DE102004007342A1 - Hydraulic system for an internal combustion engine's fuel injection system has a source for a fluid under high pressure linked to a valve with control and nozzle devices - Google Patents

Hydraulic system for an internal combustion engine's fuel injection system has a source for a fluid under high pressure linked to a valve with control and nozzle devices Download PDF

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Juergen Gross
Thomas Pauer
Jochen Walther
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Oliver Schulz
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Abstract

A control device (21) serves to operate a closing element (24) that is assigned to a nozzle device (23) and cooperates with a valve seating (26) so that a fluid can be controlled through an outflow hole (27). In a valve (20) there are fluid channels (30,31,55,57) that feed a fluid to the outflow opening and link to a compensating channel (60) in the manner of a pocket hole.

Description

Die Erfindung geht von einem Hydrauliksystem gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.The The invention relates to a hydraulic system according to the preamble of claim 1 further defined Sort of out.

Ein derartiges Hydrauliksystem ist beispielsweise als Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen ausgebildet, das zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der jeweiligen Brennkraftmaschine dient.One Such hydraulic system is for example as an injection system designed for internal combustion engines, for injecting fuel into a combustion chamber of the respective one Internal combustion engine is used.

Ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine ist aus der DE 100 60 812 A1 bekannt und umfasst einen Kraftstoffinjektor, der über einen Anschlussstutzen mit einem Hochdrucksammelraum verbunden ist, der hier als Quelle für unter Hochdruck stehendes Fluid dient. Der Kraftstoffinjektor ist ventilartig ausgebildet und um fasst eine Steuereinheit und eine Düseneinheit, in der eine als Schließglied dienende Düsennadel axial verschieblich geführt ist, die mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, so dass Kraftstoff über Spritzlöcher in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Der Kraftstoff wird hierzu über einen Fluidkanal von dem Anschlussstutzen zu den Spritzlöchern geführt, wobei von dem Fluidkanal ein sacklochartig ausgebildeter Dämpfungskanal abzweigt, dem eine Drossel vorgeschaltet ist.A fuel injection system of an automotive internal combustion engine is known from DE 100 60 812 A1 and comprises a fuel injector, which is connected via a connecting piece with a high pressure accumulator, which serves as a source of high pressure fluid. The fuel injector is formed like a valve and to summarizes a control unit and a nozzle unit in which a closing member serving as a nozzle needle is axially displaceable, which cooperates with a valve seat, so that fuel can be injected via injection holes in the combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel is guided for this purpose via a fluid channel from the connecting piece to the spray holes, wherein from the fluid channel a blind hole-shaped damping channel branches off, which is connected upstream of a throttle.

Ein solcher Kraftstoffinjektor kann beispielsweise Bestandteil eines so genannten Common-Rail-Einspritzsystems sein, bei dem eine Applikation zeitlich variabler Abstände zwischen aufeinander folgenden Einspritzvorgängen aus motorischer Sicht wünschenswert ist. Jeder der Einspritzvorgänge löst in dem Leitungssystem des Einspritzsystems Leitungsschwingungen bzw. Druckwellen aus, die nachfolgende Einspritzungen hinsichtlich ihrer Mengen in systematischer Weise beeinträchtigen können.One Such fuel injector may for example be part of a so-called common-rail injection system, in which an application time-variable distances between successive injections from a motor point of view desirable is. Each of the injection operations dissolves in the line system of the injection system line vibrations or Pressure waves, the subsequent injections in terms of their Can affect quantities in a systematic way.

Ferner ist es aus der Praxis bekannt, Fehler in der Einspritzmenge, die infolge einer bei einem vorhergehenden Einspritzvorgang ausgelösten Druckwelle entstehen, mittels einer so genannten Kompensations-Funktion auszugleichen, die bei der Ansteuerung des Kraftstoffinjektors eine Anpassung der Ansteuerdauer an die aktuellen Druckverhältnisse bewirken soll. Insbesondere bei größeren Zeitabständen zwischen den einzelnen Einspritzvorgängen kann zur Unterstützung der Druckwellen-Kompensations-Funktion die Druckwellendämpfung durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen am Hydrauliksystem unterstützt werden.Further it is known from practice, errors in the injection quantity, the due to a pressure wave triggered in a previous injection process arise by means of a so-called compensation function, in the control of the fuel injector an adaptation of Activation time to cause the current pressure conditions. Especially at longer intervals between the individual injections can for support the pressure wave compensation function by the pressure wave attenuation additional constructive measures supported on the hydraulic system become.

Eine Druckwellendämpfung kann unter anderem durch den oben beschriebenen, aus der DE 100 60 812 A1 bekannten Dämpfungskanal bzw. Sacklochdämpfer erreicht werden, da die dem Zusatzvolumen vorgeschaltete Drossel eine zeitliche Verzögerung des Druckausgleichs im Kraftstoffbehälter bzw. Kraftstoffspeicher bewirkt. Die Druckschwingungen auf beiden Seiten der Drossel haben einen Phasenversatz zueinander, so dass sich ein ausgleichender Massenstrom durch die Drossel ausbildet, der eine dämpfende Wirkung auf die Druckwellen hat.A pressure wave attenuation can inter alia by the above, from the DE 100 60 812 A1 known damper channel or blind damper can be achieved, since the additional volume upstream throttle causes a time delay of pressure equalization in the fuel tank or fuel storage. The pressure oscillations on both sides of the throttle have a phase offset from each other, so that a compensating mass flow through the throttle is formed, which has a damping effect on the pressure waves.

Die dämpfenden Wirkung des Zusatzvolumens ist jedoch in starkem Maße von dessen Größe abhängig. Eine ausreichende Dämpfung der Druckwellen kann bei Kraftstoffinjektoren erst ab einem Volumen von mehr als 500 mm3 gewährleistet werden. Bei Common-Rail-Injektoren ist jedoch aufgrund deren kompakter Abmessungen und der extremen Belastung durch Einspritzdrücke von bis zu 1,8 kbar die Integration eines Sacklochsdämpfers mit einem Dämpfungsvolumen von mehr als 400 mm3 bisher fertigungstechnisch, insbesondere bei einer Serienfertigung, nicht realisierbar.However, the damping effect of the additional volume is highly dependent on its size. Sufficient damping of the pressure waves can only be guaranteed with fuel injectors above a volume of more than 500 mm 3 . In the case of common-rail injectors, however, the integration of a blind-type damper with a damping volume of more than 400 mm 3 has hitherto not been feasible due to its compact dimensions and the extreme load of injection pressures of up to 1.8 kbar, especially in mass production.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und einem zumindest bereichsweise mit einem elastischen Material befüllten, sacklochartig ausgeführten Dämpfungskanal hat den Vorteil, dass das durch den Dämpfungskanal realisierte Zusatzvolumen hinsichtlich seines Dämpfungsvermögens effizient genutzt ist. Die Befüllung mit dem insbesondere hochdruckelastischen Material führt im Vergleich zu einem Dämpfungskanal ohne Füllung zu eine Verbesserung des Dämpfungsverhaltens.The Hydraulic system according to the invention with the features according to the preamble of claim 1 and an at least partially filled with an elastic material, blind hole executed damper channel has the advantage that realized by the damping channel additional volume in terms its damping capacity efficient is used. The filling with the particular high pressure elastic material leads in comparison to a damping channel without filling to an improvement of the damping behavior.

