EP1125052A1

EP1125052A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: EP1125052A1
Application number: EP00967524A
Authority: EP
Inventors: Rainer Buck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-12
Publication date: 2001-08-22
Also published as: DE19940301A1; JP2003507645A; US6619561B1; KR20010080894A; WO2001014720A1; RU2001113720A

Abstract

Bei einem Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilkörper (10), einem darin ausgebildeten Steuerdruckraum (16), der an einer Seite von einem Betätigungsteil (14) für eine Düsennadel verschlossen ist, das in dem Steuerdruckraum (16) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, einem Zulauf (18) zum Steuerdruckraum und mit einem Ablauf (20) aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil (24) gesteuert wird, soll die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel vergrößert werden. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Mündungsöffnung (40) des Zulaufs (18) zum Steuerdruckraum so angeordnet ist, daß sie, wenn sich das Betätigungsteil (14) aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung verstellt, mindestens teilweise von dem Betätigungsteil (14) verschlossen wird.

Description

Kraftstoffexnspritzvent l

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil mit ei- nem Ventilkorper, einem darin ausgebildeten Steuerdruckraum, der an einer Seite von einem Betatigungsteil für eine Dusen- nadel verschlossen ist, das m dem Steuerdruckraum zwischen einer Schließstellung und einer Offnungsstellung verschiebbar ist, einem Zulauf zum Steuerdruckraum und mit einem Ablauf aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil gesteuert wird.

Ein solches Steuerventil ist beispielsweise aus der DE 197 27 896 AI bekannt und dient dazu, das Offnen einer Dusennadel des Einspritzventils hervorzurufen, um Kraftstoff m einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine einzuspritzen.

Die Dusennadel wird permanent mit einem Offnungsdruck beaufschlagt, der die Dusennadel vom zugeordneten Ventilsitz abzu- heben sucht. Dieser Offnungskraft wirkt eine Schließkraft entgegen, die m dem Steuerdruckraum auf das Betatigungsteil ausgeübt wird. Solange der Druck im Steuerdruckraum auf einem hohen Niveau gehalten wird, ist die dort erzeugte Schließkraft hoher als die auf die Dusennadel einwirkende Offnungs- kraft, so daß das Betatigungsteil m der Schließstellung und folglich die Dusennadel geschlossen bleibt. Wenn dagegen der Druck im Steuerdruckraum und folglich auch die dort erzeugte Schließkraft absinkt, gelingt es der Offnungskraft, das Betatigungsteil in die Offnungsstellung zu verschieben, wodurch die Dusennadel vom Ventilsitz abheben kann. Es kann nun Kraftstoff eingespritzt werden.

Der Druck im Steuerdruckraum wird von dem Steuerventil gesteuert, indem der Ablauf geschlossen oder geöffnet wird. Wenn durch Schließen des Ablaufs das dem Steuerdruckraum zu- gefuhrte Medium, üblicherweise Kraftstoff, aufgestaut wird, wird im Steuerdruckraum ein hoher Druck erzeugt, der die Dusennadel in einem geschlossenen Zustand halt. Wenn dagegen das Steuerventil den Ablauf öffnet, sinkt der Druck im Steu- erdruckraum ab, so daß die Dusennadel offnen kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemaße Steuerventil mit den Merkmalen des kenn- zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß eine erhöhte Geschwindigkeit der Dusennadel beim Offnen erhalten wird. Dies ist darauf zur ckzuführen, daß der Querschnitt des Zulaufs von dem Betatigungsteil verringert wird, wenn sich dieses aus seiner Schließstellung m Richtung der Offnungsstellung bewegt. Es ist somit eine variable Drosselung des Zulaufs erzielt, die den Druckabfall im Steuerdruckraum beim Offnen des Steuerventils dadurch unterstutzt, daß weniger Kraftstoff in den Steuerdruckraum nachfließen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mundungsoffnung einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß die Verringerung des Zulaufs proportional mit der Verstellung des Betatigungsteils im Steuerdruckraum erfolgt. Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausfuhrungsbei- spiels beschrieben, das m den beigefugten Zeichnungen darge- stellt ist. In diesen zeigen:

- Figur 1 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffein- spritzventils ;

- Figur 2 m einer vergrößerten Ansicht einen Teil des Kraftstoffeinspritzventils von Figur 1 ;

- Figur 3 m einer abgebrochenen Querschnittsansicht einen Ausschnitt eines erfmdungsgemäßen Kraftstoffemspritzven- tils;

- Figur 4 einen Schnitt entlang der Ebene IV-IV von Figur 3; und

- Figur 5 in einem Diagramm den Offnungshub der Dusennadel eines herkömmlichen und eines erfmdungsgemaßen Kraftstoffeinspritzventils .

Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele

In Figur 1 ist ein herkömmliches Kraftstoffeinspritzventil mit Steuerventil (siehe Figur 2) gezeigt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen Ventilkorper 10 auf, m welchem eine Dusennadel 12 verschiebbar angebracht ist. Die Dusennadel 12 steuert das Einspritzen des Kraftstoffs in einen Zylinder einer (nicht dargestellten) Verbrennungskraftmaschine. Der zu- gefuhrte Kraftstoff übt auf die Dusennadel 12 eine Offnungs- kraft aus, welche die Dusennadel sowie ein Betatigungsteil 14, an dem sich die Dusennadel 12 abst tzt, zu einem Steuer- druckraum 16 hin zu verstellen sucht. Dem Steuerdruckraum 16 wird ebenfalls Kraftstoff zugef hrt, der aufgrund des im Steuerdruckraum 16 herrschenden Drucks eine Schließkraft auf das Betatigungsteil 14 ausübt. Der Kraftstoff wird über einen Zulauf 18 bereitgestellt, und vom Steuerdruckraum 16 geht ein Ablauf 20 ab, der zu einer Steuerkammer 22 eines Steuerventils 24 fuhrt. Für das Steuerventil 24 stellt der Ablauf 20 wiederum den Zulauf dar, und es ist ein Ablauf 26 vorgesehen, durch den der Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 16 und der Steuerkammer 22 abfließen kann .

Das Steuerventil 24 weist m der Steuerkammer 22 eine Ventilnadel 28 auf, die mit einem Ventilsitz 30 zusammenwirkt. Wenn die Ventilnadel 28 am Ventilsitz 30 anliegt, ist das Steuerventil 24 geschlossen, so daß der über den Zulauf 18 der Steuerdruckraum 16 zugefuhrte Kraftstoff in dieser aufgestaut wird. Der auf diese Weise erzeugte hohe Druck übt auf das Betatigungsteil 14 eine Schließkraft auf, die großer ist als die auf die Dusennadel 12 wirkende Offnungskraft . Das Betatigungsteil 14 befindet sich somit m der Schließstellung, und das Kraftstoffeinspritzventil ist geschlossen. Wenn dagegen die Ventilnadel 28 vom Ventilsitz 30 abgehoben wird, kann der Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 16 über die Steuerka mer 22 und den Ablauf 26 abfließen, so daß der Druck im Steuerdruckraum absinkt. Die dann verringerte Schließkraft ermöglicht es dem Betatigungsteil, sich aus der Schließstellung m die Offnungsstellung zu verstellen, so daß die Dusennadel öffnet. Es wird nun Kraftstoff eingespritzt.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 3 und 4 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil beschrieben. Im Gegensatz zu dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil der Zulauf 18 zum Steuerdruckraum 16 mit einer schlitzförmigen Mundungsoffnung 40 versehen. Diese ist so angeordnet, daß das bezuglich Figur 3 obere Ende des Betatigungsteils 14, wenn es sich ausgehend von der Schließstellung hin zur Offnungsstellung verstellt, die Mundungsoffnung 40 nach und nach abdeckt. In Figur 3 ist ein Zwischenzustand des Betatigungsteils 14 zwischen der

Schließstellung und der Offnungsstellung gezeigt, in der die Mundungsoffnung 40 knapp zur Hälfte abgedeckt ist. Aufgrund dieser Gestaltung ergibt sich, wenn das Steuerventil 30 öff^¬ net und sich das Betatigungsteil 14 aufgrund des sich dann ergebenden Druckabfalls im Steuerdruckraum 16 in diesem verstellt, eine Drosselung des Zulaufs 18 zum Steuerdruckraum, was den Druckabfall in diesem beschleunigt. Somit ergibt sich eine schnellere Offnungsbewegung des Betatigungsteils 14 und folglich auch der Dusennadel 12.

Dies ist in dem in Figur 5 gezeigten Diagramm zu sehen. Mit gestrichelten Linien ist der Hub der Dusennadel und somit der Einspritzverlauf für ein herkömmliches Kraftstoffeinspritz- ventil gezeigt. Es ist zu sehen, daß sich die Dusennadel ver- gleichsweise langsam öffnet. In der durchgezogenen Linie ist dagegen der Hub der Dusennadel und somit der Einspritzverlauf für ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt. Es ist zu sehen, daß ein progressiv ansteigender Hub erreicht wird, der insgesamt zu einem schnelleren Öffnen der Düsenna- del führt. Die zu Beginn des Nadeloffnens kleinere Nadelge- schwindigkeit ermöglicht eine präzisere Steuerung einer Voreinspritzung.

Claims

Anspr che

1. Kraftstoffeinspritzventil mit einen Ventilkorper (10), einem darin ausgebildeten Steuerdruckraum (16), der an einer Seite von einem Betatigungsteil (14) für eine Dusennadel (12) verschlossen ist, das in dem Steuerdruckraum (16) zwischen einer Schließstellung und einer Offnungsstellung verschiebbar ist, einem Zulauf (18) zum Steuerdruckraum und mit einem Ablauf (20) aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil (24) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mun- dungsoffnung (40) des Zulaufs (18) zum Steuerdruckraum so angeordnet ist, daß sie, wenn sich das Betatigungsteil (14) aus der Schließstellung in die Offnungsstellung verstellt, mindestens teilweise von dem Betätigungsteil (14) verschlossen wird.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundungsoffnung (40) einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist.