DE10105031A1

DE10105031A1 - Vorrichtung zur Dämpfung von Druckpulsationen in Hochdruckeinspritzsystemen

Info

Publication number: DE10105031A1
Application number: DE10105031A
Authority: DE
Inventors: Walter Egler; Peter Boehland; Sebastian Kanne
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-14
Also published as: US20030159678A1; WO2002063162A2; EP1360409B1; DE50208410D1; WO2002063162A3; JP2004518072A; EP1360409A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Pumpe (2), die einen Hochdrucksammelraum (3) mit einem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt. Von diesem führt eine Hochdruckzuleitung zu einem Injektor (5), in welchem ein Zumessventil (7) enthalten ist, das eine Einspritzdüse (24) mit Kraftstoff beaufschlagt. Dem Zumessventil (7) ist eine Dämpferdrossel (26) zugeordnet, welche mit einem Teil des Hochdruckbereiches verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet

Als Alternativlösung zu heute üblichen hubgesteuerten Hochdruckeinspritzsystemen wer den druckgesteuerte Einspritzsysteme mit Hochdruckspeicher (Common Rail) entwickelt. Diese Systeme enthalten ein Zumessventil, mit dem die Düse von der Hochdruckleitung getrennt und mit der Niederdruckseite des Kraftstoffeinspritzsystems verbunden wird und umgekehrt. Durch Umschaltung des Zumessventiles entsteht in der Hochdruckzuleitung eine Druckwelle, die eine Druckerhöhung herbeiführt, welche zu einer Druckerhöhung an der Düse von z. B. 1350 Hochdruckspeicherraumdruck bis über 1800 bar Einspritzdüsen druck reicht.

Stand der Technik

Mit druckgesteuerten Systemen zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen wer den bei ca. 1350 bar Hochdruckspeicherraumdruck an den in die einzelnen Brennräume der Verbrennungskraftmaschine hineinragenden Einspritzdüsen Einspritzdrücke von 1800 bar und mehr erzielt. Bei relativ mäßiger Druckbelastung der Pumpe des Kraftstoffeinspritzsy stemes werden an den Düsen Höchstdrücke realisiert.

Ein druckgesteuertes Speichereinspritzsystem besteht im wesentlichen aus einer Hoch druckpumpe, einem Hochdruckspeicher (Common Rail) sowie eine Hochdruckzuleitung pro Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Die Hochdruckzuleitung verbindet den Hochdruckspeicher (Common Rail) mit einer Düsenhalterkombination. Die Zumessung des in die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffvolu mens erfolgt mittels eines 3/2-Steuerteils, d. h. des Zumessventils. Dieses kann zwischen der Hochdruckleitung und der Düsenhalterkombination angeordnet und mit dieser ver schraubt werden oder in die Düsenhalterkombination integriert werden.

In der Ausgangsstellung trennt das Zumessventil die Einspritzdüse von der Hochdrucklei tung ab und verbindet sie mit der Niederdruckseite des Kraftstoffeinspritzsystemes. Die Einspritzung erfolgt dadurch, daß das als Zumessventil fungierende 3/2-Steuerventil beim Umschalten die Einspritzdüse und die Hochdruckleitung miteinander verbindet und gleich zeitig den Rücklauf zur Niederdruckseite des Kraftstoffeinspritzsystemes abtrennt. Die Druckerhöhung von z. B. 1350 bar Druck im Hochdrucksammelraum auf Einspritzdrücke von ca. 1800 bar wird erreicht, indem die Hochdruckzuleitung der Einspritzdüse, bzw. des die Düsennadel umgebenden Düsenraumes von ausreichender Länge ist. Die Schwingung in der Hochdruckzuleitung ist durch die Reibung zwischen Rohrleitungswandung und Fluid nur schwach gedämpft. Ferner ist als Nachteil zu werten, daß anhaltend hohe Druck amplituden in der Hochdruckleitung und im nicht druckentlasteten Bereich des Zumess ventiles sich ungünstig auf die Dauerfestigkeit dieser Komponenten des Kraftstoffein spritzsystems auswirken können.

Darstellung der Erfindung

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lassen sich durch die Anordnung von Dämpferdrosseln und Dämpfungsventilen auf der Hochdruckseite eines Kraftstoffeinspritz systemes auftretende Druckschwingungen sehr schnell dämpfen, bevor zu hohe Druckam plituden in den Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems auftreten. Auf Grund der geringen Reibung zwischen der Wandung der Leitungssysteme und dem unter hohen Druck stehenden Kraftstoff entstehende Druckschwingungen werden schnellstmöglich gedämpft, da in diesen Systemen die dort herrschende Reibung zur Dämpfung nicht ausreichend ist. Die Drosselquerschnitte, Längen und Durchmesser der in dem erfindungsgemäß konfigu rierten Speichereinspritzsystem eingesetzten Dämpfungselemente sind so bemessen, daß die Drucküberhöhung für die Einspritzung weitestgehend beibehalten bleibt, die sich nach dem Schließen des Zumessventiles (wie etwa eines 3/2-Steuerventiles) im Injektor einstellt.

Die Rückführleitungen vom Zumessventil können entweder mit dem Hochdruckspeicher verbunden sein oder in einem vom Zumessventil entfernten Bereich der Hochdruckleitung in diese einmünden. Diese Rückführung kann permanent wirksam sein oder über ein zu sätzliches Ventil so geschaltet werden, daß sie während der Einspritzphase still gelegt ist. So ist sichergestellt, daß sich der erzeugte Einspritzdruck nicht in unerwünschter Weise durch die Dämpfungsleitung abbaut. Bei den während der Einspritzung herrschenden ho hen Drücken kommt es nach dem Schließen des Zumessventiles zu einer Drucküberhöhung im Einspritzsystem und Druckschwingungen; durch das Vorsehen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungselementes in Gestalt eines Drosselelementes im Hochdruckbe reich kann dieser zu vorschnellen Alterung des Materials der Komponenten des Kraftstof feinspritzsystemes beitragende Effekt ausgeschlossen werden.

Herrscht am Zumessventil höherer Druck als im Hochdrucksammelraum (Common Rail), fließt über die Drosselelemente Kraftstoff in die Rückführung. Ist der Druck am Zumess ventil geringer als derjenige im Hochdrucksammelraum (Common Rail), so stellt sich ein Druckausgleich am Zumessventil ein, so daß das erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraft stoffeinspritzsystem eine Tendenz zur Druckausgeglichenheit aufweist.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Gedankens lassen sich die Druckunterschiede in den Hochdruckleitungen zu den einzelnen Injektoren eines Kraftstoffeinspritzsystemes dahingehend ausnutzen, indem die zu den Injektoren führenden Hochdruckleitungen paar weise mittels Dämpfungsleitungen miteinander verbunden werden. Die Dämpfungsleitun gen, die die Hochdruckzuleitungen miteinander verbinden, lassen sich am Anfang und En de jeweils mit Dämpfungselementen in gestalt von Dämpfungsdrosseln versehen. Die Dämpfungsleitungen lassen sich unabhängig von der Injektorbauform mit deren Hoch druckzuleitungen verbinden, sodass der Injektor im wesentlichen unverändert bleiben kann und an diesem keine Modifikationen vorzunehmen sind.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Komponenten eines druckgesteuerten Einspritzsystemes zur Einspritzung von Kraftstoff mit Schwingungsdämpfern,

Fig. 2, 3, einen Injektorkörper mit Dämpfungsfunktion in verschiedenen Schnittdarstel lungen samt zweier Querschnittsverläufe A-A und B-B,

Fig. 4a-d Hub- und Druckverläufe im druckgesteuerten Einspritzsystem mit Schwin gung/Pulsationsdämpfern,

Fig. 5a-d die Gegenüberstellung von Hub-/und Druckverläufen in einem druckgesteuer ten Kraftstoffeinspritzsystem mit und ohne Schwingungsdämpfern,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante von Dämpfungsumleitungen in Hochdruck leitungen miteinander verbindenden Anordnungen und

Fig. 7 eine Gegenüberstellung von Dämpfungsverhalten gemäß der erfindungsgemä ßen Lösungsvarianten.

Ausführungsvarianten

Fig. 1 zeigt in schematischer Ansicht die wesentlichen Komponenten eines druckgesteu erten ersten Einspritzsystemes zur Einspritzung von unter hohen Druck stehenden Kraft stoff in Brennräume von Verbrennungskraftmaschinen.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 geht ein erfindungsgemäß konfiguriertes Kraftstoffein spritzsystem 1 hervor, welches eine Pumpe 2 enthält, die den Kraftstoff auf ein Druckni veau von z. B. 1350 bar verdichtet. Der solcherart verdichtete Kraftstoff wird in einen Hochdrucksammelraum 3 (Common Rail) gepumpt, in welchem dieser hohe Druck konti nuierlich ansteht. Vom Hochdrucksammelraum 3 aus erstreckt sich eine Hochdruckleitung 4 zu einem Injektorkopf 5, an welchem eine Einspritzdüse 24 ausgebildet ist.

Im oberen Teil des Injektors 5 befindet sich ein Magnetventil 6, welches als Betätigungsor gan für ein Zumessventil 7 fungiert, welches beispielsweise als ein 3/2-Wegeventil ausge bildet sein kann. Mittels des Zumessventiles 7 wird ein Ventilkörper innerhalb des Gehäuses des Injektors 5 im wesentlichen in vertikale Richtung verschoben, so daß eine sich zu einem Düsenraum 22 erstreckende Hochdruckleitung 17 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt werden kann.

Die vom Hochdrucksammelraum 3 aus sich erstreckende Hochdruckzuleitung 4 mündet im Bereich eines Hochdruckanschlusses 8 in das Gehäuse des Injektors 5.

Vom Zumessventil 7 innerhalb des Gehäuses des Injektors 5 erstreckt sich eine Rückführ leitung 10, in welcher gemäß der Ausführungsvarianten nach Fig. 1 ein Dämpfungsventil 11 aufgenommen ist. Das Dämpfungsventil 11 umfasst neben einem über ein Druckstück 13 beaufschlagten als Rückschlagventil dienendem Kugelelement 12 ein Federelement 14, über welches der Schließdruck eines Abzweiges 9 eingestellt werden kann, der einerseits durch den Kugelkörper 12 verschließbar ist und andererseits in die Hochdruckzuleitung 4, die sich zum Gehäuse des Injektors 5 erstreckt, einmündet.

Im Bereich der Rückführleitung 10, die sich vom Dämpfungsventil 11 zum Hochdruck sammelraum aus erstreckt, ist eine Dämpferdrossel 15 vorgesehen, deren Drosselquer schnitt so bemessen ist, dass durch diesen der während der Hochdruckeinspritzphase anste hende hohe Druck am Zumessventil 7, d. h. im Düsenraum 22 des Injektors 5 nicht beein trächtigt wird. Die Dämpferdrossel 15, aufgenommen in der Rückführleitung 10 zum Sammelraum 3 (Common Rail) bewirkt, das bei hohen Drücken im Hochdrucksammel raum und kleinen Einspritzmengen an der Einspritzdüse 24 eine zu hohe Drucküberhöhung am Zumessventil 7 nach dem Schließen vermindert wird. Durch den sich einstellenden Abfluss von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff durch die Dämpferdrossel 15 entwe der in den Hochdrucksammelraum 3 oder über ein Anschlußstück in die Hochdruckleitung 4 lässt sich die sich einstellende Drucküberhöhung signifikant reduzieren, so daß die Mate rialbeanspruchung der verwendeten Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystemes 1 die zulässigen Grenzen nicht überschreitet und damit die Lebensdauer gewährleistet ist.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass sich vom Zumessventil 7 (3/2-Steuerventil) im Gehäuse des Injektors 5 die Hochdruckzuleitung 17 zum Düsenraum 22 erstreckt. Das Fe derelement 20 ist in einem Hohlraum 19 im Gehäuse des Injektors 5 aufgenommen. Inner halb des Gehäuses 19 erstreckt eine Düsennadel. Die Düsennadel 23 ist im Bereich einer Abstufung vom Düsenraum 22 umschlossen; vom Düsenraum 22 aus erstreckt sich die Düsennadel mit einem verjüngten Durchmesser bis zur Einspritzdüsenspitze 24. Die Dü sennadelspitze ist an der Düsenspitze 24 in einen Sitz 25 gefahren, welcher je nach Ein spritzzyklus durch vertikales Verfahren der Düsennadel 23 geöffnet oder verschlossen wird.

Die in der Rückführleitung 10 vom Zumessventil 7 in den Hochdrucksammelraum 3 oder in die Hochdruckleitung 4 enthaltene Dämpferdrossel 15 kann permanent aktiviert sein; ferner ist es auch möglich, mittels des Dämpferventiles 11 das Rückströmen von Kraftstoff über die Rückführleitung 10 in den Hochdrucksammelraum 3 über ein zusätzliches Ventil über das Dämpfungsventil 11 so zu schalten, daß während der Einspritzphase kein Druck abbau über das Dämpfungsventil 11 erfolgen kann. Nach abgeschlossener Einspritzung lässt sich das Dämpfungsventil 11 nach Ende der Kraftstoffeinspritzung wieder öffnen, so daß ein kontrollierter Druckabbau durch das Drosselelement 15 in der Rückführleitung 10 zum Hochdrucksammelraum 3 oder der Hochdruckleitung 4 stattfinden kann. In dieser Phasenlage ist dies durchaus möglich, da am Zumessventil Drücke in der Größenordnung von 1800 bar, verglichen mit einem im Speicherraum kontinuierlich anstehenden Druck vom 1350 bar herrschen.

Aus den Darstellungen gemäß den Fig. 2, 3 geht ein Injektorkörper eines erfindungs gemäß konfigurierten Kraftstoffeinspritzsystemes in verschiedenen Ansichten näher her vor, bei dem die Dämpfungsfunktion um Gegensatz zu Fig. 1 im Injektor integriert ist.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt einen ersten Längsschnitt durch einen Injektor S. bei welchem sich im Hochdruckanschluß 8 eine Hochdruckzuleitung 4 befindet, von der aus eine Dämpfungsdrossel 26 in den Ventilraum am Zumessventil 7 mündet. Das Zumess ventil 7 ist über die Bohrungen 29 und 33 (vergl. Fig. 3) mit der Hochdruckleitung 4 ver bunden. Die Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Steuerkörpers des Zumessventiles 7 wird in der Konfiguration des Injektors gemäß Fig. 2 über ein Magnetventil 6 erzeugt. Anstelle des hier dargestellten Magnetventiles 6 ließen sich auch ein Piezoaktor oder eine andere Betätigungseinheit, die kurze Ansprechzeiten realisiert, einsetzen. Vom Zumess ventil 7 aus erstreckt sich die Hochdruckzuleitung 17 zum Düsenraum 22, welcher die Dü sennadel 23 ringförmig umgibt. Am Ende der Düsennadel 23, welche in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine hineinragt, befindet sich die Einspritzdüse 24. Im Ge häuseinneren 16 des Injektors 5 ist ein Hohlraum 19 ausgebildet, der ein Druckfederele ment 20 aufnimmt. Gemäß der Konfiguration des Gehäuses 16 des Injektors 5 gemäß Fig. 2 befindet sich zwischen Gehäuse 16 und der Düsennadel 23 ein scheibenförmiges Tren nelement in Gestalt eines Ringes 32, in welchem eine Verbindungsnut 31 ausgebildet ist. Die Verbindungsnut 31 dient zur Verbindung der Bohrungen 29 und 33.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 3 geht ein Injektor in einer im Vergleich zur Fig. 2 leicht gedrehten Querschnittslage hervor.

Aus dieser Darstellung geht die Verbindungsbohrung 33 näher hervor. Die Dämpfungs drossel 26 dient zur Bedämpfung der Druckschwingungen in der Zuleitung. Diese bilden sich durch das schnelle Öffnen des Ventiles zwischen Hochdrucksammelraum 3 und dem Zumessventil 7 aus. Der Druck vor dem Eintritt in die Bohrung 29 ist höher oder niedriger als im Zumessventil 7; durch die Dämpfungsdrossel 26 findet ein Druckausgleich statt, welcher die Schwingungen gezielt dämpft. Die Dämpfungsdrossel 26 muss so ausgelegt werden, dass die Drucküberhöhung nicht zu stark gedämpft wird, aber eine ausreichende Dämpfung nach dem Ende der Einspritzphase erreicht wird.

Diese Variante, bei der der Kraftstoff dem Zumessventil 7 nicht direkt von der Hoch druckleitung 4 zugeführt, sondern über die Bohrungen 29 und 30 umgeleitet wird, bietet zweierlei Vorteile:
Die für den Verlauf des Einspritzdruckes relevante Länge des Kraftstoffweges vom Hoch drucksammelraum 3 bis zum Zumesspunkt setzt sich aus der Leitungslänge und der Längen der beiden Bohrungen 29 und 33 zusammen. Die Leitung kann kürzer ausgeführt werden als dies ohne die beiden Bohrungen 29 und 33 wirklich wäre. Darüberhinaus ist die Dämp fungsfunktion wie beschrieben mit Hilfe der Dämpfungsdrossel 26 in den Injektor unmit telbar integrierbar.

Aus den Fig. 4a bis 4b gehen die Hub- und Druckverläufe eines druckgesteuerten Ein spritzsystemes mit Schwingungs- und Pulsationsdämpfer wie unter Fig. 1 beschrieben, näher hervor.

Fig. 4a zeigt den sich einstellenden Steuerkolbenhubweg 34 und Dämpferhub 35, aufge tragen über der Zeitachse. Nach dem Loslaufen des Steuerkolbenhubweg 34 geht der Dämpferhub 35 auf Null-Niveau zurück. Aus dem darunterliegenden Diagramm gemäß Fig. 5b geht der Verlauf des Druckes 36 vor dem Zumessventil 7 sowie der Druckverlauf hinter dem Zumessventil 7 gemäß des Kurvenzuges mit Positionszeichen 37 bezeichnet, näher hervor. Ausgelöst durch die Bewegung des Steuerkolbens gemäß Kurvenzug 34 aus Diagramm 4a kommt es zu einem stark ausgeprägten Druckanstieg gemäß des Kurvenzu ges 36 bei der Ansteuerung des Zumessventils 7. Schließt das Zumessventil 17 hingegen wieder, so erfolgt gemäß des Kurvenzuges 37 ein starker Druckabfall bis auf Null-Niveau und der Dämpfer hebt sich gemäß 35 wieder. Im Leitungssystem bleibt eine gedämpfte Druckschwingung gemäß des weiteren Verlaufes des Kurvenzuges 36 gemäß Fig. 4b be stehen. Gemäß des Kurvenzuges 38 aus der Darstellung nach Fig. 4c steigt der Druck im Düsenraum analog zum Druckverlauf vor dem Zumessventil 7 gemäß des Kurvenzuges 36 in Fig. 4b kontinuierlich an. Das Druckmaximum liegt gemäß des Kurvenzuges 38 jen seits von 1600 bar Düsendruck.

Mit Bezugszeichen 40 ist gemäß Fig. 4d die sich einstellende Einspritzrate von Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine bezeichnet. Während des trapezför mig verlaufenden Nadelhubes der Düsennadel 23 im Gehäuse 16 des Injektors 5, d. h. wäh rend der Vertikalbewegung der Düsennadel 23, wird die gemäß des Kurvenzuges 40 ver laufende Einspritzrate in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine abgesetzt. Die Düsennadel 23 gibt den Düsensitz 25 der Einspritzdüse 24 demnach genau dann frei, wenn gemäß des Kurvenzuges 38 der Druck im Düsenraum 22 im Injektorgehäuse 16 des Injektors 5 den Düsenöffnungsdruck übersteigt. Die Dämpfungsfunktion ist demnach, wie erwünscht und aus dem Steuerkolbenhubweg 34 gemäß Fig. 4a ersichtlich, während der Einspritzung unterbunden.

Aus den Hub- bzw. Druckverläufen gemäß der Fig. 5a bis 5d gehen sich einstellenden Druckverläufe im druckgesteuerten Einspritzsystem mit und ohne Schwingungsdämpfern näher hervor. Der Verlauf der Steuerkolbenhubbewegung 34 gemäß Fig. 5a entspricht im wesentlichen dem Verlauf gemäß des Kurvenzuges in Fig. 4a, in Fig. 5b sind die sich nach dem Schließen des Zumessventiles 7 mit Bezugszeichen 41 und 42 gekennzeichne ten Pulsationen im Leitungssystem des Kraftstoffeinspritzsystemes 1 dargestellt. Mit Be zugszeichen 41 ist die durch die schwache Reibung nahezu ungedämpfte Schwingung ge kennzeichnet, die sich Leitungssystemen eines Kraftstoffeinspritzsystemes ohne Dämp fungsdrossel und ohne Dämpfungsventil einstellt. Mit Bezugszeichen 42 ist dem gegenüber der Verlauf der Druckschwingung bezeichnet, die nach zwei stärkeren Überschwingungen nach Schließen des Zumessventiles 7 gemäß des Kurvenzuges 34 eine nahezu geglättete und linear verlaufende Kurve annimmt. Die sich einstellenden Materialbelastungen in ei nem Leitungssystem, welches einer Druckpulsation gemäß des Kurvenzuges 42 erfährt, unterscheiden sich signifikant von den mit den Druckpulsationen gemäß des Kurvenzuges 41 einhergehenden Materialbeanspruchung. Die Lebensdauer eines Einspritzsystemes hängt ganz erheblich von den auftretenden Spitzendrücken ab, die bei ungedämpften Schwingungen nahezu das während der Einspritzphase an der Einspritzdüse herrschende Druckniveau im Leitungssystem erreichen können. Hierfür ist jedoch das Leitungssystem eines druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzsystems nicht dauerhaft ausgelegt. Ausserdem muss für eine genaue Zumessung des Kraftstoffes die Durckschwingung aus der vorherigen Einspritzung abgeklungen sein.

Aus den Graphen gemäß Fig. 5c ist analog zu Fig. 4c mit Bezugszeichen 38 der im Düsenraum herrschende Druckverlauf bezeichnet, wohingegen mit den Bezugszeichen 43 bzw. 44 die Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeiten der Düsennadel 23 in vertikale Richtung im Injektorgehäuse 16 bezeichnet sind.

Fig. 5d stellt die sich bei der Nadelhubbewegung 39 einstellende Einspritzrate 40 dar.

Aus Fig. 6 geht in schematischer Darstellung eine alternative Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungssystems für Kraftstoffeinspritzsysteme her vor. Vom Hochdrucksammelraum 3 (Common Rail) ausgehend, erstrecken sich die Hoch druckzuleitungen 4 zu den einzelnen Injektoren 5, deren Enden auf der Düsenseite 24 in die Brennräume von Verbrennungskraftmaschinen hineinragen. Gemäß der Darstellung aus Fig. 7 sind jeweils paarweise die Hochdruckleitungen 4 zu zwei Injektoren 5 über eine Dämpfungsleitung 10 miteinander verbunden. Jeweils am Anfang und am Ende der Dämp fungsleitung 10 befinden sich in den Strömungsquerschnitt der Dämpfungsleitung 10 ein gelassene Drosselelemente 15; zur Aufnahme der Dämpfungsleitung 10 zwischen zwei Hochdruckzuleitungen 4 sind diese lediglich dahingehend zu modifizieren, daß Anschluß stücke (T-Stücke) zum Einsetzten der Dämpfungsleitung 10 gemäß Fig. 6 vorgesehen sind. Die Injektoren 5 gemäß der Kraftstoffeinspritzkonfiguration aus Fig. 6 können un verändert bleiben; lediglich die Zuleitungen vom Hochdrucksammelraum 3 zu den Hoch druckanschlüssen 8 der Injektoren 5 sind zu modifizieren, die Injektoren 5 selbst nicht. Der wesentliche Vorteil dabei ist, das die Dämpfungsleitungen 10 gemäß Fig. 6 bei allen Hochdrucksammelraumspeichereinspritzsystemen eingesetzt werden können und unabhän gig vom Injektor sind. Sobald einer der Injektoren 5 einspritzt, erzeugt er eine Druckschwingung in der jeweiligen Hochdruckleitung 4. Damit kommt es zur Ausbildung eines Druckgradienten zwischen den beiden über die Dämpfungsleitung 10 miteinander verbun denen Hochdruckleitungen 4 der jeweiligen Injektoren 4 und folglich zu einer ausgleichen den Strömung über die Drosselelemente 15' in den Dämpfungsleitungen. Durch diesen hydraulischen "Kurzschluss" wird Schwingungsenergie an den jeweiligen Drosselelemen ten 15' abgebaut und die Schwingung wirksam gedämpft.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 7 gehen die sich einstellenden Hub- bzw. Druckverläufe gemäß der Ausführungsvarianten des Kraftstoffeinspritzsystems gemäß den Fig. 2 und 3 sowie der Fig. 6 näher hervor. Die ohne Hochkomma gekennzeichneten Bezugszeichen beziehen sich auf die Druck- bzw. Hubverläufe eines Kraftstoffeinspritzsystemes gemäß der Fig. 2 und 3, wohin gegen die mit Hochkomma bezeichneten identisch gewählt, sich auf die Hub- bzw. Druckverläufe einer Konfiguration gemäß der Darstellung aus Fig. 6 beziehen.

Die Steuerkolbenhubverläufe 34 bzw. 34' sind nahezu identisch, wohingegen sich die mit Bezugszeichen 42 bzw. 42' bezeichneten Pulsationsverläufe hinsichtlich des Abklingens der Schwingung voneinander unterscheiden. Im mit Bezugszeichen 42' bezeichneten Druckverlauf in den Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystemes klingen die Schwin gungen, bedingt durch den Kurzschluss zweier Hochdruckleitungen 4 eines Injektorpaares 5 zueinander rascher ab. Nach einer Zeit von bis zu 10 Millisekunden hat die Schwingung im System eine unkritische Amplitude erreicht, so daß vom eingeschwungenen Zustand gesprochen werden kann. Mit Bezugszeichen 37 bzw. 37' sind die sich einstellenden Druckverläufe nach Schließen des Zumessventiles 7 in den Konfigurationen gemäß Fig. 7 sowie Fig. 1 bezeichnet. Unmittelbar nach Ende der Ansteuerung des Ventilkörpers des Zumessventiles 7 tritt aufgrund der trägen Dämpferwirkung noch ein Maximum der Druckpulsation im Leitungssystem auf.

Die sich am Düsenraum einstellenden Druckverläufe 38 und 38' sind nahezu identisch, wobei mit den Bezugszeichen 43 bzw. 43' das Schließen bzw. Öffnen der Einspritzdüse an der Düsensspitze 24 bezeichnet ist.

Auch die Einspritzraten 40 bzw. 40' der beiden Ausführungsvarianten des erfindungsge mäß konfigurierten Einspritzsystemes sind nahezu identisch, wobei die Nadelhubwege 39 bzw. 39' leicht zueinander versetzt sind.

Bezugszeichenliste

1

Kraftstoffeinspritzsystem

2

Pumpe

3

Hochdrucksammelraum (Common Rail)

4

Hochdruckzuleitung

5

Injektor

6

Magnetventil

7

Zumessventil

8

Hochdruckanschluss

9

Abzweig

10

Rückführleitung

11

Dämpfungsventil

12

Kugel

13

Druckstück

14

Federelement

15

Dämpferdrossel

16

Gehäuse

17

Düsenzuleitung

18

Bohrung

19

Hohlraum

20

Federelement

21

Düsenleitung

22

Düsenraum

23

Düsennadel

24

Einspritzdüse

25

Düsensitz

26

Drossel

27

Zentralbohrung

28

Bohrung

1

29

Bohrung

2

30

Leckölbohrung

31

Verbindungsnut

32

Ringelement

33

Bohrung

3

34

,

34

' Steuerkolbenhubweg

35

Dämpferhub

36

Druck vor

7

37

,

37

' Druck nach

7

38

,

38

' Druckdüsenraum

39

,

39

' Nadelhubweg

40

,

40

' Einspritzvolumen

41

Druckverlauf ohne Dämpfung

42

,

42

' Druckverlauf mit Dämpfung

43

,

43

' Weg Düsennadel

44

Weg Düsennadel

Claims

1. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Verbren nungskraftmaschine mit einer Pumpe (2), die einen Hochdrucksammelraum (3) mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt, von welchem eine Hochdruck leitung (4) zu einem Injektor (5) führt, in der ein Ventil zur Kraftstoffzumessung enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ventil ein Dämpferdrosselele ment (26) enthalten ist, welches über eine Rückführleitung (10) oder direkt in einen anderen Teil des Hochdruckbereiches (4) mündet.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (10) in den Hochdrucksammelraum (3) mündet.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (10) in die Hochdruckzuleitung (4) zum Injektor (5) mündet.

4. Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rückführung (10) eine Dämpferdrossel (15) und ein Dämpfungs ventil (11) enthält.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsventil (11) vom düsenseitigen Druck nach dem Zumessventil (7) geschlossen werden kann.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsdros sel (26) am Zumessventil (7) in die Hochdruckzuleitung (4) mündet.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang und Ende der Dämpfungsleitung (10) der Hochdruckleitungen (4) Drosselelemente (15') auf genommen sind.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsele mente (15, 15') im Hochdruckteil des Kraftstoffeinspritzsystems (1) aufgenommen sind.