Das Hydrauliksystem nach der Erfindung ist insbesondere als Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ausgebildet, wobei in diesem Fall das Ventil vorzugsweise ein Kraftstoffinjektor zur Einspritzung von Dieselkraftstoff ist und der sacklochartig ausgeführte Dämpfungskanal in das Gehäuse des Kraftstoffinjektors integriert ist. Letzterer weist brennraumseitig Spritzlöcher zum Einspritzen des Kraftstoffes in den Brennraum der Brennkraftmaschine auf. Der Dämpfungskanal ist vorzugsweise möglichst nahe an den Spritzlöchern mit dem Fluidkanal verbunden, da dann eine besonders effiziente Dämpfung der bei einem Einspritzvorgang erzeugten Druckwellen erreicht werden kann.The Hydraulic system according to the invention is in particular as a fuel injection system for an internal combustion engine a motor vehicle formed, in which case the valve is preferably a fuel injector for injecting diesel fuel and the blind-hole executed damping channel in the case the fuel injector is integrated. The latter has combustion chamber side spiracles for injecting the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine on. The damping channel is preferably as possible close to the spray holes connected to the fluid channel, since then a particularly efficient damping of be achieved in an injection process generated pressure waves can.

Die erfindungsgemäße Maßnahme führt bei dem Kraftstoffinjektor zu einer Erhöhung der Zumessgenauigkeit bei Mehrfacheinspritzungen. Druckschwingungen, die sich infolge einer Kraftstoffeinspritzung im Hochdrucksystem ausbilden, können innerhalb weniger Millisekunden eliminiert werden.The measure according to the invention leads to an increase in the metering accuracy in the case of multiple injections in the case of the fuel injector. Pressure oscillations, which form as a result of fuel injection in the high-pressure system, kön within a few milliseconds.

Das hochdruckelastische Material hat vorzugsweise ein Kompressionsmodul, das kleiner als ein Kompressionsmodul des in dem Fluidkanal strömenden Fluids und insbesondere kleiner als das Kompressionsmodul von Dieselkraftstoff ist. Das Aufnahmevermögen des Dämpfungskanals für Druckwellen kann also durch die Befüllung mit dem hochdruckelastischen Material deutlich erhöht werden.The high pressure elastic material preferably has a compression modulus, the smaller than a compression modulus of the fluid flowing in the fluid passage and in particular smaller than the compression modulus of diesel fuel is. The capacity of the damping channel for pressure waves so can by filling be increased significantly with the high-pressure elastic material.

Der Dämpfungskanal mit der Befüllung aus dem hochdruckelastischen Material wirkt bei einem Kraftstoffinjektor des Weiteren auch als spritzlochnaher Kraftstoffspeicher, da in dem Dämpfungskanal vorhandener Kraftstoff unmittelbar nach dem Öffnen der Düsennadel zur Einspritzung herangezogen wird. Dies hat zur Folge, dass der Einspritzdruck während eines Einspritzvorgangs im Vergleich zu einem Kraftstoffinjektor ohne Dämpfungskanal weniger stark einbricht und bei einer gleichen Ansteuerdauer etwa 1 % mehr Kraftstoff eingespritzt wird.Of the damping channel with the filling from the high pressure elastic material acts on a fuel injector Furthermore, as fuel injection near fuel, since in the damping channel existing Fuel immediately after opening the nozzle needle used for injection. As a result, the Injection pressure during one Injection process compared to a fuel injector without damping channel less severely collapses and about the same driving time 1% more fuel is injected.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject to The invention are the description, the drawings and the claims removed.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel eines Hydrauliksystems nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenOne embodiment a hydraulic system according to the invention is schematic in the drawing is shown in simplified form and will be described in the following description explained in more detail. It demonstrate

1 einen Längsschnitt durch einen Kraftstoffinjektor bei einem Common-Rail-Einspritzsystem; 1 a longitudinal section through a fuel injector in a common rail injection system;

2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgeführten Sacklochdämpfers; 2 a schematic representation of an inventively designed blind damper;

3 ein Druck/Zeit-Diagramm, das die Funktionsweise des Sacklochdämpfers nach 2 in prinziphafter Weise wiedergibt; 3 a pressure / time diagram that after the operation of the blind damper 2 in a principled way;

