DE102006057844A1 - Automotive fuel injection assembly has electrically controlled valve outlet linked to a throttle in fuel feedback passage - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckanschluss zur Zuführung von unter Hochdruck stehendem Kraftstoffaus einem Kraftstoffbehälter. Der Hochdruckanschluss ist abströmseitig mit einem Zulaufkanal, der den Kraftstoff dem Kammervolumen der Einspritzdüse zuführt, und mit einem Strömungskanal verbunden, der den Kraftstoff einem Ventilsteuerraum zuführt, der den Steuerkolben der Einspritzdüse gegen die Federkraft einer Düsenfeder mit Hochruck beaufschlagt. In dem Strömungskanal ist zwischen dem Hochdruckanschluss und dem Ventilsteuerraum eine Zulaufdrossel angeordnet. Der Ventilsteuerraum ist abströmseitig mit einem Ablaufkanal verbunden, der mittels einer elektrisch ansteuerbaren Ventileinrichtung mit einem mit dem Kraftstoffbehälter verbundenen Kraftstoffrücklaufkanal verbindbar ist. In dem Ablaufkanal ist zwischen dem Ventilsteuerraum und der elektrisch ansteuerbaren Ventileinrichtung eine Ablaufdrossel angeordnet.The The invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine with a high pressure port for delivery of high pressure fuel from a fuel tank. The high pressure connection is downstream with an inlet channel, the fuel the chamber volume of the injection supplies, and with a flow channel connected, which supplies the fuel to a valve control chamber, the the control piston of the injector against the spring force of a nozzle spring subjected to high pressure. In the flow channel is between the High-pressure connection and the valve control chamber arranged an inlet throttle. The valve control chamber is downstream connected to a flow channel, by means of an electrically controllable Valve device with a connected to the fuel tank Fuel return channel is connectable. In the drainage channel is between the valve control room and the electrically controllable valve means an outlet throttle arranged.
Aus
dem Stand der Technik sind beispielsweise bei Common Rail Dieseleinspritzsystemen Kraftstoffinjektoren
bekannt, die über
kurze Hochdruck-Kraftstoffleitungen mit dem Rail verbunden sind. Über geeignete
Spannelemente sind die Injektoren im Zylinderkopf angebracht. Je
nach Ausführung
der Einspritzdüsen
sind die Common Rail Injektoren für den Gerade- oder den Schrägeinbau
in Direkteinspritzung-Dieselmotoren geeignet. Kraftstoffinjektoren
sind beispielsweise aus der
In den bekannten Common Rail Systemen soll der Einspritzdruck unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt werden. Dabei werden die Einspritzmenge und der Einspritzbeginn mit dem elektrisch ansteuerbaren Injektor gesteuert. Der Einspritzzeitpunkt wird über das Winkel-Zeit-System der Elektronischen Dieselregelung gesteuert. Hierzu sind an der Kurbelwelle und zur Zylinder- bzw. Phasenerkennung an der Nockenwelle Drehzahlsensoren vorgesehen. In modernen Direkteinspritzung-Dieselmotoren erzeugen die Injektoren sehr kleine Vorspritzmengen sowie Mehrfacheinspritzungen. Dabei sind Magnetventil-Injektoren und Injektoren mit Piezostellern im Serieneinsatz.In the known common rail systems, the injection pressure is independent of the engine speed and the injection quantity are generated. It will be the injection quantity and the start of injection with the electrically controllable Injector controlled. The injection time is determined by the angle-time system of the electronic Diesel control controlled. These are on the crankshaft and the Cylinder or phase detection on the camshaft Speed sensors intended. In modern direct injection diesel engines produce the injectors very small pre-injection quantities as well as multiple injections. These include solenoid valve injectors and injectors with piezo actuators in series production.
Bei den bekannten Magnetventil-Injektoren wird der Kraftstoff vom Hochdruckanschluss über einen Zulaufkanal zur Einspritzdüse geführt. Gleichzeitig wird der Kraftstoff über eine Zulaufdrossel in den Ventilsteuerraum des Injektors geführt. Der Ventilsteuerraum lässt sich über eine Ablaufdrossel mit dem Kraftstoffrücklaufkanal verbinden. Der Strömungsweg über die Ablaufdrossel zum Kraftstoffrücklaufkanal lässt sich durch ein Magnetventil öffnen.at The known solenoid valve injectors, the fuel from the high pressure port via a Inlet channel to the injection nozzle guided. At the same time the fuel is via an inlet throttle in the valve control room led the injector. The valve control room leaves over connect an outlet throttle to the fuel return passage. Of the Flow path over the Outflow throttle to the fuel return passage let yourself open by a solenoid valve.
