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Stand der Technik
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Bei
heute eingesetzten Einspritzsystemen zur Kraftstoffversorgung von
Verbrennungskraftmaschinen werden zum Beispiel Hochdruckspeichereinspritzsysteme
(Common-Rail) eingesetzt. Aus einem Kraftstofftank wird Kraftstoff
mittels einer Pumpe in einen in der Regel rohrförmig ausgebildeten Hochdruckspeicherkörper gefördert. Der
Hochdruckspeicherkörper
(Common-Rail) ist über
ein Hochdruckförderaggregat
beaufschlagt, welches ein Systemdruckniveau innerhalb des Hochdruckspeicherkörpers aufrecht
erhält.
Entsprechend der Anzahl zu versorgender Kraftstoffinjektoren umfasst
der Hochdruckspeicherkörper
Anschlussstellen, an denen Hochdruckleitungen zu den einzelnen Kraftstoffinjektoren
angeschlossen werden. Bei heute eingesetzten Kraftstoffinjektoren
werden zwei Magnetventile und ein Druckübersetzer eingesetzt. Der Druckübersetzer wird über eines
der Magnetventile, welches als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet ist angesteuert,
während
zur Steuerung des in der Regel nadelförmig ausgebildeten Einspritzventiles
ein 2/2-Ventil eingesetzt wird.
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Die
bisher eingesetzte Steuerung des in der Regel nadelförmig ausgebildeten
Einspritzventilgliedes weist während
der Einspritzung eine Leckagemenge aufgrund der Ablauf/Zulauf-Drosselkombination
und das eingesetzte 2/2-Wege-Ventil auf.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leckagemenge
am Kraftstoffinjektor zu reduzieren und den hydraulischen Wirkungsgrad des
Kraftstoffinjektors zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird ein
Kraftstoffinjektor vorgeschlagen, bei dem ein das nadelförmig ausgebildete
Einspritzventilglied betätigender
Steuerraum über
eine Ablaufdrossel und eine Zulaufdrossel steuert. Wird das am Kraftstoffinjektor
eingesetzte 2/2-Wege-Ventil geöffnet,
so fällt
der Druck innerhalb des das Einspritzventilglied steuernden Steuerraumes
ab, wodurch das nadelförmig
ausgebildete Einspritzventilglied öffnet. Dieses fährt gegen
eine oberhalb angeordnete Platte, die auch als Drosselplatte bezeichnet
wird und die den Hubanschlag des nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes
darstellt.
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Im
Gegensatz zu heute eingesetzten Kraftstoffinjektorkonstruktionen,
bei denen die Ablaufdrossel, über
welche der Steuerraumdruck entlastet wird, außermittig angeordnet ist und
ein Leckagestrom während
der Einspritzung auftritt, ist im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor,
die den Steuerraum des Einspritzventilgliedes druckentlastende Ablaufdrossel
zentrisch angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass das nadelförmig ausgebildete
Einspritzventilglied die in der den Hubanschlag darstellenden Drosselplatte
angeordnete Ablaufdrossel verschließt und somit die Leckagemenge,
die durch die Ablaufdrossel abströmt, erheblich reduziert. Das Schließen des
nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes wird durch diese Maßnahme nicht
beeinflusst. Wird das 2/2-Wege-Ventil
durch ein 3/2-Wege-Ventil ersetzt, so tritt während der Ansteuerung des bevorzugt
nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes keine Leckagemenge auf, da
der Hochdruckzulauf für
den Steuerraum des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes
verschlossen wird. Von den bisher erforderlichen Drosseln, d. h.
der Zulaufdrossel und der Ablaufdrossel kann eine Drossel entfallen,
da eine einzige Drossel gleichzeitig Ablauf- als auch Zulaufdrosselfunktion verwirklichen
kann. Dadurch können
die Herstellkosten einer auf Durchfluss gefertigten Drossel eingespart
werden. Das eingesetzte 3/2-Wege-Ventil
kann in verschiedenen Ausgestaltungsvarianten ausgeführt werden.
So ist eine Flachsitz/Schiebersitzkonstruktion des 3/2-Wege-Ventils
möglich
wie auch eine Flachsitz-/Kegelsitzkonstruktion oder eine Kegelsitzkonstruktion.
Die aus dem Steuerraum abgesteuerte Menge wird mittels einer Bohrung
in der Drosselplatte in einen Zwischenraum zwischen Düsenspannmutter,
Drosselplatte bzw. dem Einspritzventilglied geleitet. Über in einer
Düsenspannmutter
zum Beispiel ausgebildete Bohrungen kann die abgesteuerte Kraftstoffmenge
den Injektorkörper
des Kraftstoffinjektors verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 die
wesentlichen Komponenten eines Hochdruckspeichereinspritzsystems,
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2 einen
Schnitt durch eine Ausführungsvariante
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors
mit zentrisch angeordneter Ablaufdrossel,
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3 eine
Schnittdarstellung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors
mit zentrisch angeordneter Ablaufdrossel und steurraumseitiger Senkung,
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4 eine
weitere Ausführungsvariante
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors mit einem im Injektor angeordneten 3/2-Ventil,
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5 das
hydraulische Schaltbild der in 4 dargestellten
Ausführungsvariante
des Kraftstoffinjektors und
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6 eine
Ausführungsvariante
des in 4 dargestellten Kraftstoffinjektors mit einem 3/2-Ventil
mit Flach- und Kegelsitz.
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Ausführungsformen
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Der
Darstellung gemäß 1 sind
die Komponenten eines Hochdruckspeichereinspritzsystems in schematischer
Darstellung zu entnehmen.
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Ein
Hochdruckspeichereinspritzsystem 10 (Common-Rail) umfasst
einen Kraftstofftank 12 sowie ein Hochdruckförderaggregat 14.
Das Hochdruckförderaggregat 14 fördert Kraftstoff
vom Kraftstofftank 12 in einen im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten
Speicherkörper 16 (Common-Rail).
Entsprechend der Anzahl der mit Kraftstoff zu versorgenden Zylinder
einer Verbrennungskraftmaschine sind am Umfang des im Wesentlichen
rohrförmig
ausgebildeten Speicherkörpers 16 Anschlüsse 18 vorgesehen.
An einem jedem der Anschlüsse 18 ist
eine Hochdruckleitung 20 angeschlossen, die zu jeweils einem
mit Kraftstoff zu versorgenden Kraftstoffinjektor 22 führt. Der
Kraftstoffinjektor 22 einerseits umfasst einen Injektorkörper 24,
welcher zum Beispiel einen Druckverstärker 28 sowie ein
Einspritzventilglied 34, welches in der Regel nadelförmig ausgebildet
ist, umfasst. Zur Ansteuerung des im Injektorkörper 24 des Kraftstoffinjektors 22 aufgenommenen Druckverstärkers 28,
ist ein 3/2-Magnetventil 26 vorgesehen. Aus dem Druckverstärker 28 abgesteuerte Steuermenge
gelangt in einen niederdruckseitigen Rücklauf 32, über welchen
die abgesteuerte Steuermenge dem Kraftstofftank 12 wieder
zugeführt
wird.
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Darüber hinaus
umfasst der in 1 schematisch dargestellte Kraftstoffinjektor 22 ein
2/2-Magnetventil 30. Über
dieses wird die Druckentlastung bzw. die Druckbeaufschlagung eines
im Injektorkörper 24 vorgesehenen
Steuerraumes 36 gesteuert. Über die Druckbeaufschlagung
oder Druckentlastung des Steuerraumes 36 wird dem im Allgemeinen
nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilglied 34 eine vertikale Hubbewegung
aufgeprägt,
bei dem dieses am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 22 ausgebildete
Einspritzöffnungen öffnet bzw.
verschließt.
Bei Druckentlastung des Steuerraumes 36 gelangt aus diesem
abgesteuerte Steuermenge in den niederdruckseitigen Rücklauf 32 und
wird dem Kraftstofftank 12 des Hochdruckeinspritzsystems 10 zugeführt. Das
Einspritzventilglied 34 umfasst eine Rückstellfeder 38 sowie
am brennraumseitigen Ende mindestens eine Einspritzöffnung 40, über welche Kraftstoff
in den in 1 nicht dargestellten Brennraum
der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird.
