DE10132249A1 - Fuel injector with force-balanced control valve - Google Patents
Fuel injector with force-balanced control valveInfo
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Abstract
Description
Bei direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen werden heute Speichereinspritzsysteme eingesetzt, über die Kraftstoffinjektoren mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt werden. Die Betätigung von Steuerkomponenten des Kraftstoffinjektors erfolgt z. B. mittels Piezoaktoren, die die relativ hohen erforderlichen Stellkräfte aufbringen. Werden zur Betätigung von Steuerkomponenten von Kraftstoffinjektoren hingegen Magnetventile eingesetzt, ist dem Umstand Rechnung zu tragen, dass diese erheblich geringere Stellkräfte erzeugen. With direct injection internal combustion engines today Accumulator injection systems are used via the fuel injectors under high pressure Fuel are supplied. The actuation of control components of the fuel injector z. B. by means of piezo actuators which apply the relatively high actuating forces required. In contrast, are used to actuate control components of fuel injectors Solenoid valves used, the fact that this is significant generate lower actuating forces.
Stand der TechnikState of the art
DE 197 44 518 A1 bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen. Dieses Kraftstoffeinspritzventil umfasst ein in einem Ventilkörper angeordnetes verschiebbares Ventilglied, das an seinem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende eine konische Ventildichtfläche aufweist. Mit der konischen Ventildichtfläche wirkt es mit einer konischen Ventilsitzfläche am Ventilkörper zusammen, wobei die konische Ventildichtfläche am Ventilglied eine eine Dichtkante bildende Ringkante aufweist sowie mit wenigstens einer Einspritzöffnung in den Brennraum der Brennkraftmaschine in dem sich bei geschlossenem Einspritzventil stromabwärts an die Dichtkante anschließenden Bereich der Ventilsitzfläche. Das Ventilglied weist eine Führungsbohrung auf, mit der es gleitverschiebbar auf einem Zapfen eines ortsfest im Ventilkörper eingelassenen Einsatzkörpers geführt ist. Im Ventilkörper ist ein an die Ventilsitzfläche mündender Hochdruckraum gebildet, der ständig über eine Hochdruckleitung mit einem mit Kraftstoff hohen Druckes gefüllten Hochdruckspeicherraum verbunden ist. DE 197 44 518 A1 relates to a fuel injection valve for internal combustion engines. This fuel injection valve includes one arranged in a valve body Slidable valve member facing the combustion chamber of the internal combustion engine End has a conical valve sealing surface. Works with the conical valve sealing surface it together with a conical valve seat on the valve body, the conical Valve sealing surface on the valve member has an annular edge forming a sealing edge and with at least one injection opening in the combustion chamber of the internal combustion engine in the connect downstream to the sealing edge with the injector closed Area of the valve seat surface. The valve member has a guide bore with which it slidably on a pin of a stationary recessed in the valve body Insert body is guided. In the valve body is an opening to the valve seat surface High-pressure chamber is formed, which is constantly connected to a high-pressure line with a high fuel Pressure-filled high-pressure storage space is connected.
Mittels dieser Lösung lassen sich sehr schnelle Verstellbewegungen bei kleinen Stellkräften erzeugen. Die schnellen Verstellbewegungen werden durch die kleinen hydraulisch wirksamen Flächen am Ventilglied und das kleine Steuervolumen möglich, wobei gemäß dieser Lösung nur kleine Massen verstellt werden müssen. Using this solution, very quick adjustment movements can be carried out on small ones Generate actuating forces. The quick adjustment movements are hydraulic thanks to the small ones effective areas on the valve member and the small control volume possible, according to This solution only requires small masses to be adjusted.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Hohe Stellkräfte zur Betätigung einer Düsennadel-/Stößel-Anordnung eines Kraftstoffinjektors können durch Piezoaktoren erzeugt werden. Mit Piezoaktoren lassen sich hohe Stellkräfte bei kleinen Hubbewegungen realisieren. Mit Magnetventilen lassen sich größere Hübe bei geringeren Stellkräften erzeugen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann ein Magnetventil an einem Kraftstoffinjektor zum Einsatz kommen, da die auftretenden Stellkräfte durch Kraftausgeglichenheit des Steuerventilkörpers des Steuerventils klein gehalten werden können und zudem ein schnelles Nadelschließen gewährleistet ist. Neben einem den Steuerraum direkt beaufschlagenden, permanent wirksamen hochdruckseitigen Zulauf mit darin aufgenommener Zulaufdrossel, kann ein den Druckraum am Steuerventil mit dem Steuerraum verbindender Strömungskanal mit Drosselelement neben der Druckentlastung des Steuerraums auch zu dessen Druckbeaufschlagung genutzt werden, so dass der Druckaufbau im Steuerraum mit einer höheren Druckanstiegsgeschwindigkeit erfolgt. Neben der permanent den Steuerraum beaufschlagenden Zulaufdrossel kann über den Druckraum und den Strömungskanal - entgegengesetzt zur Druckentlastungsrichtung des Steuerraumes gesehen - Kraftstoffvolumen am oberen Ende des Steuerraums in diesen eintreten. Der Druckaufbau im Steuerraum erfolgt mithin über zwei diesen parallel beaufschlagende hochdruckseitige Zuläufe. High actuating forces for actuating a nozzle needle / tappet arrangement Fuel injector can be generated by piezo actuators. With piezo actuators, high Realize positioning forces with small stroke movements. Solenoid valves can be used to make larger ones Generate strokes with lower actuating forces. With the solution according to the invention, a Solenoid valve on a fuel injector are used because the occurring Actuating forces kept small by force balance of the control valve body of the control valve can be and a quick needle closing is guaranteed. Besides one the permanently effective high-pressure inlet directly acting on the control room With the inlet throttle included, the pressure chamber on the control valve can be connected to the Control channel connecting flow channel with throttle element in addition to the pressure relief of the control room can also be used to pressurize it, so that the Pressure build-up in the control room takes place at a higher rate of pressure rise. In addition to the Inlet throttle permanently acting on the control chamber can be via the pressure chamber and the flow channel - opposite to the pressure relief direction of the control room seen - fuel volume at the top of the control room enter it. The Pressure build-up in the control room thus takes place via two acting on it in parallel Inlets on the high pressure side.
Diese Lösung erlaubt ein schnelles Nadelschließen, so dass, insbesondere gegen Ende der Verbrennung, eine Rußbildung im Brennraum unterbleibt, die durch überschüssigen Kraftstoff verursacht wird, der gegen Ende der abgelaufenen Verbrennung eingespritzt und nicht vollständig verbrannt werden kann. Der Einsatz eines kraftausgeglichenen Steuerventils hält die zur Betätigung des Steuerventiles notwendigen Stellkräfte auf einem den Einsatz von Magnetventilen ermöglichenden Niveau. Dies gestattet den Einsatz von preisgünstigeren, größeren Hubbewegungen realisierenden Magnetventilen als Betätigungselemente an Kraftstoffinjektoren, mit beschleunigtem Druckaufbau im Steuerraum und damit einhergehendem schnellerem Schließen einer Düsennadel oder mittelbar mit einem Stößel, der wiederum die Düsennadel betätigt. This solution allows a quick needle closing, so that, especially towards the end of the Combustion, soot formation in the combustion chamber is prevented by excess Fuel that is injected towards the end of the expired combustion and not can be completely burned. The use of a force-balanced control valve keeps the actuating forces necessary to operate the control valve on one use level of solenoid valves. This allows the use of cheaper, larger stroke movements realizing solenoid valves as actuators Fuel injectors, with accelerated pressure build-up in the control room and thus associated faster closing of a nozzle needle or indirectly with a plunger, the again actuated the nozzle needle.
