DE102009002892A1 - Druckausgeglichenes Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor - Google Patents

Druckausgeglichenes Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor Download PDF

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Abstract

Ein Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor (1) hat ein Ventilstück (10) und einen Anker (2), der gegenüber dem Ventilstück (10) bewegbar ist. Zwischen dem Ventilstück (10) und dem Anker (2) ist eine Ventilkammer (24) ausgebildet, die über wenigstens eine Verbindungsbohrung (20) hydraulisch mit einem Steuerraum (16) für eine Düsennadel (14) verbunden ist. Zwischen dem Ventilstück (10) und dem Anker (2) sind wenigstens zwei Dichtsätze (26, 28) ausgebildet, die durch Bewegen des Ankers (2) gemeinsam verschließbar und öffenbar sind. Dabei ist die Ventilkammer (24) bei geschlossenen Dichtsätzen (26, 28) hydraulisch abgedichtet und bei geöffneten Dichtsätzen (26, 28) mit einem Ablauf (7) verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein druckausgegelichenes Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor.
  • Stand der Technik
  • Druckausgeglichene Steuerventile für mit hohem Kraftstoffdruck betriebene Kraftstoffinjektoren sind im Stand der Technik bekannt.
  • Die bekannten druckausgeglichenen Steuerventile weisen gegenüber nicht druckausgeglichenen Steuerventilen wenigstens eine zusätzliche Leckagestelle auf. Eine durch die zusätzliche Leckagestelle abfließende Leckströmung wirkt sich negativ auf die Mengenbilanz und die Energiebilanz des Einspritzsystems aus.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein druckausgeglichenes Steuerventil bereit zu stellen, das die Mengen- und Energiebilanz des Einspritzsystems im Betrieb verbessert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Steuerventil nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßes Steuerventil weist ein Ventilstück und einen Anker auf, der relativ zu dem Ventilstück bewegbar ist. Zwischen dem Ventilstück und dem Anker ist eine Ventilkammer ausgebildet, die über wenigstens eine Verbindungsbohrung hydraulisch mit einem Steuerraum für eine Düsennadel verbunden ist. Zwischen dem Ventilstück und dem Anker sind wenigstens zwei Dichtsätze ausgebildet, die durch Bewegen des Ankers gemeinsam verschließbar und offenbar sind. Die Ventilkammer ist bei geschlossenen Dichtsätzen hydraulisch abgedichtet und bei geöffneten Dichtsätzen mit einem Ablauf verbunden, durch den Kraftstoff aus der Ventilkammer ablaufen kann.
  • Der zusätzliche, erfindungsgemäße Dichtsatz verhindert das Austreten einer Leckströmung aus der Ventilkammer, wenn die Dichtsätze geschlossen sind, und verbessert so die Mengen- und Energiebilanz des Einspritzsystems.
  • In einer Ausführungsform weist das Ventilstück einen Vorsprung auf, der auf einer von der Düsennadel abgewandten Oberseite des Ventilstücks ausgebildet ist, und der Anker ist hülsenförmig um den Vorsprung angeordnet. Eine solche Anordnung aus einem Vorsprung und einem hülsenförmig um den Vorsprung angeordneten Anker stellt ein einfach herzustellendes und effektives druckausgeglichenes Steuerventil zur Verfügung.
  • In einer Ausführungsform ist die Ventilkammer radial um den Umfang des Vorsprungs angeordnet. Eine solche radial um den Vorsprung angeordnete Ventilkammer lässt sich besonders gut druckausgeglichen mit einer kleinen Steuerkraft öffnen und schließen.
  • In einer Ausführungsform ist wenigstens einer der Dichtsätze so angeordnet, dass er im geschlossenen Zustand verhindert, dass zwischen dem Anker und dem Vorsprung eine Leckströmung austritt. Dadurch, dass das Austreten einer Leckströmung verhindert wird, wird die Mengen- und Energiebilanz des Einspritzsystems verbessert.
  • In einer Ausführungsform ist ein erster Dichtsatz auf einer dem Ventilstück abgewandten Oberseite des Vorsprungs ausgebildet und ein zweiter Dichtsatz ist auf der Oberseite des Ventilstücks um den Vorsprung herum so ausgebildet, dass er den Vorsprung vollständig umschließt. Eine solche Anordnung der Dichtsitze ist einfach herstellbar und verhindert das Austreten von Leckströmung aus der Ventilkammer besonders effizient.
  • In einer Ausführungsform sind der Anker und der Vorsprung so ausgebildet, dass der Anker unterhalb und/oder oberhalb der Ventilkammer von dem Vorsprung geführt wird. Durch eine solche Führung wirken keine Biegekräfte auf den Anker und der Anker kann aus einem leichten Material hergestellt werden.
  • In einer Ausführungsform ist der Anker rotationssymmetrisch mit einer zentralen Ablaufbohrung ausgebildet, wobei die Ablaufbohrung entlang einer Längsachse des Ankes angeordnet ist. Ein Anker mit einer solchen zentralen Ablaufbohrung ist einfach herstellbar und Kraftstoff kann durch eine solche zentralen Ablaufbohrung effektiv aus der Ventilkammer abgeführt werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist in dem Anker wenigsten eine nicht-zentralen Ablaufbohrung ausgebildet, die radial außerhalb einer Achse des Ankers angeordnet ist. Ein Anker mit einer nicht-zentral ausgebildeten Ablaufbohrung besitzt eine längere Führung und gewährleistet eine bessere Lage der Dichtflächen zueinander.
  • In einer Ausführungsform ist zwischen dem Steuerraum und der Ventilkammer wenigstens eine Ablaufdrossel vorgesehen. Durch eine Ablaufdrossel kann der Abfluss des Kraftstoffs und damit das Öffnungsverhalten der Düsennadel gut reguliert werden.
  • In einer Ausführungsform ist wenigstens einer der Dichtsätze als Quetschspalt ausgebildet ist. Durch einen Quetschspalt wird der Impuls der Ankers beim Schließen des Ventils gedämpft, ohne die Schließzeit maßgeblich zu beeinflussen. Die Prellneigung des Ankers und der Verschleiß des Dichtsitzes werden so reduziert.
  • In einer Ausführungsform ist die Ventilkammer bei geöffneten Dichtsätzen über alle Dichtsätze mit dem Ablauf verbunden. Dies ermöglicht es, die erforderliche Ablaufmenge mit einem kleinen Ankerhub zu erreichen. Ein kleiner Ankerhub ermöglicht eine Verkürzung der Schaltzeiten und kürzere Einspritzvorgänge. Darüber hinaus hat ein kleinerer Ankerhub eine Verringerung der Prellneigung beim Schließen zur Folge, so dass der Verschleiß reduziert wird.
  • Der Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Injektors werden im Folgenden anhand der in den beigefügten Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 einen Schnitt durch einen Kraftstoffinjektor mit einem erfindungsgemäßen Steuerventil im geschlossenen Zustand.
  • 2 einen Schnitt durch den in 1 gezeigten Kraftstoffinjektor im geöffneten Zustand.
  • 3 eine vergrößerte Darstellung des unteren Endes des Ankers eines erfindungsgemäßen Steuerventils
  • 4 einen Schnitt durch ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils
  • 5 einen Schnitt durch ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils
  • 1 zeigt einen Schnitt durch einen Kraftstoffinjektor 1 mit einem erfindungsgemäßen Steuerventil im geschlossenen Zustand. 2 zeigt einen Schnitt durch den in 1 gezeigten Kraftstoffinjektor 1 im geöffneten Zustand des Steuerventils.
  • Der Aufbau und die Funktionsweise des in den 1 und 2 gezeigten Kraftstoffinjektors 1 wird im Folgenden anhand der 1 und 2 näher erläutert.
  • Der in den 1 und 2 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 weist einen zylindrischen Injektorkörper 12 auf, der durch eine Magnetspannmutter 11 mit einem oberhalb des Injektorkörpers 12 angeordneten Magnetkopf 15 hydraulisch dicht verspannt ist. Die Position des Magnetkopfes 15 ist in Bezug auf den Injektorkörper 12 durch die Wahl der Dicke einer zwischen dem Magnetkopf 15 und dem Injektorkörper 12 eingelegten Hubscheibe 6 regulierbar.
  • Innerhalb des Injektorkörpers 12 befindet sich ein Ventilstück 10 mit einer parallel zu einer Längsachse des Injektors 1 ausgerichteten axialen Bohrung, die auf der von dem Magnetkopf 15 abgewandten Seite geöffnet ist. In die Bohrung ist ein Ende einer Düsennadel 14 eingeführt. Die Düsennadel 14 ist parallel zur Längsachse des Injektors 1 beweglich. Das Ende der Düsennadel 14 begrenzt einen durch die Bohrung in dem Ventilstück 10 ausgebildeten Steuerraum 16, dessen Volumen durch Bewegen der Düsennadel 14 parallel zur Längsachse des Injektors 1 variierbar ist.
  • Auf der von der Düsennadel 14 abgewandten Seite des Ventilstücks 10 ist um die Längsachse des Injektors 1 ein zylindrischer Vorsprung 18 mit einem Durchmesser dSitz ausgebildet.
  • In dem Ventilstück 10 ist entlang der Längsachse des Injektors 1 eine Sackbohrung 20 ausgebildet, die sich von dem Steuerraum 16 durch das Ventilstück 10 bis in den Vorsprung 18 erstreckt, ohne den Vorsprung 18 vollständig zu durchdringen. Zwei Ablaufdrosseln 22 verbinden das obere, von der Düsennadel 14 abgewandte Ende der Sackbohrung 20 hydraulisch mit dem äußeren Umfang des Vorsprungs 18. Die Ausbildung von zwei Ablaufdrosseln 22 in dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur beispielhaft, insbesondere kann auch nur eine Ablaufdrossel 22 ausgebildet sein.
  • Rund um den Vorsprung 18 ist ein um die Längsachse des Injektors rotationssymmetrischer Anker 2 angeordnet, der den Vorsprung 18 hülsenartig umschließt. Der Anker 2 ist parallel zur Längsachse des Injektors 1 zwischen einer in der 1 gezeigten geschlossenen unteren Position und einer in der 2 gezeigten geöffneten, oberen Position bewegbar.
  • Der Anker 2 weist im Bereich des Vorsprungs 18 zwei Schenkel 50, 52 auf. Wenn sich der Anker 2 in der unteren, geschlossenen Position befindet, liegt ein unterer Schenkel 52 des Ankers 2 am Umfang des Vorsprungs 18 an und auf der Oberseite des Ventilstück 10 auf. Ein oberer Schenkel 50 des Ankers 2 liegt auf der oberen, von der Düsennadel 14 abgewandten Stirnseite des Vorsprungs 18 auf, wenn sich der Anker 2 in der unteren, geschlossenen Position befindet.
  • Oberhalb des unteren Schenkels 52 ist auf der Höhe der Mündung der Ablaufdrosseln 22 am Umfang des Vorsprungs 18 zwischen dem Anker 2 und dem Vorsprung 18 ein Sitzvolumen 24 ausgebildet. Das Sitzvolumen 24 steht über die Ablaufdrosseln 22 und die Sackbohrung 20 in hydraulischer Verbindung mit dem Steuerraum 16.
  • Zwischen der oberen Stirnseite des Vorsprungs 18 und dem oberen Schenkel 50 des Ankers 2 ist ein oberer Dichtsitz 26 ausgebildet, der durch eine am oberen Schenkel 50 des Ankers 2 ausgebildeten Schließkante abgedichtet ist, wenn sich der Anker, wie in 1 gezeigt, in der unteren, geschlossenen Position befindet. Oberhalb des oberen Schenkels 50 ist in dem Anker 2 eine zentrale Ankerablaufbohrung 30 ausgebildet, die hydraulisch mit einem Kraftstoffsammelbehälter 7 verbunden ist.
  • Wenn sich der Anker 2 in der in der 1 gezeigten unteren, geschlossenen Position befindet, verschließt der obere Schenkel 50 des Ankers 2 den oberen Dichtsitz 26, so dass kein Kraftstoff aus dem Sitzvolumen 24 durch die Ankerablaufbohrung 30 in den Ablauf 7 ablaufen kann.
  • Auf der von der Düsennadel 14 abgewandten Oberfläche des Ventilstücks 10 ist rund um den zylindrischen Vorsprung 18 ein zweiter, unterer Dichtsitz 28 ausgebildet, der durch eine am unteren Rand des Ankers 2 ausgebildete Dichtungskante abgedichtet ist, wenn sich der Anker 2, wie in der 1 gezeigt, in der unteren, geschlossenen Position befindet. Der zweite Dichtsitz 28 verhindert, dass eine Leckströmung zwischen der äußeren Umfangsfläche des Vorsprungs 18 und der inneren Umfangsfläche des Ankers 2 aus dem Sitzvolumen 24 ausströmt.
  • Am oberen, von der Ventilplatte 10 abgewandten Ende des Ankers 2 ist eine Ankerplatte 48 ausgebildet, die sich von der Ankerablaufbohrung 30 radial nach außen erstreckt. In einem Abstand von der Ankerplatte 48 ist oberhalb der Ankerplatte 48 an dem Magnetkopf 15 ein Elektromagnet 3 angeordnet. Die Ankerplatte 48 enthält magnetisches Material, wie z. B. Eisen oder ein anderes magnetisches Metall, so dass die Ankerplatte 48 von dem Elektromagneten 3 angezogen wird, wenn der Elektromagnet 3 mit Strom versorgt wird. In dem Elektromagneten 3 ist in Verlängerung der Ankerablaufbohrung 30 entlang der Längsachse des Injektors 1 ein zentraler Ablauf 31 ausgebildet, der die Ankerablaufbohrung 30 hydraulisch mit dem Kraftstoffsammelbehälter 7 verbindet.
  • Innerhalb des zentralen Ablaufs 31 des Elektromagneten 3 ist eine Ankerfeder 4 angeordnet, die sich einerseits an der Ankerplatte 48 und andererseits an dem Magnetkopf 15 abstützt. Die Ankerfeder 4 drückt den Anker 2 bei nicht aktiviertem Elektromagneten 3 in die untere, geschlossene Position, in der die Schenkel 50, 52 des Ankers 2 den zu dem jeweiligem Schenkel 50, 52 zugehörigen Dichtsitz 26, 28 verschließen und das Sitzvolumen 24 hydraulisch abdichten.
  • Zwischen der Ankerfeder 4 und dem Magnetkopf 15 ist eine Einstellscheibe 34 vorgesehen. Durch die Wahl der Dicke der Einstellscheibe 34 ist die Kraft, mit der der Anker 2 von der Ankerfeder 4 gegen das Ventilstück 10 gedrückt wird, einstellbar.
  • Auf der dem Elektromagneten 3 zugewandten Seite der Ankerplatte 48 befindet sich eine Spaltscheibe 5, die einen Mindestabstand zwischen der Ankerplatte 48 und dem Elektromagneten 3 sicherstellt, wenn sich der Anker 2 in der oberen Position befindet. So wird verhindert, dass der Anker 2 in der oberen Position den Elektromagneten 3 berührt und magnetisch oder hydraulisch an ihm haftet.
  • Auf der Höhe des Steuerraums 16 ist in dem Injektorkörper 12 ein Zulaufkanal 36 ausgebildet, der über eine Kraftstoffleitung 37 mit einer externen Kraftstoffquelle 8 verbunden ist. In dem Ventilstück 10 ist eine Zulaufdrossel 38 ausgebildet, die den Zulaufkanal 36 hydraulisch mit dem Steuerraum 16 verbindet, so dass der Steuerraum 16 über die Kraftstoffleitung 37, den Zulaufkanal 36 und die Zulaufdrossel 38 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aus der Kraftstoffquelle 8 befüllbar ist. Über die Sackbohrung 20 und die Ablaufdrosseln 22 ist das Sitzvolumen 24 hydraulisch mit dem Steuerraum 16 verbunden, so dass im hydraulischen Gleichgewicht im Sitzvolumen 24 der gleiche Druck wie im Steuerraum 16 herrscht.
  • Hoher Kraftstoffdruck im Steuerraum 16 drückt die Düsennadel 14 in eine untere Verschlussposition, in der sie in den 1 und 2 nicht gezeigte Einspritzöffnungen verschließt und kein Kraftstoff durch die Einspritzöffnungen aus dem In jektor 1 in einen nicht gezeigten Verbrennungsraum, der das untere Ende des Injektors 1 umgibt, einströmt.
  • Um einen Einspritzvorgang auszulösen, wird eine elektrische Spannung an den Elektromagneten 3 angelegt. Der durch die elektrische Spannung aktivierte Elektromagnet 3 erzeugt ein magnetisches Feld, das die Ankerplatte 48 anzieht und den Anker 2 gegen die Kraft der Ankerfeder 4 aus der in 1 gezeigten unteren Verschlussposition in eine in der 2 gezeigte obere Einspritzposition bewegt.
  • Durch die Bewegung des Ankers 2 in eine obere Einspritzposition wird der obere Dichtsitz 26 geöffnet und Kraftstoff strömt aus dem Sitzvolumen 24 durch die zentrale Ablaufbohrung 30 und den zentralen Ablauf 31 in den Kraftstoffsammelbehälter 7 und der Druck im Sitzvolumen 24 fällt ab. Da das Sitzvolumen 24 über die Ablaufdrosseln 22 und die Sackbohrung 20 in hydraulischer Verbindung mit dem Steuerraum 16 steht, verringert sich auch der Druck im Steuerraum 16.
  • Der reduzierte Druck im Steuerraum 16 reicht nicht aus, um die Düsennadel 14 gegen die Kraft, die der unter hohem Druck stehende Kraftstoff auf eine am unteren Ende der Düsennadel 14 ausgebildete und in den 1 und 2 nicht gezeigte Druckstufe ausübt, in der unteren Verschlussposition zu halten. Die Düsennadel 14 wird durch diese Kraft des Kraftstoffs in Richtung auf das Ventilstück 10 nach oben bewegt und gibt die nicht gezeigten Einspritzöffnungen des Injektors 1 frei. Kraftstoff strömt aus dem Injektor 1 in den Verbrennungsraum, der das untere Ende des Injektors 1 umgibt.
  • Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird die an den Elektromagneten 3 angelegte Spannung abgeschaltet und der Elektromagnet 3 übt nicht länger eine magnetische Kraft auf die Ankerplatte 48 aus.
  • Der Anker 2 wird durch die Kraft der Ankerfeder 4 in die in 1 gezeigte untere Verschlussposition bewegt. Der obere Schenkel 50 des Ankers 2 verschließt den oberen Dichtsitz 26 und der untere Schenkel 52 des Ankers verschließt den unteren Dichtsitz 28, so dass kein Kraftstoff aus dem Sitzvolumen 24 über die Ablaufbohrung 30 und den zentralen Ablauf 31 in den Kraftstoffsammelbehälter 7 austritt.
  • Durch die Zulaufdrossel 38 strömt weiterhin Kraftstoff unter hohem Druck in den Steuerraum 16 und der Druck im Steuerraum 16 steigt. Der erhöhte Druck im Steuerraum 16 drückt die Düsennadel 14 in die untere Verschlussposition, in der sie die nicht gezeigten Einspritzöffnungen verschließt und kein weiterer Kraftstoff aus dem Injektor 1 in den Brennraum strömt. Der Einspritzvorgang ist beendet.
  • Dadurch, dass der Anker 2 zusätzlich zu dem oberen Dichtungssitz 26 auch den unteren Dichtungssitz 28, der rund um den Vorsprung 18 auf der Ventilplatte 10 ausgebildet ist, verschließt, kann eine zwischen dem Ventilstück 10 und dem Anker 2 auftretende Leckströmung nicht aus dem Sitzvolumen 24 austreten, wenn sich der Anker 2 in der unteren Verschlussposition befindet. Das Verhindern einer solchen Leckströmung verbessert die Mengen- und Energiebilanz des Einspritzsystems, da die Kraftstoffpumpe 8 keine zusätzliche Arbeit aufwenden muss, um den durch die Leckströmung verursachten Verlust auszugleichen.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Dichtsitzes 28 am unteren Ende des Ankers 2, das auf dem Ventilstück 10 aufliegt, wenn der Anker 2 in der unteren, geschlossenen Position ist. Der untere Rand des Ankers 2 ist mit einer Sitzfläche 46 versehen, die mit der Oberfläche des Ventilstücks 10 einen Quetschspalt 29 bildet. Beim Schließen wird Kraftstoff aus dem Quetschspalt 29 gequetscht. Dadurch wird die Schließbewegung kurz vor dem Anschlag gedämpft und ein Prellen des Ankers 2 verhindert. Der Verschleiß des Ankers 2 und des Ventilstücks 10 werden reduziert, ohne die Schließzeit maßgeblich zu beeinflussen. Der Dämpfungsgrad des Quetschspaltes 29 ist durch die Dimensionierung der Sitzfläche 46 einstellbar.
  • 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils.
  • Anders als bei dem in den 1 und 2 gezeigten Steuerventil ist in dem in 3 gezeigten Anker 2 keine zentrale Ablaufbohrung 30 vorgesehen. Vielmehr ist der Bereich des Ankers 2, der den Vorsprung 18 umschließt, durch ein zentrales Stempelelement 42, das entlang der Längsachse des Injektors 1 verläuft, mit der Ankerplatte 48 verbunden. Ablaufbohrungen 40 sind im oberen Schenkel 50 des Ankers 2 in radialer Richtung außerhalb des Stempelelements 42 ausgebildet.
  • Bei dem in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel wird, wenn eine in Richtung auf die Düsennadel 14 ausgerichtete Kraft F auf die Ankerplatte 48 einwirkt, durch das zentrale Stempelelement 42 in der geschlossenen Position ein größeres Drehmoment MD auf den oberen Schenkel 50 des Ankers 2 ausgeübt als in dem in den 1 uns 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Durch das erhöhte Drehmoment MD wird der obere Dichtsitz 26 auch bei einer Toleranzabweichung der Höhe hSitz der Stirnseite des Vorsprungs 18 über der Oberseite des Ventilstücks 10 sicher verschlossen.
  • 5 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Anker 2 in dem Bereich oberhalb des Sitzvolumens 24, der die Schenkel 50, 52 mit der Ankerplatte 48 verbindet, eine zentrale Bohrung 30 ausgebildet. Die zentrale Bohrung 30 dient als Aufnahme für einen Führungszapfen 44, der auf der von der Düsennadel 14 abgewandten Stirnseite des Vorsprungs 18 ausgebildet ist und an dem die Innenseite der zentralen Bohrung 30 des Ankers 2 anliegt. Durch das Zusammenwirken des Führungszapfens 44 mit der zentralen Bohrung 30 wird der Anker 2 sicher und zuverlässig entlang der Längsachse des Injektors 1 geführt.
  • Durch diese Führung wirken beim Bewegen des Ankers 2 keine Biegekräfte auf den Anker 2 und es ist möglich, den Anker 2 aus einem besonders leichten Material herzustellen. Ein leichter Anker 2 hat eine geringe Massenträgheit und kann besonders schnell beschleunigt und abgebremst werden. Ein Anker mit einer geringen Massenträgheit ermöglicht besonders kurze Öffnungs- und Einspritzzeiten.
  • Um in der geöffneten Position des Ankers 2 ein Ablaufen von Kraftstoff aus dem Sitzvolumen 24 über den Dichtsitz 26 zu ermöglichen, sind in diesem Ausführungsbeispiel Ablaufbohrungen 40 vorgesehen, die oberhalb des Sitzvolumens 24 durch den oberen Schenkel 50 des Ankers 2 verlaufen.
  • In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser D des Vorsprungs 18 kleiner als der kleinste Innendurchmesser des unteren Schenkels 52 des Ankers 2 ausgebildet. Dadurch liegt in diesem Ausführungsbeispiel der untere Schenkel 52 des Ankers 2 unterhalb des Sitzvolumens 24 nicht am Umfang des Vorsprungs 18 an. Zwischen dem unteren Schenkel 52 des Ankers 2 und dem Vorsprung 18 ist vielmehr ein Spalt ausgebildet, der zusätzlich zu den im oberen Schenkel 50 ausgebildeten Ablaufbohrungen 40 einen weiteren Ablauf aus dem Sitzvolumen 24 bereit stellt, wenn sich der Anker 2 in der oberen Einspritzposition befindet und der untere Dichtsitz 28 geöffnet ist.
  • Der zusätzliche Ablauf durch den Spalt und den untere Dichtsitz 28 ermöglicht es, die erforderliche Ablaufmenge mit einem besonders kleinen Ankerhub zu erreichen. Ein kleinerer Ankerhub ermöglicht eine Verkürzung der Schaltzeiten und kürzere Einspritzvorgänge. Darüber hinaus hat ein kleinerer Ankerhub eine Verringerung der Prellneigung beim Schließen der Dichtsitze 26, 28 zur Folge und der Verschleiß wird reduziert.

Claims (11)

  1. Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor (1) mit einem Ventilstück (10) und einem Anker (2), der gegenüber dem Ventilstück (10) bewegbar ist, wobei zwischen dem Ventilstück (10) und dem Anker (2) eine Ventilkammer (24) ausgebildet ist, die über wenigstens eine Verbindungsbohrung (20) hydraulisch mit einem Steuerraum (16) für eine Düsennadel (14) verbunden ist, und wobei zwischen dem Ventilstück (10) und dem Anker (2) wenigstens zwei Dichtsätze (26, 28) ausgebildet sind, die durch Bewegen des Ankers (2) gemeinsam verschließbar und öffenbar sind, und wobei die Ventilkammer (24) bei geschlossenen Dichtsätzen (26, 28) hydraulisch abgedichtet und bei geöffneten Dichtsätzen (26, 28) mit einem Ablauf (7) verbunden ist.
  2. Steuerventil nach Anspruch, wobei das Ventilstück (10) mit einem von einer von der Düsennadel abgewandten Oberseite des Ventilstücks (10) hervorstehenden Vorsprung (18) ausgebildet und der Anker (2) hülsenförmig um den Vorsprung (18) angeordnet ist.
  3. Steuerventil nach Anspruch 2, wobei die Ventilkammer (24) radial um den Vorsprung (18) angeordnet ist.
  4. Steuerventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei wenigstens einer der Dichtsätze (28) so angeordnet ist, dass er im geschlossenen Zustand ein Austreten einer Leckströmung zwischen dem Anker (2) und dem Vorsprung (18) verhindert.
  5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein erster Dichtsatz (26) auf einer von dem Ventilstück (10) abgewandten Stirnseite des Vorsprungs (18) ausgebildet ist und wobei ein zweiter Dichtsatz (28) auf der von der Düsennadel (14) abgewandten Oberseite des Ventilstücks (10) ausgebildet ist.
  6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Anker (2) und der Vorsprung (18) so ausgebildet sind, dass der Anker (2) unterhalb und/oder oberhalb der Ventilkammer (24) von dem Vorsprung (18) geführt wird.
  7. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem Anker (2) eine zentrale Ablaufbohrung (30) ausgebildet ist.
  8. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem Anker (2) wenigsten eine nicht-zentrale Ablaufbohrung (40) ausgebildet ist.
  9. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zwischen der Verbindungsbohrung (20) und der Ventilkammer (24) wenigstens eine Ablaufdrossel (22) ausgebildet ist.
  10. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei wenigstens einer der Dichtsätze (26, 28) als Quetschspalt ausgebildet ist.
  11. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Ventilkammer bei geöffneten Dichtsätzen (26, 28) über alle Dichtsätze (26, 28) mit dem Ablauf (7) verbunden ist.
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