DE10060939A1 - Fluiddosiervorrichtung mit Drosselstelle - Google Patents

Fluiddosiervorrichtung mit Drosselstelle

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DE10060939A1 DE2000160939 DE10060939A DE10060939A1 DE 10060939 A1 DE10060939 A1 DE 10060939A1 DE 2000160939 DE2000160939 DE 2000160939 DE 10060939 A DE10060939 A DE 10060939A DE 10060939 A1 DE10060939 A1 DE 10060939A1
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Abstract

Bei einer Fluiddosiervorrichtung für ein unter Druck stehendes Fluid mit einer in einem Gehäuse (3) befindlichen Kammer (35), der durch eine Fluidzuleitung (17, 19) das druckbeaufschlagte Fluid zugeführt wird, und mit einer durch die Kammer (35) geführten Ventilnadel (9), deren erster Endabschnitt außerhalb der Kammer mit einem Hub beaufschlagbar ist und deren zweiter Endabschnitt mit einem am Gehäuse (3) vorgesehenen Ventilsitz (16) ein mit der Kammer (35) in Verbindung stehendes Ventil bildet. Um eine dichte Durchführung der Ventilnadel bereitzustellen, die zudem eine geforderte Dauerstandfestigkeit erreicht, ist ein Metallbalg (33) als Durchführungselement für den ersten Endabschnitt der Ventilnadel (9) von der Kammer (35) nach außen vorgesehen, welcher Metallbalg die Kammer in diesem Bereich dicht verschließt, wobei umfangsmäßig zwischen der Ventilnadel (9) und der Kammerinnenwand zumindest eine Drosselstelle (37, 39) im Kammerabschnitt zwischen dem Metallbalg (33) und der Einmündung (18) der Fluidzuleitung (17) in die Kammer (35) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluiddosiervorrich­ tung für ein unter Druck stehendes Fluid mit einer in einem Gehäuse befindlichen Kammer, der durch eine Fluidzuleitung das druckbeaufschlagte Fluid zugeführt wird, und mit einer durch die Kammer geführten Ventilnadel, deren erster Endab­ schnitt außerhalb der Kammer mit einem Hub beaufschlagbar ist und deren zweiter Endabschnitt mit einem am Gehäuse vorge­ sehenen Ventilsitz ein mit der Kammer in Verbindung stehendes Ventil bildet.
Im Stand der Technik sind verschiedene Abdichtungs- oder Durchführungselemente für Fluiddosiervorrichtungen bekannt. Für den Anwendungsfall der Dosierung von unter Druck stehen­ dem Kraftstoff mit einem Druck von bis zu beispielsweise 300 bar und einer Arbeitstemperatur von -40°C bis +150°C werden besondere Anforderungen an ein serientaugliches Produkt ge­ stellt. Insbesondere müssen hohe Anforderungen hinsichtlich der Versprödung, des Verschleißes und der Zuverlässigkeit er­ füllt werden. Dabei entspricht die Dauerstandfestigkeit von bisher verwendeten O-Ring-Dichtungen den obigen Anforderungen nicht. Anstelle von O-Ringen können auch Membrandichtungen wie z. B. Metallsicken o. Ä. verwendet werden. Beim Einsatz derartiger Membranen als Durchführungselement einer Ventilna­ del durch eine druckbeaufschlagte Kammer können jedoch die Anforderungen bezüglich einer hohen axialen Nachgiebigkeit bei gleichzeitig ausreichender Druckfestigkeit nicht erfüllt werden.
Die Ventilnadel kann weiterhin ähnlich wie bei Dieselinjek­ toren auch durch eine Spielpassung der Nadel in einer zy­ lindrischen Gehäusebohrung erfolgen. Nachteilig hierbei ist die unvermeidbare Leckage längs der Nadeldurchführung. Durch die größeren hydraulischen Verluste wird außerdem der Gesamt­ wirkungsgrad des Motors herabgesetzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer gat­ tungsgemäßen Fluiddosiervorrichtung insbesondere eine dichte Durchführung der Ventilnadel bereitzustellen, die eine gefor­ derte Dauerstandfestigkeit erreicht.
Erfindungsgemäß ist dies bei einer Fluiddosiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch erreicht, dass umfangsmäßig zwischen der Ventilnadel und der Kammerin­ nenwand zumindest eine Drosselstelle im Kammerabschnitt zwi­ schen dem Durchführungselement und der Einmündung der Fluid­ zuleitung in die Kammer vorgesehen ist. Aus Messungen hat sich ergeben, dass für den Einsatz in Hochdruckeinspritz­ ventilen, beispielsweise der Fahrzeugtechnik, als Durch­ führungselemente konzipierte Metallbälge problemlos stati­ schen Druckbelastungen bis zu ca. 200 bar standhalten können. Durch eine Erhöhung der Wanddicke kann auch eine weit höhere Druckfestigkeit erreicht werden. Weitere Untersuchungen an bewegten Metallbalgabdichtungen zeigten zudem, dass ein hoch­ druckbelasteter Metallbalg beim Ausführen einer für die Ein­ spritzventile typischen Axialbewegung von bis zu 50 µm mit einer Frequenz von 50 Hz keine Degradation erleidet. Durch den Einsatz eines Metallbalges ist also eine hermetische Ab­ dichtung der Kraftstoffkammer bei ausreichender Druckfestig­ keit erreicht.
Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt, dass die Metallbälge beim betriebsgemäßen Einsatz in einem Hochdruck­ einspritzventil bei einer statischen Druckbelastung von 200 bar bereits nach ca. 10 min versagen. Dies hat seine Ursache darin, dass beim Öffnen und Schließen des Einspritzventils bzw. Injektors Druckwellen in der Kraftstoffkammer des Injek­ tors ausgelöst werden, die in Abhängigkeit von der Öffnungs- und Schließzeit des Injektors mit einer Amplitude von bis zu ±50% des eingestellten Kraftstoffdruckes und einer Frequenz von ca. 500 Hz-10 kHz, typischerweise im Bereich von ca. 500-800 Hz, um den eingestellten Grunddruck schwingen. Das Auftreten derartiger Druckoszillationen führt bei ausgelösten Druckwellen zum Versagen der Metallbalgabdichtung. Die erfin­ dungsgemäß vorgesehenen Drosselstellen schützen den Metall­ balg vor der zerstörenden Wirkung dieser Druckoszillationen.
Zusammenfassend ist erfindungsgemäß also eine ausreichende Dichtigkeit der Kraftstoffkammer durch den Metallbalg reali­ siert, wobei die Metallbalgabdichtung vor den im Betrieb auf­ tretenden Druckwellen geschützt ist und dadurch eine kraft­ fahrzeugtechnisch typische Dauerstandfestigkeit von min­ destens 109 Lastzyklen (ca. 2000 Betriebsstunden) erreicht ist.
Vorteilhafterweise weist der Metallbalg eine Wandstärke von 25 bis 500 µm auf. Diese geringen Wandstärken haben sich bei hohen Drücken von beispielsweise 300 bar als völlig aus­ reichend erwiesen. Versuche haben ergeben, dass eine Ausbil­ dung des Metallbalges in Form von - im Längsschnitt sichtba­ ren - aneinander gereihten Halbkreissegmenten besondere Vor­ teile erbringt. Diese Halbkreissegmente können jeweils durch dazwischenliegende gerade Teilstücke ergänzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elastische Durchführungselement an einer Montagehülse be­ festigt ist, insbesondere durch eine Schweißverbindung. Dies ist fertigungstechnisch besonders günstig, da sich insbeson­ dere ein Metallbalg nur mit vergleichsweise großem Aufwand direkt an der Ventilnadel befestigen lässt. Mit der Montage­ hülse steht auch ein Element bereit, durch das sich auf ein­ fache Weise eine genau dimensionierte Drosselstelle in der Kraftstoffkammer realisieren lässt.
Um eine geeignete Drosselstelle in der Kraftstoffkammer be­ reitstellen zu können, ist alternativ oder zusätzlich zu der passend dimensionierten Montagehülse eine obere Führungshülse derart ausgebildet, dass durch diese Ventilnadelführung eine enge und möglichst lange Spielpassung realisiert ist. Da die obere Ventilnadelführung ohnehin beim Kraftstoffinjektor vor­ gesehen ist, können zusätzliche Komponenten entfallen.
Wenn beide Drosselstellen - "Montagehülse" und "obere Ventil­ nadelführung" - gleichzeitig bei der Fluiddosiervorrichtung realisiert sind, können die jeweiligen Drosselspalte größer und/oder in axialer Richtung kürzer ausgeführt werden, ohne die Schutzwirkung der Drosselstellen für den Metallbalg nega­ tiv zu beeinflussen. Zudem können Fehlpassungen, die zu einem Klemmen der Ventilnadel führen könnten, vermieden werden. Dies gilt jedoch auch, wenn auf die durch die Montagehülsen gebildete Drosselstelle verzichtet wird, wobei die durch die obere Führungshülse gebildete Drosselstelle entsprechend aus­ zulegen ist.
Um die Ausbreitung der Druckwellen in der Kraftstoffkammer in Richtung des Metallbalges verhindern bzw. stark beschränken zu können, ist im Bereich der Drosselstelle der freie Quer­ schnitt zwischen der Ventilnadel und der Kammerinnenwand sprunghaft geändert. Dies führt an dem sich quer zur Ausbrei­ tungsrichtung der Druckwellen erstreckenden Kammerinnenwand­ abschnitt zur gewünschten Reflexion der Druckwellen.
Die Spaltbreite der Drosselstelle wird in Abhängigkeit von der Lage der Drosselstelle in der Kraftstoffkammer und der Länge des Drosselspaltes unter Berücksichtigung der stati­ schen und dynamischen Druckverhältnisse gewählt. Es haben sich einige µm als typischer Wert für die Spaltbreite der Drosselstelle in der Kraftstoffkammer eines Hochdruck Kraftstoffinjektors ergeben.
Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen vier Aus­ führungsbeispiele der erfindungsgemäßen Fluiddosiervorrich­ tung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a in einem Längsschnitt das erste Ausführungsbeispiel der Fluiddosiervorrichtung,
Fig. 1b zwei Querschnittdarstellungen entlang der Linien A-A und B-B in Fig. 1a,
Fig. 2 in einem Längsschnitt das zweite Ausführungsbeispiel,
Fig. 3a in einem Längsschnitt das dritte Ausführungsbeispiel der Fluiddosiervorrichtung, sowie
Fig. 3b zwei Querschnittdarstellungen entlang der Linien A-A und B-B in Fig. 3a.
Bei einem in Fig. 1a, b schematisch gezeigten Einspritzventil 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist aus Verein­ fachungsgründen die an sich allgemein bekannte Aktoreinheit nicht dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 weist ein Gehäuse 3 mit einer Zentralbohrung auf, in der ein Ventilkör­ per 5 montiert ist. In einer Ventilkörperbohrung 7 des Ven­ tilkörpers ist eine Ventilnadel 9 axial verschiebbar geführt. Dazu sind in der Ventilkörperbohrung 7 an deren unteren und oberen Endabschnitt am Ventilkörper 5 eine untere bzw. vor­ dere und eine obere bzw. hintere Führungshülse 11, 13 be­ festigt, die entsprechende Ventilnadelführungen bilden. Die dadurch realisierten Engstellen sind dabei so ausgelegt, dass sie einen Flüssigkeitsstrom beim Öffnen und Schließen des Ventils 1 nicht behindern bzw. drosseln. Dazu ist die Ventil­ nadel 9 sowohl in Höhe der unteren als auch der oberen Füh­ rungshülse 11, 13 bzw. der beiden Ventilnadelführungen mit einem umfangsmäßig hervorspringenden, verrundeten Vierkant­ querschnitt gemäß Fig. 1a, b versehen (Schnitt A-A und Schnitt B-B). Dabei ist die Ventilnadel 9 mit den verrundeten Kantenbereichen 14 mit einem Spiel von weniger als 2 µm in die beiden Führungshülsen 11, 13 eingepasst. Der freie Spalt zwischen den vier Seitenflächen des Vierkantes der Ventilna­ del 9 und der zylinderförmigen Innenwand der Führungshülsen 11, 13 ist dabei deutlich größer ausgebildet, um jegliche Drosselwirkung zu vermeiden.
Im Grundzustand verschließt ein am vorderen Endabschnitt der Ventilnadel 9 ausgebildeter Ventilteller 15 einen Ventilsitz 16 am Ventilkörper 5. Im Ventilkörper ist eine Ventilkörper- Kraftstoffzuleitung 17 vorgesehen, die in axialer Erstreckung gesehen zwischen der unteren und der oberen Führungshülse 11, 13 mit einer Einmündung 19 in die Ventilkörperbohrung 7 mün­ det. Entsprechend ist auch im Ventilgehäuse 3 eine Gehäuse- Kraftstoffzuleitung 21 vorgesehen. Am oberen Endabschnitt der Ventilnadel 9 ist an dieser eine Federplatte 23 befestigt. Auf diese drückt eine Düsenfeder 25, die sich gehäuseseitig abstützt und dadurch die Ventilnadel 9 in Schließrichtung vorspannt. Oberhalb der oberen Führungshülse 13 ist in der Zentralbohrung des Ventilgehäuses 3 eine äußere Montagehülse 27 befestigt. Die äußere Montagehülse 27 weist am unteren En­ de einen Hülsenkragen 44 auf, der auf einer ringförmigen Auf­ lagefläche 45 auf dem Gehäuse 3 aufliegt. Der Hülsenkragen weist eine Außenfläche 46 auf, die einer Innenwandung 47 des Gehäuses 3 angeordnet ist. Zwischen der Außenfläche 46 und der Innenwandung 47 ist ein Dichtelement 48 in Form eines Dichtringes eingelegt. Der Hülsenkragen 44 ist mit einer ringförmig umlaufenden Schweißnaht 49 dicht mit der Innenwan­ dung 47 verschweißt. Diese bildet durch eine Öffnung in einem Hülsenboden 29 eine Nadeldurchführung, die wie nachfolgend beschrieben abgedichtet ist. In einem sich beschränkt in axi­ aler Richtung erstreckenden Teilabschnitt der äußeren Mon­ tagehülse 27 bildet deren Innenwand eine nachfolgend ausführ­ licher beschriebene Engstelle mit der Außenwand einer inneren Montagehülse 31, die wiederum an der Ventilnadel 9 befestigt ist. An die äußere und innere Montagehülse 27, 31 ange­ schweißt ist ein zylindrischer Metallbalg 33, durch den die Ventilnadel 9 nach außen geführt ist. Der Metallbalg 33 dient dabei zur hermetischen Abdichtung der Kraftstoffkammer 35 ge­ genüber einem drucklosen, luftgefüllten Zwischenraum 36. Vor­ zugsweise ist der Metallbalg 33 im Bereich der Öffnung am Hülsenboden 29 und auf einer Fläche der inneren Montagehülse 31 befestigt, die dem Hülsenboden 29 zugewandt ist.
Die Verwendung des Metallbalges 33 in der Nadeldurchführung ermöglicht eine vollständige, dauerhafte und zuverlässige Ab­ dichtung des Hochdruckbereiches in der Kammer 35 des Ein­ spritzventils 1 gegenüber dem Zwischenraum 36 mit dem nicht dargestellten Antriebsbereich. Der Metallbalg 33 hält trotz geringer Wandstärke von beispielsweise 50 bis 500 µm aufgrund seiner hohen radialen Steifigkeit sehr hohen Drücken stand, ohne irreversibel verformt zu werden. Der Metallbalg 33 kann weiterhin so ausgelegt werden, dass eine hohe mechanische Nachgiebigkeit, d. h. eine kleine Federkonstante in Bewegungs­ richtung der Ventilnadel bzw. axialer Richtung erreicht wird. Dadurch ist erreicht, dass die Auslenkung der Ventilnadel 9 nicht beeinträchtigt wird, und dass durch temperaturbedingte Längenänderungen der Nadeldurchführung in die Ventilnadel eingeleitete Kräfte so klein wie möglich gehalten werden. Weiterhin kann durch den Einsatz des Metallbalges 33 in der Nadeldurchführung mit hoher Zuverlässigkeit die Kraftstoff­ leckage verhindert werden.
Die metallbalgabgedichtete Nadeldurchführung in der äußeren Montagehülse 27 kann außerdem so gestaltet werden, dass die auf die Ventilnadel 9 wirkenden druckbedingten Kräfte sich gegenseitig kompensieren. Dadurch ist die Ventilnadel 9 ins­ gesamt druckfrei gehalten. Hierzu wird der hydraulisch wirk­ same Durchmesser des Metallbalges so gewählt, dass er genau dem Durchmesser des Ventilsitzes 16 entspricht (nicht ge­ zeigt). Hierdurch wird erreicht, dass sich die von dem unter Druck stehenden Kraftstoff auf die Ventilnadel 9 mit dem Ven­ tilteller 15 ausgelöste Druckkraft und die vom Metallbalg 33 in die Ventilnadel eingeleitete druckbedingte Kraft gegensei­ tig kompensieren. Somit wirkt keine resultierende Druckkraft­ komponente auf die Ventilnadel 9. Dies gewährleistet, dass das Einspritzventil 1 ein vom Kraftstoffdruck nahezu unab­ hängiges Schaltverhalten zeigt, da die Öffnungs- und Schließkräfte alleine vom Aktorelement, beispielsweise von in einer Rohrfeder vorgespannten Piezoaktoren, und der Kraft der vor­ gespannten Düsenfeder 25 bestimmt werden. Der Metallbalg 33 verfügt weiterhin aufgrund seines metallischen Werkstoffes über einen weiten Arbeitstemperaturbereich mit gleich blei­ bender Funktionsfähigkeit. Thermische Längenänderungen des Metallbalges 33 selbst führen aufgrund der kleinen axialen Federkonstante des Metallbalges nur zu vernachlässigbar ge­ ringen Kraftänderungen an der Ventilnadel 9 in axialer Rich­ tung. Der Metallbalg kann darüber hinaus aufgrund seiner me­ chanischen Federwirkung in axialer Richtung auch die Düsenfe­ der 25 teilweise oder vollständig ersetzen.
