EP1125050A1 - Magnet-injektor für kraftstoff-speichereinspritzsysteme - Google Patents

Magnet-injektor für kraftstoff-speichereinspritzsysteme

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EP1125050A1
EP1125050A1 EP00958259A EP00958259A EP1125050A1 EP 1125050 A1 EP1125050 A1 EP 1125050A1 EP 00958259 A EP00958259 A EP 00958259A EP 00958259 A EP00958259 A EP 00958259A EP 1125050 A1 EP1125050 A1 EP 1125050A1
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EP
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chamber
throttle body
nozzle
injector
passage
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EP00958259A
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Patrick Mattes
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F02M63/0073—Pressure balanced valves

Definitions

  • the invention relates to a magnetic injector for fuel storage injection systems, comprising: a fuel inlet and a fuel outlet; a control room connected to the inlet; a nozzle connected to the inlet; and a nozzle needle which has a tip for closing the nozzle opening and a shaft end which adjoins the control chamber; and a solenoid valve which has a first electromagnet, an armature, a valve chamber which is connected to the outlet via a first passage and to the control chamber via a second passage, and a throttle body which is located in the valve chamber and connected to the armature is, the throttle body in the rest state of the injector in a first end position, in which it blocks one of the two passages, is held and is moved by driving the first magnet to a second end position, in which it releases this passage.
  • Such a magnetic injector is already known from the book “Diesel Engine Management / Bosch", pages 274 to 277 (2nd edition 1998, published by Robert Bosch GmbH, ISBN 3-528-03873-X).
  • Fuel storage injection systems are currently mainly used in diesel engines.
  • they also have a high-pressure accumulator ("common rail") and a high-pressure pump for the fuel.
  • the high-pressure pump compresses the fuel in the accumulator to the so-called system pressure, which can currently be up to 1350 bar.
  • This memory is connected to the fuel inlet of the injector.
  • the solenoid valve has a single electromagnet, the throttle body in its first end position blocks the second passage, via which the valve chamber is connected to the control chamber, and is the first passage, via which the valve chamber is connected to the outlet , arranged such that it cannot be blocked by the throttle body.
  • the magnet When the magnet is actuated, it pulls the armature, which takes the throttle body until it is in its second end position, in which both the second passage to the control chamber and the first passage to the drain are free.
  • the injector In the idle state, the injector is closed so that the fuel cannot get through the nozzle into the combustion chamber of the cylinder.
  • the solenoid of the solenoid valve is not activated, so that a valve spring holds the throttle body in the first end position, in which it blocks the second passage to the control chamber.
  • the control room therefore has the system pressure applied by the high-pressure accumulator that also prevails in the nozzle. Since the nozzle needle with its shaft end, which lies opposite its tip, borders on the control room, the pressure in the control chamber acts on the shaft end, so that a force is applied to the tip of the nozzle.
  • a nozzle spring which serves to bias the tip into the nozzle opening when the engine is not running and thus there is no high pressure in the high-pressure accumulator and thus to close the injector, also exerts a force towards the tip on the nozzle needle. In the idle state, these two closing forces exceed the opening force which also acts on the nozzle needle and which results from the pressure in the nozzle on the tip of the nozzle needle which tapers there.
  • the injector opens by activating the solenoid valve.
  • the so-called pull-in current is passed through the electromagnet, which serves to open the solenoid valve quickly.
  • fuel can flow out of the control chamber through this second passage into the valve chamber and further through the first passage to the fuel outlet, which is connected to the fuel tank.
  • the pressure in the control room drops, which quickly becomes lower than the pressure in the nozzle, which still corresponds to the system pressure.
  • this closing force also drops on the nozzle needle, so that the opening force by the system pressure in the nozzle predominates and the nozzle needle is pulled out of the nozzle opening.
  • the fuel under system pressure can now exit the injector through the nozzle opening, and injection begins.
  • the opening speed of the nozzle needle is determined by the difference between the flow from the fuel inlet into the control chamber and the flow from the control chamber through the second passage into the valve chamber.
  • the shaft end of the nozzle needle penetrates into the control chamber until the closing and opening forces on the nozzle needle are balanced, and it then remains on a fuel cushion. This is caused by the fuel flow that occurs in the control room.
  • the nozzle is now fully open and the fuel is injected into the combustion chamber at a pressure that approximately corresponds to the system pressure in the high-pressure accumulator.
  • the solenoid valve is no longer activated, so that the armature is pressed away from the electromagnet by the force of the valve spring and the throttle body blocks the second passage again.
  • the system pressure builds up again in the control room due to the fuel flowing in from the inlet.
  • This increasing pressure leads to an increasing force on the nozzle needle.
  • the nozzle needle is moved towards the nozzle opening until the nozzle opening is closed again by the tip.
  • the closing speed of the nozzle needle is determined by the flow of fuel from the inlet to the control room.
  • the injection ends when the nozzle needle reaches its lower stop and its tip is seated in the nozzle opening.
  • a disadvantage of this known magnetic injector is that its switching times are too long to enable a pre-injection with reproducible small pre-injection quantities of 1 mm 3 and less. This is because the solenoid valve used is only one allows limited anchor speed. Although this can be increased by increasing the starting current, anchor bounces then occur increasingly, which results in ballistic operation with quantity fluctuations of up to ⁇ 50% of the injected quantity. The result is increased exhaust emissions and synchronous engine fluctuations.
  • the solenoid valve has a second electromagnet which, when actuated, acts on the armature in the opposite direction to the first electromagnet; and the throttle body is designed such that it blocks the other of the two passages in its second end position and releases both passages on the way between its two end positions.
  • This solenoid injector consequently has a solenoid valve with two oppositely acting electromagnets and a common armature.
  • the throttle body is designed such that in one of its two end positions it blocks one of the two passages opening into the valve chamber and releases the other passage and, in its other end position, in turn releases this one passage and blocks the other passage.
  • the defined stop of the throttle body on the passage to be blocked avoids fluctuations in the injection quantity.
  • both electromagnets are actuated so that the throttle body is brought out of its second end position and held in a middle position in which it releases both passages.
  • the fuel flows continuously from the control chamber through the second passage into the valve chamber, through the first passage to the outlet and finally back to the fuel tank.
  • the pressure in the control room drops as in the known magnetic injector, so that the shaft end of the nozzle needle is pulled into the control room and its tip is pulled out of the nozzle opening.
  • the fuel flowing into the control room from the inlet provides the fuel cushion when the nozzle needle has reached its upper stop.
