Die
Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
aus, wie es der Offenlegungsschrift DE 32 29 828 A1 entnehmbar ist. Das bekannte
Kraftstoffeinspritzventil weist ein Gehäuse auf, in dem eine kolbenförmige Ventilnadel längsverschiebbar
angeordnet ist. Die Ventilnadel wirkt mit einem Ventilsitz zusammen
und steuert durch ihre Längsbewegung
die Öffnung
wenigstens einer Einspritzöffnung, über welche
Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt
werden kann. Im Gehäuse
ist eine Hülse
längsverschiebbar
angeordnet, die stets an der Ventilnadel anliegt, so dass sich die
Hülse und
die Ventilnadel synchron bewegen. In der Hülse ist ein Längskanal
ausgebildet, der mit einem Ende in einen im Gehäuse ausgebildeten Zulaufkanal
und dessen anderes Ende in einen in der Ventilnadel ausgebildeten
Kraftstoffkanal mündet. Über den
Kraftstoffkanal in der Ventilnadel wird Kraftstoff den Einspritzöffnungen
zugeführ
und durch diese eingespritzt, sofern die Ventilnadel die Einspritzöffnungen
freigegeben hat.The invention is based on a fuel injection valve for internal combustion engines, as the Offenlegungsschrift DE 32 29 828 A1 is removable. The known fuel injection valve has a housing in which a piston-shaped valve needle is arranged to be longitudinally displaceable. The valve needle cooperates with a valve seat and, by its longitudinal movement, controls the opening of at least one injection opening, via which fuel can be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. In the housing, a sleeve is arranged longitudinally displaceable, which always rests against the valve needle, so that the sleeve and the valve needle move synchronously. In the sleeve, a longitudinal channel is formed, which opens at one end into an inlet channel formed in the housing and the other end in a formed in the valve needle fuel channel. Via the fuel channel in the valve needle fuel is supplied to the injection openings and injected through them, provided that the valve needle has released the injection openings.
Dieses
Kraftstoffeinspritzventil mit einem sogenannten zentralen Kraftstoffzulauf
kann recht kompakt gebaut werden, da eine separate Kraftstoffzuführung durch
Kraftstoffkanäle,
die parallel zur Ventilnadel im Gehäuse verlaufen, entfällt. Das
bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist jedoch den Nachteil auf, dass
die Einspritzung rein druckgesteuert geschieht, d.h., dass über den
Druck des Kraftstoffs, der über die
Hülse und
den Zulaufkanal den Einspritzöffnungen
zugeführt
wird, die Bewegung der Ventilnadel gesteuert wird, die dann durch
ihre Längsbewe gung
die Einspritzöffnungen
freigibt oder verschließt.
Es ist damit nicht möglich,
ein solches Kraftstoffeinspritzventil beispielsweise mit einem Common-Rail-System zu betreiben.
Bei diesem Kraftstoffeinspritzventil wird in einem Hochdrucksammelraum
ständig
Kraftstoff unter hohem Druck vorgehalten, so dass eine Steuerung
des Kraftstoffeinspritzventils durch den Einspritzdruck nicht möglich ist,
ohne weitere Steuerungselemente vorzusehen, beispielsweise ein separates
Zumessventil. Dies verursacht weitere Kosten und benötigt zusätzlichen
Bauraum.This
Fuel injection valve with a so-called central fuel inlet
can be built quite compact, as a separate fuel supply through
Fuel channels,
which run parallel to the valve needle in the housing, is eliminated. The
However, known fuel injection valve has the disadvantage that
the injection is purely pressure controlled, that is, over the
Pressure of the fuel passing over the
Sleeve and
the inlet channel to the injection openings
supplied
The movement of the valve needle is then controlled through
her Längsbewe movement
the injection openings
releases or closes.
It is not possible
to operate such a fuel injection valve, for example, with a common rail system.
In this fuel injection valve is in a high-pressure accumulator
constantly
Fuel kept under high pressure, allowing a controller
the fuel injection valve is not possible due to the injection pressure,
without providing further control elements, for example a separate
Metering valve. This causes additional costs and requires additional
Space.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Das
erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den
Vorteil auf, dass das Kraftstoffeinspritzventil hubgesteuert betrieben
werden kann, d.h., dass die Ventilnadel unabhängig vom anstehenden Kraftstoffdruck
im Kraftstoffeinspritzventil aufgesteuert und zugesteuert werden kann.
Hierzu ist im Gehäuse
ein Steuerraum ausgebildet, in dem ein variabler Druck einstellbar
ist. Hierbei wirkt der Druck im Steuerraum zumindest mittelbar auf
die Ventilnadel und übt
dabei eine Schließkraft
auf diese aus, welche die Ventilnadel in ihre Schließstellung
drückt.
Bei einer Minderung des Drucks im Steuerraum wird die Ventilnadel
dann durch Öffnungskräfte in ihre Öffnungsposition
gefahren und die Einspritzöffnungen
freigegeben.The
Fuel injection valve according to the invention
with the characterizing features of claim 1, in contrast, the
Advantage on that the fuel injection valve operated stroke-controlled
can be, that is, the valve needle regardless of the upcoming fuel pressure
can be controlled in the fuel injection valve and controlled.
This is in the case
a control chamber is formed, in which a variable pressure adjustable
is. In this case, the pressure in the control room acts at least indirectly
the valve needle and exercises
while a closing force
on this, which the valve needle in its closed position
suppressed.
When the pressure in the control room is reduced, the valve needle becomes
then by opening forces in their open position
drove and the injection openings
Approved.
Durch
die Unteransprüche
sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung möglich. In
einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zulaufkanal, über den
Kraftstoff dem Längskanal
der Hülse
zugeführt
wird, in einer weiteren Hülse ausgebildet,
die im Gehäuse
angeordnet ist und in der die Hülse
geführt
ist. Durch die Anordnung der Hülse
in einer weiteren Hülse
ergibt sich ein besseres Dichtverhalten, so dass die Leckströme durch
den Spalt zwischen den Hülsen
reduziert werden. Hierdurch ist eine einwandfreie Funktion des Kraftstoffeinspritzventils
stets gewährleistet,
da auch bei einwandfreien Bauteilen eine exakte Fluchtung von Ventilnadel
und Hülse
aufgrund von unvermeidlichen Fertigungstoleranzen und Ungenauigkeiten
bei der Montage nicht erreichbar ist.By
the dependent claims
Advantageous developments of the subject invention are possible. In
a first advantageous embodiment of the inlet channel, via the
Fuel the longitudinal channel
the sleeve
supplied
is formed in a further sleeve,
in the case
is arranged and in the sleeve
guided
is. By the arrangement of the sleeve
in another sleeve
results in a better sealing behavior, so that the leakage currents through
the gap between the sleeves
be reduced. This is a perfect function of the fuel injection valve
always ensured
because even with perfect components an exact alignment of valve needle
and sleeve
due to unavoidable manufacturing tolerances and inaccuracies
is unreachable during assembly.
In
einer weiten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auflagefläche zwischen
der Ventilnadel und der Hülse
so ausgebildet, dass ein leichter axialer Versatz oder ein leichtes
Verkippen von Ventilnadel und Hülse
ausgeglichen wird.In
a far advantageous embodiment, the support surface is between
the valve needle and the sleeve
designed so that a slight axial offset or a slight
Tilting of valve needle and sleeve
is compensated.
Um
den Steuerraum vorteilhaft in das Gehäuse integrieren zu können, ist
der Steuerraum vorzugsweise als ein die Hülse umgebender Ringraum ausgebildet,
wobei der Druck im Steuerraum vorteilhafterweise das ventilsitzabgewandte
Ende der Ventilnadel zumindest teilweise beaufschlagt. Hierdurch ergibt
sich eine Schließkraft
auf die Ventilnadel in Richtung des Ventilsitzes, ohne dass weitere
Elemente nötig
sind, um die hydraulische Kraft auf die Ventilnadel zu übertragen.Around
to be able to integrate the control chamber advantageous in the housing is
the control chamber is preferably designed as an annular space surrounding the sleeve,
wherein the pressure in the control chamber advantageously the valve seat facing away
End of the valve needle at least partially acted upon. This results
a closing force
on the valve needle in the direction of the valve seat, without further
Elements needed
are to transfer the hydraulic force to the valve needle.