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Der
Vollständigkeit
halber sei erwähnt,
dass der Druckverstärker 28 einen
Druckverstärkerkolben 44 umfasst.
Die vertikale Hubbewegung des Druckverstärkers 28 erfolgt über die
Druckentlastung eines Differenzdruckraumes 42. Die aus
dem Differenzdruckraum 42 abgesteuerte Steuermenge wird über das
3/2-Magnetventil 26 in den niederdruckseitigen Rücklauf 32 geleitet.
Bei Druckentlastung des Differenzdruckraumes 42 fährt der
Druckverstärkerkolben 44 in
einen Kompressionsraum ein. Der Kompressionsraum des Druckverstärkers 28 steht über eine Hochdruckleitung
mit dem Steuerraum 36 und einem weiteren Hochdruckraum
am nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilglied 34 hydraulisch in Verbindung.
Durch die Applikation eines Druckverstärkers 28 kann das
im rohrförmig
ausgebildeten Speicherkörper 16 unter
Systemdruck stehende, bevorratete Kraftstoffvolumen hinsichtlich
des Druckes nochmals komprimiert werden, so dass im brennraumseitigen Ende
des Kraftstoffinjektors 22 ein im Vergleich zum im Speicherkörper 16 herrschenden
Systemdruckniveau nochmals erhöhtes
Druckniveau für
den jeweiligen Einspritzvorgang zur Verfügung steht.
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2 zeigt
einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors.
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Der
Schnittdarstellung gemäß 2 ist
entnehmbar, dass der Kraftstoffinjektor 22 einen Düsenkörper 50 aufweist,
der über
eine angedeutete Düsenspannmutter 56 am
Kraftstoffinjektor verspannt wird. Die Düsenspannmutter 56 umschließt darüber hinaus
auch einen Injektorkörper 52.
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Zwischen
dem Injektorkörper 52 und
der oberen Ringfläche
des Düsenkörpers 50 befindet sich
eine Drosselplatte 54. Die Drosselplatte 54 weist in
der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors 22 eine in Bezug auf eine Injektorhauptachse 74 exzentrisch
angeordnete Zulaufdrossel 58 auf. Über die Zulaufdrossel 58 wird
der Steuerraum 36 des Kraftstoffinjektors 22 entweder
mit unter Systemdruck stehendem Kraftstoff beaufschlagt oder mit Kraftstoff
beaufschlagt, dessen Druck durch einen in der Ausführungsvariante
in 2 nicht dargestellten Druckverstärker über das
Systemdruckniveau angehoben ist. Ein Zulauf 62 beaufschlagt
die Zulaufdrossel 58 entweder mit dem unter Systemdruck
stehenden Kraftstoff oder mit Kraftstoff, dessen Druckniveau in
einem Druckverstärker
erhöht
wurde. Parallel dazu strömt über einen
in der Drosselplatte 54 ausgebildeten Zulauf unter Systemdruck
oder in einem Druckverstärker über Systemdruckniveau
komprimierter Kraftstoff in einen Hochdruckraum 64 ein, der
von der Wand des Düsenkörpers 50 begrenzt
ist.
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In
der in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante befindet sich
in der Drosselplatte 54 koaxial zur Injektorhauptachse 74 eine
zentrische Ablaufdrossel 60. Die zentrische Ablaufdrossel 60 erstreckt
sich durch die Drosselplatte 54 von deren erster Stirnseite 76,
die einem Ablaufraum 98 zuweist und einer zweiten Stirnseite 78,
welche den Hochdruckraum 64 und den Steuerraum 36 begrenzt.
Der Steuerraum 36 wird über
eine Steuerraumhülse 70 begrenzt,
die ihrerseits durch eine Feder 38 beaufschlagt ist. Die
Feder 38, welche die untere Ringfläche der Steuerraumhülse 70 beaufschlagt,
stützt
sich auf einem an der Mantelfläche
des bevorzugt nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes 34 ausgebildeten Bund 68 ab.
Der Hochdruckraum 64 mündet
in einen Ringspalt 66, der sich unterhalb des Bundes 68 im
Düsenkörper 50 erstreckt
und über
den entweder unter Systemdruck stehender Kraftstoff dem brennraumseitigen
Ende des Kraftstoffinjektors 22 zuströmt oder Kraftstoff dem brennraumseitigen Ende
des Kraftstoffinjektors 22 zuströmt, dessen Druck mittels eines
Druckverstärkers 28 – wie in 1 schematisch
angedeutet – vom
Systemdruck auf ein nochmals erhöhtes
Druckniveau gebracht ist.
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Wie
aus der in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung
hervorgeht, weist das nadelförmig
ausgebildete Einspritzventilglied 34 an seinem den Einspritzöffnungen 40 abgewandten
Enden eine Stirnfläche 72 auf,
die bevorzugt ballig ausgeführt
ist. Über
die ballige Ausführung
der Stirnfläche 72 des Einspritzventilgliedes 34 wird
erreicht, dass bei druckentlastetem Steuerraum 36 diese
Stirnfläche 72 die
zentrisch in der Drosselplatte 54 angeordnete Ablaufdrossel 60 möglichst
verschließt,
so dass die Leckage, d. h. der Kurzschluss zwischen der Zulaufdrossel 78 und
der zentrischen Ablaufdrossel 60 möglichst minimiert werden kann.
Je kleiner die über die
zentrische Ablaufdrossel 60 abströmende Steuermenge ist, die
bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung
durch die ballige Stirnfläche 72 verschlossen
wird, desto größer ist
der hydraulische Wirkungsgrad des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjek tors 22.
Aus der Darstellung gemäß 2 geht
hervor, dass die zentrische Ablaufdrossel 60, die in der
Drosselplatte 54 ausgebildet ist in einen Ablaufraum 98 mündet, von
dem wiederum ein Rücklauf 32 auf
die Niederdruckseite des Hochdruckeinspritzsystems 10 verläuft.
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Die
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Lösung
gemäß der Ausführungsvariante,
die in 2 dargestellt ist, eignet sich insbesondere für Kraftstoffinjektoren 22,
die mittels eines in 1 schematisch angedeuteten 2/2-Magnetventils 30 angesteuert
werden. Bei dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Krafstoffinjektors 10 stellt die Drosselplatte 54,
die sich zwischen dem Injektorkörper 52 und
dem Düsenkörper 50 befindet, den
oberen Anschlag des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 34 dar.
Der bei aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen auftretende
Nachteil, eine außermittigen
Anordnung der Ablaufdrossel und ein damit verbundener Leckagestrom
während
der Einspritzung, wird beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor 22 gemäß der ersten,
in 2 dargestellten Ausführungsvariante dadurch vermieden,
dass die Ablaufdrossel 60 in der Drosselplatte 54 zentrisch
angeordnet ist. Die ballig ausgebildete Stirnfläche 72 des bevorzugt
nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes 34 „verschließt" – unter Berücksichtigung der wirkenden
hydraulischen Kräften
während
der ballistischen Betriebsphase des Einspritzventilglieds – die zentrische
Ablaufdrossel 60 und reduziert somit die auftretende Leckagemenge,
d. h. den Kurzschluss zwischen der Zulaufdrossel 58 und
der zentrischen Ablaufdrossel 60, so dass insgesamt gesehen,
der hydraulische Wirkungsgrad des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors 22 gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorgeschlagenen Erfindung deutlich erhöht wird. Das Schließen des
bevorzugt nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes 34 wird durch diese
Maßnahme
hingegen nicht beeinflusst.
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Der
Darstellung gemäß 3 ist
eine weitere Darstellung der ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors wie in 2 dargestellt,
zu entnehmen.
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3 entspricht
im Wesentlichen der Darstellung gemäß 2, mit dem
Unterschied, dass in dieser Ausführungsform
die Ablaufdrossel 60 eine dem Steuerraum 36 zuweisende
Senkung umfasst. Durch die Senkung an der Ablaufdrossel 60 kann
das Schließverhalten
und der mechanische Verschleiß günstig beeinflusst
werden.
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Der
Darstellung gemäß 4 ist
eine weitere Ausführungsvariante
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors zu entnehmen.
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In
der Ausführungsvariante
gemäß 4 wird
der Kraftstoffinjektor 22 mittels eines 3/2-Magnetventiles 80 betätigt.
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Im
Unterschied zur in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors 22 befindet sich in der Drosselplatte 54 eine
zentrische Ablaufdrossel 60, die gleichzeitig als Zulaufdrossel
benutzt werden kann. Dies bedeutet, dass die in der Ausführungsvariante
gemäß 4 in
der Drosselplatte 54 ausgebildete zentrische Ablaufdrossel 60 in
beide Strömungsrichtungen
in Bezug auf den Steuerraum 36 durchströmt wird. Aus der Darstellung
gemäß 4 geht
hervor, dass im Injektorkörper 52 ein
Zulauf 62 von einer in 4 nicht
dargestellten Hochdruckquelle verläuft. Über den Zulauf 62 und
eine dazu korrespondierende Öffnung
in der Drosselplatte 54 strömt entweder unter Systemdruck
stehender Kraftstoff oder von einem Druckverstärker komprimierter Kraftstoff
auf einem Druckniveau, welches oberhalb des Systemdruckniveaus liegt,
dem vom Düsenkörper 50 begrenzten
Hochdruckraum 64 zu. Vom Hochdruckraum 64 strömt der Kraftstoff über den
Ringspalt 66 unterhalb des Bundes 68 am brennraumseitigen
Ende des Kraftstoffinjektors 22 ausgebildeten, in 4 jedoch
nicht dargestellten Einspritzöffnungen zu.
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Aus
der in 4 dargestellten weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors 22 geht hervor, dass im Injektorkörper 52 ein
Magnetventil 80 – angedeutet
durch eine Magnetspule – angeordnet
ist. Mittels des Magnetventiles 80, welches als 3/2-Wege-Ventil
wirkt, wird ein Ventilelement 84 angesteuert. Am Ventilelement 84 ist
einerseits oberhalb der ersten Stirnseite 76 der Drosselplatte 54 ein
Flachsitz 82 ausgebildet sowie innerhalb eines Schieberbereiches 90 eine erste
Steuerkante 86 sowie eine zweite Steuerkante 88. Über die
erste Steuerkante 86 bzw. die zweite Steuerkante 88 wird
der niederdruckseitige Rücklauf 32 mit
der zentrischen Ablaufdrossel 60 verbunden und der Zulauf 62 vom
Ablaufraum 98 getrennt. In diesem Falle wird die zentrisch
angeordnete Ablaufdrossel 60 in den niederdruckseitigen
Rücklauf 32 entlastet,
wodurch das Druckniveau im Steuerraum 36 sinkt. Andernfalls
wird durch das als 3/2-Magnetventil 80 wirkende
Ventil der Rücklauf 32 durch
den am Ventilelement 84 ausgebildeten Flachsitz 82 verschlossen
und die erste Steuerkante 86 sowie die zweite Steuerkante 88 geben
den Zulauf 62 frei, so dass über diesen und den Ablaufraum 98 Kraftstoff über die
in Gegenrichtung durchströmte
zentrische Ablaufdrossel 60 in den Steuerraum 36 einströmt und demzufolge
in diesem ein Druckaufbau eintritt.
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Durch
diese Lösung
kann die Fertigung einer zweiten Drossel in der Drosselplatte 54 umgangen werden.
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Auch
in der in 4 dargestellten Ausführungsvariante
liegt die zentrische Ablaufdrossel 60 koaxial zur Injektorhauptachse 74.
Auch in der weiteren, in 4 dargestellten Ausführungsvariante
ist die der zweiten Stirnseite 78 der Drosselplatte 54 zuweisende
Stirnfläche 72 des
bevorzugt nadelförmig ausgebildeten
Einspritzventilgliedes 34 ballig ausgeführt. Dadurch ergibt sich in
der ballistischen Betriebsphase des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 34 ein
nahezu vollständiges Verschließen der
in der zweiten Stirnseite 78 der Drosselplatte 54 mündenden,
zentrisch ausgebildeten Ablaufdrossel 60. In der in 4 dargestellten Ausführungsvariante,
vergleiche insbesondere das in 5 dargestellte
zugehörige
hydraulische Schaltbild, tritt während
der Ansteuerung des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 34 keine
Leckage mehr auf, da der Hochdruckzulauf 62 durch die Steuerkanten 86, 88 des
Ventilelementes 84, des als 3/2-Magnetventil wirkenden
Ventils verschlossen wird. Darüber
hinaus ist in der Ausführungsform
gemäß der Darstellung
in 4 lediglich nur noch eine Drosselstelle, nämlich die
zentrisch angeordnete Ablaufdrossel 60 in der Drosselplatte 54 auszuführen. Diese übernimmt
gleichzeitig die Zulauf- wie auch die Ablauffunktion. Mit dieser
in 4 dargestellten, weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung
kann eine teure, auf Durchfluss gefertigte Drosselstelle, die andernfalls
in der Drosselplatte 54 auszubilden wäre, vermieden werden. Aus der
Darstellung gemäß 4 geht
hervor, dass das Ventilelement 84 des die 3/2-Wege-Ventilfunktion
darstellenden Magnetventiles 80 einen Flachsitz 82 aufweist
sowie einen Schieberbereich 90 enthält, in dem die erste Steuerkante 86 und
die zweite Steuerkante 88 jeweils zusammenwirkend mit Steuerkanten
im Injektorkörper 52,
liegen. Anstelle der in 4 dargestellten Ausführungsvariante
von Flachsitz 82 mit Schieberbereich 90, kann
auch eine Flachsitz/Kegelsitzkonstruktion oder eine Kegelsitz/Kegelsitzkonstruktion
gewählt werden.
Die abgesteuerte Kraftstoffmenge wird mittels einer Bohrung in der
Drosselplatte 54 in einen Zwischenraum zwischen der Innenseite
der Düsenspannmutter 76 und
dem Injektorkörper 52 bzw. Drosselplatte 54 und
Düsenkörper 50 geleitet.
Der abgesteuerte Kraftstoff wird über diese Hohlräume aus
dem Kraftstoffinjektor in Richtung Niederdruckseite abtransportiert.
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Der
Darstellung gemäß 4,
die eine weitere Ausführungsform
des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wiedergibt, geht
hervor, dass gemäß dieser
Ausführungsform
lediglich Modifikationen der Drosselplatte 54 sowie des
Injektorkörpers 52 im
Vergleich zur in 2 dargestellten ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung
erforderlich sind.
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Die
in 4 dargestellte zweite Ausführungsform des der Erfindung
zugrunde liegenden Gedankens, zeigt, dass auch in dieser Ausführungsform
der Hochdruckraum 64, der vom Düsenkörper 50 begrenzt ist
von der zweiten Stirnseite 78 der Drosselplatte 54 begrenzt
ist. Diese enthält
in der in 4 dargestellten Ausführungsform
lediglich nur noch eine Drosselstelle, nämlich die zentrisch angeordnete
Ablaufdrossel 60, die jedoch gemäß dieser Ausführungsform
in beide Strömungsrichtungen,
d. h. in Entlastungsrichtung und Belastungsrichtung – in Bezug
auf den Steuerraum 36 – durchströmt wird. Der
Steuerraum 36 wiederum wird durch die Steuerraumhülse 70 begrenzt.
Die Steuerraumhülse 70 ist durch
die Feder 38 beaufschlagt, die sich am Bund 68 der
Mantelfläche
des bevorzugt nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes 64 abstützt. Der
Düsenkörper 50,
die Drosselplatte 54 sowie der Injektorkörper 52 werden über die
Düsenspannmutter 56 dichtend
gegeneinander verspannt und bilden einen Schraubverbund des Kraftstoffinjektors 22.
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Der
Darstellung gemäß 5 ist
in schematischer Weise das hydraulische Schaltschema des Kraftstoffinjektors
in der in 4 dargestellten Ausführungsform
zu entnehmen.
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Aus
der Darstellung gemäß 5 geht
hervor, dass die Hochdruckzuleitung 20 am 3/2-Wege-Ventil 92 angeschlossen
ist und einerseits mit der in der Drosselplatte 54 ausgebildeten
in beiden Strömungsrichtungen
durchströmbaren
zentrischen Ablaufdrossel 60 verbunden werden kann. In
diesem Falle wird der Steuerraum 36, über den das Einspritzventilglied 34 betätigt wird,
druckbeaufschlagt und demzufolge das Einspritzventil 34 in
seine Schließstellung
gebracht.
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Andererseits
ist es bei Bestromung des Magnetventiles 80 zur Betätigung des
3/2-Wege-Ventils 92 auch
möglich,
die Hochdruckleitung 20 vom Steuerraum 36 zu trennen.
In diesem Falle wird der Steuerraum 36 in der zweiten Schaltstellung
des 3/2-Wegeventiles 92, durch die in Entlastungsrichtung durchströmte zentrische
Ablaufdrossel 60 mit dem niederdruckseitigen Rücklauf 32 verbunden.
In der Darstellung gemäß 5 ist
die Feder, welche das Einspritzventilglied 34 beaufschlagt
nur schematisch angedeutet. Ist der Magnet 80 stromlos,
drückt
die Feder 38 das 3/2-Wegeventil 92 in einen Flachsitz.
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Das
Schaltschema gemäß 5 offenbart, dass
zur Vermeidung von Leckage durch das 3/2-Ventil 92 der
Zulauf für
die Befüllung
des Steuerraumes 36 zur Betätigung des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten
Einspritzventilgliedes 34 (vgl. 1) geschlossen
werden kann, so dass die auftretende Leckage gleich Null wird.
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Der
Darstellung gemäß 6 ist
eine Ausführungsform
der in Figur dargestellten weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kraftstoffinjektors zu entnehmen.
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Aus
der Darstellung gemäß 6 geht
hervor, dass das Magnetventil 80 das Ventilelement 84 betätigt. Das
Ventilelement 84 ist anstelle des Schieberbereiches 90 mit
der ersten Steuerkante 86 sowie der zweiten Steuerkante 88 gemäß der Darstellung
in 4 der Schieberbereich 90 entfallen. An
die Stelle des Schieberbereiches 90 ist ein durch Bezugszeichen 94 kenntlich
gemachter Kegelsitz getreten. Der Kegelsitz 94 am Ventilelement 84 des
Magnetventiles 80 wirkt mit einem Sitz 96 zusammen,
der am Injektorkörper 52 des
Kraftstoffinjektors 22 ausgebildet ist. Der Sitz 96 liegt
an der Begrenzungswand des Ablaufraumes 98, unterhalb dem – in 6 jedoch nicht
dargestellt – die
erste Stirnseite 76 der Drosselplatte 54 liegt.
Im Injektorkörper 52 gemäß der Darstellung
in 4 verläuft
der Zulauf 62, über
welchen entweder unter Systemdruck stehender Kraftstoff vom Speicherkörper 16 oder
in einem Druckverstärker
weiter über
Systemdruckniveau komprimierter Kraftstoff dem 3/2-Wege-Ventil 92 zuströmt. Analog zur
in 4 dargestellten Ausführungsform des Kraftstoffinjektors 22 umfasst
das Ventilelement 84 den Flachsitz 82, der mit
dem in der Drosselplatte 54 ausgebildeten Rücklauf 32 gemäß der Darstellung
in 4 zusammen wirkt. In den in 6 dargestellten Ablaufraum 98 mündet die
in 6 nicht dargestellte, jedoch 4 entnehmbare
in beide Strömungsrichtungen
durchströmbare
zentrische Ablaufdrossel 60. Unterhalb des Flachsitzes 82 befindet
sich der Rücklauf 32,
aus dem in Rücklaufrichtung 100 aus dem
Steuerraum 36 über
die in Entlastungsrichtung durchströmte zentrische Ablaufdrossel 60 passende Steuermenge
in den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 22 abströmt. Die
in 6 dargestellte Ausführungsform des Injektorkörpers 52 kann
einfach in die in 4 dargestellte Ausführungsform
des dortigen Injektorkörpers 52 ersetzen.