EP1276987A1 - Kraftstoffeinspritzventil fur brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzventil fur brennkraftmaschinenInfo
- Publication number
- EP1276987A1 EP1276987A1 EP01940145A EP01940145A EP1276987A1 EP 1276987 A1 EP1276987 A1 EP 1276987A1 EP 01940145 A EP01940145 A EP 01940145A EP 01940145 A EP01940145 A EP 01940145A EP 1276987 A1 EP1276987 A1 EP 1276987A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- valve
- valve member
- bore
- piston
- combustion chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
- F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- 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
-
- 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
- F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
- F02M61/163—Means being injection-valves with helically or spirally shaped grooves
Definitions
- the high pressure in the pressure chamber results in a fuel leakage oil flow from the pressure chamber through the annular channel formed between the first radial extension and the bore, despite the slight play of the first radial expansion of the valve member guided in the bore.
- This leak oil flow is fed to a leak oil chamber and from there to a leak oil system.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilkörper (1), der gegen einen Ventilhaltekörper (3) axial verspannt ist und in dem eine Bohrung (5) ausgebildet ist, die am brennraumseitigen Ende verschlossen ist und dort einen Ventilsitz (32) und wenigstens eine Einspritzöffnung (34) aufweist. In der Bohrung (5) ist ein kolbenförmiges Ventilglied (10) angeordnet, das mit einer ersten (110) und einer zweiten radialen Erweiterung (210) in der Bohrung (5) geführt ist. Das Ventilglied (10) umgibt ein mit Kraftstoff befüllbarer Druckraum (23), der sich dem Ventilsitz (32) zu als ein das Ventilglied (10) umgebender Ringkanal fortsetzh. Brennraumabgewandt zum Ventilglied (10) ist in der Bohrung (5) ein Ventilkolben (2) angeordnet, der den Druckraum (23) abdichtet und am Ventilglied (10) anliegt. Die erste radiale Erweiterung (110) weist in der Bohrung (5) ein grösseres Spiel auf als die zweite radiale Erweiterung (210), so dass die Reibung des Ventilglieds (10) bei der Längsbewegung vermindert ist. Die erste radiale Erweiterung (110) dient nur noch der Führung, während die Abdichtung des Druckraums (23) durch den Ventilkolben (12) erfolgt und somit durch ein vom Ventilglied (10) getrenntes Bauteil.
Description
Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist aus der Patentschrift DE 42 05 744 C2 bekannt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen Ventilkörper mit einer darin ausgebildeten Bohrung auf, die einseitig geschlossen ist, wobei das geschlossene Ende als Ventilsitz ausgebildet ist und bis in den Brennraum der Brennkraftmaschine ragt . In der Bohrung ist ein kolbenförmiges Ventilglied längsverschiebbar angeordnet, das an seinem brennraumabgewandten Ende eine erste radiale Erweiterung aufweist, mit der es dichtend in der Bohrung geführt ist. Das Ventilglied geht an seinem brenn- raumseitigen Ende in eine Ventildichtfläche über, die mit dem Ventilsitz zur Steuerung wenigstens einer Einspritzöffnung zusammenwirkt . Nahe der Ventildichtfläche ist am Ventilglied eine zweite radiale Erweiterung ausgebildet, mit der es in der Bohrung geführt ist .
Zwischen dem die erste radiale Erweiterung des Ventilgliedes führenden Abschnitt der Bohrung und dem Ventilsitz ist im Ventilkδrper durch eine radiale Erweiterung der Bohrung ein Druckraum ausgebildet, der mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist und der sich dem Brennraum zu als ein das Ventilglied umgebender Ringkanal bis zu den Einspritzöffnungen fortsetzt. Dabei sind an der zweiten radialen Erweiterung
Ausnehmungen ausgebildet, durch die der Kraftstoff den Ein- spritzöffnungen zufließen kann. Durch die geführte zweite radiale Erweiterung des Ventilglieds wird das Ventilglied genau mittig in der Bohrung geführt, und der KraftstoffZufluß aus dem Druckraum zu den Einspritzöffnungen ist symmetrisch, so daß der Kraftstoff - falls mehrere Einspritzöffnungen vorgesehen sind - gleichmäßig durch alle Einspritzöffnungen in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Durch den hohen Druck im Druckraum ergibt sich trotz des geringen Spiels der in der Bohrung geführten, ersten radialen Erweiterung des Ventilglieds ein Kraftstoff-Leckölstrom aus dem Druckraum durch den zwischen der ersten radialen Erweiterung und der Bohrung gebildeten Ringkanal. Dieser Leckölstrom wird einem Leckölraum zugeführt und von dort weiter einem LeckölSystem.
Um eine gute Führung des Ventilglieds und gleichzeitig eine sichere Abdichtung des Hochdruckbereichs gegen den Leckölbe- reich des Kraftstoffeinspritzventils zu erreichen, ist das Spiel der radialen Erweiterungen des Ventilglieds in der Bohrung äußerst klein ausgebildet, meist nur wenige Mikrometer. Da es fertigungstechnisch äußerst schwer ist, beide radiale Erweiterungen des Ventilglieds exakt fluchtend zueinander auszubilden, tritt beim bekannten Kraftstoffeinspritzventil der Nachteil auf, daß es bedingt durch die Fertigungstoleranzen zu einem Fressen und erhöhter Reibung des Ventilglieds in der Bohrung kommen kann.
Zur Vermeidung dieses Problems kann das Spiel des Ventil- gliedes zwar an einer der beiden radialen Erweiterungen vergrößert werden, jedoch ist dies in beiden Fällen von Nachteil: Wird die dichtende brennraumabgewandte radiale Erweiterung im Spiel vergrößert, so ergibt sich ein zu großer
Leckölstrom vom Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils in den Leckölraum; wird andererseits das Spiel der ventilsitznahen, zweiten radialen Erweiterung vergrößert, so kommt es zu Ungenauigkeiten der Lage der Ventildichtfläche in Bezug auf den Ventilsitz und damit zu den Problemen, die mit der zweiten Führung vermieden werden sollten.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die brennraumabgewandte, erste radiale Erweiterung des Ventilgliedes mit einem größeren Spiel in der Bohrung ausgestattet werden kann und so ein Fressen oder eine erhöhte Reibung des Ventilgliedes in der Bohrung vermieden wird, ohne daß ein erhöhter Leckölstrom auftritt . Die Abdichtung des Druckraums wird durch einen zusätzlichen Ventilkolben bewirkt, der brennraumabgewandt zum Ventilglied in der Bohrung geführt ist und mit seiner Stirnseite am Ventil- glied anliegt. Dabei ist es nicht notwendig, den Ventilkolben mit dem Ventilglied zu verbinden. Die brennraumabgewandte, erste Führung des Ventilgliedes hat nur noch eine führende Funktion und dient nicht mehr der Abdichtung. Durch die Trennung der Funktionen von Dichtung des Druckraums und Führung des Ventilgliedes kann eine sehr gute Dichtung des Ventilkolbens in der Bohrung erreicht werden, ohne daß die Gefahr des Fressens des Ventilgliedes in der Bohrung gegeben ist.
Das erfindungsgemäße Einspritzventil kann beispielsweise mit einem bekannten Ventilhaltekörper, wie er bei sogenannten Common-Rail-Einspritzsystemen verwandt wird, verbunden werden. Eine bauliche Anpassung des Ventilhaltekörpers ist nicht notwendig.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung erfolgt die Anlage des Ventilkolbens am Ventilglied durch eine im wesentlichen punktförmige Anlagefläche. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, daß sich Ventilkolben und Ventilglied in ihrer Lage zueinander aufgrund der geringen Verhakung der Anlagefläche leicht gegeneinander verschieben können. Das Spiel der brennraumabgewandten Führung des Ventilglieds wird somit durch den Ventilkolben nicht behindert .
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
In der Figur 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt und Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 1 im Bereich des Ventilgliedes .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist ein Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil dargestellt, das für ein Kraftstoffeinspritzsy- stem nach dem Common-Rail-Prinzip vorgesehen ist. Der genaue Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils im Bereich des Ventil- körpers ist in Figur 2 vergrößert dargestellt. Ein Ventilkörper 1 ist mit einer Spannmutter 6 in Richtung einer Längsachse 2 des Kraftstoffeinspritzventils gegen einen Ventilhaltekörper 3 verspannt, wobei das dem Ventilhaltekörper 3 abgewandte Ende des Ventilkörpers 1 bis in den Brennraum einer in der Zeichnung nicht dargestellten Brennkraftmaschine ragt. Es kann auch vorgesehen sein, daß zwischen dem Ventilkörper 1 und dem Ventilhaltekörper 3 eine Zwischenscheibe
angeordnet ist. Im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 5 ausgebildet, die am brennraumseitigen Ende geschlossen ist und dort einen Ventilsitz 32 bildet. Am brennraumseitigen Ende der Bohrung 5 ist darüber hinaus wenigstens eine Einspritzöffnung 34 ausgebildet, die die Bohrung 5 mit dem Brennraum der Brennkraftmaschine verbindet . In der Bohrung 5 ist ein kolbenförmiges Ventilglied 10 längs erschiebbar angeordnet, das koaxial zur Längsachse 2 angeordnet ist und an dessen brennraumseitigern Ende eine Ventildichtfläche 30 ausgebildet ist. Die Ventildichtfläche 30 wirkt mit dem Ventilsitz 32 zur Steuerung der wenigstens einen Einspritzöffnung 34 zusammen. Im Ventilkörper 1 ist ein durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 5 ausgebildeter Druckraum 23 angeordnet, der sich dem Ventilsitz 32 zu als ein das Ventil- glied 10 umgebender Ringkanal fortsetzt und den Druckraum 23 mit den Einspritzöffnungen 34 verbindet. Der Druckraum 23 ist über einen im Ventilkδrper 1 und im Ventilhaltekörper 3 verlaufenden Zulaufkanal 21 mit einem Kraftstoffanschluß 40 verbunden, über den aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kraftstoffhochdruckquelle Kraftstoff unter hohem Druck in den Druckraum 23 eingeführt werden kann.
Das Ventilglied 10 weist zwei, zueinander in axialer Richtung versetzte radiale Erweiterungen 110 und 210 auf, mit denen das Ventilglied 10 in der Bohrung 5 geführt ist. Die erste radiale Erweiterung 110 ist brennraumabgewandt zum Druckraum 23 angeordnet. Die zweite radiale Erweiterung 210 ist nahe dem Ventilsitz 32 angeordnet, so daß die Ventildichtfläche 30 genau symmetrisch koaxial zum Ventilsitz 32 gehalten wird. An der zweiten radialen Erweiterung 210 sind Ausnehmungen in Form von Schrägnuten 25 ausgebildet, durch die der Kraftstoff aus dem Druckraum 23 zu den Einspritzöffnungen 34 fließen kann. Am Ventilglied 10 ist im Druckraum 23 am Übergang zu dessen erster vertikaler Erweiterung 110 eine Druckschulter 13 gebildet .
Brennraumabgewandt zum Ventilglied 10 ist in der Bohrung 5 ein Ventilkolben 12 angeordnet, der dichtend in der Bohrung 5 geführt ist. Der Ventilkolben 12 ist in der Bohrung 5 längsverschiebbar und weist in der Bohrung 5 ein geringeres Spiel auf als die erste radiale Erweiterung 110 des Ventilgliedes 10. An der dem Ventilglied 10 zugewandten Stirnseite 19 des Ventilkolbens 12 ist eine Anfor ung 14 ausgebildet, die zumindest annähernd die Form eines Kugelabschnitts hat, so daß eine punktförmige Anlage des Ventilkolbens 12 an der diesem zugewandten Stirnseite des Ventilglieds 10 zustande kommt. Durch die Anformung 14 ist zwischen dem Ventilkolben 12 und dem Ventilglied 10 ein Zwischenraum 15 ausgebildet, der über den zwischen der ersten radialen Erweiterung 110 des Ventilgliedes 10 und der Bohrung 5 ausgebildeten Ringspalt 20 mit dem Druckraum 23 verbunden ist.