Im Ruhezustand wird das Magnetventil nicht angesteuert. Dann presst die Magnetventilfeder den Ventilkolben in den Ventilsitz, wodurch der Strömungsweg über die Ablaufdrossel zum Kraftstoffrücklaufkanal geschlossen ist. Gleichzeitig baut sich im Ventilsteuerraum des Injektors der Hochdruck des Rail auf, der ebenfalls im Kammervolumen der Düse ansteht. Die durch den Raildruck auf die Stirnfläche des Steuerkolbens wirkenden Kräfte und die Kraft der Düsenfeder halten die Einspritzdüse geschlossen.in the Idle state, the solenoid valve is not activated. Then press the solenoid valve spring the valve piston into the valve seat, thereby the flow path over the Outflow throttle to the fuel return passage closed is. At the same time, the valve control room of the Injector of the high pressure of the rail, which is also in the chamber volume the nozzle is present. The effect of the rail pressure on the end face of the control piston personnel and the force of the nozzle spring hold the injector closed.
Das Magnetventil öffnet durch elektronisches Ansteuern. Dabei übersteigt die magnetische Kraft die Federkraft der Ventilfeder, die im Ruhezustand den Ventilkolben in den Ventilsitz presst. Der Magnetventilanker hebt den Ventilkolben vom Ventilsitz, so dass der Strömungsweg über die Ablaufdrossel zum Kraftstoffrücklaufkanal geöffnet ist. Mit dem Öffnen des Strömungsweges kann nun Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum in den nachgeordneten Hohlraum und über den Kraftstoffrücklaufkanal zum Kraftstoffbehälter abfließen. Dabei verhindert die Zulaufdrossel einen vollständigen Druckausgleich, so dass der Druck im Ventilsteuerraum sinkt und kleiner ist als der Druck im Kammervolumen der Düse wird, der dem Raildruck entspricht. Durch die Verringerung des Drucks im Vorsteuer raum verringert sich die Kraft auf den Steuerkolben, so dass sich die Düsennadel öffnet und die Einspritzung beginnt.The Solenoid valve opens by electronic driving. This exceeds the magnetic force the spring force of the valve spring, in the idle state, the valve piston pressed into the valve seat. The solenoid valve raises the valve piston from the valve seat so that the flow path over the Outflow throttle to the fuel return passage open is. With the opening of the flow path can now fuel from the valve control room in the downstream Cavity and over the fuel return passage to the fuel tank flow away. In this case, the inlet throttle prevents complete pressure equalization, so that the Pressure in the valve control chamber drops and is less than the pressure in the valve control chamber Chamber volume of the nozzle which corresponds to the rail pressure. By reducing the pressure in the pilot control room, the force on the control piston decreases, so that the nozzle needle opens and the injection begins.
Nach dem Öffnen des Magnetventils strömt der im Ventilsteuerraum unter Hochdruck stehende Kraftstoff in den dem Magnetventil nachgeordneten Hohlraum und über den Kraftstoffrücklaufkanal zum Kraftstoffbehälter. Bei diesem Absteuern des Drucks aus dem Ventilsteuerraum können Kavitationsschäden im nachgeordneten Strömungsweg zum Kraftstoffrücklaufkanal entstehen. Der Kraftstoffrückfluss zum Kraftstoffbehälter ist frei bzw. liegt auf Umgebungsdruck, so dass ein großes Druckgefälle zwischen dem Ventilsteuerraum und dem Kraftstoffrücklaufkanal vorhanden ist. Der Druck im Rücklauf insbesondere direkt am Ventilsitz und am Ventilkolben kann beim Absteuern partiell unter den Dampfdruck des Kraftstoffs absinken, so dass Dampfblasen entstehen können, die zum Teil auch im Bereich des Ventilkolbens implodieren und dort Schäden anrichten können. Beispielsweise können Undichtigkeiten am Ventilsitz auftreten.To opening of the solenoid valve flows in the valve control room under high pressure fuel in the Solenoid valve downstream cavity and via the fuel return passage to the fuel tank. In this Absteuern the pressure from the valve control chamber cavitation damage in the downstream flow to the fuel return channel arise. The fuel return to the Fuel tank is free or is at ambient pressure, so that a large pressure gradient between the valve control chamber and the fuel return passage is present. The pressure in the return especially directly on the valve seat and on the valve piston can Absteuern partially fall below the vapor pressure of the fuel, so that vapor bubbles can arise, which partially implode in the area of the valve piston and there damage can do. For example, you can Leaks at the valve seat occur.
Auch können Kavitationsschäden dadurch entstehen, dass Unterdruck im Rücklauf entsteht, wobei der Rücklaufdruck Schwingungen unterliegt, die beispielsweise durch die gegenseitige Beeinflussung benachbarter Injektoren hervorgerufen wird. Diese Druckschwingungen können über den Kraftstoffrücklaufkanal ungehindert unter den Ventilsitz geraten und dort Kavitationsschäden verursachen.Also, cavitation damage may be caused by the fact that negative pressure in the return arises, the return pressure is subject to vibrations, which is caused for example by the mutual influence of adjacent injectors. These pressure oscillations can pass unhindered under the valve seat via the fuel return passage advised and cause cavitation damage there.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Kraftstoffinjektor anzugeben, bei welchem Kavitationsschäden im Strömungsweg zum Kraftstoffrücklaufkanal wirkungsvoll vermieden werden.It It is therefore an object of the invention to provide a fuel injector, in which cavitation damage in the flow path to the fuel return channel be effectively avoided.
Die Aufgabe wird durch einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The Task is performed by a fuel injector with the characteristics of Patent claim 1 solved. advantageous Further developments are described in the dependent claims.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Kavitationsschäden im Strömungsweg zum Kraftstoffrücklaufkanal werden wirkungsvoll dadurch vermieden, dass die elektrisch ansteuerbare Ventileinrichtung abströmseitig mit einer Drossel im Kraftstoffrücklaufkanal verbunden ist. Durch die Drossel im Rücklaufkanal wird der Druck definiert angehoben. Hierdurch wird wirkungsvoll vermieden, dass der Druck im Rücklauf beim Absteuern partiell unter den Dampfdruck des Kraftstoffs absinkt, so dass keine bzw. weniger Dampfblasen entstehen können, die implodieren und Schäden anrichten können. Da sich derartige Drosseln sehr genau fertigen lassen, lassen sich je nach Auslegung der Drossel recht genaue Durchflösse realisieren. Hierdurch wird sichergestellt, dass baugleiche Kraftstoffinjektoren, die mit gleich ausgelegten Drosseln versehen werden, das gleiche Druckniveau unterhalb des Ventilkolbens und dasselbe Schaltverhalten zeigen.The cavitation in the flow path to Fuel return channel be effectively avoided by the electrically controllable valve device downstream with a throttle in the fuel return passage connected is. Due to the throttle in the return channel, the pressure defined raised. This effectively prevents that the pressure in the return Partially drops below the vapor pressure of the fuel when driving off, so that no or less vapor bubbles can arise, the implode and damage can do. Since such chokes can be manufactured very accurately, can be depending on the design of the throttle realize quite accurate flow rates. This ensures that identical fuel injectors, the provided with identically designed throttles, the same pressure level below the valve piston and show the same switching behavior.
Weiterhin vermindert die Drossel im Rücklaufkanal das Auftreten von Druckschwingungen, die durch benachbarte Kraftstoffinjektoren hervorgerufen werden.Farther reduces the throttle in the return channel the occurrence of pressure oscillations caused by adjacent fuel injectors be caused.
Gemäß einer Ausführungsform ist die elektrisch ansteuerbare Ventileinrichtung innerhalb eines Ventilkörpers angeordnet. Um die zu verbauende Drossel möglichst genau dimensionieren und auslegen zu können, lässt sich die Drossel als separates Bauteil herstellen. Im Ventilkörper kann eine mit dem Kraftstoffrücklaufkanal verbundene Rücklaufbohrung anbracht sein, in welcher die Drossel eingepresst ist.According to one embodiment the electrically controllable valve device is arranged within a valve body. To the throttle to be installed as possible To be able to precisely dimension and design, the throttle can be used as a separate component produce. In the valve body can one with the fuel return passage connected return bore be, in which the throttle is pressed.
Alternativ kann die Drossel in dem Kraftstoffrücklaufkanal mit dem Ventilkörper einstückig ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ist besonders einfach und kostengünstig durch Anbringen geeigneter, dem Drosselquerschnitt entsprechender Bohrungen herzustellen.alternative For example, the throttle may be integrally formed in the fuel return passage with the valve body be. This embodiment is particularly simple and inexpensive by attaching appropriate, produce the throttle cross section corresponding holes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Drossel innerhalb eines am Ventilkörper angebrachten separaten Bauteilkörpers in einer mit dem Kraftstoffrücklaufkanal verbundenen Rücklaufbohrung im Bauteilkörper als separates Bauteil eingepresst sein. Beispielsweise kann dieser Bauteilkörper der Federhalter der Einspritzdüse sein. Eine einfache, getrennte Bearbeitung von Ventilkörper und Federhalter vor dem Zusammenbau des Kraftstoffinjektors wird somit ermöglicht.According to one another embodiment the throttle within a separate attached to the valve body component body in one with the fuel return passage connected return bore in the component body be pressed in as a separate component. For example, this one component body the spring holder of the injector be. A simple, separate processing of valve body and pen holder before assembly of the fuel injector is thus possible.
Um die Herstellungskosten weiter zu reduzieren, kann die Drossel innerhalb des separaten Bauteilkörpers in dem Kraftstoffrücklaufkanal mit dem Bauteilkörper einstückig ausgebildet sein.Around To further reduce the manufacturing cost, the throttle may be within the separate component body in the fuel return passage with the component body one piece be educated.
Für den Druckverlauf im Kraftstoffrücklaufkanal hat sich als günstig erwiesen, dass im Kraftstoffrücklaufkanal ein Hohlraum angeordnet ist. Dieser kann je nach Auslegung der Drossel anströmseitig mit der Drossel verbunden sein. Dies führt dazu, dass der aus dem Ventilsteuerraum abgesteuerte Kraftstoff erst nach Durchströmen der Drossel in Strömungsrichtung in den Hohlraum eindringt und hier einen verlangsamten Druckanstieg bewirkt.For the pressure gradient in the fuel return channel has been considered favorable proved that in the fuel return passage a cavity is arranged. This may vary depending on the design of the throttle on the inflow side with the Be connected throttle. this leads to in that the fuel diverted from the valve control space only after flowing through the throttle in the flow direction penetrates into the cavity and here a slower pressure rise causes.
Der Hohlraum kann jedoch auch abströmseitig mit der Drossel verbunden sein. Durch die dem Hohlraum nachgeschaltete Drossel wird eine Druckerhöhung im Hohlraum erreicht, die einem übermäßigen Druckgefälle zwischen Ventilsteuerraum und Kraftstoffrücklaufkanal entgegenwirkt.Of the However, cavity can also be downstream be connected to the throttle. Through the cavity downstream Throttle becomes a pressure increase in the cavity reaches an excessive pressure gradient between Valve control chamber and fuel return passage counteracts.
Der Hohlraum kann dabei auch in dem separaten Bauteilkörper, beispielsweise dem Federhalter, ausgebildet sein.Of the Cavity can also be in the separate component body, for example the spring holder, be formed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die elektrisch ansteuerbare Ventileinrichtung als Magnetventil ausgebildet sein. Der Ventilkolben des Magnetventils wird bei elektrischer Ansteuerung gegen die Kraft einer Magnetventilfeder von einem zwischen dem Ablaufkanal und dem Kraftstoffrücklaufkanal angeordneten Ventilsitz abgehoben, so dass Kraftstoff vom Ablaufkanal in den Kraftstoffrücklaufkanal strömen kann.According to one preferred embodiment the electrically controllable valve device is designed as a solenoid valve be. The valve piston of the solenoid valve is against electrical control the force of a solenoid valve spring from one between the drain channel and the fuel return passage arranged valve seat lifted so that fuel from the drainage channel in the fuel return passage stream can.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the figures shown in the figures Embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die
Gleichzeitig
ist der Hochdruckanschluss
Gleichzeitig
baut sich im Ventilsteuerraum
Das
Magnetventil
Das
Magnetventil
In
Der
Kraftstoffrücklaufkanal
Die
Die
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610057844 DE102006057844A1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Automotive fuel injection assembly has electrically controlled valve outlet linked to a throttle in fuel feedback passage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200610057844 DE102006057844A1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Automotive fuel injection assembly has electrically controlled valve outlet linked to a throttle in fuel feedback passage |
Publications (1)
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DE102006057844A1 true DE102006057844A1 (en) | 2008-06-12 |
Family
ID=39363148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200610057844 Withdrawn DE102006057844A1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Automotive fuel injection assembly has electrically controlled valve outlet linked to a throttle in fuel feedback passage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006057844A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016050444A1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. | Fuel injector |
-
2006
- 2006-12-08 DE DE200610057844 patent/DE102006057844A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016050444A1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. | Fuel injector |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20131210 |