DE102015201863A1

DE102015201863A1 - Piston for a variable intake throttle, intake throttle with such a piston, and internal combustion engine with such a suction throttle

Info

Publication number: DE102015201863A1
Application number: DE102015201863.6A
Authority: DE
Inventors: Robby GERBETH; Markus Staudt; Hubert Lugger
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-08-04
Also published as: WO2016124212A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kolben (7) für eine variable Saugdrossel (5) für eine Fördereinrichtung (3), mit: Einer einen Hohlraum (11) – in Umfangsrichtung gesehen – umgreifenden Wandung (13), einer Eintrittsöffnung (15) in den Hohlraum (11), und wenigstens einer ersten, die Wandung (13) durchbrechenden Austrittsöffnung (19), wobei wenigstens eine zweite, die Wandung (13) durchbrechende Austrittsöffnung (21) – in axialer Richtung gesehen – zu der ersten Austrittsöffnung (19) versetzt angeordnet ist.The invention relates to a piston (7) for a variable suction throttle (5) for a conveyor (3), comprising: a cavity (11) - in the circumferential direction - encompassing wall (13), an inlet opening (15) in the cavity ( 11), and at least one first, the wall (13) passing through the outlet opening (19), wherein at least a second, the wall (13) through which the outlet opening (21) - viewed in the axial direction - to the first outlet opening (19) is arranged offset ,

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine variable Saugdrossel, eine Saugdrossel mit einem solchen Kolben, und eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Saugdrossel. The invention relates to a piston for a variable intake throttle, a suction throttle with such a piston, and an internal combustion engine with such a suction throttle.

Fördereinrichtungen, insbesondere zur Förderung von Kraftstoff unter Hochdruck in einen Hochdruckspeicher eines Einspritzsystems weisen zur Fördermengenregulierung typischerweise eine variable Saugdrossel auf, die insoweit variabel ist, als ein effektiver Durchströmungsquerschnitt variiert werden kann. Dabei ist typischerweise ein in der Saugdrossel verlagerbarer Kolben vorgesehen, wobei durch Verlagerung des Kolbens eine Variation des effektiven Durchströmungsquerschnitts bewirkbar ist. Dabei zeigt sich, dass zur Erzielung größerer Fördermengen, mithin zur Erhöhung des maximalen Durchströmungsquerschnitts, der Kolbenhub vergrößert werden muss. Dies ist ungünstig, da sich dadurch eine Baulänge der Saugdrossel erhöht. Es zeigt sich weiterhin, dass eine Vergrößerung des maximalen Durchströmungsquerschnitts zu einer steileren Kennlinie der Saugdrossel und damit letztlich auch einer steileren Pumpenkennlinie führt, was sich insbesondere in einem Kleinstmengen-Förderbereich negativ auf die Regelbarkeit der Fördereinrichtung auswirkt. Conveying devices, in particular for conveying fuel under high pressure into a high-pressure accumulator of an injection system, typically have a variable intake throttle for conveying flow regulation, which is variable insofar as an effective flow cross section can be varied. In this case, a piston displaceable in the suction throttle is typically provided, wherein a variation of the effective flow cross-section can be effected by displacing the piston. It turns out that in order to achieve larger flow rates, thus increasing the maximum flow cross-section, the piston stroke must be increased. This is unfavorable because it increases the overall length of the suction throttle. It is further shown that an increase of the maximum flow cross-section leads to a steeper characteristic of the suction throttle and thus ultimately a steeper pump characteristic, which has a negative effect on the controllability of the conveyor especially in a very small flow range.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben für eine Saugdrossel, eine Saugdrossel und eine Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The invention has for its object to provide a piston for a suction throttle, a suction throttle and an internal combustion engine, said disadvantages do not occur. The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Kolben für eine variable Saugdrossel für eine Fördereinrichtung geschaffen wird, wobei der Kolben eine Wandung aufweist, die einen Hohlraum – in Umfangsrichtung gesehen – umgreift, wobei der Kolben außerdem eine Eintrittsöffnung in den Hohlraum aufweist. Der Kolben weist wenigstens eine erste, die Wandung durchbrechende Austrittsöffnung auf. Dabei ist vorgesehen, dass der Kolben wenigstens eine zweite, die Wandung durchbrechende Austrittsöffnung aufweist, die – in axialer Richtung gesehen – zu der ersten Austrittsöffnung versetzt angeordnet ist. Durch den axialen Versatz der Austrittsöffnungen – wobei die axiale Richtung eine bestimmungsgemäße Verlagerungsrichtung des Kolbens in der variablen Saugdrossel ist – ist es möglich, durch eine Verlagerung des Kolbens zunächst die wenigstens eine erste Austrittsöffnung freizugeben, bevor – nach einem durch den axialen Versatz bestimmten Verlagerungsweg des Kolbens – auch die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung freigegeben wird. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Regelbarkeit von Kleinstmengen, da durch die zunächst erfolgende Freigabe nur der wenigstens einen ersten Austrittsöffnung ein flacher Anstieg des Öffnungsquerschnitts im Teilhub des Kolbens bewirkt werden kann. Für größere Fördermengen kann auch die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung freigegeben werden, indem der Kolben weiter in axialer Richtung verlagert wird. Dabei ist eine maximale Entdrosselung bei maximalem Kolbenhub möglich, wodurch eine größtmögliche Fördermenge realisiert werden kann. Diese kann größer sein, als wenn nur die wenigstens eine erste Austrittsöffnung vorgesehen ist, da ein zusätzlicher Öffnungsquerschnitt durch die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung bereitgestellt wird. Hierfür ist keine Vergrößerung des Kolbenhubs und damit auch keine Verlängerung des Kolbens nötig. The object is achieved in particular by providing a piston for a variable suction throttle for a conveyor, wherein the piston has a wall which surrounds a cavity - seen in the circumferential direction -, wherein the piston also has an inlet opening into the cavity. The piston has at least one first, the wall penetrating the outlet opening. It is provided that the piston has at least a second, the wall penetrating outlet opening, which - viewed in the axial direction - is arranged offset to the first outlet opening. Due to the axial offset of the outlet openings - wherein the axial direction is an intended direction of displacement of the piston in the variable suction throttle - it is possible to release by a displacement of the piston first, the at least one first outlet opening before - after a determined by the axial offset displacement of the Piston - and the at least one second outlet opening is released. This results in a very good controllability of very small amounts, since by the first-time release only the at least one first outlet opening, a shallow increase in the opening cross-section in the partial stroke of the piston can be effected. For larger flow rates, the at least one second outlet opening can be released by the piston is further displaced in the axial direction. In this case, a maximum Entdrosselung at maximum piston stroke is possible, whereby a maximum flow rate can be realized. This may be greater than if only the at least one first outlet opening is provided, since an additional opening cross-section is provided by the at least one second outlet opening. For this, no enlargement of the piston stroke and thus no extension of the piston is necessary.

Entlang einer gedachten Verlagerungsrichtung des Kolbens aus einer Nullhub-Position in eine Maximalhub-Position eilt die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung vorzugsweise der wenigstens einen ersten Austrittsöffnung nach, gelangt also später in Eingriff mit einer – gedachten oder realen – Steuerkante einer Saugdrossel. Along an imaginary displacement direction of the piston from a zero-stroke position to a maximum stroke position, the at least one second outlet opening preferably follows the at least one first outlet opening, thus later engages with an imaginary or real control edge of a suction throttle.

Die wenigstens eine erste Austrittsöffnung und die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung sind insbesondere – in axialer Richtung gesehen – bereichsweise überlappend angeordnet, sodass sie jedenfalls bereichsweise zugleich, das heißt beide bei wenigstens einer bestimmten Axialposition des Kolbens, freigegeben werden können. Insbesondere wird aufgrund der axial überlappenden Anordnung die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung vorzugsweise bereits freigegeben, wenn die wenigstens eine erste Austrittsöffnung bei einer Axialverlagerung des Kolbens noch nicht vollständig freigegeben ist. Dies hat insbesondere eine Veränderung der Steigung der Kennlinie der Saugdrossel und damit letztlich auch der Pumpenkennlinie der Fördereinrichtung zur Folge, wobei diese Steigungsänderung in einem Übergangsbereich zwischen einer Kleinstmengenförderung und einer Förderung von mittleren bis größeren Fördermengen erfolgen kann. Es kann so zugleich auch das Regelungsverhalten bei der Förderung von größeren Fördermengen verbessert werden. The at least one first outlet opening and the at least one second outlet opening are in particular - in the axial direction - partially arranged overlapping, so that they at least at one and the same time, that is both at least a certain axial position of the piston, can be released. In particular, due to the axially overlapping arrangement, the at least one second outlet opening is preferably already released when the at least one first outlet opening is not completely released in the case of an axial displacement of the piston. This has in particular a change in the slope of the characteristic curve of the suction throttle and thus ultimately the pump characteristic of the conveyor result, this change in slope can be done in a transition region between a very small amount promotion and promotion of medium to large flow rates. At the same time, it is also possible to improve the control behavior in the promotion of larger delivery volumes.

Wie bereits angesprochen, bedeutet die axiale Richtung hier und im Folgenden eine Richtung, welche bestimmungsgemäß der Verlagerungsrichtung des Kolbens entspricht. Zugleich ist die axiale Richtung vorzugsweise eine Längsrichtung des Kolbens und/oder die Richtung, in welcher sich eine Symmetrieachse des – besonders bevorzugt zylindrisch ausgebildeten – Kolbens erstreckt. Die Umfangsrichtung umgreift die axiale Richtung konzentrisch. Eine radiale Richtung steht senkrecht auf der Axialrichtung. As already mentioned, the axial direction here and in the following means a direction which, as intended, corresponds to the direction of displacement of the piston. At the same time, the axial direction is preferably a longitudinal direction of the piston and / or the direction in which an axis of symmetry of the piston, which is particularly preferably cylindrically shaped, extends. The circumferential direction concentrically surrounds the axial direction. A radial direction is perpendicular to the axial direction.

Der Kolben ist vorzugsweise eingerichtet zur Verwendung in einer variablen Saugdrossel, die ihrerseits eingerichtet ist zur Verwendung mit oder in einer Fördereinrichtung, die als Hochdruck-Pumpe, insbesondere zur Brennstoffförderung und ganz besonders zur Förderung von Brennstoff in einen gemeinsamen Hochdruckspeicher eines Einspritzsystems, insbesondere in ein Rail eines sogenannten Common-Rail-Einspritzsystems, vorgesehen ist. Dabei kann mithilfe des Kolbens insbesondere ein möglichst energieoptimaler oder wirkungsgradoptimaler Betrieb der Hochdruck-Pumpe, insbesondere in Abhängigkeit von einem Raildruck-abhängigen Förderbedarf, gewährleistet werden. Dabei ist es insbesondere möglich, mithilfe des Kolbens und der variablen Saugdrossel eine Förderdauer der Hochdruck-Pumpe bis hin zu einer Nullförderung zu beeinflussen. Dabei ist es möglich, Förderleistung bedarfsabhängig einzusparen und zusätzlich auch eine Brennstoffeinsparung für eine Brennkraftmaschine zu bewirken, welche die Fördereinrichtung mit der Saugdrossel und dem Kolbenaufweist. The piston is preferably adapted for use in a variable suction throttle, which in turn is adapted for use with or in a conveyor, as a high-pressure pump, in particular for fuel delivery and especially for conveying fuel into a common high-pressure accumulator of an injection system, in particular in a Rail of a so-called common-rail injection system, is provided. In this case, by means of the piston, in particular, an energy-optimal or efficiency-optimal operation of the high-pressure pump, in particular as a function of a rail pressure-dependent delivery requirement, can be ensured. In this case, it is possible in particular, with the aid of the piston and the variable intake throttle, to influence a delivery duration of the high-pressure pump up to zero delivery. In this case, it is possible to save delivery rate dependent on demand and additionally to effect a fuel saving for an internal combustion engine, which has the delivery device with the suction throttle and the piston.

Die den Hohlraum umgreifende Wandung ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. In diesem Fall ist der Kolben besonders einfach herstellbar. Dies gilt ganz besonders für ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Kolben hülsenförmig ausgebildet ist, wobei er aus einer zylindrischen, hülsenförmigen Wandung besteht. The cavity encompassing the wall is preferably cylindrical. In this case, the piston is particularly easy to produce. This is particularly true for an embodiment in which the piston is sleeve-shaped, wherein it consists of a cylindrical, sleeve-shaped wall.

Die Eintrittsöffnung in den Hohlraum ist vorzugsweise stirnseitig ausgebildet, also an einer Seite des Kolbens, auf welcher die Axialrichtung senkrecht steht. Die stirnseitige Eintrittsöffnung kann in besonders einfacher Weise verwirklicht werden, indem der Kolben hülsenförmig ausgebildet ist, ganz besonders dann, wenn der Kolben eine hülsenförmige, insbesondere zylindrische Wandung aufweist, die an beiden Stirnseiten offen ist. Der Kolben kann dann auch in besonders einfacher Weise aus einem Rohrstück gefertigt oder aus einem Blech gerollt und zu einer Hülse verschweißt werden. The inlet opening into the cavity is preferably formed on the front side, ie on one side of the piston, on which the axial direction is perpendicular. The frontal inlet opening can be realized in a particularly simple manner by the piston is sleeve-shaped, especially if the piston has a sleeve-shaped, in particular cylindrical wall which is open at both ends. The piston can then be made in a particularly simple manner from a piece of pipe or rolled from a sheet and welded to form a sleeve.

Die wenigstens eine Austrittsöffnung und/oder die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung durchbricht/durchbrechen die Wandung bevorzugt in radialer Richtung. Besonders bevorzugt sind sowohl die wenigstens eine erste als auch die wenigstens eine zweite Öffnung als radiale Durchbrechungen in die Wandung eingebracht. Dies stellt zum einen eine Ausgestaltung des Kolbens dar, die einfach und kostengünstig zu fertigen ist, zum anderen ist in einfacher Weise ein von der Axialverlagerung des Kolbens abhängiger Durchströmungsquerschnitt ohne Weiteres realisierbar, indem beispielsweise die Austrittsöffnungen relativ zu einer Steuerkante der Saugdrossel verlagert werden. The at least one outlet opening and / or the at least one second outlet opening breaks through / break through the wall, preferably in the radial direction. Particularly preferably, both the at least one first and the at least one second opening are introduced as radial openings in the wall. On the one hand, this is an embodiment of the piston which is simple and inexpensive to manufacture, on the other hand, a flow cross-section which is dependent on the axial displacement of the piston can easily be realized in a simple manner, for example by displacing the outlet openings relative to a control edge of the suction throttle.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die wenigstens eine erste Austrittsöffnung und die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung – in Umfangsrichtung gesehen – zueinander versetzt angeordnet sind. Sind mehr als eine erste und/oder mehr als eine zweite Austrittsöffnung vorgesehen, sind diese – in Umfangsrichtung gesehen – vorzugsweise alternierend und besonders bevorzugt in gleichen Winkelabständen zueinander, mithin symmetrisch entlang der Umfangsrichtung verteilt, vorgesehen. Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei welchem zwei erste Austrittsöffnungen und zwei zweite Austrittsöffnungen vorgesehen sind, wobei die alternierend angeordneten Austrittsöffnungen jeweils einen Winkelabstand von 90° zueinander aufweisen, wenn der Vollkreis 360° beträgt. Somit beträgt der Winkelabstand – in Umfangsrichtung gesehen – zwischen den beiden ersten Austrittsöffnungen 180° und auch zwischen den beiden zweiten Austrittsöffnungen 180°, wobei durch die alternierende Anordnung unmittelbar benachbarte erste und zweite Austrittsöffnungen jeweils einen Winkel von 90° zueinander aufweisen. Eine symmetrische Anordnung der Austrittsöffnungen vereinfacht die Herstellung des Kolbens. In a preferred embodiment, it is provided that the at least one first outlet opening and the at least one second outlet opening - as seen in the circumferential direction - are arranged offset to one another. If more than one first and / or more than one second outlet opening are provided, they are preferably provided alternately and more preferably at equal angular distances from one another, that is, distributed symmetrically along the circumferential direction, viewed in the circumferential direction. Particularly preferred is an embodiment in which two first outlet openings and two second outlet openings are provided, wherein the alternately arranged outlet openings each have an angular distance of 90 ° to each other when the full circle is 360 °. Thus, the angular distance - viewed in the circumferential direction - between the two first outlet openings 180 ° and also between the two second outlet openings 180 °, with the alternating arrangement immediately adjacent first and second outlet openings each having an angle of 90 ° to each other. A symmetrical arrangement of the outlet openings simplifies the manufacture of the piston.

Es wird ein Ausführungsbeispiel des Kolbens bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die wenigstens eine erste Austrittsöffnung einen – in axialer Richtung gesehen – veränderlichen Querschnitt aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung einen – in axialer Richtung gesehen – veränderlichen Querschnitt aufweist. Dabei bedeutet ein in axialer Richtung gesehen veränderlicher Querschnitt, dass die Austrittsöffnung wenigstens eine sich im Wesentlichen oder zumindest auch in Axialrichtung erstreckende Kante aufweist, die nicht parallel zur Axialrichtung angeordnet ist. Vielmehr verläuft wenigstens eine solche Kante der Austrittsöffnung schräg zur Axialrichtung. Daraus ergibt sich, dass sich bei einer gedachten oder tatsächlichen axialen Verlagerung einer sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckenden Steuerkante relativ zu der Austrittsöffnung eine Veränderung des effektiven Durchströmungsquerschnitts ergibt, die größer ist als eine Änderung, die sich ergeben würde, wenn die wenigstens eine Kante der Austrittsöffnung parallel zur Axialrichtung ausgerichtet wäre. Beispielsweise ergibt sich bei einer dreieckförmigen Austrittsöffnung, bei welcher sich eine Höhe des Dreiecks parallel und zwei Schenkel desselben schräg zur Axialrichtung erstrecken, eine größere Querschnittsvariation als bei einer rechteckförmigen oder quadratischen Ausgestaltung der Austrittsöffnung, bei welcher zwei Kanten des Rechtecks oder Quadrats parallel zur Axialrichtung und die anderen beiden Kanten senkrecht zur Axialrichtung orientiert sind. An exemplary embodiment of the piston is preferred, which is characterized in that the at least one first outlet opening has a variable cross-section, viewed in the axial direction. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the at least one second outlet opening has a variable cross-section, as viewed in the axial direction. In this case, a cross-section which is variable in the axial direction means that the outlet opening has at least one edge which extends substantially or at least also in the axial direction and which is not arranged parallel to the axial direction. Rather, at least one such edge of the outlet opening extends obliquely to the axial direction. As a result, an imaginary or actual axial displacement of a control edge extending perpendicular to the axial direction relative to the exit opening results in a change in the effective flow area greater than a change that would result if the at least one edge the outlet opening would be aligned parallel to the axial direction. For example, in a triangular outlet opening in which a height of the triangle extending parallel and two legs thereof obliquely to the axial direction, a greater cross-sectional variation than in a rectangular or square configuration of the outlet opening, wherein two edges of the rectangle or square parallel to the axial direction and the other two edges are oriented perpendicular to the axial direction.

Entsprechend wird ein Ausführungsbeispiel des Kolbens bevorzugt, bei welchem wenigstens eine der Austrittsöffnungen eine dreieckige Form aufweist, wobei sich besonders bevorzugt eine Höhe des Dreiecks in axialer Richtung erstreckt. Accordingly, an embodiment of the piston is preferred in which at least one of the outlet openings has a triangular shape, wherein particularly preferably a height of the triangle extends in the axial direction.

Unter einer dreieckigen Form wird hier und im Folgenden allgemein eine zumindest bereichsweise V-förmige Form verstanden, insbesondere auch eine Rautenform, oder eine andere Form, die sich in Grundformen zerlegen lässt, von denen wenigstens eine ein Dreieck ist. Besonders bevorzugt wird eine genau dreieckförmige Form. A triangular shape is here and below generally understood to mean an at least partially V-shaped form, in particular also a diamond shape, or another shape that can be broken down into basic shapes, at least one of which is a triangle. Particularly preferred is an exactly triangular shape.