4 ein Diagramm, in dem eine Dämpfungskonstante gegen ein durch einen Sacklochdämpfer bereitgestelltes Zusatzvolumen angetragen ist. 4 a diagram in which a damping constant is applied against a provided by a blind damper additional volume.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In 1 ist ein als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildetes Kraftstoffeinspritzsystem 10 dargestellt, das Bestandteil einer Dieselbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ist und zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine dient.In 1 is a designed as a common rail injection system fuel injection system 10 shown, which is part of a diesel engine of a motor vehicle and is used for injection of fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine.

Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst einen Kraftstofftank 11, der über eine Leitung 12 mit einer Hochdruckpumpe 13 verbunden ist. Die Hochdruckpumpe 13 fördert Kraftstoff über eine Leitung 14 in einen Hochdruckspeicher 15, der im vorliegenden Fall die so genannte Common-Rail darstellt und in dem mittels einer nicht näher dargestellte Regeleinrichtung ein vorgegebener Kraftstoffhochdruck aufrechterhalten wird.The fuel injection system 10 includes a fuel tank 11 who has a lead 12 with a high pressure pump 13 connected is. The high pressure pump 13 Promotes fuel via a pipe 14 in a high-pressure accumulator 15 in the present case, the so-called common rail and in which by means of a control device, not shown, a predetermined high fuel pressure is maintained.

Der Hochdruckspeicher 15 ist über vier Leitungen 16, 17, 18 und 19 mit vier Kraftstoffinjektoren verbunden, die jeweils einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind und von denen der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nur der mit der Leitung 19 verbundene Kraftstoffinjektor 20 dargestellt ist.The high-pressure accumulator 15 is over four wires 16 . 17 . 18 and 19 associated with four fuel injectors, each associated with a cylinder of the internal combustion engine and of which for the sake of clarity in the drawing only with the line 19 connected fuel injector 20 is shown.

Der Kraftstoffinjektor 20 umfasst eine Ventilsteuereinheit 21 und eine Düseneinheit 23, in der eine Düsennadel 24 angeordnet ist, die brennraumseitig eine im Wesentlichen konische Ventilsitzfläche 25 hat, die mit einem Ventilsitz 26 zusammenwirkt, so dass eine Einspritzung von Kraftstoff über am brennraumseitigen Ende der Düseneinheit 23 angeordnete Spritzlöcher 27 in den Brennraum der Brennkraftmaschine steuerbar ist. Die Düsennadel 24 ist in einer Bohrung 28 eines Düsenkörpers 32 der Düseneinheit 23 axial verschieblich geführt und im Bereich einer Druckschulter 29 von einem Hochdruckraum 30 umgeben, aus dem Kraftstoff zu den Spritzlöchern 27 führbar ist. Der Hochdruckraum 30 setzt sich hierzu als ein die Ventilnadel umgebender Ringkanal bis zu dem Ventilsitz 26 fort. Zur Versorgung mit Kraftstoff führt in den Hochdruckraum 30 ein Kanal 31, der in dem Düsenkörper 32 ausgebildet ist.The fuel injector 20 includes a valve control unit 21 and a nozzle unit 23 in which a nozzle needle 24 is arranged, the combustion chamber side a substantially conical valve seat surface 25 has that with a valve seat 26 cooperates, so that an injection of fuel over at the combustion chamber end of the nozzle unit 23 arranged spray holes 27 is controllable in the combustion chamber of the internal combustion engine. The nozzle needle 24 is in a hole 28 a nozzle body 32 the nozzle unit 23 guided axially displaceable and in the region of a pressure shoulder 29 from a high pressure room 30 surrounded, from the fuel to the spray holes 27 is feasible. The high pressure room 30 sets this as a valve needle surrounding annular channel up to the valve seat 26 continued. To supply fuel leads into the high-pressure chamber 30 a channel 31 in the nozzle body 32 is trained.

