DE10358266B4 - Fuel injection system for internal combustion engines - Google Patents

Fuel injection system for internal combustion engines Download PDF

Info

Publication number
DE10358266B4
DE10358266B4 DE2003158266 DE10358266A DE10358266B4 DE 10358266 B4 DE10358266 B4 DE 10358266B4 DE 2003158266 DE2003158266 DE 2003158266 DE 10358266 A DE10358266 A DE 10358266A DE 10358266 B4 DE10358266 B4 DE 10358266B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel injection
pressure side
internal combustion
injection system
nozzle needle
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2003158266
Other languages
German (de)
Other versions
DE10358266A1 (en
Inventor
Rainer Werner Dr. Jorach
Horst Ressel
Wolfgang Dr. Scheibe
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.)
LOrange GmbH
Original Assignee
LOrange 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 LOrange GmbH filed Critical LOrange GmbH
Priority to DE2003158266 priority Critical patent/DE10358266B4/en
Publication of DE10358266A1 publication Critical patent/DE10358266A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10358266B4 publication Critical patent/DE10358266B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
    • F02D41/3872Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves characterised by leakage flow in injectors
    • 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
    • F02M53/00Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • 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
    • F02M53/00Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • 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
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • 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
    • F02M2547/00Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/006Springs assisting hydraulic closing force
    • 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
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • 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
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators

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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Kraftstoff-Einspritzsystem für mit Dieselkraftstoff betriebene Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Schweröl betriebene Brennkraftmaschinen, mit einem Kraftstoff-Einspritzinjektor, der eine Steuereinheit mit einem Steuerventil und mit Anschlüssen an eine einen Hochdruckspeicher als Druckquelle umfassende Hochdruckseite, eine Niederdruckseite sowie eine Düse umfasst, deren Düsennadel auf ihre Öffnungslage mit Hochdruck beaufschlagt, auf ihre Schließlage federbelastet und in ihrer Schließlage über eine Haltekraft gehalten ist, wobei das elektrisch angesteuerte Steuerventil in einer Durchlaufverbindung von Hochdruckseite und Niederdruckseite liegt, die Durchlaufverbindung hochdruckseitig einen Anschluss zu einem rückseitig zur Düsennadel liegenden Steuerraum aufweist und wobei bei abgeschalteter Brennkraftmaschine über das Steuerventil in seiner Öffnungsstellung bei in Schließlage gehaltener Düsennadel die Durchlaufverbindung zwischen der Niederdruckseite und der Hochdruckseite freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoff-Einspritzsystem einen über den Hochdruckspeicher mit Kraftstoff-Einspritzinjektor (1) laufenden Heizkreislauf aufweist und dass die bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und in Schließlage gehaltener Düsennadel (6) freigegebene Durchlaufverbindung als Langzeitverbindung geschaltet wird und Teil des Heizkreislaufs des Kraftstoff-Einspritzsystems...A fuel injection system for with Diesel fuel-powered internal combustion engines, in particular with heavy oil operated internal combustion engines, with a fuel injection injector, the one control unit with a control valve and with connections a high-pressure accumulator comprising a high-pressure accumulator as a pressure source, a low pressure side and a nozzle includes, the nozzle needle on their opening position subjected to high pressure, spring loaded in its closed position and in their closed position over a Holding force is held, wherein the electrically controlled control valve in a continuous connection of high pressure side and low pressure side is located, the passage connection on the high pressure side to a port too one on the back to the nozzle needle having lying control room and wherein when the internal combustion engine via the Control valve in its open position in closed position held nozzle needle the passage connection between the low pressure side and the high pressure side is released, characterized in that the fuel injection system one over running the high-pressure accumulator with fuel injection injector (1) Has heating circuit and that when the engine is switched off and in closed position held nozzle needle (6) enabled continuous connection switched as a long-term connection becomes part of the heating circuit of the fuel injection system ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a fuel injection system for internal combustion engines according to the generic term of claim 1.

Die Beanspruchungen von Kraftstoff-Einspritzsystemen sind aufgrund der im Arbeitsbetrieb moderner Brennkraftmaschinen gestiegenen Anforderungen an die Aufbereitung des Kraftstoffes und der in Verbindung damit geforderten, sehr hohen Arbeitsdrücke bis in den Bereich von über 2.000 bar stetig größer geworden, zumal bei Einsätzen in Groß-Brennkraftmaschinen, zum Beispiel für Schiffsantriebe, auch Kraftstoffe niedriger Qualität, wie Schweröle, zum Einsatz kommen. Hierdurch ergeben sich Zusatzanforderungen, sei es unter dem Gesichtspunkt der Entlastung besonders beanspruchter Teile, wie beispielsweise der Düsenteile, oder der Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Brennkraftmaschinen, so beispielsweise und insbesondere unter Kaltstartbedingungen.The Demands of fuel injection systems are due to the Increased requirements in the operating mode of modern internal combustion engines to the processing of the fuel and in connection with it required, very high working pressures up to the range of more than 2,000 steadily increased in size, especially at missions in large combustion engines, for example, for marine propulsion, also low quality fuels, such as heavy oils, for Use come. This results in additional requirements, be it is particularly stressed from the point of view of discharge Parts, such as the nozzle parts, or the improvement of working conditions for internal combustion engines, for example and especially under cold start conditions.

Bei einem aus der DE 44 45 586 A1 bekannten, im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigten Kraftstoff-Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen werden zum Druckabbau im Hochdruckspeicher nach Abstellen der Brennkraftmaschine die in der Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren vorgesehenen Steuerventile gegebenenfalls mehrfach, also taktend, kurzzeitig zur Schaltung einer Kurzschlussverbindung vom an den Hochdruckspeicher angeschlossenen Steuerraum zur Niederdruckseite angesteuert. Dies, um den Druck im Hochdruckspeicher auf einen bei abgeschalteter Brenn kraftmaschine gewünschten Wert abzusenken, der oberhalb eines Schwellwertes liegt, bei dem die Düsennadel der Düse des Kraftstoffinjektors öffnen würde. So soll mit geringem Aufwand, insbesondere ohne Zusatzeinrichtungen, eine Druckabsenkung im System erreicht werden, bei der Reparatur und Wartungsarbeiten ohne Gefahr vorgenommen werden können.At one of the DE 44 45 586 A1 known, considered in the preamble of claim 1 fuel injection system for internal combustion engines are for reducing pressure in the high-pressure accumulator after switching off the engine control valves provided in the control of the fuel injectors optionally multiple, ie clocking, briefly activated to switch a short circuit from the control room connected to the high-pressure accumulator to the low pressure side , This in order to lower the pressure in the high-pressure accumulator to a value desired when the combustion engine is switched off, which is above a threshold value at which the nozzle needle of the nozzle of the fuel injector would open. Thus, with little effort, in particular without additional devices, a pressure reduction in the system can be achieved, can be made without risk at the repair and maintenance.

Zur Erwärmung des Kraftstoffs bei abgeschalteter Brennkraftmaschine ist es bei Einspritzsystemen für insbesondere mit Schweröl betriebenen Brennkraftmaschinen aus der DE 196 45 243 A1 bekannt, im Zulauf auf deren Hochdruckspeicher parallel zur Hochdruckpumpe einen Heizkreislauf anzuschließen, der nachgeordnet zu einer Vorförderpumpe eine Heizeinrichtung aufweist. Die Hochdruckpumpe, und parallel hierzu ausgehend von der Vorförderpumpe die Heizeinrichtung, sind an das eine Ende des lang gestreckten, als Common Rail ausgebildeten Hochdruckspeichers angeschlossen und am anderen Ende des Hochdruckspeichers ist ein Überströmventil vorgesehen, über das in geöffnetem Zustand der Hochdruckspeicher gegen den Kraftstoffvorratsbehälter kurzgeschlossen ist. Das Überströmventil, das rücklaufseitig zum Einspritzinjektor angeschlossen und druckbeaufschlagt geschlossen gehalten ist, ist bei abgeschalteter Brennkraftmaschine dementsprechend geöffnet und gibt den den Hochdruckspeicher durchlaufenden Heizkreislauf frei. Nicht eingebunden ist in den Heizkreislauf der Einspritzinjektor, so dass dieser bei abgeschalteter Brennkraftmaschine allenfalls über die seitens der Brennkraftmaschine unmittelbar abgegebene Wärme auf Temperatur gehalten wird.For heating the fuel when the internal combustion engine is switched off, it is in injection systems for particular operated with heavy fuel internal combustion engines from the DE 196 45 243 A1 known to connect in the inlet on the high-pressure accumulator parallel to the high-pressure pump, a heating circuit, which has a heating device downstream of a prefeed pump. The high-pressure pump, and parallel to this starting from the feed pump, the heater are connected to the one end of the elongated, formed as a common rail high-pressure accumulator and at the other end of the high-pressure accumulator, a spill valve is provided via the short-circuited in the open state of the high-pressure accumulator against the fuel tank is. The overflow valve, which is connected to the injection injector on the return side and kept pressurized closed, is accordingly opened when the internal combustion engine is switched off and releases the heating circuit passing through the high-pressure accumulator. Not integrated into the heating circuit of the injection injector, so that it is kept at the internal combustion engine at most on the part of the internal combustion engine directly emitted heat to temperature.

