EP1387940B1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

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Publication number
EP1387940B1
EP1387940B1 EP02735007A EP02735007A EP1387940B1 EP 1387940 B1 EP1387940 B1 EP 1387940B1 EP 02735007 A EP02735007 A EP 02735007A EP 02735007 A EP02735007 A EP 02735007A EP 1387940 B1 EP1387940 B1 EP 1387940B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
pressure
fuel
housing
fuel injection
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02735007A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1387940A1 (de
Inventor
Walter Egler
Peter Boehland
Sebastian Kanne
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 EP1387940A1 publication Critical patent/EP1387940A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1387940B1 publication Critical patent/EP1387940B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/04—Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
    • 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
    • F02M2200/31—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection valve for internal combustion engines, which corresponds to the preamble of claim 1.
  • fuel injectors are known in various embodiments from the prior art.
  • DE 196 50 865 A1 describes a fuel injection valve which is permanently connected to a high-pressure accumulation space in which fuel is supplied under high pressure.
  • the fuel injection valve has a housing in which a valve member is longitudinally displaceably arranged in a bore, which controls the opening of at least one injection port by its longitudinal movement, is injected by the fuel from a valve member surrounding the pressure chamber into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the pressure chamber is in this case constantly connected via a running in the housing of the fuel injection valve inlet channel with the high-pressure accumulation chamber, wherein the fuel in the pressure chamber acts on a valve member formed on the pressure surface in the opening direction.
  • a control chamber is formed in the housing, which can be filled with fuel and indirectly a hydraulic force acting in the closing direction on the valve member exercises.
  • the valve member thus remains at a corresponding pressure in the control chamber in the closed state. If the pressure in the control chamber is lowered by a control valve by connecting the control chamber with a leakage oil space, the closing force on the valve member is reduced and this is moved in the opening direction by the hydraulic pressure in the pressure chamber and releases the at least one injection opening.
  • control valve is actuated and fuel flows from the inlet channel into the control chamber, so that there again builds up a high fuel pressure.
  • valve member is moved in the closing direction and interrupts the fuel injection through the injection openings.
  • a storage fuel injection system is known in which the usual common supply line is eliminated. Instead, a separate storage volume is provided in each injector, which takes over the task of the supply line and which is formed in the injectors by a cross-sectional widening of the fuel inlet. This cross-sectional widening also ensures that pressure oscillations in the supply line are damped.
  • the fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that quickly successive, precisely defined injection operations are possible. Pressure oscillations that occur in the region of the inlet channel are damped quickly, so that very quickly after actuation of the control valve in the inlet channel and thus also in the control room again a static pressure level is reached. Pressure oscillations in the inlet channel, which can propagate in the entire fuel column located in the inlet channel, from the pressure chamber back to the high-pressure fuel source, sound rapidly through the damping chamber according to the invention from.
  • the inlet channel is connected to a damping chamber, which is formed in the housing of the fuel injection valve as a cavity. Between the inlet channel and the damping chamber, a throttle is formed, so that the flowing from the inlet channel in the damping chamber or in the opposite direction of the fuel must overcome the resistance of the throttle and the flow is thus damped. If pressure changes occur in the inlet channel, as caused for example by the opening or closing of the control valve or the valve member, a higher or lower fuel pressure prevails in the inlet channel than in the damping chamber. Due to this pressure gradient, fuel will flow through the throttle either from the inlet channel into the damping chamber or from the damping chamber into the inlet channel and thus lead to a pressure equalization between the damping chamber and the inlet channel. Since this flowing back and forth fuel must pass through the throttle, these flow movements are damped by friction losses at the throttle, so that it comes very quickly to a decay of these pressure oscillations and a static pressure level is reached in the inlet channel.
  • the damping chamber is formed as a trained in the housing of the fuel injection valve blind bore.
  • the throttle is formed near the inlet channel in the connection of inlet channel and damping chamber in order to achieve an optimal damping effect. Due to the design of the damping chamber in the form of a blind bore of the damping chamber in the housing can be easily and inexpensively manufactured.
  • more than one throttle is arranged in the housing, which forms the connection from the damping chamber to the inlet channel.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a fuel injection valve according to the invention, together with the high-pressure fuel supply shown schematically.
  • the fuel injection valve has a housing 12 which comprises a valve holding body 15, a valve body 32 and a control valve body 21. Facing the combustion chamber, the valve body 32 is arranged in the internal combustion engine, to which the valve holding body 15 faces away from the combustion chamber.
  • valve body 32 and valve holding body 15 are braced against each other by one of the sake of clarity in the drawing, not shown clamping nut.
  • Combustion chamber facing away from the valve holding body 15, the control valve body 21 is arranged, wherein both bodies abut against each other at the mutually facing end faces.
  • the control valve body 21 is in this case braced by a device, not shown in the drawing, against the valve holding body 15, so that a sealing connection of the fuel channels extending in both bodies is possible.
  • a bore 34 is formed, in which a piston-shaped valve member 35 is arranged longitudinally displaceable.
  • the valve member 35 is sealingly guided in a bore away from the combustion chamber in the bore 34 and tapers to form a pressure shoulder 36 to the combustion chamber.
  • a pressure chamber 37 is formed in the valve body 32 by a radial extension of the bore 34, which continues as a valve member 35 surrounding the annular channel to the combustion chamber end of the bore 34.
  • the valve member 35 controls the opening of at least one injection port 39, which connects the pressure chamber 37 with the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a valve sealing surface 40 is formed at the combustion chamber end of the valve member 35, which cooperates with a combustion chamber-side end of the bore 34 formed valve seat 41.
  • a formed in the housing 12 inlet channel 14 of the pressure chamber 37 is connected to a formed on the control valve body 21 high pressure port 8.
  • the high pressure port 8 is connected via a high pressure line 7 to a high pressure accumulator 5, in which fuel is present at a predetermined high pressure, the fuel is the high pressure accumulator 5 from a fuel tank 1 via a high pressure pump 2 and a fuel line 4 is supplied.
  • a spring chamber 28 is formed in the valve holding body 15, in which a helical compression spring 30 is arranged.
  • the helical compression spring 30 in this case has a compressive bias and acts with its valve member 35 facing the end of the valve member 35 in the closing direction.
  • a piston bore 27 is formed in the valve holding body, which opens into the spring chamber 28 and in which a piston rod 26 is arranged, which rests with its end facing the combustion chamber on the valve member 35 and the combustion chamber facing away from a control chamber 20 limited.
  • the control chamber 20 is in this case connected via a trained as inlet throttle 19 channel with the inlet channel 14 and an outlet throttle 17 with a formed in the valve body 15 leakage oil chamber 23 which is connected to a drain oil, not shown in the drawing and thus constantly has a low pressure.
  • a magnet armature 22 is arranged, which is acted upon by a closing spring 31 in the direction of the control chamber 20 and to which a sealing ball 29 is fixed, which closes the outlet throttle 17.
  • an electromagnet 24 is also arranged, which, with suitable energization, an attractive force against the force the closing spring 31 exerts on the armature 22 and this moves away from the control chamber 20, whereby the control chamber 20 is connected to the leakage oil chamber 23.
  • a damping chamber 46 is formed, which is designed as a blind bore and whose open end is arranged on the control valve body 21 facing the end face of the valve holding body 15.
  • the blind bore forming the damping chamber 46 extends parallel to the piston bore 27 and is connected to the inlet channel 14 via a groove running on the end face of the valve retaining body 15, which forms an arcuate connection 42.
  • FIG. 2 shows a cross section along the line II-II of FIG. 1, so that the course of the connection 42 becomes clear.
  • the throttle 44 is arranged, preferably by a cross-sectional reduction of the damping chamber 46 forming blind bore. If there is a pressure difference between inlet channel 14 and damping chamber 46, fuel can flow from one to the other space via the connection 42 and the throttle 44, thus leading to a pressure equalization.
  • the operation of the fuel injection valve is as follows: Through the connection of the pressure chamber 37 with the high pressure accumulator 5 via the inlet channel 14 and the high pressure line 7 prevails in the pressure chamber 37 is always a high fuel pressure, as it is also maintained in the high-pressure accumulator 5. If an injection, so the solenoid 24 is actuated, and the armature 22 is in the above described way, the outlet throttle 17 free. As a result, the fuel pressure in the control chamber 20 decreases, and the hydraulic force to the combustion chamber facing away from the end of the piston rod 26 is reduced, so that the hydraulic force on the pressure shoulder 36 outweighs and the valve member 35 is moved in the opening direction, whereby the injection openings 29 are released.
  • the damping chamber 46 may also be provided not form the damping chamber 46 as a blind bore, but as a cavity in the housing of the fuel injection valve, which can take almost any shape.
  • the spatial possibilities of the fuel injection valve can be used optimally, without having to make structural changes to the existing functional components.
  • it may be provided to arrange more than one throttle 44 in the connection of the inlet channel to the damping chamber 46. In this way, an optimal damping behavior of the throttle 44 can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen aus, das der Gattung des Patentanspruchs 1 entspricht. Solche Kraftstoffeinspritzventile sind in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist in der Schrift DE 196 50 865 A1 ein Kraftstoffeinspritzventil beschrieben, das mit einem Hochdrucksammelraum ständig verbunden ist, in dem Kraftstoff unter hohem Druck bereitgestellt wird. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Gehäuse auf, in dem ein Ventilglied in einer Bohrung längsverschiebbar angeordnet ist, welches durch seine Längsbewegung die Öffnung wenigstens einer Einspritzöffnung steuert, durch die Kraftstoff aus einem das Ventilglied umgebenden Druckraum in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Der Druckraum ist hierbei über einen im Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils verlaufenden Zulaufkanal ständig mit dem Hochdrucksammelraum verbunden, wobei der Kraftstoff im Druckraum auf eine am Ventilglied ausgebildete Druckfläche in Öffnungsrichtung wirkt. Im Gehäuse ist darüber hinaus ein Steuerraum ausgebildet, der mit Kraftstoff befüllbar ist und mittelbar eine hydraulische, in Schließrichtung wirkende Kraft auf das Ventilglied ausübt. Das Ventilglied verharrt so bei einem entsprechenden Druck im Steuerraum im geschlossenen Zustand. Wird durch ein Steuerventil der Druck im Steuerraum abgesenkt, indem der Steuerraum mit einem Leckölraum verbunden wird, so vermindert sich die Schließkraft auf das Ventilglied und dieses wird durch den hydraulischen Druck im Druckraum in Öffnungsrichtung bewegt und gibt die wenigstens eine Einspritzöffnung frei. Soll die Einspritzung beendet werden, so wird das Steuerventil betätigt und Kraftstoff strömt aus dem Zulaufkanal in den Steuerraum, so daß sich dort wieder ein hoher Kraftstoffdruck aufbaut. Hierdurch wird das Ventilglied in Schließrichtung bewegt und unterbricht die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzöffnungen.
  • Durch diese sehr schnellen Schließvorgänge, die im Bereich von wenigen Millisekunden ablaufen, ergeben sich sowohl bei der Bewegung des Ventilglieds als auch beim Schalten des Steuerventils Druckschwingungen im Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzventils, die einerseits zu starken mechanischen Belastungen des Gehäuses führen und andererseits dazu führen, daß die folgende Einspritzung von einem nicht näher definierten Zustand ausgeht und somit eine genaue Dosierung und eine exakte Bestimmung des Einspritzzeitpunkts nicht möglich ist. Insbesondere im Bereich der Verbindung von Steuerraum und Zulaufkanal sind solche Druckschwingungen problematisch, da sie eine präzise Drucksteuerung im Steuerraum und damit eine genaue Steuerung des Ventilglieds erschweren. Eine besonders große Rolle spielt dies bei Einspritzvorgängen, die sich in eine Vor-, Haupt- und/oder Nacheinspritzung gliedern, da moderne Einspritzsysteme sehr empfindlich auf Schwankungen der Einspritzmenge reagieren.
  • Aus der Schrift DE 198 42 067 A1 ist ein Speicher-Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, bei dem die sonst übliche gemeinsame Versorgungsleitung entfällt. Statt dessen ist in jedem Injektor ein separates Speichervolumen vorgesehen, das die Aufgabe der Versorgungsleitung übernimmt und das in den Injektoren durch eine Querschnittserweiterung des Kraftstoffzulaufs ausgebildet ist. Diese Querschnittserweiterung sorgt außerdem dafür, dass Druckschwingungen in der Zulaufleitung gedämpft werden.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß rasch aufeinander folgende, genau definierte Einspritzvorgänge ermöglicht werden. Druckschwingungen, die im Bereich des Zulaufkanals auftreten, werden rasch abgedämpft, so daß sehr schnell nach Betätigung des Steuerventils im Zulaufkanal und damit auch im Steuerraum wieder ein statisches Druckniveau erreicht wird. Druckschwingungen im Zulaufkanal, die sich in der gesamten im Zulaufkanal befindlichen Kraftstoffsäule ausbreiten können, vom Druckraum bis zurück in die Kraftstoffhochdruckquelle, klingen durch den erfindungsgemäßen Dämpfungsraum rasch ab.
  • Der Zulaufkanal ist mit einem Dämpfungsraum verbunden, der im Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils als Hohlraum ausgebildet ist. Zwischen dem Zulaufkanal und dem Dämpfungsraum ist eine Drossel ausgebildet, so daß der aus dem Zulaufkanal in den Dämpfungsraum oder in Gegenrichtung fließende Kraftstoff den Widerstand der Drossel überwinden muß und die Fließbewegung folglich gedämpft wird. Treten im Zulaufkanal Druckänderungen auf, wie sie beispielsweise durch das Öffnen oder Schließen des Steuerventils oder des Ventilglieds verursacht werden, so herrscht im Zulaufkanal ein höherer oder niedrigerer Kraftstoffdruck als im Dämpfungsraum. Aufgrund dieses Druckgefälles wird Kraftstoff durch die Drossel entweder vom Zulaufkanal in den Dämpfungsraum oder aus dem Dämpfungsraum in den Zulaufkanal fließen und so zu einem Druckausgleich zwischen Dämpfungsraum und Zulaufkanal führen. Da der hierbei hin und her fließende Kraftstoff die Drossel passieren muß, werden diese Fließbewegungen durch Reibungsverluste an der Drossel gedämpft, so daß es sehr schnell zu einem Abklingen dieser Druckschwingungen kommt und ein statisches Druckniveau im Zulaufkanal erreicht wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist der Dämpfungsraum als eine im Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildete Sackbohrung ausgebildet. Die Drossel ist nahe dem Zulaufkanal in der Verbindung von Zulaufkanal und Dämpfungsraum ausgebildet, um eine optimale Dämpfungswirkung zu erreichen. Durch die Ausbildung des Dämpfungsraums in Form einer Sackbohrung kann der Dämpfungsraum im Gehäuse einfach und kostengünstig hergestellt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mehr als eine Drossel im Gehäuse angeordnet, die die Verbindung vom Dämpfungsraum zum Zulaufkanal bildet. Hierdurch kann die Dämpfungswirkung der Drosseln verstärkt werden und durch verschiede Drosseln eine bessere Anpassung an die Erfordernisse des Kraftstoffeinspritzventils erfolgen.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
    • Zeichnung
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils gezeigt. Es zeigt
    • Figur 1 ein Kraftstoffeinspritzventil im Längsschnitt zusammen mit der schematisch dargestellten Kraftstoffhochdruckversorgung und
    • Figur 2 einen Querschnitt durch das Kraftstoffeinspritzventil entlang der Linie II-II.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt, zusammen mit der schematisch dargestellten Kraftstoffhochdruckversorgung. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Gehäuse 12 auf, das einen Ventilhaltekörper 15, einen Ventilkörper 32 und einen Steuerventilkörper 21 umfaßt. Dem Brennraum zugewandt ist der Ventilkörper 32 in der Brennkraftmaschine angeordnet, an den sich dem Brennraum abgewandt der Ventilhaltekörper 15 anschließt. Hierbei werden Ventilkörper 32 und Ventilhaltekörper 15 durch eine der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht dargestellten Spannmutter gegeneinander verspannt. Brennraumabgewandt zum Ventilhaltekörper 15 ist der Steuerventilkörper 21 angeordnet, wobei beide Körper an den einander zugewandten Stirnflächen aneinander anliegen. Der Steuerventilkörper 21 wird hierbei durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung gegen den Ventilhaltekörper 15 verspannt, so daß eine dichtende Verbindung der in beiden Körpern verlaufenden Kraftstoffkanäle möglich ist.
  • Im Ventilkörper 32 ist eine Bohrung 34 ausgebildet, in der ein kolbenförmiges Ventilglied 35 längsverschiebbar angeordnet ist. Das Ventilglied 35 ist in einem brennraumabgewandten Abschnitt in der Bohrung 34 dichtend geführt und verjüngt sich unter Bildung einer Druckschulter 36 zum Brennraum hin. Auf Höhe der Druckschulter 36 ist durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 34 ein Druckraum 37 im Ventilkörper 32 ausgebildet, der sich als ein das Ventilglied 35 umgebender Ringkanal bis zum brennraumseitigen Ende der Bohrung 34 fortsetzt. Mit seinem brennraumseitigen Ende steuert das Ventilglied 35 die Öffnung wenigstens einer Einspritzöffnung 39, die den Druckraum 37 mit dem Brennraum der Brennkraftmaschine verbindet. Hierzu ist am brennraumseitigen Ende des Ventilglieds 35 eine Ventildichtfläche 40 ausgebildet, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Bohrung 34 ausgebildeten Ventilsitz 41 zusammenwirkt. Über einen im Gehäuse 12 ausgebildeten Zulaufkanal 14 ist der Druckraum 37 mit einem am Steuerventilkörper 21 ausgebildeten Hochdruckanschluß 8 verbunden. Der Hochdruckanschluß 8 ist dabei über eine Hochdruckleitung 7 mit einem Hochdrucksammelraum 5 verbunden, in dem Kraftstoff mit einem vorgegebenen hohen Druck vorhanden ist, wobei der Kraftstoff dem Hochdrucksammelraum 5 aus einem Kraftstofftank 1 über eine Hochdruckpumpe 2 und eine Kraftstoffleitung 4 zugeführt wird.
  • Brennraumabgewandt zum Ventilglied 35 ist im Ventilhaltekörper 15 ein Federraum 28 ausgebildet, in dem eine Schraubendruckfeder 30 angeordnet ist. Die Schraubendruckfeder 30 weist hierbei eine Druckvorspannung auf und beaufschlagt mit ihrem dem Ventilglied 35 zugewandten Ende das Ventilglied 35 in Schließrichtung. Koaxial zur Bohrung 34 und brennraumabgewandt zum Federraum 28 ist im Ventilhaltekörper 15 eine Kolbenbohrung 27 ausgebildet, die in den Federraum 28 mündet und in der eine Kolbenstange 26 angeordnet ist, die mit ihrem brennraumzugewandten Ende am Ventilglied 35 anliegt und die mit ihrer brennraumabgewandten Stirnseite einen Steuerraum 20 begrenzt. Der Steuerraum 20 ist hierbei über einen als Zulaufdrossel 19 ausgebildeten Kanal mit dem Zulaufkanal 14 verbunden und über eine Ablaufdrossel 17 mit einem im Ventilkörper 15 ausgebildeten Leckölraum 23, der mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Leckölsystem verbunden ist und dadurch ständig einen niedrigen Druck aufweist. Im Leckölraum 23 ist ein Magnetanker 22 angeordnet, der durch eine Schließfeder 31 in Richtung des Steuerraums 20 beaufschlagt ist und an dem eine Dichtkugel 29 befestigt ist, die die Ablaufdrossel 17 verschließt. Im Leckölraum 23 ist darüber hinaus ein Elektromagnet 24 angeordnet, der bei geeigneter Bestromung eine anziehende Kraft entgegen der Kraft der Schließfeder 31 auf den Magnetanker 22 ausübt und diesen vom Steuerraum 20 wegbewegt, wodurch der Steuerraum 20 mit dem Leckölraum 23 verbunden wird. Wird der Elektromagnet 24 stromlos geschaltet, so bewegt sich der Magnetanker 22 durch die Kraft der Schließfeder 31 wieder in Richtung des Steuerraums 20 und verschließt mit der Dichtkugel 29 die Ablaufdrossel 17. Der Magnetanker 22 bildet somit zusammen mit der Ablaufdrossel 17 ein Steuerventil 16.
  • Im Ventilhaltekörper 15 ist ein Dämpfungsraum 46 ausgebildet, der als Sackbohrung ausgeführt ist und dessen offenes Ende an der dem Steuerventilkörper 21 zugewandten Stirnfläche des Ventilhaltekörpers 15 angeordnet ist. Die den Dämpfungsraum 46 bildende Sackbohrung verläuft hierbei parallel zur Kolbenbohrung 27 und ist über eine an der Stirnfläche des Ventilhaltekörpers 15 verlaufende Nut, die eine bogenförmige Verbindung 42 bildet, mit dem Zulaufkanal 14 verbunden. In Figur 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II der Figur 1 dargestellt, so daß der Verlauf der Verbindung 42 deutlich wird. Nahe der dem Steuerventilkörper 21 zugewandten Stirnfläche des Ventilhaltekörpers 15 ist die Drossel 44 angeordnet, vorzugsweise durch eine Querschnittsverringerung der den Dämpfungsraum 46 bildenden Sackbohrung. Herrscht eine Druckdifferenz zwischen Zulaufkanal 14 und Dämpfungsraum 46, so kann über die Verbindung 42 und die Drossel 44 Kraftstoff von einem in den anderen Raum strömen und so zu einem Druckausgleich führen.
  • Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Durch die Verbindung des Druckraums 37 mit dem Hochdrucksammelraum 5 über den Zulaufkanal 14 und die Hochdruckleitung 7 herrscht im Druckraum 37 stets ein hoher Kraftstoffdruck, wie er auch im Hochdrucksammelraum 5 vorgehalten wird. Soll eine Einspritzung erfolgen, so wird der Elektromagnet 24 betätigt, und der Magnetanker 22 gibt in der oben beschriebenen Weise die Ablaufdrossel 17 frei. Hierdurch sinkt der Kraftstoffdruck im Steuerraum 20, und die hydraulische Kraft auf die brennraumabgewandte Stirnseite der Kolbenstange 26 wird reduziert, so daß die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 36 überwiegt und das Ventilglied 35 in Öffnungsrichtung bewegt wird, wodurch die Einspritzöffnungen 29 freigegeben werden. Zum Beenden der Einspritzung wird die Bestromung des Elektromagneten 24 entsprechend geändert und der Magnetanker 22 verschließt, bewegt durch die Kraft der Schließfeder 31, wieder die Ablaufdrossel 17 mit der Dichtkugel 29. Durch den durch die Zulaufdrossel 19 nachfließenden Kraftstoff baut sich im Steuerraum 20 wieder der Kraftstoffhochdruck auf, wie er auch im Zulaufkanal 14 herrscht, so daß die hydraulische Kraft auf die Kolbenstange 26 größer wird als die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 36, und das Ventilglied 35 fährt in die Schließposition zurück. Durch den Schließvorgang des Ventilglieds 35, des Magnetankers 22 und dem schnellen Schließen der Ablaufdrossel 17 kommt es zu Druckschwingungen im Steuerraum 20, die sich bis in den Zulaufkanal 14 auswirken. Darüber hinaus wird durch den Schließvorgang der Kraftstoff, der im Druckraum 37 während der Einspritzung in Richtung der Einspritzöffnungen 39 fließt, abrupt abgebremst, so daß die Bewegungsenergie des Kraftstoffs in Kompressionsarbeit umgewandelt wird. Dadurch entsteht eine Druckwelle, die sich im Druckraum 37 und im Zulaufkanal 14 ausbreitet. Die so verursachten Druckänderungen im Zulaufkanal 14 führen zu einer Druckdifferenz zwischen Zulaufkanal 14 und Dämpfungsraum 46, wo zumindest näherungsweise noch der Druck herrscht, der vor Beginn der Einspritzung auch im Zulaufkanal 14 vorhanden war. Durch diese Druckdifferenz fließt etwas Kraftstoff aus dem Zulaufkanal 14 durch die Verbindung 42 und die Drossel 44 in den Dämpfungsraum 46 und von dort gemäß dem Druckunterschied zwischen Dämpfungsraum 46 und Zulaufkanal 14 wieder zurück in den Zulaufkanal 14. Beim Passieren der Drossel 44 muß Reibungsarbeit verrichtet werden, die diese Druckschwingungen rasch abdämpfen, so daß bereits nach kurzer Zeit im Zulaufkanal 14 wieder ein statisches Druckniveau erreicht wird. Für die nachfolgende Einspritzung liegt somit ein definierter Druckzustand im Zulaufkanal 14 und damit auch im Steuerraum 20 vor, der ein entsprechend genaues und präzises Schalten des Drucks im Steuerraum 20 ermöglicht.
  • Alternativ zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann es auch vorgesehen sein, den Dämpfungsraum 46 nicht als Sackbohrung auszubilden, sondern als einen Hohlraum im Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils, der nahezu jede beliebige Form annehmen kann. So können die räumlichen Möglichkeiten des Kraftstoffeinspritzventils optimal genutzt werden, ohne daß an den bestehenden funktionellen Komponenten bauliche Änderungen vorgenommen werden müssen. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, mehr als eine Drossel 44 in der Verbindung des Zulaufkanals zum Dämpfungsraum 46 anzuordnen. Hierdurch kann ein optimales Dämpfungsverhalten der Drossel 44 erzielt werden.

Claims (5)

  1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse (12), in dem in einer Bohrung (34) ein kolbenförmiges Ventilglied (35) längsverschiebbar angeordnet ist, das durch eine Längsbewegung in einer Öffnungsrichtung mit seinem brennraumseitigen Ende wenigstens eine Einspritzöffnung (39) mit einem im Gehäuse (12) ausgebildeten Druckraum (37) verbindet, und mit einem im Gehäuse (12) ausgebildeten Zulaufkanal (14), der in den Druckraum (37) mündet und über den der Druckraum (37) mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist, und mit einem im Gehäuse (12) ausgebildeten und mit Kraftstoff gefüllten Steuerraum (20), wobei der Druck im Steuerraum (20) zumindest mittelbar eine in Schließrichtung wirkende Kraft auf das Ventilglied (35) ausübt und der Steuerraum (20) mit dem Zulaufkanal (14) verbunden ist, und einem in Gehäuse (12) angeordneten Steuerventil (16), über das der Steuerraum (20) mit einem Leckölraum (23) verbindbar ist, in welchem ein deutlich niedrigerer Druck herrscht als im Zulaufkanal (14), dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (12) ein Dämpfungsraum (46) als Hohlraum ausgebildet ist, der über wenigstens eine Drossel (44) mit dem Zulaufkanal (14) verbunden ist, wobei der Druckraum (37) ständig mit einem Hochdrucksammelraum (5) verbunden ist und im Hochdrucksammelraum (5) stets ein vorgegebener hoher Kraftstoffdruck aufrecht erhalten wird.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Steuerraums (20) mit dem Zulaufkanal (14) ein im Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildeter Kanal (19) ist.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsraum (46) mit dem Zulaufkanal (14) an der Stelle verbunden ist, an der auch der vom Steuerraum (20) kommende Kanal (19) in den Zulaufkanal (14) mündet.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsraum (46) eine im Gehäuse (12) ausgebildete Sackbohrung ist.
  5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (14) mit dem Dämpfungsraum (46) über mehr als eine Drossel (44) verbunden ist.
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