DE102017201581A1 - Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff - Google Patents

Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff Download PDF

Info

Publication number
DE102017201581A1
DE102017201581A1 DE102017201581.0A DE102017201581A DE102017201581A1 DE 102017201581 A1 DE102017201581 A1 DE 102017201581A1 DE 102017201581 A DE102017201581 A DE 102017201581A DE 102017201581 A1 DE102017201581 A1 DE 102017201581A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
armature
solenoid valve
magnet armature
magnetic
valve arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017201581.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Friedrich Howey
Benedikt Leibssle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102017201581.0A priority Critical patent/DE102017201581A1/de
Priority to PCT/EP2018/050835 priority patent/WO2018141535A1/de
Priority to CN201880009601.5A priority patent/CN110214225B/zh
Publication of DE102017201581A1 publication Critical patent/DE102017201581A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0059Arrangements of valve actuators
    • F02M63/0064Two or more actuators acting on two or more valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0614Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature
    • F02M51/0617Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature having two or more electromagnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Magnetventilanordnung (1) für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem ersten Magnetaktor (20) und einem zweiten Magnetaktor (24), mit einem dem ersten Magnetaktor (20) zugehörigen längsverschiebbaren ersten Magnetanker (13) und einem dem zweiten Magnetaktor (24) zugehörigen längsverschiebbaren zweiten Magnetanker (15). Dabei wirkt ein mit dem ersten Magnetanker (13) wirkverbundenes erstes Ventilelement (36) mit einem ersten Dichtflächensitz (28) und ein mit dem zweiten Magnetanker (24) wirkverbundenes zweites Ventilelement (37) mit einem zweiten Dichtflächensitz (32) so zusammen, dass ein erster Abströmquerschnitt für einen ersten Kraftstoff in einen ersten Steuerraum (16) und ein zweiter Abströmquerschnitt für einen zweiten Kraftstoff in einen zweiten Steuerraum (18) absteuerbar ist. Darüber hinaus ist der erste Magnetanker (13) in einer Ausnehmung (26) des zweiten Magnetankers (15) aufgenommen und geführt und der erste Dichtflächensitz (28) an dem zweiten Magnetanker (15) ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Magnetventilanordnung, welche vorzugsweise in einem Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine Verwendung findet.
  • Stand der Technik
  • Aus der nicht vorveröffentlichten Schrift DE 10 2016 205 361 ist eine Aktorbaugruppe für ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Kraftstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Steuerung einer ersten hubbeweglichen Ventilnadel, über deren Bewegung mindestens eine Einspritzöffnung für den gasförmigen Kraftstoff freigebbar und verschließbar ist, umfasst die Aktorbaugruppe einen Magnetaktor mit einer ringförmigen Magnetspule. Zur Steuerung einer weiteren hubbeweglichen Ventilnadel, deren Bewegung mindestens eine Einspritzöffnung für den flüssigen Kraftstoff freigebbar und verschließbar ist, umfasst die Aktorbaugruppe einen weiteren Aktor. Darüber hinaus ist der weitere Aktor koaxial in Bezug auf eine Längsachse des Magnetaktors angeordnet.
  • Durch diese koaxiale Anordnung der beiden Aktoren ist die Realisierung eines schlanken und kompakten Aufbaus eines Injektors möglich. Durch die nähere Anordnung der Aktorbaugruppe an den Ventilnadeln ist eine hohe Dynamik erzielbar.
  • Ähnlich wie im vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zwei unabhängig schaltbare Ventile in einem Kraftstoffinjektor anzuordnen, sodass die jeweiligen Ventilsitze nah an der Düse und somit nah an den jeweiligen Steuerräumen für gasförmigen und flüssigen Kraftstoff angeordnet sind, was kurze Steuerleitungen und damit ein schnelles Schalten der jeweiligen Düsennadeln ermöglicht.
  • Vorteile der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei weist die erfindungsgemäße Magnetventilanordnung einen ersten Magnetaktor und einen zweiten Magnetaktor auf, wobei dem ersten Magnetaktor ein längsverschiebbarer erster Magnetanker und dem zweiten Magnetaktor ein längsverschiebbarer zweiter Magnetanker zugeordnet ist. Weiterhin wirkt ein mit dem ersten Magnetanker wirkverbundenes erstes Ventilelement mit einem ersten Dichtflächensitz und ein mit dem zweiten Magnetanker wirkverbundenes zweites Ventilelement mit einem zweiten Dichtflächensitz so zusammen, dass ein erster Abströmquerschnitt in einen ersten Steuerraum zur Steuerung einer Einspritzung eines ersten Kraftstoffs und ein zweiter Abströmquerschnitt in einen zweiten Steuerraum zur Steuerung einer Einspritzung eines zweiten Kraftstoffs absteuerbar ist. Erfindungsgemäß ist der erste Magnetanker in einer Ausnehmung des zweiten Magnetankers aufgenommen und geführt, und der erste Dichtflächensitz ist an dem zweiten Magnetanker ausgebildet.
