EP1203882A2 - Injector - Google Patents

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EP1203882A2
EP1203882A2 EP01123491A EP01123491A EP1203882A2 EP 1203882 A2 EP1203882 A2 EP 1203882A2 EP 01123491 A EP01123491 A EP 01123491A EP 01123491 A EP01123491 A EP 01123491A EP 1203882 A2 EP1203882 A2 EP 1203882A2
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EP
European Patent Office
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injection
pressure
nozzle
nozzle needle
control chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01123491A
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German (de)
French (fr)
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EP1203882A3 (en
Inventor
Bernd Mahr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1203882A2 publication Critical patent/EP1203882A2/en
Publication of EP1203882A3 publication Critical patent/EP1203882A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • 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
    • F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0007—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves

Definitions

  • the invention relates to an injection nozzle according to the preamble of Claim 1.
  • the fuel injection device is designed to be pressure-controlled.
  • a pressure-controlled fuel injection device is understood to mean that the fuel pressure prevailing in the nozzle space of an injection nozzle moves a nozzle needle against the action of a closing force (spring), so that the injection opening is released for injection of the fuel from the nozzle space into the cylinder ,
  • injection pressure The pressure at which fuel emerges from the nozzle chamber into a cylinder of an internal combustion engine
  • system pressure is understood to mean the pressure at which fuel is available or is stored within the fuel injection device.
  • Fuel metering means providing a defined amount of fuel for injection.
  • Leakage is to be understood as an amount of fuel that is generated during operation of the fuel injection device (for example, a guide leakage ), is not used for injection and is returned to the fuel tank.
  • the pressure level of this leakage can have a standing pressure, the fuel then being expanded to the pressure level of the fuel tank.
  • an injector is proposed according to claim 1.
  • the use of a single 2/2-way valve as a metering valve per cylinder leads to a cheaper system.
  • the design becomes more compact because Functions such as valve opening and hydraulically assisted opening and Close, to be integrated into the injector. It is a balanced force Construction of the nozzle needle of the vario register nozzle possible.
  • hydraulic assisted opening of the nozzle needle opens the injection nozzle up to one Stroke stop.
  • the stroke stop can be purely hydraulic or be carried out hydraulically / mechanically.
  • the control of the injection nozzle can be either in the direction or in Injection nozzles opening in the opposite direction to the injection chamber are used.
  • the throttles in the control chamber or the control chamber and the piston are only accordingly easy to adapt constructively.
  • the leak oil line When using the leak oil line to control the hydraulic or Hydraulic / mechanical stroke stop can be a hydraulic connection on the Injector is eliminated.
  • the leak oil line is through one or more valves and appropriate throttles or pressure control valves to a higher pressure dammed.
  • a control unit should preferably be in the leak oil line for everyone Cylinders can be used simultaneously.
  • the injection course can be better matched to the Adapt the requirements of the engine.
  • pressure-controlled fuel injection device 1 is a volume-controlled fuel pump 2 fuel 3 from a storage tank 4 via a feed line 5 in a central pressure reservoir 6 (common rail), from which a plurality of the number of individual cylinders corresponding pressure lines 7 to the individual , in the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied, injecting injection nozzles 8 . Only one of the injection nozzles 8 is shown in more detail in FIG. 1. With the help of the fuel pump 2, a system pressure is generated and stored in the pressure storage chamber 6 at a pressure of 300 to approximately 1800 bar.
  • metering valves 9 which are designed as 2/2-way valves.
  • the metering valve 9 is a directly actuated force-balanced solenoid valve. With the aid of the metering valve 9, the injection for each cylinder is realized in a pressure-controlled manner.
  • a pressure line 10 connects the pressure accumulator chamber 6 to a nozzle chamber 11.