Die äußere Montagehülse 27 ist gemäß Fig. 1a nun so gestal­ tet, dass sie zusammen mit der inneren Montagehülse 31 eine enge und möglichst lange Spielpassung bildet. Dabei beträgt das Spiel nur wenige µm. Durch die Drosselwirkung dieser lan­ gen zylindrischen Passung werden schnelle Druckänderungen in der Kraftstoffkammer 35 vom Metallbalg 33 ferngehalten, wäh­ rend statische Drücke ungehindert auf die Balgwand wirken können. Zudem werden die Druckwellen im Bereich des Quer­ schnittssprunges der ersten Drosselstelle 37 an dem sich quer zur Axialrichtung erstreckenden Kammerwandabschnitt bzw. der Hülsenstirnfläche reflektiert, so dass sich überhaupt nur eine Druckwelle mit stark reduzierter Druckamplitude in den durch die erste Drosselstelle 37 gebildeten ringförmigen Spalt hinein fortsetzt.
Bei einem Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel ist in Fig. 2 im Unterschied zum Ventil 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich eine Abwand­ lung im Bereich der ersten Drosselstelle 37 dahingehend vor­ genommen, dass der freie Innendurchmesser des Hülsenkragens 44 der äußeren Montagehülse 27 bei gleichen Drosselspaltmaßen zugunsten des Außendurchmessers der inneren Montagehülse 31 verkleinert ist. Wie im Ventil gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel ist der Drosselspalt zwischen innerer und äußerer Montagehülse 27, 31 so klein und lang gewählt, dass ein aus­ reichender Drosseleffekt realisiert ist. Die beim Öffnen und Schließen des Ventils 1 in der Kraftstoffkammer 35 ausge­ lösten Druckwellen können infolge des geringen Abstandes zwi­ schen der inneren und der äußeren Montagehülse 27, 31 nicht bzw. nur geringfügig auf den Metallbalg 33 einwirken.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß dem dritten in Fig. 3a, b gezeigten Ausführungsbeispiel weist anstelle der ersten Drosselstelle gemäß den ersten beiden Ausführungsbeispielen alternativ eine zweite Drosselstelle 39 im Bereich der oberen Ventilnadelführung bzw. der oberen Führungshülse 13 auf. Da die Kraftstoffzuleitung 17 unterhalb der oberen Ventilnadel­ führung 13 in den Raum zwischen der Ventilnadel 9 und dem Ventilkörper 5 bzw.. die Kraftstoffkammer 35 mündet, muss der in diese einzuspritzende Kraftstoff die obere Ventilnadel­ führung 13 nicht passieren. Deshalb kann die obere Ventilna­ delführung selbst als enge, lange zylindrische Spielpassung der Ventilnadel 9 in der oberen Führungshülse 13 ausgebildet werden, wie im Schnitt B-B in Fig. 3b dargestellt ist. Dabei ist die Ventilnadel 9 im Unterschied zur unteren Ventilnadel­ führung (Schnitt A-A) nicht als Vierkant ausgebildet, sondern zylinderförmig (Schnitt B-B). An dieser zweiten Drosselstelle 39 werden die bei Öffnungs- und Schließvorgängen ausgelösten Druckwellen reflektiert und ein dynamischer Volumenaustausch in Richtung auf den Metallbalg 33 wird stark gedrosselt. Durch die Integration der Drosselstelle 39 in die Ventilna­ delführung können auch Mehrfachpassungen vermieden werden. Die Drosselwirkung der oberen Ventilnadelführung 13 trennt die Kraftstoffkammer 35 in zwei Teilvolumina, nämlich einem ersten und einem zweiten Kammerteilvolumen 41, 43. Obwohl im unteren ersten Teilvolumen 41 der Kraftstoffkammer 35 durch das Öffnen und Schließen der Einspritzdüse dynamische Druck­ änderungen mit großer Amplitude erzeugt werden, können diese durch die dynamische Dichtwirkung der zweiten Drosselstelle 39 stark abgeschwächt in das obere zweite Teilvolumen 43 der Kraftstoffkammer 35 wirken, in welchem sich die Metallbalg- Nadeldurchführung befindet. Damit ist der Metallbalg 33 ge­ genüber dynamischen Druckänderungen geschützt.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffein­ spritzventils (nicht gezeigt) sind die in den Fig. 1 bzw. 2 und 3 gezeigten Drosselstellen 37, 39 gemeinsam in einem Ventil realisiert. Die erste Drosselstelle 37 ist durch die innere und die äußere Montagehülse 27, 31 gebildet und die zweite Drosselstelle 39 ist durch die obere Führungshülse 13 bzw. die obere Ventilnadelführung gebildet.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde als elasti­ sches Durchführungselement ein Faltenbalg in Form eines Me­ tallbalges beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art von elastischem Durchführungselement beschränkt, sondern kann auch bei anderen Arten von elastischen Durch­ führungselementen wie z. B. einer Membran oder einer elasti­ schen Kunststoff- oder Gummihülse eingesetzt werden. Die Membran ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Die Membran und die Hülse sind entsprechend dem beschriebenen Metallbalg mit der inneren und äußeren Montagehülse 27, 31 verklebt oder verschweißt.
Allgemein kann durch die Wahl des Durchmessers der Spielpas­ sung der Ventilnadel 9 im Vergleich zum hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs 33 der Druck im zweiten Kammer­ teilvolumen 43 eingestellt werden. Durch Einstellung des Durchmessers der Spielpassung größer (bzw. kleiner) als dem hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs 33 wird er­ reicht, dass der Druck im zweiten Kammerteilvolumen 43 beim Öffnen des Einspritzventils absinkt (bzw. ansteigt). Beson­ ders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Spielpas­ sung dem hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs 33 entspricht, weil so der Druck im zweiten Kammerteilvolumen 43 beim Öffnen des Einspritzventils im wesentlichen konstant bleibt; der Metallbalg 33 ist dann in allen Betriebszuständen nur einer Konstantdruckbelastung ausgesetzt.

Claims (10)

1. Fluiddosiervorrichtung für ein unter Druck stehendes Fluid mit einer in einem Gehäuse (3) befindlichen Kammer (35), der durch eine Fluidzuleitung (17, 21) das druckbeaufschlagte Fluid zugeführt wird, und mit einer durch die Kammer (35) ge­ führten Ventilnadel (9), deren erster Endabschnitt außerhalb der Kammer mit einem Hub beaufschlagbar ist und deren zweiter Endabschnitt mit einem am Gehäuse (3) vorgesehenen Ventilsitz (16) ein mit der Kammer (35) in Verbindung stehendes Ventil bildet, wobei ein elastisches Durchführungselement (33) für den ersten Endabschnitt der Ventilnadel (9) von der Kammer (35) nach außen vorgesehen ist, das die Kammer in diesem Be­ reich dicht verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass umfangsmäßig zwischen der Ventilnadel (9) und der Kam­ merrinnenwand zumindest eine Drosselstelle (37, 39) im Kam­ merabschnitt zwischen dem Durchführungselement (33) und der Einmündung (19) der Fluidzuleitung (17) in die Kammer (35) vorgesehen ist.
2. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Durchführungselement ein Faltenbalg, insbesondere ein Metallbalg (33) vorgesehen ist.
3. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallbalg (33) eine Wandstärke von 25 bis 500 µm aufweist.
4. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführungselement (33) an einer Montagehülse (31) befestigt ist, insbesondere durch eine Schweißverbindung.
5. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Montagehülse (31) die Drosselstelle (37) in der Kammer (35) gebildet ist.
6. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Ventilnadelführung (13) vorgesehen ist, und dass durch die obere Ventilnadelführung die Drosselstelle (39) in der Kammer (35) gebildet ist.
7. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Drosselstelle (37, 39) der freie Quer­ schnitt zwischen der Ventilnadel (9) und der Kammerinnenwand sprunghaft geändert ist.
8. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt im Bereich der Drosselstelle (37, 39) wenige µm breit ist.
9. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid Kraftstoff verwendet wird, und dass der Kraftstoffdruck im Bereich zwischen 1 bis 500 bar liegt.
10. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser einer Spielpassung der Ventilnadel (9) einem hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs (33) entspricht.
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