  • Durch die konzentrische und platzsparende Anordnung des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements sind der erste Abtsrömquerschnitt und der zweite Abströmquerschnitt nah beieinander angeordnet, wobei eine unabhängige Schaltung des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements möglich ist.
  • In einer ersten Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Magnetventilanordnung einen Ventilkörper umfasst, in welchem der zweite Dichtflächensitz ausgebildet ist. Somit wird ein platzsparender und kompakter Aufbau der Magnetventilanordnung erzielt, was zu einer einfachen und kostengünstigen Montage in den Kraftstoffinjektor führt.
  • In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst das erste Ventilelement ein erstes Kugelventil und eine erste Kugelventilführung. Vorteilhafterweise umfasst das zweite Ventilelement ein zweites Kugelventil und eine zweite Kugelventilführung. Durch die Verwendung eines Kugelventils ist die Robustheit gegen Partikelverschleiß durch vorhandene Partikel im Kraftstoff gesichert. Außerdem gewährleistet der Einsatz eines Kugelventils eine hohe Dichtheit zwischen dem ersten Kugelventil und dem ersten Dichtflächensitz sowie dem zweiten Kugelventil und dem zweiten Dichtflächensitz. Neben einer günstigen Herstellung des Kugelventils ist diese in ihrer Ausführung robust gegen Winkelfehler und radiale Versätze. Alternativ kann statt einem Kugelventil auch ein Kegelventil verwendet werden.
  • In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist es vorgesehen, dass der kreisförmige Sitzdurchmesser des zweiten Kugelventils an dem zweiten Dichtflächensitz größer ist als der kreisförmige Sitzdurchmesser des ersten Kugelventils an dem ersten Dichtflächensitz. Für einen Kraftstoffinjektor mit zwei konzentrischen Düsennadeln ist der Steuerraumdurchmesser für die äußere Düsennadel (zur Steuerung der Einspritzung des zweiten Kraftstoffs) größer als der Steuerraumdurchmesser für die innere Düsennadel (zur Steuerung der Einspritzung des ersten Kraftstoffs). Somit wird aufgrund des größeren zweiten Steuerraums, im Vergleich zum ersten Steuerraum, ein größerer zweiter Abströmquerschnitt über das zweite Kugelventil abgesteuert, was ein größeres zweites Kugelventil zur Folge hat.
  • In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass der erste Magnetanker und der zweite Magnetanker koaxial zueinander angeordnet sind und somit eine identische Längsachse aufweisen, wobei das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement in Bewegungsrichtung nach dem ersten Magnetanker und dem zweiten Magnetanker angeordnet sind. Durch diese kompakte Bauweise ist es möglich, dass für die Hubbewegung des zweiten Magnetankers der erste Magnetaktor und der zweite Magnetaktor zum Einsatz kommen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist eine erste Schließfeder vorhanden, welche den ersten Magnetanker mit einer Kraft in Richtung des ersten Ventilelements beaufschlagt. Dadurch ist die Dichtheit des ersten Kugelventils an dem ersten Dichtflächensitz, welcher an dem zweiten Magnetanker ausgebildet ist, gesichert. Vorteilhafterweise ist eine zweite Schließfeder vorhanden, welche den zweiten Magnetanker mit einer Kraft in Richtung des zweiten Ventilelements beaufschlagt. Somit ist auch die Dichtheit des zweiten Kugelventils an dem zweiten Dichtflächensitz, welche an dem Ventilkörper ausgebildet ist, gewährleistet, wobei der zweite Magnetanker bedingt durch die Ineinanderführung des ersten Magnetankers in den zweiten Magnetanker sowohl von der ersten Schließfeder als auch von der zweiten Schließfeder mit einer Kraft in Richtung des zweiten Ventilelements beaufschlagt ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass in dem Ventilkörper eine erste Zulaufleitung, eine zweite Zulaufleitung, eine erste Rücklaufleitung und eine zweite Rücklaufleitung ausgebildet sind, durch welche eine hydraulische Flüssigkeit von dem ersten Steuerraum bzw. dem zweiten Steuerraum zu dem ersten Dichtflächensitz bzw. dem zweiten Dichtflächensitz leitbar ist. Vorteilhafterweise sind in dem zweiten Magnetanker eine Querbohrung, eine Drossel und eine Längsbohrung ausgebildet, wobei dadurch der erste Dichtflächensitz mit der ersten Zulaufleitung verbunden ist. Vorteilhafterweise ist in der Magnetventilanordnung ein Ringraum ausgebildet, wobei die Querbohrung in dem Ringraum ausgebildet und mit der ersten Zulaufleitung verbunden ist. Durch diesen Aufbau wird in kompakter und einfacher Weise eine Verbindung zwischen dem ersten Steuerraum und dem ersten Dichtflächensitz bzw. dem zweiten Steuerraum und dem zweiten Dichtflächensitz hergestellt, über welche hydraulische Flüssigkeit leitbar ist.
  • In vorteilhafter Weiterbildung umfasst der erste Magnetaktor eine erste Magnetspule und einen ersten Magnetkern, wobei zwischen dem ersten Magnetkern und dem ersten Magnetanker eine erste Zwischenscheibe angeordnet ist, welche erste Zwischenscheibe als Hubanschlag für den ersten Magnetanker ausgebildet ist. Vorteilhafterweise umfasst der zweite Magnetaktor eine zweite Magnetspule und einen zweiten Magnetkern, wobei zwischen dem zweiten Magnetkern und dem zweiten Magnetanker eine zweite Zwischenscheibe angeordnet ist, welche zweite Zwischenscheibe als Hubanschlag für den zweiten Magnetanker ausgebildet ist. Alternativ kann vorteilhafterweise auch eine in dem ersten Magnetkern bzw. dem zweiten Magnetkern angeordnete Hülse als Hubanschlag für den ersten Magnetanker bzw. den zweiten Magnetanker ausgebildet sein. Durch den Einsatz der ersten Zwischenscheibe und der zweiten Zwischenscheibe oder der Hülse wird ein direkter Kontakt zwischen dem ersten Magnetkern und dem ersten Magnetanker sowie zwischen dem zweiten Magnetkern und dem zweiten Magnetanker vermieden, so dass eine störungsfreie Funktionsweise des ersten Magnetaktors und des zweiten Magnetaktors erzielt wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einsetzbar ist und aufgrund ihrer kompakten Bauweise zu einem effizienten und optimierten Einspritzvorgang beiträgt.
  • Figurenliste
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Kraftstoffs dargestellt. Es zeigt in
    • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung mit einem ersten Ventilelement und einem zweiten Ventilelement im Längsschnitt,
    • 2 ein vergrößerter Ausschnitt des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung im Bereich des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements im Längsschnitt.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Fig.l zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung 1 für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen eines flüssigen und/oder gasförmigen Kraftstoffs. Die Magnetventilanordnung 1 umfasst einen ersten Magnetaktor 20, einen zweiten Magnetaktor 24, einen längsverschiebbaren ersten Magnetanker 13 und einen längsverschiebbaren zweiten Magnetanker 15 sowie einen Ventilkörper 3, wobei der Ventilkörper 3 einen Teil des Kraftstoffinjektorgehäuses bildet. Der erste Magnetaktor 20 wirkt dabei mit dem ersten Magnetanker 13 zusammen und der zweite Magnetaktor 24 mit dem zweiten Magnetanker 15. Weiterhin umfasst der erste Magnetaktor 20 eine erste Magnetspule 17 und einen ersten Magnetkern 19. Zwischen dem ersten Magnetkern 19 und dem ersten Magnetanker 13 ist eine erste Zwischenscheibe 34 angeordnet, welche als Hubanschlag für den ersten Magnetanker 13 ausgebildet ist. Der zweite Magnetaktor 24 umfasst eine zweite Magnetspule 21 und einen zweiten Magnetkern 23. Zwischen dem zweiten Magnetkern 23 und dem zweiten Magnetanker 15 ist eine zweite Zwischenscheibe 35 angeordnet, welche als Hubanschlag für den zweiten Magnetanker 15 ausgebildet ist. Der erste Magnetaktor 20, der zweite Magnetaktor 24, der erste Magnetanker 13 und der zweite Magnetanker 15 sind koaxial zueinander angeordnet, das heißt, dass sie eine identische Längsachse 22 besitzen.