  • the injection takes place with the aid of a piston-shaped nozzle needle 12, which is axially displaceable in a guide bore and has a conical valve sealing surface 13 at one end, with which it cooperates with a valve seat surface on the housing of the injection nozzle 8. Injection openings are provided on the valve seat surface of the housing.
  • a pressure surface 14 pointing in the opening direction of the nozzle needle 12 is exposed to the pressure prevailing there, which is supplied to the nozzle space 11 via the pressure line 10.
  • a high-pressure fuel wave runs in the Pressure line 10 to the nozzle chamber 11.
  • the nozzle needle 12 is against one Restoring force is lifted from the valve seat surface and the injection process can kick off.
  • a first pressure relief throttle 15 and a second pressure relief throttle 16 are assigned to the injection nozzle 1.
  • the pressure line 10 has a permanent, continuous connection to a leakage line 17.
  • the pressure line 10 is connected to the leakage line 17 only when the injection opening is closed.
  • the fuel injection device 1 therefore has a further pressure relief throttle 16 which can be closed by a stroke of the nozzle needle 12.
  • the smaller pressure relief throttle 15 leads to less leakage during the injection.
  • the pressure in the nozzle chamber 11 initially drops only via the pressure relief throttle 15 and the nozzle needle 12 begins to close.
  • the pressure relief throttle 16 which is still closed, is released, so that the closing process of the nozzle needle 12 is greatly accelerated.
  • the pressure relief throttle 16 leads to a fuel injector being designed without an unwanted post-injection.
  • An optional further throttle 19 additionally reduces the leakage.
  • FIG. 1 An injection nozzle 21 is moved in a nozzle needle 22 outwardly in the direction 23 of the combustion chamber to the injection to be performed.
  • the closed position is shown in the figures.
  • the known technique of a hydraulic or mechanical stroke stop as is known for example from DE 196 23 211 A1, can be used.
  • the closing process for the injection nozzles 21 and 22 takes place through the hydraulic interaction of the outlet throttle 24 with the pressure relief throttle 25 , with the inlet 26 and with the bore 27 .
  • the movement of the nozzle needle 22 is used.
  • the displacement of the nozzle needle 22 can be controlled via the pressure in the control chamber 28.
  • a pressure increase leads to opening and a pressure reduction to the closing process because the nozzle needle 22 is biased into the closed position by means of a spring 29.
  • the bore 27 is formed, which connects the control chamber 28 connected to the supply line 10 for fuel with a leakage line 30 .
  • the nozzle needle 22 opens the connection of the leakage line 30 to the bore 27 as a result of the lifting movement reduced or interrupted in the direction of 23.
  • the opening stroke is accelerated performed because the pressure in the control chamber 28 increases.
  • the pressure relief of the fuel supply line 10 can also be formed in that the control chamber 28 is always connected to the leakage line 30 via the pressure relief throttle 25 (FIG. 3).
  • FIG. 4 shows that the movement of a nozzle needle 40 of an injection nozzle 41 for opening and closing is determined by the pressure conditions in a control room 42 and a working room 43 .
  • the control chamber 42 is permanently connected to a leakage line 45 via a pressure relief throttle 44 .
  • a plurality of bores 46a, 46b, 46c are formed on a head facing away from the valve seat, via which the working space 43 can be connected differently to the leakage line 45.
  • the bore 46a is connected directly to the leakage line.
  • the bore 46c is connected to the leakage line via an outlet throttle 47 .
  • the bore 46b is connected to the leakage line 45 via a drain control valve 48 .
  • the drain control valve 48 opens at a certain pressure in the leakage line 45.
  • a spring 49 is pressed back via a piston 50 until a bore 51 with the feed line to the bore 46b comes to cover. This results in multi-stage pressure relief of the working space 43.
  • the distances between the bores 46a to 46c and the resulting stroke of the nozzle needle 40 are based on the distances between a plurality of injection openings arranged one above the other analogously to the bores 46a, 46b and 46c at the other end of the nozzle needle 40 (multi-stage spray hole cross-section) so that a different or several injection openings are released in each stage.
  • the opening in the direction of arrow 53 or the closing of the nozzle needle 40 in the opposite direction is accelerated or slowed down, depending on the pressure in the control space 42 or the working space 43 is.