  • the throttle body In the idle state of the injector, the throttle body can be held in its first end position by driving the second electromagnet. In this case, the design effort is low, but the required current must be applied by the motor are, which leads to a significant reduction in efficiency in view of the much longer pause between two injections in relation to the injection duration.
  • a valve spring is therefore preferably provided, which prestresses the throttle body in its first end position.
  • control chamber is connected to the valve chamber via an outlet throttle and / or to the inlet via an inlet throttle.
  • the flow from the fuel inlet into the control chamber or the flow from the control chamber into the valve chamber can be predetermined as desired, which determine, for example, the opening and closing speed of the nozzle needle or the volume of the fuel cushion in the control chamber when the injector is fully open.
  • a compensation chamber is connected to the inlet and that the anchor is connected to an anchor shaft, the free end face of which adjoins the compensation chamber.
  • Figure 1 is a schematic cross section through a magnet injector according to the invention.
  • characters 2a and 2b are timing diagrams showing the stroke of the
  • a magnetic injector for the fuel storage injection system of a diesel engine is shown schematically in cross section.
  • the injector has a housing 10 which is connected via a fuel inlet 12 to the high-pressure accumulator (not shown) (“common rail”) of the accumulator injection system and via a fuel outlet 14 to the fuel tank (not shown).
  • the high-pressure accumulator is in turn connected to the fuel tank via a high-pressure pump (not shown), which compresses the fuel in the accumulator to the system pressure with which the injection is to take place.
  • the housing 10 has a nozzle 16 with a nozzle opening 18 and a nozzle chamber 20 lying above it.
  • the nozzle chamber 20 is connected to the inlet 12 via a nozzle channel 22 in the housing 10.
  • the housing 10 also has a longitudinal bore which opens into the nozzle chamber 20 at its lower end and into a control chamber 24 at its upper end.
  • the injector furthermore has a nozzle needle 26, which comprises a shaft 28 and at its lower end a tip 30 for closing the nozzle opening 18.
  • the shaft 28 is slidably guided in the longitudinal bore of the housing 10, so that its free, upper end face, which is also referred to here as the shaft end 32 of the needle 26, delimits the control chamber 24 at the bottom.
  • the shaft 28 springs back to a reduced diameter around a nozzle spring 34 to receive, which is supported with its lower end on the shoulder at the lower end of this section and with its upper end on another shoulder, which is formed by a projection of the longitudinal bore.
  • the nozzle spring 34 thus exerts a prestressing force on the needle 26 which is directed downward, ie towards the nozzle opening 18.
  • the injector also has a solenoid valve 36 in its housing 10, which is arranged above the control chamber 24 in the embodiment shown in FIG. It includes a valve chamber 38 and a throttle body 40 accommodated therein.
  • the valve chamber 38 is connected to the control chamber '24 via an outlet throttle 42 and this in turn is connected to the inlet 12 via an inlet throttle 44.
  • the valve 36 also has a first electromagnet 46 and a second electromagnet 48 and a common armature 50 arranged between them.
  • the two electromagnets 46, 48 are arranged coaxially around a further bore (hereinafter “armature bore”) in the housing 10, which opens at its lower end into the valve chamber 20 and at its upper end into a compensation chamber 54 connected to the inlet 12 ,
  • the armature 50 is fastened on an armature shaft 52 which is guided displaceably in the armature bore and whose free, upper end face delimits the compensation chamber 54 at the bottom.
  • the armature shaft 52 extends down to the lower end of the armature bore, from which the outlet 14 branches. Its lower end is designed as a waist 56 and fastened to the throttle body 40.
  • the valve chamber 38 is thus via a first passage, which is from the lower end of the armature bore and the waist 56 is defined, connected to the outlet 14 and to the control chamber 24 via a second passage, which is formed by the outlet throttle 42.
  • the throttle body 40 has a first sealing surface 58 adjacent to the lower end of the armature shaft 52 and a second sealing surface 60 on its lower, free end surface. To match this, both the edge of the mouth of the armature bore in the valve chamber 38 and the edge of the mouth of the outlet throttle 42 in the valve chamber 38 are designed as first and second sealing seats.
  • a valve spring 62 is supported on the lower, free end face of the throttle body 40 and on the lower wall of the valve chamber 38 and thus exerts a pretensioning force on the throttle body 40, that is to say toward the first sealing seat.
  • the nozzle spring 34 ensures that the tip 30 of the nozzle needle 26 enters the nozzle opening 18 is pressed. The injector is therefore closed.
  • the injector In the idle state, i.e. between two injection processes, the injector should be closed so that no fuel can get into the combustion chamber.
  • both electromagnets 46, 48 are not activated, so that they cannot exert any control forces on the armature 50 and the throttle body 40 connected to it.
  • the two pressures in the valve chamber 38 and the compensation chamber 54 are equal to the system pressure supplied via the fuel inlet 12 from the high-pressure accumulator.
  • the throttle body 40 since the mouths of the valve bore in the valve chamber 38 and in the compensation chamber 54 have the same diameter, the throttle body 40 is balanced with regard to the hydraulic forces.
  • the valve spring 62 thus ensures that the throttle body 40 is pressed with its first, upper sealing surface 58 against the first sealing seat and is held in this position, hereinafter also referred to as the first end position.
  • the throttle body 40 therefore blocks the first passage, so that no fuel can flow out of the injector via the outlet 14.
  • the system pressure applied by the high-pressure accumulator via the inlet 12 and the inlet throttle 44 thus prevails both in the control chamber 24 and in the valve chamber 38. Via the inlet 12 and the nozzle channel 22, this also lies in the nozzle chamber 20.
  • the injector is therefore closed.
  • FIG. 2b the stroke h n of the nozzle needle 26 is plotted against the time t analogously to FIG. 2a.
  • the drive current is dimensioned such that the magnetic force exerted on the armature 50 by the first electromagnet 46 exceeds the opposite force of the valve spring 62, so that the armature 50 moves the throttle body 40 away from the first end position and towards the second end position.
  • the actuation current of the first electromagnet 46 can be reduced because, on the one hand, the distance to the armature 50 decreases and, on the other hand, the hydraulic force of the compensation chamber 54, in which the system pressure still prevails, is greater than that of the control chamber 24 lies.
  • the second sealing surface 60 now lies against the second sealing seat and is pressed against it, since the first electromagnet 46 remains activated.
  • the second passage of the valve chamber 38 is blocked. consequently the fuel flow from the control chamber 24 through the valve chamber 38 to the outlet 14 is interrupted, so that the pressure in the control chamber 24 cannot drop further, but rather the system pressure builds up again there.
  • the injector is then closed again and the pre-injection is ended.
  • the current through the first electromagnet 46 is reduced to such an extent that its magnetic force acting on the armature 50 falls below the pretensioning force of the valve spring 62 acting on the throttle body 40;
  • the hydraulic force of the control chamber 24 is of no importance here, since it is previously balanced by the hydraulic force of the compensation chamber 54. Consequently, the throttle body 40 is moved away from the second end position and towards the first end position.
  • the throttle body 40 In contrast to the pre-injection, the throttle body 40, however, does not reach the first end position, but is held in a middle position by also activating the second electromagnet 48.
  • the opening speed of the nozzle needle 26 is determined by the difference between the flow from the inlet 12 through the inlet throttle 44 into the control chamber 24 and the flow from the control chamber 24 through the outlet throttle 42 into the valve chamber 38.
  • the shaft end 32 thus penetrates into the control chamber 24 until the closing and opening forces on the nozzle needle 26 are equalized, and then remains on a fuel cushion. This is caused by the fuel flow that occurs in the control room 24.
  • the nozzle 16 is now fully opened, and the fuel is injected into the combustion chamber at a pressure that approximately corresponds to the system pressure in the high-pressure accumulator.
  • both electromagnets 46, 48 are no longer activated, so that the armature 50 is pressed in the direction of the second electromagnet 48 by the biasing force of the valve 62 until the throttle body 40 again reaches the first end position and the first one Passage blocked. This movement can be supported in that the first electromagnet 46 is switched off before the second electromagnet 48.
  • the throttle body 40 is held in the first end position by the valve stem 62.
  • the system pressure builds up in the control chamber 24 due to the fuel flowing in further from the inlet 12.
  • the nozzle needle 26 is moved in the direction of the nozzle opening 18 until it is closed again by the needle tip 30.
  • the closing speed of the nozzle needle 26 is determined by the flow of the fuel from the inlet 12 through the inlet throttle 44 into the control chamber 24.
  • the main injection is ended when the nozzle needle 26 reaches its lower stop and its tip 30 is seated in the nozzle opening 18.
  • the injector is now in the idle state again.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnet-Injektor für Kraftstoff-Speichereinspritzsysteme, mit: einem Steuerraum (24), der mit einem Kraftstoffzulauf (12) verbunden ist; einer Düsennadel (26), die ein Schaftende (32) aufweist, das an den Steuerraum (24) grenzt; und einem Magnetventil (36), das einen ersten Elektromagneten (46), einen Anker (50), einen Ventilraum (38), der über einen ersten Durchgang mit einem Kraftstoffablauf (14) und über einen zweiten Durchgang (42) mit dem Steuerraum (24) verbunden ist, und einen Drosselkörper (40) aufweist, der sich in dem Ventilraum (38) befindet und mit dem Anker (50) verbunden ist, wobei der Drosselkörper (40) im Ruhezustand des Injektors in einer Endstellung, in der er einen der beiden Durchgänge versperrt, gehalten wird und durch Ansteuern des ersten Magneten (46) zu einer zweiten Endstellung hin bewegt wird. Das Magnetventil (36) weist einen zweiten Elektromagneten (48) auf, der bei Ansteuerung entgegengesetzt zu dem ersten Elektromagneten (46) auf den Anker (50) einwirkt. Der Drosselkörper (40) ist so ausgebildet, dass er in seiner zweiten Endstellung den anderen (42) der beiden Durchgänge versperrt und auf dem Weg zwischen seinen beiden Endstellungen beide Durchgänge freigibt.

Description

MAGNET- INJEKTOR FÜR KRAFTSTOFF-SPEICHEREINSPRITZSYSTEME
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Magnet-Injektor für Kraftstoff-Speichereinspritzsysteme, mit : einem KraftstoffZulauf und einem Kraftstoffablauf ; einem Steuerraum, der mit dem Zulauf verbunden ist; einer Düse, die mit dem Zulauf verbunden ist; und einer Düsennadel, die eine Spitze zum Verschließen der Düsenöffnung und ein Schaftende aufweist, das an den Steuerraum grenzt; und einem Magnetventil, das einen ersten Elektromagneten, einen Anker, einen Ventilraum, der über einen ersten Durchgang mit dem Ablauf und über einen zweiten Durchgang mit dem Steuerraum verbunden ist, und einen Drosselkörper aufweist, der sich in dem Ventilraum befindet und mit dem Anker verbunden ist, wobei der Drosselkörper im Ruhezustand des Injektors in einer ersten Endstellung, in der er einen der beiden Durchgänge versperrt, gehalten wird und durch Ansteuern des ersten Magneten zu einer zweiten Endstellung hin bewegt wird, in der er diesen Durchgang freigibt.
Ein derartiger Magnet-Injektor ist bereits aus dem Buch "Dieselmotor-Management/Bosch", Seiten 274 bis 277 (2. Auflage 1998, herausgegeben von der Robert Bosch GmbH, ISBN 3-528-03873-X) bekannt. Kraftstoff-Speichereinspritzsysteme werden derzeit überwiegend in Dieselmotoren eingesetzt. Sie weisen neben den Injektoren für die Zylinder noch einen Hochdruckspeicher ("Common Rail") und eine Hochdruckpumpe für den Kraftstoff auf. Die Hochdruckpumpe verdichtet den Kraftstoff in dem Speicher auf den sogenannten Systemdruck, der zur Zeit bei bis zu 1350 bar liegen kann. Dieser Speicher ist mit dem Kraftstoffzulauf des Injektors verbunden.
Bei dem bekannten Magnet- Injektor weist das Magnetventil einen einzelnen Elektromagneten auf, versperrt der Drosselkörper in seiner ersten Endstellung den zweiten Durchgang, über den der Ventilraum mit dem Steuerraum verbunden ist, und ist der erste Durchgang, über den der Ventilraum mit dem Ablauf verbunden ist, derart angeordnet, dass er durch den Drosselkörper nicht versperrt werden kann. Wenn der Magnet angesteuert wird, dann zieht er den Anker an, der den Drosselkörper mitnimmt, bis sie sich in ihrer zweiten Endstellung befindet, in der sowohl der zweite Durchgang zum Steuerraum als auch der erste Durchgang zum Ablauf frei sind.
Die Arbeitsweise des bekannten Magnet-Injektors lässt sich bei laufendem Motor wie folgt zusammenfassen.
Im Ruhezustand ist der Injektor geschlossen, so dass der Kraftstoff nicht durch die Düse in den Brennraum des Zylinders gelangen kann. Zu diesem Zweck ist der Elektromagnet des Magnetventils nicht angesteuert, so dass eine Ventilfeder den Drosselkörper in der ersten Endstellung hält, in der er den zweiten Durchgang zum Steuerraum versperrt. Somit herrscht im Steuerraum der von dem Hochdruckspeicher angelegte Systemdruck, der auch in der Düse herrscht. Da die Düsennadel mit ihrem Schaftende, das ihrer Spitze gegenüberliegt, an den Steuerraum grenzt, wirkt der Druck in dem Steuerraum auf das Schaftende, so dass auf die Düεennadel eine Kraft Richtung Spitze aufgebracht wird. Eine Düsenfeder, die dazu dient, bei nicht laufendem Motor und somit fehlendem Hochdruck im Hochdruckspeicher die Spitze in die Düsenδffnung vorzuspannen und so den Injektor zu schließen, übt ebenfalls eine Kraft Richtung Spitze auf die Düsennadel aus. Diese beiden Schließkräfte übersteigen im Ruhezustand die ebenfalls an der Düsennadel angreifende Öffnungskraft , die von dem Druck in der Düse auf die sich dort verjüngende Spitze der Düsennadel herrührt.
Zum Einspritzbeginn öffnet sich der Injektor, indem das Magnetventil angesteuert wird. Hierzu wird der sogenannte Anzugsstrom durch den Elektromagneten geleitet, was einem schnellen Öffnen des Magnetventils dient. Dieser übt nun eine Kraft auf den Anker aus, die die entgegengesetzte Kraft der Ventilfeder übersteigt, so dass der Anker auf seiner Bewegung zum Elektromagneten hin den Drosselkörper mitnimmt und ihn in die zweite Endstellung bringt. Dadurch wird der zweite Durchgang, über den der Ventilraum mit dem Steuerraum verbunden ist, freigegeben. Nun kann Kraftstoff aus dem Steuerraum durch diesen zweiten Durchgang in den Ventilraum und weiter durch den ersten Durchgang zum Kraftstoffablauf abfließen, der mit dem Kraftstoffbehälter verbunden ist. Folglich sinkt der Druck im Steuerraum, der schnell kleiner ist als der Druck in der Düse, der noch immer dem Systemdruck entspricht. Da nun dieser verringerte Druck im Steuerraum auf das Schaftende der Düsennadel wirkt, sinkt auch diese Schließkraft auf die Düsennadel, so dass die Öffnungskraft durch den Syste druck in der Düse überwiegt und die Düsennadel aus der Düsenöffnung gezogen wird. Der unter Systemdruck stehende Kraftstoff kann nun durch die Düsenöffnung aus dem Injektor austreten, die Einspritzung beginnt. Die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel wird vom Unterschied zwischen dem Durchfluss von dem KraftstoffZulauf in den Steuerraum und dem Durchfluss aus dem Steuerraum durch den zweiten Durchgang in den Ventilraum bestimmt. Das Schaftende der Düsennadel dringt so weit in den Steuerraum hinein, bis die Schließ- und Öffnungskräfte auf die Düsennadel ausgeglichen sind, und er verharrt dann auf einem Kraftstoffpolster. Dieses entsteht durch den Kraftstoffström, der sich im Steuerraum einstellt. Die Düse ist nun voll geöffnet, und der Kraftstoff wird mit einem Druck, der annähernd dem Systemdruck im Hochdruckspeicher entspricht, in den Brennraum eingespritzt.
Am Ende der Einspritzung wird das Magnetventil nicht mehr angesteuert, so dass der Anker durch die Kraft der Ventilfeder von dem Elektromagneten weg gedrückt wird und der Drosselkörper wieder den zweiten Durchgang versperrt. Folglich baut sich im Steuerraum durch den vom Zulauf weiter einströmenden Kraftstoff wieder der Systemdruck auf. Dieser ansteigende Druck führt zu einer ansteigenden Kraft auf die Düsennadel. Sobald diese Schließkraft aus dem Steuerraum und die Kraft der Düsenfeder die Öffnungskraft aus der Düse überschreiten, wird die Düsennadel zur Düsenöffnung hin bewegt, bis die Düsenöffnung wieder durch die Spitze verschlossen ist. Die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel wird durch den Durchfluss des Kraftstoffs vom Zulauf in den Steuerraum bestimmt. Die Einspritzung endet, wenn die Düsennadel ihren unteren Anschlag erreicht und ihre Spitze in der Düsenöffnung sitzt.
Ein Nachteil dieses bekannten Magnet-Injektors besteht jedoch darin, dass seine Schaltzeiten zu hoch sind, um eine Voreinspritzung mit reproduzierbaren kleinen Voreinspritzmengen von 1 mm3 und weniger zu ermöglichen. Dies liegt daran, dass das verwendete Magnetventil nur eine begrenzte Ankergeschwindigkeit zulässt. Diese kann zwar durch Erhöhung des Anzugsstroms vergrößert werden, jedoch tritt dann zunehmend Ankerprellen auf, was einen ballistischen Betrieb mit Mengenschwankungen von bis zu ± 50% der eingespritzten Menge bewirkt. Erhöhte Abgasemissionen und GleichlaufSchwankungen des Motors sind die Folge.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Magnet- Injektor der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der kürzere Schaltzeiten ermöglicht, so dass auch kleine Einspritzmengen von weniger als 1 mm3 reproduzierbar dargestellt werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass: das Magnetventil einen zweiten Elektromagneten aufweist, der bei Ansteuerung entgegengesetzt zu dem ersten Elektromagneten auf den Anker einwirkt; und der Drosselkörper so ausgebildet ist, dass er in seiner zweiten Endstellung den anderen der beiden Durchgänge versperrt und auf dem Weg zwischen seinen beiden Endstellungen beide Durchgänge freigibt.
Dieser Magnet- Inj ektor weist folglich ein Magnetventil mit zwei entgegengesetzt wirkenden Elektromagneten und einem gemeinsamen Anker auf. Außerdem ist der Drosselkörper so ausgebildet, dass er in einer seiner beiden Endstellungen einen der beiden in den Ventilraum mündenden Durchgänge versperrt und den anderen Durchgang freigibt und in seiner anderen Endstellung umgekehrt diesen einen Durchgang freigibt und den anderen Durchgang versperrt.
Mit diesem Magnet-Injektor wird eine beispielsweise für die Voreinspritzung gewünschte kleine Einspritzmenge dadurch abgegeben, dass einfach der erste Elektromagnet mit dem Anzugsstrom angesteuert wird, der dann den Anker anzieht. Dadurch wird der Drosselkörper von seiner ersten Endstellung zu seiner zweiten Endstellung hin bewegt. Die hierfür benötigte Zeit genügt, um den Steuerraum so zu entlasten, dass eine kleine Voreinspritzung erzeugt wird. Da in beiden Endstellungen des Drosselkörpers der Kraftstofffluss vom Steuerraum zum Ablauf unterbrochen ist, nicht aber auf dem Hubweg des Drosselkörpers, wird die Voreinspritzung beendet, ohne dass die Bewegungsrichtung des Drosselkörpers umgekehrt werden muss. Dadurch kann im Vergleich zu dem bekannten Magnet -Injektor mit nur einem Elektromagneten die Schaltzeit deutlich verringert werden.
Außerdem werden durch den definierten Anschlag des Drosselkörpers am zu versperrenden Durchgang Schwankungen der Einspritzmenge vermieden.
Um die Haupteinspritzung zu erzeugen, werden beide Elektromagnete angesteuert, so dass der Drosselkörper aus seiner zweiten Endstellung gebracht und in einer Mittelstellung gehalten wird, in der er beide Durchgänge freigibt. In dieser Mittelstellung fließt der Kraftstoff ständig aus dem Steuerraum durch den zweiten Durchgang in den Ventilraum, weiter durch den ersten Durchgang zum Ablauf und schließlich zurück zum Kraftstoffbehälter. Der Druck im Steuerraum sinkt wie bei dem bekannten Magnet- Injektor ab, so dass das Schaftende der Düsennadel in den Steuerraum und ihre Spitze aus der Düsenöffnung gezogen werden. Der vom Zulauf in den Steuerraum zufließende Kraftstoff sorgt für das Kraftstoffpolster, wenn die Düsennadel ihren oberen Anschlag erreicht hat.
Im Ruhezustand des Injektors kann der Drosselkörper dadurch in seiner ersten Endstellung gehalten werden, dass der zweite Elektromagnet angesteuert wird. In diesem Fall ist zwar der konstruktive Aufwand niedrig, dafür muss jedoch der hierfür erforderliche Strom vom Motor aufgebracht werden, was in Hinblick auf die im Verhältnis zur Einspritzdauer sehr viel längere Pause zwischen zwei Einspritzungen zu einer deutlichen Absenkung des Wirkungsgrades führt. Deshalb ist bevorzugt eine Ventilfeder vorgesehen ist, die den Drosselkörpεr in seine erste Endstellung vorspannt.
Weiter wird bevorzugt, dass der Steuerraum über eine Ablaufdrossel mit dem Ventilraum und/oder über eine Zulaufdrossel mit dem Zulauf verbunden ist. Mit Hilfe dieser Drosseln können der Durchfluss von dem KraftstoffZulauf in den Steuerraum bzw. der Durchfluss aus dem Steuerraum in den Ventilraum nach Wunsch vorbestimmt werden, die beispielsweise die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Düsennadel oder das Volumen des Kraftstoffpolsters im Steuerraum bei voll geöffnetem Injektor bestimmen.
Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass eine Ausgleichskammer mit dem Zulauf verbunden ist, und dass der Anker mit einem Ankerschaft verbunden ist, dessen freie Stirnfläche an die Ausgleichskammer grenzt. Denn dadurch ist der Drosselkörper fast vollständig kraftausgeglichen, so dass er schnell auf die von den Elektromagneten ausgeübten Kräfte reagieren kann.
Weitere vorteilhafte Ausfuhrungsformen und Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt durch einen Magnet -Injektor gemäß der Erfindung; und
Figuren 2a und 2b sind Zeitdiagramme, die den Hub des
Drosselkörpers bzw. den daraus resultierenden Hub der Düsennadel während des Einspritzvorgangs darstellen.
In der Figur 1 ist ein Magnet-Inj ektor für das Kraftstoff- Speichereinspritzsystem eines Dieselmotors schematisch im Querschnitt dargestellt. Der Injektor weist ein Gehäuse 10 auf, das über einen Kraftstoffzulauf 12 mit dem (nicht dargestellten) Hochdruckspeicher ("Common Rail") des Speichereinspritzsystems und über einen Kraftstoffablauf 14 mit dem Kraftstoffbehälter (nicht dargestellt) verbunden is . Der Hochdruckspeicher ist seinerseits über eine Hochdruckpumpe (nicht dargestellt) mit dem Kraftstoffbehälter verbunden, die den Kraftstoff in dem Speicher auf den Systemdruck, mit dem die Einspritzung erfolgen soll, verdichtet.
Am unteren Ende weist das Gehäuse 10 eine Düse 16 mit Düsenöffnung 18 und darüber liegender Düsenkammer 20 auf. Die Düsenkammer 20 ist mit dem Zulauf 12 über einen Düsenkanal 22 im Gehäuse 10 verbunden. Das Gehäuse 10 weist zudem eine Längsbohrung auf, die an ihrem unteren Ende in die Düsenkammer 20 und an ihrem oberen Ende in einen Steuerraum 24 mündet.
Der Injektor weist des Weiteren eine Düsennadel 26 auf, die einen Schaft 28 und an ihrem unteren Ende eine Spitze 30 zum Verschließen der Düsenöffnung 18 umfasst. Der Schaft 28 ist in der Längsbohrung des Gehäuses 10 verschiebbar geführt, so dass seine freie, obere Stirnfläche, die hier auch als Schaftende 32 der Nadel 26 bezeichnet wird, den Steuerraum 24 unten begrenzt .
Der Schaft 28 springt in einem mittleren Abschnitt auf einen verringerten Durchmesser zurück, um eine Düsenfeder 34 aufzunehmen, die sich mit ihrem unteren Ende an der Schulter am unteren Ende dieses Abschnitts und mit ihrem oberen Ende an einer weiteren Schulter abstützt, die durch einen Vorsprung der Längsbohrung gebildet ist. Die Düsenfeder 34 übt somit eine nach unten, also zur Düsenöffnung 18 hin gerichtete Vorspannkraf auf die Nadel 26 aus.
Der Injektor weist in seinen Gehäuse 10 außerdem ein Magnetventil 36 auf, das bei der in der Figur 1 gezeigten Ausfuhrungsform oberhalb des Steuerraums 24 angeordnet ist. Es umfasst einen Ventilraum 38 und einen darin aufgenommenen Drosselkörper 40. Der Ventilraum 38 ist über eine Ablaufdrossel 42 mit dem Steuerraum '24 und dieser seinerseits über eine Zulaufdrossel 44 mit dem Zulauf 12 verbunden. Das Ventil 36 weist außerdem einen ersten Elektromagneten 46 und einen zweiten Elektromagneten 48 sowie einen zwischen diesen angeordneten gemeinsamen Anker 50 auf.
Die beiden Elektromagnete 46, 48 sind koaxial um eine weitere Bohrung (im Folgenden "Ankerbohrung") in dem Gehäuse 10 herum angeordnet, die an ihrem unteren Ende in den Ventilraum 20 und an ihrem oberen Ende in eine mit dem Zulauf 12 verbundene Ausgleichskammer 54 mündet.
Der Anker 50 ist auf einem in der Ankerbohrung verschiebbar geführten Ankerschaft 52 befestigt, dessen freie, obere Stirnfläche die Ausgleichskammer 54 unten begrenzt. Der Ankerschaft 52 erstreckt sich nach unten bis zu dem unteren Ende der Ankerbohrung hin, von dem der Ablauf 14 abzweigt. Sein unteres Ende ist als Taille 56 ausgebildet und an dem Drosselkörper 40 befestigt.
Der Ventilraum 38 ist also über einen ersten Durchgang, der von dem unteren Ende der Ankerbohrung und der Taille 56 definiert ist, mit dem Ablauf 14 und über einen zweiten Durchgang, der von der Ablaufdrossel 42 gebildet ist, mit dem Steuerraum 24 verbunden.
Der Drosselkörper 40 weist angrenzend an das untere Ende des Ankerschafts 52 eine erste Dichtfläche 58 und auf seiner unteren, freien Stirnfläche eine zweite Dichtfläche 60 auf. Passend hierzu sind sowohl der Rand der Mündung der Ankerbohrung in den Ventilraum 38 als auch der Rand der Mündung der Ablaufdrossel 42 in den Ventilraum 38 als erster bzw. zweiter Dichtsitz ausgebildet. Eine Ventilfeder 62 stützt sich an der unteren, freien Stirnfläche des Drosselkörpers 40 und an der unteren Wand des Ventilraums 38 ab und übt somit eine nach oben, also zum ersten Dichtsitz hin gerichtete Vorspannkraft auf den Drosselkörper 40 aus.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise dieses Injektors für einen Einspritzvorgang mit Vor- und Haupteinspritzung unter weiterer Bezugnahme auf die Figuren. 2a und 2b beschrieben werden.
Wenn die Hochdruckpumpe des Speichereinspritzsystems nicht läuft, beispielsweise weil sie defekt ist oder der Motor ausgeschaltet ist, dann kann der Systemdruck im Hochdruckspeicher nicht aufrechterhalten werden und der Injektor soll geschlossen bleiben, damit Kraftstoff nicht unkontrolliert in den Brennraum gelangen kann. Da in diesem Fall die beiden entgegengesetzt auf die Düsennadel 26 wirkenden hydraulischen Kräfte, die von den Drücken in dem Steuerraum 24 und der Düsenkammer 20 herrühren, ungefähr gleich groß sind, sorgt die Düsenfeder 34 dafür, dass die Spitze 30 der Düsennadel 26 in die Düsenöffnung 18 gedrückt wird. Der Injektor ist also geschlossen.
Bei laufender Hochdruckpumpe wird der Systemdruck im Speicher aufgebaut und aufrechterhalten, so dass über den Injektor nach Wunsch Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt werden kann.
Im Ruhezustand, also zwischen zwei Ξinspritzvorgängen, soll der Injektor geschlossen sein, damit kein Kraftstoff in den Brennraum gelangen kann. Zu diesem Zweck sind beide Elektromagnete 46, 48 nicht angesteuert, so dass sie keine Steuerkräfte auf den Anker 50 und den mit ihm verbundenen Drosselkörper 40 ausüben können. In diesem Fall sind die beiden Drücke in dem Ventilraum 38 und der Ausgleichskammer 54 gleich dem über den KraftstoffZulauf 12 aus dem Hochdruckspeicher zugeführten Systemdruck. Da zudem die Mündungen der Ventilbohrung in den Ventilraum 38 und in die Ausgleichskammer 54 den gleichen Durchmesser haben, ist der Drosselkörper 40 hinsichtlich der hydraulischen Kräfte ausgeglichen. Die Ventilfeder 62 sorgt also dafür, dass der Drosselkörper 40 mit seiner ersten, oberen Dichtfläche 58 gegen den ersten Dichtsitz gedrückt und in dieser Stellung, im Folgenden auch als erste Endstellung bezeichnet, gehalten wird.
In der Figur 2a ist der Hub hd des Drosselkörpers 40 über der Zeit t aufgetragen. Im Ruhezustand des Injektors entspricht demnach die erste Endstellung dem Hub hd = 0.
In dieser ersten Endstellung versperrt der Drosselkörper 40 also den ersten Durchgang, so dass kein Kraftstoff über den Ablauf 14 aus dem Injektor abfließen kann. Somit herrscht sowohl im Steuerraum 24 als auch im Ventilraum 38 der von dem Hochdruckspeicher über den Zulauf 12 und die Zulaufdrossel 44 angelegte Systemdruck. Über den Zulauf 12 und den Düsenkanal 22 liegt dieser auch in der Düsenkammer 20 an.
Da die Düsennadel 26 mit ihrem Schaftende 32 an den Steuerraum 24 grenzt, wirkt der Systemdruck im Steuεrraum 24 auf das Schattende 32, so dass von dort auf die Düsennadel 26 eine hydraulische Kraft Richtung Spitze 30 aufgebracht wird. Die Düsenfedεr 34 übt auf die Düsennadel 26 ebenfalls eine Kraft Richtung Spitze 30 aus. Diese beiden Schließkräfte übersteigen im Ruhezustand die ebenfalls an der Düsennadel 26 angreifende hydraulische Öffnungskraft, die von dem Systemdruck in der Düsenkammer 20 auf das sich dort zur Spitze 30 verjüngende untere Ende der Düsennadel 26 herrührt.
Der Injektor ist also geschlossen.
In der Figur 2b ist der Hub hn der Düsennadel 26 analog zu der Figur 2a über der Zeit t aufgetragen. Im Ruhezustand des Injektors entspricht demnach die in der Düsεnöffnung 18 sitzende Nadelspitze 30 dem Hub hn = 0.
Die Voreinspritzung beginnt zur Zeit t = TVB in den Figuren 2a und 2b, indem der erste Elektromagnet 46 angesteuert wird. Der Ansteuerstrom ist dabei so bemessen, dass die vom ersten Elektromagneten 46 auf den Anker 50 ausgeübte magnetische Kraft die entgegengesetzte Kraft der Ventilfeder 62 übersteigt, so dass der Anker 50 den Drosselkörper 40 aus der ersten Endstellung weg und in Richtung zweiter Endstellung bewegt.
In der Figur 2a wird dieser Weg des Drosselkörpers 40 durch die ab t = m von hd = 0 ansteigende Linie dargestellt.
Sobald die erste Dichtfläche 58 nicht mehr am ersten Dichtsitz anliegt, wird der erste Durchgang freigegeben. Nun kann Kraftstoff aus dem Ventilraum 38 durch den ersten Durchgang zum Ablauf 14 abfließen. Da zudem die zweite Dichtfläche 60 auf dem Weg des Drosselkörpers 40 zwischen seinen beiden Endstellungen ebenfalls (noch) nicht am zweiten Dichtsitz anliegt, kann auch Kraftstoff aus dem Steuerraum 24 durch den zweiten Durchgang, also die Ablaufdrossel 42, in den Ventilraum 38 abfließen. Folglich sinkt der Druck im Steuerraum 24, der schnell kleiner ist als der Druck in der Düsenkammer 20, der noch immer dem Systemdruck entspricht, da die Zulaufdrossel 44 und der lange Düsenkanal 22 eine zu schnelle Entspannung verhindern .
Wegen des sinkenden Drucks im Steuerraum 24 kann der Ansteuerstrom des ersten Elektromagneten 46 verringert werden, da zum einen der Abstand zum Anker 50 abnimmt und zum anderen die hydraulische Kraft der Ausgleichskammer 54, in der nach wie vor der Systemdruck herrscht, über derjenigen des Steuerraums 24 liegt.
Da nun dieser verringerte Druck im Steuerraum 24 auf das Schaftende 32 wirkt, sinkt auch die hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel 26, so dass die Öffnungskraft durch den Systemdruck in der Düsenkammer 20 überwiegt und die Nadelspitze 30 aus der Düsenδffnung 18 gezogen wird. Der unter Systemdruck stehende Kraftstoff kann nun durch die Düsenöffnung 18 aus dem Injektor austreten, die Voreinspritzung beginnt.
In der Figur 2b wird diese Bewegung der Düsennadel 26 durch die ab t = T^ von hn = 0 zunächst ansteigende Linie dargestellt .
Die Voreinspritzung wird beendet, sobald der Drosselkörper die zweite Endstellung erreicht hat, was in der Figur 2a zur Zeit t = TVE erfolgt. Die zweite Dichtfläche 60 liegt nun an dem zweiten Dichtsitz an und wird an diese gedrückt, da der erste Elektromagnet 46 weiter angesteuert bleibt . In dieser zweiten Endstellung des Drosselkörpers 40 ist der zweite Durchgang des Ventilraums 38 versperrt. Folglich wird der Kraftstofffluss aus dem Steuerraum 24 durch den Ventilraum 38 zum Ablauf 14 unterbrochen, so dass der Druck im Steuerraum 24 nicht weiter absinken kann, sondern sich dort vielmehr wieder der Systemdruck aufbaut. Dies wird durch Kraftstoff bewirkt, der weiterhin aus dem Hochdruckspeicher durch den Zulauf 12 und die Zulaufdrossel 44 in den Steuerraum 24 hinein fließt, abεr nun nicht mehr durch den zweitεn Durchgang in den Ventilraum 38 und weiter zum Ablauf 14 entweichen kann, wie εs zuvor während der Bewegung des Drosselkörpers 40 möglich war.
Folglich steigt die hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel 26, bis sie zusammen mit der Schließkraft der Düsenfεder 34 größer als die hydraulische Öffnungskraf aus der Düsεnkammer 20 wird. Dadurch wird die Bewegung der Düsennadεl 26 umgekehrt , so dass die Nadelspitze 30 zurück in die Düsenöffnung 18 gedrückt wird.
Obwohl also, wie in der Figur 2a dargestellt ist, der Hub des Drossεlkörpers 40 während der Voreinspritzung stetig bis zum Maximum hd = H2 (entsprechend der zweitεn Endstεllung) bei t = TVE ansteigt, sinkt der Hub der Düsennadel 26, wie in der Figur 2b dargestellt ist, nach Erreichεn εinεs Maximums wieder zurück auf hn = 0.
Der Injektor ist dann wieder geschlossεn und die Voreinspritzung beendet.
In der Einspritzpause zwischen Vor- und Hauptεinspritzung wird der Drosselkörpεr 40 in der zweiten Endstellung und damit der Injektor geschlossen gehalten, indem der erste Elektromagnet 46 weiter angestεuert bleibt. Der hierfür erforderliche Ansteuerstrom des ersten Elektromagnεten 46 ist deutlich kleiner als zu Beginn der Voreinspritzung, da der Anker 50 sehr viεl näher bei diεsem liegt. In den Figuren 2a und 2b ist somit für die Zeitspanne TVE < t < THB (THB steht für den Beginn der
Haupteinspritzung) der Hub des Drosselkörpers konstant bei hd = H2 und der Hub der Düsennadel konstant bei hn = 0 dargestellt .
Die Haupteinspritzung wird zur Zeit t = THB dadurch eingeleitet, dass beide Elektromagnete 46, 48 angesteuert werden. Dabei wird zuerst der Strom durch den ersten Elektromagneten 46 so weit verringert, dass dessεn auf den Anker 50 wirkendε magnεtische Kraft die auf den Drosselkörpεr 40 wirkende Vorspannkraft der Ventilfeder 62 unterschrεitet ; die hydraulische Kraft dεs Steuerraums 24 ist dabei ohne Bedeutung, da sie wiε zuvor durch diε hydraulische Kraft der Ausgleichskammer 54 ausgeglichεn wird. Folglich wird dεr Drossεlkörpεr 40 aus dεr zweiten Endstellung weg und in Richtung erster Endstellung verschoben.
Im Unterschied zur Voreinspritzung wird der Drosselkörper 40 aber die erstε Endstεllung nicht εrreichen, sondern in einer Mittelstellung gehalten, indem auch der zweitε Elektromagnet 48 angestεuεrt wird.
In der Figur 2a wird dieser Weg des Drosselkörpers 40 durch die ab t = THB zunächst von hd = H2 steil auf hd = HM (entsprechend der Mittelstellung) abfallende und dann konstant bleibende Linie dargestellt.
Da in der Mittelstellung beide Durchgänge frei sind, kann wie zuvor bei der Voreinspritzung Kraftstoff aus dem Steuerraum 24 über den Ventilraum 38 zum Ablauf 14 abfließεn. Folglich sinkt dεr Druck im Stεuεrraum 24, so dass wieder die hydraulische Öffnungskraft der Düsenkammer 20 auf die Düsennadel 26 überwiegt und die Nadelspitze 30 aus der Düsenδffnung 18 gεzogen wird. Die Haupteinspri zung beginnt .
In der Figur 2b wird diese Bewegung der Düsennadel 26 durch die ab t = THB zunächst von hn = 0 immer stεiler anstεigende Linie dargestellt .
Die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsεnnadεl 26 wird vom Unterschied zwischen dem Durchfluss aus dεm Zulauf 12 durch diε Zulaufdrossεl 44 in den Steuεrraum 24 und dem Durchfluss aus dem Steuεrraum 24 durch die Ablaufdrossel 42 in den Ventilraum 38 bestimmt.
Das Schaftendε 32 dringt so wεit in dεn Steuerraum 24 hinein, bis die Schließ- und Öffnungskräfte auf die Düsennadel 26 ausgeglichεn sind, und εr vεrharrt dann auf einem Kraftstoffpolster . Dieses entsteht durch den KraftstoffStrom, der sich im Steuerraum 24 einstellt. Die Düse 16 ist nun voll geöffnεt, und der Kraftstoff wird mit einem Druck, der annähernd dem Systemdruck im Hochdruckspeicher entspricht, in den Brεnnraum eingespritzt .
Solange der Drosselkörpεr 40 durch die magnetischen Steuerkräfte der beiden Elektromagnεtεn 46, 48 in der Mittelstellung bei hd = HM gehalten wird, bleibt auch die Düse 16 voll geöffnet.
In dεr Figur 2b wird dies durch die auf dem Maximum hn = Hv (entsprechend der voll gεöffnεtεn Düse) bleibendε Linie dargestεllt .
Am Endε der Haupteinspritzung werden beidε Elektromagnete 46, 48 nicht mehr angesteuert, so dass der Anker 50 durch die Vorspannkraft der Vεntilfεdεr 62 in Richtung zweiter Elektromagnet 48 gedrückt wird, bis der Drosselkörper 40 wieder die erste Endstellung erreicht und den εrstεn Durchgang verspεrrt . Diεsε Bεwegung kann dadurch unterstützt werden, dass der erste Elektromagnεt 46 vor dεm zweiten Elektromagneten 48 ausgeschaltet wird. Der Drosselkörpεr 40 wird von der Ventilfεdεr 62 in der erstεn Endstellung gehalten.
In der Figur 2a wird dieser Weg des Drosselkörpers 40 durch die ab t = Tκs (TKE stεht für das Endε der
Haupteinspritzung) von hd = HM auf hd = 0 abfallende Linie dargestellt .
Da nun die erste Dichtfläche 58 an dem ersten Dichtsitz anliegt, baut sich im Steuerraum 24 durch dεn vom Zulauf 12 weitεr εinströmεndεn Kraftstoff wiεdεr der Systemdruck auf. Sobald die anstεigende hydraulische Schließkraft des Steuεrraums 24 und diε Vorspannkraft der Düsenfeder 34 zusammen die hydraulische Öffnungskraft der Düsenkammεr 20 überschreitεn, wird diε Düsεnnadεl 26 in Richtung Düsenöffnung 18 bewegt, bis diese wieder durch die Nadεlspitzε 30 verschlossen ist.
In der Figur 2b wird diesε Bewegung der Düsεnnadεl 26 durch diε ab t = THE von hn = Hv auf hn = 0 abfallende Linie dargestellt .
Die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel 26 wird durch den Durchfluss des Kraftstoffs aus dem Zulauf 12 durch die Zulaufdrossel 44 in dεn Steuerraum 24 bestimmt.
Die Haupteinspritzung ist beεndεt, wenn die Düsennadel 26 ihren unteren Anschlag erreicht und ihre Spitze 30 in der Düsεnöffnung 18 sitzt.
Dεr Injεktor befindet sich nun wieder im Ruhezustand.

Claims

Ansprüche
1. Magnet -Injektor für Kraftstoff- Speichereinspritzsysteme, mit: einem KraftstoffZulauf (12) und einεm Kraftstoffablauf ( 14 ) ; einem Steuerraum (24), der mit dem Zulauf (12) verbunden ist; einer Düse (16) , die mit dem Zulauf (12) verbunden ist; und einer Düsennadel (26) , die eine Spitze (30) zum Verschließen der Düsenöffnung (18) und ein Schaftende (32) aufweist, das an den Steuerraum (24) grenzt; und einem Magnetventil (36) , das einen ersten Elektromagneten (46) , einεn Anker (50) , einen Ventilraum (38) , der über einen ersten Durchgang mit dem Ablauf (14) und über einen zweitεn Durchgang (42) mit dεm Stεuεrraum (24) verbunden ist, und einen Drosselkörper (40) aufweist, der sich in dem Ventilraum (38) bεfindεt und mit dεm Anker (50) verbunden ist, wobei der Drosselkörpεr (40) im Ruhezustand des Injektors in εinεr εrstεn Endstellung, in der er einen der beiden Durchgänge versperrt, gehalten wird und durch Ansteuern des ersten Magneten (46) zu einer zweiten Endstellung hin bewegt wird, in der er diesen Durchgang freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass: das Magnetventil (36) einεn zweiten Elektromagnεten (48) aufweist, der bei Ansteuerung entgegengesetzt zu dem erstεn Elεktromagneten (46) auf den Anker (50) einwirkt; und der Drosselkörper (40) so ausgebildεt ist, dass εr in seiner zweiten Endstellung den anderen (42) der beiden Durchgänge versperrt und auf dem Weg zwischen seinen beiden Endstellungen beide Durchgänge freigibt.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vεntilfεdεr (62) vorgεsehen ist, die den Drosselkörper (40) in seine erste Endstellung vorspannt.
3. Injektor nach einεm der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuεrraum (24) übεr eine Ablaufdrossel (42) mit dem Ventilraum (38) und/oder übεr εinε Zulaufdrossel (44) mit dem Zulauf (12) verbundεn ist.
4. Injektor nach einεm dεr vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgleichskammer (54) mit dem Zulauf (12) verbunden ist, und dass der Anker (50) mit einem Ankerschaft (52) vεrbundεn ist, dessεn freie Stirnfläche an die Ausgleichskammer (54) grenzt.
5. Injektor nach einεm dεr vorhεrgεhenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung des ersten Durchgangs in den Ventilraum (38) und/oder die Mündung des zweiten Durchgangs (42) in den Ventilraum (38) einen zu dem Drosselkörpεr (40) passenden Dichtsitz aufweist.
EP00958259A 1999-09-01 2000-08-17 Magnet-injektor für kraftstoff-speichereinspritzsysteme Expired - Lifetime EP1125050B1 (de)

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