagramme gemäß Fig. 3 wiedergegeben ist.
Im unteren Diagramm sind die sich einstellenden Voreinspritz- bzw. Haupteinspritzphasen
41 bzw. 42 dargestellt. Die Voreinspritzphase 41 kann gemäß der Darstellung im unteren
Diagramm der Fig. 3 zwei Verläufe annehmen. Der erste Verlauf mit einer deutlich
niedrigeren Einspritzmenge ist in durchgezogenen Linien dargestellt, während alternativ
dazu in gestricheltem Kurvenzug eine Voreinspritzphase 41 dargestellt ist, die einerseits
länger andauert und während der andererseits ein höheres Einspritzvolumen eingespritzt
werden kann. An die Voreinspritzphase 41 schließt sich eine Einspritzpause an, in welcher
das Einspritzdüsensystem 11, 12, 34 druckentlastet wird, bevor während der
Haupteinspritzphase ein im wesentlichen dreieckförmiger Einspritzverlauf ein der
Einspritzdüse realisiert werden kann.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäß vorgeschlagenen mehrstufig schaltenden
Injektors stellt sich folgendermaßen dar:
Dem in Fig. 1 in seinem Gehäuse 2 verschiebbar gelagerten Steuerteil 4 ist ein Piezo-
Aktor, ein Elektromagnet oder ein ähnliches fremdbetätigbares Schaltelement zugeordnet,
mit welchem das Steuerteil 4 in seiner Bohrung 3 im Gehäuse 2 des Injektors 1 auf und
abbewegbar ist. Zur Vornahme einer Voreinspritzung 41 wird das Steuerteil 4 durch die
Ventilbetätigungseinheit vertikal nach unten bewegt, so daß die an der Unterseite des
Kopfbereiches 6 ausgebildete Steuerkante 37 an ihrem Sitz im Gehäuse 2 aufsitzt und den
spaltförmig konfigurierten Ventilraum 8, 38 kurzzeitig mit dem Zulauf 5 vom
Hochdrucksammelraum in Verbindung bringt. Dadurch kann eine der Voreinspritzmenge
entsprechende Kraftstoffmenge über die Mündung 10 in den Düsenzulauf 11 eintreten und
in den Düsenraum 12 gelangen. Bei der vertikal nach unten gerichteten Bewegung des
Steuerteiles 4 werden durch die im Abströmbereich des Steuerteiles 4 ausgebildeten
Leckölschieber 13 bzw. 21 die Querbohrungen 15 bzw. die darunterliegende weitere
Querbohrung verschlossen, so daß der Düsenzulauf während der Voreinspritzphase
leckölseitig abgedichtet ist. Dadurch ist sichergestellt, daß die zugegemessene
Voreinspritzmenge an Kraftstoff im Düsenraum 12 zur Vornahme der Einspritzung
ansteht. Durch den im Düsenraum anstehenden hohen Druck fährt die Düsennadel 29,
entgegen der Federkraftwirkung des Federelementes 31 auf, da der hohe Druck an der
Druckstufe 35 der Düsennadel 29 ansteht. Demzufolge wird die Einspritzdüsenspitze 33
aus ihrem Sitz 34 am Brennraum einer direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine
zurückgefahren, so daß Kraftstoff in die Brennräume einer direkteinspritzenden
Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden kann.
Nach erfolgter Voreinspritzung wird das Steuerteil 4 in vertikale Richtung nach oben
bewegt, wodurch sich der verdeckt ausgeführte Kopfbereich 6 innerhalb des Ventilraumes
8, 38 in einer Mittelstellung positioniert. In der Mittelstellung des Kopfbereiches 6
innerhalb des drosselspaltförmig ausgebildeten Ventilraumes 8, 38 sind durch die beiden
abströmseitig vorgesehenen Leckölschieber 13 bzw. 21 die Ringräume 14 bzw. 22 im
Gehäuse 2, die leckölseitig vorgesehen sind, verschlossen. Dadurch steht in der
Mittelstellung des Kopfbereiches 6 innerhalb des als Drosselspalt fungierenden
Ventilraumes 8, 38 über den Zulauf 5 vom Hochdrucksammelraum aus hoher Druck im
Einspritzdüsensystem 11, 12, 34 an.
Die Druckentlastung nach der Haupteinspritzphase 42 erfolgt wie in der Darstellung
gemäß Fig. 1 angedeutet ist, durch Auffahren des verdickt ausgeführten Kopfbereiches 6
an seinen oberen Anschlag im Gehäuse 2, durch das Öffnen des Leckölringraumes 14
durch Öffnen der Steuerkanten 17 und 18 am ersten Leckölschieberelement. Nach der
Vornahme der Voreinspritzung 41 wird das Einspritzdüsensystem 11, 12, 34 durch Öffnen
der Steuerkanten 24 bzw. 23 am Ringraum 22 leckölseitig druckentlastet, so daß der
Hochdruck in die gehäuseseitig vorgesehene Leckölleitung 16 abgebaut werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Steuerteiles 4 und die Auslegung des
Ventilraumes 8 als drosselförmiger Spalt bei entsprechender Abstimmung der
Durchmesser 9 bzw. Außendurchmesser des Kopfbereiches 6 lassen sich am Steuerteil 4
2/3-Wegeventile ausbilden. Die Gestaltung des Steuerteiles mit im wesentlichen
demselben Durchmesser in Führungsbereichen und in Sitzbereichen (Durchmesser 7),
gestattet die kraftausgeglichene Auslegung des in der Bohrung 3 des Injektorgehäuses 2
bewegbaren Steuerteiles 4.
Gemäß Fig. 3 können mit dem durchschaltbaren Kopfbereich 6 des Steuerteiles 4
Voreinspritzhub und Haupteinspritzmittellage des Kopfbereiches 6 im
drosselspaltförmigen Ventilraum 8, 38 realisiert werden, so daß durch entsprechend
schnelle oder langsame Ansteuerung der unteren Steuerkante 37 des Kopfbereiches 6 die
während der Voreinspritzphase einzuspritzende Einspritzmenge dosierbar ist. Durch die
Auslegung des Durchmesserverhältnisses des verdickten Kopfbereiches 6 am Steuerteil 4
im Bezug auf den Innendurchmesser des drosselspaltförmigen Ventilraumes 8, 38 kann der
vom Zulauf 5 des Hochdrucksammelraumes erfolgende mittlere Durchfluß in das
Einspritzdüsensystem 11, 12, 34 entsprechend ausgelegt werden.
Durch die Druckentlastung über das Einspritzdüsensystems 11, 12, 34 kann ein dem einem
dreieckförmigen Einspritzverlauf während der Haupteinspritzphase entsprechender Hub
der Düsennadel 29 erzielt werden.
1
Injektor
2
Gehäuse
3
Bohrung
4
Steuerteil
5
Common-Rail-Zulauf
6
Kopfbereich
7
Führungs- bzw. Sitzdurchmesser
8
Ventilraum
9
Ventilraumdurchmesser
10
Abzweigdüsenzulauf
11
Düsenzulaufleitung
12
Düsenraum
13
1
. Leckölschieber
14
Leckölringraum
15
Leckölabzweig
16
Leckölleitung
17
erste Steuerkante
18
Gehäusesteuerkante
19
Mündungsdüsenzulauf
20
Hubweg erster Leckölschieber
21
zweiter Leckölschieber
22
Ringraum
23
dritte Steuerkante
24
Steuerkante
25
Dichtfeder
26
Stirnfläche
27
Hohlraum
28
Ansatz
29
Düsennadel
30
Düsennadel Stirnfläche
31
Federelement
32
Ablauf Lecköl
33
Düsenspitze
34
Düsensitz
35
Druckstufe
36
erste Steuerkante Kopfbereich
37
zweite Steuerkante Kopfbereich
38
Drosselspalt
39
Hubweg Steuerteil
40
Hubweg Voreinspritzphase
41
Düsenhubweg Voreinspritzphase
42
Hubweg Haupteinspritzphase (Düse)
Claims (9)
1. Injektor zum Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in die
Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine mit einem in einem Gehäuse (2)
beweglich geführten Steuerteil (4), welches aktorbetätigt in einer Bohrung (3) des
Gehäuses (2) des Injektors (1) vertikal auf und abbewegbar ist, wobei das Steuerteil
(4) mittels eines Aktorelementes betätigbar ist, welches das Steuerteil (4) in eine die
Kraftstoffzufuhr in einen Düsenzulauf (10, 11) freigebende Position bewegt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilraum (8, 38) während der Einspritzphasen (41, 42)
durch steuerteilseitige Steuerkanten (36, 37) auf bzw. zugesteuert wird und eine
Druckentlastung des Einspritzdüsensystemes (11, 12, 34) über am Steuerteil (4)
ausgebildete Leckölschieber (13, 21) erfolgt.
2. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Steuerteils
(4) ein zwei Schaltstufen ansteuernder Aktor angeordnet ist.
3. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der
Voreinspritzphase (41) der Kopfbereich (6) des Steuerteiles (4) in Anlage zu einer
zweiten Steuerkante (37) am Gehäuse (2) des Injektors gestellt ist.
4. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der
Haupteinspritzphase (42) der Kopfbereich (6) des Steuerteiles (4) in Mittelstellung in
Bezug auf den diesen umgebenden Ventilraum (8, 38) gestellt ist.
5. Injektor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserabstufung
Ventilraumdurchmesser (9) zu Kopfbereichdurchmesser (6) als Drossel (38) wirkt
und den Durchfluß in Mittelstellung des Kopfbereiches (6) des Steuerteiles (4) im
Ventilraum (8, 38) begrenzt.
6. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdeckung der
Hubwege h1, h2 am Kopfbereich (6) des Steuerteiles (4) gleich der der Hubwege h3,
h4 der Schieberelemente (13, 21) des Steuerteiles (4) abströmseitig ist.
7. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzdüsensystem
(11, 12, 34) nach der Voreinspritzphase (41) über einen Ringraum (22) am unteren
Schieberelement (21) zur Leckölleitung (16) druckentlastet wird.
8. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzdüsensystem
(11, 12, 34) nach der Haupteinspritzung (42) über einen am oberen Schiebeelement
(13) vorgesehenen Leckölringraum (14) druckentlastet wird.
9. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Führungs- und
Sitzdurchmesser des Steuerteiles (4) gleichen Durchmesser (7) aufweisen und das
Steuerteil (4) kraftausgeglichen ist.
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