Eine Spitze der dreieckigen Form weist bevorzugt in Richtung der Verlagerung des Kolbens zur Freigabe maximaler Fördermengen hin, also zu einer Maximalhub-Position. Dies hat zur Folge, dass ausgehend von einer Nullmengenförderung, also einer Nullhub-Position, zunächst die Spitze des Dreiecks bei der axialen Verlagerung des Kolbens relativ zu einer Steuerkante freigegeben wird, sodass Kleinstmengen gefördert werden können. Bei einer weiteren Verlagerung des Kolbens in Richtung der Maximalhub-Position ergibt sich eine durch die Kolbenverlagerung einerseits und den Verlauf der Schenkel des Dreiecks andererseits bestimmte Variation der Fördermenge. Dabei kann die Kennlinie der Saugdrossel und damit letztlich die Pumpenkennlinie der Fördereinrichtung insbesondere durch die Wahl der Winkel in dem Dreieck bestimmt werden. Bei Verlagerung des Kolbens in die Maximalhub-Position wird vorzugsweise die gesamte Dreiecksfläche freigegeben, wobei sich eine Basis des Dreiecks vorzugsweise parallel zu der Steuerkante erstreckt. Die Basis ist dabei der Spitze gegenüber und auf einer Seite des Kolbens angeordnet, die in Richtung der Nullhub-Position weist. A tip of the triangular shape preferably points in the direction of the displacement of the piston to release maximum flow rates, ie to a maximum stroke position. This has the consequence that, starting from a zero quantity promotion, ie a zero stroke position, first the tip of the triangle is released in the axial displacement of the piston relative to a control edge, so that very small amounts can be promoted. In a further displacement of the piston in the direction of the maximum stroke position results in a determined by the piston displacement on the one hand and the course of the legs of the triangle on the other hand specific variation of the flow rate. In this case, the characteristic of the suction throttle and thus ultimately the pump characteristic of the conveyor can be determined in particular by the choice of the angle in the triangle. Upon displacement of the piston in the maximum stroke position, the entire triangular surface is preferably released, with a base of the triangle preferably extending parallel to the control edge. The base is opposite the tip and arranged on one side of the piston, which points in the direction of the zero-stroke position.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass wenigstens eine der Austrittsöffnungen rund ist, wobei sie insbesondere eine Kreisform aufweist oder oval geformt ist. Auch auf diese Weise ergibt sich eine größere Variabilität des effektiven Durchströmungsquerschnitts bei Axialverlagerung des Kolbens als bei einer rechteckigen oder quadratischen Austrittsöffnung. Dabei kann auch in diesem Fall die Kennlinie der Saugdrossel und letztlich die Pumpenkennlinie der Fördereinrichtung durch die konkrete Wahl der Form und Größe der Austrittsöffnung eingestellt werden. Alternatively or additionally, it is possible that at least one of the outlet openings is round, wherein it has in particular a circular shape or is oval shaped. In this way, a greater variability of the effective flow cross-section results in axial displacement of the piston than in a rectangular or square outlet opening. In this case, the characteristic of the suction throttle and ultimately the pump characteristic of the conveyor can be adjusted by the specific choice of the shape and size of the outlet opening in this case.

Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des Kolbens bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass eine – in axialer Richtung ermittelte – Veränderungsrate des Querschnitts für die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung größer ist als für die wenigstens eine erste Austrittsöffnung. Dabei spricht die Veränderungsrate die differenzielle Veränderung des effektiven Durchströmungsquerschnitts bei einer gedachten oder tatsächlichen Verlagerung des Kolbens relativ zu einer Steuerkante an. Ist die Veränderungsrate für die wenigstens eine erste Austrittsöffnung kleiner als für die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung, so kann insbesondere eine besonders genaue und feinfühlige Kleinstmengen-Regelung durchgeführt werden. Durch die geringere Veränderungsrate bei der wenigstens einen zweiten Austrittsöffnung ist es dann möglich, im Bereich einer Förderung mittlerer bis großer Fördermengen schneller, also mit geringerem axialen Verlagerungsweg des Kolbens relativ zu der Steuerkante, die geförderte Menge zu vergrößern und so die Förderung rasch bis zu einer maximalen Fördermenge hochzufahren. Dies trägt dazu bei, dass die Kennlinie der Saugdrossel und damit letztlich auch die Pumpenkennlinie der Fördereinrichtung zumindest zwei Bereiche mit verschiedener Steigung aufweisen kann, wobei die Steigung der Kennlinie im Bereich kleinerer Fördermengen kleiner sein kann als im Bereich größerer Fördermengen. An embodiment of the piston is also preferred, which is characterized in that a change rate of the cross section, which is determined in the axial direction, is greater for the at least one second outlet opening than for the at least one first outlet opening. In this case, the rate of change is responsive to the differential change in the effective flow cross-section in the case of an imaginary or actual displacement of the piston relative to a control edge. If the rate of change for the at least one first outlet opening is smaller than for the at least one second outlet opening, in particular a particularly precise and sensitive micro-quantity control can be carried out. Due to the lower rate of change in the at least one second outlet opening, it is then possible, in the range of promotion medium to large flow rates faster, so with a smaller axial displacement path of the piston relative to the control edge to increase the funded amount and so the promotion quickly up to a to increase the maximum flow. This contributes to the fact that the characteristic of the suction throttle and thus ultimately the pump characteristic of the conveyor can have at least two regions with different pitch, the slope of the characteristic in the range of smaller flow rates can be smaller than in the range of larger flow rates.

Eine größere Veränderungsrate des Querschnitts für die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung als für die wenigstens eine erste Austrittsöffnung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Austrittsöffnungen dreieckförmig ausgestaltet sind, wobei die Schenkel der wenigstens einen zweiten Austrittsöffnung einen weniger spitzen, also größeren Winkel miteinander einschließen, als die Schenkel der wenigstens einen ersten Austrittsöffnung. Eine andere Möglichkeit der Realisierung entsprechender Veränderungsraten besteht darin, dass für die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung eine runde Form, insbesondere eine Kreisform oder eine ovale Form, gewählt wird, wobei für die wenigstens eine erste Austrittsöffnung eine Dreieckform gewählt wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Querschnittsflächen der ersten und der zweiten Austrittsöffnungen insgesamt nicht zu stark voneinander abweichen, sondern vielmehr im Wesentlichen gleich, vorzugsweise genau gleich, gewählt sind. A greater rate of change of the cross section for the at least one second outlet opening than for the at least one first outlet opening can be realized, for example, in that the outlet openings are designed triangular, wherein the legs of the at least one second outlet opening a less acute, so larger angle with each other than the legs of the at least one first outlet opening. Another possibility of realizing corresponding rates of change is that a round shape, in particular a circular shape or an oval shape, is selected for the at least one second outlet opening, wherein a triangular shape is selected for the at least one first outlet opening. This is especially true when the cross-sectional areas of the first and the second outlet openings do not differ too much from each other, but rather are chosen to be substantially the same, preferably exactly the same.

Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des Kolbens bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die wenigstens eine erste Austrittsöffnung und die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung nur einseitig axial versetzt zueinander angeordnet sind. Dies bedeutet insbesondere, dass die wenigstens eine Austrittsöffnung und die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung auf einer Seite – entlang der Axialrichtung gesehen – nicht zueinander versetzt sind, also eine gemeinsame, in gleicher axialer Höhe angeordnete Kante aufweisen. Hierdurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass eine maximale Fördermenge dann erreicht wird, wenn eine Oberkante der ersten Austrittsöffnung und damit zugleich eine Oberkante der zweiten Austrittsöffnung auf gleicher axialer Höhe mit der Steuerkante der Saugdrossel angeordnet sind. Es bedarf also keiner Verlagerung des Kolbens über eine Oberkante der ersten Austrittsöffnung oder der zweiten Austrittsöffnung hinaus, um den maximalen Durchströmungsquerschnitt freizugeben. It is also preferred an embodiment of the piston, which is characterized in that the at least one first outlet opening and the at least one second outlet opening are arranged only on one side axially offset from each other. This means in particular that the at least one outlet opening and the at least one second outlet opening on one side - as seen along the axial direction - are not offset from one another, ie have a common, arranged at the same axial height edge. In this way, it can be ensured in particular that a maximum flow rate is achieved when an upper edge of the first outlet opening and thus at the same time an upper edge of the second outlet opening are arranged at the same axial height with the control edge of the suction throttle. So it does not require any displacement of the piston over an upper edge of the first outlet opening or the second outlet opening to release the maximum flow area.

Besonders bevorzugt ist insoweit vorgesehen, dass die wenigstens eine erste Austrittsöffnung und die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung nur auf der Seite – in Axialrichtung gesehen – zueinander versetzt angeordnet sind, welche in Richtung der Maximalhub-Position weist, was zugleich die Seite ist, die bei einer Kleinstmengenförderung zuerst über die Steuerkante der Saugdrossel hinaus verlagert wird. Dadurch ist gewährleistet, dass vorzugsweise zunächst die erste Austrittsöffnung freigegeben wird, bevor – bei weiterer axialer Verlagerung des Kolbens – auch die zweite Austrittsöffnung freigegeben wird. Bei einer Verlagerung des Kolbens in die Maximalhub-Position sind dann bevorzugt die Kanten der Austrittsöffnungen auf der gegenüberliegenden Seite, mithin quasi die Oberkanten der wenigstens einen ersten und der wenigstens einen zweiten Austrittsöffnung, gerade auf axialer Höhe der Steuerkante angeordnet, sodass in diesem Fall der volle Durchströmungsquerschnitt des Kolbens und damit der Saugdrossel freigegeben ist. In this respect, it is particularly preferred that the at least one first outlet opening and the at least one second outlet opening are arranged offset only on the side - viewed in the axial direction - which points in the direction of the maximum stroke position, which is also the side which at one The smallest quantity delivery is first shifted beyond the control edge of the suction throttle. This ensures that preferably first the first outlet opening is released before - with further axial displacement of the piston - and the second outlet opening is released. In a displacement of the piston in the maximum stroke position are then preferably the edges of the outlet openings on the opposite side, thus quasi the upper edges of the at least one first and the at least one second outlet opening, arranged straight at the axial height of the control edge, so in this case the full flow cross-section of the piston and thus the suction throttle is released.

Es wird ein Ausführungsbeispiel des Kolbens bevorzugt, bei welchem wenigstens eine erste Austrittsöffnung dreieckförmig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich wird ein Ausführungsbeispiel des Kolbens bevorzugt, bei welchem wenigstens eine erste Austrittsöffnung rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet ist. Es ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem alle ersten Austrittsöffnungen dreieckförmig ausgebildet sind. Es ist auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem alle ersten Austrittsöffnungen rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet sind. Auch ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem sowohl runde, insbesondere kreisförmige oder ovale, als auch dreieckförmige erste Austrittsöffnungen vorgesehen sind. Alternativ oder zusätzlich wird ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem wenigstens eine zweite Austrittsöffnung dreieckförmig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich wird ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem wenigstens eine zweite Austrittsöffnung rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet ist. Es ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem alle zweiten Austrittsöffnungen rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet sind. Auch ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem alle zweiten Austrittsöffnungen dreieckförmig ausgebildet sind. Es wird auch ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass sowohl dreieckförmige als auch runde, insbesondere kreisförmige oder ovale, zweite Austrittsöffnungen vorgesehen sind. An embodiment of the piston is preferred in which at least one first outlet opening is triangular. Alternatively or additionally, an embodiment of the piston is preferred in which at least one first outlet opening is round, in particular circular or oval. It is an embodiment possible in which all the first outlet openings are triangular. An embodiment is also possible in which all the first outlet openings are round, in particular circular or oval. Also, an embodiment is possible in which both round, in particular circular or oval, as well as triangular first outlet openings are provided. Alternatively or additionally, an embodiment is preferred in which at least one second outlet opening is triangular. Alternatively or additionally, an embodiment is preferred in which at least one second outlet opening is round, in particular circular or oval. An embodiment is possible in which all second outlet openings are round, in particular circular or oval. Also, an embodiment is possible in which all the second outlet openings are triangular. An embodiment is also preferred, which is characterized in that both triangular and round, in particular circular or oval, second outlet openings are provided.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Mehrzahl von ersten Austrittsöffnungen eine gleiche Form, insbesondere eine Dreieckform oder eine runde Form, insbesondere eine Kreisform oder eine ovale Form, aufweisen. Vorzugsweise weist auch eine Mehrzahl von zweiten Austrittsöffnungen eine gleiche Form auf, also entweder eine dreieckige Form, oder eine runde Form, insbesondere eine Kreisform oder eine ovale Form. Particularly preferred is an embodiment in which a plurality of first outlet openings have a same shape, in particular a triangular shape or a round shape, in particular a circular shape or an oval shape. Preferably, a plurality of second outlet openings on a same shape, so either a triangular shape, or a round shape, in particular a circular shape or an oval shape.

Es wird ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem alle Austrittsöffnungen dreieckförmig oder rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet sind. Es wird auch ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem alle erste Austrittsöffnungen dreieckförmig ausgebildet sind, wobei alle zweiten Austrittsöffnungen rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet sind. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Dreieckform für die ersten Austrittsöffnungen eine besonders günstige Kleinstmengenregelung erlaubt, wobei die runde Form, z. B. die Kreisform oder die ovale Form für die zweiten Austrittsöffnungen eine schnellere Freigabe größerer Fördermengen im Bereich mittlerer bis großer Fördermengen erlaubt. An embodiment is preferred in which all outlet openings are triangular or round, in particular circular or oval. An embodiment is also preferred in which all the first outlet openings are triangular in shape, with all the second outlet openings being round, in particular circular or oval. This is particularly advantageous because the triangular shape for the first outlet openings allows a particularly favorable minimum quantity control, the round shape, z. B. the circular shape or the oval shape for the second outlet openings a faster release of larger flow rates in the range of medium to large flow rates allowed.

Es ist aber auch ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem alle ersten Austrittsöffnungen rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet sind, wobei alle zweiten Austrittsöffnungen dreieckförmig ausgebildet sind. However, it is also an embodiment possible in which all the first outlet openings are round, in particular circular or oval, are formed, all the second outlet openings are triangular.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, welches genau zwei erste Austrittsöffnungen und genau zwei zweite Austrittsöffnungen aufweist. Diese sind dabei bevorzugt – in Umfangsrichtung gesehen – versetzt und insbesondere alternierend zueinander angeordnet, wobei sie gleiche Winkelabstände zueinander aufweisen. Dabei sind insbesondere die zwei ersten Austrittsöffnungen um 180° zueinander versetzt, wobei auch die zwei zweiten Austrittsöffnungen um 180° zueinander versetzt sind. Insgesamt ergibt sich für unmittelbar benachbarte Austrittsöffnungen damit ein Winkelabstand von 90°. Particularly preferred is an embodiment which has exactly two first outlet openings and exactly two second outlet openings. These are preferably - offset in the circumferential direction - and arranged in particular alternately to each other, wherein they have equal angular distances from each other. In this case, in particular the two first outlet openings are offset by 180 ° to each other, wherein the two second outlet openings are offset by 180 ° to each other. Overall, this results in an angular distance of 90 ° for directly adjacent outlet openings.

Besonders bevorzugt sind die beiden ersten Austrittsöffnungen dreieckförmig ausgebildet. Die beiden zweiten Austrittsöffnungen sind besonders bevorzugt dreieckförmig oder rund, insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet. Particularly preferably, the two first outlet openings are triangular in shape. The two second outlet openings are particularly preferably triangular or round, in particular circular or oval.

Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem eine variable Saugdrossel für eine Fördereinrichtung geschaffen wird, welche einen Kolben nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Der Kolben weist also eine einen Hohlraum umgreifende Wandung, eine – insbesondere stirnseitige – Eintrittsöffnung in den Hohlraum, sowie wenigstens eine erste, die Wandung – insbesondere in radialer Richtung gesehen – durchbrechende Austrittsöffnung auf. Außerdem weist der Kolben wenigstens eine zweite, die Wandung – insbesondere in radialer Richtung gesehen – durchbrechende Austrittsöffnung auf, die – in axialer Richtung gesehen – zu der ersten Austrittsöffnung versetzt angeordnet ist. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit der Saugdrossel die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Kolben erläutert wurden. The object is also achieved in particular by providing a variable suction throttle for a conveyor, which has a piston according to one of the previously described embodiments. The piston thus has a wall enclosing a cavity, a - in particular frontal - inlet opening into the cavity, as well as at least a first, the wall - in particular radial direction seen - breakthrough outlet opening. In addition, the piston has at least one second, the wall - in particular in the radial direction - breaking through the outlet opening, which - viewed in the axial direction - is arranged offset to the first outlet opening. In this case, realized in connection with the suction throttle, the advantages that have already been explained in connection with the piston.

Die Saugdrossel weist aufgrund des Kolbens einen variablen Durchströmungsquerschnitt auf, es handelt sich also um eine variable Saugdrossel. Insbesondere ist die Saugdrossel vorzugsweise als ansteuerbare Saugdrossel ausgebildet. Vorzugsweise ist die Saugdrossel elektrisch ansteuerbar. Besonders bevorzugt ist der Kolben in der Saugdrossel magnetisch verlagerbar, wobei der Kolbenhub insbesondere durch einen Elektromagneten steuerbar ist. Insbesondere ist die Saugdrossel vorzugsweise ausgebildet zu einer Ansteuerung mit einem pulsweitenmodulierten Signal. The suction throttle has due to the piston on a variable flow area, so it is a variable suction throttle. In particular, the suction throttle is preferably designed as a controllable suction throttle. Preferably, the suction throttle is electrically controlled. Particularly preferably, the piston in the suction throttle is magnetically displaceable, wherein the piston stroke is controlled in particular by an electromagnet. In particular, the suction throttle is preferably designed for driving with a pulse width modulated signal.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Saugdrossel ist vorgesehen, dass der Kolben in einer Kolbenführung axial verlagerbar ist, wobei die Kolbenführung eine den Kolben bereichsweise umgreifende Ringnut aufweist, wobei die Ringnut mit einem Saugleitungsabschnitt verbunden ist, der seinerseits mit einer Fördereinrichtung fluidverbindbar ist. Aus den Austrittsöffnungen des Kolbens austretendes, gefördertes Medium kann dann in die Ringnut einströmen und über die Ringnut weiter in den Saugleitungsabschnitt und von dort zu der Fördereinrichtung strömen. Die Ringnut weist eine Steuerkante auf, relativ zu welcher der Kolben verlagerbar ist. Dabei ist die Steuerkante insbesondere senkrecht zu einer Verlagerungsrichtung des Kolbens, mithin zu der Axialrichtung, orientiert. Die Steuerkante ist insbesondere ausgebildet als Kante einer axialen Begrenzungswandung der Ringnut. Die Austrittsöffnungen sind durch eine Verlagerung des Kolbens relativ zu der Steuerkante sequentiell in Überlappung mit der Ringnut bringbar. Insbesondere ist vorgesehen, dass bei einer Verlagerung des Kolbens aus einer Nullhub-Position in Richtung einer Position, welche einer maximalen Fördermenge entspricht, mithin einer Maximalhub-Position, zunächst die wenigstens eine erste Austrittsöffnung in Überlappung mit der Ringnut kommt, indem eine Unterkante der ersten Austrittsöffnung über die Steuerkante bewegt wird. Bei einer weiteren Verlagerung des Kolbens in Richtung der Maximalhub-Position wird danach auch die Unterkante der wenigstens einen zweiten Austrittsöffnung über die Steuerkante verlagert, sodass die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung in Überlappung mit der Ringnut kommt. Dabei sind die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung vorzugsweise derart axial überlappend angeordnet, dass die zweite Austrittsöffnung dann mit der Ringnut in Überlappung kommt, wenn zugleich noch die erste Austrittsöffnung mit der Ringnut in Überlappung ist. Insbesondere sind die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Austrittsöffnung vorzugsweise nur einseitig versetzt zueinander angeordnet, wobei sie insbesondere auf dem Weg des Kolbens aus seiner Nullhub-Position in seine Maximalhub-Position versetzt mit der Ringnut in Überlappung kommen, wobei jedoch Oberkanten der Austrittsöffnungen auf gleicher axialer Höhe des Kolbens angeordnet sind, wobei die Oberkanten in der Maximalhub-Position des Kolbens bevorzugt auf gleicher axialer Höhe mit der Steuerkante angeordnet sind. In a preferred embodiment of the suction throttle is provided that the piston is axially displaceable in a piston guide, wherein the piston guide has a piston encompassing annular groove, wherein the annular groove is connected to a Saugleitungsabschnitt, which in turn is fluidly connected to a conveyor. From the outlet openings of the piston escaping, conveyed medium can then flow into the annular groove and continue to flow through the annular groove in the Saugleitungsabschnitt and from there to the conveyor. The annular groove has a control edge, relative to which the piston is displaceable. In this case, the control edge is oriented in particular perpendicular to a displacement direction of the piston, thus to the axial direction. The control edge is in particular formed as the edge of an axial boundary wall of the annular groove. The outlet openings can be brought into contact with the annular groove sequentially by displacing the piston relative to the control edge. In particular, it is provided that, in the case of a displacement of the piston from a zero-stroke position in the direction of a position which corresponds to a maximum flow rate, thus a maximum stroke position, first the at least one first outlet opening overlaps the annular groove by a lower edge of the first Outlet opening is moved over the control edge. In a further displacement of the piston in the direction of the maximum stroke position, the lower edge of the at least one second outlet opening is then displaced over the control edge, so that the at least one second outlet opening comes into overlap with the annular groove. In this case, the first outlet opening and the second outlet opening are preferably arranged axially overlapping in such a way that the second outlet opening then overlaps with the annular groove when, at the same time, the first outlet opening is overlapping with the annular groove. In particular, the at least one first and the at least one second outlet opening are preferably arranged offset only on one side, wherein they are in particular on the way of the piston from its zero stroke position in its maximum stroke position offset with the annular groove in overlap, but with upper edges of the outlet openings are arranged at the same axial height of the piston, wherein the upper edges in the maximum stroke position of the piston are preferably arranged at the same axial height with the control edge.

Es wird ein Ausführungsbeispiel der Saugdrossel bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Kolbenführung und der Kolben zylindersymmetrisch ausgebildet sind. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstig zu fertigende Ausgestaltung der Kolbenführung und des Kolbens und somit auch insgesamt der Saugdrossel dar. Dabei ist die Eintrittsöffnung des Kolbens insbesondere stirnseitig vorgesehen. Ganz besonders bevorzugt ist der Kolben hülsenförmig ausgebildet und weist wenigstens ein stirnseitig offenes Ende auf. Besonders bevorzugt ist der Kolben als Rohrabschnitt ausgebildet und weist zwei offene Stirnseiten auf, wobei der Kolben insbesondere aus der den Hohlraum umgreifenden Wandung besteht. An embodiment of the suction throttle is preferred, which is characterized in that the piston guide and the piston are formed cylindrically symmetrical. This represents a particularly simple and inexpensive to be manufactured embodiment of the piston guide and the piston and thus also the total intake throttle. In this case, the inlet opening of the piston is provided in particular the front side. Most preferably, the piston is sleeve-shaped and has at least one end open at the end. Particularly preferably, the piston is formed as a pipe section and has two open end faces, wherein the piston in particular consists of the cavity surrounding the wall.

Zur Erfindung gehört auch eine Fördereinrichtung, die eine Saugdrossel nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit der Fördereinrichtung die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Kolben und der Saugdrossel erläutert wurden. The invention also includes a conveyor having a suction throttle according to one of the embodiments described above. In this case, realized in connection with the conveyor, the advantages that have already been explained in connection with the piston and the suction throttle.

Die Fördereinrichtung ist vorzugsweise als Hochdruck-Pumpe ausgebildet, insbesondere als Hochdruck-Pumpe zur Förderung von Brennstoff in einen gemeinsamen Hochdruckspeicher eines Hochdruck-Einspritzsystems, insbesondere in ein Rail eines Common-Rail-Einspritzsystems. The conveyor is preferably designed as a high-pressure pump, in particular as a high-pressure pump for conveying fuel into a common high-pressure accumulator of a high-pressure injection system, in particular in a rail of a common rail injection system.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche ein Hochdruck-Einspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, aufweist, wobei die Brennkraftmaschine eine Hochdruck-Pumpe zur Förderung von Brennstoff in einen Hochdruckspeicher und eine Saugdrossel nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Kolben und der Saugdrossel erläutert wurden. The object is finally achieved by an internal combustion engine is provided which has a high-pressure injection system, in particular a common rail injection system, wherein the internal combustion engine is a high-pressure pump for delivering fuel into a high-pressure accumulator and a suction throttle according to one of the above having described embodiments. In this case, realized in connection with the internal combustion engine, the advantages that have already been explained in connection with the piston and the suction throttle.

Die Saugdrossel ist dabei vorzugsweise in Wirkverbindung mit einem Steuergerät der Brennkraftmaschine, insbesondere mit einem zentralen Steuergerät (Engine Control Unit – ECU). Dabei wird die Saugdrossel vorzugsweise parameterabhängig durch das Steuergerät angesteuert, insbesondere anhand einer Motor-Kennlinie der Brennkraftmaschine. Besonders bevorzugt wird die Saugdrossel mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuert. Dabei wird durch die Ansteuerung der Saugdrossel von dem Steuergerät der effektive Durchströmungsquerschnitt der Saugdrossel verändert, indem der Kolben in der Kolbenführung – in axialer Richtung gesehen – verlagert wird. Dabei wird der Kolben bevorzugt kontinuierlich oder stufenweise zwischen einer Nullhub-Position und einer Maximalhub-Position verlagert. The suction throttle is preferably in operative connection with a control unit of the internal combustion engine, in particular with a central control unit (engine control unit - ECU). The suction throttle is preferably parameter-dependent controlled by the control unit, in particular based on a motor characteristic of the internal combustion engine. Particularly preferably, the suction throttle is controlled by a pulse width modulated signal. In this case, the effective flow cross-section of the suction throttle is changed by the control of the suction throttle of the control unit by the piston in the piston guide - seen in the axial direction - is displaced. In this case, the piston is preferably displaced continuously or stepwise between a zero-stroke position and a maximum-stroke position.

Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet. The internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating engine. In a preferred embodiment, the internal combustion engine is used to drive in particular heavy land or water vehicles, such as mine vehicles, trains, the internal combustion engine is used in a locomotive or a railcar, or ships. It is also possible to use the internal combustion engine to drive a defense vehicle, for example a tank. An exemplary embodiment of the internal combustion engine is preferably also stationary, for example, used for stationary power supply in emergency operation, continuous load operation or peak load operation, the internal combustion engine in this case preferably drives a generator. A stationary application of the internal combustion engine for driving auxiliary equipment, such as fire pumps on oil rigs, is possible. Furthermore, an application of the internal combustion engine in the field of promoting fossil raw materials and in particular fuels, for example oil and / or gas, possible. It is also possible to use the internal combustion engine in the industrial sector or in the field of construction, for example in a construction or construction machine, for example in a crane or an excavator. The internal combustion engine is preferably designed as a diesel engine, as a gasoline engine, as a gas engine for operation with natural gas, biogas, special gas or another suitable gas. In particular, when the internal combustion engine is designed as a gas engine, it is suitable for use in a cogeneration plant for stationary power generation.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einer Saugdrossel in einer ersten Funktionsstellung; 1 a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine with a suction throttle in a first functional position;

2 das Ausführungsbeispiel der Saugdrossel gemäß 1 in einer zweiten Funktionsstellung; 2 the embodiment of the suction throttle according to 1 in a second functional position;

3 das Ausführungsbeispiel der Saugdrossel gemäß 1 in einer dritten Funktionsstellung; 3 the embodiment of the suction throttle according to 1 in a third functional position;

4 das Ausführungsbeispiel der Saugdrossel gemäß 1 in einer vierten Funktionsstellung; 4 the embodiment of the suction throttle according to 1 in a fourth functional position;

5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Saugdrossel, und 5 a schematic representation of a second embodiment of a suction throttle, and

6 eine diagrammatische Darstellung von Kennlinien für verschiedene Ausführungsbeispiele von Saugdrosseln. 6 a diagrammatic representation of characteristics for various embodiments of suction throttles.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1, welche eine hier nur schematisch angedeutete Fördereinrichtung 3 aufweist. Die Fördereinrichtung 3 ist vorzugsweise als Hochdruck-Pumpe ausgebildet, insbesondere als Hochdruck-Pumpe zur Förderung von Brennstoff in einen gemeinsamen Hochdruckspeicher eines Einspritzsystems, wobei der Hochdruckspeicher insbesondere als Rail eines Common-Rail-Einspritzsystems ausgebildet ist. Zur Steuerung oder Regelung einer durch die Fördereinrichtung 3 geförderten Fluidmenge, insbesondere einer Brennstoffmenge, und insbesondere auch zur Steuerung oder Regelung einer Leistungsaufnahme der Fördereinrichtung 3 ist eine Saugdrossel 5 vorgesehen, die als variable Saugdrossel ausgebildet ist. Dabei weist die Saugdrossel 5 einen Kolben 7 auf, der hier insbesondere in einer Kolbenführung 9 in axialer Richtung gesehen verlagerbar ist. Die axiale Richtung ist hier durch eine strichpunktierte Achse A angedeutet und erstreckt sich in Längsrichtung des Kolbens 7 sowie der Kolbenführung 9 und insbesondere in Richtung einer Symmetrieachse des vorzugsweise zylindersymmetrisch ausgebildeten Kolbens 7. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine 1 , Which a here only schematically indicated conveyor 3 having. The conveyor 3 is preferably designed as a high pressure pump, in particular as a high pressure pump for conveying fuel into a common high pressure accumulator of an injection system, wherein the high pressure accumulator is designed in particular as a rail of a common rail injection system. For controlling or regulating a by the conveyor 3 funded amount of fluid, in particular a quantity of fuel, and in particular also for controlling or regulating a power consumption of the conveyor 3 is a suction throttle 5 provided, which is designed as a variable suction throttle. In this case, the suction throttle 5 a piston 7 on, the here in particular in a piston guide 9 seen in the axial direction is displaced. The axial direction is indicated here by a dash-dotted axis A and extends in the longitudinal direction of the piston 7 and the piston guide 9 and in particular in the direction of an axis of symmetry of the preferably cylindrically symmetrical piston 7 ,

Der Kolben 7 weist eine einen Hohlraum 11 umgreifende Wandung 13 auf, insbesondere besteht der Kolben 7 aus der Wandung 13. Diese ist bevorzugt hülsenförmig oder als Rohrabschnitt ausgebildet. Insbesondere ist die Wandung 13 vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, insbesondere kreiszylindrisch. The piston 7 has a cavity 11 encompassing wall 13 in particular, the piston exists 7 from the wall 13 , This is preferably sleeve-shaped or formed as a pipe section. In particular, the wall is 13 preferably cylindrical, in particular circular cylindrical.

Der Kolben 7 weist außerdem eine Eintrittsöffnung 15 in den Hohlraum 11 auf, die sich hier an einer ersten, in 1 unteren Stirnseite des Kolbens 7 öffnet. Eine an einem gegenüberliegenden, in 1 oberen Ende des Kolbens angeordnete Stirnseite 17 kann geschlossen ausgebildet sein. Besonders einfach ist der Kolben 7 allerdings herstellbar, wenn auch an der Stirnseite 17 eine Öffnung vorgesehen ist. Diese ist jedoch bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ohne Bedeutung für die Funktion der Saugdrossel 5 und des Kolbens 7. The piston 7 also has an inlet opening 15 in the cavity 11 on, here at a first, in 1 lower end of the piston 7 opens. One at an opposite, in 1 upper end of the piston arranged end face 17 can be formed closed. Especially simple is the piston 7 However, producible, albeit on the front page 17 an opening is provided. However, in the embodiment shown here, this is of no significance for the function of the suction throttle 5 and the piston 7 ,

Der Kolben 7 weist wenigstens eine erste, die Wandung 9 durchbrechende Austrittsöffnung auf, hier zwei erste, die Wandung 13 in radialer Richtung, also senkrecht zu der Axialrichtung A, durchbrechende erste Austrittsöffnungen 19. Weiterhin weist der Kolben 7 wenigstens eine zweite, hier genau zwei zweite, die Wandung 13 – in radialer Richtung gesehen – durchbrechende Austrittsöffnungen 21 auf. Dabei sind die ersten Austrittsöffnungen 19 und die zweiten Austrittsöffnungen 21 – in axialer Richtung gesehen – relativ zueinander versetzt angeordnet. Dabei sind sie hier nur einseitig versetzt zueinander angeordnet, indem eine in 1 unten dargestellte Unterkante der Austrittsöffnungen 19, 21 in verschiedener axialer Höhe angeordnet ist, wobei die Austrittsöffnungen 19, 21 auf gemeinsamer Höhe angeordnete Oberkanten, die in 1 oben dargestellt sind, aufweisen. The piston 7 has at least a first, the wall 9 erupting outlet on, here two first, the wall 13 in the radial direction, that is perpendicular to the axial direction A, first outlet openings passing through 19 , Furthermore, the piston 7 at least a second, here exactly two second, the wall 13 - Seen in the radial direction - breakthrough outlet openings 21 on. Here are the first outlet openings 19 and the second outlet openings 21 - Seen in the axial direction - arranged offset relative to each other. They are here only offset one-sidedly to each other by a in 1 bottom edge of the outlet openings shown below 19 . 21 is arranged at different axial height, wherein the outlet openings 19 . 21 at a common height arranged upper edges, in 1 are shown above.