Um
den Kraftstoffdruck im Steuerraum einzustellen ist dieser in vorteilhafter
Weise über
eine Zulaufdrossel mit dem Zulaufkanal verbindbar und über einen
Ablaufkanal mit einem Leckölraum,
in dem stets ein niedriger Druck herrscht. Durch Öffnen und
Schließen
entweder der Zulaufdrossel oder des Ablaufkanals kann der Druck
im Steuerraum schnell und zuverlässig
gesteuert werden. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines
Steuerventils im Ablaufkanal des Steuerraums, welches Steuerventil
als Magnetventil oder Piezoventil ausgebildet sein kann. Derartige
Ventile können
sehr schnell schalten, so dass sich der Druck im Steuerraum entsprechend schnell
auf das gewünschte
Niveau einregeln lässt. Es
kann hierbei auch vorgesehen sein, dass, wenn mehrere Kraftstoffeinspritzventile
an der Brennkraftmaschine vorhanden sind, sämtliche Ablaufkanäle der entsprechenden
Steuerräume
mit einem Sammelraum verbunden sind und dieser Sammelraum über ein
gemeinsames Steuerventil mit dem Leckölraum verbindbar ist. Auf diese
Weise lässt
sich der Kraftstoffdruck durch ein einzelnes Steuerventil in mehreren
Kraftstoffeinspritzventilen steuern.In order to adjust the fuel pressure in the control chamber, this is advantageously connectable via an inlet throttle with the inlet channel and via a drainage channel with a leakage oil space in which there is always a low pressure. By opening and closing either the inlet throttle or the outlet channel, the pressure in the control chamber can be controlled quickly and reliably. Particularly advantageous is the formation of a control valve in the flow channel of the control chamber, which control valve may be formed as a solenoid valve or piezo valve. Such valves can switch very quickly, so that the pressure in the control room can be quickly adjusted to the desired level. It can also be provided here that, if a plurality of fuel injection valves are present on the internal combustion engine, all the flow channels of the corresponding control chambers with a Sam melraum are connected and this collecting space via a common control valve with the leakage oil space is connectable. In this way, the fuel pressure can be controlled by a single control valve in a plurality of fuel injection valves.
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der in der Ventilnadel
ausgebildete Kraftstoffkanal mit einem Ringraum verbunden, der zwischen
der Ventilnadel und der Wand einer Bohrung ausgebildet ist, die
im Gehäuse
ausgebildet ist und in der die Ventilnadel angeordnet ist. Auf diese
Weise wird die Ventilnadel sowohl in ihrem Inneren, als auch in
dem sie umgebenden Ringraum mit Hochdruck beaufschlagt, so dass
sie sich durch den Druck des Kraftstoffs in diesen Räumen nicht
verformt. Auf diese Weise ist eine optimale Führung der Ventilnadel in der
Bohrung gewährleistet,
unabhängig
vom Druck des zugeführten
Kraft stoffs. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn an der Ventilnadel
eine entsprechende Ventildichtfläche
ausgebildet ist, die so am Ventilsitz anliegt, dass die Einspritzöffnungen
sowohl gegen den Kraftstoffkanal in der Ventilnadel, als auch gegen
den Ringkanal abgedichtet werden.In
a further advantageous embodiment is in the valve needle
trained fuel channel connected to an annulus between the
the valve needle and the wall of a bore is formed, the
in the case
is formed and in which the valve needle is arranged. To this
Way, the valve needle is in both its interior, and in
the surrounding annular space subjected to high pressure, so that
they are not affected by the pressure of the fuel in these rooms
deformed. In this way, an optimal guidance of the valve needle in the
Ensures drilling
independently
from the pressure of the supplied
Kraft fabric. This is particularly advantageous when attached to the valve needle
a corresponding valve sealing surface
is formed, which abuts the valve seat so that the injection openings
both against the fuel channel in the valve needle, as well as against
be sealed the annular channel.
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ventilnadel von
einer längsverschiebbaren Ventilhohlnadel
umgeben, die ebenfalls mit dem Ventilsitz zusammenwirkt und damit
die Öffnung
wenigstens einer weiteren Einspritzöffnung steuert. Durch die Verwendung
einer weiteren Ventilhohlnadel lassen sich die Einspritzöffnungen
unabhängig
voneinander öffnen,
so dass der Einspritzquerschnitt an den Betriebszustand der Brennkraftmaschine
angepasst werden kann. Auch hier ist es vorteilhaft, wenn neben dem
Ringraum, der in diesem Fall die Ventilhohlnadel umgibt, auch der
Zwischenraum zwischen der Ventilnadel und der Ventilhohlnadel mit
dem Zulaufkanal der Ventilnadel verbunden ist, so dass eine druckbedingte
Verformung von Ventilnadel und Ventilhohlnadel nicht eintritt. Auch
hier ist es vorteilhaft, wenn die Ventilhohlnadel eine weitere Ventildichtfläche besitzt, die
so mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, dass die der Ventilhohlnadel
zugeordneten Einspritzöffnungen sowohl
gegen den Zwischenraum, als auch gegen den Ringraum abgedichtet
werden.In
a further advantageous embodiment, the valve needle of
a longitudinally displaceable hollow valve needle
surrounded, which also interacts with the valve seat and thus
the opening
controls at least one further injection port. By use
another valve hollow needle can be the injection openings
independently
open each other,
so that the injection cross-section of the operating condition of the internal combustion engine
can be adjusted. Again, it is advantageous if in addition to the
Annulus, which in this case surrounds the valve hollow needle, also the
Interspace between the valve needle and the hollow valve needle with
is connected to the inlet channel of the valve needle, so that a pressure-related
Deformation of valve needle and valve needle does not occur. Also
Here it is advantageous if the valve hollow needle has a further valve sealing surface, the
so cooperates with the valve seat that the valve hollow needle
associated injection ports both
sealed against the gap, as well as against the annulus
become.
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind
der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar.Further
advantageous embodiments of the subject of the invention are
the description and the drawing can be removed.
Zeichnung
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils
dargestellt. Es zeigtdrawing
In the drawing, various embodiments of the fuel injection valve according to the invention
shown. It shows
1 einen
Längsschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil, 1 a longitudinal section through a fuel injection valve according to the invention,
2 einen
Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffeinspritzventils, 2 a longitudinal section through a further embodiment of the fuel injection valve,
3 ebenfalls
im Längsschnitt
ein weiteres Ausführungsbeispiel, 3 also in longitudinal section a further embodiment,
4 eine
vergrößerte Darstellung
im Bereich des Ventilsitzes des in 4 an enlarged view in the region of the valve seat of in
3 gezeigten
Ausführungsbeispiels, 3 shown embodiment,
5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffeinspritzventils, wobei nur der geänderte Teil vergrößert dargestellt
ist, 5 a further embodiment of the fuel injection valve, wherein only the changed part is shown enlarged,
6a bis 6f verschiedene
Ausgestaltungen und Anordnungen der Hülsen und 6a to 6f various configurations and arrangements of the sleeves and
7a bis 7e verschiedene
Auflageflächen
der Hülse
auf der Ventilnadel und 7a to 7e different contact surfaces of the sleeve on the valve needle and
8 eine
schematische Darstellung der Einspritzventile mit einem zentralen
Steuerventil. 8th a schematic representation of the injectors with a central control valve.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
the embodiments
In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel im
Längsschnitt
dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Gehäuse 1 auf,
das unter anderem einen Ventilkörper 3,
einen Steuerkörper 5 und
eine Drosselscheibe 7 umfasst. Diese drei Teile des Gehäuses 1 werden
durch eine in der vorliegenden 1 nicht
dargestellte Vorrichtung gegeneinander gepresst. Im Ventilkörper 3 ist
eine Bohrung 10 ausgebildet, in der eine Ventilnadel 12 angeordnet
ist, die auf ihrer gesamten Länge
von einem Kraftstoffkanal 22 durchzogen ist, der entlang
einer Längsachse 8 der
Ventilnadel 12 verläuft.