Die Düseneinheit 23 ist des Weiteren mittels einer Überwurfmutter 33 mit einem Haltekörper 34 des Kraftstoffinjektors 20 verspannt, wobei zwischen dem Haltekörper 34 und der Düseneinheit 23 eine Ventilzwischenscheibe 35 angeordnet ist.The nozzle unit 23 is further by means of a union nut 33 with a holding body 34 of the fuel injector 20 braced, being between the holding body 34 and the nozzle unit 23 a valve washer 35 is arranged.

Die Ventilzwischenscheibe 35 hat eine zentrale Öffnung 36, die die Bohrung 28 des Düsenkörpers 32 mit einem in dem Ventilhaltekörper 34 ausgebildeten Federraum 37 verbindet, in dem eine Schließfeder 38 angeordnet ist, die sich an einer Ausgleichsscheibe 39 abstützt und auf einen Federteller 40 wirkt, der über einen in der zentralen Öffnung 36 der Ventilzwischenscheibe 35 geführten Druckstift 41 auf die Düsennadel 24 wirkt. Der Federraum 37 ist über eine Leckölleitung 62 mit dem Kraftstofftank 11 verbunden, so dass in den Federraum 37 eindringender Kraftstoff abgeführt werden kann. Der Federraum 37 ist also stets druckentlastet.The valve washer 35 has a central opening 36 that the bore 28 of the nozzle body 32 with one in the valve holding body 34 trained spring chamber 37 connects, in which a closing spring 38 is arranged, which is attached to a shim 39 supported and on a spring plate 40 acting over one in the central opening 36 the valve washer 35 guided pressure pin 41 on the nozzle needle 24 acts. The spring chamber 37 is via a drain line 62 with the fuel tank 11 connected so that in the spring chamber 37 penetrating fuel can be dissipated. The spring chamber 37 So it is always depressurized.

Der Federraum 37 mündet an seiner den Spritzlöchern 27 abgewandten Seite in eine Durchgangsbohrung 42, die ebenfalls in dem Haltekörper 34 ausgebildet ist und zu einem Absteuerraum 43 führt, der in einer Zwischenscheibe 44 ausgebildet ist, die zwischen dem Haltekörper 34 und der Ventilsteuereinheit 21 angeordnet ist. Die Fixierung zwischen dem Haltekörper 34, der Zwischenscheibe 44 und der Ventilsteuereinheit 21 erfolgt mittels einer Überwurfmutter 45.The spring chamber 37 flows at its the spray holes 27 opposite side in a through hole 42 also in the holding body 34 is formed and to a Absteuerraum 43 that leads into a washer 44 is formed between the holding body 34 and the valve control unit 21 is arranged. The fixation between the holding body 34 , the intermediate disc 44 and the valve control unit 21 done by means of a union nut 45 ,

Die Ventilsteuereinheit 21 umfasst ein Gehäuse 46, in dem eine Axialbohrung 47 ausgebildet ist, in der ein Steuerventilglied 48 geführt ist, das mittels eines Elektromagneten 49 betätigbar ist. Der Elektromagnet 49 ist von einem Leck- ölraum 50 umgeben, der über eine Leckölleitung 51 ebenfalls mit dem Kraftstofftank 11 verbunden ist.The valve control unit 21 includes a housing 46 in which an axial bore 47 is formed, in which a control valve member 48 is guided, by means of an electromagnet 49 is operable. The electromagnet 49 is from a leakage oil room 50 Surrounded by a drain line 51 also with the fuel tank 11 connected is.

Die Axialbohrung 46 der Ventilsteuereinheit 21 weist einen Dichtungsabschnitt 52 und einen Führungsabschnitt 53 verringerten Durchmesser auf, der in den Absteuerraum 43 mündet, der über die Durchgangsbohrung 42 mit dem Federraum 37 verbunden ist.The axial bore 46 the valve control unit 21 has a sealing portion 52 and a guide section 53 reduced diameter, which in the Absteuerraum 43 flows through the through hole 42 with the spring chamber 37 connected is.