Der Ventilkolben 12 ist brennraumabgewandt mit einem in einem Federraum 28 angeordneten Federteller 29 verbunden. Zwischen dem Federteller 29 und der brennraumabgewandten Stirnseite des Federraums 28 ist eine Feder 27 unter Vorspannung angeordnet, die den Federteller 29 in Richtung auf den Brennraum beaufschlagt. Der Federraum 28 setzt sich brennraumabgewandt als Führungsbohrung 11 fort, in der eine längsverschiebbare Kolbenstange 8 angeordnet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende am Federteller 29 anliegt. Mit ihrer brennraumabgewandten Stirnseite begrenzt die Kolbenstange 8 einen Steuerraum 42, der über eine Zulaufdrossel 44 mit dem Zulaufkanal 21 und über eine von einem Steuerelement 48 verschließbare Ablaufdrossel 46 mit einem im Ventilhaltekörper 3 ausgebildeten Leckölraum 50 verbunden ist. Die Ablaufdrossel 46 ist dabei durch ein elektrisch steuerbares Steuerelement 48 gegen den Leckölraum 50 verschließbar. Der Leckölraum 50 ist über einen Leckölanschluß 52 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Leckölsystem verbunden.
Der Federraum 28 ist über den zwischen der Kolbenstange 8 und der Führungsbohrung 11 ausgebildeten Ringspalt und über einen Leckölkanal 54, der im Ventilhaltekörper 3 ausgebildet ist, mit dem Leckölraum 50 verbunden, so daß der am Ventilkolben 12 vorbei in den Federraum 28 fließende Kraftstoff in den Leckölraum 50 abfließen kann.
Das radiale Spiel der radialen Erweiterungen 110 und 210 des Ventilgliedes 10 in der Bohrung 5 bzw. des Ventilkolbens 12 in der Bohrung 5 ist unterschiedlich groß ausgebildet: Die zweite radiale Erweiterung 210 weist ein sehr geringes Spiel auf, um eine exakte Führung des Ventilgliedes 10 in der Bohrung 5 nahe dem Ventilsitz 32 zu gewährleisten. Entsprechend ist das Spiel der ersten radialen Erweiterung 110 in der Bohrung 5 deutlich größer ausgebildet, um ein Fressen des Ventilglieds 10 oder eine erhöhte Reibung zu verhindern. Hierbei ist darauf zu achten, daß der zwischen der Bohrung 5 und der ersten radialen Erweiterung 110 ausgebildete Ringspalt 20 immer noch so stark drosselt, daß kein nennenswerter Kraftstofffluß aus dem Druckraum 23 in den Zwischenraum 15 während der Öffnungsphase des Ventilgliedes 10 stattfindet . Die eigentliche Hochdruckabdichtung und Drosselung des Kraftstoffflusses aus dem Druckraum 23 in den Federraum 28 findet durch den wegen des kleinen Spiels nur sehr engen Ringspalt zwischen dem Ventilkolben 12 und der Bohrung 5 statt .
Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Über das in der Zeichnung nicht dargestellte Kraftstoffhochdrucksystem wird Kraftstoff unter hohem Druck in den Hochdruckanschluß 40 eingeführt, so daß im Zulaufkanal 21 und im Druckraum 23 während des gesamten Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils ein vorgegebenes Kraftstoff- Druckniveau aufrecht erhalten wird. Bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil verschließt das Steuerelement 48 die
Ablaufdrossel 46, so daß im Steuerraum 42 der gleiche Kraftstoffdruck herrscht wie im Zulaufkanal 21. Da der Ringspalt 20 zwischen der ersten radialen Erweiterung 110 des Ventil- gliedes 10 und der Bohrung 5 relativ groß ist, herrscht auch im Zwischenraum 15 zumindest annähernd derselbe Kraftstoff- druck wie im Druckraum 23. Der Durchmesser der Kolbenstange 8 ist größer als der Durchmesser des Ventilkolbens 12, so daß die hydraulische Kraft auf die brennraumabgewandte Stirnseite der Kolbenstange 8 sowie der Kraft der Feder 27 gegenüber der hydraulischen Kraft auf die Druckschulter 13 des Ventilglieds 10 überwiegt. Der Ventilkolben 12 wird mit der Anformung 14 gegen die brennraumabgewandte Stirnseite 17 des Ventilgliedes 10 gepreßt und so das Ventilglied 10 mit der Ventildichtfläche 30 gegen den Ventilsitz 32 gedrückt. Zu Beginn des Einspritzvorgangs wird die Ablaufdrossel 46 durch das Steuerelement 48 geöffnet. Über die Ablaufdrossel 46 fließt Kraftstoff aus dem Steuerraum 42 in den Leckölraum 50, und der Druck im Steuerraum 42 nimmt ab, da der Strömungswiderstand der Zulaufdrossel 44 größer ist als der Strömungswiderstand der Ablaufdrossel 46. Durch den Druckabfall im Steuerraum 42 vermindert sich entsprechend die hydraulische Kraft auf die brennraumabgewandte Stirnseite der Kolbenstange 8, und die Kolbenstange 8 wird über den Ventil- kolben 12 bedingt durch den Kraftstoffdruck im Zwischenraum 15 vom Brennraum weg gedrückt . Durch die Bewegungen des Ventilkolbens 12 vom Brennraum weg sinkt der Kraftstoffdruck im Zwischenraum 15 sofort stark ab, wodurch sich das Ventilglied 10 aufgrund der hydraulischen Kraft auf die Druckschulter 13 und zumindest auf Teile der Ventildichtfläche 30 ebenfalls vom Brennraum weg bewegt. Auf diese Weise bewegen sich das Ventilglied 10, der Ventilkolben 12 und die Kolbenstange 8 vom Brennraum weg, bis die Kolbenstange 8 an der brennraumabgewandten Stirnseite der Führungsbohrung 11 zur Anlage kommt. Da der Ringspalt 20 zwischen der ersten radialen Erweiterung 110 des Ventilgliedes 10 und der Bohrung 5
den Kraftstoff luß ausreichend drosselt und der gesamte Ein- spritzvorgang - je nach Drehzahl der Brennkraftmaschine - nur wenige Millisekunden dauert, kann während der Öffnungs- phase des Ventilgliedes 10 nur eine unwesentliche Menge Kraftstoff über den Ringspalt 20 in den Zwischenraum 15 fließen.
Der Einspritzvorgang wird dadurch beendet, daß das Steuerelement 48 die Ablaufdrossel 46 verschließt. Hierdurch strömt wieder Kraftstoff durch die Zulaufdrossel 44 in den Steuerraum 42, und der Kraftstoffdruck im Steuerraum 42 erhöht sich soweit, bis er dem Kraftstoffdruck im Zulaufkanal 21 entspricht. Die hydraulische Kraft auf die brennraumabgewandte Stirnfläche der Kolbenstange 8 erhöht sich, und die Kolbenstange 8 wird aufgrund ihres im Vergleich zum Ventil- glied 10 größeren Durchmessers auf den Brennraum zu bewegt, bis das Ventilglied 10 mit der Ventildichtfläche 30 am Ventilsitz 32 zur Anlage kommt und die wenigstens eine Einspritzöffnung 34 verschließt.
Die Feder 27 spielt beim Einspritzvorgang des Kraftstoffein- spritzventils nur eine untergeordnete Rolle und dient hauptsächlich dazu, das Kraftstoffeinspritzventil bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und damit drucklosem Zustand im Zulaufkanal 21 geschlossen zu halten.
Alternativ zu dem in der Zeichnung dargestellten Kraftstoffeinspritzventil kann es auch vorgesehen sein, die Ausnehmungen 25 an der zweiten radialen Erweiterung 210 des Ventilgliedes 10 nicht als Schrägnuten, sondern als parallel zur Längsachse 36 des Ventilgliedes 10 verlaufende Nuten auszubilden. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Durchfluß des Kraftstoffs durch Bohrungen sicherzustellen, die von der brennraumabgewandten zur brennraumzugewandten Stirn-
fläche der zweiten radialen Erweiterung 210 des Ventilgliedes 10 führen.
Es kann auch vorteilhaft sein, die Bohrung 5 im Durchmesser gestuft auszubilden, so daß der vom Druckraum 23 betrachtet brennraumabgewandte Abschnitt der Bohrung 5 einen größeren Durchmesser aufweist als der vom Druckraum 23 betrachtet brennraumzugewandte Abschnitt . Die radialen Erweiterungen 110, 210 des Ventilgliedes 10 weisen in diesem Fall entsprechend unterschiedliche Durchmesser auf, so daß die oben beschriebenen unterschiedlichen Spiele der radialen Erweiterungen 110, 210 gleich bleiben.
Es ist auch möglich, die Schließkraft auf den Ventilkolben 12 nicht durch die hydraulische Kraft in einem Steuerraum zu erzeugen, sondern durch eine andere, beispielsweise magnetisch gesteuerte Vorrichtung. Die durch diese Vorrichtung erzeugte Schließkraft auf den Ventilkolben 12 muß dabei in der Lage sein, eine größere Kraft aufzubringen als die in axialer Richtung wirkende hydraulische Kraft auf die Druckschulter 13 und die Ventildichtfläche 30 am Ventilglied 10.
Das oben beschriebene Kraftstoffeinspritzventil ist für ein Kraftstoffeinspritzsystem nach dem sogenannten Common-Rail- Prinzip vorgesehen, bei dem durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe in einem KraftstoffSpeicher, dem sogenannten Rail, ständig Hochdruck aufrecht erhalten wird, der im Zulaufkanal 21 und im Druckraum 23 während des gesamten Betriebes anliegt. Das vorliegende erfindungsgemäße Einspritzventil läßt sich jedoch auch mit Ventilhaltekörpern verwenden, bei denen die Schließkraft auf das Ventilglied 10 durch eine oder mehrere Schließfedern erzeugt wird und die Einspritzung durch Steuerung des Kraftstoffdrucks im Druckraum 23 geschieht . Im Druckraum 23 herrscht hierbei zwischen den Einspritzungen ein geringer Kraftstoffdruck. Durch den relativ großen
Ringspalt 20 ist der Zwischenraum 15 ebenfalls entlastet und drucklos . Zu Beginn der Einspritzung wird Kraftstoff in den Druckraum 23 eingepreßt, so daß der Druck dort ansteigt. Übersteigt die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 13 des Ventilgliedes 10 die Kraft der wenigstens einen Schließfeder, so hebt das Ventilglied 10 mit seiner Ventildichtfläche vom Ventilsitz 32 ab und gibt die Einspritzöffnungen 34 frei. Wie bereits oben beschrieben drosselt der Ringspalt 20 den Kraftstofffluß aus dem Druckraum 23 in den Zwischenraum 15 so stark, daß während der Öffnungsphase des Ventilgliedes 10 kein nennenswerter Kraftstofffluß in den Zwischenraum 15 erfolgen kann. Das Ende der Einspritzung wird dadurch eingeleitet, daß kein Kraftstoff mehr in den Druckraum 23 gefördert wird und dieser entlastet wird. Das Ventilglied 10 bewegt sich durch die Kraft der Schließfeder auf den Brennraum zu, bis es mit der Ventildichtfläche 30 am Ventilsitz 32 anliegt .
Die gesamte Öffnungsphase des Ventilgliedes 10 beträgt nur einen kleinen Teil der Gesamtdauer eines Einspritzzyklus. Während der Schließphase des Kraftstoffeinspritzventil steht somit eine ausreichende Zeitdauer zur Verfügung, in der die während der Öffnungsphase in den Zwischenraum 15 gelangte geringe Kraftstoffmenge entweder in den Druckraum 23 oder am Ventilkolben 12 vorbei in den Leckölraum 50 abfließen kann.
Claims
1. Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilkörper (1), der mit einem Ende in den Brennraum einer Brennkraftmaschine ragt, wobei im Ventilkörper (1) eine Bohrung (5) ausgebildet ist, die am brennraumseitigen Ende geschlossen ist, wo ein Ventilsitz (32) und wenigstens eine Einspritzöffnung (34) ausgebildet sind, und mit einem kolbenförmigen Ventilglied (10) , das längsverschiebbar in der Bohrung (5) angeordnet ist und das mit einer Dicht- fläche (30) zur Steuerung der wenigstens einen Einspritzöffnung (34) mit dem Ventilsitz (32) zusammenwirkt, wobei das Ventilglied (10) eine erste, brennraumabgewandte radiale Erweiterung (110) und eine zweite, brennraumzugewandte radiale Erweiterung (210) aufweist, über die es in der Bohrung (5) geführt ist, und mit einem durch eine radiale Erweiterung der Bohrung (5) ausgebildeten und mit Kraftstoff befüllbaren Druckraum (23) , der das Ventilglied (10) zwischen der ersten (110) und zweiten radialen Erweiterung (210) umgibt, wobei am Ventilglied (10) im Bereich des Druckraums (23) eine Druckschulter (13) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Bohrung (5) brennraumabgewandt zum Ventilglied (10) ein dichtend geführter Ventilkolben (12) angeordnet ist, der am Ventilglied (10) anliegt und in Richtung zum Ventilsitz (32) von einer Schließkraft beaufschlagbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste radiale Erweiterung (110) des Ventilglieds (10) ein größeres Spiel in der Bohrung (5) aufweist als die zweite radiale Erweiterung (210) .
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (12) ein geringeres Spiel in der Bohrung (5) aufweist als die erste radiale Erweiterung (110) des Ventilglieds (10) .
4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkraft auf den Ventilkolben (12) hydraulisch erzeugt wird.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage des Ventilkolbens (12) am Ventilglied (10) durch eine am Ventilglied
(10) oder am Ventilkolben (12) angeordnete Anformung (14) ausgebildet ist, durch welche Anformung (14) eine im wesentlichen punktförmige Anlage des Ventilglieds (10) am Ventilkolben (12) erreicht wird.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10019153 | 2000-04-18 | ||
DE10019153A DE10019153A1 (de) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
PCT/DE2001/001408 WO2001079688A1 (de) | 2000-04-18 | 2001-04-10 | Kraftstoffeinspritzventil fur brennkraftmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1276987A1 true EP1276987A1 (de) | 2003-01-22 |
Family
ID=7639153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP01940145A Withdrawn EP1276987A1 (de) | 2000-04-18 | 2001-04-10 | Kraftstoffeinspritzventil fur brennkraftmaschinen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020104901A1 (de) |
EP (1) | EP1276987A1 (de) |
JP (1) | JP2003531338A (de) |
KR (1) | KR20020023235A (de) |
CZ (1) | CZ20014481A3 (de) |
DE (1) | DE10019153A1 (de) |
WO (1) | WO2001079688A1 (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030201344A1 (en) * | 2002-04-15 | 2003-10-30 | Christopher Wark | Nozzle assembly for injecting fuel at multiple angles |
DE10217714A1 (de) * | 2002-04-20 | 2003-11-06 | Bosch Gmbh Robert | Injektor-Dichtungsanordnung mit Dichthülse |
JP4552890B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2010-09-29 | 株式会社デンソー | インジェクタ |
DE102008001330A1 (de) * | 2008-04-23 | 2009-10-29 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
DE102009000206A1 (de) * | 2009-01-14 | 2010-07-15 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen |
DE102010042688A1 (de) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor |
DE102011081176A1 (de) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Ventil zum Zumessen eines strömenden Mediums |
SE545024C2 (en) * | 2019-10-01 | 2023-02-28 | Scania Cv Ab | Fuel injector arrangement for an internal combustion engine and method for operating said arrangement |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR473174A (fr) * | 1913-06-11 | 1915-01-05 | George William Heimrod | Redresseur de courant à vapeur de mercure |
US2974881A (en) * | 1955-09-30 | 1961-03-14 | Bendix Corp | Fuel injection nozzle |
DE2711350A1 (de) * | 1977-03-16 | 1978-09-21 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen |
GB8628600D0 (en) * | 1986-11-29 | 1987-01-07 | Lucas Ind Plc | Fuel injection nozzles |
JPH01187363A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用燃料噴射弁 |
JP2705339B2 (ja) * | 1991-02-26 | 1998-01-28 | 日産自動車株式会社 | 燃料噴射ノズル |
DK171975B1 (da) * | 1994-02-07 | 1997-09-01 | Man B & W Diesel Gmbh | Brændselsinjektor til en stor totakts forbrændingsmotor |
DE19504849A1 (de) * | 1995-02-15 | 1996-08-22 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
DE19756986C1 (de) * | 1997-12-20 | 1999-06-02 | Daimler Chrysler Ag | Speichereinspritzsystem |
GB9920144D0 (en) * | 1999-08-26 | 1999-10-27 | Lucas Industries Ltd | Fuel injector |
US6357677B1 (en) * | 1999-10-13 | 2002-03-19 | Siemens Automotive Corporation | Fuel injection valve with multiple nozzle plates |
-
2000
- 2000-04-18 DE DE10019153A patent/DE10019153A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-04-10 WO PCT/DE2001/001408 patent/WO2001079688A1/de not_active Application Discontinuation
- 2001-04-10 KR KR1020017016187A patent/KR20020023235A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-04-10 CZ CZ20014481A patent/CZ20014481A3/cs unknown
- 2001-04-10 EP EP01940145A patent/EP1276987A1/de not_active Withdrawn
- 2001-04-10 JP JP2001577057A patent/JP2003531338A/ja active Pending
- 2001-04-10 US US10/018,315 patent/US20020104901A1/en not_active Abandoned
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO0179688A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020104901A1 (en) | 2002-08-08 |
WO2001079688A1 (de) | 2001-10-25 |
KR20020023235A (ko) | 2002-03-28 |
JP2003531338A (ja) | 2003-10-21 |
DE10019153A1 (de) | 2001-10-25 |
CZ20014481A3 (cs) | 2003-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1478840B1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen | |
EP1636484B1 (de) | Einspritzdüse für brennkraftmaschinen | |
EP1387939B1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen | |
EP1332282B1 (de) | Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine | |
EP1772618A1 (de) | Common-Rail-Injektor | |
EP0657643A2 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
EP1913251A1 (de) | Einspritzdüse | |
DE10100390A1 (de) | Einspritzventil | |
EP1276987A1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil fur brennkraftmaschinen | |
DE10205218A1 (de) | Ventil zur Steuerung einer Verbindung in einem Hochdruckflüssigkeitssystem, insbesondere einer Kraftstoffeinspitzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
EP1252433A2 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen | |
EP1117921A1 (de) | Common-rail-injektor | |
DE10224689A1 (de) | Hubgesteuertes Ventil als Kraftstoffzumesseinrichtung eines Einspritzsystems für Brennkraftmaschinen | |
EP1650427B1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen | |
EP1286043A2 (de) | Druck-Hub-gesteuerter Injektor für Kraftstoffeinspritzsysteme | |
EP1541859A1 (de) | Einspritzventil | |
EP1328726B1 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem für brennkraftmaschinen | |
DE10111783A1 (de) | Einspritzdüse | |
WO2005040594A1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen | |
EP1210512B1 (de) | Injektor | |
EP1404964B1 (de) | Kraftstoffinjektor mit zuschaltbarem steuerraumzulauf | |
EP3184803B1 (de) | Kraftstoffinjektor | |
DE10032924A1 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE10003252A1 (de) | Einspritzdüse | |
WO2002075149A1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20021118 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): DE ES FR GB IT |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20041103 |