Die Bohrung 10 wird am brennraumzugewandten Ende des Ventilkörpers 3 von
einem Ventilsitz 15 begrenzt, der im wesentlichen konisch
ausgebildet ist. Vom Ventilsitz 15 gehen Einspritzöffnungen 17 ab,
die in Einbaulage des Kraftstoffeinspritzventils in den Brennraum
münden. Die
Ventilnadel 12 ist in einem ventilsitzabgewandten Abschnitt
der Bohrung 10 dichtend geführt und verjüngt sich
unter Bildung einer Druckschulter 48 dem Ventilsitz 15 zu.
Am ventilsitzzugewandten Ende ist an der Ventilnadel 12 eine
Ventildichtfläche 20 ausgebildet,
mit der die Ventilnadel 12 mit dem Ventilsitz 15 so
zusammenwirkt, dass bei Anlage der Ventilnadel 12 auf dem
Ventilsitz 15 die Einspritzöffnungen 17 verschlossen
werden. Hebt die Ventilnadel 12 hingegen vom Ventilsitz 15 ab,
so werden die Einspritzöffnungen 17 freigegeben,
und Kraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt. Die genaue Form
der Ventildichtfläche 20 wird
weiter unten erläutert.In 1 a first embodiment is shown in longitudinal section. The fuel injection valve has a housing 1 on, among other things, a valve body 3 , a control body 5 and a throttle disk 7 includes. These three parts of the case 1 be through one in the present 1 not shown device pressed against each other. In the valve body 3 is a hole 10 formed, in which a valve needle 12 arranged along its entire length by a fuel channel 22 is traversed along a longitudinal axis 8th the valve needle 12 runs. The hole 10 is at the combustion chamber facing the end of the valve body 3 from a valve seat 15 limited, which is formed substantially conical. From the valve seat 15 go injection ports 17 from, which open in installation position of the fuel injection valve in the combustion chamber. The valve needle 12 is in a valve seat facing away portion of the bore 10 sealingly guided and tapers to form a pressure shoulder 48 the valve seat 15 to. At the valve seat facing end is on the valve needle 12 a valve sealing surface 20 designed with the valve needle 12 with the valve seat 15 so cooperates that when plant the valve needle 12 on the valve seat 15 the injection openings 17 be closed. Lift the valve needle 12 however, from the valve seat 15 off, so will the injection ports 17 released, and fuel is injected into the combustion chamber. The exact shape of the valve sealing surface 20 will be explained below.
Im
Steuerkörper 15 ist
eine Zentralbohrung 25 ausgebildet, in der eine Hülse 30 angeordnet
ist. Die Hülse 30 weist
einen Längskanal 38 auf,
der in den Kraftstoffkanal 22 der Ventilnadel 12 mündet. Die Hülse 30 ist
in der Zentralbohrung 25 e benfalls längsverschiebbar angeordnet
und liegt mit ihrem ventilsitzzugewandten Ende auf der Ventilnadel 12 auf.
Die Hülse 30 weist
hierbei einen geringeren Außendurchmesser
auf, als die Ventilnadel 12, ist jedoch so groß, dass
sie nicht in den Kraftstoffkanal 22 eintaucht. Zwischen
der Hülse 30 und
einem ortsfesten Anschlag in der Drosselscheibe 7 ist eine
innere Feder 34 unter Druckvorspannung angeordnet, die
die Hülse 30 gegen
die Ventilnadel 12 und damit sowohl die Hülse 30 als
auch die Ventilnadel 12 gegen den Ventilsitz 15 drückt. Zwischen
der inneren Feder 34 und der Hülse 30 ist darüber hinaus
eine Ausgleichsscheibe 35 vorgesehen, über deren Dicke die Druckvorspannung
der inneren Feder 34 eingestellt werden kann.In the control body 15 is a central hole 25 formed in which a sleeve 30 is arranged. The sleeve 30 has a longitudinal channel 38 on that in the fuel channel 22 the valve needle 12 empties. The sleeve 30 is in the central hole 25 e also arranged longitudinally displaceable and lies with its valve seat facing the end of the valve needle 12 on. The sleeve 30 in this case has a smaller outer diameter than the valve needle 12 However, it is so big that it is not in the fuel channel 22 dips. Between the sleeve 30 and a fixed stop in the throttle plate 7 is an inner spring 34 arranged under compressive prestress, which is the sleeve 30 against the valve needle 12 and thus both the sleeve 30 as well as the valve needle 12 against the valve seat 15 suppressed. Between the inner spring 34 and the sleeve 30 is also a shim 35 provided over the thickness of the compressive bias of the inner spring 34 can be adjusted.
In
der Zentralbohrung 25 des Steuerkörpers 5 ist darüber hinaus
eine weitere Hülse 32 angeordnet,
die die Hülse 30 umgibt
und in der ein Zulaufkanal 40 ausgebildet ist, der einen
solchen Durchmesser aufweist, dass die Hülse 30 dichtend im
Zulaufkanal 40 der weiteren Hülse 32 geführt wird.
Zwischen einem in der Zentralbohrung 25 angeordneten Druckstück 28,
das sich mit einem Ende am Ventilkörper 3 abstützt und
mit dem anderen Ende an der weiteren Hülse 32 ist unter Druckvorspannung
eine äußere Feder 36 angeordnet,
die die weitere Hülse 32 gegen die
Drosselscheibe 7 drückt.
Auch hier ist es vorgesehen, dass zwischen der äußeren Feder 36 und
der weiteren Hülse 32 eine
Ausgleichsscheibe 37 vorgesehen ist, über deren Dicke sich die Druckvorspannung
der äußeren Feder 36 einstellen
lässt.
Das Druckstück 28 ist
hierbei so ausgebildet, dass zwischen einer ventilsitzabgewandten
Stirnseite 29 der Ventilnadel 12 und dem Druckstück 28 ein
Spalt der Dicke h0 verbleibt, wenn die Ventilnadel 12 auf
dem Ventilsitz 15 aufliegt. In dieser Lage ergibt sich
auch ein Abstand h1 zwischen dem Druckstück 28 und
einer Schulter 27, die in der Zentralbohrung 25 ausgebildet
ist.In the central hole 25 of the tax body 5 is also another sleeve 32 arranged the sleeve 30 surrounds and in an inlet channel 40 is formed, which has a diameter such that the sleeve 30 sealing in the inlet channel 40 the other sleeve 32 to be led. Between one in the central hole 25 arranged pressure piece 28 , which has one end on the valve body 3 supported and with the other end to the other sleeve 32 is under pressure bias an outer spring 36 arranged, which the further sleeve 32 against the throttle plate 7 suppressed. Again, it is envisaged that between the outer spring 36 and the other sleeve 32 a shim 37 is provided, the thickness of which the pressure bias of the outer spring 36 can be set. The pressure piece 28 is here designed so that between a valve seat facing away from the front side 29 the valve needle 12 and the pressure piece 28 a gap of thickness h 0 remains when the valve needle 12 on the valve seat 15 rests. In this situation, there is also a distance h 1 between the pressure piece 28 and a shoulder 27 in the central hole 25 is trained.
In
der Drosselscheibe 7 setzt sich der Zulaufkanal 40 fort
und endet an einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kraftstoffhochdruckquelle. Über den
Zulaufkanal 40 wird Kraftstoff unter hohem Druck dem Kraftstoffeinspritzventil
zugeführt
und gelangt über
den Teil des Zulaufkanals 40, der in der weiteren Hülse 32 ausgebildet
ist, in den Längskanal 38 der Hülse 30 und
von dort weiter in den Kraftstoffkanal 22, der in der Ventilnadel 12 ausgebildet
ist. In der Ventilnadel 12 sind Querbohrungen 33 ausgebildet, die
stromabwärts
der Druckschulter 48 an mehreren Stellen den Kraftstoffkanal 22 mit
einem Ringraum 23 verbinden, wobei der Ringraum 23 zwischen
der Ventilnadel 12 und der Wand der Bohrung 10 ausgebildet ist.
Der Kraftstoff, der in den Zulaufkanal 22 eingebracht wird,
fließt
somit sowohl über
den Ringraum 23, als auch über den Zulaufkanal 22 selbst
den Einspritzöffnungen 17 zu.In the throttle disc 7 the inlet channel is set 40 continues and ends at a high-pressure fuel source, not shown in the drawing. Via the inlet channel 40 Fuel is supplied under high pressure to the fuel injection valve and passes over the part of the inlet channel 40 that in the further sleeve 32 is formed in the longitudinal channel 38 the sleeve 30 and from there into the fuel channel 22 in the valve needle 12 is trained. In the valve needle 12 are transverse holes 33 formed downstream of the pressure shoulder 48 in several places the fuel channel 22 with an annulus 23 connect, with the annulus 23 between the valve needle 12 and the wall of the hole 10 is trained. The fuel entering the inlet channel 22 is introduced, thus flows both over the annulus 23 , as well as over the inlet channel 22 even the injection openings 17 to.
Die
Verbindungen zwischen der Hülse 30 und
der Ventilnadel 12 und zwischen der weiteren Hülse 32 und
der Drosselscheibe 7 sind jeweils so ausgebildet, dass
sie den Kraftstoff, der sich im Zulaufkanal 40 bzw. im
Kraftstoffkanal 22 befindet, nach außen abdichtet. Dies ermöglicht es,
den Raum, der die Hülse 30 und
die weitere Hülse 32 umgibt
und in dem die äußere Feder 36 angeordnet
ist, als Steuerraum 42 zu verwenden, indem dort ein variabler Druck
einstellbar ist. Hierzu ist in der Drosselscheibe 7 eine
Zulaufdrossel 44 ausgebildet, die eine Verbindung zwischen
dem Zulaufkanal 40 dem Steuerraum 42 herstellt,
so dass über
die Zulaufdrossel 44 Kraftstoff in Steuerraum 42 fließen kann.
Die Zulaufdrossel 44 limitiert hierbei die Zulaufmenge,
damit der gegebenenfalls bestehende Druckunterschied mit einer gewissen
Verzögerung
ausgeglichen wird. Darüber hinaus
ist in der Drosselscheibe 7 ein Ablaufkanal 46 vorgesehen,
der mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Leckölraum verbindbar
ist, wobei der Ablaufkanal 46 mittels eines Steuerventils 50 verschließbar ist.The connections between the sleeve 30 and the valve needle 12 and between the other sleeve 32 and the throttle disc 7 are each designed so that they are the fuel that is in the inlet channel 40 or in the fuel channel 22 is located, seals to the outside. This allows the space that the sleeve 30 and the further sleeve 32 surrounds and in which the outer spring 36 is arranged as a control room 42 to use by a variable pressure is adjustable there. This is in the throttle plate 7 an inlet throttle 44 formed, which is a connection between the inlet channel 40 the control room 42 produces, so that over the inlet throttle 44 Fuel in control room 42 can flow. The inlet throttle 44 hereby limits the inflow quantity, so that the possibly existing pressure difference is compensated with a certain delay. In addition, in the throttle plate 7 a drainage channel 46 provided, which is connectable to a leakage oil space, not shown in the drawing, wherein the drainage channel 46 by means of a control valve 50 is closable.
Das
Kraftstoffeinspritzventil funktioniert wie folgt:
Vor Beginn
der Einspritzung ist das Steuerventil 50 geschlossen, so
dass auch der Ablaufkanal 46 geschlossen ist. Dadurch herrscht
im Steuerraum 42 durch seine Verbindung über die
Zulaufdrossel 44 der gleiche Druck wie im Zulaufkanal 40,
in dem Kraftstoff unter hohem Druck ansteht. Durch den Druck im
Steuerraum 42 ergibt sich eine hydraulische Kraft auf die
ventilsitzabgewandte Stirnseite der Ventilnadel 12, die
die Ventilnadel 12 auf den Ventilsitz 15 drückt. Darüber hinaus
wirkt auf die Ventilnadel 12 die Kraft der inneren Feder 34,
die auf die Hülse 30 drückt, die
wiederum an der Ventilnadel 12 anliegt. Die weitere Hülse 32 wird
durch die äußere Feder 36 gegen
die Drosselscheibe 7 gedrückt und übt keine Kräfte auf die Ventilnadel 12 aus.
Durch die Anlage der Dichtfläche 20 auf
dem Ventilsitz 15 werden die Einspritzöffnungen 17 verschlossen,
so dass der unter Einspritzdruck stehende Kraftstoff im Kraftstoffkanal 22 bzw.
im Ringraum 23 nicht in die Einspritzöffnungen 17 gelangen
kann. Um die Einspritzung zu initiie ren wird das Steuerventil 50 geöffnet, so
dass Kraftstoff über
den Ablaufkanal 46 aus dem Steuerraum 42 abfließt. Hierdurch
sinkt der Druck im Steuerraum 42, da über die Zulaufdrossel 44 weniger Kraftstoff
nachströmt,
als über
den Ablaufkanal 46 hinaus. Durch den nachlassenden Druck
auf die ventilsitzabgewandte Stirnseite der Ventilnadel 12 und
die durch den Kraftstoffdruck im Ringraum 23 auf die Druckschulter 48 wirkende
hydraulische Öffnungskraft
wird die Ventilnadel 12 entgegen der Kraft der inneren
Feder 34 nach oben gedrückt
und bewegt hierbei auch die Hülse 30.
Wenn die Ventilnadel 12 den Hub h0 durchfahren
hat, kommt sie zur Anlage am Druckstück 28. Eine weitere
Bewegung der Ventilnadel 12 ist dann nur gegen die Kraft
sowohl der inneren Feder 34 als auch der äußeren Feder 36 möglich, so
dass sich die Öffnungsbewegung
der Ventilnadel 12 etwas verzögert und erst danach fortgesetzt wird.
Nach dem Durchfahren des weiteren Hubs h1 kommt
das Druckstück 28 schließlich an
der Schulter 27 zur Anlage und beendet die Öffnungshubbewegung
der Ventilnadel 12. Dieser zweistufige Hubanschlag ist
notwendig, um eine Einspritzverlaufsformung zu erreichen. Nach Durchfahren
des Hubs h0 gibt die Ventilnadel 12 die
Einspritzöffnungen 17 frei, jedoch
bleibt die Ventildichtfläche 20 in
unmittelbarer Nähe
des Ventilsitzes 15, so dass der Kraftstoffstrom aus dem
Kraftstoffkanal 22 und dem Ringraum 23 nur gedrosselt
zu den Einspritzöffnungen 17 gelangt,
so dass die Einspritzrate entsprechend gering ist. Erst nach Durchfahren
des weiteren Hubs h1 ergibt sich eine Einspritzung
mit der vollen Einspritzrate. Die dadurch erreichte Einspritzverlaufsformung
sorgt für
einen weicheren Verbrennungsvorgang und damit eine Reduzierung des
Geräusches
der Brennkraftmaschine.The fuel injector works as follows:
Before the start of the injection is the control valve 50 closed, so that also the drainage channel 46 closed is. This prevails in the control room 42 through its connection via the inlet throttle 44 the same pressure as in the inlet channel 40 , in which fuel is present under high pressure. By the pressure in the control room 42 results in a hydraulic force on the valve seat facing away from the end of the valve needle 12 holding the valve needle 12 on the valve seat 15 suppressed. It also acts on the valve needle 12 the force of the inner spring 34 on the sleeve 30 presses, in turn, on the valve needle 12 is applied. The further sleeve 32 is through the outer spring 36 against the throttle plate 7 pressed and exerts no forces on the valve needle 12 out. By the installation of the sealing surface 20 on the valve seat 15 become the injection openings 17 closed so that the fuel under injection pressure in the fuel channel 22 or in the annulus 23 not in the injection openings 17 can get. To initiate the injection, the control valve 50 open, leaving fuel through the drainage channel 46 from the control room 42 flows. This reduces the pressure in the control room 42 , because of the inlet throttle 44 less fuel flows in than via the drainage channel 46 out. Due to the decreasing pressure on the valve seat facing away from the end of the valve needle 12 and by the fuel pressure in the annulus 23 on the pressure shoulder 48 acting hydraulic opening force is the valve needle 12 against the force of the inner spring 34 pushed upwards and also moves the sleeve 30 , When the valve needle 12 has passed through the stroke h 0 , it comes to the plant on the pressure piece 28 , Another movement of the valve needle 12 is then only against the force of both the inner spring 34 as well as the outer spring 36 possible, so that the opening movement of the valve needle 12 delayed a little and then continued. After passing through the further stroke h 1 , the pressure piece comes 28 finally at the shoulder 27 to the system and ends the opening stroke of the valve needle 12 , This two-stage stroke stop is necessary to achieve injection molding. After passing through the stroke h 0 gives the valve needle 12 the injection openings 17 free, but the valve sealing surface remains 20 in the immediate vicinity of the valve seat 15 , so that the fuel flow from the fuel channel 22 and the annulus 23 only throttled to the injection openings 17 reaches, so that the injection rate is correspondingly low. Only after passing through the further stroke h 1 results in an injection with the full injection rate. The resulting injection curve shaping ensures a smoother combustion process and thus a reduction in the noise of the internal combustion engine.
Zur
Beendigung der Einspritzung wird das Steuerventil 50 geschlossen,
so dass über
den Ablaufkanal 46 kein Kraftstoff mehr aus dem Steuerraum 42 entweichen
kann. Durch den über
die Zulaufdrossel 44 nachströmenden Kraftstoff baut sich erneut
ein hoher Druck im Steuerraum 42 auf, der auf die ventilsitzabgewandte
Stirnseite der Ventilnadel 12 drückt und diese schließlich zurück in ihre Schließstellung
in Anlage am Ventilsitz 15 bringt. Die Hülse 30 folgt
der Bewegung der Ventilnadel 12, angetrieben durch die
innere Feder 34. Ebenso geht durch die Kraft der äußeren Feder 36 das
Druckstück 28 zurück an seinen
Anschlag am Ventilkörper 3.To complete the injection, the control valve 50 closed, leaving over the drainage channel 46 no more fuel from the control room 42 can escape. By the over the inlet throttle 44 incoming fuel again builds up a high pressure in the control room 42 on, on the valve seat facing away from the end of the valve needle 12 press and this finally back to its closed position in contact with the valve seat 15 brings. The sleeve 30 follows the movement of the valve needle 12 , driven by the inner spring 34 , Likewise goes by the force of the outer spring 36 the pressure piece 28 back to its stop on the valve body 3 ,
In 2 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt.
Der Aufbau entspricht weitgehend dem in 1 gezeigten,
so dass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Neben
der Ventilnadel 12 ist in der Bohrung 10 auch
eine Hohlnadel 14 angeordnet, die die Ventilnadel 12 umgibt.
Die Hohlnadel 14 weist an ihrem ventilsitzzugewandten Ende eine
weitere Ventildichtfläche 21 auf,
mit der sie mit dem Ventilsitz 15 zur Steuerung weiterer
Einspritzöffnungen 18 zusammenwirkt.
Die Hohlnadel 14 ist hierbei so ausgebildet, dass zwischen
der Ventilnadel 12 und der Hohlnadel 14 ein Zwischenraum 24 ausgebildet
ist, der über
die Querbohrung 33 mit dem Kraftstoffkanal 22 verbunden
ist. Über
eine weitere, in der Hohlnadel 14 ausgebildete Querbohrungen 39 ist
der Zwischenraum 24 mit dem zwischen der Hohlnadel 14 und
der Wand der Bohrung 10 ausgebildeten Ringraum 23 verbunden,
so dass sowohl im Kraftstoffkanal 22, als auch im Zwischenraum 24 und
im Ringraum 23 stets der gleiche Kraftstoffdruck herrscht.In 2 is shown a further embodiment of the fuel injection valve according to the invention. The structure is largely the same as in 1 shown, so that only the differences should be discussed here. Next to the valve needle 12 is in the hole 10 also a hollow needle 14 arranged the valve needle 12 surrounds. The hollow needle 14 has at its valve seat facing the end of another valve sealing surface 21 on, with which she uses the valve seat 15 for controlling further injection openings 18 interacts. The hollow needle 14 is here designed so that between the valve needle 12 and the hollow needle 14 a gap 24 is formed, over the transverse bore 33 with the fuel channel 22 connected is. About another, in the hollow needle 14 Trained transverse holes 39 is the gap 24 with the between the hollow needle 14 and the wall of the hole 10 trained annulus 23 connected so that both in the fuel channel 22 , as well as in the gap 24 and in the annulus 23 always the same fuel pressure prevails.
Die äußere Feder 36 liegt
in diesem Ausführungsbeispiel
direkt auf der Hohlnadel 14 auf, so dass dadurch die Hohlnadel 14 gegen
den Ventilsitz 15 gedrückt
wird. Die weitere Hülse 32 umschließt die Hülse 30 in
diesem Ausführungsbeispiel
fast auf ihrer gesamten Länge,
so dass das der Ventilnadel 12 zugewandte Ende der weiteren
Hülse 32 als
Hubanschlag dient. An der Hohlnadel 14 ist eine weitere Druckschulter 49 ausgebildet,
die vom Kraftstoffdruck des Ringraums 23 beaufschlagt ist.
Die Öffnungsbewegung
des Kraftstoffeinspritzventils erfolgt hier analog zu dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der Kraftstoffdruck im Steuerraum 42 abgesenkt
wird. Durch eine entsprechende Auslegung der Druckschulter 49 und
der weiteren Druckschulter 49 bewegt sich hier zuerst die
Hohlnadel 14 vom Ventilsitz 15 weg, wobei die Bewegung entgegen
der Kraft der äußeren Feder 36 erfolgt,
bis die Hohlnadel 14 an einer Anschlagschulter 41 des Steuerkörpers 5 anliegt.
Etwa zeitverzögert
zur Hohlnadel 14 bewegt sich die Ventilnadel 12 vom
Ventilsitz 15 weg, wobei die Bewegung gegen die von der inneren
Feder 34 beaufschlagte Hülse 30 erfolgt. Die Ventilnadel 12 setzt
ihre Öffnungshubbewegung
fort, bis sie an der Anschlagfläche 43 der
weiteren Hülse 32 zur
Anlage kommt. Die Schließbewegung
der Ventilnadel 12 und der Hohlnadel 14 erfolgt
analog zu dem Ausführungsbeispiel
der 1 dadurch, dass der Kraftstoffdruck im Steuerraum 42 wieder
erhöht wird.The outer spring 36 lies in this embodiment directly on the hollow needle 14 on, so that thereby the hollow needle 14 against the valve seat 15 is pressed. The further sleeve 32 encloses the sleeve 30 in this embodiment almost its entire length, so that the valve needle 12 facing the end of the further sleeve 32 serves as a stroke stop. At the hollow needle 14 is another pressure shoulder 49 formed by the fuel pressure of the annulus 23 is charged. The opening movement of the fuel injection valve takes place here analogous to that in 1 shown embodiment in that the fuel pressure in the control room 42 is lowered. By appropriate design of the pressure shoulder 49 and the further pressure shoulder 49 Here, first, the hollow needle 14 moves from the valve seat 15 away, the movement being against the force of the outer spring 36 takes place until the hollow needle 14 at a stop shoulder 41 of the tax body 5 is applied. About time delayed to the hollow needle 14 the valve needle moves 12 from the valve seat 15 away, with the movement against that of the inner spring 34 applied sleeve 30 he follows. The valve needle 12 continues its opening stroke movement until it stops at the stop surface 43 the other sleeve 32 comes to the plant. The closing movement of the valve needle 12 and the hollow needle 14 takes place analogously to the embodiment of 1 in that the fuel pressure in the control room 42 is increased again.
In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt,
wobei gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
der 2 hauptsächlich
der Aufbau der Ventilnadel 2 geändert ist. Der Kraftstoffkanal 22 durchzieht
die Ventilnadel 12 nicht mehr auf ihrer gesamten Länge, sondern,
ausgehend von der ventilsitzabgewandten Stirnfläche, nur etwa bis zur Höhe der Querkanäle 33 und 39.
Der Kraftstoffzustrom zu den Einspritzöffnungen 17 und 18 erfolgt
hier also ausschließlich über den
Ringraum 23 und den Zwischenraum 24. Dieser Aufbau
ermöglicht
es, die Ventilnadel 12 stabiler zu gestalten und darüber hinaus
die Ventildichtfläche 20 einfacher
zu gestalten. Als weitere Ausführungsvariante
ist hier ein zusätzlicher Leckölablauf
vorgesehen, der als Ablaufkanal 26 im Steuerkörper 5 ausgebildet
ist und der ebenfalls über ein
Steuerventil 50 mit dem Leckölraum verbunden wird. In der
Ventilnadel 12 ist umfangsseitig eine Umfangsnut 32 ausgebildet
und ebenso eine Umfangsnut 54 in der Hohlnadel 14.
Beide Umfangsnuten 52, 54 sind durch eine Querbohrung 55 miteinander
und mit dem Ablaufkanal 26 verbunden, so dass Kraftstoff,
der aus den Hochdruckbereichen in den Bereich der Führung von
Ventilnadel 12 oder Hohlnadel 14 gelangt, abgeführt wird.In 3 a further embodiment of the fuel injection valve according to the invention is shown, with respect to the embodiment of the 2 mainly the construction of the valve needle 2 is changed. The fuel channel 22 runs through the valve needle 12 no longer along its entire length, but, starting from the valve seat facing away from the end face, only up to the height of the transverse channels 33 and 39 , The fuel inflow to the injection ports 17 and 18 takes place here exclusively via the annulus 23 and the gap 24 , This structure allows the valve needle 12 more stable and beyond the valve sealing surface 20 easier to design. As a further embodiment, an additional leakage oil drain is provided here, which serves as a drainage channel 26 in the control body 5 is formed and also via a control valve 50 is connected to the leakage oil space. In the valve needle 12 is circumferentially a circumferential groove 32 formed and also a circumferential groove 54 in the hollow needle 14 , Both circumferential grooves 52 . 54 are through a cross hole 55 with each other and with the drainage channel 26 connected so that fuel flowing from the high pressure areas in the area of the guide of valve needle 12 or hollow needle 14 arrives, is discharged.
4 zeigt
eine vergrößerte Darstellung
von 3 im Bereich des Ventilsitzes 15. Die
Ventilnadel 12 weist an ihrer Ventildichtfläche 20 eine
Dichtkante 120 auf, mit der sie am Ventilsitz 15 aufliegt
und dadurch den Zwischenraum 24 gegen die Einspritzöffnungen 17 verschließt. Beim
Abheben der Ventilnadel 12 vom Ventilsitz 15 wird
entsprechend ein Querschnitt aufgesteuert, über den Kraftstoff aus dem Zwischenraum 24 in
die Einspritzöffnungen 17 gelangt.
Die Hohlnadel 14 weist eine weitere Ventildichtfläche 21 auf,
an der eine erste Dichtkante 121 und eine zweite Dichtkante 221 ausgebildet
sind. Über
eine elastische Verformung der Hohlnadel 14 beim Aufsetzen
auf dem Ventilsitz 15 kann erreicht werden, dass sowohl
die erste Dichtkante 121 als auch die zweite Dichtkante 221 am
Ventilsitz 15 dichtend anliegen und dadurch die weiteren
Einspritzöffnungen 18 gegen
den Zwischenraum 24 und den Ringraum 23 abdichten.
Beim Abheben der Hohlnadel 14 vom Ventilsitz 15 strömt also
Kraftstoff aus dem Zwischenraum 24 und aus dem Ringraum 23 in die
weiteren Einspritzöffnungen 18 und
wird von dort in den Brennraum eingespritzt. Es kann alternativ auch
vorgesehen sein, dass eine Ventildichtfläche, wie sie hier an der Hohlnadel 14 gezeigt
ist, auch an der Ventilnadel 12 vorgesehen ist. Dies entspricht den
Ausführungsbeispielen
nach 4 shows an enlarged view of 3 in the area of the valve seat 15 , The valve needle 12 indicates at its valve sealing surface 20 a sealing edge 120 on, with the valve seat 15 rests and thereby the gap 24 against the injection openings 17 closes. When lifting the valve needle 12 from the valve seat 15 Accordingly, a cross section is opened, via the fuel from the intermediate space 24 into the injection openings 17 arrives. The hollow needle 14 has another valve sealing surface 21 on, at the first sealing edge 121 and a second sealing edge 221 are formed. About an elastic deformation of the hollow needle 14 when placing on the valve seat 15 can be achieved that both the first sealing edge 121 as well as the second sealing edge 221 at the valve seat 15 lie sealingly and thereby the other injection openings 18 against the gap 24 and the annulus 23 caulk. When lifting the hollow needle 14 from the valve seat 15 So flows fuel from the gap 24 and from the annulus 23 in the other injection openings 18 and is injected from there into the combustion chamber. It may alternatively be provided that a valve sealing surface, as here on the hollow needle 14 is shown, also on the valve needle 12 is provided. This corresponds to the embodiments according to
1 und 2 und
ist in diesem Fall notwendig, um die Einspritzöffnungen 17 zusätzlich gegen
den Kraftstoffkanal 22 abzudichten. 1 and 2 and in this case is necessary to the injection openings 17 additionally against the fuel channel 22 seal.
In 5 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt,
wobei hier nur die wesentlichen Teile nochmals dargestellt sind.
Zwischen der Drosselplatte 7 und dem Steuerkörper 5 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
ein Druckkörper 6 vorgesehen,
in dem ein Druckbegrenzungsventil 60 vorgesehen ist. Die Aufgabe
des Druckbegrenzungsventils 60 ist es, den Druck im Steuerraum 42 nur
soweit zu erhöhen,
wie unbedingt notwendig. Es ist für eine Steuerung der Ventilnadeln 12, 14 nicht
unbedingt nötig,
den vollen Einspritzdruck im Steuerraum 42 anliegen zu
lassen, da dermaßen
hohe Drücke,
die bei modernen Einspritzsystemen deutlich über 100 MPa liegen, auch zu
starken mechanischen Verformungen der Bauteile führen, was zum Teil erhebliche
Probleme verursachen kann.In 5 is shown a further embodiment of the fuel injection valve according to the invention, in which case only the essential parts are shown again. Between the throttle plate 7 and the control body 5 is a pressure body in this embodiment 6 provided in which a pressure relief valve 60 is provided. The task of the pressure relief valve 60 is it the pressure in the control room 42 only to increase as much as absolutely necessary. It is for a control of the valve pins 12 . 14 not absolutely necessary, the full injection pressure in the control room 42 because such high pressures, which in modern injection systems are well above 100 MPa, also lead to strong mechanical deformation of the components, which can sometimes cause considerable problems.