Zur Temperierung des den Kraftstoffinjektoren bei einem Common Rail-System zugeführten Kraftstoffes ist es des Weiteren aus der DE 199 45 436 C1 bekannt, in die Wandung des Hochdruckspeichers integrierte Temperierleitungen vorzusehen, die teils an den Kühlkreislauf und teils an den von den Kraftstoffinjektoren ausgehenden Rücklauf angeschlossen sind, so dass, je nach Bedarf, der im Hochdruckspeicher jeweils vorhandene Kraftstoff gekühlt oder erwärmt werden kann.For temperature control of the fuel injectors in a common rail system supplied fuel, it is further from the DE 199 45 436 C1 known to provide integrated in the wall of the high-pressure accumulator Temperierleitungen, which are partly connected to the cooling circuit and partly to the outgoing of the fuel injectors return, so that, as needed, in the high-pressure accumulator each existing fuel can be cooled or heated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem eingangs genannten Kraftstoff-Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen ohne wesentlichen baulichen Zusatzaufwand eine Beheizung des Kraftstoffes, insbesondere auch für den Kaltstartbetrieb, zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object, in an aforementioned Fuel injection system for Internal combustion engines without substantial structural additional expense Heating the fuel, especially for the cold start operation, too enable.

Erreicht wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1.Reached this is achieved with the features of claim 1.

Hierbei wird das Steuerventil der Steuereinheit bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und in der Schließstellung befindlicher und gehaltener Düsennadel zur Schaltung einer Durchflussverbindung zwischen der Hochdruck- und der Niederdruckseite genutzt, die als zeitlich begrenzte Langzeitverbindung ein Heizkreislauf bildet und zu Heiz- und/oder Spülzwecken nutzbar ist.in this connection the control valve of the control unit is switched off with the internal combustion engine and in the closed position located and held nozzle needle for switching a flow connection between the high-pressure and the low-pressure side, which serves as a temporary, long-term connection forms a heating circuit and for heating and / or rinsing purposes is usable.

So beispielsweise bei mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge zur Vorwärmung des Kraftstoff-Einspritzsystems im Rahmen der Beheizung der Brennkraftmaschine in Vorbereitung des Kaltstartbetriebes bei Einsatz von Standheizungen, oder gegebenenfalls auch lediglich in Verbindung mit einer Kraftstoffaufheizung.So for example, in diesel fuel-powered internal combustion engines for motor vehicles preheating the fuel injection system in the context of heating the internal combustion engine in preparation of the cold start operation when using auxiliary heaters, or possibly only in conjunction with fuel heating.

Eine solche Kraftstoffaufheizung spielt insbesondere für den Betrieb von Groß-Brennkraftmaschinen mit Schweröl eine Rolle, bei denen das Schweröl zum Erreichen einer ausreichenden Fließfähigkeit auf Temperaturen von in der Größenordnung bis zu 200° aufgeheizt wird und bei denen diese Aufheizung gegebenenfalls auch bei abgeschalteter Brennkraftmaschine beibehalten werden muss und auch der Beheizung der Kraftstoffinjektoren und der zu diesen führenden Leitungen dient.A Such fuel heating plays in particular for the operation of large combustion engines with heavy oil a role in which the heavy oil to achieve sufficient flowability to temperatures of in the order of magnitude heated up to 200 ° is and where this heating optionally also when the internal combustion engine must be maintained and also the heating of the fuel injectors and the one leading to them Lines serves.

Ein dies ermöglichender Heizkreislauf ist bei einem erfindungsgemäß aufgebauten Einspritzsystem ohne Zusatzeinrichtungen zu realisieren, da die Kraftstoffinjektoren ohnehin einen Anschluss an die Niederdruckseite aufweisen und eine entsprechende Bemessung des über das Steuerventil etwa durch Drosselung einzustellenden Durchflussquerschnittes es ermöglicht, bei geschalteter Durchflussverbindung die für die Schließstellung der Düsen zur Erhöhung der Haltekraft vorgegebene Druckbeaufschlagung aufrechtzuerhalten. Der zur jeweiligen Drosselung entsprechende Stellweg des Steuerventils lässt sich über einen Piezosteller einstellen.An enabling heating circuit is included an injection system constructed according to the invention without additional equipment, since the fuel injectors already have a connection to the low pressure side and a corresponding dimensioning of about the control valve to be set by throttling flow cross-section allows, with switched flow connection the predetermined for the closed position of the nozzle to increase the holding force pressurization maintain. The corresponding to the respective throttling travel of the control valve can be adjusted via a piezo actuator.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:Further Details and features of the invention will become apparent from the dependent claims. Further the invention will be explained below with reference to an embodiment. It demonstrate:

1 eine schematisierte Schnittdarstellung eines Kraftstoff-Einspritzinjektors für eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinheit, über die die druckabhängige Ansteuerung der Düsennadel einer Einspritzdüse erfolgt und die ein Steuerventil umfasst, das in der Darstellung in seiner Schließlage gezeigt ist, 1 1 is a schematic sectional view of a fuel injection injector for an internal combustion engine with a control unit, via which the pressure-dependent control of the nozzle needle of an injection nozzle takes place and which comprises a control valve, which is shown in its closed position,

2 das Steuerventil gemäß 1 in einer entsprechenden Schnittdarstellung, aber bei geöffnetem Steuerventil, und 2 the control valve according to 1 in a corresponding sectional view, but with the control valve open, and

3 eine Diagrammdarstellung, in der der Hubweg des Stellgliedes des Steuerventiles, das als Magnetsteller dargestellt ist, in Relation zum Druck in einem rückseitig der Düsennadel vorgesehenen Steuerraum über der Zeit aufgetragen ist. 3 a diagram in which the stroke of the actuator of the control valve, which is shown as a magnetic actuator, in relation to the pressure in a back of the nozzle needle provided control chamber is plotted over time.

Der in den 1 und 2 schematisiert im Schnitt dargestellte Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 umfasst eine Einspritzdüse 2 mit einem Düsenkörper 3, der einen Ventilsitz 4 benachbart zum einspritzseitigen Ende 5 aufweist und in dem eine Düsennadel 6 hubbeweglich geführt ist. Die Düsennadel 6 ist in Richtung auf ihren Ventilsitz 4, also in Schließrichtung, über eine Feder 7 belastet, die gegen das Düsengehäuse 8 abgestützt ist, in dem eine Kolbenstange 9 koaxial zur Düsennadel 6 geführt ist. Die Kolbenstange 9 stützt sich parallel zur Feder 7 rückseitig gegen die Düsennadel 6 ab und grenzt gegenüberliegend zur Düsennadel 6 einen im Düsengehäuse 8 liegenden Steuerraum 10 ab.The in the 1 and 2 schematized fuel injection injector shown in section 1 includes an injection nozzle 2 with a nozzle body 3 who has a valve seat 4 adjacent to the injection end 5 and in which a nozzle needle 6 Hubbeweglich is guided. The nozzle needle 6 is towards her valve seat 4 , ie in the closing direction, via a spring 7 loaded against the nozzle housing 8th is supported, in which a piston rod 9 coaxial with the nozzle needle 6 is guided. The piston rod 9 supports itself parallel to the spring 7 on the back against the nozzle needle 6 off and adjacent to the nozzle needle 6 one in the nozzle housing 8th lying control room 10 from.

Dem Düsengehäuse 8 ist ein hochdruckseitiger Anschluss 11 zugeordnet, der mit einer nicht gezeigten Hochdruckquelle, beispielsweise einem Hochdruckspeicher, in Verbindung steht und von dem aus über einen Kanal 12 der Einspritzdüse 2 der unter Hochdruck stehende, einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird, wobei der Kanal 12 im Düsenkörper 3 auf einen Druckraum 13 ausmündet, in dessen Bereich die Düsennadel 6 eine Druckschulter 14 aufweist. Die Druckschulter 14 liegt in der Verbindung zwischen dem schlankeren, auf den Ventilsitz 14 auslaufenden Teil der Düsennadel 6, längs dessen der Zulauf des Kraftstoffes vom Druckraum 13 zum Ventilsitz 4 erfolgt. In Gegenrichtung schließt an die Druckschulter 14 ein im Durchmesser vergrößerter Teil 16 der Düsennadeln 6 an, gegen den sich die Feder 7 und die Kolbenstange 9 abstützen, wobei die Feder 7 in einem Raum 17 des Düsengehäuses 8 liegt, der über einen Kanal 18 mit einem niederdruckseitigen Anschluss 19 in Verbindung steht, so dass auf den Raum 17 aufgrund von Leckagen übertretender Kraftstoff zur Niederdruckseite abgeführt werden kann.The nozzle housing 8th is a high-pressure side connection 11 assigned, which communicates with a high-pressure source, not shown, for example, a high-pressure accumulator, in communication and from which via a channel 12 the injector 2 the high-pressure fuel to be injected is supplied, the channel 12 in the nozzle body 3 on a pressure room 13 opens out, in whose area the nozzle needle 6 a pressure shoulder 14 having. The pressure shoulder 14 lies in the connection between the slimmer, on the valve seat 14 expiring part of the nozzle needle 6 along which the fuel feed from the pressure chamber 13 to the valve seat 4 he follows. In the opposite direction closes to the pressure shoulder 14 an enlarged diameter part 16 the nozzle needles 6 on, against which the spring 7 and the piston rod 9 support, with the spring 7 in a room 17 of the nozzle housing 8th that lies over a canal 18 with a low-pressure side connection 19 communicates, so that on the room 17 due to leakage overflowing fuel can be discharged to the low pressure side.

Gegenüberliegend zur Einspritzdüse 2 ist dem Einspritzinjektor 1 eine Steuereinheit 20 zugeordnet, die ein Steuerventil 21 umfasst, das als steuerndes Sperrglied einen Anker 22 aufweist, dem ein Stellmagnet 23 als magnetisches Stellglied zugeordnet ist. Der Stellmagnet 23 ist über seinen Grundkörper 24 gegen das Düsengehäuse 8 lagefest abgestützt. Die dem Stellmagneten 23 zugeordneten elektrischen Anschlussverbindungen sind mit 25 bezeichnet.Opposite to the injector 2 is the injection injector 1 a control unit 20 assigned to a control valve 21 comprises, as the controlling locking member an anchor 22 has, which is a solenoid 23 is assigned as a magnetic actuator. The solenoid 23 is over his main body 24 against the nozzle housing 8th firmly supported. The actuating magnet 23 associated electrical connection connections are with 25 designated.

Der Anker 22 ist im Ausführungsbeispiel koaxial zur Düsennadel 6 über den Stellmagneten 23 hubbeweglich und in 1 in seiner der Nichtbestromung des Magneten 23 entsprechenden Lage dargestellt, in der er ein Sperrglied bildet, über das eine vom Steuerraum 10 zum Ankerraum 27 führende, durch einen Kanal 28 gebildete Verbindung abgesperrt ist. Auf den Kanal 28 mündet von der Hochdruckseite ein Drosselkanal 29, der vom Kanal 12 ausgeht, und im Übergang des Kanales 28 zwischen Steuerraum 10 und Ankerraum 27 ist ausmündend auf den Ankerraum 27 eine Drosselstelle 30 vorgesehen. An den Ankerraum 27 schließt ferner gegenüberliegend zum Federraum 17 der die Verbindung zum rücklaufseitigen Anschluss 19 herstellende Kanal 18 an, so dass bei Bestromung des Stellmagneten 23 und von der Mündung des Kanales 28 abgehobenem Anker 22, wie in 2 dargestellt, eine Kurzschlussverbindung zwischen hochdruckseitigem Anschluss 11 und niederdruckseitigem Anschluss 19 hergestellt ist.The anchor 22 is coaxial with the nozzle needle in the embodiment 6 over the solenoid 23 liftable and in 1 in his not energizing the magnet 23 represented corresponding position in which it forms a locking member, via the one from the control room 10 to the anchor room 27 leading, through a channel 28 formed connection is shut off. On the canal 28 opens from the high pressure side of a throttle channel 29 that of the channel 12 goes out, and in the passage of the channel 28 between control room 10 and anchor room 27 is opening onto the anchor space 27 a throttle point 30 intended. To the anchor room 27 also closes opposite to the spring chamber 17 the connection to the return side connection 19 producing channel 18 on, so that when energizing the solenoid 23 and from the mouth of the canal 28 lifted anchor 22 , as in 2 shown, a short-circuit connection between high-pressure side connection 11 and low-pressure side connection 19 is made.

Diese Verbindung wird unter Beibehaltung der Schließstellung für die Düsennadel, also bei geschlossener Düse und abgeschalteter Brennkraftmaschine genutzt, um eine Langzeit-Durchlaufverbindung zwischen Hochdruckseite und Niederdruckseite zu Heiz- oder Spülzwecken herzustellen, wobei die Düsennadel 6 über eine Haltekraft in ihrer Schließstellung gehalten ist, die sich aus dem Druck im Steuerraum 10 und der Kraft der Feder 7 ergibt und zumindest der Kraft der Feder 7 entspricht.This compound is used while maintaining the closed position for the nozzle needle, ie with the nozzle closed and the internal combustion engine switched off to produce a long-term continuous connection between high pressure side and low pressure side for heating or rinsing purposes, the nozzle needle 6 held by a holding force in its closed position, resulting from the pressure in the control room 10 and the power of the spring 7 results and at least the force of the spring 7 equivalent.