An den Dichtungsabschnitt 52 der Axialbohrung 46 grenzt ein erster Druckraum 54, in den eine Zufuhrleitung 55 mündet, die zur Zufuhr von Kraftstoff mit der Leitung 19 verbunden ist.To the sealing section 52 the axial bore 46 borders a first pressure room 54 into the feed line 55 leads to the supply of fuel with the pipe 19 connected is.

An den Führungsabschnitt 53 der Axialbohrung 46 grenzt des Weiteren eine Erweiterung 56, die einen zweiten Druckraum ausbildet, von dem ein Kraftstoffkanal 57, der zu dem Kanal 31 und damit zu dem Hochdruckraum 30 des Düsenmoduls 23 führt.At the guide section 53 the axial bore 46 also limits an extension 56 , which forms a second pressure chamber, of which a fuel passage 57 that to the channel 31 and thus to the high pressure room 30 of the nozzle module 23 leads.

Das Steuerventilglied 48 hat einen Dichtbereich 63, der mit einem Steuerventilsitz zusammenwirkt und einen Kraftstofffluss zwischen dem Druckraum 54 und dem Druckraum 56 steuert.The control valve member 48 has a sealing area 63 , which interacts with a control valve seat and a fuel flow between the pressure chamber 54 and the pressure room 56 controls.

Im Bereich des ersten Druckraums 45 zweigt des Weiteren ein Kanal 58 ab, der zu einer Drossel 59 führt, die einem sacklochartig ausgebildeten Dämpfungskanal 60 vorgeschaltet ist, der in dem Haltekörper 34 ausgebildet ist. Der sacklochartig ausgeführte Dämpfungskanal 60 ist also mit einem Fluidkanal des Kraftstoffinjektors 20 verbunden, der aus der Zufuhrleitung 55, dem Kraftstoffkanal 57, dem Kanal 31 und dem Hochdruckraum 30 gebildet ist.In the area of the first pressure chamber 45 furthermore, a channel branches off 58 that turns into a throttle 59 leads, which a blind hole-like damping channel 60 upstream, in the holding body 34 is trained. The blind hole running damper channel 60 So it is with a fluid channel of the fuel injector 20 connected to the supply line 55 , the fuel channel 57 , the channel 31 and the high pressure room 30 is formed.

Der sacklochartig ausgeführte Dämpfungskanal 60 hat ein Volumen von etwa 400 mm3 und ist parallel zur Längsachse des Haltekörpers 34 ausgerichtet. Zu etwa zwei Dritteln ist der Dämpfungskanal 60 mit einem Elastomer befüllt, welches eine Erhöhung des effektiven Dämpfungsvolumens bewirkt.The blind hole running damper channel 60 has a volume of about 400 mm 3 and is parallel to the longitudinal axis of the holding body 34 aligned. About two thirds is the damping channel 60 filled with an elastomer, which causes an increase in the effective damping volume.

Bei einer alternativen Ausführungsform eines Kraftstoffinjektors kann der sacklochartig ausgebildete Dämpfungskanal über eine Drossel mit einem näher an den Spritzlöchern liegenden Bereich des Fluidkanals, beispielsweise mit dem Kanal 31 oder auch dem Hochdruckraum 30, verbunden sein, was zu einer weiteren Verbesserung des Dämpfungsverhaltens des Dämpfungskanals führt.In an alternative embodiment of a fuel injector, the blind hole-like damping channel can be connected via a throttle to a region of the fluid channel closer to the spray holes, for example to the channel 31 or the high pressure room 30 be connected, resulting in a further improvement of the damping behavior of the damping channel.

Die Wirkungsweise eines mit einem hochdruckelastischen Material befüllten Dämpfungskanal eines Kraftstoffinjektors der in 1 dargestellten Art ist nachfolgend anhand der 2 und 3 beschrieben.The operation of a filled with a high pressure elastic material damping channel of a fuel injector of 1 is shown below with reference to the 2 and 3 described.

In 2 ist eine dem aus den Abschnitten 55, 53, 27 und 31 bestehenden Fluidkanal des Kraftstoffinjektors nach 1 entsprechende Steigleitung 70 eines Kraftstoffinjektors dargestellt, von dem ein als Sacklochdämpfer dienender, sacklochartiger Dämpfungskanal 61 abzweigt, dem eine Drossel 59 vorgeschaltet ist, die eine zeitliche Verzögerung des Druckausgleichs zwischen der Steigleitung 70 und dem Dämpfungskanal bzw. Zusatzvolumen 60 bewirkt. Der Dämpfungskanal 71 hat eine Füllung 61 aus einem elastischen Material bzw. einem hochdruckelastischen Material. Von der Steigleitung 70 aus betrachtet, herrscht vor der Drossel 59 ein Druck P1 und nach der Drossel 59 ein Druck P2, wobei insbesondere 3 zu entnehmen ist, dass der Druck P2 phasenversetzt zu dem Druck P1 in dem Dämpfungskanal 60 ansteht. Druckwellen, die beidseits der Drossel 59 entstehen, weisen ebenfalls einen Phasenversatz zueinander auf, so dass sich ein ausgleichender Massenstrom durch die Drossel 59 ausbildet, der dämpfend auf die Druckwellen wirkt. Dabei vergrößert die Elastomerfüllung 61 das effektive Dämpfungsvolumen des Dämpfungskanals 60.In 2 is one of the sections 55 . 53 . 27 and 31 existing fluid channel of the fuel injector after 1 corresponding riser 70 a fuel injector shown, of which serving as a blind damper, blind hole-like damping channel 61 branches off, a throttle 59 upstream, which is a time delay of the pressure equalization between the riser 70 and the damping channel or additional volume 60 causes. The damping channel 71 has a filling 61 made of an elastic material or a high pressure elastic material. From the riser 70 From the perspective of the throttle prevails 59 a pressure P 1 and after the throttle 59 a pressure P 2 , in particular 3 it can be seen that the pressure P 2 out of phase with the pressure P 1 in the damping channel 60 pending. Pressure waves, both sides of the throttle 59 arise, also have a phase offset to each other, so that a balancing mass flow through the throttle 59 forms, which dampens the pressure waves acts. This increases the elastomer filling 61 the effective damping volume of the damping channel 60 ,

In 4 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem eine Dämpfungskonstante c gegen ein Zusatzvolumen V angetragen ist, das durch einen Dämpfungskanal der in den 1 und 2 gezeigten Art bereitgestellt ist und eine Simulation eines Dämpfungsverhaltens für verschiedene Volumina des Dämpfungskanals darstellt. Bei der Simulation wurde ein Kraftstoffdruck von 800 bar, eine Einspritzmenge von etwa 30 mm3 und ein Durchmesser einer dem Dämpfungskanal vorgeschalteten Drossel von 0,2 mm gewählt. Es wurden Simulationsrechnungen für Zusatzvolumina von 0, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1 und 1,1 cm3 durchgeführt. Ab einem Zusatzvolumen von etwa 0,5 cm3, bei dem der Wendepunkt der durch die einzelnen Messpunkte gelegten Kurve liegt, ist eine zufriedenstellende Dämpfung durch das bereitgestellte Zusatzvolumen V gegeben. Durch Einsatz einer Elastomerfüllung bei einem sacklochartigen Dämpfungskanal eines Kraftstoffinjektors können derartige entsprechend große effektive Dämpfungsvolumina erreicht werden.In 4 a diagram is shown in which a damping constant c is plotted against an additional volume V, which by a damping channel of the in the 1 and 2 is shown and illustrates a simulation of a damping behavior for different volumes of the damping channel. In the simulation, a fuel pressure of 800 bar, an injection amount of about 30 mm 3 and a diameter of the damping channel upstream throttle of 0.2 mm was selected. Simulation calculations were carried out for additional volumes of 0, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 and 1.1 cm 3 . From an additional volume of about 0.5 cm 3 , in which the inflection point of the set by the individual measuring points curve is given a satisfactory attenuation by the additional volume V provided. By using an elastomeric filling in a blind hole-like damping channel of a fuel injector, such correspondingly large effective damping volumes can be achieved.

Claims (6)

Hydrauliksystem, umfassend eine Quelle (13) für ein unter Hochdruck stehendes Fluid und ein mit der Quelle (13) verbundenes Ventil (20), das eine Steuereinrichtung (21) und eine Düseneinheit (23) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (21) zur Betätigung eines der Düseneinheit (23) zugeordneten Schließglieds (24) dient, das mit einem Ventilsitz (26) zusammenwirkt, so dass das Fluid durch mindestens eine Abströmöffnung (27) steuerbar ist, wobei in dem Ventil (20) ein Fluidkanal (30, 31, 55, 57) ausgebildet ist, über den das Fluid zu der Abströmöffnung (27) führbar ist, und der Fluidkanal (30, 31, 55, 57) mit einem sacklochartig ausgeführten Dämpfungskanal (60) verbunden ist, dem eine Drossel (59) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der sacklochartig ausgeführte Dämpfungskanal (60) zumindest bereichsweise mit einem elastischen Material (61) befüllt ist.Hydraulic system comprising a source ( 13 ) for a high-pressure fluid and one with the source ( 13 ) connected valve ( 20 ), which is a control device ( 21 ) and a nozzle unit ( 23 ), wherein the control device ( 21 ) for actuating one of the nozzle unit ( 23 ) associated closing member ( 24 ), which is provided with a valve seat ( 26 ) cooperates, so that the fluid through at least one outflow opening ( 27 ) is controllable, wherein in the valve ( 20 ) a fluid channel ( 30 . 31 . 55 . 57 ) is formed, via which the fluid to the outflow opening ( 27 ), and the fluid channel ( 30 . 31 . 55 . 57 ) with a blind hole running damper channel ( 60 ), to which a throttle ( 59 ) upstream, characterized in that the blind hole running damper channel ( 60 ) at least partially with an elastic material ( 61 ) is filled. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (61) einen Kompressionsmodul hat, der kleiner als der Kompressionsmodul des in dem Fluidkanal (30, 31, 55, 57) strömenden Fluids und insbesondere kleiner als der Kompressionsmodul von Dieselkraftstoff ist.Hydraulic system according to claim 1, characterized in that the elastic material ( 61 ) has a compression modulus smaller than the modulus of compression of the fluid channel (in 30 . 31 . 55 . 57 ) and in particular smaller than the compression modulus of diesel fuel. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (61) aus einem Elastomer gebildet ist.Hydraulic system according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic material ( 61 ) is formed of an elastomer. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (20) ein Kraftstoffeinspritzventil ist.Hydraulic system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve ( 20 ) is a fuel injection valve. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließglied (24) eine Düsennadel ist, die mit dem Ventilsitz (26) zusammenwirkt.Hydraulic system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closing member ( 24 ) is a nozzle needle, which with the valve seat ( 26 ) cooperates. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungskanal (60) in einem zwischen der Steuereinrichtung (21) und der Düseneinheit (23) angeordneten Haltekörper (34) ausgebildet ist.Hydraulic system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping channel ( 60 ) in one between the control device ( 21 ) and the nozzle unit ( 23 ) arranged holding body ( 34 ) is trained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2156047B1 (en) * 2007-06-01 2014-07-16 Robert Bosch GmbH Fuel injector having low wear

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