DE102012220027A1 - Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltventil (10; 10a; 10b; 10c) für einen Kraftstoffinjektor (1), mit einem Schließelement (40; 40a; 40b), mit dem ein über eine Zulaufbohrung (23) mit Kraftstoff befüllbarer Steuerraum (22) zur Betätigung eines Einspritzventilelements (12) druckentlastbar ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Schließelement (40; 40a; 40b) in einer Stellung zur Druckentlastung des Steuerraums (22) die Zulaufbohrung (23) zumindest mittelbar sperrt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Schaltventil ist aus der DE 10 2007 060 395 A1 der Anmelderin bekannt. Das bekannte Schaltventil weist einen Magnetaktor auf, der über ein mit dem Magnetanker wirkverbunden angeordnetes Schließelement zur Druckentlastung eines Steuerraums dient. Der Steuerraum ist in einem Ventilstück ausgebildet, in den das einer Einspritzöffnung des Kraftstoffinjektors gegenüberliegende Ende eines Einspritzventilglieds (Düsennadel) eintaucht. Das Ventilstück ist in einem Hochdruckraum des Kraftstoffinjektors angeordnet, wobei der Steuerraum über eine eine Zulaufdrossel aufweisende Zulaufbohrung Verbindung mit dem Hochdruckraum hat. Zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine ist es erforderlich, den Druck im Steuerraum durch Abfluss von Kraftstoff zu vermindern. Hierzu wird die Spule des Magnetaktors bestromt, wodurch das Schließglied in eine Öffnungsstellung bewegt wird, in der dieses eine Ablaufbohrung, die mit einem Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors verbunden ist, freigibt. Ein Abheben des Einspritzventilgliedes von seinem die Einspritzöffnung verschließenden Dichtsitz findet statt, sobald die Menge des aus dem Steuerraum abströmenden Kraftstoffs größer ist als die Menge des über die Zulaufbohrung in den Steuerraum zuströmenden Kraftstoffs.
  • Neueste Dieseleinspritzkonzepte sehen einen Systemdruck von beispielsweise 2.500bar vor. Daraus resultieren hohe Anforderungen an den Injektor hinsichtlich seiner Funktion. Aufgrund der begrenzten Mengenbereitstellung der Einspritzpumpe zur Versorgung des Kraftstoffventils bei einem Common-Rail-Einspritzsystem wirken sich Verlustmengen (Steuermenge und Permanentleckagen) im Bereich des Schaltventils besonders nachteilig aus. Darüber hinaus erfordert der erhöhte Durchfluss durch die Ablaufbohrung, verursacht durch den relativ hohen Druck, einen größeren Hub des Schließgliedes. Zusätzlich wird es als nachteilhaft angesehen, dass das Ventilstück durch das Ausbilden der Zulaufbohrung mit darin integrierter Zulaufdrossel relativ aufwändig herzustellen ist. Insbesondere, wenn die Zulaufbohrung, wie in der oben angesprochenen Schrift, relativ nahe am Grund des Steuerraums angeordnet ist, ergibt sich darüber hinaus der Nachteil, dass zumindest über einen großen Hub des Einspritzventilgliedes die Zulaufbohrung stets geöffnet ist, sodass eine erhöhte Steuermenge und damit erhöhte Kraftstoffverluste auftreten.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass zur Steuerung des Einspritzventilglieds (Düsennadel) eine relativ geringe Durchflussmenge von Kraftstoff aus dem Steuerraum durch die Ablaufbohrung erforderlich ist. Dadurch wird zum einen die Verlustmenge minimiert, zum anderen kann der Ventilhub des Schließglieds verringert werden, was sich vorteilhaft auf die Leistung des Schaltventils auswirkt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Schließelement in einer Stellung zur Druckentlastung des Steuerraums die Zulaufbohrung zumindest mittelbar sperrt. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es daher nicht mehr erforderlich bzw. vorgesehen, das Einspritzventilglied ggf. zur Abdichtung der Zulaufbohrung zu verwenden, wenn dieses überhaupt konstruktiv möglich ist, sondern das Schließglied. Hierbei ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass gegenüber dem Stand der Technik ein schnelleres Verschließen der Zulaufbohrung und somit eine geringere Steuermenge ermöglicht wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schaltventils für einen Kraftstoffinjektor sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
  • In konstruktiv ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zulaufbohrung in einer Drosselplatte ausgebildet ist, wobei die Zulaufbohrung den Steuerraum mit einem in einem Haltekörper ausgebildeten Ventilraum verbindet, und dass das Schließelement mit einer der Drosselplatte zugewandten, umlaufenden Dichtkante in einer Öffnungsstellung des Schließglieds auf der Drosselplatte dichtend anliegt, wobei die Mündung der Zulaufbohrung im Ventilraum auf oder innerhalb der Dichtkante angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass auf relativ aufwändige mechanische Bearbeitungen zum Ausbilden der Zulaufbohrung in einem Ventilstück bzw. einer Steuerraumhülse verzichtet werden kann. Da in einer üblicherweise verwendeten Drosselplatte aufgrund ihrer Funktion bereits Bohrungen oder Ähnliches ausgebildet sind, stellt die Ausbildung einer zusätzlichen Zulaufbohrung zur Befüllung des Steuerraums somit lediglich einen relativ geringen Mehraufwand dar. Insbesondere kann diese Zulaufbohrung im gleichen Aufspannvorgang mit anderen Bohrungen in der Drosselplatte ausgebildet werden.
  • Um eine Befüllung des Steuerraums über die Zulaufbohrung zu ermöglichen, ist es in einer konkreten Ausgestaltung der zuletzt genannten Variante vorgesehen, dass in der Drosselplatte eine weitere Zulaufbohrung angeordnet ist, die einen Hochdruckraum in einem Düsenkörper mit dem Ventilraum verbindet, und dass das Schließelement in der Öffnungsstellung des Schließglieds die Mündung der weiteren Zulaufbohrung im Ventilraum abdichtet. Eine derartige Ausbildung hat darüber hinaus den besonderen Vorteil, dass keine Leckagemengen durch Abströmen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in den Ventilraum bei geöffnetem Schließglied entstehen.
  • Die Druckentlastung des Steuerraums zum Öffnen des Einspritzventilglieds (Düsennadel) findet bevorzugt dadurch statt, dass in der Drosselplatte eine Ablaufbohrung für den Steuerraum ausgebildet ist, die den Steuerraum mit dem Ventilraum verbindet, dass der Ventilraum zu einem Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors druckentlastet ist, und dass die Ablaufbohrung in der Öffnungsstellung des Schließglieds, bei der das Schließglied auf der Drosselplatte aufsitzt, außerhalb der Dichtkante am Ventilraum mündet. Eine derartige Ausbildung hat den besonderen Vorteil, dass zum Befüllen des Steuerraums, was zum Bewegen des Einspritzventilglieds in seine die Einspritzöffnung verschließende Stellung erforderlich ist, die Befüllung des Steuerraums sowohl über die Zulaufbohrung als auch über die Ablaufbohrung erfolgen kann, sodass ein besonders schnelles Befüllen des Steuerraums und somit ein besonders schnell schließendes Einspritzventilglied erzielt wird.
  • In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung des Schließglieds ist es vorgesehen, dass die Dichtkante des Schließelements an einer der Drosselplatte zugewandten Stirnseite des Schließelements ausgebildet ist, und dass sich eine Druckfeder an dem Schließelement abstützt, die das Schließglied in Richtung einer Schließstellung kraftbeaufschlagt, bei der das Schließelement zumindest mittelbar den Ventilraum mittels eines Dichtsitzes verschließt.
  • Um eine besonders gute Führung des Schließelements über dessen gesamten Hub auszubilden, ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass das Schließelement eine Führungsbohrung zur radialen Führung des Schließelements in einem Führungszapfen aufweist, und dass der Führungszapfen vorzugsweise einstückig an der Drosselplatte angeformt ist.
  • In einer ersten konstruktiven Ausgestaltung des Dichtsitzes, der den Ventilraum zum Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors abdichtet, ist es vorgesehen, dass das Schließelement topfförmig ausgebildet ist, und dass der Dichtsitz gebildet ist von einer an dem Schließelement ausgebildeten Dichtfläche, die mit einer Sitzfläche an einer Entlastungsbohrung des Ventilraums ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass das Schließglied als einstückiges Schließglied sowohl zum Abdichten des Ventilraums in Richtung zum Niederdruckbereich, als auch zum Verschließen der wenigstens einen Zulaufbohrung in den Ventilraum verwendet werden kann.
  • In alternativer Ausgestaltung zu der zuletzt genannten Ausbildung ist es jedoch auch denkbar, dass das Schließelement hülsenförmig ausgebildet ist, und dass der Dichtsitz gebildet ist von einem separaten Dichtelement, dessen Dichtfläche vorzugsweise kugelförmig ausgebildet ist und mit einer Sitzfläche an einer Entlastungsbohrung des Ventilraums zusammenwirkt. Der Vorteil einer derartigen, durch zwei Bauteile ausgebildeten Abdichtung ist darin zu sehen, dass die erforderliche Positionstoleranz zwischen der Drosselplatte und dem Haltekörper aufgeweitet werden kann. Zudem wird durch die Verwendung eines separaten Dichtelements eine sichere und mit geringem Verschleiß behaftete Abdichtung des Ventilraums ermöglicht, da das separate Dichtelement auf diese Funktion optimiert werden kann, d.h. beispielsweise aus einem anderen Werkstoff gefertigt werden kann als das Schließelement.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Druckfeder radial innerhalb einer Ausnehmung des Schließglieds angeordnet ist. Eine derartige Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass der Durchmesser des Schließelements reduziert werden kann. Weiterhin ist es möglich, durch eine derartige Anordnung der Druckfeder die hydraulische Weichheit zu reduzieren, da das Ventilraumvolumen außerhalb des Schließglieds minimiert wird.
  • Die Erfindung findet bevorzugt Verwendung bei Injektoren, bei denen das Schließelement mittels eines Piezoaktors betätigbar ist. Insbesondere wird dadurch der Vorteil erzielt, dass die bei Piezoaktoren üblicherweise relativ geringen Hübe zur einwandfreien Funktion des Schaltventils genügen, da durch die Reduzierung der Steuermengenverluste dem Schaltventil bereits relativ geringe Hübe genügen, um die erforderliche Druckentlastung bzw. Befüllung des Steuerraums zu bewerkstelligen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Diese zeigt in:
  • 1 und 2 jeweils im vereinfachten Längsschnitt einen Kraftstoffinjektor mit einem erfindungsgemäßen Schaltventil in geschlossener bzw. geöffneter Stellung des Schaltventils,
  • 3 ein gegenüber den 1 und 2 abgewandeltes Schaltventil unter Verwendung eines separaten Dichtelements zur Abdichtung des Ventilraums bei geöffneter Stellung, im Längsschnitt,
  • 4 eine gegenüber den 1 und 2 abgewandelte Ausführungsform des Schaltventils, bei der eine Schließfeder innerhalb eines Schließelements angeordnet ist, in vereinfachtem Längsschnitt und
  • 5 eine gegenüber 4 abgewandelte Ausführungsform des Schaltventils, bei dem auf eine separate Ablaufbohrung verzichtet wird, ebenfalls im Längsschnitt.
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • In den 1 und 2 ist ein erstes erfindungsgemäßes, kraftausgeglichenes Schaltventil 10 für einen Kraftstoffinjektor 1 dargestellt. Bei dem Kraftstoffinjektor 1 handelt es sich insbesondere um einen Common-Rail-Kraftstoffinjektor 1, wobei der Systemdruck bevorzugt mehr als 2.000bar, insbesondere etwa mindestens 2.500bar, beträgt.
  • Der Kraftstoffinjektor 1 umfasst einen Düsenkörper 11, in dem wenigstens eine nicht dargestellte Einspritzöffnung ausgebildet ist. In dem Düsenkörper 11 ist ein Einspritzventilglied in Form einer Düsennadel 12 hubbeweglich angeordnet, deren in den Figuren dargestelltes, der wenigstens einen Einspritzöffnung gegenüberliegendes Ende in eine Steuerraumhülse 13 eintaucht, die mittels einer Druckfeder 14 über eine Beißkante an einer Drosselplatte 15 dichtend anliegt, die wiederum den Düsenkörper 11 axial begrenzt.
  • Innerhalb des Düsenkörpers 11 ist ein Hochdruckraum 17 ausgebildet, der über eine im Kraftstoffinjektor 1 ausgebildete Kraftstoffversorgungsbohrung 18 mit einer Hochdruckquelle 20 (Rail) mit Kraftstoff versorgt wird.
  • Von der Steuerraumhülse 13, der der Drosselplatte 15 zugewandten Stirnfläche der Düsennadel 12 sowie der Drosselplatte 15 wird ein Steuerraum 22 ausgebildet, der zur Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel 12 dient. Hierbei wird in üblicher Art und Weise durch eine Druckentlastung des Steuerraums 22, d.h. durch Abströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 22, der Druck in dem Steuerraum 22 reduziert, sodass eine auf die Düsennadel 12 wirkende Schließkraft verringert wird, wodurch die Düsennadel von einem Dichtsitz im Düsenkörper 11 abhebt und dabei die Einspritzöffnungen zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 17 freigibt.
  • Zur Steuerung des Zuflusses bzw. Abflusses von Kraftstoff in den bzw. aus dem Steuerraum 22 weist die Drosselplatte 15 eine Zulaufbohrung 23, eine weitere Zulaufbohrung 24 sowie eine Ablaufbohrung 25 auf. Die Zulaufbohrungen 23, 24 sowie die Ablaufbohrung 25 sind jeweils als Durchgangsbohrungen ausgebildet und umfassen vorzugsweise jeweils eine Zuströmdrossel 26, 27 bzw. eine Ablaufdrossel 28. Während die Zulaufbohrung 23 sowie die Ablaufbohrung 25 parallel zu einer Längsachse 29 angeordnet sind, verläuft die weitere Zulaufbohrung 24 unter einem schrägen Winkel zur Längsachse 29. Auf der dem Düsenkörper 11 zugewandten Seite münden die Zulaufbohrung 23 und die Ablaufbohrung 25 in dem Steuerraum 22, während die weitere Zulaufbohrung 24 radial außerhalb des Steuerraums 22 in dem Hochdruckraum 17 mündet. Auf der dem Düsenkörper 11 gegenüberliegenden Seite der Drosselplatte 15 schließt sich in axialer Richtung an die Drosselplatte 15 ein Haltekörper 30 an. Der Haltekörper 30 ist mit einer konzentrisch zur Längsachse 29 verlaufenden Ausnehmung 31 ausgestattet, die auf der der Drosselplatte 15 zugewandten Seite einen ersten Bohrungsabschnitt 32 mit relativ großem Durchmesser aufweist, an den sich ein kegelförmiger Übergangsabschnitt 33 anschließt, an den sich wiederum ein im gegenüber dem ersten Bohrungsabschnitt 32 im Durchmesser verkleinerter zweiter Bohrungsabschnitt 34 anschließt. Im Übergangsbereich zwischen dem Übergangsabschnitt 33 und dem zweiten Bohrungsabschnitt 34 bildet die Ausnehmung 31 eine radial umlaufende Sitzfläche 35 aus.
  • Die Ausnehmung 31 bildet innerhalb des Haltekörpers 30 einen Ventilraum 37 aus, der über den als Entlastungsbohrung wirkenden zweiten Bohrungsabschnitt 34 zu einem Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 druckentlastet ist, der wiederum mit einem Kraftstoffrücklauf 38 Verbindung hat.
  • Innerhalb des Ventilraums 37 ist ein Schließelement 40 hubbeweglich angeordnet. Das Schließelement 40 ist bei dem Schaltventil 10 rotationssymmetrisch zur Längsachse 29 ausgebildet und weist eine in der Längsachse 29 verlaufende Sacklochbohrung auf, die als Führungsbohrung 41 dient. Die Führungsbohrung 41 umgreift einen an der Drosselplatte 15 einstückig angeformten Führungszapfen 42 radial, wobei durch eine entsprechende Wahl des Durchmessers des Führungszapfens 42 die Kraftausgeglichenheit des Schaltventils 10 ermöglicht wird. Ein in dem zweiten Bohrungsabschnitt 34 axial hineinragender Führungsabschnitt 43 des Schließelements 40 dient darüber hinaus der radialen Führung des Schließelements 40 bei einer Hubbewegung des Schließelements 40, wobei durch eine entsprechende Formgebung des Führungsabschnitts 43, beispielsweise mittels Längsstegen, neben der radialen Führung des Schließelements 40 gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, dass Kraftstoff aus dem Ventilraum 37 über den zweiten Bohrungsabschnitt 34 in den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 abströmen kann.
  • Das Schließelement 40 weist einen ersten Abschnitt 44 auf, dessen Durchmesser in etwa dem Durchmesser des ersten Bohrungsabschnitts 32 der Ausnehmung 31 entspricht, sodass zwischen dem Außenumfang des ersten Abschnitts 44 und dem ersten Bohrungsabschnitt 32 ein Radialspalt 45 ausgebildet ist. Auf der dem Führungsabschnitt 43 zugewandten Seite schließt sich an den ersten Abschnitt 44 ein kegelförmiger Abschnitt 46 an, der in Höhe der Sitzfläche 35 eine Dichtfläche 47 aufweist, die zusammen mit der Sitzfläche 35 in der in der 1 dargestellten Schließstellung des Schließelements 40 einen Dichtsitz 48 ausbildet. Auf der dem kegelförmigen Abschnitt 46 abgewandten Seite des ersten Abschnitts 44 schließt sich an den ersten Abschnitt 44 ein im Durchmesser verringerter zweiter Abschnitt 49 an, der radial von einer Druckfeder 50 umfasst ist, die sich zwischen dem Schließelement 40 und der Drosselplatte 15 abstützt und das Schließelement 40 in Richtung des Dichtsitzes 48 kraftbeaufschlagt.
  • Auf der der Drosselplatte 15 zugewandten Stirnseite des Schließelements 40 weist dieses eine radial umlaufende, stegförmige und geschlossene Dichtkante 52 auf, deren der Drosselplatte 15 zugewandte Dichtfläche 53 mit dem Mündungsbereich der weiteren Zulaufbohrung 24 in dem Ventilraum 37 ausgerichtet ist. Die Mündung der Zulaufbohrung 23 ist in dem Ventilraum 37 radial innerhalb der Dichtkante 52 bzw. der Dichtfläche 53 angeordnet. Demgegenüber mündet die Ablaufbohrung 25 in dem Ventilraum 37 radial außerhalb der Dichtkante 52.
  • Das Schließelement 40 ist mit einem Piezoaktormodul 55, das in dem Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 angeordnet ist, wirkverbunden angeordnet, derart, dass bei einer Ansteuerung des Piezoaktormoduls 55 das Schließelement 40 aus der in der 1 dargestellten Schließstellung, bei der das Schließelement 40 unter Bildung des Dichtsitzes 48 den Ventilraum 37 zum Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 abdichtet, in eine in der 2 erkennbare Öffnungsstellung bewegbar ist, in der das Schließelement 40 von dem Dichtsitz 48 abhebt und somit ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Ventilraum 37 in den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 und somit in Richtung der Kraftstoffrücklauf 38 ermöglicht.
  • In der in der 1 dargestellten Schließstellung des Schließelements 40 findet eine Befüllung des Ventilraums 37 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff über die weitere Zulaufbohrung 24 statt. Dieser Kraftstoff strömt über die Zulaufbohrung 23 sowie die Ablaufbohrung 25 in den Steuerraum 22, sodass die Düsennadel 12 in Richtung ihrer Schließstellung gedrückt wird. Darüber hinaus ist der Ventilraum 37 durch die Anlage des Schließglieds 40 an dem Dichtsitz 48 abgedichtet. Bei einer Aktivierung des Piezoaktormoduls 55 wird das Schließelement 40 aus der in der 1 dargestellten Schließstellung in die in der 2 dargestellte Öffnungsstellung bewegt. Dabei hebt das Schließelement 40 von seinem Dichtsitz 48 ab, sodass im Ventilraum 37 befindlicher Kraftstoff in den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 abströmen kann. In der Endstellung des Schließelements 40 liegt dessen Dichtfläche 53 auf der Drosselplatte 15 im Bereich der Mündung der weiteren Zuströmbohrung 24 im Ventilraum 37 dichtend auf, sodass ein Zufluss von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 17 in den Ventilraum 37 verhindert wird. Gleichzeitig ist auch der Mündungsbereich der Zulaufbohrung 23 in dem Ventilraum 37 durch die die Zulaufbohrung 23 radial umgebende Dichtkante 52 abgedichtet, sodass kein Kraftstoff über die Zulaufbohrung 23 in den Steuerraum 22 einströmen kann.
  • Demgegenüber ist eine Verbindung zwischen dem Steuerraum 22 und dem Mündungsbereich der Ablaufbohrung 25 in dem Ventilraum 37 hergestellt, über die Kraftstoff aus dem Steuerraum 22 in den Ventilraum 37 einströmen kann. Dieser Kraftstoff gelangt über den Radialspalt 45 und den geöffneten Dichtsitz 48 in den zweiten Bohrungsabschnitt 34 und strömt über den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 in den Kraftstofflauf 38 ab.
  • In der 3 ist ein gegenüber den 1 und 2 modifiziertes Schaltventil 10a dargestellt. Das Schaltventil 10a weist ein Schließelement 40a auf, dessen Führungsbohrung 41a als Durchgangsbohrung ausgebildet ist. Auf der der Drosselplatte 15 abgewandten Seite des Schließelements 40a wirkt dieses mit einem separaten Dichtelement 57 zusammen. Das Dichtelement 57 ist beispielhaft in Form einer Halbkugel mit einer Dichtfläche 58 ausgebildet. Die flache Stirnseite des Dichtelements 57 überdeckt die Führungsbohrung 41a. Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, das Dichtelement 57 zumindest im Bereich der Dichtfläche 58 kegelförmig auszubilden.
  • In der 4 ist ein Schaltventil 10b dargestellt, das sich von dem Schaltventil 10 dadurch unterscheidet, dass die Druckfeder 50a radial innerhalb einer Ausnehmung 59 des Schließelements 40b angeordnet ist. Das Schließelement 40b weist gegenüber dem Schließelement 40 somit einen in axialer Richtung verlängerten ersten Abschnitt 44 auf.
  • Zuletzt ist in der 5 ein Schaltventil 10c dargestellt, das sich von dem Schaltventil 10b gemäß der 4 dadurch unterscheidet, dass das Schaltventil 10c keine Ablaufbohrung 25 aufweist. Ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 22 findet bei dem Schaltventil 10c somit nur solange statt, solange das Schließelement 40b mit seiner Dichtfläche 53 noch nicht die weitere Zulaufbohrung 24 abdichtet bzw. verschließt. Weiterhin findet ein Befüllen des Steuerraums 22 (bei geschlossenem Schließelement 40b) nur über die Zulaufbohrung 23 statt.
  • Die soweit beschriebenen Schaltventile 10, 10a bis 10c können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007060395 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Schaltventil (10; 10a; 10b; 10c) für einen Kraftstoffinjektor (1), mit einem Schließelement (40; 40a; 40b), mit dem ein über eine Zulaufbohrung (23) mit Kraftstoff befüllbarer Steuerraum (22) zur Betätigung eines Einspritzventilelements (12) druckentlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (40; 40a; 40b) in einer Stellung zur Druckentlastung des Steuerraums (22) die Zulaufbohrung (23) zumindest mittelbar sperrt.
  2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (23) in einer Drosselplatte (15) ausgebildet ist und den Steuerraum (22) mit einem in einem Haltekörper (30) ausgebildeten Ventilraum (37) verbindet, und dass das Schließelement (40; 40a; 40b) mit einer der Drosselplatte (15) zugewandten, umlaufenden Dichtkante (52) in einer Öffnungsstellung des Schließelements (40; 40a; 40b) auf der Drosselplatte (15) dichtend anliegt, wobei die Mündung der Zulaufbohrung (23) im Ventilraum (37) auf oder innerhalb der Dichtkante (52) angeordnet ist.
  3. Schaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drosselplatte (15) eine weitere Zulaufbohrung (24) angeordnet ist, die einen Hochdruckraum (17) in einem Düsenkörper (11) mit dem Ventilraum (37) verbindet, und dass das Schließelement (40; 40a; 40b) in der Öffnungsstellung des Schließelements (40; 40a; 40b) die Mündung der weiteren Zulaufbohrung (24) im Ventilraum (37) hydraulisch dicht verschließt.
  4. Schaltventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drosselplatte (15) eine Ablaufbohrung (25) für den Steuerraum (22) ausgebildet ist, die den Steuerraum (22) mit dem Ventilraum (37) verbindet, dass der Ventilraum (37) zu einem Kraftstoffrücklauf (38) des Kraftstoffinjektors (1) druckentlastet ist, und dass die Ablaufbohrung (25) in der Öffnungsstellung des Schließelements (40; 40a), bei der das Schließelement (40; 40a) auf der Drosselplatte (15) dichtend aufsitzt, außerhalb der Dichtkante (52) im Ventilraum (37) mündet.
  5. Schaltventil nach einer der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkante (52) an einer der Drosselplatte (15) zugewandten Stirnseite des Schließelements (40; 40a; 40b) ausgebildet ist, und dass sich eine Druckfeder (50; 50a) an dem Schließelement (40; 40a; 40b) abstützt, die das Schließelement (40; 40a; 40b) in Richtung einer Schließstellung kraftbeaufschlagt, bei der das Schließelement (40; 40a; 40b) zumindest mittelbar den Ventilraum (37) mittels eines Dichtsitzes (48) verschließt.
  6. Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (40; 40a; 40b) eine Führungsbohrung (41; 41a) zur radialen Führung des Schließelements (40; 40a; 40b) in einem Führungszapfen (42) aufweist, und dass der Führungszapfen (42) vorzugsweise einstückig an der Drosselplatte (15) angeformt ist.
  7. Schaltventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (40; 40b) topfförmig ausgebildet ist, und dass der Dichtsitz (48) gebildet ist von einer an dem Schließelement (40; 40b) ausgebildeten Dichtfläche (47), die mit einer Sitzfläche (35) an einer Entlastungsbohrung (34) des Ventilraums (37) ausgebildet ist.
  8. Schaltventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (40a) hülsenförmig ausgebildet ist, und dass der Dichtsitz (48) gebildet ist von einem separaten Dichtelement (57), dessen Dichtfläche (58) vorzugsweise kugelförmig ausgebildet ist, und die mit einer Sitzfläche (35) an einer Entlastungsbohrung (34) des Ventilraums (37) zusammenwirkt.
  9. Schaltventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (50a) radial innerhalb einer Ausnehmung (59) des Schließelements (40b) angeordnet ist.
  10. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (40; 40a; 40b) mittels eines Piezoaktuators (55) betätigbar ist.
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