DE10148995A1

DE10148995A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10148995A1
Application number: DE2001148995
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2003-04-24
Also published as: WO2003031801A1

Abstract

Bei einer Kraftstoffeinpritzvorrichtung (1) für Brennkraftmaschinen mit mehreren jeweils in einer Einspritzleitung (4) des Kraftstoffs vorgesehenen Einspritzventilen (5), wobei zur Erzeugung des Einspritzdruckes jeweils eine hydraulische Druckübersetzungseinheit (14) mit einem gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (15) in Kompressionsrichtung verschiebbaren Übersetzungskolben (16) vorgesehen ist, der primärseitig in einen Primärraum (20) ragt und sekundärseitig einen mit einer Entlastungsleitung (27) verbindbaren Steuerraum (21) begrenzt, ist die Rückstellfeder (15) im Primärraum (20) des Übersetzungskolbens (16) angeordnet. Die Rückstellfeder ist im nicht gesteuerten Primärraum, dessen Volumen groß ist, angeordnet, so daß hydraulische Schwingungen im Primärraum die Funktion des Übersetzungskolbens nicht behindern.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung dieser Art (Fig. 7 der DE 199 10 970 A1) ist die Rückstellfeder im Steuerraum des Übersetzungskolbens angeordnet. Die Differenz des von der Rückstellfeder im Ausgangszustand und im komprimierten Zustand eingenommenen Volumens ist relativ groß und muß zur Druckentlastung des Steuerraums abgesteuert werden. Außerdem können durch den Kolbenhub im Steuerraum hydraulische Schwingungen auftreten, welche die Funktion des Übersetzungskolbens behindern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Rückstellfeder im nicht gesteuerten Primärraum, dessen Volumen groß ist, angeordnet ist und daß daher hydraulische Schwingungen im Primärraum die Funktion des Übersetzungskolbens nicht behindern. Außerdem ist es erfindungsgemäß möglich, auch bei kleinen Druckübersetzungen, bei denen eine Rückstellfeder im Steuerraum nicht eingebaut werden kann, im Primärraum eine Rückstellfeder zu verwenden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit der im Primärraum eines Druckübersetzungskolbens angeordneten Rückstellfeder.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Figur gezeigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 für Brennkraftmaschinen umfaßt einen Druckspeicher 2 (Common Rail), in dem Kraftstoff unter einem hohen Kraftstoffdruck gelagert ist. Vom Druckspeicher 2 wird der Kraftstoff jeweils über Druckleitungen 3 und Einspritzleitungen 4 zu den einzelnen, in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen (Injektoren) 5 abgeführt, von denen in Fig. 1 nur eines gezeigt ist.
In einer axialen Führungsbohrung 6 des Einspritzventils 5 ist ein kolbenförmiges Ventilglied (Düsennadel) 7 mit einer konischen Ventildichtfläche 8 verschiebbar gelagert, welche durch eine Schließfeder 9 gegen eine konische Ventilsitzfläche 10 des Ventilgehäuses gedrückt wird und die dort vorgesehenen Einspritzöffnungen 11 verschließt. Die Einspritzleitung 4 mündet im Einspritzventil 5 in einen ringförmigen Düsenraum 12, von dem ein zwischen Führungsbohrung 6 und Ventilglied 7 verlaufender Ringspalt bis zur Ventilsitzfläche 10 führt. Das Ventilglied 7 hat im Bereich des Düsenraumes 12 eine als Druckschulter ausgebildete Steuerfläche 13, an welcher der über die Einspritzleitung 4 zugeführte Kraftstoff im Öffnungssinn (d. h. nach innen) am Ventilglied 7 angreift. Oberhalb eines Öffnungsdruckes wird das Ventilglied 7 durch den im Düsenraum 12 herrschenden Kraftstoffdruck gegen die Wirkung der Schließfeder 9 aufgesteuert.
Für jedes Einspritzventil 5 ist lokal eine hydraulische Druckübersetzungseinheit 14 mit einem gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 15 axial verschiebbaren Übersetzungskolben 16 vorgesehen, welcher einen Primärkolbenabschnitt 17 und einen Sekundärkolbenabschnitt 18 aufweist. Der Durchmesser des Primärkolbenabschnitts 17 ist größer als der des Sekundärabschnitts 18. Der Primärkolbenabschnitt 17 ragt mit einem Kopf 19 in einen Primärraum 20 und begrenzt sekundärseitig einen Steuerraum 21 und einen Sekundärraum 22. Der Kopf 19 ist hydraulisch kraftausgeglichen ausgebildet. Der Primärraum 20 ist direkt, der Steuerraum 21 über eine Z-Drossel 23 und der Sekundärraum 22 über ein Rückschlagventil 24 mit der Druckleitung 3 verbunden, wobei vom Sekundärraum 22 die Einspritzleitung 4 abgeht. Die Rückstellfeder 15 ist als Druckfeder ausgebildet und im Primärraum 20 an der unteren Stirnwand des Primärraums 20 und an der Unterseite des Kopfes 19 abgestützt. Das Übersetzungverhältnis des Übersetzungskolbens 16 ergibt sich aus dem Durchmesserverhältnis der Primär- und Sekundärkolbenabschnitte 17, 18. Der Steuerraum 21 ist über eine A- Drossel 25 und ein als elektrisch ansteuerbares 2/2-Wege- Ventil ausgebildetes Steuerventil 26 mit einer Entlastungsleitung (Lecköl) 27 verbindbar. Bei geschlossenem Steuerventil 26 herrscht in allen drei Räumen 20, 21, 22der Kraftstoffdruck des Druckspeichers 2, so daß der Übersetzungskolben 16 durch die Rückstellfeder 15 in seine Ausgangslage gedrückt ist. Die Z-Drossel 23 ist kleiner als die A-Drossel 25, so daß bei geöffnetem Steuerventil 26 der im Steuerraum 21 herrschende Druck über die Entlastungsleitung 27 abgebaut wird.
Der Einspritzvorgang wird durch Öffnen des Steuerventils 26 eingeleitet. Der Steuerraum 21 wird über die Entlastungsleitung 27 druckentlastet und daher der Übersetzungskolben 16 in Kompressionsrichtung verschoben, wodurch der im Sekundärraum 22 befindliche Kraftstoff entsprechend dem Übersetzungsverhältnis auf einen höheren Kraftstoffdruck komprimiert wird. Das Rückschlagventil 24 verhindert dabei den Rückfluß von komprimiertem Kraftstoff zurück in die Druckleitung 3. Der maximale Hub des Übersetzungskolbens 16 ist erreicht, wenn der Kopf 19 an der oberen Stirnwand des Primärraums 20 anschlägt. Der höhere Kraftstoffdruck baut sich über die Einspritzleitung 4 auch im Düsenraum 12 auf, und das Ventilglied 7 öffnet gegen die Wirkung der Schließfeder 9 druckgesteuert, so daß die Einspritzung mit dem im Düsenraum 12 herrschenden Kraftstoffdruck erfolgt.
Wenn der im Düsenraum 12 herrschende Kraftstoffdruck nicht mehr ausreicht, das Ventilglied 7 aufzusteuern, schließt die Schließfeder 9 das Ventilglied 7, und der Einspritzvorgang ist beendet. Das Steuerventil 26 wird geschlossen, wodurch der Steuerraum 21 nicht mehr druckentlastet ist. Der Übersetzungskolben 16 wird durch die Rückstellfeder 15 zurück in seine Ausgangslage gedrückt und der Sekundärraum 22 erneut mit Kraftstoff aus dem Druckspeicher 2 gefüllt.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) für Brennkraftmaschinen, mit mehreren jeweils in einer Einspritzleitung (4) des Kraftstoffs vorgesehenen Einspritzventilen (5), wobei zur Erzeugung des Einspritzdruckes jeweils eine hydraulische Druckübersetzungseinheit (14) mit einem gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (15) in Kompressionsrichtung verschiebbaren Übersetzungskolben (16) vorgesehen ist, der primärseitig in einen Primärraum (20) ragt und sekundärseitig einen mit einer Entlastungsleitung (27) verbindbaren Steuerraum (21) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (15) im Primärraum (20) des Übersetzungskolbens (16) angeordnet ist.

2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (15) an einem Kopf (19) des Übersetzungskolbens (16) abgestützt ist.

3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einspritzventil (5) einen mit der Einspritzleitung (4) verbundenen Düsenraum (12) und ein die Einspritzöffnungen (11) des Düsenraums (12) steuerndes Ventilglied (7) aufweist, das über eine im Düsenraum (12) befindliche, in Ventilöffnungsrichtung wirkende Steuerfläche (13) betätigbar ist.

4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzleitung (4) mit dem Sekundärraum (22) und über ein Rückschlagventil (24) mit dem Primärraum (20) des Übersetzungskolbens (16) verbunden ist.

5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärraum (20) an einen zentralen Druckspeicher (2) angeschlossen ist.