Abstract

The nozzle has a control chamber (28) to pressure-charge a nozzle needle (22). A bore is formed in the pressure-charged end of the nozzle needle away from the injection aperture, to connect the control chamber and/or a working chamber of the nozzle, to a leakage pipe (30), dependent upon the nozzle needle stroke. The connection between bore and leakage pipe contains an outlet throttle (24). The control chamber is additionally connected to the leakage pipe via a pressure relief throttle (25).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an injection nozzle according to the preamble of Claim 1.

Zum besseren Verständnis der Beschreibung und der Patentansprüche werden nachfolgend einige Begriffe erläutert: Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß der Erfindung ist druckgesteuert ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung wird unter einer druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung verstanden, dass durch den im Düsenraum einer Einspritzdüse herrschenden Kraftstoffdruck eine Düsennadel gegen die Wirkung einer Schließkraft (Feder) bewegt wird, so dass die Einspritzöffnung für eine Einspritzung des Kraftstoffs aus dem Düsenraum in den Zylinder freigegeben wird. Der Druck, mit dem Kraftstoff aus dem Düsenraum in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine austritt, wird als Einspritzdruck bezeichnet, während unter einem Systemdruck der Druck verstanden wird, unter dem Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Verfügung steht bzw. bevorratet ist. Kraftstoffzumessung bedeutet, eine definierte Kraftstoffmenge zur Einspritzung bereitzustellen. Unter Leckage ist eine Menge an Kraftstoff zu verstehen, die beim Betrieb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung entsteht (z.B. eine Führungsleckage), nicht zur Einspritzung verwendet und zum Kraftstofftank zurückgefördert wird. Das Druckniveau dieser Leckage kann einen Standdruck aufweisen, wobei der Kraftstoff anschließend auf das Druckniveau des Kraftstofftanks entspannt wird.For a better understanding of the description and the patent claims, some terms are explained below: The fuel injection device according to the invention is designed to be pressure-controlled. In the context of the invention, a pressure-controlled fuel injection device is understood to mean that the fuel pressure prevailing in the nozzle space of an injection nozzle moves a nozzle needle against the action of a closing force (spring), so that the injection opening is released for injection of the fuel from the nozzle space into the cylinder , The pressure at which fuel emerges from the nozzle chamber into a cylinder of an internal combustion engine is referred to as injection pressure , while a system pressure is understood to mean the pressure at which fuel is available or is stored within the fuel injection device. Fuel metering means providing a defined amount of fuel for injection. Leakage is to be understood as an amount of fuel that is generated during operation of the fuel injection device (for example, a guide leakage ), is not used for injection and is returned to the fuel tank. The pressure level of this leakage can have a standing pressure, the fuel then being expanded to the pressure level of the fuel tank.

Bei Common Rail Systemen kann der Einspritzdruck an Last und Drehzahl angepaßt werden. Zur Geräuschminderung wird hier oft eine Voreinspritzung durchgeführt. Zur Reduzierung von Emissionen ist eine druckgesteuerte Einspritzung bekanntermaßen günstig.With common rail systems, the injection pressure at the load and engine speed be adjusted. A pre-injection is often used here to reduce noise carried out. To reduce emissions is a pressure controlled Injection is known to be cheap.

Die Verwendung eines 2/2-Wege-Ventils zur Ansteuerung der Einspritzdüse ist aus der DE 196 23 211 A1 bekannt. The use of a 2/2-way valve to control the injector is off known from DE 196 23 211 A1.

Bekannt ist es auch, eine sog. Vario-Register-Düse bei nockengetriebenen Systemen zu verwenden. Diese Einspritzdüse mit umschaltbarem, zweistufigem Spritzlochquerschnitt wird bisher über ein druckgesteuertes Kraftstoffeinspritzsystem mit einem 3/2-Ventil oder einem nockengetriebenen Einspritzsystem angesteuert.It is also known, a so-called vario register nozzle in cam-driven Systems to use. This injector with switchable, two-stage Spray hole cross-section has so far been controlled by a pressure Fuel injection system with a 3/2 valve or a cam-driven one Injection system controlled.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Zur Kostenersparnis bei der Fertigung einer Kraftstoffeinrichtung insbesondere für kleine Motoren wird eine Einspritzdüse gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Die Verwendung eines einzigen 2/2-Wege-Ventils als Zumeßventil pro Zylinder führt zu einem kostengünstigeren System. Die Bauweise wird kompakter, weil Funktionen, wie das Ventilöffnen und das hydraulisch unterstützte Öffnen und Schließen, in die Einspritzdüse integriert werden. Es ist eine kraftausgeglichene Konstruktion der Düsennadel der Vario-Register-Düse möglich. Beim hydraulisch unterstützten Öffnen der Düsennadel öffnet die Einspritzdüse bis an einen Hubanschlag. Der Hubanschlag kann rein hydraulisch bzw. hydrauiisch/mechanisch ausgeführt sein.To save costs in the manufacture of a fuel device, in particular for Small engines, an injector is proposed according to claim 1. The use of a single 2/2-way valve as a metering valve per cylinder leads to a cheaper system. The design becomes more compact because Functions such as valve opening and hydraulically assisted opening and Close, to be integrated into the injector. It is a balanced force Construction of the nozzle needle of the vario register nozzle possible. When hydraulic assisted opening of the nozzle needle opens the injection nozzle up to one Stroke stop. The stroke stop can be purely hydraulic or be carried out hydraulically / mechanically.