1a) zeigt eine erste Schnittansicht durch die Saugdrossel 5, wobei 1b) eine relativ zu der Ansicht gemäß 1a) um 90° um die Achse A gedrehte Schnittansicht zeigt. Daher ist in 1a) nur eine der zweiten Austrittsöffnungen 21 dargestellt, auf welche der Betrachter blickt, während in 1b) nur eine der ersten Austrittsöffnungen 19 dargestellt ist, auf welche der Betrachter blickt. Die ersten und zweiten Austrittsöffnungen 19, 21 sind bevorzugt in Umfangsrichtung versetzt und insbesondere alternierend angeordnet, wobei sie gleiche Winkelabstände zueinander aufweisen. Dabei weisen hier unmittelbar benachbarte erste und zweite Austrittsöffnungen 19, 21 jeweils einen Winkelabstand von 90° zueinander auf, während die beiden ersten Austrittsöffnungen 19 einerseits und die beiden zweiten Austrittsöffnungen 21 andererseits jeweils um 180° – in Umfangsrichtung gesehen – zueinander versetzt angeordnet sind. 1a) shows a first sectional view through the suction throttle 5 , in which 1b) a relative to the view according to 1a) shows a 90 ° rotated about the axis A sectional view. Therefore, in 1a) only one of the second outlet openings 21 displayed on which the viewer looks, while in 1b) only one of the first outlet openings 19 is shown, which looks at the viewer. The first and second outlet openings 19 . 21 are preferably offset in the circumferential direction and arranged in particular alternately, wherein they have equal angular distances from each other. Here have immediately adjacent first and second outlet openings 19 . 21 each at an angular distance of 90 ° to each other, while the two first outlet openings 19 on the one hand and the two second outlet openings 21 on the other hand in each case by 180 ° - viewed in the circumferential direction - are arranged offset from each other.

Es zeigt sich weiterhin, dass die Kolbenführung 9 eine den Kolben 7 umgreifende Ringnut 23 aufweist, die mit einem Saugleitungsabschnitt 25 verbunden ist, welcher zu der Fördereinrichtung 3 führt. Dabei weist die Ringnut 23 eine Steuerkante 27 auf, relativ zu der der Kolben 7 verlagerbar ist. Dabei zeigt sich, dass die Austrittsöffnungen 19, 21 durch eine axiale Verlagerung des Kolbens 7 relativ zu der Steuerkante 27 sequentiell, insbesondere nacheinander, in Überlappung mit der Ringnut 23 gebracht werden können. Die Saugdrossel 5 weist einen Zufluss 29 auf, durch den ein gefördertes Fluid in die Saugdrossel 5 einströmen kann, wobei es dann über die Eintrittsöffnung 15 in den Hohlraum 11 des Kolbens 7 gelangt. Abhängig von der axialen Position des Kolbens 7 ist es möglich, dass das Fluid über die Austrittsöffnungen 19, 21 in die Ringnut 23 und von dieser zu dem Saugleitungsabschnitt 25 gelangt. Von dort kann es weiter zu der Fördereinrichtung 3 strömen. Die Saugdrossel 5 ist im Bereich der oberen Stirnseite 17 des Kolbens 7 vorzugsweise geschlossen, sodass hier kein Fluid austreten kann. Hier ist vielmehr bevorzugt eine elektrische und/oder magnetische Verlagerungseinheit angeordnet, welche zur insbesondere magnetischen Verlagerung des Kolbens 7 ansteuerbar ist. Dabei ist die Verlagerungseinrichtung vorzugsweise mit einem Steuergerät der Brennkraftmaschine 1 wirkverbunden. Die Saugdrossel 5 wird dann insbesondere durch das Steuergerät anhand einer Motor-Kennlinie mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuert, wodurch ein Hub des Kolbens 7 in der Kolbenführung 9 bewirkbar ist. It also shows that the piston guide 9 one the piston 7 encompassing annular groove 23 having, with a suction line section 25 which is connected to the conveyor 3 leads. In this case, the annular groove 23 a control edge 27 on, relative to the piston 7 is relocatable. This shows that the outlet openings 19 . 21 by an axial displacement of the piston 7 relative to the control edge 27 sequentially, in particular successively, in overlap with the annular groove 23 can be brought. The suction throttle 5 has an inflow 29 on, through which a pumped fluid into the suction throttle 5 can flow in, it then over the inlet opening 15 in the cavity 11 of the piston 7 arrives. Depending on the axial position of the piston 7 it is possible for the fluid to escape through the outlet openings 19 . 21 in the ring groove 23 and from this to the suction line section 25 arrives. From there it can continue to the conveyor 3 stream. The suction throttle 5 is in the area of the upper front side 17 of the piston 7 preferably closed, so that no fluid can escape here. Here, rather, an electrical and / or magnetic displacement unit is preferably arranged, which in particular for the magnetic displacement of the piston 7 is controllable. In this case, the displacement device is preferably with a control unit of the internal combustion engine 1 operatively connected. The suction throttle 5 is then controlled in particular by the control unit based on a motor characteristic with a pulse width modulated signal, whereby a stroke of the piston 7 in the piston guide 9 is feasible.

In 1 ist der Kolben 7 in einer Axialposition dargestellt, in welchem sowohl die ersten Austrittsöffnungen 19 als auch die zweiten Austrittsöffnungen 21 vollständig oberhalb der Steuerkante 27 angeordnet ist, sodass die Saugdrossel 5 in einer geschlossenen Position angeordnet ist. Es kann in dieser Position kein Fluid – oder höchstens eine Leckagemenge – über die Austrittsöffnungen 19, 21 in die Ringnut 23 gelangen. Die Fördereinrichtung 3 weist in diesem Zustand der Saugdrossel 5 eine Nullförderung auf. Die entsprechende Position des Kolbens 7 wird auch als Nullhub-Position bezeichnet. In 1 is the piston 7 shown in an axial position, in which both the first outlet openings 19 as well as the second outlet openings 21 completely above the control edge 27 is arranged so that the suction throttle 5 is arranged in a closed position. In this position, there can be no fluid - or at most a leakage quantity - via the outlet openings 19 . 21 in the ring groove 23 reach. The conveyor 3 has in this state the suction throttle 5 a zero promotion on. The corresponding position of the piston 7 is also called the zero-stroke position.

Anhand von 1a) zeigt sich, dass die zweiten Austrittsöffnungen 21, die vorzugsweise paarweise identisch ausgebildet sind, einen – in axialer Richtung gesehen – veränderlichen Querschnitt aufweisen. Insbesondere weisen sie hier eine Dreieckform auf. Anhand von 1b) zeigt sich, dass dies auch für die beiden, vorzugsweise paarweise identischen, ersten Austrittsöffnungen 19 zutrifft. Ein Vergleich der 1a) und 1b) zeigt darüber hinaus, dass eine – in axialer Richtung ermittelte – Veränderungsrate des Querschnitts für die zweiten Austrittsöffnungen 21 größer ist als für die ersten Austrittsöffnungen 19. Insbesondere ist ein Winkel, den zwei Schenkel eines durch die zweiten Austrittsöffnungen 21 gebildeten Dreiecks miteinander einschließen, größer als ein Winkel, den die beiden Schenkel eines entsprechenden Dreiecks für die ersten Austrittsöffnungen 19 einschließen. Die Dreieckform der ersten Austrittsöffnungen 19 ist also spitzwinkliger als die Dreieckform für die zweiten Austrittsöffnungen 21. Based on 1a) shows that the second outlet openings 21 , which are preferably formed identically in pairs, have a - seen in the axial direction - variable cross-section. In particular, they have a triangular shape here. Based on 1b) shows that this also for the two, preferably pairwise identical, first outlet openings 19 true. A comparison of 1a) and 1b) shows, moreover, that a - determined in the axial direction - rate of change of the cross section for the second outlet openings 21 is greater than for the first outlet openings 19 , In particular, an angle is the two legs of one through the second outlet openings 21 formed triangle to each other, greater than an angle, the two legs of a corresponding triangle for the first outlet openings 19 lock in. The triangular shape of the first outlet openings 19 is thus more acute than the triangular shape for the second outlet openings 21 ,

Die Funktionsweise der Saugdrossel 5 und des Kolbens 7 wird nun anhand der 2 bis 4 näher erläutert. Dabei zeigen jeweils die mit dem Buchstaben a) bezeichneten Teilfiguren die Schnittansicht gemäß 1a), und die mit dem Buchstaben b) bezeichneten Teilfiguren zeigen jeweils die Schnittansicht gemäß 1b), also die relativ zu den mit a) bezeichneten Teilfiguren um 90° um die Achse A gedrehte Schnittansicht. In den Figuren ist durch Pfeile jeweils eine Strömung eines durch die Fördereinrichtung 3 geförderten Fluids durch die Saugdrossel 5 dargestellt. The operation of the suction throttle 5 and the piston 7 will now be based on the 2 to 4 explained in more detail. In each case, the subfigures designated by the letter a) show the sectional view according to FIG 1a) , and the subfigures denoted by the letter b) each show the sectional view according to FIG 1b) Thus, the relative to the sub-figures designated by a) by 90 ° about the axis A rotated sectional view. In the figures, by arrows in each case a flow of a through the conveyor 3 funded fluid through the suction throttle 5 shown.

Wie bereits in Zusammenhang mit 1 festgestellt, weist der Kolben dort eine Nullhub-Position auf. As already related to 1 determined, the piston has a zero stroke position there.

2 zeigt nun den Kolben 7 in einer Axialposition, in welcher er um eine geringe Strecke relativ zu der Nullhub-Position in Richtung einer Maximalhub-Position – in der Figur nach unten – verlagert ist. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei verlagert sich eine Unterkante der ersten Austrittsöffnungen 19 aufgrund des axialen Versatzes zwischen den ersten und den zweiten Austrittsöffnungen 19, 21 zuerst über die Steuerkante 27, sodass zunächst nur die ersten Austrittsöffnungen 19 teilweise freigegeben werden. Die zweiten Austrittsöffnungen 21 sind noch vollständig oberhalb der Steuerkante 27 angeordnet, sodass sie geschlossen sind, wobei kein Fluid durch die zweiten Austrittsöffnungen 21 – bis auf gegebenenfalls eine Leckagemenge – in die Ringnut 23 strömen kann. Die in 2 dargestellte Position des Kolbens 7 entspricht einer Position zur Regelung von Kleinstmengen, welche durch die Fördereinrichtung 3 gefördert werden. Dabei sind die Kleinstmengen mit einer vergleichsweise flachen Kennlinie sehr gut regelbar, da nur die ersten Austrittsöffnungen 19 teilweise freigegeben sind, die darüber hinaus einen – in Axialrichtung gesehen – vergleichsweise wenig veränderlichen Querschnitt aufgrund der relativ spitzen Dreieckform aufweisen. Gerade hierdurch verläuft die Kennlinie, nämlich der freigegebene Querschnitt aufgetragen gegen den Kolbenhub des Kolbens 7, relativ flach, sodass eine sehr genaue und feinfühlige Kleinstmengenregelung möglich ist. Anhand von Pfeilen ist in 2 dargestellt, dass das geförderte Fluid über die Eintrittsöffnung 15 in den Hohlraum 11 eintritt, wobei es nur bereichsweise durch die ersten Austrittsöffnungen 19 in die Ringnut 23 austritt und von dort zu dem Saugleitungsabschnitt 25 gelangt. 2 now shows the piston 7 in an axial position in which it is displaced by a small distance relative to the zero-stroke position in the direction of a maximum stroke position - in the figure downwards. The same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so reference is made to the preceding description. In this case, a lower edge of the first outlet openings shifts 19 due to the axial offset between the first and second exit openings 19 . 21 first over the control edge 27 , so initially only the first outlet openings 19 partially released. The second outlet openings 21 are still completely above the control edge 27 arranged so that they are closed, with no fluid through the second outlet openings 21 - except for possibly a leakage amount - in the annular groove 23 can flow. In the 2 shown position of the piston 7 corresponds to a position for the regulation of small quantities, which by the conveyor 3 be encouraged. The smallest quantities with a comparatively flat characteristic curve are very easily adjustable, since only the first outlet openings 19 are partially released, which moreover have a - seen in the axial direction - relatively little variable cross-section due to the relatively acute triangular shape. This is precisely the characteristic curve, namely the released cross section applied against the piston stroke of the piston 7 , relatively flat, so that a very accurate and sensitive small amount control is possible. Arrows are in 2 shown that the pumped fluid through the inlet opening 15 in the cavity 11 enters, where it only partially through the first outlet openings 19 in the ring groove 23 exits and from there to the suction line section 25 arrives.

3 zeigt die Saugdrossel 5 mit weiter in Richtung auf die Maximalhub-Position verlagertem Kolben 7. Dieser ist also insbesondere in den Figuren weiter nach unten verlagert. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich, dass in der in 3 dargestellten Axialposition des Kolbens 7 erstmals auch die Unterkanten der zweiten Austrittsöffnungen 21 über die Steuerkante 27 hinaus verlagert sind, sodass die zweiten Austrittsöffnungen 21 zusätzlich zu den ersten Austrittsöffnungen 19 teilweise freigegeben sind. Entsprechend ist durch Pfeile dargestellt, dass das Fluid durch die Eintrittsöffnung 15 in den Hohlraum 11 eintritt, wobei es durch alle Austrittsöffnungen 19, 21 in die Ringnut 23 und von dort weiter zu dem Saugleitungsabschnitt 25 strömt. 3 shows the suction throttle 5 with piston displaced further toward the maximum lift position 7 , This is so in particular shifted further down in the figures. The same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so reference is made to the preceding description. It turns out that in the in 3 illustrated axial position of the piston 7 for the first time, the lower edges of the second outlet openings 21 over the control edge 27 are shifted out so that the second outlet openings 21 in addition to the first outlet openings 19 partially released. Accordingly, indicated by arrows, that the fluid through the inlet opening 15 in the cavity 11 entering, passing it through all the outlet openings 19 . 21 in the ring groove 23 and from there to the suction line section 25 flows.

Dabei zeigt sich, dass insbesondere aufgrund der größeren Veränderungsrate des Querschnitts – in axialer Richtung – für die zweiten Austrittsöffnungen 21 eine steilere Kennlinie in dem Verlagerungsbereich des Kolbens 7 existiert, in welchem über alle Austrittsöffnungen 19, 21 eine Fluidverbindung des Hohlraums 11 zu der Ringnut 23 besteht. It turns out that, in particular due to the greater rate of change of the cross section - in the axial direction - for the second outlet openings 21 a steeper characteristic in the displacement area of the piston 7 exists, in which over all outlet openings 19 . 21 a fluid connection of the cavity 11 to the ring groove 23 consists.

4 zeigt den Kolben 7 des Ausführungsbeispiels der Saugdrossel 5 gemäß 1 in vollständig geöffneter Position, die auch als Maximalhub-Position bezeichnet wird. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei sind in der Maximalhub-Position des Kolbens 7 alle Austrittsöffnungen 19, 21 vollständig freigegeben. Dabei zeigt sich, dass diese hier eine auf einer gemeinsamen axialen Höhe angeordnete Oberkante aufweisen, die in der Maximalhub-Position mit der Steuerkante 27 fluchtet oder bündig mit dieser angeordnet ist. Somit ist nun der maximale Durchströmungsquerschnitt für das Fluid aus dem Hohlraum 11 in die Ringnut 23 und weiter in den Saugleitungsabschnitt 25 freigegeben. 4 shows the piston 7 of the embodiment of the suction throttle 5 according to 1 in fully open position, which is also referred to as maximum lift position. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. Here are in the maximum stroke position of the piston 7 all outlet openings 19 . 21 completely released. It turns out that these have a arranged at a common axial height top edge in the maximum stroke position with the control edge 27 is aligned or flush with this is arranged. Thus, the maximum flow cross section for the fluid from the cavity is now 11 in the ring groove 23 and further into the suction line section 25 Approved.

5 zeigt – analog zu den 1 bis 4 – ein zweites Ausführungsbeispiel der Saugdrossel 5 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel des Kolbens 7. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel des Kolbens 7 von dem in den 1 bis 4 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiel insoweit, als hier die zweiten Austrittsöffnungen 21 nicht dreieckförmig, sondern rund, insbesondere kreisförmig oder gegebenenfalls auch oval, ausgebildet sind. Im Übrigen entspricht die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels derjenigen, die in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde. 5 shows - analogous to the 1 to 4 - A second embodiment of the suction throttle 5 with a second embodiment of the piston 7 , The same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so reference is made to the preceding description. In this case, the second embodiment of the piston differs 7 from that in the 1 to 4 illustrated, first embodiment insofar as here the second outlet openings 21 not triangular, but round, in particular circular or optionally also oval, are formed. Incidentally, the operation of the second embodiment is the same as that explained in the first embodiment.

6 zeigt eine schematische, diagrammatische Darstellung von Kennlinien für verschiedene Ausführungsbeispiel einer Saugdrossel 5, beziehungsweise von Saugdrosseln 5 mit verschiedenen Ausführungsbeispielen eines Kolbens 7. Dabei ist hier ein freigegebener Durchströmungsquerschnitt D – in mm² – aufgetragen gegen einen Kolbenhub H – angegeben in mm – wobei der Ursprung des Diagramms bei einem Kolbenhub H von 0 mm der Nullhub-Position und entsprechend einer Nullförderung entspricht. 6 shows a schematic, diagrammatic representation of characteristics for various embodiments of a suction throttle 5 , or of suction throttles 5 with various embodiments of a piston 7 , Here is a shared flow cross-section D - in mm ² - plotted against a piston stroke H - in mm - where the origin of the diagram at a piston stroke H of 0 mm corresponds to the zero-stroke position and corresponding to a zero promotion.

Ein Kleinstmengenregelbereich M erstreckt sich von der Nullhub-Position bis zu einem Kolbenhub H von 1 mm. Dabei ist eine erste Kennlinie K1, die hier punktiert dargestellt ist, eine Kennlinie für einen herkömmlichen Kolben 7, der nur zwei erste Austrittsöffnungen und keine zweiten Austrittsöffnungen aufweisen. Diese sind für die hier dargestellte Kennlinie K1 dreieckförmig ausgebildet. Es zeigt sich, dass eine maximale Fördermenge bei einem hier bei einem Kolbenhub H von 3 mm dargestellten Maximalhub, vergleichsweise gering ist. Eine Erhöhung des maximalen Durchströmungsquerschnitts D könnte nun ohne Veränderung der Kennliniensteigung nur erreicht werden durch axiale Verlängerung der ersten Austrittsöffnungen, wodurch sich der Bauraum für den Kolben 7 und der Maximalhub vergrößern würde. Dies ist allerdings nachteilig. A minute amount control range M extends from the zero-stroke position to a piston stroke H of 1 mm. In this case, a first characteristic K1, which is shown here dotted, a characteristic curve for a conventional piston 7 having only two first outlet openings and no second outlet openings. These are formed triangular for the characteristic K1 shown here. It turns out that a maximum delivery rate is comparatively low with a maximum stroke shown here with a piston stroke H of 3 mm. An increase of the maximum flow cross-section D could now be achieved without changing the characteristic slope only by axial extension of the first outlet openings, resulting in the space for the piston 7 and would increase the maximum stroke. This is disadvantageous, however.

Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zusätzlich zu den ersten Austrittsöffnungen 19 zweite Austrittsöffnungen 21 vorzusehen. Auf diese Weise kann der maximale Durchströmungsquerschnitt D ohne Vergrößerung der Baulänge des Kolbens 7 und damit der gesamten Saugdrossel 5 um einen in 6 eingezeichneten Betrag ∆D erhöht werden. Therefore, the invention proposes, in addition to the first outlet openings 19 second outlet openings 21 provided. In this way, the maximum flow cross-section D without increasing the length of the piston 7 and thus the entire suction throttle 5 around one in 6 drawn amount ΔD be increased.

Eine zweite Kennlinie K2 – hier strichliert dargestellt – ist eine Kennlinie eines Kolbens 7, der zwei erste Austrittsöffnungen 19 und zwei zweite Austrittsöffnungen 21 aufweist, die allerdings identisch ausgestaltet und nicht axial relativ zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei zeigt sich, dass mit dieser Ausgestaltung zwar ein um dem Betrag ∆D vergrößerter maximaler Durchströmungsquerschnitt realisiert werden kann, dass zugleich aber in dem Kleinstmengenregelbereich M eine größere Kennliniensteigung und damit eine verschlechterte Regelbarkeit verwirklicht ist. A second characteristic K2 - shown here in dashed lines - is a characteristic curve of a piston 7 , the first two outlets 19 and two second outlets 21 has, however, designed identically and not axially offset relative to each other. It turns out that with this embodiment, although by the amount .DELTA.D increased maximum flow cross-section can be realized, but at the same time in the smallest quantity control range M a larger characteristic slope and thus a deteriorated controllability is realized.

Eine dritte Kennlinie K3, die hier strichpunktiert dargestellt ist, ist eine Kennlinie für einen Kolben 7, der zwei erste Austrittsöffnungen 19 sowie zwei zweite Austrittsöffnungen 21 aufweist, wobei alle Austrittsöffnungen dreieckförmig sind, wobei jedoch die zweiten Austrittsöffnungen 21 gegenüber den ersten Austrittsöffnungen 19 axial versetzt sind, und wobei zusätzlich eine in axialer Richtung ermittelte Veränderungsrate des Querschnitts für die zweiten Austrittsöffnungen 21 größer ist als für die ersten Austrittsöffnungen. Somit entspricht dieses Ausführungsbeispiel des Kolbens 7 dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4. Dabei zeigt sich, dass in dem Kleinstmengenregelbereich M – aufgrund der Freigabe von ausschließlich den ersten Austrittsöffnungen 19 – dieselbe Kurvensteigung und sogar derselbe Kurvenverlauf realisiert wird wie im Fall der ersten Kennlinie K1. Dementsprechend weist dieses Ausführungsbeispiel des Kolbens 7 eine verbesserte Kleinstmengenregelbarkeit im Vergleich zu der zweiten Kennlinie K2 auf. Zugleich wird durch die zweiten Austrittsöffnungen 21 außerhalb des Kleinstmengenregelbereichs M eine größere Kennliniensteigung als bei der ersten Kennlinie K1 verwirklicht, wobei der Durchströmungsquerschnitt D insbesondere bis zu dem im Vergleich zu der ersten Kennlinie K1 um den Betrag ∆D erhöhten, maximalen Durchströmungsquerschnitt ansteigt. Somit ist insbesondere bei diesem Ausführungsbeispiel derselbe maximale Durchströmungsquerschnitt verwirklicht wie im Fall der zweiten Kennlinie K2, jedoch mit verbesserter Kleinstmengenregelbarkeit. A third characteristic K3, which is shown here in phantom, is a characteristic curve for a piston 7 , the first two outlets 19 and two second outlet openings 21 wherein all the outlet openings are triangular, but wherein the second outlet openings 21 opposite the first outlet openings 19 axially offset, and wherein additionally determined in the axial direction rate of change of the cross section for the second outlet openings 21 is greater than for the first outlet openings. Thus, this embodiment corresponds to the piston 7 the embodiment according to the 1 to 4 , It turns out that in the smallest quantity control range M - due to the release of only the first outlet openings 19 - the same curve slope and even the same curve is realized as in the case of the first characteristic K1. Accordingly, this embodiment of the piston 7 an improved Kleinstmengenregelbarkeit compared to the second characteristic K2. At the same time through the second outlet openings 21 outside of the minimum amount control range M, a larger characteristic slope than in the first characteristic K1 realized, the flow cross-section D increases in particular up to the compared to the first curve K1 increased by the amount ΔD, maximum flow area. Thus, in particular in this embodiment, the same maximum flow cross-section is realized as in the case of the second characteristic K2, but with improved very small amount controllability.

Eine vierte Kennlinie K4, die hier durchgezogen dargestellt ist, stellt die Kennlinie für ein Ausführungsbeispiel des Kolbens 7 dar, bei welchem die ersten Austrittsöffnungen 19 dreieckförmig ausgebildet sind, wobei die zweiten Austrittsöffnungen 21, die axial relativ zu den ersten Austrittsöffnungen 19 versetzt angeordnet sind, rund, und insbesondere kreisförmig oder oval, ausgebildet sind. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht somit dem zweiten, in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt sich, dass die Kennliniensteigung in dem Kleinstmengenregelbereich M identisch ist zu der ersten Kennlinie K1 und der zweiten Kennlinie K3, wobei jedoch außerhalb des Kleinstmengenregelbereichs M ein steilerer Kennlinienverlauf bis zu dem maximalen Durchströmungsquerschnitt, welcher dem der zweiten und dritten Kennlinien K2, K3 entspricht, gegeben ist. Dabei zeigt sich insbesondere, dass der Anstieg der vierten Kennlinie K4 auch in dem Bereich größerer bis größter Fördermengen vergleichsweise linear ist, insbesondere linearer als im Fall aller anderen Kennlinien K1, K2, K3. Somit hat das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 5 insbesondere den Vorteil, dass es quasi eine Kennlinie mit zwei vergleichsweise linearen Regelbereichen verschiedener Steigung aufweist, nämlich einen ersten vergleichsweise linearen Kleinstmengenregelbereich M mit geringerer Steigung, sodass eine hervorragende Kleinstmengenregelbarkeit vorliegt, und einen außerhalb des Kleinstmengenregelbereich M gegebenen, linearen Regelbereich für eine Förderung mittlerer bis großer Fördermengen. Somit ist die Regelbarkeit des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 5 besonders gut. A fourth characteristic K4, which is shown here in a solid line, represents the characteristic curve for an exemplary embodiment of the piston 7 in which the first outlet openings 19 are formed triangular, wherein the second outlet openings 21 axially relative to the first outlet openings 19 are arranged offset, round, and in particular circular or oval, are formed. This embodiment thus corresponds to the second, in 5 illustrated embodiment. It can be seen here that the characteristic gradient in the minimum quantity control range M is identical to the first characteristic K1 and the second characteristic K3, but outside of the smallest quantity control range M a steeper characteristic curve up to the maximum flow cross section which corresponds to that of the second and third characteristic curves K2, K3 , given is. This shows in particular that the increase in the fourth characteristic curve K4 is comparatively linear even in the region of larger to largest delivery quantities, in particular more linearly than in the case of all other characteristic curves K1, K2, K3. Thus, the second embodiment according to 5 In particular, it has the advantage that it has, as it were, a characteristic curve with two comparatively linear control regions of different pitch, namely a first comparatively linear small-quantity control range M with a lesser slope, so that an outstanding minimum quantity controllability is present, and a linear control range outside of the smallest-quantity control range M for a promotion of medium to large flow rates. Thus, the controllability of the second embodiment is according to 5 especially good.

Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe des hier vorgeschlagenen Kolbens 7, der Saugdrossel 5 und der Brennkraftmaschine 1 große Fördermengen ohne Nachteile für eine Kleinstmengenregelung erreichbar sind, und ohne dass der Kolben 7 und damit auch die Saugdrossel 5 in axialer Richtung verlängert werden müsste, was nachteilig für den Bauraum wäre. Overall, it turns out that with the help of the piston proposed here 7 , the suction throttle 5 and the internal combustion engine 1 large flow rates are achievable without disadvantages for a small amount control, and without the piston 7 and thus also the suction throttle 5 would have to be extended in the axial direction, which would be detrimental to the space.

Claims

Piston ( 7 ) for a variable intake throttle ( 5 ) for a conveyor ( 3 ), comprising: - a cavity ( 11 ) - seen in the circumferential direction - enclosing wall ( 13 ), - an entrance opening ( 15 ) in the cavity ( 11 ), and - at least a first, the wall ( 13 ) passing through the outlet opening ( 19 ), characterized by at least a second, the wall ( 13 ) through opening ( 21 ), in the axial direction - to the first outlet opening ( 19 ) is arranged offset.

Piston ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the at least one first outlet opening ( 19 ) and / or the at least one second outlet opening ( 21 ) has a - seen in the axial direction - variable cross-section / have.

Piston ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a - determined in the axial direction - rate of change of the cross section for the at least one second outlet opening ( 21 ) is greater than for the at least one first outlet opening ( 19 ).

Piston ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one first outlet opening ( 19 ) and the at least one second outlet opening ( 21 ) are arranged only one side offset from one another.

Piston ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one first outlet opening ( 19 ) triangular, and / or at least one second outlet opening ( 21 ) triangular, and / or at least one first outlet opening ( 19 ) round, in particular circular or oval, and / or at least one second outlet opening ( 21 ) is round, in particular circular or oval, is / are formed.

Piston ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 7 ) two first outlet openings ( 19 ) and two second outlets ( 21 ), wherein preferably the first outlet openings ( 19 ) are triangular in shape, wherein preferably the second outlet openings ( 21 ) are round, in particular circular or oval, are formed.

Suction throttle ( 5 ) for a conveyor ( 3 ), wherein the suction throttle ( 5 ) is a variable intake throttle, and wherein the suction throttle ( 5 ) a piston ( 7 ) according to one of claims 1 to 6.

Suction throttle ( 5 ) according to claim 7, characterized in that the piston ( 7 ) in a piston guide ( 9 ) is axially displaceable, wherein the piston guide ( 9 ) one the piston ( 7 ) encompassing annular groove ( 23 ) having a suction line section ( 25 ) for a conveyor ( 3 ), wherein the annular groove ( 23 ) a control edge ( 27 ), relative to which of the pistons ( 7 ) is displaceable, wherein the outlet openings ( 19 , 21) by a displacement of the piston ( 7 ) relative to the control edge ( 27 ) successively in overlap with the annular groove ( 23 ) are brought.

Suction throttle ( 5 ) according to one of claims 7 and 8, characterized in that the piston guide ( 9 ) and the piston ( 7 ) are formed cylindrically symmetrical, wherein the inlet opening ( 15 ) preferably on the front side of the piston ( 7 ) is arranged.

Internal combustion engine ( 1 ) with a high-pressure injection system, which has a high-pressure accumulator, and with a high-pressure pump for pumping fuel under high pressure into the high-pressure accumulator, the high-pressure pump having a suction throttle ( 5 ), characterized in that the suction throttle ( 5 ) is formed according to one of claims 7 to 9.