EP1316719A2 - Injektor mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils - Google Patents

Injektor mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils Download PDF

Info

Publication number
EP1316719A2
EP1316719A2 EP02022592A EP02022592A EP1316719A2 EP 1316719 A2 EP1316719 A2 EP 1316719A2 EP 02022592 A EP02022592 A EP 02022592A EP 02022592 A EP02022592 A EP 02022592A EP 1316719 A2 EP1316719 A2 EP 1316719A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injector
anchor
valve
injection
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.)
Granted
Application number
EP02022592A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1316719A3 (de
EP1316719B1 (de
Inventor
Ruediger Bauer
Rainer Schnatterer
Matthias Zettl
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 EP1316719A2 publication Critical patent/EP1316719A2/de
Publication of EP1316719A3 publication Critical patent/EP1316719A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1316719B1 publication Critical patent/EP1316719B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • 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
    • 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
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0017—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means
    • 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
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0033—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
    • F02M63/0036—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat with spherical or partly spherical shaped valve member ends
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/304—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means
    • 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
    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to an injector, in particular for fuel injection, with a solenoid valve for Control of an injection valve according to the preamble of Main claim.
  • a solenoid valve for Control of an injection valve according to the preamble of Main claim.
  • Such solenoid valves are used for Control of an injector Fuel injection device with a nozzle needle, the Opening and closing position by the solenoid valve are controllable so that injection holes for injection can be opened by fuel.
  • the solenoid valve has a movable armature, which at Energization of the solenoid group of the solenoid valve by one Valve seat in the lower armature space lifts off.
  • This valve seat in turn stands over one or more (throttle) Bores in fluid communication with the control pressure chamber of the Injector.
  • When opening the valve seat builds the pressure in the control pressure chamber of the injection valve decreases, whereby fluid (pressure medium) is directed towards the holes Valve seat and from there flows into the lower anchor space.
  • a common rail injector works according to this known method of operation (CRI), one main and one Pre-injection realized with very short injection times can be.
  • CRI CRI
  • Such a solenoid valve is known for example from DE 196 50 865 A1.
  • the solenoid valve If the solenoid valve is no longer energized, it moves Anchor by the restoring force of a return spring below and closes the so-called A-throttle leading valve seat. This increases the pressure in the Control room on again, with the nozzle needle down is moved and the injection holes are closed.
  • the injector according to the invention has the main claim Means for reducing in the lower anchor space occurring pressure fluctuations. Because it has shown that pressure surges in the lower anchor space that are through the hole in the anchor guide directly onto the Impact anchor surface, lifting the anchor from Valve seat and thus a delayed closing of the Cause nozzle needle. By reducing the Pressure fluctuations in the lower anchor space can therefore do that Anchor bounces are reduced to a minimum and therefore a Guaranteed continuous closing of the nozzle needle become.
  • the strength of the anchor bouncing depends on Return back pressure (pressure of the return bore recirculated leakage quantities), which is due to the system in one certain tolerance range.
  • Return back pressure pressure of the return bore recirculated leakage quantities
  • the means to reduce pressure fluctuations in the lower Anchors can be recesses or Built-in enclosures through which an enlarged volume of the Return bore and / or the lower anchor space achieved becomes.
  • certain of the repatriation of the Leakage affected sections in the solenoid valve and in Injection valve is enlarged in volume his. Such an increase in volume causes Reduction of the pressure and thus a reduction of Pressure surges.
  • Another measure to reduce pressure fluctuations in the lower anchor space is the installation of a throttle in the Return hole in front of the lower anchor space.
  • the invention leads to a course of the anchor stroke, the strong compared to the course of known solenoid valves is damped, so that barely any anchor bounce is noticeable is. Accordingly, the course of the needle stroke is Nozzle needle is a continuous one, so the nozzle needle into theirs without delay Closed position moves. This improves the noise and Engine emission values. Furthermore, the changes Injection quantity no longer dependent on the Return counterpressure. The injection quantity is thus regardless of the return counter pressure, which also makes the Power values of the engine in addition to its noise and Emission values are improved.
  • the undefined bouncing of the anchor and thus that undefined closing of the nozzle needle causes when standing technology a high stroke / stroke spread of the injection quantity.
  • the continuous closure achieved by the invention the nozzle needle thus causes a smaller stroke / stroke spread the injection quantity.
  • it consists of emissions and Noise, the desire to have several short to be able to represent successive injections. This is only possible if the anchor does not rebound or quickly comes to rest.
  • the The interval between successive injections is reduced be because the nozzle needle is continuously without Delay moved to its closed position.
  • FIG. 1 shows the usual structure of a solenoid valve 1 and injector 2 existing injector as he especially for fuel injection in common rail systems is used.
  • the one-piece anchor 3 is by energizing the Solenoid valve 1 against the spring force of the armature spring 11 after pulled up.
  • the armature 3 runs in the armature guide 12 and lies on the valve seat 4 when the solenoid valve 1 is not energized of the injector 2. In this state it is Fluid connection to the control pressure chamber 8 of the injection valve 2 interrupted via the A throttle 6 and the bore 7.
  • energizing the solenoid valve opens the A throttle 6 and the pressure in the control pressure chamber 8 drops because Fluid now from the control pressure chamber 8 into the lower armature chamber 5 can flow.
  • the inlet to the control pressure chamber is through limits the so-called Z-choke (not shown), whereas the nozzle needle 17 (see FIG. 2) constantly one High pressure fuel acting in the opening direction is exposed. Since the pressure in the control pressure chamber 8 at open A-throttle 6 is less than that at the Nozzle needle 17 pending high fuel pressure settles the push rod 13 in motion and pulls the nozzle needle 17th in the opening direction, causing the injection holes be opened and the injector inject fuel can.
  • Figure 2 shows the lower part of the injector Injector 2, with only some parts are designated.
  • the push rod 13 of Figure 1 is the Nozzle needle 17 connected.
  • the lower nozzle needle chamber is with 16 designated.
  • Leakage quantities occur at various points on the injector on the return hole 9 in the lower Anchor room 5 can be returned. These leakage amounts occur on the seal of the valve piece to the injector body the point designated 14, at point 15 between Push rod 13 and valve piece and at position 18 between nozzle and nozzle holder (see Figures 1 and 2). In addition to the leakage amount, the control amount from the A throttle 6 through the hole in the anchor guide 12 Total return 10 from the injector into the tank returned.
  • the course of this process over time is shown in FIG. 4 shown.
  • the needle stroke is 34, the armature stroke is 32 designated.
  • the anchor bounces when the Solenoid valve for short opening periods 31, the course the anchor stroke corresponds approximately to that in this area damped vibration.
  • the course of the needle stroke of the As a result, nozzle needle 17 is not linear but points Delays 33 on.
  • Figures 5 and 6 show the analog representations 3 and 4 in a now according to the invention optimized injector.
  • the Return counter pressure in the area of 1600 bar remains as 5 shows the injection quantity (curve 40) unchanged.
  • the course of the needle stroke 43 is corresponding linear in Figure 6, i.e. H. the nozzle needle closes continuously without delay.
  • the course of the needle stroke is denoted by 44 in FIG.
  • the armature stroke 42 shows a significantly reduced in the injector according to the invention Anchor bouncing 41. Duration and strength of opening the Armature after switching off the energization of the solenoid valve are clear compared to the course of Figure 4 reduced.
  • the injector according to the invention improves the noise, Emission, and power values of the engine by a ensures continuous closing of the nozzle needle and the dependence of the injection quantity on fluctuations of the Return counter pressure eliminated.
  • the defined closing of the The injector nozzle causes smaller stroke / stroke variations the injection quantity and the distance consecutive injections can be compared to conventional injectors can be shortened.