Ein schnelles Schließen der Einspritzöffnungen und damit ein genau definiertes Ende des Einspritzvorganges stellt hinsichtlich der sich weltweit ständig verschärfenden Emissionsvorschriften in Bezug auf Rußbildung und Partikelausstoß ein vorrangiges Entwicklungsziel bei der Entwicklung direkteinspritzender Verbrennungskraftmaschinen dar. A quick closing of the injection openings and thus a precisely defined end of the Injection process represents with regard to the constantly tightening worldwide Emissions regulations related to soot formation and particle emissions are a priority Development goal in the development of direct-injection internal combustion engines.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. The invention is described in more detail below with reference to the drawing.
Die einzige Figur zeigt eine Schnittdarstellung durch das Steuerventil mit Druckraum sowie den den Druckraum und den Steuerraum verbindenden Strömungskanal. The single figure shows a sectional view through the control valve with pressure chamber and the flow channel connecting the pressure chamber and the control chamber.
Der einzigen Figur ist ein Injektorkörper 1 entnehmbar, in welchem ein Steuerraum 2 ausgebildet ist. Der Steuerraum 2 wird von einer Steuerraumwandung 3 begrenzt. Ein hochdruckseitiger Zulauf 6 mündet über eine zwischengeschaltete permanent wirkende Zulaufdrossel 5 in den Steuerraum 2 und beaufschlagt diesen permanent mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff. In den Steuerraum 2 ragt eine Düsennadel-/Stößel-Anordnung 4 hinein, welche über einen Druckaufbau bzw. eine Druckentlastung des Steuerraumes 2 in eine der Richtungen des eingezeichneten Doppelpfeiles bewegbar ist. An der Oberseite des Steuerraums 2 befindet sich eine steuerraumseitige Mündung 9 eines Strömungskanales 8, welcher den Steuerraum 2 und eine Druckkammer 13 eines Steuerventiles 14 miteinander verbinden. Am dem Steuerraum 2 zuweisenden Ende des Strömungskanales 8 ist in diesen ein Drosselelement 7 integriert. Je nach Strömungsrichtung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes im Strömungskanal 8 wirkt das in diesen eingelassene weitere Drosselelement 7 in Ablaufrichtung 11 in Bezug auf den Steuerraum als Ablaufdrossel und in Zulaufrichtung 12 in Bezug auf den Steuerraum 2 als weitere Zulaufdrossel, die jedoch nicht permanent wirksam ist. The single figure shows an injector body 1 in which a control chamber 2 is formed. The control room 2 is delimited by a control room wall 3 . An inlet 6 on the high-pressure side opens into the control chamber 2 via an interposed, permanently acting inlet throttle 5 and applies permanent pressure to the fuel under high pressure. In the control room 2, a nozzle needle / plunger arrangement 4 protrudes, which is movable via a pressure build-up or a pressure relief of the control space 2 in one of the directions of the double arrow drawn. At the top of the control chamber 2 there is a mouth 9 of a flow channel 8 on the control chamber side, which connects the control chamber 2 and a pressure chamber 13 of a control valve 14 to one another. At the end of the flow channel 8 facing the control chamber 2, a throttle element 7 is integrated therein. Depending on the direction of flow of the fuel under high pressure in the flow channel 8 , the further throttle element 7 inserted in it acts in the outlet direction 11 with respect to the control chamber as an outlet throttle and in the inlet direction 12 with respect to the control chamber 2 as an additional inlet throttle, which is, however, not permanently effective ,
Im Injektorgehäuse 1 des in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Injektors ist ein Steuerventil 14 aufgenommen. Das Steuerventil 14 umfasst einen Steuerventilkörper 15, der in seinem vom Druckraum 13 umschlossenen Bereich etwa pilzförmig konfiguriert ist. Am Steuerventilkörper 15 ist ein Führungsabschnitt 16 ausgebildet, der in einem Durchmesser d1, Bezugszeichen 17, in einer Führungsbohrung 26 im Injektorkörper 1 geführt ist. Der Steuerventilkörper 15 umfasst darüber hinaus unterhalb des Führungsabschnittes 16 eine Einschnürstelle 24, innerhalb der der Durchmesser d1 des Führungsabschnittes 16 zunächst stetig abnimmt, um dann wieder stetig zuzunehmen, bis die Einschnürstelle 24 in einen 1. Sitz 18 des Steuerventilkörpers 15 ausläuft. Der Durchmesser d2, Bezugszeichen 19, der den Sitzdurchmesser des 1. Sitzes 18 am Steuerventilkörper 15 definiert, entspricht dem Führungsdurchmesser d1, Bezugszeichen 17, des Führungsabschnittes 16 des Steuerventilkörpers 15. Im Bereich der Einschnürstelle 24 des Steuerventilkörpers 15 mündet ein weiterer hochdruckseitiger Zulauf 25, der je nach Vertikalbewegung des Steuerventilkörpers 15 im Injektorkörper 1 verschlossen oder geöffnet werden kann. A control valve 14 is accommodated in the injector housing 1 of the injector shown in longitudinal section in FIG. 1. The control valve 14 comprises a control valve body 15 which is configured in an approximately mushroom shape in its area enclosed by the pressure chamber 13 . A guide section 16 is formed on the control valve body 15 and is guided with a diameter d 1 , reference numeral 17 , in a guide bore 26 in the injector body 1 . The control valve body 15 also includes a constriction point 24 below the guide section 16 , within which the diameter d 1 of the guide section 16 initially decreases steadily in order to then increase again continuously until the constriction point 24 ends in a first seat 18 of the control valve body 15 . The diameter d 2 , reference number 19 , which defines the seat diameter of the 1st seat 18 on the control valve body 15 , corresponds to the guide diameter d 1 , reference number 17 , of the guide section 16 of the control valve body 15 . In the area of the constriction point 24 of the control valve body 15 , another inlet 25 on the high-pressure side opens, which can be closed or opened depending on the vertical movement of the control valve body 15 in the injector body 1 .
Im unteren Bereich des Steuerventilkörpers 15 ist dieser im vom Druckraum 13 umschlossenen Bereich etwa pilzförmig konfiguriert. Der Sitzdurchmesser 19 des 1. Sitzes 18 d2 nimmt kontinuierlich bis zum 2. Sitz 20 des Steuerventilkörpers 15 im Injektorkörper 1 zu. Am 2. Sitz 20, der gemäß der Darstellung in Fig. 1 als Flachsitz im Injektorkörper 1 ausgebildet ist, weist der Steuerventilkörper 15 im Bereich der unteren Stirnfläche einen Sitzdurchmesser 21 am 2. Sitz 20 d3, Bezugszeichen 21, auf. Unterhalb des als Flachsitz beschaffenen 2. Sitzes 20 des Steuerventilkörpers 15 im Injektorkörper 1 mündet ein leckölseitiger Ablauf 23, in welchen bei Druckentlastung des Steuerraumes 2 in Ablaufrichtung 11 durch den Strömungskanal 8 gesteuertes Steuervolumen auf die Niederdruckseite des Kraftstoffinjektors gemäß der Darstellung in Fig. 1 abströmt. In the lower area of the control valve body 15 , the latter is configured to be approximately mushroom-shaped in the area enclosed by the pressure chamber 13 . The seat diameter 19 of the 1st seat 18 d 2 increases continuously until the 2nd seat 20 of the control valve body 15 in the injector body 1 . On the 2nd That shown in Fig. 1 is designed as a flat seat in the injector body 1 seat 20 according, 15, the control valve body in the region of the lower end face of a seat diameter 21 at the second seat 20 d 3, reference numeral 21 on. Below the beschaffenen as a flat seat 2 seat 20 of the control valve body 15 in the injector body 1, a leak-side outlet 23, in which upon pressure relief of the control chamber 2 in the outlet direction 11 controlled through the flow channel 8 control volume on the low pressure side of the fuel injector according to leads as shown in Fig. 1 flows ,
Am oberen Ende, d. h. dem 2. Sitz 20 des Steuerventilkörpers 15 gegenüberliegend, ist am Steuerventilkörper 15 ein tellerförmiges Element 27 ausgebildet, welches seinerseits durch eine Dichtfeder 28 beaufschlagt ist. Die Dichtfeder 28 ist in einer Bohrung 29 eines Betätigungselementes in Gestalt eines Magnetventiles aufgenommen. Die Außenseite der in der Bohrung 29 aufgenommenen vorzugsweise als Spiralfeder konfigurierten Dichtfeder 28, ist von einer Magnetspule 30 des Magnetventiles umschlossen. Die Magnetspule 30 des Magnetventils ist ihrerseits von einer Dichtfederabstützung 31 überdeckt, an welcher sich die Bohrung 29 der Magnetspule 30 durchsetzende Dichtfeder 28 mit ihrem dem tellerförmigen Element 27 gegenüberliegenden Ende abstützt. Der Hubweg zwischen dem tellerförmigen Element 27 am Steuerventilkörper 15 und der oberhalb diesem angeordneten Magnetspule 30 des Magnetventiles entspricht dem Hubweg des pilzförmigen Elementes des Steuerventilkörpers 15 im Druckraum 13 zwischen seinem 1. Sitz 18 bzw. seinem als Flachsitz ausgebildeten 2. Sitz 20. At the upper end, ie, the second seat 20 of the control valve body 15 oppositely, is formed a plate-shaped member 27 on the control valve body 15, which in turn is acted upon by a sealing spring 28th The sealing spring 28 is received in a bore 29 of an actuating element in the form of a solenoid valve. The outside of the sealing spring 28 , which is accommodated in the bore 29 and is preferably configured as a spiral spring, is enclosed by a solenoid 30 of the solenoid valve. The solenoid coil 30 of the solenoid valve is in turn covered by a sealing spring support 31 , on which the sealing spring 28 penetrating the bore 29 of the solenoid coil 30 is supported with its end opposite the plate-shaped element 27 . The stroke distance between the plate-shaped element 27 on the control valve body 15 and the magnet coil 30 of the solenoid valve arranged above it corresponds to the stroke path of the mushroom-shaped element of the control valve body 15 in the pressure chamber 13 between its first seat 18 or its second seat 20 designed as a flat seat.
Das Steuerventil 14 ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet, welches kraftausgeglichen ist. Die Kraftausgeglichenheit des Steuerventilkörpers 15 des 3/2-Wege-Ventiles 14 rührt daher, dass der weitere Zulauf 25 vom Hochdrucksammelraum oder einer hier nicht dargestellten weiteren Hochdruckwelle in Gestalt einer Hochdruckpumpe im Bereich der Einschnürstelle 24 in den durch die Bohrung 26 im Injektorkörper 1 und die Durchmesserreduzierung der Einschnürstelle 24 liegenden Bereich mündet. Der durch den weiteren hochdruckseitigen Zulauf 25 anstehende Hochdruck wirkt daher sowohl auf den Führungsabschnitt 16, ausgebildet im Führungsabschnittsdurchmesser 17 d1, und den Sitzdurchmesser 19 des 1. Sitzes 18 d2. Da die Durchmesser d1 und d2 gleich sind, ist der Steuerventilkörper 15 des vorzugsweise als 3/2-Wege-Ventils ausgebildeten Steuerventilkörpers 15 kraftausgeglichen und lässt sich, da nur geringe Stellkräfte erforderlich sind, mittels eines Magnetventils über eine Magnetspule 30 betätigen. As shown in FIG. 1, the control valve 14 is designed as a 3/2-way valve, which is force-balanced. The force balance of the control valve body 15 of the 3/2-way valve 14 stems from the fact that the further inlet 25 from the high-pressure plenum or a further high-pressure wave (not shown here) in the form of a high-pressure pump in the region of the constriction point 24 in the through the bore 26 in the injector body 1 and the reduction in diameter of the constriction area 24 opens out. The high pressure present through the further high-pressure side inlet 25 therefore acts both on the guide section 16 , formed in the guide section diameter 17 d 1 , and on the seat diameter 19 of the first seat 18 d 2 . Since the diameters d 1 and d 2 are equal, the control valve body 15 the control valve body 15 of the preferably as a 3/2-way valve formed is force-balanced and can be, as only low actuating forces are required, operate by means of a solenoid valve via a solenoid 30th
Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten die in Steuerraum 2 druckbeaufschlagenden
bzw. druckentlastenden kraftausgeglichenen 3/2-Wege-Ventils stellt sich wie folgt dar:
Über die von der Magnetspule 30 umgebene Dichtfeder 28 wird der als tellerförmiges
Element 27 des Steuerventilkörpers 15 in seinen 2. Sitz 20, der beispielsweise als Flachsitz
ausgebildet sein kann, gestellt. Dadurch erfolgt ein Abströmen des unter hohem Druck vom
weiteren hochdruckseitigen Zulauf 25 einschießenden Kraftstoff entlang des geöffneten 1.
Sitzes 18 in den Druckraum 13. Von diesem strömt der unter hohem Druck stehende
Kraftstoff in den Strömungskanal 8 in Zulaufrichtung 12 über das weitere Drosselelement 7 und
die steuerraumseitige Mündung 9 in den Steuerraum 2 ein. In diesem Falle, d. h. bei
geschlossenem 2. Sitz 20 des Steuerventilkörpers 15 im Injektorkörper 1 wirkt das weitere
Drosselelement 7, welches im Strömungskanal 8 aufgenommen ist, als zuschaltbare
Zulaufdrossel in Bezug auf den Steuerraum 2. Dieser wird demnach einerseits durch den
permanent wirkenden Zulauf 6 mit integriertem Drosselelement 5 von der hier nicht
dargestellten Hochdruckquelle mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt und
andererseits durch den das am weiteren Zulauf 25 im Druckraum 13 sowie im
Strömungskanal 8 anstehende Kraftstoffvolumen unter hohem Druck. Der Strömungskanal 8 kann in
Zulaufrichtung 12 des Kraftstoffs, bezogen auf den Steuerraum 2, dem permanent
wirkenden hochdruckseitigen Zulauf 6 parallel geschaltet werden. Damit ist ein schneller
Druckanstieg im Steuerraum 2 erzielbar, so dass die Stirnseite einer Düsennadel-/Stößel-
Anordnung 4 die Düsennadel unmittelbar bzw. mittelbar bei Einsatz eines Stößels in ihren
trennraumseitigen Sitz bewegt, so dass die Einspritzöffnungen in den Brennraum einer hier
nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine schnell und zuverlässig verschlossen
werden können.
The operation of the pressurizing in the control chamber 2 and pressure-relieving force balanced 3/2-way valve shown in Figure 1 is as follows.:
Via the sealing spring 28 surrounded by the magnetic coil 30 , the plate-shaped element 27 of the control valve body 15 is placed in its second seat 20 , which can be designed, for example, as a flat seat. As a result, the fuel flowing in under high pressure from the further high-pressure inlet 25 flows out along the open 1st seat 18 into the pressure chamber 13 . From this, the fuel under high pressure flows into the flow channel 8 in the feed direction 12 via the further throttle element 7 and the control chamber-side opening 9 into the control chamber 2 . In this case, ie when the second seat 20 of the control valve body 15 in the injector body 1 is closed, the further throttle element 7 , which is accommodated in the flow channel 8 , acts as a switchable inlet throttle in relation to the control chamber 2 . Accordingly, this is acted upon by the permanently acting inlet 6 with integrated throttle element 5 from the high-pressure source, not shown here, with fuel under high pressure and, on the other hand, by the fuel volume present at the further inlet 25 in the pressure chamber 13 and in the flow channel 8 under high pressure. The flow channel 8 can be connected in parallel to the control chamber 2 in the feed direction 12 of the fuel in parallel with the permanently acting high pressure inlet 6 . A rapid increase in pressure in the control chamber 2 can thus be achieved, so that the end face of a nozzle needle / tappet arrangement 4 moves the nozzle needle directly or indirectly into its separation-side seat when a tappet is used, so that the injection openings into the combustion chamber of an internal combustion engine (not shown here) can be closed quickly and reliably.
Wird das Magnetventil, eine Magnetspule 30 umfassend, hingegen erregt, fährt das tellerförmige Element 27 des Steuerventilkörpers 15 nach oben, zur Magnetspule 30 hinauf. Dadurch wird der Steuerventilkörper 15 von seinem 2. Sitz 20 in seinen 1. Sitz 18, ausgebildet mit Sitzdurchmesser 19 (d2), bewegt. Dadurch wird der innerhalb der Einschnürstelle 24 zwischen erstem Sitz 18 und Führungsabschnitt 16 liegende weitere hochdruckseitige Zulauf 25 vom Hochdrucksammelraum aus verschlossen und der zweite Sitz 20 des Steuerventilkörpers 15 im Injektorkörper 1 freigegeben. Nunmehr besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem Steuerraum 2 und dem in Ablaufrichtung 11 in Bezug auf den Steuerraum 2 durchströmten Strömungskanal 8, den Druckraum 13 und den in diesen mündenden leckölseitigen Ablauf 23. Ist der Steuerventilkörper 15 und des vorzugsweise als 3/2-Wege-Ventil ausgebildeten Steuerventiles 14 in seinen 1. Sitz 18 gefahren, wird der Steuerraum 2 in Ablaufrichtung 11 druckentlastet, so dass das Steuerraumvolumen über den Druckraum 13 in den leckölseitig vorgesehenen Ablauf 23 eintritt und durch diesen abströmt. Durch den auf diese Weise erzielten Druckabbau im Steuerraum 2, das im Strömungskanal 8 aufgenommene weitere Drosselelement 7 als Ablaufdrossel wirkt, fährt die Düsennadel-/Stößel-Anordnung 4 in den Steuerraum 2 ein, so dass die hier nicht dargestellten den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine zugewandten Einspritzöffnungen des Kraftstoffinjektors geöffnet werden. If, on the other hand, the solenoid valve, comprising a solenoid coil 30 , is excited, the plate-shaped element 27 of the control valve body 15 moves upwards to the solenoid coil 30 . As a result, the control valve body 15 is moved from its 2nd seat 20 into its 1st seat 18 , designed with a seat diameter 19 (d 2 ). As a result, the further high-pressure inlet 25 located within the constriction point 24 between the first seat 18 and the guide section 16 is closed from the high-pressure collecting space and the second seat 20 of the control valve body 15 in the injector body 1 is released. Now, there is a flow connection between the control chamber 2 and the flow-through in flow direction 11 with respect to the control chamber 2 flow duct 8, the pressure chamber 13 and the oil side leak in this sequence opens 23rd If the control valve body 15 and the control valve 14 , which is preferably designed as a 3/2-way valve, has moved into its first seat 18 , the control chamber 2 is depressurized in the discharge direction 11 , so that the control chamber volume enters the drain 23 provided on the leakage oil side via the pressure chamber 13 and flows out through it. Through the thus obtained pressure reduction in the control chamber 2, which received in the flow channel 8 further throttle element 7 acts as a flow restrictor, the nozzle needle / plunger arrangement 4 moves into the control chamber 2, so that the side facing the injection openings is not shown here the combustion chamber of an internal combustion engine the fuel injector.
Durch den Einsatz eines kraftausgeglichenen vorzugsweise als 3/2-Wege-Ventil
ausgebildeten Steuerventiles 14, kann der Steuerventilkörper 15 dieses Steuerventiles 14 mittels
eines Magnetventils, eine Magnetspule 30 umfassend, ausgebildet werden und über ein am
Steuerventilkörper 15 ausgebildetes tellerförmiges Element 27 auf diesen einwirken. Mit
der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist durch das Zuschalten eines weiteren
hochdruckseitigen Zulaufs am Druckaufbau im Steuerraum neben der diesen bereits permanent
beaufschlagenden Zulaufdrossel 5 eine höhere Druckanstiegsgeschwindigkeit beim
Druckaufbau im Steuerraum 2 erzielbar, so dass demzufolge ein schnelleres Schließen der
Düsennadel-/Stößel-Anordnung 4 eintritt. Dies ermöglicht ein definiertes Ende der
Einspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Dadurch wird das Einspritzen
von überschüssigem Kraftstoff, der im Rahmen der bereits vollständig abgeschlossenen
Verbrennung nicht mehr umgesetzt werden kann und zur Bildung von HC-Emissionen,
Partikeln und Ruß führt, verhindert.
Bezugszeichenliste
1 Injektorkörper
2 Steuerraum
3 Steuerraumwandung
4 Düsennadel-/Stößel-Anordnung
5 permanent wirkende Zulaufdrossel
6 hochdruckseitiger Zulauf
7 weiteres Drosselelement
8 Strömungskanal
9 steuerraumseitige Mündung
10 druckraumseitige Mündung
11 Ablaufrichtung
12 Zulaufrichtung
13 Druckraum
14 Steuerventil (3/2)
15 Steuerventilkörper
16 Führungselement
17 Führungsdurchmesser d1
18 1. Sitz
19 Sitzdurchmesser 1. Sitz d2
20 2. Sitz
21 Sitzdurchmesser 2. Sitz d3
22 Sitzfläche
23 Ablauf
24 Einschnürung
25 Mündung weiterer hochdurckseitiger Zulauf
26 Führungsbohrung
27 tellerförmiges Element
28 Dichtfeder
29 Bohrung
30 Magnetspule
31 Dichtfeder-Abstützung
Through the use of a force-balanced control valve 14 , which is preferably designed as a 3/2-way valve, the control valve body 15 of this control valve 14 can be formed by means of a solenoid valve, comprising a solenoid coil 30 , and act on the plate-shaped element 27 on the control valve body 15 . With the arrangement shown in FIG. 1, by connecting a further inlet on the high-pressure side to the pressure build-up in the control chamber, in addition to the inlet throttle 5 which is already permanently acting on it, a higher pressure rise rate can be achieved when the pressure build-up in the control chamber 2 , so that consequently a faster closing of the nozzle needle / tappet Arrangement 4 occurs. This enables a defined end of injection into the combustion chamber of an internal combustion engine. This prevents the injection of excess fuel that can no longer be implemented within the framework of the combustion that has already been completed and that leads to the formation of HC emissions, particles and soot. LIST OF REFERENCES 1 injector
2 control room
3 control room wall
4 nozzle needle / plunger arrangement
5 permanent inlet throttle
6 inlet on high pressure side
7 further throttle element
8 flow channel
9 muzzle on the control room side
10 mouth on the pressure chamber side
11 Direction of drainage
12 Inflow direction
13 pressure chamber
14 control valve (3/2)
15 control valve body
16 guide element
17 guide diameter d 1
18 1 . Seat
19 seat diameter 1 . Seat d 2
20 2 . Seat
21 seat diameter 2 . Seat d 3
22 seat
23 process
24 constriction
25 Mouth of further inlet on the high pressure side
26 guide bore
27 plate-shaped element
28 sealing spring
29 hole
30 solenoid
31 Seal spring support
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