Im
Druckkörper 6 ist
eine Kolbenbohrung 64 ausgebildet, in der ein Kolben 62 längsverschiebbar angeordnet
ist. Im Kolben 62 ist eine Querbohrung 66 und
eine die Querbohrung 66 schneidende Längsbohrung 68 ausgebildet,
wobei die Längsbohrung 68 in
den im Steuerkörper 5 ausgebildeten
Steuerraum 42 mündet.
Der Kolben 62 wird von einer Kolbenfeder 65 beaufschlagt,
die zwischen dem Kolben 62 und der Drosselscheibe 7 unter
Druckvorspannung angeordnet ist. Die Querbohrung 66 ist über eine
Verbindung 70 mit dem Zulaufkanal 40 verbunden,
der auch im Druckkörper 6 vorhanden
ist und den in der Drosselscheibe 7 ausgebildeten Abschnitt
des Zulaufkanals 40 mit dem Abschnitt in der weiteren Hülse 32 verbindet.
Der Raum, in dem sich die Kolbenfeder 65 befindet, ist über eine
Ablaufdrossel 77 mit dem Leckölraum verbunden, damit der
Federraum 65 stets druckentlastet bleibt.In the pressure hull 6 is a piston bore 64 formed, in which a piston 62 is arranged longitudinally displaceable. In the piston 62 is a cross hole 66 and one the cross hole 66 cutting longitudinal bore 68 formed, wherein the longitudinal bore 68 in the tax body 5 trained control room 42 empties. The piston 62 is from a piston spring 65 acted upon between the piston 62 and the throttle disc 7 is arranged under pressure bias. The transverse bore 66 is about a connection 70 with the inlet channel 40 connected, which is also in the pressure hull 6 is present and that in the throttle plate 7 trained section of the inlet channel 40 with the section in the other sleeve 32 combines. The space in which the piston spring 65 is located above an outlet throttle 77 connected to the leakage oil chamber, so that the spring chamber 65 always relieved of pressure.
Das
Druckbegrenzungsventil 60 funktioniert wie folgt: Herrscht
im Steuerraum 42 ein Druck, der niedriger ist als der vorgegebene
Druck, so wird der Kolben 62 durch die Kolbenfeder 65 in
Anlage an einen Anschlag am Steuerkörper 5 gedrückt. Dadurch wird über die
Verbindung 70, die Querbohrung 66 und die Längsbohrung 68 eine
Verbindung zum Zulaufkanal 40 geöffnet, so dass Kraftstoff aus
dem Zulaufkanal 40 in den Steuerraum 42 nachströmt. Wenn der
nachströmende
Kraftstoff den Druck im Steuerraum 42 erhöht, steigt
auch die Kraft auf die Stirnseite des Kolbens 62, der bei Überschreiten
eines Schwelldrucks entgegen der Kraft einer Kolbenfeder 65 in
Richtung der Drosselscheibe 7 wandert. Durchfährt der
Kolben 62 hierbei einen genügend großen Hub, so wird die Verbindung
zwischen der Querbohrung 66 und dem Zulaufkanal 40 unterbrochen
und das Nachströmen
des Kraftstoffs beendet. Je nach Auslegung der Druckflächen und
der Kraft der Kolbenfeder 65 lässt sich so ein Druck im Steuerraum 42 einstellen,
der unter dem Kraftstoffdruck im Zulaufkanal 42, jedoch über dem
Lecköldruck
liegt.The pressure relief valve 60 works as follows: rules in the control room 42 a pressure which is lower than the predetermined pressure, then the piston 62 through the piston spring 65 in contact with a stop on the control body 5 pressed. This will over the connection 70 , the transverse bore 66 and the longitudinal bore 68 a connection to the inlet channel 40 open, leaving fuel from the inlet channel 40 in the control room 42 nachströmt. If the inflowing fuel is the pressure in the control room 42 increases, the force on the front side of the piston increases 62 , which is in excess of a threshold pressure against the force of a piston spring 65 in the direction of the throttle plate 7 emigrated. Passes through the piston 62 In this case, a sufficiently large stroke, so is the connection between the transverse bore 66 and the inlet channel 40 interrupted and the post-flow of fuel stops. Depending on the design of the pressure surfaces and the force of the piston spring 65 can such a pressure in the control room 42 set below the fuel pressure in the inlet channel 42 , but above the leakage oil pressure.
Bei
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus
noch eine Ablaufdrossel 75 vorgesehen, die den Ablaufkanal 26 stets
mit dem Leckölraum
verbindet. Darüber
hinaus ist eine Ablaufdrossel 46 vorgesehen, die eine Verbindung
zum Leckölraum
bildet und über
ein Steuerventil 50 geöffnet
oder geschlossen werden kann. Durch die Ablaufdrossel 75 ist
sichergestellt, dass sich auch bei geschlossenem Steuerventil 50 ein
zu hoher Druck im Steuerraum 42 abbaut. Das Druckbegrenzungsventil 60 regelt über seine
Bewegung die Kraftstoffzufuhr so, dass sich über das Zusammenspiel des Druckbegrenzungsventils 60 und
der Ablaufdrossel 75 der gewünschte Druck im Steuerraum 42 einstellt.At the in 5 shown embodiment is also an outlet throttle 75 provided that the drainage channel 26 always with the leakage oil space connects. In addition, there is an outlet throttle 46 provided, which forms a connection to the leakage oil chamber and a control valve 50 can be opened or closed. Through the outlet throttle 75 ensures that even when the control valve is closed 50 too high pressure in the control room 42 degrades. The pressure relief valve 60 regulates the fuel supply via its movement so that the interaction of the pressure relief valve 60 and the outlet throttle 75 the desired pressure in the control room 42 established.
In
den 6a bis 6f sind
verschiedene Ausführungsbeispiele
für die
Anordnung von Hülse 30 und
weiterer Hülse 32 dargestellt.In the 6a to 6f are different embodiments of the arrangement of sleeve 30 and further sleeve 32 shown.
6a zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
wie es dem in 1 gezeigten entspricht. Die
Hülse 30 ist
in der weiteren Hülse 32 geführt und über das
Druckstück 28 lässt sich
eine gestufte Kraft auf die Ventilnadel 12 erreichen. 6a shows an embodiment as the in 1 shown corresponds. The sleeve 30 is in the other sleeve 32 guided and over the pressure piece 28 can be a stepped force on the valve needle 12 to reach.
6b zeigt
eine Anordnung, bei der sowohl die äußere Feder 36 als
auch die innere Feder 34 stets auf die Ventilnadel 12 wirken.
Dadurch lässt sich
eine relativ hohe Schließkraft
auf die Ventilnadel 12 erreichen, wobei die Schließkraft nicht
gestuft ist und eine Einspritzverlaufsformung auf diesem Wege nicht
möglich
ist. 6b shows an arrangement in which both the outer spring 36 as well as the inner spring 34 always on the valve needle 12 Act. This allows a relatively high closing force on the valve needle 12 reach, where the closing force is not stepped and an injection course forming in this way is not possible.
6c zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem sich die innere Feder 34 und die äußere Feder 36 teilweise
kompensieren, jedoch in Summe eine Schließkraft auf Ventilnadel 12 wirkt. 6c shows a further embodiment in which the inner spring 34 and the outer spring 36 partially compensate, but in total a closing force on valve needle 12 acts.
In 6d ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem die Hülse 30 von
nur einer Feder 34 beaufschlagt ist, die die Hülse 30 gegen
die Ventilnadel 12 drückt.
Die Feder beaufschlagt gleichzeitig die weitere Hülse 32,
die dadurch ortsfest bleibt. Als Anschlag für die Ventilnadel 12 dient
entweder ein Absatz 80 oder ein Absatz 81, der
an der Hülse 30 bzw.
an der weiteren Hülse 32 ausgebildet ist.
Alternativ kann auch ein Absatz 82 im Steuerkörper 5 vorgesehen
sein.In 6d another embodiment is shown in which the sleeve 30 from only one spring 34 is applied to the sleeve 30 against the valve needle 12 suppressed. The spring acts simultaneously on the other sleeve 32 which thereby remains stationary. As a stop for the valve needle 12 serves either a paragraph 80 or a paragraph 81 that is attached to the sleeve 30 or on the other sleeve 32 is trained. Alternatively, also a paragraph 82 in the control body 5 be provided.
6e zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem neben der Hülse 30 und
der weiteren Hülse 32 eine
Zwischenhülse 31 vorgesehen
ist. Die Zwischenhülse 31 wird
sowohl von einer inneren Feder 34, als auch von der äußeren Feder 36 beaufschlagt,
während
zwischen der Hülse 30 und
der weiteren Hülse 32 eine
Zwischenfeder 134 unter Druckvorspannung angeordnet ist.
Der Hubanschlag für die
Ventilnadel 12 erfolgt durch Absätze an der Zwischenhülse 31. 6e shows a further embodiment, in which in addition to the sleeve 30 and the other sleeve 32 an intermediate sleeve 31 is provided. The intermediate sleeve 31 is both of an inner spring 34 , as well as from the outer spring 36 applied while between the sleeve 30 and the other sleeve 32 an intermediate spring 134 is arranged under pressure bias. The stroke stop for the valve needle 12 done by heels on the intermediate sleeve 31 ,
In 6f ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt, das weitgehend dem Ausführungsbeispiel der 6e entspricht,
jedoch ist die Zwischenhülse 31 im
Inneren des Kraftstoffeinspritzventils angeordnet und die Federn 34, 36 entfallen
hier. Die Zwischenhülse 31 hat
dadurch eine unbestimmte Lage, was jedoch die Funktion bei der Öffnungsbewegung
der Ventilnadel 12 nicht beeinträchtigt.In 6f a further embodiment is shown, which is largely the embodiment of the 6e corresponds, however, is the intermediate sleeve 31 arranged inside the fuel injection valve and the springs 34 . 36 omitted here. The intermediate sleeve 31 This has an indefinite position, but what the function in the opening movement of the valve needle 12 not impaired.
In 7a bis 7e sind
verschiedene Auflageflächen
zwischen der Hülse 30 und
der Ventilnadel 12 dargestellt. 7a zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Auflagefläche 130 der
Hülse 30 ballig
ausgebildet ist, während
an der Ventilnadel 12 eine Auflageschulter 112 in
Form einer Kante ausgebildet ist. Durch die ballige Ausbildung der
Auflagefläche 130 erreicht
man eine Unempfindlichkeit der Anordnung von Ventilnadel 12 und
Hülse 30 bezüglich eines
axialen Versatzes. Da beide Bauteile in unterschiedlichen Teilen
des Gehäuses 1 untergebracht sind,
lässt sich
eine exakte Fluchtung aufgrund von unvermeidlichen Fertigungstoleranzen
nicht erreichen. Durch die ballige Auflagefläche 130 an der Hülse 30 wird
ein solch leichter axialer Versatz jedoch ausgeglichen.In 7a to 7e are different contact surfaces between the sleeve 30 and the valve needle 12 shown. 7a shows an embodiment in which a support surface 130 the sleeve 30 is formed crowned while on the valve needle 12 a support shoulder 112 is formed in the form of an edge. Due to the spherical shape of the support surface 130 one achieves an insensitivity of the arrangement of valve needle 12 and sleeve 30 with respect to an axial offset. Because both components in different parts of the housing 1 are housed, can not achieve an exact alignment due to unavoidable manufacturing tolerances. Due to the spherical bearing surface 130 on the sleeve 30 However, such a slight axial offset is compensated.
7b zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Auflageschulter 112 ebenfalls ballig ausgebildet
ist, während
die Auflagefläche 130 eine Konusform
annimmt. 7b shows a further embodiment in which the support shoulder 112 is also formed spherical, while the support surface 130 takes on a cone shape.
7c zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Auflageschulter 112 konkav geformt ist, während die
Auflagefläche 130 ebenfalls ballig
ausgebildet ist. 7c shows a further embodiment in which the support shoulder 112 is concave, while the bearing surface 130 is also formed spherical.
7d zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Auflageschulter 112 konisch ausgebildet ist,
während
die Auflagefläche 130 erneut ballige
Form aufweist. 7d shows a further embodiment in which the support shoulder 112 is conically formed while the bearing surface 130 again crowned shape.
7e zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Auflageschulter 112 konisch ausgebildet ist,
jedoch hier von Längsachse 8 weg
orientiert ist. Die Auflagefläche 130 ist
erneut ballig ausgebildet. Alle diese Ausführungsbeispiele gewährleisten
eine Kompensation eines leichten axialen Versatzes zwischen Hülse 30 und
Ventilnadel 12. 7e shows a further embodiment in which the support shoulder 112 is conical, but here from the longitudinal axis 8th is oriented away. The bearing surface 130 is again formed spherical. All of these embodiments ensure compensation for a slight axial offset between sleeve 30 and valve needle 12 ,
In 8 ist
eine Anordnung von Kraftstoffeinspritzventilen 100 schematisch
dargestellt, die vom Typ nach 5 sind.
Von jedem Kraftstoffeinspritzventil 100 geht eine Ablaufleitung 101 ab,
die mit dem Ablaufkanal nach 5 verbunden
ist. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel
nach 5 entfällt
hier das bei jedem Kraftstoffeinspritzventil vorgesehene Steuerventil 50,
sondern die Ablaufleitungen 101 münden in einen zentralen Sammelraum 105,
von wo ein zentrales Steuerventil 50' die Verbindung mit einem Leckölraum 106 steuert.
Auf diese Weise lässt sich
der Druck im Sammelraum 105 einstellen, der sich dann für sämtliche
Kraftstoffeinspritzventile 100 als Steuerdruck verwenden
lässt.
Diese Anordnung setzt allerdings voraus, dass der Steuerdruck relativ niedrig
und unterhalb des Einspritzdrucks liegt, da sich ein großes Volumen,
wie es der Sammelraum 105 und die Ablaufleitungen 101 darstellen,
nur schwer mit Hochdruck befüllen
und entleeren lässt. Darüber hinaus
ist es dann sinnvoll einsetzbar, wenn der Steuerraumdruck, wie in 5 gezeigt,
direkt auf die Ventilnadel 12 bzw. die Hohlnadel 14 wirkt,
da sonst zwei getrennte Rückläufe in den
Leckölraum 106 nötig wären. Durch
die Anordnung nach 8 lässt sich so der Druck im Steuerraum
des Kraftstoffeinspritzventils über
das zentrale Steuerventil 50' regeln,
so dass eine kostengünstige
und einfache Alternative zur Anordnung je eines separaten Steuerventils
gegeben ist.In 8th is an arrangement of fuel injection valves 100 shown schematically, the type of 5 are. From every fuel injection valve 100 goes a drain line 101 off, with the drain channel after 5 connected is. In contrast to the embodiment according to 5 omitted here the provided with each fuel injection valve control valve 50 but the drain lines 101 lead to a central collection room 105 from where a central control valve 50 ' the connection with a leakage oil room 106 controls. In this way, the pressure in the plenum can be 105 then adjust for all fuel injectors 100 can be used as control pressure. However, this arrangement presupposes that the control pressure is relatively low and below the injection pressure, since there is a large volume, such as the collecting space 105 and the drain lines 101 difficult to fill with high pressure and empty. In addition, it is useful if the control room pressure, as in 5 shown, directly on the valve needle 12 or the hollow needle 14 acts, otherwise two separate returns in the leakage oil space 106 would be necessary. By the arrangement after 8th so can the pressure in the control chamber of the fuel injection valve via the central control valve 50 ' regulate, so that a cost-effective and simple alternative to the arrangement is ever given a separate control valve.