EP1126160B1 - Einspritzventil für die Einspritzung von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Einspritzventil für die Einspritzung von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine Download PDF

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EP1126160B1
EP1126160B1 EP01102406A EP01102406A EP1126160B1 EP 1126160 B1 EP1126160 B1 EP 1126160B1 EP 01102406 A EP01102406 A EP 01102406A EP 01102406 A EP01102406 A EP 01102406A EP 1126160 B1 EP1126160 B1 EP 1126160B1
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throttle
injection
diameter
fuel
inlet
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Heinz Lixl
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Siemens AG
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    • 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
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    • 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
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21—Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements

Definitions

  • the invention relates to an injection valve for injection of fuel in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1
  • Such injection valve is for example from the EP-A-0 192 241 or GB-A-2 336 627.
  • Such injectors are for Control the fluid flows provided with servo valves.
  • injection systems For the fuel supply of internal combustion engines increasingly used in storage injection systems with which worked very high injection pressures.
  • Such injection systems are as common-rail systems (for diesel engines) and HPDI injection systems (for gasoline engines) known.
  • injection systems use fuel with a high-pressure pump in one common to all cylinders of the engine Accumulator conveys, from there to the injectors The individual cylinders are supplied with fuel.
  • the Opening and closing of the injectors is doing in the Usually electromagnetically or piezoelectrically operated Actuators controlled.
  • the injectors are in such systems equipped with servovalves opening hydraulically and closing the injector nozzle needle, that means in particular the beginning and the end of the injection process timed.
  • the servo valve influences this in conjunction with control chokes especially the speed, with which the injection valve opens and closes.
  • the speed, with which the injector opens be different from that Speed at which the injector closes.
  • the Injector should e.g. in common-rail systems for diesel engines at the beginning of the injection for a better mixing slowly open the fuel with the air controlled, whereas the injection valve at the end of the injection process must close quickly to prevent soot formation.
  • Servo valves for common rail systems are usually considered 2/2-way valves or 3/2-way valves executed.
  • the version as 2/2-way valve with an inlet throttle and an outlet throttle has the disadvantage that the Opening and closing operations of the injection valve by the embodiment the fuel inlet and the fuel drain only within change very narrow boundaries.
  • a servo valve for controlling Fluid streams known in which the in a first fluid chamber pressure applied to the valve body of the servo valve Opening and closing the servo valve causes.
  • the operation of the servo valve has the opening or closing of a separate Fluid channels result.
  • This fluid channel leads from a Master cylinder, which exerts pressure on the fluid, to secondary cylinders, which are actuated by the pressurized fluid.
  • This known arrangement in which the master cylinder a Master cylinder of a motor vehicle and the secondary cylinder Represent wheel brake cylinder, should serve to the Fluid channel of an antilock system in rapid succession delay can be opened and closed.
  • GB-A-2 336 627 discloses a servo valve for control of fluid flows, in which the speed with which the Nozzle needle releases the injection holes or closes over the ratio of inlet diameter and outlet diameter the inlet throttle and / or the outlet throttle adjustable is, wherein both throttles a ratio of inlet diameter have to drainage diameter of 1.
  • the invention is based on the object To design injection valve in that it has an improved Allows for very small quantity injection.
  • the fuel is at system pressure from a high-pressure accumulator, not shown above a high pressure bore and one provided with an inlet throttle 2 Inlet bore 3 a control chamber 4 in the injection valve housing 5 supplied.
  • a control chamber 4 in the injection valve housing 5 supplied.
  • the injection holes 8 are in the open injection valve with a nozzle chamber 9 in conjunction, in turn, over the high pressure bore 1 connected to the high pressure accumulator is. If both in the control room 4 and in the nozzle chamber 9, the full system pressure is applied, the nozzle needle 6 due pressed down the larger effective area in the control room 4, so that the injection holes 8 are closed.
  • an injection valve According to the prior art leads from the control chamber 4 a hole 10 in the injection valve housing 5 with an outlet throttle 11 to a valve integrated in the injector 5 servo valve 12 in the form of a 2/2-way valve. From the servovalve 12 leads a pressureless fuel return 13 to the not shown Fuel tank. The servo valve 12 switches via a Plunger 14, of an electromagnetic and / or piezoelectric actuator 15 is driven.
  • the servo valve 12 has the task to control the pressure, the in the control chamber 4 for opening and closing the injector is exerted on the axially movable nozzle needle 6.
  • the trained as cylindrical holes Inlet and outlet throttles 2 and 11 are dimensioned so that the pressure in the control chamber 4 decreases. Through this Pressure reduction takes the force acting on the nozzle needle 6 force while the pressure in the nozzle chamber 9 equals the system pressure remains so that the injector through the in the nozzle chamber 9 force acting on the nozzle needle 6 hydraulic is opened. By this displacement of the nozzle needle 6 is the connection of the nozzle chamber 9 with the injection holes. 8 restored and the fuel returned to the combustion chamber injected.
  • This known embodiment of an injection valve with a 2/2-way valve as a servo valve 12 has the disadvantage that The opening and closing operations only within very narrow Limits can be influenced independently of each other.
  • FIG. 2 shows a nozzle-shaped inlet throttle 2, at the ratio of the inlet diameter 16 to the outlet diameter 17 is greater than 1, that is, that the cross section the inlet throttle 2 in the direction of the arrow 18 marked flow direction decreases.
  • the inlet throttle 2 as a nozzle-shaped throttle is proposed the outlet throttle 11 with an increasing in the flow direction Cross-section diffuser-like form, the Ratio of inlet diameter 16 to the outlet diameter 17 now less than 1. This will cause the point (cavitation turnaround point, KUP), in which the fuel flow through the outlet throttle 11 is independent of the pressure difference between the inlet and the outlet of the outlet throttle, at a achieved lower pressure difference.
  • KUP cavitation turnaround point
  • the ratio of inlet diameter 16 to the outlet diameter 17 of the inlet throttle 2 and / or the outlet throttle 11 is 0.7 to 1.3.
  • the ratio of inlet diameter 16 to the outlet diameter 17 of the inlet throttle 2 is preferably about 1.3: 1.
  • the ratio of inlet diameter to outlet diameter the outlet throttle is preferably about 0.7: 1.
  • Figure 3 shows the influence of the throttle shape on the Kavitations-Umtschtician (KUP).
  • KUP Kavitations-Umtschtician
  • the inflow condition can be in the inlet throttle. 2 improve by a corresponding rounding of the leading edge, which is particularly advantageous in rising Rail Ben affects. Since the smallest quantity injection the more becomes more difficult, the greater the rail pressure becomes, affects the rounding of the inlet edge positive to the smallest quantity injection out.
  • the nozzle shape of the inlet throttle 2 together with the rounding of the leading edge effect a fast Closing and slowly opening the nozzle needle tip 7, as required for optimal combustion conditions becomes.
  • Figure 4 shows the flow rate of the inlet throttle 2 in dependence the cross-sectional shape of the throttle.
  • the nozzle shape is at low Rail However only slightly effective, resulting in a steeper Opening edge results, in turn, for a stable Opening at low pressures is required.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Einspritzventil ist beispielsweise aus der EP-A-0 192 241 oder der GB-A-2 336 627 bekannt. Solche Einspritzventile sind zur Steuerung der Fluidströme mit Servoventilen versehen.
Für die Kraftstoffversorgung von Verbrennungsmotoren werden zunehmend Speichereinspritzsysteme verwendet, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Solche Einspritzsysteme sind als Common-Rail-Systeme (für Dieselmotoren) und HPDI-Einspritzsysteme (für Ottomotoren) bekannt. Bei diesen Einspritzsystemen wird der Kraftstoff mit einer Hochdruckpumpe in einen allen Zylindern des Motors gemeinsamen Druckspeicher befördert, von dem aus die Einspritzventile an den einzelnen Zylindern mit Kraftstoff versorgt werden. Das Öffnen und Schließen der Einspritzventile wird dabei in der Regel über elektromagnetisch oder piezoelektrisch betriebene Aktoren gesteuert.
Zu diesem Zweck sind die Einspritzventile bei solchen Systemen mit Servoventilen ausgerüstet, die hydraulisch das Öffnen und Schließen der Düsennadel des Einspritzventils steuern, das heißt insbesondere den Beginn und das Ende des Einspritzvorgangs zeitlich festlegen. Das Servoventil beeinflußt dazu in Verbindung mit Steuerdrosseln vor allem die Geschwindigkeit, mit der das Einspritzventil öffnet und schließt.
Aus verbrennungstechnischen Gründen soll die Geschwindigkeit, mit der das Einspritzventil öffnet, verschieden sein von der Geschwindigkeit, mit der das Einspritzventil schließt. Das Einspritzventil soll z.B. bei Common-Rail-Systemen für Dieselmotoren zu Beginn der Einspritzung für eine bessere Vermischung des Kraftstoffs mit der Luft kontrolliert langsam öffnen, wohingegen das Einspritzventil am Ende des Einspritzvorgangs schnell schließen muß, um eine Rußbildung zu verhindern.
Ferner soll es möglich sein, um optimale verbrennungsergebnisse zu erzielen, kleinste Kraftstoffmengen zur Voreinspritzung (Piloteinspritzung) vor der eigentlichen Einspritzung zuzuführen.
Servoventile für Common-Rail-Systeme sind in der Regel als 2/2-Wegeventile oder 3/2-Wegeventile ausgeführt.
Die Ausführung als 2/2-Wegeventil mit einer Zulaufdrossel und einer Ablaufdrossel hat den Nachteil, daß sich die Öffnungs- und Schließvorgänge des Einspritzventils durch die Ausgestaltung des Kraftstoffzulaufs und des Kraftstoffablaufs nur innerhalb sehr enger Grenzen verändern lassen.
Die Ausführungsform als 3/2-Wegeventil, bei der der Zulauf über eine Zulaufdrossel und eine Ablaufdrossel erfolgt, ermöglicht ein schnelleres Öffnen des Einspritzventils als dies beim 2/2-Wegeventil der Fall ist. Durch die Ausgestaltung der Zulaufdrossel läßt sich bei diesen Servoventilen der Schließvorgang des Einspritzventils verlangsamen. Bei Einspritzventilen für Verbrennungsmotoren ist es jedoch im Gegensatz dazu üblicherweise wünschenswert, das Öffnen des Einspritzventils zu verlangsamen, während das Einspritzventil schnell schließen soll.
Aus der EP-A-0 192 241 ist ein Servoventil zur Steuerung von Fluidströmen bekannt, bei dem der in einer ersten Fluidkammer auf den Ventilkörper des Servoventils ausgeübte Druck das Öffnen und Schließen des Servoventils bewirkt. Die Betätigung des Servoventils hat das Öffnen bzw. Schließen eines separaten Fluidkanals zur Folge. Dieser Fluidkanal führt von einem Hauptzylinder, der Druck auf das Fluid ausübt, zu Nebenzylindern, die durch das unter Druck stehende Fluid betätigt werden. Diese bekannte Anordnung, bei der der Hauptzylinder ein Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeugs ist und die Nebenzylinder Radbremszylinder darstellen, soll dazu dienen, das der Fluidkanal eines Antiblockiersystems in rascher Folge verzögerungsfrei geöffnet und geschlossen werden kann.
Die GB-A-2 336 627 offenbart ein Servoventil zur Steuerung von Fluidströmen, bei dem die Geschwindigkeit, mit der die Düsennadel die Einspritzlöcher freigibt oder verschließt, über das Verhältnis von Zulaufdurchmesser und Ablaufdurchmesser der Zulaufdrossel und/oder der Ablaufdrossel einstellbar ist, wobei beide Drosseln ein Verhältnis von Zulaufdurchmesser zu Ablaufdurchmesser von 1 aufweisen.
Die für optimale Verbrennungsergebnisse erforderliche Einspritzung von Kleinstmengen über den gesamten Raildruckbereich läßt sich mit diesen bekannten Ausgestaltungsformen der Einspritzventile nicht oder zumindest nicht ausreichend reproduzierbar erzielen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Einspritzventil dahingehend auszugestalten, daß es eine verbesserte Kleinstmengeneinspritzung ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Einspritzventils sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zulauf- und/oder Ablaufdrossel des Einspritzventils werden die Durchflußkennlinien der Drosseln derart beeinflußt, daß sich ein schnelleres Schließen und langsameres Öffnen der Düsennadel erzielen läßt, was sich beides positiv auf die Kleinstmengeneinspritzung auswirkt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Einspritzventils beispielhaft schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1
einen schematischen Aufbau eines Einspritzventils gemäß dem Stand der Technik mit einem 2/2-Wegeventil als Servoventil;
Figur 2
schematisch die Ausgestaltung einer düsenförmig ausgebildeten Zulaufdrossel eines erfindungsgemäßen Einspritzventils;
Figur 3
eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Kavitations-Umschlagpunktes (KUP) von der Formgebung des Zu- und Ablaufdurchmessers einer Drossel und
Figur 4
eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Durchflusses der Zulaufdrossel von der geometrischen Form der Drossel.
Anhand von Figur 1 wird zunächst der Aufbau und die Arbeitsweise eines herkömmlichen Einspritzventils mit einem 2/2-Wegeventil als Servoventil erläutert.
Wie in Figur 1 dargestellt, wird der Kraftstoff mit Systemdruck von einem nicht dargestellten Hochdruckspeicher über eine Hochdruckbohrung und eine mit einer Zulaufdrossel 2 versehene Zulaufbohrung 3 einem Steuerraum 4 im Einspritzventilgehäuse 5 zugeführt. Im Steuerraum 4 wirkt der dort vorliegende Druck auf das hintere Ende eines axial beweglich gelagerten und geführten Düsennadel 6, die dazu dient, mit einer am vorderen Ende angeordneten Düsennadelspitze 7 Einspritzlöcher 8 im Einspritzventilgehäuse 5 zu öffnen und zu verschließen, die zum Brennraum des Verbrennungsmotors führen.
Die Einspritzlöcher 8 stehen bei geöffnetem Einspritzventil mit einer Düsenkammer 9 in Verbindung, die ihrerseits über die Hochdruckbohrung 1 mit dem Hochdruckspeicher verbunden ist. Wenn sowohl im Steuerraum 4 als auch in der Düsenkammer 9 der volle Systemdruck anliegt, wird die Düsennadel 6 aufgrund der größeren Wirkfläche im Steuerraum 4 nach unten gedrückt, so daß die Einspritzlöcher 8 verschlossen werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform eines Einspritzventils gemäß dem Stand der Technik führt vom Steuerraum 4 eine Bohrung 10 im Einspritzventilgehäuse 5 mit einer Ablaufdrossel 11 zu einem in das Einspritzventilgehäuse 5 integrierten Servoventil 12 in Form eines 2/2-Wegeventils. Vom Servoventil 12 führt ein druckloser Kraftstoff-Rücklauf 13 zum nicht dargestellten Kraftstofftank. Das Servoventil 12 schaltet über einen Stößel 14, der von einem elektromagnetischen und/oder piezoelektrischen Aktor 15 angesteuert wird.
Das Servoventil 12 hat die Aufgabe, den Druck zu steuern, der im Steuerraum 4 zum Öffnen und Schließen des Einspritzventils auf die axial bewegliche Düsennadel 6 ausgeübt wird.
Wenn das Servoventil 12 geschlossen ist, steht im Steuerraum 4 im wesentlichen der volle Systemdruck an, so daß die Düsennadel 6 nach unten gedrückt wird und die Düsennadelspitze 7 am vorderen Ende der Düsennadel 6 die Einspritzlöcher 8 verschließt, die in den Verbrennungsraum führen. Wird der Aktor 15 des Servoventils 12 elektrisch angesteuert, übt der Stößel 14 eine Kraft auf das federbelastete Servoventil 12 aus, in dessen Folge sich das Servoventil 12 öffnet. Bei offenem Servoventil 12 stellt sich zwischen Hochdruckspeicher, Steuerraum 4, Servoventil 12 und Kraftstoff-Rücklauf 13 eine stationäre Strömung ein, die an den einzelnen Drosseln, der Zulaufdrossel 2 und der Ablaufdrossel 11, zu einem definierten Druckabfall führt. Die als zylindrische Bohrungen ausgebildeten Zulauf- und Ablaufdrosseln 2 und 11 sind so bemessen, daß sich dabei der Druck im Steuerraum 4 verringert. Durch diese Druckminderung nimmt die auf die Düsennadel 6 wirkende Kraft ab, während der Druck in der Düsenkammer 9 gleich dem Systemdruck bleibt, so daß das Einspritzventil durch die in der Düsenkammer 9 auf die Düsennadel 6 wirkende Kraft hydraulisch geöffnet wird. Durch diese Verschiebung der Düsennadel 6 wird die Verbindung der Düsenkammer 9 mit den Einspritzlöchern 8 wieder hergestellt und der Kraftstoff wieder in den Brennraum eingespritzt.
Diese bekannte Ausführungsform eines Einspritzventils mit einem 2/2-Wegeventil als Servoventil 12 hat den Nachteil, daß sich die Öffnungs- und Schließvorgänge nur innerhalb sehr enger Grenzen unabhängig voneinander beeinflussen lassen.
Überraschenderweise wurde herausgefunden, daß sich die Geschwindigkeit des Öffnungs- und Schließvorgangs durch die Variation des Verhältnisses zwischen dem Zulaufdurchmesser 16 und dem Ablaufdurchmesser 17 der einzelnen Drosseln 2 und 11 (Figur 2) einstellen und verändern läßt. Während die üblichen Drosselbohrungen einen zylindrisch ausgebildet einen konstanten Durchmesser aufweisen, hat sich herausgestellt, daß durch die Formgebung der Drosselbohrung als zylindrische, düsenförmige oder diffusorförmige Bohrung die Durchflußkennlinie maßgeblich verändern läßt.
Um optimale Verbrennungsergebnisse zu erzielen, das heißt eine minimale Abgasemission zu erzeugen, ist es notwendig, kleinste Kraftstoffmengen von bis zu 1mm3 über den gesammten Raildruckbereich einzuspritzen.
Um andererseits niedrige Verbrennungsgeräusche zu erzielen, ist es notwendig möglichst niedrige Raildrücke (Mindestöffnungsdrücke) erreicht werden, bei denen noch eine reproduzierbare Einspritzung möglich ist.
Figur 2 zeigt eine düsenförmig ausgebildete Zulaufdrossel 2, bei der das Verhältnis vom Zulaufdurchmesser 16 zum Ablaufdurchmesser 17 größer 1 ist, das heißt, daß sich der Querschnitt der Zulaufdrossel 2 in Richtung der durch den Pfeil 18 gekennzeichneten Durchflußrichtung verringert. Durch die düsenförmige Ausgestaltung der Zulaufdrossel 2 wird bei höherem Druck der Durchfluß erhöht, was wiederum ein schnelleres Schließen des Einspritzventils ermöglicht.
Im Gegensatz zu der voranstehend beschriebenen Ausgestaltung der Zulaufdrossel 2 als düsenförmige Drossel wird vorgeschlagen die Ablaufdrossel 11 mit einem in Durchflußrichtung zunehmendem Querschnitt diffusorartig auszubilden, wobei das Verhältnis von Zulaufdurchmesser 16 zum Ablaufdurchmesser 17 nunmehr kleiner 1 ist. Dadurch wird der Punkt (Kavitations-Umschlagpunkt, KUP), bei dem der Kraftstoffdurchfluß durch die Ablaufdrossel 11 unabhängig ist von der Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Ablaufdrossel, bei einer geringeren Druckdifferenz erreicht.
Das Verhältnis von Zulaufdurchmesser 16 zum Ablaufdurchmesser 17 der Zulaufdrossel 2 und/oder der Ablaufdrossel 11 beträgt 0,7 bis 1,3.
Das Verhältnis von Zulaufdurchmesser 16 zum Ablaufdurchmesser 17 der Zulaufdrossel 2 beträgt vorzugsweise etwa 1,3:1.
Das Verhältnis von Zulaufdurchmesser zum Ablaufdurchmesser der Ablaufdrossel beträgt vorzugsweise etwa 0,7:1.
Figur 3 zeigt den Einfluß der Drosselform auf den Kavitations-Umschlagpunkt (KUP). Da an der Ablaufdrossel 11 ein möglichst frühzeitiger Eintritt in die Kavitation benötigt wird, um einen konstanten Abfluß unabhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Vordruck im Vorraum und dem Gegendruck im Ablaufraum zu erzielen, ist hier die diffusorartige Ausgestaltungsform zu bevorzugen, da sich hier der KUP zu den niedrigen Gegendruckwerten hin verschiebt, wie dies der Punkt KUP'' in Figur 3 zeigt.
Da hingegen an der Zulaufdrossel 2 ein möglichst spätes Eintreten der Kavitation gefordert wird, um einen großen Kraftstoffdurchfluß zu ermöglichen, ergibt sich aus Figur 3 die düsenförmige Ausgestaltung für den Querschnitt der Zulaufdrossel 2.
Zusätzlich zu der Ausbildung der Durchmesser der Drosseln 2 und 11 läßt sich die Einströmbedingung in die Zulaufdrossel 2 durch eine entsprechende Verrundung der Einlaufkante verbessern, was sich insbesondere vorteilhaft bei steigenden Raildrücken auswirkt. Da die Kleinstmengeneinspritzung desto schwieriger wird, je größer der Raildruck wird, wirkt sich die Verrundung der Einlaufkante positiv auf die Kleinstmengeneinspritzung aus. Die Düsenform der Zulaufdrossel 2 zusammen mit der Verrundung der Einlaufkante bewirken ein schnelles Schließen und langsames Öffnen der Düsennadelspitze 7, wie dies für optimale Verbrennungsverhältnisse gefordert wird.
Figur 4 zeigt die Durchflußmenge der Zulaufdrossel 2 in Abhängigkeit der Querschnittsform der Drossel. Wie aus der graphischen Darstellung ersichtlich, ist die Düsenform bei niedrigen Raildrücken nur wenig wirksam, wodurch sich eine steilere Öffnungsflanke ergibt, die wiederum für ein stabiles Öffnen bei niedrigen Drücken erforderlich ist.
Durch die Variation der Drosselquerschnitte der Zulaufdrossel 2 und der Ablaufdrossel 11 ist es möglich, den Durchfluß durch die Drosseln und die Druckdifferenz über die Drossel so einzustellen, daß bei einer Absenkung des Mindestöffnungsdrucks eine gleichmäßig gute Kleinstmengeneinspritzung über den gesamten Raildruckbereich erzielt wird.
Durch Einstellen eines vorgebbaren Kavitationsumschlagpunktes mit Hilfe der Drosselgeometrie bei der Zulaufdrossel 2 und der Ablaufdrossel 11 ist ein "digitales Ventil" realisierbar, bei dem der Kraftstoffluß durch die Drosseln 2,11 im Wesentlichen nur von der Drosselgeometrie und insbesondere unahbhängig oder vorgebbar abhängig von den variablen Druckverhältnissen im Einspritzventil ist.

Claims (4)

  1. Einspritzventil für die Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine, mit einem Servoventil (12) zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung und mit einem Steuerraum (4), der über eine Zulaufdrossel (2) mit einem Kraftstoffzulauf in Verbindung steht und der über eine Ablaufdrossel (11) mit einem drucklosen Kraftstoff-Rücklauf (13) in Verbindung bringbar ist, wobei der im Steuerraum (4) herrschende Druck auf eine bewegliche Düsennadel (6) wirkt, der mit einer Düsennadelspitze (7) in Wirkverbindung steht, die bei der Bewegung der Düsennadel (6) Einspritzlöcher (8) freigibt oder verschließt, wobei das Servoventil (12) von einem Aktor (15) betätigt wird und zwischen einer die Ablaufdrossel (11) mit dem drucklosen Kraftstoff-Rücklauf (13) in Verbindung bringende Offenstellung und einer diese Verbindung versperrenden Schließstellung verstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, mit der die Düsennadel (6) die Einspritzlöcher (8) freigibt oder verschließt, durch eine düsenförmige Zulaufdrossel (2) mit einem Verhältnis von Zulaufdurchmesser (16) zu Ablaufdurchmesser (17), das größer 1 ist, und/oder durch eine diffusorartige Ablaufdrossel (11) mit einem Verhältnis von Zulaufdurchmesser (16) zu Ablaufdurchmesser (17), das kleiner 1 ist, eingestellt wird.
  2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Zulaufdurchmesser (16) zu Ablaufdurchmesser (17) der Zulaufdrossel (2) größer als 1 bis maximal 1,3 ist.
  3. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Zulaufdurchmesser (16) zu Ablaufdurchmesser (17) der Ablaufdrossel (11) kleiner als 1 bis minimal 0,7 ist.
  4. Einspritzventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufkante der Zulaufdrossel (2) abgerundet ausgebildet ist.
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