  • In dem ersten Magnetkern 19 ist eine erste Schließfeder 25 angeordnet, welche sich einerseits an dem ersten Magnetkern 19 und andererseits an dem ersten Magnetanker 13 abstützt, wodurch der erste Magnetanker 13 mit einer Kraft in Richtung des Ventilkörpers 3 beaufschlagt ist. In dem zweiten Magnetkern 23 ist eine zweite Schließfeder 27 angeordnet, wobei diese sich zwischen dem zweiten Magnetkern 23 und dem zweiten Magnetanker 15 abstützt, so dass der zweite Magnetanker 15 mit einer Kraft in Richtung des Ventilkörpers 3 beaufschlagt ist.
  • 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung 1 im Bereich des Ventilkörpers 3. Der zweite Magnetanker 15 ist in einer Ausnehmung 38 des Ventilkörpers 3 aufgenommen. In dem zweiten Magnetanker 15 ist eine Ausnehmung 26 ausgebildet, in welchem der erste Magnetanker 13 mit seinem dem ersten Magnetaktor 20 abgewandten Ende aufgenommen und geführt ist. In der Ausnehmung 26 ist weiterhin in einem ersten Teilraum 39 ein erstes Ventilelement 36 angeordnet, welches ein erstes Kugelventil 5 und eine erste Kugelventilführung 9 umfasst. Das erste Ventilelement 36 ist dabei mit dem ersten Magnetanker 13 wirkverbunden.
  • Eine in dem zweiten Magnetanker 15 ausgebildete Drossel 33 verbindet den ersten Teilraum 39 mit einer in dem Ventilkörper 3 ausgebildeten ersten Rücklaufleitung 12.
  • Bei abgeschalteter erster Magnetspule 17 und bei abgeschalteter zweiter Magnetspule 21 drückt der erste Magnetanker 13, bedingt durch die erste Schließfeder 25, das erste Kugelventil 5 an einen ersten Dichtflächensitz 28, welcher in dem zweiten Magnetanker 15 ausgebildet ist. Durch das Abdichten des ersten Dichtflächensitzes 28 mittels des ersten Kugelventils 5 ist eine Verbindung zwischen dem ersten Teilraum 39 und einer Längsbohrung 31 in dem zweiten Magnetanker 15 gesperrt. Die Längsbohrung 31 mündet mit ihrem dem Dichtflächensitz 28 abgewandten Ende in einen in dem zweiten Magnetanker 15 ausgebildeten Ringraum 30, in welchem eine Querbohrung 29 ausgebildet ist. Diese Querbohrung 29 verbindet den Ringraum 30 mit einer in dem Ventilkörper 3 ausgebildeten ersten Zulaufleitung 8.
  • In der zylinderförmigen Ausnehmung 38 des Ventilkörpers 3 wird durch den zweiten Magnetanker 15 ein zweiter Teilraum 40 begrenzt, in welchem ein zweites Ventilelement 37, umfassend ein zweites Kugelventil 7 und eine zweite Kugelventilführung 11, angeordnet ist. Das zweite Kugelventil 7 wird bei abgeschalteter erster Magnetspule 17 und abgeschalteter zweiter Magnetspule 21 durch den zweiten Magnetanker 15 sowie zusätzlich dem ersten Magnetanker 13, bedingt durch die zweite Schließfeder 27 und die erste Schließfeder 25, an einen in dem Ventilkörper 3 ausgebildeten zweiten Dichtflächensitz 32 gedrückt, so dass eine Verbindung zwischen dem zweiten Teilraum 40 und einer in dem Ventilkörper 3 ausgebildeten zweiten Zulaufleitung 10 gesperrt ist. Der zweite Ringraum 40 ist zudem mit einer zweiten Rücklaufleitung 14 verbunden.
  • Der kreisförmige Sitzdurchmesser des zweiten Kugelventils 7 an dem Dichtflächensitz 32 ist in diesem Ausführungsbeispiel größer als der kreisförmige Sitzdurchmesser des ersten Kugelventils 5 an dem ersten Dichtflächensitz 28.
  • Die erste Zulaufleitung 8 und die zweite Zulaufleitung 10 münden jeweils in einen ersten Steuerraum 16 vorzugsweise für die Einspritzung von einem ersten Kraftstoff und in einen zweiten Steuerraum 18 vorzugsweise für die Eindüsung von einem zweiten Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Der erste Steuerraum 16 und der zweite Steuerraum 18 sind mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt. Dabei kann der erste Kraftstoff beispielsweise einem flüssigen Kraftstoff und der zweite Kraftstoff einem gasförmigen Kraftstoff entsprechen. Es ist auch möglich, dass der zweite Kraftstoff ebenfalls flüssig ist. Weiterhin kann die hydraulische Flüssigkeit dem flüssigen Kraftstoff entsprechen.
  • Funktionsweise des Ausführungsbeispiels
  • Wird die erste Magnetspule 17 bestromt, so wird ein magnetisches Feld erzeugt, wodurch der erste Magnetanker 13 eine magnetische Kraft in Richtung des ersten Magnetkerns 19 erfährt. Außerdem wirken durch die Längsbohrung 31 hydraulische Kräfte auf das erste Ventilelement 36. Übertreffen die magnetischen Kräfte und die hydraulischen Kräfte die Kraft der ersten Schließfeder 25, so führt der erste Magnetanker 13 eine Hubbewegung in Richtung des ersten Magnetkerns 19 aus, bis der erste Magnetanker 13 an dem ersten Hubanschlag der ersten Zwischenscheibe 34 anliegt. Das erste Kugelventil 5 hebt dann von dem ersten Dichtflächensitz 28 ab und gibt einen ersten Abströmquerschnitt aus dem ersten Steuerraum 16 über die erste Zulaufleitung 8, die Querbohrung 29 und damit dem Ringraum 30, über die Längsbohrung 31 in den ersten Teilraum 39 frei. Die hydraulische Flüssigkeit kann über eine erste Rücklaufleitung 12 aus dem ersten Teilraum 39 abgeleitet werden. Durch die Absteuerung eines ersten Abströmquerschnitts aus dem ersten Steuerraum 16 werden hydraulische Kräfte beispielsweise auf eine erste Düsennadel vermindert, so dass der Einspritzvorgang des ersten Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine gestartet wird.
  • Zum Schließen des Ventils wird die Bestromung der ersten Magnetspule 17 unterbrochen, so dass die schließenden Kräfte der ersten Schließfeder 25 auf den ersten Magnetanker 13 im Vergleich zu den magnetischen und den hydraulischen Kräften auf das erste Ventilelement 36 überwiegt und der erste Magnetanker 13 eine Hubbewegung in Richtung des Ventilkörpers 3 ausführt. Das erste Kugelventil 5 bewegt sich zu dem ersten Dichtflächensitz 28 und dichtet mit diesem die Verbindung zwischen dem ersten Teilraum 39 und der Längsbohrung 31 ab, so dass kein erster Abströmquerschnitt mehr aus dem ersten Steuerraum 16 abfließen kann.
  • Auf den zweiten Magnetanker 15 wirkt neben der Kraft der zweiten Schließfeder 27 auch die Kraft der ersten Schließfeder 25 mittels des in dem zweiten Magnetanker 15 aufgenommenen ersten Magnetankers 13. Daher wird zur Öffnung des zweiten Ventilelements 37 sowohl die erste Magnetspule 17 als auch die zweite Magnetspule 21 bestromt, um ein ausreichend hohes magnetisches Feld zu erzeugen, so dass diese magnetischen Kräfte zusammen mit den hydraulischen Kräften der zweiten Zulaufleitung 10 auf das zweite Ventilelement 37 größer sind als die Kräfte der ersten Schließfeder 25 und der zweiten Schließfeder 27. Überwiegen die zuvor beschriebenen öffnenden Kräfte auf den zweiten Magnetanker 15, so vollführt dieser eine Hubbewegung in Richtung des zweiten Magnetkerns 23 aus bis der zweite Magnetanker 15 an dem zweiten Hubanschlag der zweiten Zwischenscheibe 35 anliegt. Das zweite Kugelventil 7 hebt dann von dem zweiten Dichtflächensitz 32 ab und gibt einen zweiten Abströmquerschnitt aus dem zweiten Steuerraum 18 über die zweite Zulaufleitung 10 in den zweiten Teilraum 40 ab. Dieser zweite Teilraum 40 ist mit einer zweiten Rücklaufleitung 14 verbunden. Durch die Absteuerung eines zweiten Abströmquerschnitts aus dem zweiten Steuerraum 18 werden hydraulische Kräfte beispielsweise auf eine zweite Düsennadel vermindert, so dass der Einspritzvorgang des zweiten Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine gestartet wird.
  • Zum Schließen des Ventils wird die Bestromung der ersten Magnetspule 17 und der zweiten Magnetspule 21 unterbrochen, so dass die schließenden Kräfte der ersten Schließfeder 25 und der zweiten Schließfeder 27 auf den zweiten Magnetanker 15 im Vergleich zu den magnetischen Kräften und den hydraulischen Kräften auf das zweite Ventilelement 37 überwiegen und der zweite Magnetanker 15 eine Hubbewegung in Richtung des Ventilkörpers 3 ausführt. Das zweite Kugelventil 7 bewegt sich zu dem zweiten Dichtflächensitz 32 und dichtet mit diesem die Verbindung zwischen dem zweiten Teilraum 40 und der zweiten Zulaufleitung 10 ab, so dass kein zweiter Abströmquerschnitt mehr aus dem zweiten Steuerraum 18 abfließen kann.
  • Je nach Stärke der Bestromung der ersten Magnetspule 17 und der zweiten Magnetspule 21 ist eine separate Öffnung des ersten Ventilelements 36 und des zweiten Ventilelements 37, aber auch eine gleichzeitige Öffnung sowie Teilöffnungen möglich.
  • Bei einer separaten Öffnung des ersten Ventilelements 36 entfällt bei Öffnung des ersten Ventilelements 36 die Kraft der ersten Schließfeder 25 mittels des ersten Magnetankers 13 auf das zweite Ventilelement 37. Diese fehlende Schließkraft wird durch einen Staudruck der hydraulischen Flüssigkeit, welcher sich nach dem Öffnen des ersten Ventilelements 36 zwischen dem ersten Dichtflächensitz 28 und der Drossel 33 bildet, ersetzt. Die Drossel 33 verhindert daher ein sofortiges Abströmen in die erste Rücklaufleitung 12. Bei Anwendungen mit geringeren Drücken oder durch eine Wahl von geringerem Sitzdurchmesser des zweiten Ventilelements 37 an dem zweiten Dichtflächensitz 32 kann die zweite Schließfeder 27 so ausgelegt werden, dass diese Schließkraft allein ausreicht, um das zweite Ventilelement 37 geschlossen zu halten. Die Drossel 33 kann in diesem Fall entfallen.
  • Für die Öffnung des zweiten Ventilements 37 wird sowohl die erste Magnetspule 17 als auch die zweite Magnetspule 21 bestromt, um die Summe der Kräfte der ersten Schließfeder 25 und der zweiten Schließfeder 27 zu überwinden und damit die magnetischen Kräfte der zweiten Magnetspule 21 gering zu halten. Die Bestromung der ersten Magnetspule 17 darf jedoch nicht so hoch gewählt werden, dass das erste Ventilelement 36 ebenfalls öffnet. Somit ist es von Vorteil, zuerst die zweite Magnetspule 21 zu bestromen und zu einem späteren Zeitpunkt die erste Magnetspule 17 zu bestromen, so dass der Magnetfeldaufbau der zweiten Magnetspule 21 bereits erfolgt ist und der Magnetfeldaufbau der ersten Magnetspule 17 erst noch erfolgt. Somit öffnet das zweite Ventilelement 37 unmittelbar nach Erreichen der nötigen magnetischen Kräfte, so dass kein kompletter Magnetfeldaufbau der ersten Magnetspule 17 erfolgen muss.
  • Der Hubanschlag des ersten Magnetankers 13 und des zweiten Magnetankers 15 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel jeweils an einer ersten Zwischenscheibe 34 und an einer zweiten Zwischenscheibe 35. Der Hubanschlag kann jedoch auch direkt an dem ersten Magnetkern 19 und an dem zweiten Magnetkern 23 erfolgen, so dass die Zwischenscheiben 34, 35 entfallen können. Alternativ kann der Hubanschlag auch an einer innerhalb des ersten Magnetkerns 19 bzw. des zweiten Magnetkerns 23 angeordneten Hülse ausgebildet sein. Darüber hinaus sind auch Kombinationen aus den bereits genannten Ausführungen möglich.
  • Des Weiteren kann der Hubanschlag für den zweiten Magnetanker 15 so realisiert werden, dass dieser bei Erreichen des Hubanschlags eine Kraft über das erste Ventilelement 36 an den ersten Magnetanker 13 überträgt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016205361 [0002]

Claims (14)

  1. Magnetventilanordnung (1) für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem ersten Magnetaktor (20) und einem zweiten Magnetaktor (24), mit einem dem ersten Magnetaktor (20) zugehörigen längsverschiebbaren ersten Magnetanker (13) und einem dem zweiten Magnetaktor (24) zugehörigen längsverschiebbaren zweiten Magnetanker (15), wobei ein mit dem ersten Magnetanker (13) wirkverbundenes erstes Ventilelement (36) mit einem ersten Dichtflächensitz (28) und ein mit dem zweiten Magnetanker (24) wirkverbundenes zweites Ventilelement (37) mit einem zweiten Dichtflächensitz (32) so zusammenwirkt, dass ein erster Abströmquerschnitt in einen ersten Steuerraum (16) zur Steuerung einer Einspritzung eines ersten Kraftstoffs und ein zweiter Abströmquerschnitt in einen zweiten Steuerraum (18) zur Steuerung einer Einspritzung eines zweiten Kraftstoffs absteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Magnetanker (13) in einer Ausnehmung (26) des zweiten Magnetankers (15) aufgenommen und geführt ist und der erste Dichtflächensitz (28) an dem zweiten Magnetanker (15) ausgebildet ist.
  2. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetventilanordnung (1) einen Ventilkörper (3) umfasst, in welchem der zweite Dichtflächensitz (32) ausgebildet ist.
  3. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (36) ein erstes Kugelventil (5) und eine erste Kugelventilführung (9) umfasst.
  4. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (37) ein zweites Kugelventil (7) und eine zweite Kugelventilführung (11) umfasst.
  5. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisförmige Sitzdurchmesser des zweiten Kugelventils (7) an dem zweiten Dichtflächensitz (32) größer ist als der kreisförmige Sitzdurchmesser des ersten Kugelventils (5) an dem ersten Dichtflächensitz (28).
  6. Magnetventilanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Magnetanker (13) und der zweite Magnetanker (15) koaxial zueinander angeordnet sind und somit eine identische Längsachse (22) aufweisen, wobei das erste Ventilelement (36) und das zweite Ventilelement (37) in Bewegungsrichtung nach dem ersten Magnetanker (13) und dem zweiten Magnetanker (15) angeordnet sind.
  7. Magnetventilanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schließfeder (25) vorhanden ist, wobei die erste Schließfeder (25) den ersten Magnetanker (13) mit einer Kraft in Richtung des ersten Ventilelements (36) beaufschlagt.
  8. Magnetventilanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schließfeder (27) vorhanden ist, wobei die zweite Schließfeder (27) den zweiten Magnetanker (15) in Richtung des zweiten Ventilelements (37) beaufschlagt.
  9. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilkörper (3) eine erste Zulaufleitung (8), eine zweite Zulaufleitung (10), eine erste Rücklaufleitung (12) und eine zweite Rücklaufleitung (14) ausgebildet sind, durch welche eine hydraulische Flüssigkeit von dem ersten Steuerraum (16) bzw. dem zweiten Steuerraum (18) zu dem ersten Dichtflächensitz (28) bzw. dem zweiten Dichtflächensitz (32) leitbar ist.
  10. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Magnetanker (15) eine Querbohrung (29), eine Drossel (33) und eine Längsbohrung (31) ausgebildet sind, wobei dadurch der erste Dichtflächensitz (28) mit der ersten Zulaufleitung (8) verbunden ist.
  11. Magnetventilanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Magnetventilanordnung (1) ein Ringraum (30) ausgebildet ist, wobei die Querbohrung (29) in dem Ringraum (30) ausgebildet und mit der ersten Zulaufleitung (8) verbunden ist.
  12. Magnetventilanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Magnetaktor (20) eine erste Magnetspule (17) und einen ersten Magnetkern (19) umfasst, wobei zwischen dem ersten Magnetkern (19) und dem ersten Magnetanker (13) eine erste Zwischenscheibe (34) angeordnet ist, welche erste Zwischenscheibe (34) als erster Hubanschlag für den ersten Magnetanker (13) ausgebildet ist.
  13. Magnetventilanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Magnetaktor (24) eine zweite Magnetspule (21) und einen zweiten Magnetkern (23) umfasst, wobei zwischen dem zweiten Magnetkern (23) und dem zweiten Magnetanker (15) eine zweite Zwischenscheibe (35) angeordnet ist, welche zweite Zwischenscheibe (35) als zweiter Hubanschlag für den zweiten Magnetanker (15) ausgebildet ist.