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)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Injektor, insbesondere zur Kraftstoffeinspritzung, mit einem Magnetventil (1) zur Steuerung eines Einspritzventils (2), wobei das Magnetventil (1) einen bewegbaren Anker (3) aufweist, der auf einen Ventilsitz (4) im unteren Ankerraum (5) aufbringbar ist. Der untere Ankerraum (5) steht über Bohrungen (6, 7) mit dem Steuerdruckraum (8) des Einspritzventils (2) in Fluidverbindung. Über eine Rücklaufbohrung (9) können auftretende Leckmengen über den unteren Ankerraum (5) in einen Tank zurückgeführt werden. Um beim Schließen des Ventilsitzes (4) durch den Anker (3) ein Ankerprellen zu verhindern, wird vorgeschlagen, in dem Injektor Mittel zur Reduzierung von im unteren Ankerraum (5) auftretenden Druckschwankungen vorzusehen. Die Beseitigung von Druckschwankungen im unteren Ankerraum (5) führt weitestgehend zu einer Beseitigung des Ankerprellens. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf einen Injektor, insbesondere zur Kraftstoffeinspritzung, mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs. Derartige Magnetventile dienen zur Steuerung eines Einspritzventils einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Düsennadel, deren Öffnungs- und Schließstellung durch das Magnetventil steuerbar sind, so dass Einspritzbohrungen zum Einspritzen von Kraftstoff geöffnet werden können.
Das Magnetventil weist einen bewegbaren Anker auf, der bei Bestromung der Magnetgruppe des Magnetventils von einem Ventilsitz im unteren Ankerraum abhebt. Dieser Ventilsitz steht seinerseits über eine oder mehrere (Drossel-) Bohrungen in Fluidverbindung mit dem Steuerdruckraum des Einspritzventils. Bei einem Öffnen des Ventilsitzes baut sich der Druck im Steuerdruckraum des Einspritzventils ab, wobei Fluid (Druckmedium) über die Bohrungen in Richtung Ventilsitz und von dort in den unteren Ankerraum strömt.
Bei einem sinkenden Druck im Steuerraum wird die Düsennadel des Einspritzventils, die ständig einem in Öffnungsrichtung wirkenden Kraftstoffhochdruck ausgesetzt ist, in Bewegung gesetzt, wodurch die Einspritzbohrungen geöffnet werden und der Injektor Kraftstoff einspritzen kann.
Nach dieser bekannten Arbeitsweise arbeitet ein Common-Rail-Injektor (CRI), wobei eine Haupt- und eine Voreinspritzung bei sehr kurzen Einspritzzeiten realisiert werden können. Ein derartiges Magnetventil ist beispielsweise aus der DE 196 50 865 A1 bekannt.
Bekannte gattungsgemäße Injektoren weisen weiterhin eine zum unteren Ankerraum führende Rücklaufbohrung auf, durch die Leckmengen aus verschiedenen Abschnitten des Magnetventils und Einspritzventils in den unteren Ankerraum zurückgeführt werden.
Wird das Magnetventil nicht mehr bestromt, bewegt sich der Anker durch die Rückstellkraft einer Rückholfeder nach unten und verschließt den zur sogenannten A-Drossel führenden Ventilsitz. Hierdurch steigt der Druck im Steuerraum wieder an, so dass die Düsennadel nach unten bewegt wird und die Einspritzbohrungen geschlossen werden.
Beim Aufsetzen des Ankers auf den Ventilsitz kommt es zu einem Prellen des Ankers, wodurch dieser nochmal den Ventilsitz öffnet und eine kurzfristige Druckabnahme im Steuerraum verursacht. Das Schließen der Düsennadel verzögert sich hierdurch. Das Prellen des Ankers führt insgesamt zu einem Verlauf des Ankerhubs, der etwa dem einer gedämpften Schwingung entspricht. Dies führt zu einem verzögerten Schließen der Düsennadel, was insbesondere für eine schnelle Schaltfolge des Magnetventils (Voreinspritzungen und Haupteinspritzung) nachteilig ist und sich zudem in einer Verschlechterung der Emissions- und Geräuschwerte des Motors auswirkt.
In der DE 197 08 104 A1 wird vorgeschlagen, zur Reduzierung des Ankerprellens bei einem gattungsgemäßen Magnetventil eine mit dem bewegbaren Anker und einem ortsfesten Teil zusammenwirkende Dämpfungseinrichtung vorzusehen, die zu einer Dämpfung des Nachschwingens des Ankers führt. Durch besondere Ausbildung der Ankerplatte, des Führungsstutzens des Ankers sowie des Gleitstücks, in dem der Ankerbolzen verläuft, werden in dieser Schrift verschiedene Dämpfungseinrichtungen realisiert, wobei zwischengelagerte Einstellscheiben den Dämpfungseffekt erhöhen können. Jedoch hat sich dieses Lösungsprinzip insbesondere bei einteiligen Ankern als zu aufwendig und allein nicht immer ausreichend herausgestellt.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Injektor gemäß Hauptanspruch weist Mittel zur Reduzierung von im unteren Ankerraum auftretenden Druckschwankungen auf. Es hat sich nämlich gezeigt, dass Druckstöße im unteren Ankerraum, die sich durch die Bohrung in der Ankerführung direkt auf die Ankerfläche auswirken, ein Abheben des Ankers vom Ventilsitz und damit ein verzögertes Schließen der Düsennadel verursachen. Durch Reduzierung der Druckschwankungen im unteren Ankerraum kann daher das Ankerprellen auf ein Minimum reduziert werden und somit ein kontinuierliches Schließen der Düsennadel gewährleistet werden.
Die Stärke des Ankerprellens hängt nämlich vom Rücklaufgegendruck (Druck der über die Rücklaufbohrung rückgeführten Leckmengen), der systembedingt in einem bestimmten Toleranzfeld liegt, ab. Durch die erfindungsgemäße Reduzierung von Druckschwankungen im unteren Ankerraum können daher von der Rücklaufbohrung in den unteren Ankerraum sich fortpflanzende Druckschwingungen ausgeglichen und damit die Stärke des Ankerprellens stark vermindert werden.
Die Mittel zur Reduzierung von Druckschwankungen im unteren Ankerraum können einzuarbeitende Ausnehmungen oder Einbauten umfassen, durch die ein vergrößertes Volumen der Rücklaufbohrung und/oder des unteren Ankerraums erzielt wird. Allgemein können bestimmte von der Rückführung der Leckmengen betroffenen Abschnitte im Magnetventil sowie im Einspritzventil in ihrem Volumen vergrößert ausgebildet sein. Eine solche Volumenvergrößerung bewirkt eine Herabsetzung des Druckes und somit eine Verminderung von Druckstößen.
Eine andere Maßnahme zur Reduzierung von Druckschwankungen im unteren Ankerraum ist der Einbau einer Drossel in die Rücklaufbohrung vor den unteren Ankerraum.
Die Erfindung führt zu einem Verlauf des Ankerhubs, der gegenüber dem Verlauf bei bekannten Magnetventilen stark gedämpft ist, so dass kaum noch ein Ankerprellen bemerkbar ist. Entsprechend ist der Verlauf des Nadelhubs der Düsennadel ein kontinuierlicher, so dass die Düsennadel sich ohne Verzögerung kontinuierlich in ihre Schließstellung bewegt. Dies verbessert die Geräusch- und Emissionswerte des Motors. Weiterhin verändert sich die Einspritzmenge nicht mehr in Abhängigkeit des Rücklaufgegendrucks. Die Einspritzmenge ist somit unabhängig vom Rücklaufgegendruck, wodurch auch die Leistungswerte des Motors neben dessen Geräusch- und Emissionswerten verbessert werden.
Das undefinierte Prellen des Ankers und somit das undefinierte Schließen der Düsennadel bewirkt beim Stand der Technik eine hohe Hub/Hub-Streuung der Einspritzmenge. Das durch die Erfindung erreichte kontinuierliche Schließen der Düsennadel bewirkt somit eine kleinere Hub/Hub-Streuung der Einspritzmenge. Schließlich besteht aus Emissions- und Geräuschgründen der Wunsch, mehrere kurz aufeinanderfolgende Einspritzungen darstellen zu können. Dies ist nur möglich, wenn der Anker nicht nachprellt oder schnell zur Ruhe kommt. Mittels der Erfindung kann der Abstand aufeinanderfolgender Einspritzungen verkürzt werden, da die Düsennadel sich kontinuierlich ohne Verzögerung in ihre Schließstellung bewegt.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutern.
Zeichnungen
Figur 1
zeigt den oberen Teil eines Injektors mit Magnetventil und dem oberen Teil des Einspritzventils,
Figur 2
zeigt den unteren Teil des Einspritzventils,
Figur 3
zeigt die Abhängigkeit der Einspritzmenge vom Rücklaufgegendruck bei bekannten Injektoren,
Figur 4
zeigt den zeitlichen Verlauf des Anker- und Nadelhubs beim bekannten Injektor,
Figur 5
zeigt die Abhängigkeit der Einspritzmenge vom Rücklaufgegendruck beim erfindungsgemäß optimierten Injektor und
Figur 6
zeigt den zeitlichen Verlauf des Anker- und Nadelhubs beim erfindungsgemäß optimierten Injektor.
Bevorzugte Ausführungsformen
Figur 1 zeigt den üblichen Aufbau eines aus Magnetventil 1 und Einspritzventil 2 bestehenden Injektors, wie er insbesondere zur Kraftstoffeinspritzung bei Common-Rail-Systemen verwendet wird. Bezeichnet sind in der Skizze nur die für die Erfindung wesentlichen Injektorteile. Der einteilige Anker 3 wird durch das Bestromen des Magnetventils 1 gegen die Federkraft der Ankerfeder 11 nach oben gezogen. Der Anker 3 läuft in der Ankerführung 12 und liegt bei unbestromtem Magnetventil 1 auf dem Ventilsitz 4 des Einspritzventils 2 auf. In diesem Zustand ist die Fluidverbindung zum Steuerdruckraum 8 des Einspritzventils 2 über die A-Drossel 6 und die Bohrung 7 unterbrochen. Bei Bestromen des Magnetventils öffnet sich hingegen die A-Drossel 6 und der Druck im Steuerdruckraum 8 sinkt, da Fluid nun vom Steuerdruckraum 8 in den unteren Ankerraum 5 fließen kann. Der Zulauf in den Steuerdruckraum wird durch die sogenannte Z-Drossel (nicht dargestellt) begrenzt, wohingegen die Düsennadel 17 (vergl. Figur 2) ständig einem in Öffnungsrichtung wirkenden Kraftstoffhochdruck ausgesetzt ist. Da der Druck im Steuerdruckraum 8 bei geöffneter A-Drossel 6 geringer wird als der an der Düsennadel 17 anstehende Kraftstoffhochdruck, setzt sich die Druckstange 13 in Bewegung und zieht die Düsennadel 17 in Öffnungsrichtung, wodurch die Einspritzbohrungen geöffnet werden und der Injektor Kraftstoff einspritzen kann.
Figur 2 zeigt den unteren Teil des zum Injektor gehörenden Einspritzventils 2, wobei auch hier nur einige Teile bezeichnet sind. Mit der Druckstange 13 aus Figur 1 ist die Düsennadel 17 verbunden. Der untere Düsennadelraum ist mit 16 bezeichnet.
An verschiedenen Stellen des Injektors treten Leckmengen auf, die über die Rücklaufbohrung 9 in den unteren Ankerraum 5 zurückgeführt werden. Diese Leckmengen treten an der Abdichtung des Ventilstückes zum Injektorkörper an der mit 14 bezeichneten Stelle, an der Stelle 15 zwischen Druckstange 13 und Ventilstück sowie an der Stelle 18 zwischen Düse und Düsenhalter auf (vergl. Figuren 1 und 2). Zusätzlich zur Leckmenge wird die Steuermenge aus der A-Drossel 6 durch die Bohrung der Ankerführung 12 über.den Gesamtrücklauf 10 aus dem Injektor in den Tank zurückgeleitet.
Der in den Figuren 1 und 2 beschriebene Injektor weist den beschriebenen Nachteil des Ankerprellens auf. Wird das Magnetventil 1 nämlich nicht mehr bestromt, kommt der auf den Ventilsitz 4 aufsetzende Anker 3 nicht sofort zur Ruhe, sondern prellt, wodurch die Verbindung zwischen A-Drossel 6 und unterem Ankerraum 5 kurzzeitig nochmals geöffnet wird. Dies hat eine kurzfristige Druckabnahme im Steuerdruckraum 8 und somit ein verzögertes Schließen der Düsennadel 17 zur Folge.
Der zeitliche Verlauf dieses Vorganges ist in Figur 4 dargestellt. Der Nadelhub ist mit 34, der Ankerhub mit 32 bezeichnet. Das Ankerprellen führt beim Schließen des Magnetventils zu kurzen Öffnungsperioden 31, der Verlauf des Ankerhubs entspricht in diesem Bereich etwa dem einer gedämpften Schwingung. Der Verlauf des Nadelhubs der Düsennadel 17 ist infolgedessen nicht linear, sondern weist Verzögerungen 33 auf.
Es hat sich gezeigt, dass die Einspritzmengen vom Rücklaufgegendruck abhängen. Der Zusammenhang ist in Figur 3 dargestellt, in der die Einspritzmenge Q (in der Einheit Volumen pro Nadelhub) gegen die Einspritzdauer ET (in Millisekunden) für verschiedene Rücklaufgegendrücke aufgetragen ist. Die Kurven 30 zeigen unterschiedliche Einspritzmengen bei einer Variation des Rücklaufgegendrucks um die 1600 bar. Schwankungen des Rücklaufgegendrucks beeinflussen die Stärke des Ankerprellens, da sich diese Druckschwankungen über den unteren Ankerraum 5 und die Bohrungen in der Ankerführung 12 direkt auf die Ankerfläche auswirken.
Erfindungsgemäß werden die Druckschwankungen im unteren Ankerraum 5 nun dadurch reduziert, dass durch bauliche Maßnahmen und entsprechende Auslegung die Volumina der vom Rücklauf der Leckmengen betroffenen Abschnitte vergrößert werden. Im einfachsten Fall wird die Rücklaufbohrung 9 und/oder der untere Ankerraum 5 selbst in ihrem Volumen vergrößert. Auch das Einsetzen einer Drossel in die Rücklaufbohrung 9 vor dem unteren Ankerraum 5 ist zur Reduzierung von Druckschwankungen im unteren Ankerraum 5 geeignet. Die oben beschriebenen Maßnahmen können auch gemeinsam eingesetzt werden.
Die Figuren 5 und 6 zeigen die analogen Darstellungen aus den Figuren 3 bzw. 4 bei einem nunmehr erfindungsgemäß optimierten Injektor. Bei Variationen des Rücklaufgegendrucks in der Gegend von 1600 bar bleibt wie aus Figur 5 ersichtlich die Einspritzmenge (Kurve 40) unverändert. Entsprechend ist der Verlauf des Nadelhubs 43 in Figur 6 linear, d. h. die Düsennadel schließt sich kontinuierlich ohne Verzögerung. Der Verlauf des Nadelhubs ist in Figur 6 mit 44 bezeichnet. Der Ankerhub 42 zeigt beim erfindungsgemäßen Injektor ein wesentlich vermindertes Ankerprellen 41. Zeitdauer und Stärke des Öffnens des Ankers nach Ausschaltung der Betromung des Magnetventils sind im Vergleich zum Verlauf der Figur 4 deutlich vermindert.
Der erfindungsgemäße Injektor verbessert die Geräusch-, Emissions-, und Leistungswerte des Motors, indem er ein kontinuierliches Schließen der Düsennadel gewährleistet und die Abhängigkeit der Einspritzmenge von Schwankungen des Rücklaufgegendrucks beseitigt. Das definierte Schließen der Düse des Einspritzventils bewirkt kleinere Hub/Hub-Streuungen der Einspritzmenge und der Abstand aufeinanderfolgender Einspritzungen kann im Vergleich zu herkömmlichen Injektoren verkürzt werden.

Claims (3)

  1. Injektor, insbesondere zur Kraftstoffeinspritzung, mit einem Magnetventil (1) zur Steuerung eines Einspritzventils (2), wobei das Magnetventil (1) einen bewegbaren Anker (3) aufweist, der auf einen Ventilsitz (4) im unteren Ankerraum (5) aufbringbar ist, der seinerseits über eine oder mehrere Bohrungen (6, 7) mit dem Steuerdruckraum (8) des Einspritzventils (2) in Fluidverbindung steht, und wobei eine zum unteren Ankerraum (5) führende Rücklaufbohrung (9) im Injektor zur Rückführung von Leckmengen in den unteren Ankerraum (5) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Reduzierung von im unteren Ankerraum (5) auftretenden Druckschwankungen vorgesehen sind.
  2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der von der Rückführung der Leckmengen betroffenen Abschnitte des Injektors, wie die Rücklaufbohrung (9) und der untere Ankerraum (5), durch einzuarbeitende Ausnehmungen oder Einbauten in ihrem Volumen vergrößert ausgebildet sind.
  3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rücklaufbohrung (9) vor dem unteren Ankerraum (5) eine Drossel eingebaut ist.
EP02022592A 2001-11-30 2002-10-09 Injektor mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils Expired - Lifetime EP1316719B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10159003A DE10159003A1 (de) 2001-11-30 2001-11-30 Injektor mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils
DE10159003 2001-11-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1316719A2 true EP1316719A2 (de) 2003-06-04
EP1316719A3 EP1316719A3 (de) 2003-08-06
EP1316719B1 EP1316719B1 (de) 2008-02-06

Family

ID=7707669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02022592A Expired - Lifetime EP1316719B1 (de) 2001-11-30 2002-10-09 Injektor mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6877680B2 (de)
EP (1) EP1316719B1 (de)
JP (1) JP3902757B2 (de)
DE (2) DE10159003A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008025607A1 (de) * 2006-08-30 2008-03-06 Robert Bosch Gmbh Injektor für brennkraftmaschinen
WO2008083882A1 (de) * 2007-01-10 2008-07-17 Robert Bosch Gmbh Injektor zum einspritzen von kraftstoff
DE102011083005A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zur Spülung eines Ankerraums eines zur Steuerung eines Fluidmassenstroms vorgesehenen Magnetventils
DE102013003104A1 (de) * 2013-02-25 2014-08-28 L'orange Gmbh Krafftstoffinjektor
DE102015204037A1 (de) 2015-03-06 2016-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Common-Rail-Einspritzsystems
CN114458508A (zh) * 2022-03-09 2022-05-10 哈尔滨工程大学 一种基于永磁实现高动态响应的电磁-永磁耦合的高速电磁阀

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7207760B2 (en) * 2001-12-06 2007-04-24 Junkers John K Washer and fastener provided with a washer
DE102005004327A1 (de) * 2005-01-31 2006-08-03 Robert Bosch Gmbh Elektrische Trennung in Kraftstoffinjektoren
DE102006027780A1 (de) 2006-06-16 2007-12-20 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
ATE423901T1 (de) * 2006-10-24 2009-03-15 Fiat Ricerche Magnetdosierventil für ein brennstoffeinspritzventil
WO2011100337A2 (en) * 2010-02-10 2011-08-18 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US9683472B2 (en) 2010-02-10 2017-06-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8740113B2 (en) 2010-02-10 2014-06-03 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US8973895B2 (en) 2010-02-10 2015-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
HUE026321T2 (en) * 2012-01-26 2016-05-30 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Fuel Injector Control Valve
US8978364B2 (en) * 2012-05-07 2015-03-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US8910884B2 (en) 2012-05-10 2014-12-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US10704444B2 (en) 2018-08-21 2020-07-07 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Injector fluid filter with upper and lower lip seal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650865A1 (de) 1996-12-07 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
DE19708104A1 (de) 1997-02-28 1998-09-03 Bosch Gmbh Robert Magnetventil

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61226527A (ja) * 1985-03-30 1986-10-08 Nippon Denso Co Ltd 燃料噴射制御装置
US4911127A (en) * 1989-07-12 1990-03-27 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector for an internal combustion engine
JPH06147050A (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
JP3605810B2 (ja) * 1995-05-01 2004-12-22 株式会社デンソー 燃料噴射装置
US5842452A (en) * 1997-11-25 1998-12-01 Pattanaik; Satish Idle stabilizing variable area inlet for a hydraulically-actuated fuel injection system
DE19910589C2 (de) * 1999-03-10 2002-12-05 Siemens Ag Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE10009037A1 (de) * 2000-02-25 2001-09-06 Bosch Gmbh Robert Steuerventil für eine Kraftstoff-Einspritzdüse

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650865A1 (de) 1996-12-07 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
DE19708104A1 (de) 1997-02-28 1998-09-03 Bosch Gmbh Robert Magnetventil

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008025607A1 (de) * 2006-08-30 2008-03-06 Robert Bosch Gmbh Injektor für brennkraftmaschinen
WO2008083882A1 (de) * 2007-01-10 2008-07-17 Robert Bosch Gmbh Injektor zum einspritzen von kraftstoff
DE102011083005A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zur Spülung eines Ankerraums eines zur Steuerung eines Fluidmassenstroms vorgesehenen Magnetventils
DE102011083005B4 (de) 2011-09-20 2024-05-08 Man Energy Solutions Se Verfahren zur Spülung eines Ankerraums eines zur Steuerung eines Fluidmassenstroms vorgesehenen Magnetventils und Magnetventil
DE102013003104A1 (de) * 2013-02-25 2014-08-28 L'orange Gmbh Krafftstoffinjektor
DE102015204037A1 (de) 2015-03-06 2016-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Common-Rail-Einspritzsystems
CN114458508A (zh) * 2022-03-09 2022-05-10 哈尔滨工程大学 一种基于永磁实现高动态响应的电磁-永磁耦合的高速电磁阀
CN114458508B (zh) * 2022-03-09 2022-12-13 哈尔滨工程大学 一种基于永磁实现高动态响应的电磁-永磁耦合的高速电磁阀

Also Published As

Publication number Publication date
JP3902757B2 (ja) 2007-04-11
EP1316719A3 (de) 2003-08-06
DE50211643D1 (de) 2008-03-20
EP1316719B1 (de) 2008-02-06
JP2003172232A (ja) 2003-06-20
US20030150930A1 (en) 2003-08-14
DE10159003A1 (de) 2003-06-18
US6877680B2 (en) 2005-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1316719B1 (de) Injektor mit einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils
EP1332282B1 (de) Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine
DE19650865A1 (de) Magnetventil
EP2220360A1 (de) Schaltventil für injektoren
EP1759114A1 (de) Kraftstoffinjektor mit variabler aktorhubübersetzung
EP1342005B1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für brennkraftmaschinen
EP1203151B1 (de) Zweistufiges magnetventil für einen injektor von brennkarftmaschinen
WO2001052916A2 (de) Einspritzeinrichtung und verfahren zum einspritzen von fluid
EP1387937B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen mit einem druckschwingungen reduzierenden dämpfungsraum
EP1944500A2 (de) Kraftstoffinjektor
WO2008068093A1 (de) Kraftstoffinjektor mit magnetventil mit kugelsitz
EP1390614B1 (de) Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine
DE102006020724A1 (de) Magnetventil mit selbstzentrierendem Ankerbolzen
WO2008049699A1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2008049671A1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2005015000A1 (de) Schaltventil mit druckausgleich für einen kraftstoffinjektor mit druckverstärker
DE102006021735A1 (de) Magnetventil mit geflutetem Ankerraum
DE102015209553B3 (de) Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung
WO2006058604A1 (de) Kraftstoff-injektor
WO2009121647A1 (de) Hydraulische dämpfung
DE10113008A1 (de) Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE102007018472A1 (de) Kraftstoffinjektor mit Magnetventil
DE102005003449A1 (de) Spielausgleichselement mit einer steuerbaren Drosselstelle für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor mit einem Spielausgleichselement
DE10315489B3 (de) Kraftstoffinjektor mit Druckübersetzer und in ein Düsenmodul integriertem Dämpfungskolben
DE102017219568A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffinjektors

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

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: 7F 02M 55/00 B

Ipc: 7F 02M 47/02 A

Ipc: 7F 02M 59/46 B

17P Request for examination filed

Effective date: 20040206

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040721

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 50211643

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080320

Kind code of ref document: P

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20081107

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20101021

Year of fee payment: 9

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20121009

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20121009

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20131018

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20131025

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20150630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20141031

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20141009

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20171206

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50211643

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190501