EP0966602B1 - Einspritzventil - Google Patents

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EP0966602B1
EP0966602B1 EP98928146A EP98928146A EP0966602B1 EP 0966602 B1 EP0966602 B1 EP 0966602B1 EP 98928146 A EP98928146 A EP 98928146A EP 98928146 A EP98928146 A EP 98928146A EP 0966602 B1 EP0966602 B1 EP 0966602B1
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EP
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valve
spring
compression spring
injection
tappet
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EP98928146A
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EP0966602A1 (de
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Friedrich Boecking
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other 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
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-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
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other 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
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0075—Stop members in valves, e.g. plates or disks limiting the movement of armature, valve or spring

Definitions

  • the invention is based on the genus, as in independent claim 1 specified.
  • Such an injector is known from the Patent EP 0 745 764 A.
  • Another injection valve is known from the patent US 5,458,293.
  • a first function group contains a Metering valve for the fuel, with injection openings and a valve stem.
  • Another function group contains as an actuator an actuator.
  • a third function group be arranged, which serves for servo support and also can be called a path amplifier.
  • This Function group has a control room that has a Primary throttle (inlet throttle) hydraulically with one High pressure accumulator is connected and via a Secondary throttle (discharge throttle) and a relief valve can be relieved.
  • the present invention is concerned - other than that Patent US 5,458,293 - with the functional group that has a control valve for servo assistance, and Invention aims to determine the suitability of a Injector for the pre and the main injection too improve.
  • the invention enables the Structure of an injection valve by a piezo actuator is controlled.
  • Such an injector is suitable as a common rail injector, for example.
  • a compression spring and a coil spring connected in series are a compression spring and a coil spring connected in series.
  • a piezo actuator used and the two compression springs in the area between the Piezo actuator and the head of the control valve arranged are. If the adapter on the valve lifter of the Control valve is guided, flutter movements avoid well.
  • injection valve is between one Injection valve member 1 with valve stem 2 on the one hand and a piezo actuator 3, on the other hand, a functional group provided, the basic component of which has a control valve 4 Valve tappet 5, on which the piezo actuator 3 acts.
  • the injection valve member 1 has at the combustion chamber end a conical sealing surface 43 which with a cone-shaped valve seat 40 cooperates from which Injection bores 42 to the combustion chamber of the associated Remove internal combustion engine.
  • a ring 6 Pressed onto the valve tappet 5 is a ring 6, which is at the top is designed as a flange 7. Between this flange 7 and a stage 8 in the housing 9 of the injection valve a first compression spring 10 is clamped. It burdens the Valve tappet 5 in the closing direction of the control valve 4, whose valve head 44 in the closed state of the Control valve abuts a valve seat 11.
  • valve stem 2 limited in a leading him Guide cylinder a control room 12, one of which Relieves relief bore 14 in which the control valve 4th is arranged, the relief of the control room controls.
  • Flow restrictor 13 provided to control the discharge rate when open Control valve 4 is also in the relief bore Flow restrictor 13 provided.
  • Annulus 15 On the other side of the Valve head 44 of the control valve 4 is located Annulus 15, from which holes 16 to a drain ring 17 lead. This is shown schematically via a Drain line 18 with a low pressure liquid container 19 connected.
  • the control room 12 is via an inlet 20 and an intermediate inlet throttle 21, the one has a smaller cross section than the outlet throttle 13, connected to a high-pressure fuel accumulator 22, so that when the control valve 4 is closed in the control room high fuel pressure of the high-pressure fuel accumulator set, the injector 1 with his Sealing surface 43 presses on the valve seat 40 to in this Condition to prevent an injection.
  • On the Valve tappet 5 is axially movable an intermediate piece 30 performed, in the rest state shown by one second compression spring 31 against a housing stop 32 is pressed.
  • the lower end of the ring 6 is as a driver 35 for that Intermediate piece 30 is formed and has a driver stop 36 on. This has from the top of the Intermediate piece 30 serving as a primary stop 37 Distance for establishing a first axial stroke 46 for a Control room relief for the pre-injection.
  • the Bottom of the intermediate piece 30 is a secondary stop Designated 38. This secondary stop 38 has illustrated hibernation a distance corresponding to a second axial stroke 47 from a housing-side end stop 39th
  • the Injector member 1 For the pre and main injection, the Injector member 1 more or less of its Valve seat 40 are lifted off to allow fuel to flow over one connected to the high-pressure fuel accumulator 22 Annulus 41 is in front of the valve seat, over which then open injection openings 42 in the combustion chamber can leak. To do this, the pressure in the control room 12 be relieved. The pressure before opening the Injection valve member and as long as the control valve 4th is closed, corresponds to that of the high-pressure accumulator 22. By gradually opening the control valve 4 Control room 12 gradually relieved of pressure because of liquid can flow from the control room 12 into the container 19 and the overflow through the throttle 21 is limited. to gradual opening of the injection valve member 1 must therefore the valve head 44 of the control valve 4 gradually from its valve seat 11 can be lifted off.
  • the piezo actuator 3 which acts on the valve lifter 5.
  • the piezo actuator exercises 3 a more or less large actuator force on the Valve tappet 5 off.
  • a low actuator force 45 first compresses the soft first compression spring 10 until the driver stop 36 the first axial stroke 46 for the Has overcome pre-injection and at primary stop 37 of the intermediate piece 30 strikes.
  • the second Compression spring 31 requires a larger one for its compression Force. If this is overcome, the ring 6 firmly connected valve lifter 5 a second axial stroke 47 run until the gap between the secondary stop 38 on the intermediate piece 30 and the housing side End stop 39 closes. Then the control valve 4 and so that the injection valve member 1 completely for Main injection open.
  • the control valve 4 is biased in the closing direction by the biased first compression spring 10, which between the housing 9 and the flange 7 on the valve lifter 5 is clamped.
  • the rigid with the valve lifter 5 connected driver 35 has a distance in the idle state corresponding to the first axial stroke 46 from the primary stop 37 of the sprung intermediate piece 30.
  • the intermediate piece 30 with its primary stop 37 is over the second Compression spring 31 on the housing 9 (if necessary via a Spacer ring 50) supported.
  • the sprung intermediate piece 30 has a distance corresponding to that in the idle state second axial stroke 47 from the housing-side end stop 39.
  • the second compression spring 31 brings the Control valve 4 a greater force than the first Compression spring 10.
  • the intermediate piece 30 lies in this Idle state on the housing 9 and holds the second compression spring 31 on preload.
  • the first compression spring 10 is also in the Idle state under tension.
  • the first spring support (flange 7) is rigid with the Valve tappet 5 connected.
  • the one on the valve seat 11 resting valve head 44 limits the freedom of movement of the valve lifter 5 upwards and thus ensures that Preloading the compression spring 10.
  • the second spring support on Intermediate piece 30 is in the direction of an enlargement Spring force of the second compression spring 31 from the rest position starting axially movable, the housing stop 32 and the housing 9 (possibly in connection with the Spacer ring 50) ensure the spring preload.
  • the bias of the first compression spring 10 can, for example 10 to 20 N and the bias of the second Compression spring 31, for example, be 80 to 120 N. in the The range between 20 and 80 N is then effective Primary stop 37 like a fixed stop. In this The area remains the first axial stroke 46 for the Pre-injection overcome. After overcoming the second Axialhubes 47, which is added to the first axial stroke the main injection performed.
  • the second compression spring 31 ' also has one higher biasing force than the first compression spring 10 '.
  • the valve lifter 5 is rigidly connected to a holder 51 which the range of movement of the intermediate piece 30 'in the Opening direction 52 of the control valve limited.
  • first compression spring 10 ′ is compressed until the first axial stroke 46 is overcome.
  • the second Compression spring 31 ' is compressed until the sum of the axial strokes 46 and 47 is overcome when the driver stop 36 on pushes the end stop 39.

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Abstract

Ein Einspritzventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem weist zur mehrstufigen Steuerung des wirksamen Querschnitts einer Einspritzöffnung ein Feder/Anschlagsystem mit einer ersten Druckfeder (10) für ein Steuerventil (4) für einen Steuerraum (12) auf, dessen Druck die Stellung des Ventilschafts (2) eines Einspritzventilglieds (1) bestimmt. Das Feder/Anschlagsystem erlaubt beim Öffnen des Steuerventils (4) dessen Ventilstößel (5) einen ersten Axialhub (46), der durch einen Primäranschlag (37) an einem axialbeweglichen Zwischenstück (30) begrenzt ist. Die Axialbeweglichkeit des Zwischenstücks (30) erlaubt dem Ventilstößel (5) entgegen der Druckkraft einer zweiten Druckfeder (31) einen zusätzlichen zweiten Axialhub (47), der durch einen gehäusefesten Endanschlag (39) begrenzt ist. Der Ventilstößel (5) ist durch die gegen das Gehäuse (9) des Einspritzventils gespannte erste Druckfeder (10) in Schließrichtung des Steuerventils (4) beaufschlagt, wobei im geschlossenen Zustand des Steuerventils (4) die Federkraft der ersten Druckfeder (10) geringer ist als die der zweiten Druckfeder (31). Anwendung für ein Steuerventil eines Common Rail Injectors.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von der Gattung aus, wie im unabhängigen Anspruch 1 angegeben.
Ein solches Einspritzventil ist bekannt durch die Patentschrift EP 0 745 764 A. Ein anderes Einspritzventil ist bekannt aus der Patentschrift US 5,458,293. Konstruktiv kann sich ein Einspritzventil aus mehreren Funktionsgruppen zusammensetzen. Eine erste Funktionsgruppe enthält ein Zumeßventil für den Kraftstoff, mit Einspritzöffnungen und einem Ventilschaft. Eine weitere Funktionsgruppe enthält als Antrieb einen Aktor. Zwischen diesen beiden Funktionsgruppen kann eine dritte Funktionsgruppe angeordnet sein, die zur Servounterstützung dient und auch als Wegverstärker bezeichnet werden kann. Diese Funktionsgruppe weist einen Steuerraum auf, der über eine Primärdrossel (Zulaufdrossel) hydraulisch mit einem Hochdruckspeicher verbunden ist und über eine Sekundärdrossel (Ablaufdrossel) und ein Entlastungsventil entlastet werden kann.
Schließlich kann zwischen diese dritte Funktionsgruppe und den Aktor noch eine vierte Funktionsgruppe geschaltet sein, die für eine hydraulische Wegübersetzung sorgt. Ein Beispiel für ein Einspritzventil mit allen vier Funktionsgruppen gibt die Patentschrift DE 19 19 192 C1. Diese Patentschrift befaßt sich auch mit der Aufgabe, bei der sog. Voreinspritzung kleinste, reproduzierbare Voreinspritzmengen zu ermöglichen. Bei der Patentschrift US 5,458,293 dagegen geht es nicht um die Voreinspritzung, sondern um die Bereitstellung eines gestuften Einspritzmengenverlaufes mittels unterschiedlichen Öffungshüben des Schließgliedes eines Einspritzventils bei verschiedenen Förderdrücken bzw. Einspritzdrücken.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich - anders als die Patentschrift US 5,458,293 - mit der Funktionsgruppe, die zur Servounterstützung ein Steuerventil aufweist, und die Erfindung zielt darauf ab, die Eignung eines Einspritzventils für die Vor- und die Haupteinspritzung zu verbessern.
Vorteile der Erfindung
Der Anmeldungsgegenstand mit den Merkmalen des Anspruches 1 hat folgenden Vorteil:
Bei der Voreinspritzung lassen sich kurze Schaltzeiten am Steuerventil erzielen, und die Durchflußmenge durch das Steuerventil ist begrenzt. Die Erfindung ermöglicht den Aufbau eines Einspritzventils das von einem Piezo-Aktor gesteuert wird. Ein solches Einspritzventil ist beispielsweise als Common-Rail-Injektor geeignet.
Mit dem erfindungsgemäßen Einspritzventil können zwei Schaltstufen mit hoher Hubgenauigkeit realisiert werden. Der erste Axialhub für die Voreinspritzung kann stark reduziert werden. Damit reduziert sich auch die Schaltzeit, während es möglich wird, für die Haupteinspritzung einen großen Hub zu erzielen.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, deren Merkmale auch, soweit sinnvoll, miteinander kombiniert werden können.
Bei der Ausführung nach Anspruch 1 sind eine Druckfeder und eine Schraubenfeder hintereinander geschaltet. Es läßt sich eine kompakte Anordnung dadurch erzielen, daß ein Piezo-Aktor benutzt und die beiden Druckfedern im Bereich zwischen dem Piezo-Aktor und dem Kopf des Steuerventils angeordnet sind. Wenn das Zwischenstück auf dem Ventilstößel des Steuerventils geführt ist, lassen sich Flatterbewegungen gut vermeiden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es ist dargestellt in
Figur 1:
in einem Teilschnitt ein vergrößerter Ausschnitt eines Einspritzventils nach dem Stand der Technik,
Figur 2:
ein Schema für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Einspritzventils nach der Erfindung.
Im wesentlichen gleiche Teile in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Beschreibung :
Bei dem Einspritzventil nach Figur 1 ist zwischen einem Einspritzventilglied 1 mit Ventilschaft 2 einerseits und einem Piezo-Aktor 3 andererseits eine Funktionsgruppe vorgesehen, deren Grundbestandteil ein Steuerventil 4 mit Ventilstößel 5 ist, auf welchen der Piezoaktor 3 einwirkt. Das Einspritzventilglied 1 hat am brennraumseitigen Ende eine kegelförmige Dichtfläche 43, die mit einem kegelförmigen Ventilsitz 40 zusammenwirkt, von dem aus Einspritzbohrungen 42 zum Brennraum der zugehörigen Brennkraftmaschine abführen.
Auf den Ventilstößel 5 aufgepreßt ist ein Ring 6, der oben als Flansch 7 ausgebildet ist. Zwischen diesem Flansch 7 und einer Stufe 8 im Gehäuse 9 des Einspritzventils ist eine erste Druckfeder 10 eingespannt. Sie belastet den Ventilstößel 5 in Schließrichtung des Steuerventils 4, dessen Ventilkopf 44 in geschlossenem Zustand des Steuerventils an einem Ventilsitz 11 anliegt.
Der Ventilschaft 2 begrenzt in einer ihn führenden Führungszylinder einen Steuerraum 12, von dem eine Entlastungsbohrung 14 abführt, in der das Steuerventil 4 angeordnet ist, das die Entlastung des Steuerraumes steuert. Zur Steuerung der Entlastungsrate bei geöffnetem Steuerventil 4 ist ferner in der Entlastungsbohrung eine Ablaufdrossel 13 vorgesehen. Auf der anderen Seite des Ventilkopfes 44 des Steuerventils 4 befindet sich ein Ringraum 15, von welchem Bohrungen 16 zu einem Ablaufring 17 führen. Dieser ist über eine schematisch dargestellt Ablaufleitung 18 mit einem Niederdruckflüssigkeitsbehälter 19 verbunden.
Der Steuerraum 12 dagegen ist über einen Zulauf 20 und eine zwischengeschaltete Zulaufdrossel 21 , die einen kleineren Querschnitt als die Ablaufdrossel 13 aufweist, mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher 22 verbunden, sodaß bei geschlossenem Steuerventil 4 sich im Steuerraum der hohe Kraftstoffdruck des Kraftstoffhochdruckspeichers einstellte, der das Einspritzventilglied 1 mit seiner Dichtfläche 43 auf den Ventilsitz 40 preßt, um in diesem Zustand eine Einspritzung zu verhindern. Auf dem Ventilstößel 5 ist axial beweglich ein Zwischenstück 30 geführt, das im dargestellten Ruhezustand von einer zweiten Druckfeder 31 gegen einen Gehäuseanschlag 32 gedrückt wird.
Das untere Ende des Ringes 6 ist als Mitnehmer 35 für das Zwischenstück 30 ausgebildet und weist einen Mitnehmeranschlag 36 auf. Dieser hat von der Oberseite des Zwischenstückes 30 einen als Primäranschlag 37 dienenden Abstand zur Festlegung eines ersten Axialhubs 46 für eine Steuerraumentlastung für die Voreinspritzung. Die Unterseite des Zwischenstückes 30 ist als Sekundäranschlag 38 bezeichnet. Dieser Sekundäranschlag 38 hat im dargestellten Ruhezustand einen Abstand entsprechend einem zweiten Axialhub 47 von einem gehäuseseitigen Endanschlag 39.
Funktion :
Für die Vor- und Haupteinspritzung muß das Einspritzventilglied 1 mehr oder weniger von seinem Ventilsitz 40 abgehoben werden, damit Kraftstoff, der über einem mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 22 verbundenen Ringraum 41 vor dem Ventilsitz ansteht, über die dann geöffneten Einspritzöffnungen 42 in den Brennraum austreten kann. Dazu muß der Druck im Steuerraum 12 entlastet werden. Der Druck vor dem Öffnen des Einspritzventilgliedes und solange das Steuerventil 4 geschlossen ist, entspricht dem des Hochdruckspeichers 22. Durch stufenweises Öffnen des Steuerventils 4 wird der Steuerraum 12 stufenweise druckentlastet, weil Flüssigkeit vom Steuerraum 12 in den Behälter 19 abfließen kann und das Nachfließen über die Drossel 21 beschränkt ist. Zur stufenweisen Öffnung des Einspritzventilglieds 1 muß also der Ventilkopf 44 des Steuerventils 4 stufenweise von seinem Ventilsitz 11 abgehoben werden. Dazu ist der Piezo-Aktor 3 vorgesehen, der auf den Ventilstößel 5 einwirkt. Bei entsprechender elektrischer Steuerung übt der Piezo-Aktor 3 eine mehr oder weniger große Aktor-Kraft auf den Ventilstößel 5 aus. Bei geringer Aktorkraft 45 wird zunächst die weiche erste Druckfeder 10 komprimiert, bis der Mitnehmeranschlag 36 den ersten Axialhub 46 für die Voreinspritzung überwunden hat und am Primäranschlag 37 des Zwischenstückes 30 anschlägt. Von nun ab ist eine größere Aktorkraft 45 erforderlich, denn die zweite Druckfeder 31 verlangt zu ihrer Kompression eine größere Kraft. Wird diese überwunden, so kann der mit dem Ring 6 fest verbundene Ventilstößel 5 einen zweiten Axialhub 47 ausführen, bis sich der Spalt zwischen dem Sekundäranschlag 38 am Zwischenstück 30 und dem gehäuseseitigen Endanschlag 39 schließt. Dann ist das Steuerventil 4 und damit auch das Einspritzventilglied 1 vollständig für die Haupteinspritzung geöffnet.
Zu dieser Funktionsweise tragen folgende Merkmale des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispieles bei:
Das Steuerventil 4 ist in Schließrichtung vorgespannt durch die vorgespannte erste Druckfeder 10, die zwischen dem Gehäuse 9 und dem Flansch 7 am Ventilstößel 5 eingespannt ist. Der starr mit dem Ventilstößel 5 verbundene Mitnehmer 35 hat im Ruhezustand einen Abstand entsprechend dem ersten Axialhub 46 vom Primäranschlag 37 des abgefederten Zwischenstückes 30. Das Zwischenstück 30 mit seinem Primäranschlag 37 ist über die zweite Druckfeder 31 am Gehäuse 9 (gegebenenfalls über einen Abstandsring 50) abgestützt. Das abgefederte Zwischenstück 30 hat im Ruhezustand einen Abstand entsprechend dem zweiten Axialhub 47 von dem gehäuseseitigen Endanschlag 39. Die zwreite Druckfeder 31 bringt im Ruhezustand des Steuerventils 4 eine größere Kraft auf, als die erste Druckfeder 10. Das Zwischenstück 30 liegt in diesem Ruhezustand am Gehäuse 9 an und hält die zweite Druckfeder 31 auf Vorspannung. Auch die erste Druckfeder 10 steht im Ruhezustand unter Vorspannung.
Es sind also zwei Federauflagen jeweils für eine gegen das Gehäuse 9 vorgespannte Feder 10 bzw. 31 vorgesehen. Die erste Federauflage (Flansch 7) ist starr mit dem Ventilstößel 5 verbunden. Der auf dem Ventilsitz 11 aufliegende Ventilkopf 44 begrenzt die Bewegungsfreiheit des Ventilstößels 5 nach oben und sorgt damit für die Vorspannung der Druckfeder 10. Die zweite Federauflage am Zwischenstück 30 ist in Richtung einer Vergrößerung der Federkraft der zweiten Druckfeder 31 von der Ruhelage ausgehend axial beweglich, wobei der Gehäuseanschlag 32 und das Gehäuse 9 (gegebenenfalls in Verbindung mit dem Abstandsring 50) für die Federvorspannung sorgen.
Die Vorspannung der ersten Druckfeder 10 kann beispielsweise 10 bis 20 N und die Vorspannung der zweiten Druckfeder 31 beispielsweise 80 bis 120 N betragen. Im Bereich zwischen 20 und 80 N wirkt dann also der Primmäranschlag 37 wie ein fester Anschlag. In diesem Bereich bleibt der erste Axialhub 46 für die Voreinspritzung überwunden. Nach Überwindung des zweiten Axialhubes 47, der sich zum ersten Axialhub addiert, wird die Haupteinspritzung durchgeführt.
Ausführungsbeispiel :
Bei dem in Figur 2 im Ruhezustand dargestellten Ausführungsbeispiel weist die zweite Druckfeder 31' ebenfalls eine höhere Vorspannkraft auf, als die erste Druckfeder 10'. Mit dem Ventilstößel 5 ist starr ein Halter 51 verbunden, der den Bewegungsbereich des Zwischenstückes 30' in der Öffnungsrichtung 52 des Steuerventils begrenzt. Beim Öffnen wird zunächst mit Hilfe des Zwischenstückes 30' die erste Druckfeder 10' komprimiert, bis der erste Axialhub 46 überwunden ist. Bei größerem Kraftaufwand wird die zweite Druckfeder 31' komprimiert, bis die Summe der Axialhübe 46 und 47 überwunden ist, wenn der Mitnehmeranschlag 36 an den Endanschlag 39 stößt.
Während bei dem Ventil nach Figur 1 nach Überwindung des ersten Axialhubes 46 der ersten Druckfeder 10 die zweite Druckfeder 31 parallel geschaltet wird, liegt bei Figur 2 zunächst eine Hintereinanderschaltung der Federn vor, wobei aber die erste Druckfeder 10 nach Überwindung des ersten Axialhubes 46 wirkungslos wird. Dementsprechend sind die Zuordnungen zwischen dem Zwischenstück, dem Gehäuse, den Anschlägen und den Federn anders als bei Figur 1.
In Figur 2 wird die zweite Druckfeder 31' durch den Halter 51 und den Flansch 7 auf Vorspannung gehalten (unter Zwischenschaltung des Zwischenstückes 30'). Die erste Druckfeder 10' wird einerseits durch das Gehäuse 9 und andererseits duurch das Zwischenstück 30' auf Vorspannung gehalten, wobei letzteres im Ruhezustand durch die zweite Druckfeder 31' gegen den Halter 51 gedrückt wird. Der erste Axialhub 46 ist durch den Primäranschlag 37 und einen Gehäuseanschlag 53 begrenzt, während die Summe der Axialhübe 46 + 47 dem Abstand zwischen dem Mitnehmeranschlag 36 und dem Endanschlag 39 entspricht.

Claims (3)

  1. Einspritzventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit Mitteln zur mehrstufigen Steuerung des wirksamen Querschnitts wenigstens einer Einspritzöffnung (42) , wobei diese Mittel ein Feder/Anschlagsystem, für einen Ventilstößel (5) eines Steuerventils (4) aufweisen, durch das ein Druck in einem Steuerraum (12), durch den die Stellung des Ventilschafts (2) eines Zumeßventils (1) bestimmt wird, gesteuert wird, wobei beim Öffnen des Steuerventils (4) der Ventilstößel (5) durch einen Stellantrieb (3) einen ersten durch einen Primaranschlag (37) begrenzten Axialhub (46) entgegen der Kraft einer ersten gegen das Gehäuse (9) des Einspritzventils gespannten Feder (10') des Feder/Anschlagsystems und entgegen der Druckkraft einer zweiten als Druckfeder ausgeführten Feder (31') des Feder/Anschlagsystem einen zweiten Axialhub (47) des Stößels (5) durchführt, der durch einen gehäusefesten Endanschlag (39) begrenzt ist, wobei im geschlossenen Zustand des Steuerventils (4) die Federkraft der ersten Druckfeder (10') geringer ist als die der zweiten Druckfeder (31'), dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Ventilstößel (5) axial bewegliches Zwischenstück (30') vorgesehen ist, das durch die erste Druckfeder (10') in Schließrichtung des Steuerventils (4) beaufschlagt ist und entgegen der ersten Druckfeder durch die sich an dem Ventilstößel abstützenden vorgespannten zweite Druckfeder (31') an einem starr mit dem Ventilstößel (5) verbundene Halter (51) während des ersten Axialhubes gehalten wird, und am Ende des ersten Axialhubes in Anlage an einen festen Anschlag (53) kommt und durch diesen beim nachfolgenden zweiten Axialhub des Stößels gegen die Kraft der zweiten Druckfeder (31') abhebbar ist.
  2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (5) in Axialrichtung mittelbar oder unmittelbar von einem Piezo-Aktor (3) bewegbar ist.
  3. Einspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckfeder (31') und die erste Druckfeder (10') im Bereich zwischen dem Piezo-Aktor (3) und dem Ventilkopf (44) des Steuerventils (4) koaxial zum Ventilstößel (5) angeordnet sind.
EP98928146A 1997-09-23 1998-04-07 Einspritzventil Expired - Lifetime EP0966602B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19741850 1997-09-23
DE19741850A DE19741850A1 (de) 1997-09-23 1997-09-23 Eispritzventil
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