Die Ansteuerung der Einspritzdüse kann sowohl für in Richtung oder in Gegenrichtung zum Einspritzraum öffnende Einspritzdüsen verwendet werden. Hierzu sind die Drosseln im Steuerraum bzw. der Steuerraum und der Kolben nur entsprechend konstruktiv einfach anzupassen.The control of the injection nozzle can be either in the direction or in Injection nozzles opening in the opposite direction to the injection chamber are used. For this purpose, the throttles in the control chamber or the control chamber and the piston are only accordingly easy to adapt constructively.

Bei Verwendung der Leckölleitung zu Ansteuerung des hydraulischen bzw. hydraulisch/mechanischen Hubanschlags kann ein Hydraulikanschluss an der Einspritzdüse entfallen. Die Leckölleitung wird durch ein bzw. mehrere Ventile und entsprechende Drosseln bzw. Druckhalteventile auf einen höheren Druck aufgestaut. Vorzugsweise sollte eine Steuereinheit in der Leckölleitung für alle Zylinder gleichzeitig verwendet werden.When using the leak oil line to control the hydraulic or Hydraulic / mechanical stroke stop can be a hydraulic connection on the Injector is eliminated. The leak oil line is through one or more valves and appropriate throttles or pressure control valves to a higher pressure dammed. A control unit should preferably be in the leak oil line for everyone Cylinders can be used simultaneously.

Weiterbildungen der Erfindungen betreffen die Patentansprüche 2 bis 5. Further developments of the inventions relate to claims 2 to 5.

Wenn die Einspritzdüse an Stelle einer Sitz- oder Sacklochdüse durch eine Vario-Register-Düse ausgebildet ist, läßt sich der Einspritzverlauf noch besser an die Erfordernisse des Motors anpassen.If the injection nozzle instead of a seat or blind hole nozzle through a vario-register nozzle is formed, the injection course can be better matched to the Adapt the requirements of the engine.

Zeichnungdrawing

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einspritzdüse sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
das Prinzip einer druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung;
Fig. 2
eine erste mit der Einrichtung nach Fig. 1 kombinierbare Einspritzdüse im Längsschnitt;
Fig. 3
eine zweite mit der Einrichtung nach Fig. 1 kombinierbare Einspritzdüse im Längsschnitt;
Fig. 4
eine dritte mit der Einrichtung nach Fig. 1 kombinierbare Einspritzdüse im Längsschnitt.
Three exemplary embodiments of the injection nozzle according to the invention are shown in the schematic drawing and are explained in the description below. Show it:
Fig. 1
the principle of a pressure-controlled fuel injection device;
Fig. 2
a first with the device of Figure 1 combinable injector in longitudinal section.
Fig. 3
a second with the device of Figure 1 combinable injector in longitudinal section.
Fig. 4
a third with the device of FIG. 1 combinable injector in longitudinal section.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Bei der in Fig. 1 dargestellten druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 fördert eine mengengeregelte Kraftstoffpumpe 2 Kraftstoff 3 aus einem Vorratstank 4 über eine Förderleitung 5 in einen zentralen Druckspeicherraum 6 (Common-Rail), von dem mehrere, der Anzahl einzelner Zylinder entsprechende Druckleitungen 7 zu den einzelnen, in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzdüsen 8 abführen. In der Fig. 1 ist lediglich eine der Einspritzdüsen 8 näher dargestellt. Mit Hilfe der Kraftstoffpumpe 2 wird ein Systemdruck erzeugt und im Druckspeicherraum 6 mit einem Druck von 300 bis ca. 1800 bar gelagert. In the illustrated in Fig. 1 pressure-controlled fuel injection device 1 is a volume-controlled fuel pump 2 fuel 3 from a storage tank 4 via a feed line 5 in a central pressure reservoir 6 (common rail), from which a plurality of the number of individual cylinders corresponding pressure lines 7 to the individual , in the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied, injecting injection nozzles 8 . Only one of the injection nozzles 8 is shown in more detail in FIG. 1. With the help of the fuel pump 2, a system pressure is generated and stored in the pressure storage chamber 6 at a pressure of 300 to approximately 1800 bar.

Im Bereich des Druckspeicherraums 6 befinden sich Zumeßventile 9, die als 2/2-Wege-Ventile ausgebildet sind. Das Zumeßventil 9 ist ein direkt betätigtes kraftausgeglichenes Magnetventil. Mit Hilfe des Zumeßventils 9 wird die Einspritzung für jeden Zylinder druckgesteuert realisiert. Eine Druckleitung 10 verbindet den Druckspeicherraum 6 mit einem Düsenraum 11. Die Einspritzung erfolgt mit Hilfe einer in einer Führungsbohrung axial verschiebbaren kolbenförmigen Düsennadel 12 mit einer konischen Ventildichtfläche 13 an ihrem einen Ende, mit der sie mit einer Ventilsitzfläche am Gehäuse der Einspritzdüse 8 zusammenwirkt. An der Ventilsitzfläche des Gehäuses sind Einspritzöffnungen vorgesehen. Innerhalb des Düsenraums 11 ist eine in Öffnungsrichtung der Düsennadel 12 weisende Druckfläche 14 dem dort herrschenden Druck ausgesetzt, welcher dem Düsenraum 11 über die Druckleitung 10 zugeführt wird.In the area of the pressure storage space 6 there are metering valves 9 which are designed as 2/2-way valves. The metering valve 9 is a directly actuated force-balanced solenoid valve. With the aid of the metering valve 9, the injection for each cylinder is realized in a pressure-controlled manner. A pressure line 10 connects the pressure accumulator chamber 6 to a nozzle chamber 11. The injection takes place with the aid of a piston-shaped nozzle needle 12, which is axially displaceable in a guide bore and has a conical valve sealing surface 13 at one end, with which it cooperates with a valve seat surface on the housing of the injection nozzle 8. Injection openings are provided on the valve seat surface of the housing. Within the nozzle space 11, a pressure surface 14 pointing in the opening direction of the nozzle needle 12 is exposed to the pressure prevailing there, which is supplied to the nozzle space 11 via the pressure line 10.

Nach dem Öffnen des Zumeßventils 9 läuft eine Kraftstoff-Hochdruckwelle in der Druckleitung 10 zum Düsenraum 11. Die Düsennadel 12 wird gegen eine Rückstellkraft von der Ventilsitzfläche abgehoben und der Einspritzvorgang kann beginnen.After opening the metering valve 9, a high-pressure fuel wave runs in the Pressure line 10 to the nozzle chamber 11. The nozzle needle 12 is against one Restoring force is lifted from the valve seat surface and the injection process can kick off.

Der Einspritzdüse 1 ist eine erste Druckentlastungsdrossel 15 und eine zweite Druckentlastungsdrossel 16 zugeordnet. Über die Druckentlastungsdrossel 15 besitzt die Druckleitung 10 eine permanente durchgängige Verbindung zu einer Leckageleitung 17. Über die Druckentlastungsdrossel 16 und einen Federraum 18 ist die Druckleitung 10 nur bei geschlossener Einspritzöffnung mit der Leckageleitung 17 verbunden. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 weist neben einer stets durchgängigen Druckentlastungsdrossel 15 daher eine weitere durch einen Hub der Düsennadel 12 verschließbare Druckentlastungsdrossel 16 auf. Die kleinere Druckentlastungsdrossel 15 führt zu einer während der Einspritzung geringeren Leckage. Bei Beendigung der Einspritzung sinkt der Druck im Düsenraum 11 zunächst nur über die Druckentlastungsdrossel 15 ab und die Düsennadel 12 beginnt mit dem Schließvorgang. Dadurch wird die noch verschlossene Druckentlastungsdrossel 16 freigegeben, so dass der Schließvorgang der Düsennadel 12 stark beschleunigt wird. Die Druckentlastungsdrossel 16 führt zu einer Auslegung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung ohne eine ungewollte Nacheinspritzung. Eine optionale weitere Drossel 19 reduziert die Leckage zusätzlich. A first pressure relief throttle 15 and a second pressure relief throttle 16 are assigned to the injection nozzle 1. Via the pressure relief throttle 15, the pressure line 10 has a permanent, continuous connection to a leakage line 17. Via the pressure relief throttle 16 and a spring chamber 18 , the pressure line 10 is connected to the leakage line 17 only when the injection opening is closed. In addition to a pressure relief throttle 15 which is always continuous, the fuel injection device 1 therefore has a further pressure relief throttle 16 which can be closed by a stroke of the nozzle needle 12. The smaller pressure relief throttle 15 leads to less leakage during the injection. At the end of the injection, the pressure in the nozzle chamber 11 initially drops only via the pressure relief throttle 15 and the nozzle needle 12 begins to close. As a result, the pressure relief throttle 16, which is still closed, is released, so that the closing process of the nozzle needle 12 is greatly accelerated. The pressure relief throttle 16 leads to a fuel injector being designed without an unwanted post-injection. An optional further throttle 19 additionally reduces the leakage.

Während der Einspritzvorgang durch eine Bewegung der Düsennadel 12 nach innen in Richtung 20 erfolgt, zeigt die Fig. 2 eine Ausführung einer Einspritzdüse 21, bei der eine Düsennadel 22 nach außen in Richtung 23 der Brennkammer bewegt wird, um die Einspritzung durchzuführen. In den Figuren ist die Schließstellung dargestellt. Die bekannte Technik eines hydraulischen oder mechanischen Hubanschlages, wie er beispielsweise aus der DE 196 23 211 A1 bekannt ist, kann verwendet werden.During the injection process by a movement of the nozzle needle is made 12 inwardly in the direction 20, 2 an embodiment is shown in FIG. An injection nozzle 21 is moved in a nozzle needle 22 outwardly in the direction 23 of the combustion chamber to the injection to be performed. The closed position is shown in the figures. The known technique of a hydraulic or mechanical stroke stop, as is known for example from DE 196 23 211 A1, can be used.

Nach Fig. 2 erfolgt der Schließvorgang bei den Einspritzdüsen 21 und 22 durch das hydraulische Zusammenspiel der Ablaufdrossel 24 mit der Druckentlastungsdrossel 25, mit dem Einlass 26 und mit der Bohrung 27. Um die Leckage eines Steuerraums 28 zu beeinflussen, wird die Bewegung der Düsennadel 22 verwendet. Über den Druck in dem Steuerraum 28 kann die Verschiebung der Düsennadel 22 gesteuert werden. Eine Druckverstärkung führt zum Öffnen und ein Druckabbau zum Schließvorgang, weil die Düsennadel 22 mittels einer Feder 29 in die Schließstellung vorgespannt ist. Am dem Ventilsitz abgewandten Kopf der Düsennadel 22 ist die Bohrung 27 ausgebildet, welche den an die Zuleitung 10 für Kraftstoff angeschlossenen Steuerraum 28 mit einer Leckageleitung 30 verbindet.According to FIG. 2, the closing process for the injection nozzles 21 and 22 takes place through the hydraulic interaction of the outlet throttle 24 with the pressure relief throttle 25 , with the inlet 26 and with the bore 27 . In order to influence the leakage of a control chamber 28 , the movement of the nozzle needle 22 is used. The displacement of the nozzle needle 22 can be controlled via the pressure in the control chamber 28. A pressure increase leads to opening and a pressure reduction to the closing process because the nozzle needle 22 is biased into the closed position by means of a spring 29. On the head of the nozzle needle 22 facing away from the valve seat, the bore 27 is formed, which connects the control chamber 28 connected to the supply line 10 for fuel with a leakage line 30 .

Öffnet die Düsennadel 22 bei steigendem Druck zu Beginn der Einspritzung, wird die Verbindung der Leckageleitung 30 zur Bohrung 27 in Folge der Hubbewegung in Richtung 23 reduziert oder unterbrochen. Der Öffnungshub wird beschleunigt durchgeführt, weil der Druck in dem Steuerraum 28 ansteigt.When the pressure increases at the beginning of the injection, the nozzle needle 22 opens the connection of the leakage line 30 to the bore 27 as a result of the lifting movement reduced or interrupted in the direction of 23. The opening stroke is accelerated performed because the pressure in the control chamber 28 increases.

Nach dem Ende der Einspritzung bei nunmehr geschlossenem Ventil 9 (siehe Fig. 1) und dem daraus resultierenden Druckabbau im Steuerraum 28 bewegt sich die Düsennadel 22 in Richtung der geschlossenen Stellung (Gegenrichtung zur Richtung 23). Der Steuerraum 28 wird über die Bohrung 27 wieder an die Leckageleitung 30 angeschlossen. Der Druck im Steuerraum reduziert sich weiter, die Rückstellung mittels der Feder 29 wird hydraulisch verstärkt. Durch dieses hydraulisch unterstützte Schließen der Düsennadel 22 wird der Schließvorgang beschleunigt und ein Rückblasen oder Nacheinspritzen durch Druckschwingungen unterbunden. After the end of the injection with the valve 9 now closed (see FIG. 1) and the resulting pressure reduction in the control chamber 28 moves Nozzle needle 22 in the direction of the closed position (opposite direction to Direction 23). The control chamber 28 is connected to the bore 27 again Leakage line 30 connected. The pressure in the control room continues to decrease, the resetting by means of the spring 29 is hydraulically amplified. Because of this hydraulically assisted closing of the nozzle needle 22 is the closing process accelerated and a blow back or re-injection by pressure vibrations prevented.

Alternativ zur Ausführungsform nach Fig. 2 kann die Druckentlastung der Kraftstoffzuleitung 10 auch dadurch ausgebildet sein, dass der Steuerraum 28 stets über die Druckentlastungsdrossel 25 mit der Leckageleitung 30 verbunden ist (Fig. 3). As an alternative to the embodiment according to FIG. 2, the pressure relief of the fuel supply line 10 can also be formed in that the control chamber 28 is always connected to the leakage line 30 via the pressure relief throttle 25 (FIG. 3).

Fig. 4 zeigt, dass die Bewegung einer Düsennadel 40 einer Einspritzdüse 41 zum Öffnen und Schließen durch die Druckverhältnisse in einem Steuerraum 42 und einem Arbeitsraum 43 bestimmt wird. Der Steuerraum 42 ist über eine Druckentlastungsdrossel 44 permanent mit einer Leckageleitung 45 verbunden. Ferner sind an einem dem Ventilsitz abgewandten Kopf mehrere Bohrungen 46a, 46b, 46c ausgebildet, über die der Arbeitsraum 43 unterschiedlich an die Leckageleitung 45 angeschlossen werden kann. Die Bohrung 46a ist direkt mit der Leckageleitung verbunden. Die Bohrung 46c ist über eine Ablaufdrossel 47 mit der Leckageleitung verbunden. Die Bohrung 46b ist über ein Ablaufsteuerventil 48 an die Leckageleitung 45 angeschlossenen. Das Ablaufsteuerventil 48 öffnet, bei einem bestimmten Druck in der Leckageleitung 45. Dabei wird eine Feder 49 über einen Kolben 50 zurückgedrückt, bis eine Bohrung 51 mit der Zuleitung zur Bohrung 46b zur Deckung gelangt. Hieraus ergeben sich mehrstufige Druckentlastungen des Arbeitsraums 43. Die Abstände der Bohrungen 46a bis 46c und der daraus resultierende Hub der Düsennadel 40 sind auf die Abstände zwischen mehreren, über einander analog zu den Bohrungen 46a, 46b und 46c angeordneten Einspritzöffnungen am anderen Ende der Düsennadel 40 (mehrstufiger Spritzlochquerschnitt) abgestimmt, so dass in jeder Stufe eine andere oder mehrere Einspritzöffnung freigegeben werden. Je nach Anschluss des über den Drosselkanal 52 an die Kraftstoffzuleitung 10 angeschlossenen Arbeitsraums 43 an die Leckageleitung 45 wird das Öffnen in Pfeilrichtung 53 oder das Schließen der Düsennadel 40 in Gegenrichtung beschleunigt oder verlangsamt je nach dem welcher Druck in dem Steuerraum 42 oder dem Arbeitsraum 43 größer ist. FIG. 4 shows that the movement of a nozzle needle 40 of an injection nozzle 41 for opening and closing is determined by the pressure conditions in a control room 42 and a working room 43 . The control chamber 42 is permanently connected to a leakage line 45 via a pressure relief throttle 44 . Furthermore, a plurality of bores 46a, 46b, 46c are formed on a head facing away from the valve seat, via which the working space 43 can be connected differently to the leakage line 45. The bore 46a is connected directly to the leakage line. The bore 46c is connected to the leakage line via an outlet throttle 47 . The bore 46b is connected to the leakage line 45 via a drain control valve 48 . The drain control valve 48 opens at a certain pressure in the leakage line 45. A spring 49 is pressed back via a piston 50 until a bore 51 with the feed line to the bore 46b comes to cover. This results in multi-stage pressure relief of the working space 43. The distances between the bores 46a to 46c and the resulting stroke of the nozzle needle 40 are based on the distances between a plurality of injection openings arranged one above the other analogously to the bores 46a, 46b and 46c at the other end of the nozzle needle 40 (multi-stage spray hole cross-section) so that a different or several injection openings are released in each stage. Depending on the connection of the working space 43 connected to the fuel feed line 10 via the throttle duct 52 to the leakage line 45, the opening in the direction of arrow 53 or the closing of the nozzle needle 40 in the opposite direction is accelerated or slowed down, depending on the pressure in the control space 42 or the working space 43 is.

Claims (5)

Einspritzdüse (21; 41) einer druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (1) mit einem Steuerraum (28; 42) zur Druckbeaufschlagung einer Düsennadel (22; 40), wobei der Steuerraum (28; 42) über eine ein 2/2-Wege-Ventil (9) enthaltende Druckleitung (10) an einen Druckspeicherraum (6) anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am der Einspritzöffnung (13) abgewandten, druckbeaufschlagbaren Ende der Düsennadel (22; 40) eine Bohrung (36; 46a, 46b, 46c) ausgebildet ist, über die der Steuerraum (28; 42) und/oder ein Arbeitsraum (43) der Einspritzdüse (21; 41) in Abhängigkeit vom Hub der Düsennadel (22; 40) mit einer Leckageleitung (30; 45) verbindbar ist.Injection nozzle (21; 41) of a pressure-controlled fuel injection device (1) with a control chamber (28; 42) for pressurizing a nozzle needle (22; 40), the control chamber (28; 42) via a 2/2-way valve (9 ) containing pressure line (10) can be connected to a pressure storage chamber (6), characterized in that a bore (36; 46a, 46b, 46c) is formed on the end of the nozzle needle (22; 40) which faces away from the injection opening (13), Via which the control chamber (28; 42) and / or a working chamber (43) of the injection nozzle (21; 41) can be connected to a leakage line (30; 45) depending on the stroke of the nozzle needle (22; 40). Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung zwischen Bohrung (36; 46a, 46b, 46c) und Leckageleitung (30; 45) eine Ablaufdrossel (24; 47) enthält.Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the feed line between the bore (36; 46a, 46b, 46c) and leakage line (30; 45) contains an outlet throttle (24; 47). Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (28; 42) zusätzlich über eine Druckentlastungsdrossel (25; 44) mit der Leckageleitung (45) verbunden ist.Injection nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the control chamber (28; 42) is additionally connected to the leakage line (45) via a pressure relief throttle (25; 44). Einspritzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Einspritzöffnung (13) abgewandte Ende der Düsennadel (40) den Steuerraum (42) von dem mit dem Steuerraum (42) über einen Kanal (52) durchgängig verbundenen Arbeitsraum (43) trennt, wobei das andere Ende der Düsennadel (40) mehrere in Längsrichtung der Düsennadel (40) übereinander angeordnete Bohrungen (46a, 46b, 46c) aufweist, über die der Arbeitsraum (43) mit der Leckageleitung (45) in mehreren Stufen verbindbar ist und deren Abstand auf den Abstand mehrerer in Längsrichtung übereinander angeordneter Einspritzkanäle abgestimmt ist.Injection nozzle according to one or more of the preceding claims, characterized in that the end of the nozzle needle (40) facing away from the injection opening (13) separates the control chamber (42) from the work chamber (43) which is continuously connected to the control chamber (42) via a channel (52) ), the other end of the nozzle needle (40) having a plurality of bores (46a, 46b, 46c) arranged one above the other in the longitudinal direction of the nozzle needle (40), via which the working space (43) can be connected to the leakage line (45) in several stages and whose distance is coordinated with the distance between a plurality of injection channels arranged one above the other in the longitudinal direction. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bohrung (46c) über eine Drossel (47) mit der Leckageleitung (45) verbunden ist und/oder dass eine andere Bohrung (46b) über ein Steuerventil (48) mit der Leckageleitung (45) verbunden ist und/oder dass eine weitere Bohrung (46a) direkt mit der Leckageleitung (45) verbunden ist.Injection nozzle according to Claim 4, characterized in that a bore (46c) is connected to the leakage line (45) via a throttle (47) and / or that another bore (46b) is connected to the leakage line (45) via a control valve (48) and / or that a further bore (46a) is connected directly to the leakage line (45).
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