Bezogen auf die anhand der 1 und 2 geschilderten Gegebenheiten und die in diesen prinzipiell aufgezeigte konstruktive Gestaltung ist in dem Diagramm gemäß 3 der Hubweg s des Ankers 22, ausgehend von dessen abgefallener Lage bei Nichtbestromung des Stellmagneten 23, sowie in Gegenrichtung der Druck im Steuerraum 10 aufgetragen, der sich ausgehend vom hochdruckseitigen Zulaufdruck p bei Sperrlage des Ankers 22 mit zunehmender Öffnung der Querverbindung zum Rücklauf 19 über der Zeit t ergibt.Related to the basis of the 1 and 2 described conditions and the principle indicated in this structural design is in the diagram according to 3 the stroke s of the anchor 22 , Starting from its dropped position in Nichtbestromung of the solenoid 23 , as well as in the opposite direction the pressure in the control room 10 applied, starting from the high-pressure side feed pressure p in the locked position of the armature 22 with increasing opening of the cross connection to the return 19 over time t yields.

Der Kurvenzug 31 veranschaulicht den Hubverlauf des Ankers 22 bei Bestromung des Stellmagneten 23, der Kurvenzug 32 den korrespondierenden Druckabfall im Steuerraum 10, wobei der Kurvenzug 32 auslaufend den maximal möglichen Druckabfall aufzeigt, der sich bei geöffneter Durchflussverbindung aufgrund der Drosselung im hochdruckseitigen Zulauf auf den Steuerraum 10 und im gedrosselten Ablauf vom Steuerraum 10 auf den Ankerraum 27 bzw. zur Niederdruckseite ergibt.The curve 31 illustrates the stroke course of the anchor 22 with energization of the solenoid 23 , the curve train 32 the corresponding pressure drop in the control room 10 , where the curve 32 expiring indicates the maximum possible pressure drop, which in open flow connection due to the throttling in the high pressure side inlet to the control room 10 and in the throttled drain from the control room 10 on the anchor room 27 or to the low pressure side results.

Strichpunktiert ist abgetragen einerseits bei 33 der Hub, bei dem die Einspritzdüse 2 durch Abheben der Düsennadel 6 vom Sitz 4 öffnet, und bei 34 der hierzu korrespondierende, gegenüber dem Zulaufdruck abgesenkte Druck im Steuerraum 10.Dash-dotted is worn away on the one hand 33 the hub, where the injector 2 by lifting the nozzle needle 6 from the seat 4 opens, and at 34 the corresponding thereto, compared to the inlet pressure lowered pressure in the control room 10 ,

Das Diagramm gemäß 3 veranschaulicht somit, dass, ausgehend von einer anderweitig, zum Beispiel über die Feder 7 vorgegebenen Haltekraft der Druck im Steuerraum abgesenkt werden kann, ohne dass die Düse 2 öffnet und dass zu dieser Druckabsenkung ein gewisser Öffnungshub des Ankers 22 korreliert. Somit kann eine Kurzschlussverbindung zwischen hochdruckseitigem Anschluss 11 und niederdruckseitigem Anschluss 19 durch Anheben des Ankers 22 geschaffen werden, ohne dass die Düse 2 öffnet, und es ergibt sich über diese Kurzschlussverbindung eine Durchlaufverbindung, bei der bei abgeschalteter Brennkraftmaschine aufgrund des Druckabfalls im Hubraum der Brennkraftmaschine ein größerer Hubweg s genutzt werden kann als der in 3 abge tragene Hub 33, bei dem die Einspritzdüse 2 durch Abheben der Düsennadel 6 vom Sitz 4 bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine öffnet.The diagram according to 3 thus illustrates that, starting from one another, for example via the spring 7 given holding force of the pressure in the control room can be lowered without the nozzle 2 opens and that to this pressure reduction, a certain opening stroke of the armature 22 correlated. Thus, a short-circuit connection between high-pressure side connection 11 and low-pressure side connection 19 by lifting the anchor 22 be created without the nozzle 2 opens, and it follows through this short-circuit connection, a continuous connection in which, when the engine is switched off due to the pressure drop in the displacement of the internal combustion engine, a larger stroke s can be used as in 3 worn hub 33 in which the injection nozzle 2 by lifting the nozzle needle 6 from the seat 4 opens when running internal combustion engine.

3 veranschaulicht auch, dass in Verbindung mit der Nutzung von Stellgliedern, die beispielsweise bestromungsabhängig die Einstellung eines jeweiligen Hubweges ermöglichen, wie etwa Piezosteller, eine weitergehende Ausnutzung der möglichen Hub- bzw. Druckbereiche erreicht werden kann. 3 also illustrates that, in connection with the use of actuators, which enable the setting of a respective stroke, for example current-dependent, such as piezocells, a further exploitation of the possible stroke or pressure ranges can be achieved.

Claims (3)

Kraftstoff-Einspritzsystem für mit Dieselkraftstoff betriebene Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Schweröl betriebene Brennkraftmaschinen, mit einem Kraftstoff-Einspritzinjektor, der eine Steuereinheit mit einem Steuerventil und mit Anschlüssen an eine einen Hochdruckspeicher als Druckquelle umfassende Hochdruckseite, eine Niederdruckseite sowie eine Düse umfasst, deren Düsennadel auf ihre Öffnungslage mit Hochdruck beaufschlagt, auf ihre Schließlage federbelastet und in ihrer Schließlage über eine Haltekraft gehalten ist, wobei das elektrisch angesteuerte Steuerventil in einer Durchlaufverbindung von Hochdruckseite und Niederdruckseite liegt, die Durchlaufverbindung hochdruckseitig einen Anschluss zu einem rückseitig zur Düsennadel liegenden Steuerraum aufweist und wobei bei abgeschalteter Brennkraftmaschine über das Steuerventil in seiner Öffnungsstellung bei in Schließlage gehaltener Düsennadel die Durchlaufverbindung zwischen der Niederdruckseite und der Hochdruckseite freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoff-Einspritzsystem einen über den Hochdruckspeicher mit Kraftstoff-Einspritzinjektor (1) laufenden Heizkreislauf aufweist und dass die bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und in Schließlage gehaltener Düsennadel (6) freigegebene Durchlaufverbindung als Langzeitverbindung geschaltet wird und Teil des Heizkreislaufs des Kraftstoff-Einspritzsystems ist.Fuel injection system for diesel fuel-powered internal combustion engines, in particular fuel oil-fueled internal combustion engines, comprising a fuel injection injector comprising a control unit with a control valve and with connections to a high-pressure accumulator as a pressure source comprehensive high pressure side, a low pressure side and a nozzle whose nozzle needle on their Opening position subjected to high pressure, spring-loaded to its closed position and held in its closed position by a holding force, wherein the electrically controlled control valve is in a continuous connection of the high pressure side and low pressure side, the flow connection high pressure side has a connection to a back to the nozzle needle control chamber and wherein when switched off Internal combustion engine via the control valve in its open position held in the closed position nozzle needle, the passage connection between the low pressure side and the high pressure page is released, characterized in that the fuel injection system via the high-pressure accumulator with fuel injection injector ( 1 ) has current heating circuit and that held at shutdown of the internal combustion engine and in the closed position the nozzle needle ( 6 ) is enabled as a long-term connection and is part of the heating circuit of the fuel injection system. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (21) in seinem Hubweg einstellbar ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the control valve ( 21 ) is adjustable in its stroke. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellglied des Steuerventils (21) ein Piezosteller vorgesehen ist.Fuel injection system according to claim 1 or 2, characterized in that as an actuator of the control valve ( 21 ) a piezo actuator is provided.
DE2003158266 2003-12-11 2003-12-11 Fuel injection system for internal combustion engines Expired - Fee Related DE10358266B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003158266 DE10358266B4 (en) 2003-12-11 2003-12-11 Fuel injection system for internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003158266 DE10358266B4 (en) 2003-12-11 2003-12-11 Fuel injection system for internal combustion engines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10358266A1 DE10358266A1 (en) 2005-08-04
DE10358266B4 true DE10358266B4 (en) 2008-06-05

Family

ID=34716160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003158266 Expired - Fee Related DE10358266B4 (en) 2003-12-11 2003-12-11 Fuel injection system for internal combustion engines

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10358266B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332836A (en) * 2015-11-25 2016-02-17 常州机电职业技术学院 Self-cleaning method for oil atomizer

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509405A1 (en) * 2010-01-19 2011-08-15 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR TEMPERATING AN INJECTOR OF INJECTION FOR THE INJECTION OF FUEL IN THE COMBUSTION ENGINE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102013002758B4 (en) * 2013-02-19 2020-03-19 Woodward L'orange Gmbh Flushing procedure for use with a fuel injector
US11248575B1 (en) * 2020-09-18 2022-02-15 Caterpillar Inc. Fuel injector with internal leak passage to injector drain
US11174827B1 (en) * 2020-09-18 2021-11-16 Caterpillar Inc. Fuel injector with internal radial seal with thin wall counterbore

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4446269A1 (en) * 1994-12-23 1996-06-27 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg IC engine injection valve with guided needle
DE4445586A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 Bosch Gmbh Robert Method for reducing fuel pressure in a fuel injector
DE19645243A1 (en) * 1996-11-02 1998-05-14 Orange Gmbh Common-rail fuel injection device for diesel engine
DE19714488C1 (en) * 1997-04-08 1998-09-03 Siemens Ag Fuel injection system for IC engine, particularly diesel engine
DE19859175A1 (en) * 1998-12-21 2000-06-29 Siemens Ag Fuel supply system venting method for diesel engine common rail systems
EP1018600A2 (en) * 1999-01-05 2000-07-12 Lucas Industries Limited Control method
DE19945436C1 (en) * 1999-09-22 2001-01-18 Siemens Ag Fuel injection system with common rail
DE10136049A1 (en) * 2001-07-25 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Fuel heater for internal combustion engine fuel injection system, supplies current pulses tailored to avoid fuel injector actuation while causing resistance heating of solenoids

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445586A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 Bosch Gmbh Robert Method for reducing fuel pressure in a fuel injector
DE4446269A1 (en) * 1994-12-23 1996-06-27 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg IC engine injection valve with guided needle
DE19645243A1 (en) * 1996-11-02 1998-05-14 Orange Gmbh Common-rail fuel injection device for diesel engine
DE19714488C1 (en) * 1997-04-08 1998-09-03 Siemens Ag Fuel injection system for IC engine, particularly diesel engine
DE19859175A1 (en) * 1998-12-21 2000-06-29 Siemens Ag Fuel supply system venting method for diesel engine common rail systems
EP1018600A2 (en) * 1999-01-05 2000-07-12 Lucas Industries Limited Control method
DE19945436C1 (en) * 1999-09-22 2001-01-18 Siemens Ag Fuel injection system with common rail
DE10136049A1 (en) * 2001-07-25 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Fuel heater for internal combustion engine fuel injection system, supplies current pulses tailored to avoid fuel injector actuation while causing resistance heating of solenoids

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332836A (en) * 2015-11-25 2016-02-17 常州机电职业技术学院 Self-cleaning method for oil atomizer

Also Published As

Publication number Publication date
DE10358266A1 (en) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10024268B4 (en) Device for gasoline direct injection in a reciprocating internal combustion engine
DE102005028931B4 (en) Fuel supply system for an internal combustion engine
WO2002084106A1 (en) Valve for controlling liquids
EP2215349A1 (en) Ball-valve operated fuel injector
AT501914A4 (en) DEVICE FOR INJECTING FUEL IN THE COMBUSTION ENGINE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO2008061844A1 (en) Fuel injector
DE102009047559A1 (en) fuel injector
AT511252B1 (en) FLUSH VALVE FOR COMMON-RAIL HEAVY-OIL INJECTION SYSTEMS
DE10358266B4 (en) Fuel injection system for internal combustion engines
WO2005015000A1 (en) Control valve with pressure compensation for a fuel injector comprising a pressure intensifier
EP1939441A2 (en) Fuel injector
WO2009141182A1 (en) Fuel injector
DE102008000702A1 (en) injector
DE102012220027A1 (en) Switching valve for common-rail fuel injector for injecting diesel into combustion chamber of internal combustion engine, has control space filled with fuel via hole, and closing element closing hole in position for pressure relief of space
DE102008042227A1 (en) Fuel injector, particularly common rail injector for injecting fuel into combustion chamber of internal-combustion engine, comprises injection valve element, which is adjustable between closing position and opening position
DE102010042251A1 (en) Fuel injector for use as common-rail injector in internal combustion engine, has injector housing, which encloses high pressure chamber that stays in connection with high pressure source
DE102012220610B4 (en) injector
DE102009027459A1 (en) Fuel injector and fuel injection system
DE10160191A1 (en) Fuel injector with remotely operated actuator, optimized system pressure supply has coupling chamber connected to high pressure side via shunt line, system pressure maintaining unit
WO2009141175A1 (en) Fuel injection valve
EP1961949B1 (en) Injector with additional servo-valve
EP1260702A2 (en) A fuel injection system for an internal combustion engine
DE102012021154B4 (en) Double needle injector
EP2204570B1 (en) Fuel injector
DE102010039116A1 (en) Fuel injector, particularly for combustion engine in motor vehicle, has injector housing, which has through-opening for supplying fuel into combustion chamber of combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee