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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Fördereinrichtung für
eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 102 20 281
A1 ist ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
bekannt, bei dem Kraftstoff von einer Vorförderpumpe zu
einer Hochdruckpumpe und von dort in ein Hochdruck-Kraftstoffrail
gefordert wird. Die Fördermenge der von der Brennkraftmaschine
mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe wird durch eine fluidisch vorgeschaltete
Drosseleinrichtung bewirkt. Diese ist auf ein Gehäuse der
Hochdruckpumpe aufgesetzt und bildet mit dieser zusammen eine Kraftstoff-Fördereinrichtung.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoff-Fördereinrichtung
zu schaffen, die einfach hergestellt werden kann und eine präzise
Einstellung der Fördermenge gestattet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Kraftstoff-Fördereinrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Für
die Erfindung wesentliche Merkmale finden sich außerdem
in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, wobei die Merkmale
auch in ganz unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung
wichtig sein können, ohne dass hierauf jeweils explizit
hingewiesen wird.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass im Betrieb in vielen Situationen stromabwärts
von der Drosseleinrichtung ein Druck herrscht, der geringer ist
als der stromaufwärts von der Drosseleinrichtung herrschende
Vordruck. Hierdurch wird insbesondere bei höheren Temperaturen
Dampfblasenbildung in dem zwischen Drosseleinrichtung und Einlassventil liegenden
Bereich begünstigt. Dies kann wiederum das Regelverhalten
der Kraftstoff-Fördereinrichtung negativ beeinflussen.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird
das hydraulische Volumen zwischen Drosseleinrichtung und Einlassventil
minimiert. Insbesondere werden Totvolumina in diesem Bereich reduziert
oder vermieden, in denen aufgrund fehlender Durchströmung
eine Temperaturerhöhung mit Dampfblasenbildung begünstigt
wird. Hierdurch wird eine deutlich bessere Regeldynamik und Regelgenauigkeit
bei der Einstellung der Fördermenge der Kraftstoff-Fördereinrichtung
mittels der Drosseleinrichtung erreicht.
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In
einer ersten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass Drosseleinrichtung
und Einlassventil in einem gemeinsamen einstückigen Gehäuse
angeordnet sind. Hierdurch wird die Herstellung der Kraftstoff-Fördereinrichtung,
insbesondere angesichts der kurzen Distanz zwischen Drosseleinrichtung
und Einlassventil, vereinfacht.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, wenn ein Auslass der Drosseleinrichtung
in einen Ringraum mündet, der dem Einlassventil unmittelbar
gegenüberliegt. Dies führt zu einer weiteren Reduktion
von Totvolumina.
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Eine
Gehäuse der Drosseleinrichtung kann in eine Öffnung
im gemeinsamen Gehäuse eingesetzt, über einen
ersten Bund in der Öffnung im Presssitz zentriert und über
einen zweiten Bund, der gegenüber dem gemeinsamen Gehäuse
eine Spielpassung aufweist und zu dem ersten Bund benachbart ist,
mit dem gemeinsamen Gehäuse verschweißt sein.
Damit wird vermieden, dass durch den Schweißvorgang der
Sitz des Gehäuses der Drosseleinrichtung verändert
wird. Außerdem wird der Schweißvorgang selbst
vereinfacht.
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Eine
andere Weiterbildung sieht vor, dass ein Ventilschieber der Drosseleinrichtung
in einem Gehäuse der Drosseleinrichtung geführt
ist und ein von einem Einlass der Drosseleinrichtung abgewandtes Totvolumen
begrenzt, und dass das Totvolumen fluidisch mit dem Einlass der
Drosseleinrichtung verbunden ist. Im Grunde ist hierdurch der komplette
Innenbereich der Drosseleinrichtung hydraulisch an den am Einlass
der Drosseleinrichtung herrschenden Vordruck angeschlossen. Da in
diesem Innenbereich somit Vordruck herrscht, wird auch hier Dampfblasenbildung
weitestgehend vermieden. Darüber hinaus hat diese Weiterbildung
den Vorteil, dass Reibpaarungen, wie beispielsweise von Ventilschieber und
Gehäuse der Drosseleinrichtung, oder einer Magnetnadel
und eines zugehörigen Lagers, sich in einem mit Fluid gefüllten
Bereich befinden, wodurch die Reibung und letztlich der Verschleiß minimiert werden.
Bei einer elektromagnetisch angetriebenen Drosseleinrichtung gilt
dies vor allem auch für den Bereich einer dann vorhandenen
Magnetspule, da die Verlustleistung einer solchen Magnetspule lokal zu
einer Temperaturerhöhung führen kann.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Totvolumen fluidisch durch eine insgesamt
in Längsrichtung des Ventilschiebers verlaufende Verbindungsöffnung
mit dem Einlass verbunden ist, wobei die Verbindungsöffnung
eine Dämpfungsdrossel umfasst. Hierdurch wird der Tatsache
Rechnung getragen, dass die Drosseleinrichtung durch Schüttelbelastungen
beansprucht werden kann, die beispielsweise durch die Brennkraftmaschine
verursacht werden. Kritisch ist insbesondere eine Schüttelbelastung im
Bereich der Eigenfrequenz der Drosseleinrichtung, die sich aus der
bewegten Masse (beispielsweise Ventilschieber, Magnetnadel, Magnetanker,
etc.) und Federsteifigkeit eines Federelements, welches auf den
Ventilschieber wirkt, ergibt. Im ungünstigsten Fall kann
es zu einem Aufschwingen des Ventilschiebers kommen, mit negativen
Einflüssen auf die Regelgenauigkeit und den Verschleiß.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden
derartige mechanische Eigenschwingungen der bewegten Masse hydraulisch
gedämpft. Bei einer elektromagnetisch betätigten
Drosseleinrichtung könnte beispielsweise auch im Magnetanker
eine solche Dämpfungsdrossel vorgesehen sein.
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Ein
Ventilschieber der Drosseleinrichtung kann mittels mindestens eines
Lagers wenigstens mittelbar in einem Gehäuse der Drosseleinrichtung geführt
sein. Es wird vorgeschlagen, dass das Lager fluidisch mit einem
Einlass der Drosseleinrichtung verbunden ist. Auch hierdurch werden
Reibung sowie Verschleiß minimiert, da das Lager durch
den Kraftstoff geschmiert wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Kraftstoff-Fördereinrichtung sieht vor, dass ein Ventilschieber
der Drosseleinrichtung von einer Feder beaufschlagt wird, die sich
an einem Federteller abstützt, der wiederum an einem Gehäuse
der Drosseleinrichtung gehalten ist, und dass die beiden Seiten
des Federtellers fluidisch und wenigstens im Wesentlichen drosselfrei
miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten: Der Federteller ist
druckausgeglichen, so dass er nur die Reaktionskraft der Feder aufnehmen
muss und entsprechend klein ausgelegt werden kann. Ein weiterer
Vorteil liegt darin, dass beispielsweise dann, wenn der Federteller
durch eine Presspassung am Gehäuse der Drosseleinrichtung
gehalten ist, die Pressung relativ gering gehalten werden kann,
so dass die entsprechende Verformung des Gehäuses minimiert
und damit der Einfluss auf die Führung des Ventilschiebers
gering gehalten werden kann. Dies wirkt sich günstig auf
die Leckage der Drosseleinrichtung in deren geschlossenem Zustand
aus, was unter dem Stichwort der "Nullförderung" bekannt
ist.
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In
die gleiche Richtung zielt jene Weiterbildung, bei welcher im Gehäuse
der Drosseleinrichtung zwischen Federteller und einem Führungsbereich
für den Ventilschieber eine umlaufende Entkopplungsnut
vorhanden ist. Auch hierdurch werden die Auswirkungen des Presssitzes
des Federtellers im Gehäuse der Drosseleinrichtung auf
die Führung des Ventilschiebers im Gehäuse verringert.
Letztlich werden hierdurch negative Einflüsse des Fertigungs- und
Montageprozesses auf die Dichtigkeit der (geschlossenen) Drosseleinrichtung
reduziert.
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Der
gerade beschriebene positive Effekt kann dadurch nochmals verstärkt
werden, dass ein Gehäuse der Drosseleinrichtung mindestens
einen Führungsbereich für einen Ventilschieber
umfasst, der wenigstens im Wesentlichen außerhalb eines Dichtbereichs
liegt, mittels dem das Gehäuse der Drosseleinrichtung gegenüber
dem gemeinsamen Gehäuse abgedichtet ist.
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Wenn
in einem Gehäuse der Drosseleinrichtung im Bereich einer
Steueröffnung eine Anspiegelung vorhanden ist, dort also
das Gehäuse der Drosseleinrichtung lokal geschwächt
wird, kann die Steueröffnung einerseits präzise
dimensioniert werden, ohne dass andererseits hierdurch die Steifigkeit
des Gehäuses ungünstig beeinflusst wird. Üblicherweise wird
nämlich, um eine gute Passung des Ventilschiebers mit dem
Gehäuse der Drosseleinrichtung zu erreichen, der Führungsbereich
des Gehäuses gehont. Aufgrund des Hondrucks kommt es während
des Honprozesses zu einer elastischen Aufweitung des Gehäuses.
Damit diese Aufweitung gleichmäßig ist, sind Steifigkeitssprünge
möglichst zu vermeiden, was durch die besagte Anspiegelung
erreicht wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Kraftstoff-Fördereinrichtung sieht vor, dass die Drosseleinrichtung
einen Ventilschieber mit einer Steuerkante und mindestens eine Steueröffnung
umfasst, wobei die Stirnfläche des Ventilschiebers im Bereich
der Steuerkante einen gekrümmten Strömungsführungsabschnitt
aufweist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Ventilschieber
axial angeströmt wird, die Abströmung jedoch üblicherweise
radial durch im zylindrischen Gehäuse vorhandene Steueröffnungen
nach außen erfolgt. Hierdurch entsteht am Ventilschieber
eine Strömungskraft, die eine unzulässige Positionsabweichung
des Schiebers verursachen kann. Durch die erfindungsgemäße
Maßnahme wird diese Strömungskraft minimiert,
da hierdurch Strömungsverluste, die durch die Umlenkung
erzeugt werden, reduziert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend
werden besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffsystem
mit einer Kraftstoff-Fördereinrichtung;
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2 einen
teilweisen Schnitt durch die Kraftstoff-Fördereinrichtung
von 1;
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3 ein
Detail III von 2;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer Drosseleinrichtung der Kraftstoff-Fördereinrichtung von 1;
und
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5 einen
Schnitt durch einen Bereich der Drosseleinrichtung von 4 bei
einer leicht abgewandelten Ausführungsform.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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Ein
Kraftstoffsystem trägt in 1 insgesamt das
Bezugszeichen 10. Die dazu gehörige Brennkraftmaschine
ist mit 12 bezeichnet.
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Das
Kraftstoffsystem 10 umfasst einen Kraftstoffbehälter 14,
aus dem eine Vorförderpumpe 16 Kraftstoff zu einer
Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 fördert.
Diese umfasst eine mechanisch von einer Nockenwelle 20 der
Brennkraftmaschine 12 angetriebene Hochdruck-Kolbenpumpe 22 mit
einem Pumpenkolben 24, der einen Arbeitsraum 26 begrenzt
und in einem Gehäuse 28 der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 gleitend
geführt ist. Zwischen Gehäuse 28 und Pumpenkolben 24 ist
ein Führungsspalt 30 vorhanden.
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Von
einem Einlass 32 der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 führt
ein Einlasskanal 34 über einen Filter 36,
einen Druckschwingungsdämpfer 38, eine auch als
"Zumesseinheit" bezeichnete Drosseleinrichtung 40 und ein
Einlassventil 42 zum Arbeitsraum 26. Der Druckschwingungsdämpfer 38 soll
Pulsationen der Hochdruck-Kolbenpumpe 22, die im Einlasskanal 34 auftreten
können, dämpfen. Ferner soll er einen hohen Liefergrad
der Hochdruck-Kolbenpumpe 22 auch bei hohen Dreh- und Nockenzahlen
gewährleisten. Vom Arbeitsraum 26 führt
ein Auslasskanal 44 über ein Auslassventil 46 zu
einem Auslass 48 der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18.
An diesen ist eine Hochdruckleitung 50 angeschlossen, die
mit einem Common-Rail 52 verbunden ist. An dieses sind wiederum
mehrere Injektoren 54 angeschlossen, die den Kraftstoff
direkt in ihnen zugeordnete Brennräume 55 der
Brennkraftmaschine 12 einspritzen.
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Zur
Begrenzung eines maximalen Drucks im Common-Rail 52 ist
zwischen Auslasskanal 44 und Arbeitsraum 26 ein
Druckbegrenzungsventil 56 angeordnet. Im Normalbetrieb
bleibt dieses geschlossen. Nur im Fehlerfall, wenn beispielsweise
zuviel Kraftstoff von der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 in das
Common-Rail 52 gefördert wird, begrenzt das Druckbegrenzungsventil 56 den
Druck im Common-Rail 52 auf einen bestimmten Maximalwert. Weiterhin
ist parallel zur Drosseleinrichtung 40 und zur Hochdruck-Kolbenpumpe 22 ein
Bypassventil 58 angeordnet, welches den Auslasskanal 44 in
geöffnetem Zustand mit dem Einlasskanal 34 zwischen Filter 36 und
Druckschwingungsdämpfer 38 verbindet. Im Normalbetrieb
der Brennkraftmaschine 12 ist das Bypassventil 58 aufgrund
des hohen Drucks im Common-Rail 52 und im Auslasskanal 44 geschlossen.
Bleibt jedoch die Drosseleinrichtung 40 im Fehlerfall in
einer geschlossenen Stellung stehen, so dass an sich kein Kraftstoff
mehr von der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 gefördert
werden würde, kann Kraftstoff über das Bypassventil 58 in
das Common-Rail 52 gelangen. Damit ist ein gewisser Notlauf möglich,
nämlich mit jenem Vordruck, der von der Vorförderpumpe 16 bereitgestellt
wird.
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Im
Normalbetrieb fördert die Vorförderpumpe 16 den
Kraftstoff mit einem gewissen Druck zur Drosseleinrichtung 40.
Je nachdem, wie viel Kraftstoff von den Injektoren 54 eingespritzt
wird, lässt die Drosseleinrichtung 40 eine größere
oder eine kleinere Menge an Kraftstoff über das Einlassventil 42 bis
in den Arbeitsraum 26 gelangen. Auf diese Weise kann die Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 unterschiedliche Mengen
an Kraftstoff fördern. Hierzu wird die Drosseleinrichtung 40 von
einer Steuer- und Regeleinrichtung 60 angesteuert, die
einen elektrischen Speicher 62 umfasst, auf dem ein Computerprogramm
abgespeichert ist, welche zur Ansteuerung der Drosseleinrichtung 40 dient.
Hierzu erhält die Steuer- und Regeleinrichtung 60 Signale
von verschiedenen Sensoren, so beispielsweise von einem Drehzahlsensor 64,
der eine Drehzahl einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 12 erfasst,
von einem Drucksensor 66, der den im Common-Rail 52 herrschenden
Druck erfasst, und von einem Temperatursensor 68, der eine Temperatur
der Brennkraftmaschine 12 erfasst.
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Details
der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18, und hier
insbesondere wiederum der Drosseleinrichtung 40 sowie des
Einlassventils 42 werden nun unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 erläutert
(in 2 sind allerdings aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht alle Bezugszeichen eingezeichnet): Die Drosseleinrichtung 40 umfasst
ein zylindrisches Gehäuse 70, welches wiederum
eine Steuerhülse 72 und ein Befestigungsstück 74. Über
das Befestigungsstück 74 ist die Drosseleinrichtung 40 in
noch näher darzustellender Art und Weise am Gehäuse 28 der
Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 befestigt. Am
Befestigungsstück 74 ist wiederum eine elektromagnetische
Betätigungseinheit 76 befestigt.
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Die
Steuerhülse 72 befindet sich in einer Sackbohrung 78 im
Gehäuse 28. Das Innere der Steuerhülse 72 umfasst
einen sich bereichsweise in Längsrichtung des Steuerabschnitts 72 erstreckenden
gehonten Führungsabschnitt 80, in dem ein kolbenartiger
Ventilschieber 82 geführt ist. Am in den 2 und 3 linken
Ende der Steuerhülse 72 ist ein Federteller 84 angeordnet,
der mit der Steuerhülse 72 verpresst ist und an
dem sich eine Feder 86 abstützt, deren anderes
Ende wiederum auf den kolbenartigen Ventilschieber 82 wirkt.
Im Federteller 84 ist eine mittige Öffnung 87 vorhanden,
welche die beiden Seiten des Federtellers 84 fluidisch
und wenigstens im Wesentlichen drosselfrei miteinander verbindet.
Ein Boden 88 des Ventilschiebers 82 wird von einer
außermittig angeordneten Verbindungsöffnung 90 durchsetzt,
die gleichzeitig als hydraulische Dämpfungsdrossel ausgebildet
ist.
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Auf
der Außenseite der Steuerhülse 72 des Gehäuses 70 der
Drosseleinrichtung 40 ist, axial zwischen Federteller 84 und
dem Führungsabschnitt 80, eine umlaufende Entkopplungsnut 92 vorhanden. Durch
diese werden beim Verpressen des Federtellers 84 in der
Steuerhülse 72 auftretende Verformungen vom Führungsabschnitt 80 ferngehalten.
Gleich neben der Entkopplungsnut 92 ist eine erste Aufnahmenut 94 für
eine erste Ringdichtung 96 in der äußeren
Mantelfläche der Steuerhülse 72 vorhanden.
Axial nochmals weiter rechts hiervon weist die Steuerhülse 72 Auslässe
bildende Steueröffnungen 98 auf, wobei in deren
Bereich die äußere Mantelfläche der Steuerhülse 72 durch
eine Anspiegelung 100 abgeflacht ist. Die Steueröffnungen 98 arbeiten
mit einer Steuerkante 101 zusammen, die am in den 2 und 3 rechten
Ende des Ventilschiebers 82 ausgebildet ist. Nochmals weiter
rechts von den Steueröffnungen 98 ist in der äußeren
Mantelfläche der Steuerhülse 72 eine
zweite Aufnahmenut 102 für eine zweite Ringdichtung 104 vorhanden.
Wiederum rechts hiervon weist die Steuerhülse 72 mehrere über den
Umfang verteilt angeordnete Einlassöffnungen 106 auf.
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Das
Befestigungsstück 74 des zylindrischen Gehäuses 70 ist
mit der Steuerhülse 72 an deren rechtem Ende fest
beispielsweise durch eine Pressverbindung oder eine Bördelung
verbunden. Der entsprechende Verbindungsbereich ist mit 108 bezeichnet
und ist vom Führungsabschnitt 80, in dem der Ventilschieber 82 geführt
ist, so weit beabstandet, dass bei der Herstellung der Verbindung
zwischen Befestigungsstück 74 und Steuerhülse 72 eine
Verformung des Führungsabschnitts 80 weitestgehend vermieden
wird.
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Das
Befestigungsstück 74 weist an seinem der Steuerhülse 72 zugewandten
Ende einen radial abragenden umlaufenden Ringabschnitt (ohne Bezugszeichen)
auf, der mit zwei umlaufenden und axial voneinander beabstandeten
Ringbünden 110 und 112 versehen ist.
Das Befestigungsstück 74 ist mit dem Ringabschnitt
in einen äußeren Bereich 114 der Sackbohrung 78 im
Gehäuse 28 eingesetzt. Der in 3 linke
Ringbund 110 weist gegenüber dem äußeren
Bereich 114 der Sackbohrung 78 eine Presspassung
auf. Der zweite und in 3 rechte Ringbund 112 weist
dagegen gegenüber dem Bereich 114 der Sackbohrung 78 eine
Spielpassung auf. Der Ringbund 112 ist mit dem Gehäuse 28 mittels
einer Schweißnaht 116 verbunden. Bei der Montage
wird über den ersten gepressten Ringbund 110 einerseits eine Zentrierung
und andererseits auch eine Fixierung für die Anbringung
der Schweißnaht 116 erreicht. Die Schweißnaht 116 nimmt
die Betriebskräfte auf und gewährleistet eine
Dichtheit nach außen.
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Das
Befestigungsstück 74 wird von einer Durchgangsbohrung 118 durchsetzt,
durch die eine Magnetnadel 120 hindurchgeführt
ist. Deren im Bereich der Steuerhülse 72 liegendes
Ende ist mit dem Ventilschieber 82 verbunden, das andere,
im Bereich der elektromagnetischen Betätigungseinheit 76 liegende
Ende ist mit einem Magnetanker 122 verbunden. Die Magnetnadel 120 wird
zu beiden Seiten des Magnetankers 122 durch Lagerstellen 124 und 126 geführt.
Die Lagerstelle 124 befindet sich im Befestigungsstück 74,
die Lagerstelle 126 in einem Endstück 128.
Endstück 128 und Befestigungsstück 74 sind über
eine Hülse 130 fest miteinander verbunden. Als
vorderer Anschlag des Magnetankers 122 dient eine Restluftspaltscheibe 132.
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Die
Magnetkraft wird durch eine Magnetspule 134 generiert,
die über einen elektrischen Anschluss 136 mit
Spannung versorgt wird. Die Magnetspule 134 befindet sich
in einem Gehäusemantel 138, der auf das Befestigungsstück 74 aufgepresst ist.
Für den magnetischen Rückschluss wird eine Abschlussblech 140 auf
das Endstück 128 gefügt. Ein Zackenring 142 wird
auf das Endstück 128 aufgepresst und hält
das Abschlussblech 140. Die Drosseleinrichtung 40 ist
"stromlos geschlossen", d. h, dass im unbestromten Zustand der Magnetspule 134 der Ventilschieber 82 aufgrund
der Kraft der Feder 86 eine Stellung einnimmt, bei der
die Steuerkante 101 die Steueröffnungen 98 überdeckt,
diese also geschlossen sind. Dies ist in den 2 und 3 gezeigt.
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Durch
die oben beschriebene Anordnung wird im Bereich der Einlassöffnungen 106 ein
Einlassringraum 144 geschaffen, der radial vom Gehäuse 28 und
der Wand der Steuerhülse 72 und axial vor allem
durch die Ringdichtung 104 und das Befestigungsstück 74 begrenzt
wird. Im Inneren der Steuerhülse 72 wird im Bereich
der Einlassöffnungen 106 ein Steuerraum 146 gebildet,
der radial von der Wand der Steuerhülse 72 und
axial von einer Stirnfläche 148 des Ventilschiebers 82 und
von der Lagerstelle 124 begrenzt wird. Außerhalb
von den Steueröffnungen 98 wird zwischen der Wand
der Steuerhülse 72, dem Gehäuse 28 und
den beiden Ringdichtungen 96 und 104 ein Auslassringraum 150 gebildet.
Der zwischen Federteller 84, Ventilschieber 82 und
der Wand der Steuerhülse 72 eingeschlossene Raum gehört
zu einem Totvolumen 152, welches sich über die Öffnung 87 im
Federteller 84 weiter bis zur Entkopplungsnut 92 bzw.
der Ringdichtung 96 erstreckt. Über die Verbindungsöffnung 90 ist
das Totvolumen 152 mit dem Steuerraum 146 verbunden.
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Im
Betrieb gelangt der Kraftstoff vom Druckschwingungsdämpfer 38 über
den Einlasskanal 34 in den Einlassringraum 144 und
weiter über die Einlassöffnungen 106 in
den Steuerraum 146. Je nach Position des Ventilschiebers 82 und
der Steuerkante 101 gelangt der Kraftstoff weiter über
die Steueröffnungen 98 in den Auslassringraum 150 und
von dort zu dem unmittelbar benachbart angeordneten Einlassventil 42.
Man erkennt, dass das Volumen zwischen der Drosseleinrichtung 40 und
dem Einlassventil 42 minimal ist, denn es besteht im Wesentlichen
aus dem Auslassringraum 150. Man erkennt ferner, dass auch
im Totvolumen 152 der von der Vorförderpumpe 16 erzeugte
Vordruck herrscht, da dieses über die Verbindungsöffnung 90,
den Steuerraum 146 und den Einlassringraum 144 mit
dem Einlasskanal 34 verbunden ist. Insgesamt herrscht zu beiden
Seiten des Ventilschiebers 82 in etwa der gleiche Druck,
nämlich der Vordruck, so dass der Ventilschieber 82 hydraulisch
druckausgeglichen ist. Durch die Ausbildung der Verbindungsöffnung 90 als Dämpfungsdrossel
werden darüber hinaus Schwingungen des Ventilschiebers 82,
die diesem beispielsweise aufgrund von Vibrationen der Kraftstoff-Fördereinrichtung 18 aufgeprägt
werden, vermindert.
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Man
erkennt auch, dass auch der Bereich der Magnetspule 134 über
den Steuerraum 146 mit dem Einlasskanal 34 verbunden
ist, denn die Lagerstellen 124 und 126 sowie die
Restluftspaltscheibe 132 bewirken keine Fluidabdichtung.
Der Magnetanker 122 und die Magnetnadel 120 laufen
also im Fluid, was Reibung und Verschleiß minimiert. Ferner
ist aus den Figuren ersichtlich, dass die Ringdichtungen 96 und 104 ebenso
wie die Verbindungsbereiche der Steuerhülse 72 einerseits
mit dem Federteller 84 und andererseits mit dem Befestigungsstück 74 vom
Führungsabschnitt 80 in der Steuerhülse 72 so
ausreichend beabstandet sind, dass eine Verformung des Führungsabschnitts 80 bei
der Montage minimiert oder sogar gänzlich verhindert wird.
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Damit
kann die Passung zwischen Ventilschieber 82 und Führungsabschnitt 80 sehr
eng ausgeführt und damit eine hohe Dichtigkeit zwischen Ventilschieber 82 und
Steuerhülse 72 hergestellt werden.
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Eine
leicht abgewandelte Ausführungsform einer Drosseleinrichtung
ist in 5 gezeigt. Dabei gilt, dass solche Elemente und
Bereiche, die äquivalente Funktionen zu bereits beschriebenen
Elementen und Bereichen aufweisen, die gleichen Bezugszeichen tragen
und nicht nochmals erläutert sind.
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Die
in 5 gezeigte Drosseleinrichtung 40 unterscheidet
sich von der in den 2 bis 4 gezeigten
vor allem durch die Ausgestaltung der Stirnfläche 148 des
Ventilschiebers 82. Diese ist nämlich bei der
in 5 gezeigten Ausführungsform als gekrümmter
Strömungsführungsabschnitt ausgebildet, der bei
mindestens teilweise geöffneter Drosseleinrichtung 40 die
Strömung relativ verlustarm aus dem Steuerraum 146 zu
den Steueröffnungen 98 bzw. zum Auslassringraum 150 hin
umlenkt. Hierdurch kann die durch die Strömung auf den
Ventilschieber 82 ausgeübte Kraft reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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