  14. Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer Magnetventilanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102017201581.0A 2017-02-01 2017-02-01 Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff Pending DE102017201581A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201581.0A DE102017201581A1 (de) 2017-02-01 2017-02-01 Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff
PCT/EP2018/050835 WO2018141535A1 (de) 2017-02-01 2018-01-15 Magnetventilanordnung für einen kraftstoffinjektor zum einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem kraftstoff
CN201880009601.5A CN110214225B (zh) 2017-02-01 2018-01-15 用于用来喷射液态的和/或气态的燃料的燃料喷射器的电磁阀装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201581.0A DE102017201581A1 (de) 2017-02-01 2017-02-01 Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017201581A1 true DE102017201581A1 (de) 2018-08-02

Family

ID=60997483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017201581.0A Pending DE102017201581A1 (de) 2017-02-01 2017-02-01 Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN110214225B (de)
DE (1) DE102017201581A1 (de)
WO (1) WO2018141535A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018007614A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Injektor und Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff und einer Zusatzflüssigkeit sowie Verwendung des Injektors

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114165372B (zh) * 2021-12-17 2022-10-14 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 谐振式电控喷射器
GB2617859B (en) * 2022-04-22 2024-10-02 Phinia Delphi Luxembourg Sarl Fuel injector
US11873776B1 (en) 2022-08-02 2024-01-16 Caterpillar Inc. Fuel injector drive system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104763568A (zh) 2015-04-09 2015-07-08 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种电磁式喷射阀以及用于操作电磁式喷射阀的方法
DE102014205454A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Robert Bosch Gmbh Gasinjektor mit Doppelventilnadel
DE102016205361A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Robert Bosch Gmbh Aktorbaugruppe für ein Kraftstoffeinspritzventil, Kraftstoffeinspritzventil

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2980090A (en) * 1956-02-24 1961-04-18 Bendix Corp Fuel injection system
US4020803A (en) * 1975-10-30 1977-05-03 The Bendix Corporation Combined fuel injection and intake valve for electronic fuel injection engine systems
DE3601710C2 (de) * 1986-01-22 1998-07-02 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
JPH03225067A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Aisan Ind Co Ltd 静的流量の可変な燃料噴射装置
DE4323683A1 (de) * 1993-07-15 1995-01-19 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe
JPH0783146A (ja) * 1993-09-13 1995-03-28 Aisin Seiki Co Ltd 燃料噴射装置
CN1187865A (zh) * 1995-04-28 1998-07-15 费希特股份有限公司 内燃机的燃油喷射装置
DE102009003219A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Robert Bosch Gmbh Aktiv schließendes Magnetventil für Magnetinjektoren

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014205454A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Robert Bosch Gmbh Gasinjektor mit Doppelventilnadel
CN104763568A (zh) 2015-04-09 2015-07-08 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种电磁式喷射阀以及用于操作电磁式喷射阀的方法
DE102016205361A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Robert Bosch Gmbh Aktorbaugruppe für ein Kraftstoffeinspritzventil, Kraftstoffeinspritzventil

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018007614A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Injektor und Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff und einer Zusatzflüssigkeit sowie Verwendung des Injektors
US11300089B2 (en) 2018-09-25 2022-04-12 Otto-Von-Guericke-Universitaet Magdeburg Injector and method for injecting fuel and an additional fluid
DE102018007614B4 (de) 2018-09-25 2023-04-27 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Injektor und Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff und einer Zusatzflüssigkeit sowie Verwendung des Injektors

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018141535A1 (de) 2018-08-09
CN110214225B (zh) 2022-02-08
CN110214225A (zh) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011013702B4 (de) Elektromagnetischer Aktor
EP3478957B1 (de) Ventil zum eindüsen von gasförmigem kraftstoff
WO2019016398A1 (de) Injektor zum einspritzen von kraftstoff
DE102007035698A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil mit verbesserter Dichtheit am Dichtsitz eines druckausgeglichenen Steuerventils
DE102017201581A1 (de) Magnetventilanordnung für einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von flüssigem und/oder gasförmigem Kraftstoff
DE102010028835A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102017214506A1 (de) Proportionalventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums
DE102016221547A1 (de) Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs
EP2462335B1 (de) Vorrichtung zur kraftstoffhochdruckeinspritzung
DE102016220326A1 (de) Ventil zum Zumessen eines gasförmigen oder flüssigen Kraftstoffs
DE102012211283A1 (de) Leckage- und schlupfreduziertes Ventil
DE10131953A1 (de) Steuermodul für einen Injektor eines Speichereinspritzsystems
DE102008040680A1 (de) Kraftstoff-Injektor
DE102007044361A1 (de) Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor
DE102014217441A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil
DE102010041109A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102014217375A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Expansionsventil
DE102008042158A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102008001895A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2018082866A1 (de) Brennstoffeinspritzventil zum einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen brennstoffs
DE102016205361A1 (de) Aktorbaugruppe für ein Kraftstoffeinspritzventil, Kraftstoffeinspritzventil
DE102016209249A1 (de) Gasventil zum Dosieren von gasförmigen Kraftstoffen
DE102008042531A1 (de) Ventilanordnung zur Kraftstoffhochdruckeinspritzung
DE102007009167A1 (de) Mehrwegeventil
DE102007040115A1 (de) Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed