EP1662133A1 - Injection valve - Google Patents

Injection valve Download PDF

Info

Publication number
EP1662133A1
EP1662133A1 EP05025818A EP05025818A EP1662133A1 EP 1662133 A1 EP1662133 A1 EP 1662133A1 EP 05025818 A EP05025818 A EP 05025818A EP 05025818 A EP05025818 A EP 05025818A EP 1662133 A1 EP1662133 A1 EP 1662133A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
valve
spring chamber
injection
injection valve
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Withdrawn
Application number
EP05025818A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maximilian Kronberger
Dejan Jovovic
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.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens AG
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
Priority claimed from DE102004057151A external-priority patent/DE102004057151B4/en
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1662133A1 publication Critical patent/EP1662133A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • F02M59/468Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means using piezoelectric operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/04Fuel-injection apparatus having means for avoiding effect of cavitation, e.g. erosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
    • F02M2200/705Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic with means for filling or emptying hydraulic chamber, e.g. for compensating clearance or thermal expansion

Definitions

  • the invention relates to an injection valve or injection nozzle for injecting a fluid, in particular for injecting fuel into a combustion chamber of an automobile engine, in particular a diesel engine.
  • the fuel depending on the combustion process, with a pressure between 350 and more than 2,000 bar injected into a combustion chamber of an engine and thereby with the greatest possible accuracy per injection (pre-injection and main injection, possibly. clocked) are dosed.
  • pre-injection and main injection possibly. clocked
  • emission limits emission limits
  • One such injection system is the unit injector (UIS) unit, in which a pump, a control valve and the injector form a unit.
  • UAS unit injector
  • a pump, a control valve and the injector form a unit.
  • Per engine cylinder such a unit injector unit is installed in the cylinder head of a diesel engine and driven either directly via a plunger or indirectly via a rocker arm of an overhead camshaft.
  • the required injection pressure is generated in each case at the time of injection, wherein the injection rate course not only by the design of the cam contour, but also by the control of the control valve (magnet or piezobetätigt) can be influenced.
  • the higher the fuel pressure the more fuel that can be forced through the injector's small holes in the short amount of time available (a few thousandths of a second).
  • the pump-nozzle system can build up the high pressure well because it is generated in a very small space directly where it is injected.
  • Injector injector systems are prone to increased noise emissions in idle mode, which are mechanically and hydraulically excited.
  • the mechanical noise emissions arise as a result of a sudden loading and unloading of the power-conducting components of the pump-nozzle drive during control and Ab juryn, whereas the hydraulically induced noise emissions result in relief of high-pressure chambers.
  • such a pump-nozzle arrangement in which fuel from a fuel tank is provided to a fuel pump via a control valve.
  • the fuel pump is connected via a line to a pressure chamber in which an injection needle of the injection valve is arranged.
  • the injection needle has a pressure shoulder in the pressure chamber, on which the injection needle can be raised by means of a fuel pressure from its sealing seat.
  • the injection needle is biased by a biasing spring, which is arranged in a spring chamber, against the sealing seat.
  • the spring chamber is connected via a fuel line to an overflow valve seat and to a check valve. By coupling the spring chamber to the supply line, the injection needle is pressed by the fuel pressure in addition to the biasing spring against the sealing seat.
  • the fuel compressed by the fuel pump is fed back into the pressure chamber or via the supply line to the fuel tank.
  • An injection begins when the overflow valve is closed during the compression process of the pump and thereby the fuel pressure in the pressure chamber rises above a predetermined value, so that the injection needle is lifted due to the pressure in the pressure chamber against the bias of the biasing spring and against the fuel pressure in the spring chamber from the sealing seat.
  • the object of the invention is achieved on the one hand by an injection valve in which a pressure-maintaining valve is provided in or on a spring chamber of the injection valve, by means of which it is possible to couple the spring chamber to a pressure in the inlet.
  • This applied to the spring chamber fluid pressure, together with a spring preferably acts on a piston in the spring and forth movable piston, which is acted upon by the force of the spring and the force due to the fluid pressure in the spring chamber, the piston these two forces in Substantially axially transfers to the injection needle of the injection valve.
  • the object of the invention is realized by reducing a pump piston diameter of a pump associated with the injection valve, which supplies the injection valve with fuel.
  • a pump piston diameter is currently 7.65 mm.
  • a reduction to about 6.0 to 6.5 mm, in particular 6.25 mm is achieved due to the concomitant reduction of the pump piston area, a reduction in peak forces in the drive by about 30%, which the mechanical noise excitation at the same pressure level significantly reduced.
  • the criterion for the lower limit of the nozzle opening pressure is the safety against gas entry from the engine cylinder. This lower limit is the drop in nozzle orifice pressure over the life of the injector - typically 25 to 30 bar - from the hydraulic closing force due to the pressure in the spring chamber, from the mechanical closing force due to the force of the spring in the spring chamber to the piston and from the maximum Engine cylinder pressure determined during nozzle closing.
  • the device according to the invention for a timed injection is very well suited because due to the Ab Kunststoffns a pilot injection, the resulting pressure wave opens the pressure-holding valve and increases the pressure in the spring chamber.
  • the opening pressure for the main injection and thus the pulse with which the fuel can be injected into the combustion chamber which is advantageous in particular for lower pollutant emissions, also increases.
  • the pressure-holding valve is provided at the top in the spring chamber, wherein an inlet of the pressure-holding valve branches off from an inlet bore, through which the fuel is conveyed into a pump chamber of the pump.
  • a valve member of the pressure relief valve seals this inlet bore biased.
  • An abutment of the pressure holding valve is preferably located above in the spring chamber and preferably consists of a spring in the chamber via a press-fitted sleeve, which supports on its upper side a valve spring of the valve member of the pressure holding valve. At the bottom of the sleeve, a biasing spring provided in the spring chamber is supported by the injection needle.
  • This embodiment is particularly advantageous because already existing pump-nozzle concepts can be equipped with elaborate design measures with the pressure-holding valve.
  • the pressure-holding valve is not provided at the top in the spring chamber, but outside the spring chamber, wherein the valve member of the pressure-holding valve seals a branch (portion of an inlet bore, which connects the inlet channel with the spring chamber) biased by the inlet bore.
  • valve member, the sealing seat, inlet channel and branch can be arranged such that the valve member is guided to reduce fluttering.
  • the abutment of the pressure holding valve is in a preferred embodiment, a simple bore in which a valve spring is arranged, which has a valve body at its free end.
  • this valve spring chamber is relieved by means of a vent hole.
  • the vent hole leads from an upper portion of the valve spring space to an upper portion of the spring chamber, wherein the vent hole is formed as a throttle.
  • a sealing portion (valve body) of the valve member of the pressure holding valve is a ball, in particular a hemisphere, which is sealingly seated on a correspondingly shaped sealing seat, preferably a conical seat, in a closed state of the pressure retaining valve.
  • valve member or valve body ball, hemisphere
  • this is preferably performed at its outer diameter with a close game.
  • this game is 3 to 5 ⁇ m, in particular 4 ⁇ m.
  • a throttled connection between the sealing section / seat and the spring chamber for reducing a flutter tendency of the valve is particularly advantageous. This is particularly advantageous for small pressure differences and for influencing the pressure rise in the spring chamber.
  • a dynamic throttle is provided in the inlet channel (from the fuel reservoir) of the injection valve, wherein the inlet to the pressure retaining valve branches off downstream of the dynamic throttle downstream of the inlet channel. Downstream to mean that in an intake stroke of the pump of the injection valve, the fuel is conveyed from the fuel reservoir through the inlet channel into the pump chamber of the pump, wherein the inlet bore is arranged behind the dynamic throttle.
  • the surface of the dynamic throttle is designed so that up to medium engine speeds of the back pressure in the inlet channel (and the inlet bore to the pressure relief valve) and consequently held by the pressure holding valve pressure in the spring chamber increase only slightly.
  • the increase of the Opening pressure of the injection needle before the first closing (pilot injection) of the control valve small, which has a favorable effect on the metering accuracy of small pilot injection quantities in an emission-determining region of the engine map.
  • the pressure in the spring chamber for a pre-injection of an injection does not increase significantly, whereby a fast opening (low opening force) of the injection needle is ensured.
  • the dynamic throttle a portion of the inlet channel and preferably also the inlet bore and its branch downstream of the throttle in a plate is provided, which closes and seals the spring chamber upwards.
  • the sealing seat of the pressure holding valve is formed in the plate.
  • the space below the needle piston which can be moved up and down in the spring chamber and presses substantially axially onto the injection needle, is connected to the inlet channel upstream of the dynamic throttle by means of a bore or a channel. Furthermore, it is possible, this room not with the inlet channel, but with another drainage or leakage line, the z. B. leads to the fuel tank to connect.
  • the game of the needle piston on the inner wall of the Spring chamber selected such that the pressure in the spring chamber in each case a first injection (pre-injection) is substantially completely degraded and corresponds to the pressure in the inlet channel.
  • each injection or each injection cycle: pilot / pilot injection, single or multiple main injections
  • pilot / pilot injection single or multiple main injections
  • a Abgnan a control valve 3 of an injection valve 1 to mean that the control valve piston is moved to its rest position (not energized state of the control valve 3), wherein the control valve 3 is open, i. allows fluid communication between a fuel supply and a pump 2 of the injection valve 1.
  • a control of the control valve 3 is intended to mean that the control piston of the control valve 3 is closed (control valve 3 is in the energized state), whereby a high-pressure region of the injection valve 1 is separated from the fuel reservoir and compressing a fuel 192 by means of the pump. 2 is possible.
  • Fig. 1 shows a schematic embodiment of a pump-nozzle unit without additional Fluiddruckbeetzstoffung the injection needle in the spring chamber.
  • the pump piston 210 is driven directly or indirectly via an unillustrated, overhead camshaft of the internal combustion engine.
  • the compression space of the pump cylinder 230 is the pump space 220, which is connected via a fuel line 240 to a valve seat of a piezoelectrically or electromagnetically operated control valve 3.
  • the control valve 3 serves to either close the fuel line 240 or to connect it to a fuel low pressure region, represented by an inlet channel 140, from which fuel can be drawn.
  • a fuel low pressure region represented by an inlet channel 140
  • fuel is drawn from the fuel reservoir via a line in the cylinder head, the inlet channel 140 and via the cylinder piston of the control valve 3 into the pump chamber 220 with a movement of the pump piston 210 directed upward in relation to FIG.
  • the control valve 3 is still in its open position and the pump piston 210 is moving downwards, fuel previously drawn into the pump chamber 220 can be pushed back again into the fuel low pressure region.
  • control valve 3 closes off this fluid communication between fuel pipe 240 and the inlet conduit 140.
  • the fuel in the pump chamber 220 is compressed, whereby a high pressure p 220 generated in the pump chamber 220 becomes.
  • the pump-nozzle unit comprises an injection nozzle 1, which has an injection needle 170 which can be moved back and forth between a closed position and an open position.
  • a biasing spring 110 acts via a needle piston 115 and a shaft 117 with a closing force determined by the spring constant of the biasing spring 110.
  • the biasing spring 110 is clamped between the needle piston 115 and the upper end of the spring chamber 105 (blind hole).
  • a section of the injection needle 170 having a pressure shoulder 172 is surrounded by a pressure chamber 176, which communicates with the pump chamber 220 via a pressure channel 145.
  • a third pressure p 176 is built up by the pressure p 220 prevailing in the pump chamber 220 in the pressure chamber 176.
  • the fuel standing in the pressure chamber 176 under the pressure p 176 exerts an upward opening force on the pressure shoulder 172 with respect to the illustration of FIG. 1 on the injection needle 170.
  • the injection needle 170 assumes its open position as soon as the opening force caused by the pressure p 176 is greater than the sum of the opening of the injection needle 170 opposite Friction forces and the force exerted by the biasing spring 110 downward force on the injection needle 170 is.
  • the space above the needle piston 115 is acted upon by a fluid pressure which, via the needle piston 115, further biases the injection needle 170 with respect to its sealing seat above an engine compartment 190. Since a complete and permanent sealing of the spring chamber 105 with respect to the injection needle 170 or the needle piston 115 and the shaft 117 is not possible, the needle piston 115 is guided in the spring chamber 105 with a sealing gap, the space (with respect to FIG Spring chamber 105 is connected via a bore to the inlet channel 140.
  • Start of injection and injection quantity of the injection valve 1 are determined by the fast switching control valve 3 (solenoid valve or, preferably, piezoelectrically actuated valve), these variables are freely selectable in the map.
  • the control valve 3 allows in the open state, a free passage from the fuel inlet of the low pressure region via the pump 2 to the high pressure region and back to the low pressure region in the cylinder head of the engine, whereby filling the pump chamber 220 during a suction stroke of the pump piston 210 and a squeezing of fuel during a delivery stroke the pump piston 210 is made possible.
  • the control valve 3 receives its control signals from an electronic control, the known input information such.
  • the injection period is initiated by energizing and closing the control valve 3 during the delivery stroke of the pump piston 210. After pressure build-up in the high-pressure range and reaching the nozzle opening pressure P 176 , the pre-injection begins.
  • the end of the pilot injection results in addition to a Fluiddruckbeaufschung the spring chamber 105 by means of the provision according to the invention of a pressure holding valve 4 (see below) on the spring chamber 105 z. B. additionally by the opening of a valve (bypass piston), which abruptly lowers the pressure in the high-pressure chamber 176 and the injection needle 170 closes. Hub and shaft diameter of the bypass piston determine the time interval between the end of the pilot injection and the beginning of the main injection, ie the break in spraying.
  • Fig. 2 shows a pump-nozzle unit according to the invention with the injection valve 1 according to the invention, wherein mainly the low-pressure region in Fig. 2 can be seen.
  • a fuel inlet 142 as well as the inlet channel 140 in a section of the injection valve 1, in which the spring chamber 105 is also formed.
  • a plate 150 which closes the section above fluid-tight.
  • U. a. the inlet channel 140 is guided through this plate 150 and an inlet bore 152 of a pressure holding valve 4 is formed in the plate 150, wherein the pressure-maintaining valve 4 is explained in more detail below.
  • the biasing spring 110 acts via a needle piston 115 and the shaft 117 substantially axially from above on the injection needle 170, which is movable in a lower portion of the injection valve 1 via a small stroke up and down.
  • the pressure shoulder 172 of the injection needle 170 is in the Pressure chamber 176 is arranged, which is in fluid communication with the pressure channel 145 and the fuel line 240.
  • the pressure holding valve 4 is provided at the top of the spring chamber 105, which is supported on an abutment 405.
  • the abutment 405 of the pressure holding valve 4 is fixed in an upper region of the spring chamber 105, wherein a press fit is well suited for the attachment.
  • the biasing spring 110 Down to the abutment 405 abuts in this embodiment, the biasing spring 110, wherein the abutment 405 is also an abutment of the biasing spring 110.
  • this abutment 405 is a U-shaped sleeve, wherein the horizontal portion of the sleeve 405 is disposed further down in the spring chamber 105.
  • abutments 405 of the pressure holding valve 4 are also possible, such as. B. a pressed-in disc or recesses in the spring chamber inner wall, on which the biasing spring 110 and / or pressure-maintaining valve 4 are supported.
  • the abutment 405 allows due to holes or slots fluid communication between the space above the abutment 405 and the space below, the actual spring chamber 105, too.
  • Preferred for the pressure equalization between these two spaces is a central bore in the horizontal portion of the sleeve 405th
  • a valve spring 415 is supported on the abutment 405 and biases a valve member 410 against a sealing seat 430.
  • the valve member 410 consists in a simple embodiment only of an at least partially spherical body 420, z. As a ball or a hemisphere, sitting directly on the valve spring 415, which is supported on the abutment 405 and biases the body 420 against the sealing seat 430.
  • the partially spherical body 420 in particular the hemisphere, sits on a disc 440, which in turn is connected to the valve spring 415.
  • the outer dimensions of the disc 440 are slightly smaller than the inner dimensions of the spring chamber 105, so that this disc 440 is guided in the spring chamber 105 with some play, which is the Sealing body 420 of the pressure holding valve 4 gives a sufficient vertical guidance in the spring chamber 105. Further, the disc 440 may be seated at the top of the vertical portions of the sleeve 405 (FIG. 3), giving the pressure holding valve 4 a defined maximum lift and preventing the valve member 410 from fluttering or uncontrolled movements. Thus, when the disc 440 resting on the vertical sections of the sleeve 405 still a pressure exchange between the area above the pressure holding valve 4 and below in sufficient time is possible, the disc 440 holes or grooves on its underside / peripheral side have.
  • the sealing seat 430 of the pressure retaining valve 4 is preferably formed in the plate 150, wherein the sealing seat 430 cooperates with the sealing portion 422 of the valve member 410 such that in a closed position of the pressure retaining valve 4 over this area no fluid can be transported.
  • the sealing seat 430 is a conical seat, from which a blind hole continues upward into the plate 150, wherein the inlet bore 152 branches off from the blind hole bore to the inlet channel 140. It is also possible that the inlet bore 152 leads away directly from the sealing seat 430.
  • a bore is further provided, which is part of the inlet channel 140 of the injection valve 1, so that the inlet channel 140 from the lower portion of the injector 1 coming, can continue to the valve seat of the control valve 3 through the plate 150 therethrough.
  • the portion of the inlet channel 140, which is located in the plate 150 formed with a dynamic throttle 154, which narrows the inlet channel 140.
  • the inlet bore 152 preferably branches off within the plate 150 to the pressure retaining valve 4, whereby a fluid connection between inlet channel 140 and sealing seat 430 of the pressure retaining valve 4 is created.
  • the inlet bore 152 z. B. branch off directly from Staudrossel 154.
  • the pressure-maintaining valve 4 is designed such that it only allows the pressure in the inlet channel 140 to be impressed on the spring chamber 105, whereby a pressure P 140 in the inlet channel 140 (downstream of the vertical throttle 154) must be above the pressure p 105 in the spring chamber 105. If the spring chamber pressure P 105 is greater than the pressure P 140 in the inlet channel 140 (downstream of the dynamic throttle 154), the pressure-maintaining valve 4 remains closed and the pressure p 105 in the spring chamber 105 is maintained.
  • the pump chamber 220 adjoins the plate 150 upwardly (FIG. 3), allowing for a compact unit injector.
  • Fig. 4 shows a lower portion of the spring chamber 105, in which the needle piston 115 is guided.
  • the shaft 117 Down to the needle piston 115, the shaft 117 connects, which can be configured integrally either with the needle piston 115 or with the injection needle 170.
  • the needle piston 117 may also be guided as a separate part in a bore above the injection needle 170.
  • On the needle piston 115 act two forces, a static, due to the biasing spring 110, and a hydraulic, due to the fluid pressure P 105 in the spring chamber 105. These two forces are by means of the needle piston 115 and the shaft 117 to the injection needle 170th forwarded, which bias this with a force in the direction of their sealing seat.
  • the shaft 117 is preferably formed in an upper region over almost its entire length as a triflate, so that a fluid connection between the spring chamber 105 and an annular space 120 which is provided in an upper region of the injection needle 170.
  • the shaft 117 preferably acts as a damping element for the injection needle 170, wherein for damping a movement of the injection needle 170, a control edge 118 of the shaft 117 cooperates with a control edge 119 in the injection valve 1, said portion (with control edge 119) in the injection valve body z. B. may be formed as so-called. Damping plate.
  • the two control edges 118, 119 cooperate in such a way that with a corresponding position of the injection needle 170, the annular space 120 is separated from the spring chamber 105.
  • the profile of the control edges 118 and / or 119 as a continuously differentiable function is designed such that there is a dependent on the speed of the motor damping effect. At high speed and correspondingly fast stroke movement of the injection needle 170 results due to fluid mechanical processes increased damping effect. At low engine speed, however, results in a reduced damping effect.
  • the space under the needle piston 115 there is a pressure which is either lower (after pre-injection and during the main injection phase) or equal to (immediately before the pre-injection) the pressure P 105 in the spring chamber 105.
  • the pressure in the space below the needle piston 115 is reduced in each case during a first injection (usually pre-injection) such that it corresponds to a pressure p 140 in the inlet channel 140 upstream of the dynamic throttle 154, or another low pressure.
  • the space below the needle piston 115 is connected by means of a fluid connection 180 to the inlet channel 140.
  • this fluid connection 180 may also be led to other drainage or leakage channels, whereby the pressure below the needle piston 115 is different than in the inlet channel 140 upstream of the dynamic throttle 154.
  • the game (sealing gap 445) between the needle piston 115 and the inner wall of the spring chamber bore 105 is designed such that the pressure p 105 is degraded in the spring chamber 105 via the fluid connection 180 in each case before a first injection. Ie. During a break in spraying, the pressure p 105 in the spring chamber 105 must be reduced via the sealing gap 445 such that rapid opening of the injection needle 170 is still possible.
  • the thus set pressure in the spring chamber 105 corresponds either to the pressure in the inlet channel 140 upstream Staudrossel 154 or the pressure of another drainage line.
  • the pressure below the needle piston 115 is reduced prior to a first injection over the entire speed range. If one wants to realize this also for high speeds, then a pressure drop in the low to medium speed range before a main injection is too high, which can run counter to a safe keeping closed the injection needle 170 in this speed range at a selected biasing spring 110. It would then have a stronger biasing spring 110 can be selected, which would lead to an increased opening pressure of the injection needle 170.
  • the needle piston 115 In order to compensate for tilting of the needle piston 115 and to avoid tilting of the needle piston 115 is the needle piston 115 preferably rounded on its circumference.
  • Fig. 5 shows a preferred embodiment of a sealing portion of the pressure holding valve 4 in a closed and an open position, wherein the sealing body 420 is guided with a small clearance.
  • This small clearance is preferably realized by means of a guide bore 450, which has a diameter of approximately 1 to 6 ⁇ m, preferably 3 to 5 ⁇ m, particularly preferably 4 ⁇ 0.5 ⁇ m, larger diameter than the outer diameter of the sealing body 420.
  • the guide bore 450 is formed in the plate 150, preventing transverse movement of the valve member 410.
  • a fluid connection between the spring chamber 105 and the sealing seat 430 of the pressure holding valve 4 is carried out by means of at least one throttle 435.
  • a favorable area ratio of seat and guide bore for the sealing body 420 is about 1: 1.1 to 1: 3, preferably 1: 1.2 to 1: 2.5, particularly preferably 1: 1.5 to 1: 2, 0th
  • FIGS 6, 7a and 7b and Figures 8a to 8d show a second variant of the invention, wherein like reference numerals are used for like components with the above embodiments.
  • the pressure holding valve 4 is not arranged in the spring chamber 105, but outside of the spring chamber 105, wherein the pressure-holding valve 4 is preferably adjacent to an upper region of the spring chamber 105. This in turn allows for easy production and provision of dimensionally machined portions of the pressure holding valve 4 in the plate 150. Another position of the pressure holding valve 4 in the injection valve 1 is of course possible, with corresponding line holes to the valve body 420 back and from Valve body 420 away to the spring chamber 105 must be provided.
  • the valve body 420 of the pressure holding valve 4 centrally seals an inlet bore 153, which branches off from the inlet channel 140 and leads into an upper region of the spring chamber 105, which can be seen in FIGS. 7a and 7b.
  • an upstream portion of the inlet bore 153 (see Fig. 7a) extends vertically through the plate 150, wherein in a lower portion of the plate 150, the sealing seat 430 of the pressure holding valve 4 adjoins the upstream portion of the inlet bore 153.
  • an annular space adjoins, from which an oblique section (see Fig. 7b) of the inlet bore 153 opens into an upper region of the spring chamber 105.
  • This section may, for. B. be designed as a throttle.
  • the pressure-maintaining valve has a valve member 410, which comprises a valve spring 415 and at the free end thereof a valve body 420 which is preferably designed as a hemisphere, the valve spring 415 being seated in a bore 460 provided in a part of the injection valve which also the spring chamber 105 is configured.
  • the valve body 420 is biased in its sealing position on preferably designed as a conical seat sealing seat 430. In its open position, the valve body 420 is seated with its lower edge preferably on the component of the injection valve, in which also the spring chamber 105 is executed.
  • valve body 420 is guided vertically at its outer diameter to reduce a flutter tendency in the plate 150 in a short dimensionally accurate guide bore 450. Relief of the space below the valve member 420 can be done via the sealing gap between the guide bore 450 and valve body 420.
  • the inlet channel 140 is guided past the pressure-maintaining valve 4 (see Fig. 7a).
  • the Fig. 7a in the plate 150 obliquely extending portion of the inlet channel 140 may be designed as a throttle 154.
  • FIGS. 8a and 8b show a preferred embodiment of the pressure retaining valve 8d according to the invention.
  • a fluid connection 462 which is designed as a vent hole 462 and the valve spring chamber 460 vented.
  • the vent hole 462 branches off in an upper region of the spring chamber 105, preferably above the sleeve 405, and extends obliquely down to the valve spring chamber 460 and opens into it.
  • the oblique course allows a simple and cost-effective production of the vent hole 462 in the injection valve body, wherein the vent hole 462 preferably has defined hydraulic properties and is preferably designed as a throttle 464.
  • venting bore 462 may also be provided at a different location in the injection valve 1 between the valve spring chamber 460 and the spring chamber 105. Furthermore, it is possible for purposes of venting the valve spring chamber 462 not fluidly connected to the spring chamber 105 but with a different space at least partially a lower pressure level than the valve spring chamber 460th
  • the inlet bore 153 may be configured as a simple bore, or as a throttle 435, wherein the pressure in the inlet bore 153 is slightly delayed the spring chamber 105 is impressed.
  • the effective diameter of the vent hole 462 at the same pressures less than or equal to the effective diameter of the inlet bore 153 and the throttle 435, so that the spring chamber 105, a sufficiently high pressure can be impressed and the pressure-maintaining valve 4 does not close too quickly or even open.
  • FIG. 8c A special embodiment of the vent hole 462 in the region of the valve spring chamber 460 is shown in FIG. 8c. Such a widening in the region of the opening of the venting bore 462 enables a more homogeneous pressure reduction and reduces the fluttering tendency of the pressure-retaining valve 4.
  • a preferred radius of the valve body 420 designed as a hemisphere is approximately 1-6 mm, with radii of 2.5 mm or 4 mm being particularly preferred.
  • the stroke of the valve member is about 100-250 ⁇ m, with 150 ⁇ m are particularly preferably realized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Injection valve comprises a pressure-maintaining valve (4) arranged between a feed channel (140) leading to a control valve (3) of the injection valve and a spring chamber (105). A pressure is applied to the spring chamber in the feed channel and the pressure maintained by the pressure-maintaining valve acts with a pre-tensioned spring (110) on an injection needle (170) of the injection valve. Preferred Features: The diameter of the pump piston (210) of a pump (2) supplying the injection valve with fuel is reduced to 6.0-6.5 mm, preferably 6.25 mm. The pressure-maintaining valve is arranged in the spring chamber.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil bzw. Einspritzdüse zum Einspritzen eines Fluids, insbesondere zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Kraftfahrzeugmotors, insbesondere eines Dieselmotors.The invention relates to an injection valve or injection nozzle for injecting a fluid, in particular for injecting fuel into a combustion chamber of an automobile engine, in particular a diesel engine.

Für eine gute Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemischs muss der Kraftstoff, je nach Verbrennungsverfahren, mit einem Druck zwischen 350 und mehr als 2.000 bar in einen Brennraum eines Motors eingespritzt und dabei mit der größtmöglichen Genauigkeit pro Einspritzung (Vor- und Haupteinspritzung, evtl. getaktet) dosiert werden. Um einen Kompromiss zwischen geringem Kraftstoffverbrauch und der Einhaltung der Grenzwerte für Emissionen (Abgase und Geräuschentwicklung des Motors) zu realisieren, ist es notwendig, den Einspritzvorgang präzise zu steuern. Dabei sind wesentliche Parameter der Einspritzbeginn (Vor- und Haupteinspritzung), die Einspritzdauer, das jeweilige Einspritzende und das dynamische Verhalten der Einspritznadel bei Beginn und bei Ende der Einspritzung. Da sehr hohe Kraftstoffdrücke notwendig sind, bestehen hohe Anforderungen an ein dynamisches Verhalten der Einspritzventile.For a good preparation of the fuel-air mixture, the fuel, depending on the combustion process, with a pressure between 350 and more than 2,000 bar injected into a combustion chamber of an engine and thereby with the greatest possible accuracy per injection (pre-injection and main injection, possibly. clocked) are dosed. In order to achieve a compromise between low fuel consumption and compliance with emission limits (exhaust gases and engine noise), it is necessary to precisely control the injection process. Important parameters are the start of injection (pre- and main injection), the duration of injection, the respective end of injection and the dynamic behavior of the injection needle at the beginning and at the end of the injection. Since very high fuel pressures are necessary, there are high demands on a dynamic behavior of the injection valves.

Ein solches Einspritzsystem ist die Pumpe-Düse-Einheit, auch UIS (Unit Injektor System) genannt, bei der eine Pumpe, ein Steuerventil und das Einspritzventil eine Einheit bilden. Pro Motorzylinder wird eine solche Pumpe-Düse-Einheit in den Zylinderkopf eines Dieselmotors eingebaut und entweder direkt über einen Stößel oder indirekt über einen Kipphebel von einer obenliegenden Nockenwelle angetrieben. Bei diesem System wird der erforderliche Einspritzdruck jeweils zum Zeitpunkt der Einspritzung erzeugt, wobei der Einspritzmengenverlauf nicht nur durch die Auslegung der Nockenkontur, sondern auch von der Ansteuerung des Steuerventils (magnet- oder piezobetätigt) beeinflussbar ist. Je höher der Kraftstoffdruck ist, desto mehr Kraftstoff lässt sich in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit (wenige Tausendstel Sekunden) durch die kleinen Löcher des Einspritzventils drücken. Das Pumpe-Düse-System kann den hohen Druck deshalb gut aufbauen, weil dieser auf sehr engem Raum direkt dort erzeugt wird, wo er eingespritzt wird.One such injection system is the unit injector (UIS) unit, in which a pump, a control valve and the injector form a unit. Per engine cylinder, such a unit injector unit is installed in the cylinder head of a diesel engine and driven either directly via a plunger or indirectly via a rocker arm of an overhead camshaft. In this system, the required injection pressure is generated in each case at the time of injection, wherein the injection rate course not only by the design of the cam contour, but also by the control of the control valve (magnet or piezobetätigt) can be influenced. The higher the fuel pressure, the more fuel that can be forced through the injector's small holes in the short amount of time available (a few thousandths of a second). The pump-nozzle system can build up the high pressure well because it is generated in a very small space directly where it is injected.

Pumpe-Düse-Einspritzsysteme neigen im Leerlaufbetrieb zu erhöhten Geräuschemissionen, die mechanisch und hydraulisch angeregt werden. Die mechanischen Geräuschemissionen entstehen in Folge einer sprungartigen Be- und Entlastung der kraftführenden Bauteile des Pumpe-Düse-Antriebs beim Zu- und Absteuern, wohingegen die hydraulisch bedingten Geräuschemissionen in Folge Überentlastung von Hochdruckräumen entstehen. So entstehen z. B. beim Absteuern im unteren und mittleren Drehzahlbereich gasförmige Hohlräume, die kurz nach ihrem Entstehen schlagartig implodieren (Kavitation) und überwiegend hochfrequente Geräusche anregen. Diese Hohlräume bilden sich überall dort, wo der momentane örtliche Druck unter den Siededruck des Kraftstoffs fällt.Injector injector systems are prone to increased noise emissions in idle mode, which are mechanically and hydraulically excited. The mechanical noise emissions arise as a result of a sudden loading and unloading of the power-conducting components of the pump-nozzle drive during control and Absteuern, whereas the hydraulically induced noise emissions result in relief of high-pressure chambers. To create z. B. at Absteuern in the lower and medium speed range gaseous voids that implode shortly after their emergence abruptly (cavitation) and predominantly high-frequency noise stimulate. These cavities are formed wherever the instantaneous local pressure falls below the boiling pressure of the fuel.

Im Stand der Technik wurde versucht, den mechanisch bedingten Geräuschemissionen mittels eines niedrigst möglichen, statisch einstellbaren Öffnungsdruck der Einspritznadel zu begegnen.In the prior art, attempts have been made to counteract the mechanically induced noise emissions by means of a lowest possible, statically adjustable opening pressure of the injection needle.

Ferner wurde im Stand der Technik versucht, den hydraulisch bedingten Geräuschemissionen mit Hilfe einer Staudrossel in einer Zulaufbohrung des Einspritzventils und einer zwischen dem Steuerventil und der Staudrossel angeordneten, gedrosselten Verbindungsbohrung im Düsenraum zu begegnen. Hiermit kann die Schließkraft an der Einspritznadel mittels eines im Federraum geführten Kolbens erhöht werden. Eine solche Schließkrafterhöhung setzt allerdings Druck im Zulauf voraus, der nur während des Absteuerns und vor dem Zusteuern vorhanden ist, sodass eine aus Sicht der Emissionen vorteilhafte Erhöhung des Öffnungsdrucks der Einspritznadel bei der Haupteinspritzung und damit des Druckniveaus im Federraum im unteren Drehzahlbereich gering ausfällt.Furthermore, attempts have been made in the prior art to counteract the hydraulically induced noise emissions by means of a dynamic throttle in an inlet bore of the injection valve and a throttled connecting bore arranged in the nozzle chamber between the control valve and the dynamic throttle. Hereby, the closing force on the injection needle can be increased by means of a piston guided in the spring chamber. However, such a closing force increase presupposes pressure in the inlet, which is present only during the shut-off and before the feed, so that an advantageous from the point of view of emissions increase the opening pressure of the injection needle in the main injection and thus the pressure level in the spring chamber low in the lower speed range fails.

Aus der EP 0 675 282 B1 ist eine solche Pumpe-Düse-Anordnung bekannt, bei welcher aus einem Kraftstofftank über ein Steuerventil Kraftstoff einer Kraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt wird. Die Kraftstoffpumpe ist über eine Leitung mit einem Druckraum verbunden, in welchem eine Einspritznadel des Einspritzventils angeordnet ist. Die Einspritznadel weist im Druckraum eine Druckschulter auf, an welcher die Einspritznadel mittels eines Kraftstoffdrucks von ihrem Dichtsitz aus anhebbar ist. Die Einspritznadel ist über eine Vorspannfeder, die in einem Federraum angeordnet ist, gegen den Dichtsitz vorgespannt. Der Federraum ist über eine Kraftstoffleitung an einen Überstromventilsitz und an ein Rückschlagventil angeschlossen. Durch die Ankopplung des Federraums an die Zuleitung wird die Einspritznadel über den Kraftstoffdruck zusätzlich zur Vorspannfeder gegen deren Dichtsitz gepresst. In Abhängigkeit von einer Schließstellung des Überstromventils wird der von der Kraftstoffpumpe verdichtete Kraftstoff in den Druckraum oder über die Zuleitung wieder zum Kraftstofftank geführt. Eine Einspritzung beginnt, wenn beim Verdichtungsvorgang der Pumpe das Überstromventil geschlossen ist und dadurch der Kraftstoffdruck im Druckraum über einen festgelegten Wert steigt, sodass die Einspritznadel aufgrund des Druckes im Druckraum gegen die Vorspannung der Vorspannfeder und gegen den Kraftstoffdruck im Federraum vom Dichtsitz abgehoben wird.From EP 0 675 282 B1, such a pump-nozzle arrangement is known, in which fuel from a fuel tank is provided to a fuel pump via a control valve. The fuel pump is connected via a line to a pressure chamber in which an injection needle of the injection valve is arranged. The injection needle has a pressure shoulder in the pressure chamber, on which the injection needle can be raised by means of a fuel pressure from its sealing seat. The injection needle is biased by a biasing spring, which is arranged in a spring chamber, against the sealing seat. The spring chamber is connected via a fuel line to an overflow valve seat and to a check valve. By coupling the spring chamber to the supply line, the injection needle is pressed by the fuel pressure in addition to the biasing spring against the sealing seat. Depending on a closed position of the overflow valve, the fuel compressed by the fuel pump is fed back into the pressure chamber or via the supply line to the fuel tank. An injection begins when the overflow valve is closed during the compression process of the pump and thereby the fuel pressure in the pressure chamber rises above a predetermined value, so that the injection needle is lifted due to the pressure in the pressure chamber against the bias of the biasing spring and against the fuel pressure in the spring chamber from the sealing seat.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine möglichst geräuscharme Pumpe-Düse-Einheit zur Verfügung zu stellen, die heutige und auch künftig absehbare Emissionsziele realisieren kann und darüber hinaus kostengünstig herstellbar ist.It is an object of the invention to provide a low-noise pump-nozzle unit available, which can realize today's and future foreseeable emission targets and beyond that is inexpensive to produce.

Die Aufgabe der Erfindung wird einerseits durch ein Einspritzventil gelöst, bei welchem in oder an einem Federraum des Einspritzventils ein Druckhalteventil vorgesehen ist, mittels welchem es möglich ist, den Federraum an einen Druck im Zulauf zu koppeln. Dieser auf den Federraum aufgebrachte Fluiddruck, wirkt zusammen mit einer Feder, bevorzugt, auf einen im Federraum hin- und herbeweglichen Kolben, welcher mit der Kraft aus der Feder sowie der Kraft aufgrund des Fluiddrucks im Federraum beaufschlagt ist, wobei der Kolben diese beiden Kräfte im Wesentlichen axial auf die Einspritznadel des Einspritzventils überträgt.The object of the invention is achieved on the one hand by an injection valve in which a pressure-maintaining valve is provided in or on a spring chamber of the injection valve, by means of which it is possible to couple the spring chamber to a pressure in the inlet. This applied to the spring chamber fluid pressure, together with a spring, preferably acts on a piston in the spring and forth movable piston, which is acted upon by the force of the spring and the force due to the fluid pressure in the spring chamber, the piston these two forces in Substantially axially transfers to the injection needle of the injection valve.

Andererseits wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Verringerung eines Pumpenkolbendurchmessers einer dem Einspritzventil zugeordneten Pumpe realisiert, welche das Einspritzventil mit Kraftstoff versorgt. Im Stand der Technik beträgt ein solcher Pumpenkolbendurchmesser derzeit 7,65 mm. Mittels einer Verkleinerung auf ca. 6,0 bis 6,5 mm, insbesondere 6,25 mm erreicht man auf Grund der damit einhergehenden Verkleinerung der Pumpenkolbenfläche eine Reduzierung der Spitzenkräfte im Antrieb um ca. 30%, was die mechanische Geräuschanregung bei gleichem Druckniveau deutlich verringert.On the other hand, the object of the invention is realized by reducing a pump piston diameter of a pump associated with the injection valve, which supplies the injection valve with fuel. In the prior art, such a pump piston diameter is currently 7.65 mm. By means of a reduction to about 6.0 to 6.5 mm, in particular 6.25 mm is achieved due to the concomitant reduction of the pump piston area, a reduction in peak forces in the drive by about 30%, which the mechanical noise excitation at the same pressure level significantly reduced.

Mittels dieser Anordnung ist der Düsenöffnungsdruck im Leerlauf des Motors mit kleiner oder gleich 160 bar im Neuzustand des Einspritzventils geräuschoptimal wählbar. Das Kriterium für die untere Grenze des Düsenöffnungsdrucks ist die Sicherheit gegen Gaseintritt aus dem Motorzylinder. Diese untere Grenze wird vom Abfall des Düsenöffnungsdrucks über der Lebensdauer des Einspritzventils - typischerweise 25 bis 30 bar -, von der hydraulischen Schließkraft zu Folge des Drucks im Federraum, von der mechanischen Schließkraft auf Grund der Kraft der Feder im Federraum auf den Kolben und vom maximalen Motorzylinderdruck beim Düsenschließen bestimmt. Durch Auswahl einer geeigneten Vorspannfeder ist dann der Düsenöffnungsdruck frei wählbar.By means of this arrangement, the nozzle opening pressure at idle the engine with less than or equal to 160 bar in the new state of the injector noise optimal selectable. The criterion for the lower limit of the nozzle opening pressure is the safety against gas entry from the engine cylinder. This lower limit is the drop in nozzle orifice pressure over the life of the injector - typically 25 to 30 bar - from the hydraulic closing force due to the pressure in the spring chamber, from the mechanical closing force due to the force of the spring in the spring chamber to the piston and from the maximum Engine cylinder pressure determined during nozzle closing. By selecting a suitable biasing spring then the nozzle opening pressure is freely selectable.

Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine getaktete Einspritzung sehr gut geeignet, da auf Grund des Absteuerns einer Voreinspritzung die entstehende Druckwelle das Druckhalteventil öffnet und den Druck im Federraum erhöht.Furthermore, the device according to the invention for a timed injection is very well suited because due to the Absteuerns a pilot injection, the resulting pressure wave opens the pressure-holding valve and increases the pressure in the spring chamber.

Somit erhöht sich auch der Öffnungsdruck für die Haupteinspritzung und folglich der Impuls, mit welcher der Kraftstoff in den Brennraum einspritzbar ist, was insbesondere für geringere Schadstoffemissionen vorteilhaft ist.Thus, the opening pressure for the main injection and thus the pulse with which the fuel can be injected into the combustion chamber, which is advantageous in particular for lower pollutant emissions, also increases.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Druckhalteventil oben im Federraum vorgesehen, wobei ein Zulauf des Druckhalteventils von einer Zulaufbohrung abgezweigt, durch welche der Kraftstoff in einen Pumpenraum der Pumpe gefördert wird. Ein Ventilglied des Druckhalteventils dichtet diese Zulaufbohrung vorgespannt ab. Ein Widerlager des Druckhalteventils befindet sich bevorzugt oben im Federraum und besteht bevorzugt aus einer im Federraum über einen Presssitz befestigte Hülse, die an ihrer Oberseite eine Ventilfeder des Ventilglieds des Druckhalteventils abstützt. An der Unterseite der Hülse stützt sich eine im Federraum vorgesehene Vorspannfeder der Einspritznadel ab.In a preferred embodiment, the pressure-holding valve is provided at the top in the spring chamber, wherein an inlet of the pressure-holding valve branches off from an inlet bore, through which the fuel is conveyed into a pump chamber of the pump. A valve member of the pressure relief valve seals this inlet bore biased. An abutment of the pressure holding valve is preferably located above in the spring chamber and preferably consists of a spring in the chamber via a press-fitted sleeve, which supports on its upper side a valve spring of the valve member of the pressure holding valve. At the bottom of the sleeve, a biasing spring provided in the spring chamber is supported by the injection needle.

Diese Ausführungsform ist insbesondere von Vorteil, da sich bereits bestehende Pumpe-Düse-Konzepte ohne aufwändige konstruktive Maßnahmen mit dem Druckhalteventil ausrüsten lassen.This embodiment is particularly advantageous because already existing pump-nozzle concepts can be equipped with elaborate design measures with the pressure-holding valve.

In einer Variante der Erfindung ist das Druckhalteventil nicht oben im Federraum, sondern außerhalb des Federraums vorgesehen, wobei das Ventilglied des Druckhalteventils eine Abzweigung (Abschnitt einer Zulaufbohrung, die den Zulaufkanal mit dem Federraum verbindet) von der Zulaufbohrung vorgespannt abdichtet. Hierbei können Ventilglied, dessen Dichtsitz, Zulaufkanal und Abzweigung derart angeordnet werden, dass das Ventilglied zur Reduzierung einer Flatterneigung geführt ist. Das Widerlager des Druckhalteventils ist hierbei in einer bevorzugten Ausführungsform eine einfache Bohrung in welcher eine Ventilfeder angeordnet ist, die an ihrem freien Ende einen Ventilkörper aufweist. Bevorzugt ist dieser Ventilfederraum mittels einer Entlüftungsbohrung entlastbar. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt die Entlüftungsbohrung von einem oberen Abschnitt des Ventilfederraums zu einem oberen Bereich des Federraums, wobei die Entlüftungsbohrung als Drossel ausgebildet ist.In a variant of the invention, the pressure-holding valve is not provided at the top in the spring chamber, but outside the spring chamber, wherein the valve member of the pressure-holding valve seals a branch (portion of an inlet bore, which connects the inlet channel with the spring chamber) biased by the inlet bore. In this case, valve member, the sealing seat, inlet channel and branch can be arranged such that the valve member is guided to reduce fluttering. The abutment of the pressure holding valve is in a preferred embodiment, a simple bore in which a valve spring is arranged, which has a valve body at its free end. Preferably, this valve spring chamber is relieved by means of a vent hole. In a preferred embodiment of the invention, the vent hole leads from an upper portion of the valve spring space to an upper portion of the spring chamber, wherein the vent hole is formed as a throttle.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Dichtabschnitt (Ventilkörper) des Ventilglieds des Druckhalteventils eine Kugel, insbesondere eine Halbkugel, die an einem korrespondierend geformten Dichtsitz, bevorzugt einem Kegelsitz, in einem Schließzustand des Druckhalteventils dichtend ansitzt. Diese Anordnung ist sehr einfach ausgelegt und daher kostengünstig zu realisieren, wobei mit einer Halbkugel als Ventilglied eine besonders kompakte Bauweise erreicht werden kann.In a preferred embodiment of the invention, a sealing portion (valve body) of the valve member of the pressure holding valve is a ball, in particular a hemisphere, which is sealingly seated on a correspondingly shaped sealing seat, preferably a conical seat, in a closed state of the pressure retaining valve. This arrangement is very simple and therefore cost-effective to implement, with a hemisphere valve member as a particularly compact design can be achieved.

Zur Verringerung einer Querbewegung des Ventilglieds bzw. Ventilkörpers (Kugel, Halbkugel) ist dieses an seinem Außendurchmesser bevorzugt mit einem engen Spiel geführt. Vorzugsweise beträgt dieses Spiel 3 bis 5µm, insbesondere 4µm. Ferner ist bei einer solchen Ausführungsform eine gedrosselte Verbindung zwischen Dichtabschnitt/-sitz und Federraum zur Verminderung einer Flatterneigung des Ventils besonders vorteilhaft. Dies ist vor allem bei kleinen Druckdifferenzen und zur Beeinflussung des Druckanstiegs im Federraum vorteilhaft.To reduce a transverse movement of the valve member or valve body (ball, hemisphere) this is preferably performed at its outer diameter with a close game. Preferably, this game is 3 to 5μm, in particular 4μm. Furthermore, in such an embodiment, a throttled connection between the sealing section / seat and the spring chamber for reducing a flutter tendency of the valve is particularly advantageous. This is particularly advantageous for small pressure differences and for influencing the pressure rise in the spring chamber.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Zulaufkanal (vom Kraftstoffreservoir) des Einspritzventils eine Staudrossel vorgesehen, wobei der Zulauf zum Druckhalteventil stromabwärts nach der Staudrossel vom Zulaufkanal abzweigt. Stromabwärts soll heißen, dass bei einem Ansaugtakt der Pumpe des Einspritzventils der Kraftstoff vom Kraftstoffreservoir durch den Zulaufkanal hindurch in den Pumpenraum der Pumpe gefördert wird, wobei die Zulaufbohrung hinter der Staudrossel angeordnet ist.In a preferred embodiment of the invention, a dynamic throttle is provided in the inlet channel (from the fuel reservoir) of the injection valve, wherein the inlet to the pressure retaining valve branches off downstream of the dynamic throttle downstream of the inlet channel. Downstream to mean that in an intake stroke of the pump of the injection valve, the fuel is conveyed from the fuel reservoir through the inlet channel into the pump chamber of the pump, wherein the inlet bore is arranged behind the dynamic throttle.

Die Fläche der Staudrossel wird dabei so ausgelegt, dass bis zu mittleren Drehzahlen des Motors der Staudruck im Zulaufkanal (und der Zulaufbohrung zum Druckhalteventil) und demzufolge der durch das Druckhalteventil gehaltene Druck im Federraum nur wenig ansteigen. Somit bleibt die Zunahme des Öffnungsdrucks der Einspritznadel vor dem ersten Schließen (Voreinspritzung) des Steuerventils klein, was sich günstig auf die Zumessgenauigkeit kleiner Voreinspritzmengen in einem emissionsbestimmenden Bereich des Motorkennfelds auswirkt. D. h. bis zu mittleren Drehzahlen des Motors erhöht sich der Druck im Federraum für eine Voreinspritzung einer Einspritzung nicht wesentlich, wodurch ein schnelles Öffnen (geringe Öffnungskraft) der Einspritznadel sichergestellt ist. Andererseits existiert nach dem Absteuern der Voreinspritzung aufgrund der Druckwelle im Zulaufkanal (s. o.) ein erhöhtes Druckniveau im Federraum, was für eine auf die Voreinspritzung folgende Haupteinspritzung einen erhöhten Öffnungsdruck ermöglicht, was sich wiederum positiv auf die Schadstoffemissionen auswirkt.The surface of the dynamic throttle is designed so that up to medium engine speeds of the back pressure in the inlet channel (and the inlet bore to the pressure relief valve) and consequently held by the pressure holding valve pressure in the spring chamber increase only slightly. Thus, the increase of the Opening pressure of the injection needle before the first closing (pilot injection) of the control valve small, which has a favorable effect on the metering accuracy of small pilot injection quantities in an emission-determining region of the engine map. Ie. up to average rotational speeds of the engine, the pressure in the spring chamber for a pre-injection of an injection does not increase significantly, whereby a fast opening (low opening force) of the injection needle is ensured. On the other hand, there is an increased pressure level in the spring chamber after Absteuern the pilot injection due to the pressure wave in the inlet channel (see above), which allows for a following the pilot injection main injection increased opening pressure, which in turn has a positive effect on the pollutant emissions.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Staudrossel, ein Abschnitt des Zulaufkanals und bevorzugt auch die Zulaufbohrung und deren Abzweigung stromabwärts der Staudrossel in einer Platte vorgesehen, welche den Federraum nach oben abschließt und abdichtet. Bevorzugt ist hierbei auch der Dichtsitz des Druckhalteventils in der Platte ausgebildet. Eine solche Anordnung ermöglicht ein einfaches Herstellen der Zulaufbohrung sowie der Staudrossel, was kostengünstig bei der Herstellung und auch kostengünstig bei der Wartung des Einspritzventils ist. Ferner können in der Platte auch Einrichtungen für die Hochdruckseite des Einspritzventils, wie z. B. eine Pumpenraumdrossel und ein Abschnitt des Druckkanals vorgesehen sein.In a preferred embodiment of the invention, the dynamic throttle, a portion of the inlet channel and preferably also the inlet bore and its branch downstream of the throttle in a plate is provided, which closes and seals the spring chamber upwards. Preferably, in this case, the sealing seat of the pressure holding valve is formed in the plate. Such an arrangement allows a simple production of the inlet bore and the dynamic throttle, which is inexpensive to manufacture and also inexpensive in the maintenance of the injection valve. Further, in the plate also means for the high pressure side of the injection valve, such as. B. a pump room throttle and a portion of the pressure channel may be provided.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Raum unterhalb des Nadelkolbens, welcher im Federraum auf- und abbewegbar ist und im Wesentlichen axial auf die Einspritznadel drückt, mit dem Zulaufkanal stromaufwärts der Staudrossel mittels einer Bohrung oder eines Kanals verbunden. Ferner ist es möglich, diesen Raum nicht mit dem Zulaufkanal, sondern mit einer anderen Drainage- oder Leckageleitung, die z. B. zum Kraftstoffbehälter führt, zu verbinden. Hierbei wird das Spiel des Nadelkolbens an der Innenwand des Federraums derart gewählt, dass der Druck im Federraum bei jeweils einer ersten Einspritzung (Voreinspritzung) im Wesentlichen vollständig abgebaut ist und dem Druck im Zulaufkanal entspricht. Hierdurch wird gewährleistet, dass jede Einspritzung (bzw. jeder Einspritzzyklus: Pilot/Voreinspritzung, einfache oder mehrfache Haupteinspritzungen) immer unter denselben Druckbedingungen stattfindet und sich das Verhalten der Pumpe-Düse-Einheit vorhersagbar gestaltet. Ferner ist dadurch sichergestellt, dass für ein schnelles Öffnen der Einspritznadel bei einer Voreinspritzung kein oder nur ein geringes Fluiddruckniveau im Federraum herrscht.In a preferred embodiment of the invention, the space below the needle piston, which can be moved up and down in the spring chamber and presses substantially axially onto the injection needle, is connected to the inlet channel upstream of the dynamic throttle by means of a bore or a channel. Furthermore, it is possible, this room not with the inlet channel, but with another drainage or leakage line, the z. B. leads to the fuel tank to connect. Here, the game of the needle piston on the inner wall of the Spring chamber selected such that the pressure in the spring chamber in each case a first injection (pre-injection) is substantially completely degraded and corresponds to the pressure in the inlet channel. This ensures that each injection (or each injection cycle: pilot / pilot injection, single or multiple main injections) always takes place under the same pressure conditions and that the behavior of the unit injector is predictable. Furthermore, this ensures that there is no or only a slight fluid pressure level in the spring chamber for a rapid opening of the injection needle during a pilot injection.

Um ein Verkanten des Nadelkolbens zu verhindern ist dessen umlaufende Seitenwand ballig ausgebildet.In order to prevent tilting of the needle piston whose circumferential side wall is formed crowned.

Weitere, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further, preferred embodiments of the invention will become apparent from the other dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbespielen anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1
einen prinzipiellen Aufbau einer Pumpe-Düse-Einheit ohne Fluiddruckbeaufschlagung einer Einspritznadel in einem Federraum,
Fig. 2
eine erfindungsgemäße Pumpe-Düse-Einheit mit einem zentralen Druckhalteventil,
Fig. 3
einen Ausschnitt A der Fig. 2
Fig. 4
einen Ausschnitt B der Fig. 2,
Fig. 5
eine bevorzugte Ausführungsform eines Dichtabschnitts eines Druckhalteventils der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit,
Fig. 6
eine weitere erfindungsgemäße Pumpe-Düse-Einheit mit einem dezentralen Druckhalteventil,
Fig. 7a
eine erste Schnittansicht des Bereichs C aus der Fig. 6, und
Fig. 7b
eine zweite Schnittansicht des Bereichs C aus der Fig. 6,
Fig. 8a
eine erste Ausführungsform einer Entlüftung eines Druckhalteventilfederraums,
Fig. 8b
eine zweite Ausführungsform der Entlüftung,
Fig. 8c
eine dritte Ausführungsform der Entlüftung, und
Fig. 8d
eine vierte Ausführungsform der Entlüftung.
The invention will be explained in more detail below with reference to Ausführungsbespielen with reference to the accompanying drawings. In the drawing show:
Fig. 1
a basic structure of a pump-nozzle unit without Fluiddruckbeaufschlagung an injection needle in a spring chamber,
Fig. 2
a pump-nozzle unit according to the invention with a central pressure-maintaining valve,
Fig. 3
a section A of FIG. 2
Fig. 4
a section B of Fig. 2,
Fig. 5
a preferred embodiment of a sealing portion of a pressure holding valve of the pump-nozzle unit according to the invention,
Fig. 6
Another pump-nozzle unit according to the invention with a decentralized pressure maintenance valve,
Fig. 7a
a first sectional view of the region C of FIG. 6, and
Fig. 7b
a second sectional view of the area C of FIG. 6,
Fig. 8a
a first embodiment of a venting of a pressure retaining valve spring chamber,
Fig. 8b
a second embodiment of the vent,
Fig. 8c
a third embodiment of the vent, and
Fig. 8d
a fourth embodiment of the vent.

Im Folgenden soll ein Absteuern eines Steuerventils 3 eines Einspritzventils 1 bedeuten, dass der Steuerventilkolben in seine Ruhestellung (nicht bestromter Zustand des Steuerventils 3) bewegt wird, wobei das Steuerventil 3 offen ist, d.h. eine Fluidverbindung zwischen einem Kraftstoffvorrat und einer Pumpe 2 des Einspritzventils 1 ermöglicht. Ein An- oder Zusteuern des Steuerventils 3 soll entsprechend heißen, dass der Steuerkolben des Steuerventils 3 geschlossen ist (Steuerventil 3 befindet sich im bestromten Zustand), wodurch ein Hochdruckbereich des Einspritzventils 1 vom Kraftstoffreservoir abgetrennt ist und ein Verdichten eines Kraftstoffs 192 mittels der Pumpe 2 ermöglicht wird.Hereinafter, a Absteuern a control valve 3 of an injection valve 1 to mean that the control valve piston is moved to its rest position (not energized state of the control valve 3), wherein the control valve 3 is open, i. allows fluid communication between a fuel supply and a pump 2 of the injection valve 1. A control of the control valve 3 is intended to mean that the control piston of the control valve 3 is closed (control valve 3 is in the energized state), whereby a high-pressure region of the injection valve 1 is separated from the fuel reservoir and compressing a fuel 192 by means of the pump. 2 is possible.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ausführungsform einer Pumpe-Düse-Einheit ohne zusätzliche Fluiddruckbeaufschlagung der Einspritznadel im Federraum. Die Pumpe-Düse-Einheit zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum 190 einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, weist eine Kraftstoffpumpe (im Folgenden mit Pumpe bezeichnet) 2 auf, bei welcher ein Pumpenkolben 210 in einem Pumpenzylinder 230 hin- und herbewegbar ist. Der Pumpenkolben 210 wird direkt oder indirekt über eine nicht dargestellte, obenliegende Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben. Der Kompressionsraum des Pumpenzylinders 230 ist der Pumpenraum 220, der über eine Kraftstoffleitung 240 mit einem Ventilsitz eines piezoelektrisch oder elektromagnetisch betriebenen Steuerventils 3 verbunden ist. Das Steuerventil 3 dient dazu, die Kraftstoffleitung 240 entweder zu verschließen oder mit einem Kraftstoffniederdruckbereich, dargestellt durch einen Zulaufkanal 140, aus dem Kraftstoff angesaugt werden kann, zu verbinden. In der geöffneten Ruhestellung des Steuerventils 3 wird bei einer bezogen auf Fig. 1 nach oben gerichteten Bewegung des Pumpenkolbens 210 Kraftstoff aus dem Kraftstoffreservoir über eine Leitung im Zylinderkopf, den Zulaufkanal 140 und über den Zylinderkolben des Steuerventils 3 in den Pumpenraum 220 angesaugt. Befindet sich das Steuerventil 3 nach wie vor in seiner Offenstellung und bewegt sich der Pumpenkolben 210 nach unten, kann vorher in den Pumpenraum 220 angesaugter Kraftstoff wieder zurück in den Kraftstoffniederdruckbereich gedrückt werden. Bei einer Ansteuerung des Steuerventils 3 (Steuerventil 3 bestromt) verschließt dieses die Fluidverbindung zwischen Kraftstoffleitung 240 und dem Zulaufkanal 140. Bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Pumpenkolbens 210 wird der im Pumpenraum 220 befindliche Kraftstoff komprimiert, wodurch ein Hochdruck p220 im Pumpenraum 220 erzeugt wird.Fig. 1 shows a schematic embodiment of a pump-nozzle unit without additional Fluiddruckbeaufschlagung the injection needle in the spring chamber. The pump-nozzle unit for injecting fuel into a combustion chamber 190 of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, has a fuel pump (hereinafter referred to as pump) 2, in which a pump piston 210 in a pump cylinder 230 back and forth. The pump piston 210 is driven directly or indirectly via an unillustrated, overhead camshaft of the internal combustion engine. The compression space of the pump cylinder 230 is the pump space 220, which is connected via a fuel line 240 to a valve seat of a piezoelectrically or electromagnetically operated control valve 3. The control valve 3 serves to either close the fuel line 240 or to connect it to a fuel low pressure region, represented by an inlet channel 140, from which fuel can be drawn. In the open rest position of the control valve 3, fuel is drawn from the fuel reservoir via a line in the cylinder head, the inlet channel 140 and via the cylinder piston of the control valve 3 into the pump chamber 220 with a movement of the pump piston 210 directed upward in relation to FIG. If the control valve 3 is still in its open position and the pump piston 210 is moving downwards, fuel previously drawn into the pump chamber 220 can be pushed back again into the fuel low pressure region. In a control of the control valve 3 (control valve 3 is energized) closes off this fluid communication between fuel pipe 240 and the inlet conduit 140. In a downward movement of pump piston 210, the fuel in the pump chamber 220 is compressed, whereby a high pressure p 220 generated in the pump chamber 220 becomes.

Ferner umfasst die Pumpe-Düse-Einheit eine Einspritzdüse 1, die eine zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung hin- und herbewegbare Einspritznadel 170 aufweist. Auf die Einspritznadel 170 wirkt eine Vorspannfeder 110 über einen Nadelkolben 115 und einen Schaft 117 mit einer durch die Federkonstante der Vorspannfeder 110 bestimmten Schließkraft ein. Die Vorspannfeder 110 ist zwischen dem Nadelkolben 115 und dem oberen Ende des Federraums 105 (Sackloch) eingespannt. Ein eine Druckschulter 172 aufweisender Abschnitt der Einspritznadel 170 ist von einem Druckraum 176 umgeben, der mit dem Pumpenraum 220 über einen Druckkanal 145 kommuniziert. In Abhängigkeit von der Drosselwirkung des Druckkanals 145 und ggf. weiterer nicht dargestellter Drosseleinrichtungen wird von dem im Pumpenraum 220 herrschenden Druck p220 im Druckraum 176 ein dritter Druck p176 aufgebaut. Der im Druckraum 176 unter dem Druck p176 stehende Kraftstoff übt eine bezogen auf die Darstellung von Fig. 1 nach oben gerichtete Öffnungskraft an der Druckschulter 172 auf die Einspritznadel 170 aus. Die Einspritznadel 170 nimmt ihre Offenstellung ein, sobald die durch den Druck p176 verursachte Öffnungskraft größer als die Summe der der Öffnung der Einspritznadel 170 entgegengerichteten Reibungskräfte und der durch die Vorspannfeder 110 nach unten ausgeübte Kraft auf die Einspritznadel 170 ist.Furthermore, the pump-nozzle unit comprises an injection nozzle 1, which has an injection needle 170 which can be moved back and forth between a closed position and an open position. On the injection needle 170, a biasing spring 110 acts via a needle piston 115 and a shaft 117 with a closing force determined by the spring constant of the biasing spring 110. The biasing spring 110 is clamped between the needle piston 115 and the upper end of the spring chamber 105 (blind hole). A section of the injection needle 170 having a pressure shoulder 172 is surrounded by a pressure chamber 176, which communicates with the pump chamber 220 via a pressure channel 145. Depending on the throttle effect of the pressure channel 145 and possibly other throttle devices, not shown, a third pressure p 176 is built up by the pressure p 220 prevailing in the pump chamber 220 in the pressure chamber 176. The fuel standing in the pressure chamber 176 under the pressure p 176 exerts an upward opening force on the pressure shoulder 172 with respect to the illustration of FIG. 1 on the injection needle 170. The injection needle 170 assumes its open position as soon as the opening force caused by the pressure p 176 is greater than the sum of the opening of the injection needle 170 opposite Friction forces and the force exerted by the biasing spring 110 downward force on the injection needle 170 is.

Der Raum oberhalb des Nadelkolbens 115 mit einem Fluiddruck beaufschlagt, der über den Nadelkolben 115 die Einspritznadel 170 bezüglich ihres Dichtsitzes über einem Motorraum 190 noch weiter vorspannt. Da ein vollständiges und dauerhaftes Abdichten des Federraums 105 gegenüber der Einspritznadel 170 bzw. des Nadelkolbens 115 und dem Schaft 117 nicht möglich ist, ist der Nadelkolben 115 im Federraum 105 mit einem Dichtspalt geführt, wobei der Raum (bezüglich. Fig. 1) unterhalb des Federraums 105 über einer Bohrung an den Zulaufkanal 140 angeschlossen ist.The space above the needle piston 115 is acted upon by a fluid pressure which, via the needle piston 115, further biases the injection needle 170 with respect to its sealing seat above an engine compartment 190. Since a complete and permanent sealing of the spring chamber 105 with respect to the injection needle 170 or the needle piston 115 and the shaft 117 is not possible, the needle piston 115 is guided in the spring chamber 105 with a sealing gap, the space (with respect to FIG Spring chamber 105 is connected via a bore to the inlet channel 140.

Einspritzbeginn und Einspritzmenge des Einspritzventils 1 werden über das schnell schaltende Steuerventil 3 (Magnetventil oder, bevorzugt, piezoelektrisch betätigtes Ventil) bestimmt, wobei diese Größen im Kennfeld frei wählbar sind. Das Steuerventil 3 ermöglicht im geöffneten Zustand einen freien Durchlass vom Kraftstoffzulauf des Niederdruckbereichs über die Pumpe 2 zum Hochdruckbereich und wieder zurück zum Niederdruckbereich im Zylinderkopf des Motors, wodurch ein Befüllen des Pumpenraums 220 während eines Saughubs des Pumpenkolbens 210 und ein Ausdrücken von Kraftstoff während eines Förderhubs des Pumpenkolbens 210 ermöglicht wird. Durch bestromen des Magnetventils während eines Förderhubs des Pumpenkolbens 210 wird dieser Bypass geschlossen, was zu einem Druckaufbau im Hochdruckbereich des Einspritzventils 1 führt und nach Überschreiten eines Düsenöffnungsdrucks P176 zum Einspritzen von Kraftstoff 192 in den Brennraum des Motors führt. Durch die kompakte Bauweise der Pumpe-Düse-Einheit ergibt sich ein sehr geringes Hochdruckvolumen und eine große hydraulische Streifigkeit.Start of injection and injection quantity of the injection valve 1 are determined by the fast switching control valve 3 (solenoid valve or, preferably, piezoelectrically actuated valve), these variables are freely selectable in the map. The control valve 3 allows in the open state, a free passage from the fuel inlet of the low pressure region via the pump 2 to the high pressure region and back to the low pressure region in the cylinder head of the engine, whereby filling the pump chamber 220 during a suction stroke of the pump piston 210 and a squeezing of fuel during a delivery stroke the pump piston 210 is made possible. By energizing the solenoid valve during a delivery stroke of the pump piston 210, this bypass is closed, which leads to a pressure build-up in the high pressure region of the injector 1 and after exceeding a nozzle opening pressure P 176 leads to the injection of fuel 192 into the combustion chamber of the engine. Due to the compact design of the unit injector unit results in a very low high pressure volume and a large hydraulic streaking.

Das Steuerventil 3 erhält seine Steuersignale von einer elektronischen Regelung, die bekannte Eingangsinformationen wie z. B. Gaspedalstellung, Motordrehzahl, Nockenwellenposition, Saugrohrtemperatur, Saugrohrdruck und Kühlmitteltemperatur verarbeitet und entsprechende Steuersignale an das Steuerventil 3 abgibt.The control valve 3 receives its control signals from an electronic control, the known input information such. B. accelerator pedal position, engine speed, camshaft position, Intake manifold temperature, intake manifold pressure and coolant temperature processed and outputs corresponding control signals to the control valve 3.

Die Einspritzperiode wird durch Bestromen und Schließen des Steuerventils 3 während des Förderhubs des Pumpenkolbens 210 eingeleitet. Nach Druckaufbau im Hochdruckbereich und Erreichen des Düsenöffnungsdrucks P176 beginnt die Voreinspritzung. Das Ende der Voreinspritzung ergibt sich neben einer Fluiddruckbeaufschlagung des Federraums 105 mittels des erfindungsgemäßen Vorsehens eines Druckhalteventils 4 (s. u.) am Federraum 105 z. B. zusätzlich durch das Öffnen eines Ventils (Ausweichkolben), das den Druck im Hochdruckraum 176 schlagartig absenkt und die Einspritznadel 170 schließt. Hub- und Schaftdurchmesser des Ausweichkolbens bestimmen den zeitlichen Abstand zwischen dem Ende der Voreinspritzung und dem Beginn der Haupteinspritzung, d. h. die Spritzpause.The injection period is initiated by energizing and closing the control valve 3 during the delivery stroke of the pump piston 210. After pressure build-up in the high-pressure range and reaching the nozzle opening pressure P 176 , the pre-injection begins. The end of the pilot injection results in addition to a Fluiddruckbeaufschlagung the spring chamber 105 by means of the provision according to the invention of a pressure holding valve 4 (see below) on the spring chamber 105 z. B. additionally by the opening of a valve (bypass piston), which abruptly lowers the pressure in the high-pressure chamber 176 and the injection needle 170 closes. Hub and shaft diameter of the bypass piston determine the time interval between the end of the pilot injection and the beginning of the main injection, ie the break in spraying.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Pumpe-Düse-Einheit mit dem erfindungsgemäßen Einspritzventil 1, wobei hauptsächlich der Niederdruckbereich in Fig. 2 zu sehen ist. Wie zusätzlich in Fig. 2 zu sehen ist, befindet sich ein Kraftstoffeinlass 142, sowie der Zulaufkanal 140 in einem Abschnitt des Einspritzventils 1, in welchem auch der Federraum 105 ausgebildet ist. Oben an diesen Abschnitt schließt sich eine Platte 150 an, welche den Abschnitt oben fluiddicht abschließt. U. a. ist der Zulaufkanal 140 durch diese Platte 150 hindurch geführt und eine Zulaufbohrung 152 eines Druckhalteventils 4 ist in der Platte 150 ausgebildet, wobei das Druckhalteventil 4 weiter unten näher erläutert wird.Fig. 2 shows a pump-nozzle unit according to the invention with the injection valve 1 according to the invention, wherein mainly the low-pressure region in Fig. 2 can be seen. As can additionally be seen in FIG. 2, there is a fuel inlet 142, as well as the inlet channel 140 in a section of the injection valve 1, in which the spring chamber 105 is also formed. At the top of this section is followed by a plate 150, which closes the section above fluid-tight. U. a. the inlet channel 140 is guided through this plate 150 and an inlet bore 152 of a pressure holding valve 4 is formed in the plate 150, wherein the pressure-maintaining valve 4 is explained in more detail below.

Im Federraum 105 wirkt die Vorspannfeder 110 über einen Nadelkolben 115 und den Schaft 117 im Wesentlichen axial von oben auf die Einspritznadel 170, welche in einem unteren Abschnitt des Einspritzventils 1 über einen kleinen Hub nach oben und nach unten bewegbar ist. Wie zu Fig. 1 schon erläutert, ist die Druckschulter 172 der Einspritznadel 170 im Druckraum 176 angeordnet, der mit dem Druckkanal 145 und der Kraftstoffleitung 240 in Fluidverbindung steht.In the spring chamber 105, the biasing spring 110 acts via a needle piston 115 and the shaft 117 substantially axially from above on the injection needle 170, which is movable in a lower portion of the injection valve 1 via a small stroke up and down. As already explained with reference to FIG. 1, the pressure shoulder 172 of the injection needle 170 is in the Pressure chamber 176 is arranged, which is in fluid communication with the pressure channel 145 and the fuel line 240.

Mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 ist oben im Federraum 105 das Druckhalteventil 4 vorgesehen, welches an einem Widerlager 405 abgestützt ist. Das Widerlager 405 des Druckhalteventils 4 ist in einem oberen Bereich des Federraums 105 befestigt, wobei sich für die Befestigung ein Presssitz gut eignet. Unten an das Widerlager 405 stößt in diesem Ausführungsbeispiel die Vorspannfeder 110 an, wobei das Widerlager 405 ebenso ein Widerlager der Vorspannfeder 110 darstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dieses Widerlager 405 eine U-förmige Hülse, wobei der Horizontalabschnitt der Hülse 405 weiter unten im Federraum 105 angeordnet ist. Andere Widerlager 405 des Druckhalteventils 4 sind ebenso möglich, wie z. B. eine eingepresste Scheibe oder Ausnehmungen in der Federrauminnenwand, an welchen sich Vorspannfeder 110 und/oder Druckhalteventil 4 abstützen. Das Widerlager 405 lässt auf Grund von Bohrungen oder Schlitzen eine Fluidverbindung zwischen dem Raum über dem Widerlager 405 und dem Raum darunter, dem eigentlichen Federraum 105, zu. Bevorzugt für den Druckausgleich zwischen diesen beiden Räumen ist eine zentrische Bohrung im Horizontalabschnitt der Hülse 405.With reference to FIGS. 2 and 3, the pressure holding valve 4 is provided at the top of the spring chamber 105, which is supported on an abutment 405. The abutment 405 of the pressure holding valve 4 is fixed in an upper region of the spring chamber 105, wherein a press fit is well suited for the attachment. Down to the abutment 405 abuts in this embodiment, the biasing spring 110, wherein the abutment 405 is also an abutment of the biasing spring 110. In a preferred embodiment of the invention, this abutment 405 is a U-shaped sleeve, wherein the horizontal portion of the sleeve 405 is disposed further down in the spring chamber 105. Other abutments 405 of the pressure holding valve 4 are also possible, such as. B. a pressed-in disc or recesses in the spring chamber inner wall, on which the biasing spring 110 and / or pressure-maintaining valve 4 are supported. The abutment 405 allows due to holes or slots fluid communication between the space above the abutment 405 and the space below, the actual spring chamber 105, too. Preferred for the pressure equalization between these two spaces is a central bore in the horizontal portion of the sleeve 405th

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Druckhalteventils 4 stützt sich eine Ventilfeder 415 am Widerlager 405 ab und spannt ein Ventilglied 410 gegen einen Dichtsitz 430 vor. Das Ventilglied 410 besteht in einer einfachen Ausführungsform nur aus einem wenigstens teilweise sphärischen Körper 420, z. B. einer Kugel oder einer Halbkugel, der direkt auf der Ventilfeder 415 sitzt, die sich am Widerlager 405 abstützt und den Körper 420 gegen den Dichtsitz 430 vorspannt. In einer bevorzugten Ausführungsform sitzt der teilweise sphärische Körper 420, insbesondere die Halbkugel, auf einer Scheibe 440, welche wiederum mit der Ventilfeder 415 verbunden ist. Die Außenabmessungen der Scheibe 440 sind etwas kleiner als die Innenabmessungen des Federraums 105, sodass diese Scheibe 440 im Federraum 105 mit etwas Spiel geführt ist, was dem Dichtkörper 420 des Druckhalteventils 4 eine ausreichende Vertikalführung im Federraum 105 verleiht. Ferner kann die Scheibe 440 an den Vertikalabschnitten der Hülse 405 oben aufsitzen (Fig. 3), was dem Druckhalteventil 4 einen definierten Maximalhub verleiht und das Ventilglied 410 vor einem Flattern bzw. unkontrollierten Bewegungen bewahrt. Damit bei Aufliegen der Scheibe 440 auf den Vertikalabschnitten der Hülse 405 trotzdem ein Druckaustausch zwischen dem Bereich über dem Druckhalteventil 4 und darunter in ausreichender Zeit möglich ist, so kann die Scheibe 440 Bohrungen oder an ihrer Unterseite/Umfangsseite Nuten aufweisen.In a preferred embodiment of the pressure holding valve 4, a valve spring 415 is supported on the abutment 405 and biases a valve member 410 against a sealing seat 430. The valve member 410 consists in a simple embodiment only of an at least partially spherical body 420, z. As a ball or a hemisphere, sitting directly on the valve spring 415, which is supported on the abutment 405 and biases the body 420 against the sealing seat 430. In a preferred embodiment, the partially spherical body 420, in particular the hemisphere, sits on a disc 440, which in turn is connected to the valve spring 415. The outer dimensions of the disc 440 are slightly smaller than the inner dimensions of the spring chamber 105, so that this disc 440 is guided in the spring chamber 105 with some play, which is the Sealing body 420 of the pressure holding valve 4 gives a sufficient vertical guidance in the spring chamber 105. Further, the disc 440 may be seated at the top of the vertical portions of the sleeve 405 (FIG. 3), giving the pressure holding valve 4 a defined maximum lift and preventing the valve member 410 from fluttering or uncontrolled movements. Thus, when the disc 440 resting on the vertical sections of the sleeve 405 still a pressure exchange between the area above the pressure holding valve 4 and below in sufficient time is possible, the disc 440 holes or grooves on its underside / peripheral side have.

Der Dichtsitz 430 des Druckhalteventils 4 ist bevorzugt in der Platte 150 ausgebildet, wobei der Dichtsitz 430 mit dem Dichtabschnitt 422 des Ventilglieds 410 derart zusammenwirkt, dass in einer Schließstellung des Druckhalteventils 4 über diesen Bereich kein Fluid transportierbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtsitz 430 ein Kegelsitz, von welchem sich nach oben eine Sacklochbohrung in die Platte 150 hinein fortsetzt, wobei von der Sacklochbohrung die Zulaufbohrung 152 zum Zulaufkanal 140 abzweigt. Möglich ist auch, dass die Zulaufbohrung 152 direkt vom Dichtsitz 430 wegführt.The sealing seat 430 of the pressure retaining valve 4 is preferably formed in the plate 150, wherein the sealing seat 430 cooperates with the sealing portion 422 of the valve member 410 such that in a closed position of the pressure retaining valve 4 over this area no fluid can be transported. In a preferred embodiment, the sealing seat 430 is a conical seat, from which a blind hole continues upward into the plate 150, wherein the inlet bore 152 branches off from the blind hole bore to the inlet channel 140. It is also possible that the inlet bore 152 leads away directly from the sealing seat 430.

In der Platte 150 ist ferner eine Bohrung vorgesehen, welche Teil des Zulaufkanals 140 des Einspritzventils 1 ist, sodass sich der Zulaufkanal 140 vom unteren Abschnitt des Einspritzventils 1 kommend, weiter zum Ventilsitz des Steuerventils 3 durch die Platte 150 hindurcherstrecken kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Abschnitt des Zulaufkanals 140, welcher sich in der Platte 150 befindet, mit einer Staudrossel 154 ausgebildet, die den Zulaufkanal 140 verengt. Stromabwärts, d.h. bei einem Ansaugtakt der Pumpe 2 in Strömungsrichtung hinter der Staudrossel 154, zweigt bevorzugt innerhalb der Platte 150 die Zulaufbohrung 152 zum Druckhalteventil 4 ab, wodurch eine Fluidverbindung zwischen Zulaufkanal 140 und Dichtsitz 430 des Druckhalteventils 4 geschaffen ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Zulaufbohrung 152 z. B. direkt von Staudrossel 154 abzweigen.In the plate 150, a bore is further provided, which is part of the inlet channel 140 of the injection valve 1, so that the inlet channel 140 from the lower portion of the injector 1 coming, can continue to the valve seat of the control valve 3 through the plate 150 therethrough. In a preferred embodiment of the invention, the portion of the inlet channel 140, which is located in the plate 150, formed with a dynamic throttle 154, which narrows the inlet channel 140. Downstream, ie in the case of an intake stroke of the pump 2 in the flow direction behind the dynamic throttle 154, the inlet bore 152 preferably branches off within the plate 150 to the pressure retaining valve 4, whereby a fluid connection between inlet channel 140 and sealing seat 430 of the pressure retaining valve 4 is created. In a further embodiment of the invention can the inlet bore 152 z. B. branch off directly from Staudrossel 154.

Mittels des erfindungsgemäßen Vorsehens des Druckhalteventils 4 im Federraum 105 ist es möglich, einen Druck stromabwärts der Staudrossel 154 des Zulaufkanals 140 dem Federraum 105 aufzuprägen. Das Druckhalteventil 4 ist derart ausgelegt, dass es nur ein Aufprägen des Drucks im Zulaufkanal 140 auf den Federraum 105 zulässt, wobei ein Druck P140 im Zulaufkanal 140 (stromabwärts der Staudrossel 154) über dem Druck p105 im Federraum 105 liegen muss. Ist der Federraumdruck P105 größer als der Druck P140 im Zulaufkanal 140 (stromabwärts der Staudrossel 154), so bleibt das Druckhalteventil 4 geschlossen und der Druck p105 im Federraum 105 aufrechterhalten. Es findet aufgrund der konstruktiven Auslegung des Druckhalteventils 4 nur ein Druckübertrag vom Zulaufkanal 140 auf dem Federraum 105 statt und dies auch nur, wenn der Druck im Zulaufkanal 140 über dem des Federraums 105 liegt. Dieser jetzt im Federraum 105 herrschende Druck p105 wirkt (zusammen mit der Vorspannfeder 110) über den Nadelkolben 115 und den Schaft 117 auf die Einspritznadel 170 in Richtung deren Dichtsitz, was in Fig. 4 dargestellt ist.By means of the inventive provision of the pressure holding valve 4 in the spring chamber 105, it is possible to impose a pressure downstream of the dynamic throttle 154 of the inlet channel 140 to the spring chamber 105. The pressure-maintaining valve 4 is designed such that it only allows the pressure in the inlet channel 140 to be impressed on the spring chamber 105, whereby a pressure P 140 in the inlet channel 140 (downstream of the vertical throttle 154) must be above the pressure p 105 in the spring chamber 105. If the spring chamber pressure P 105 is greater than the pressure P 140 in the inlet channel 140 (downstream of the dynamic throttle 154), the pressure-maintaining valve 4 remains closed and the pressure p 105 in the spring chamber 105 is maintained. Due to the structural design of the pressure-maintaining valve 4, there is only a pressure transfer from the inlet channel 140 to the spring chamber 105, and only when the pressure in the inlet channel 140 is above that of the spring chamber 105. This now prevailing in the spring chamber 105 pressure p 105 acts (together with the biasing spring 110) via the needle piston 115 and the shaft 117 to the injection needle 170 in the direction of the sealing seat, which is shown in Fig. 4.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt sich an die Platte 150 nach oben der Pumpenraum 220 an (Fig. 3), was eine kompakte Pumpe-Düse-Einheit ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, the pump chamber 220 adjoins the plate 150 upwardly (FIG. 3), allowing for a compact unit injector.

Fig. 4 zeigt einen unteren Abschnitt des Federraums 105, in welchem der Nadelkolben 115 geführt ist. An den Nadelkolben 115 nach unten schließt sich der Schaft 117 an, welcher entweder mit dem Nadelkolben 115 oder mit der Einspritznadel 170 einstückig ausgestaltet sein kann. Ferner kann der Nadelkolben 117 auch als ein eigenes Teil in einer Bohrung oberhalb der Einspritznadel 170 geführt sein. Auf den Nadelkolben 115 wirken zwei Kräfte, eine statische, aufgrund der Vorspannfeder 110, und eine hydraulische, aufgrund des Fluiddrucks P105 im Federraum 105. Diese beiden Kräfte werden mittels des Nadelkolbens 115 und des Schafts 117 zur Einspritznadel 170 weitergeleitet, welche diese mit einer Kraft in Richtung ihres Dichtsitzes vorspannen.Fig. 4 shows a lower portion of the spring chamber 105, in which the needle piston 115 is guided. Down to the needle piston 115, the shaft 117 connects, which can be configured integrally either with the needle piston 115 or with the injection needle 170. Furthermore, the needle piston 117 may also be guided as a separate part in a bore above the injection needle 170. On the needle piston 115 act two forces, a static, due to the biasing spring 110, and a hydraulic, due to the fluid pressure P 105 in the spring chamber 105. These two forces are by means of the needle piston 115 and the shaft 117 to the injection needle 170th forwarded, which bias this with a force in the direction of their sealing seat.

Der Schaft 117 ist in einem oberen Bereich über fast seine gesamte Länge bevorzugt als Dreiflach ausgebildet, sodass eine Fluidverbindung zwischen dem Federraum 105 und einem Ringraum 120 besteht, der in einem oberen Bereich der Einspritznadel 170 vorgesehen ist. Der Schaft 117 wirkt bevorzugt als Dämpfungselement für die Einspritznadel 170, wobei zur Dämpfung einer Bewegung der Einspritznadel 170 eine Steuerkante 118 des Schafts 117 mit einer Steuerkante 119 im Einspritzventil 1 zusammenwirkt, wobei dieser Abschnitt (mit Steuerkante 119) im Einspritzventilkörper z. B. als sog. Dämpfungsplatte ausgebildet sein kann. Die beiden Steuerkanten 118, 119 wirken derart zusammen, dass bei entsprechender Stellung der Einspritznadel 170 der Ringraum 120 vom Federraum 105 abgetrennt wird.The shaft 117 is preferably formed in an upper region over almost its entire length as a triflate, so that a fluid connection between the spring chamber 105 and an annular space 120 which is provided in an upper region of the injection needle 170. The shaft 117 preferably acts as a damping element for the injection needle 170, wherein for damping a movement of the injection needle 170, a control edge 118 of the shaft 117 cooperates with a control edge 119 in the injection valve 1, said portion (with control edge 119) in the injection valve body z. B. may be formed as so-called. Damping plate. The two control edges 118, 119 cooperate in such a way that with a corresponding position of the injection needle 170, the annular space 120 is separated from the spring chamber 105.

So kommt mit zunehmenden Hub der Einspritznadel 170 die Steuerkante 118 des Schafts 117 in den Bereich der Steuerkante 119 und verschließt dabei den Ringraum 120 bezüglich des Federraums 105, sodass der im Ringraum 120 eingeschlossene Kraftstoff komprimiert werden muss, was die Hubbewegung der Einspritznadel 170 dämpft. Bevorzugt ist das Profil der Steuerkanten 118 und/oder 119 wie eine stetig differenzierbare Funktion derart ausgebildet, dass sich eine von der Drehzahl des Motors abhängige Dämpfungswirkung ergibt. Bei hoher Drehzahl und entsprechend schneller Hubbewegung der Einspritznadel 170 ergibt sich aufgrund strömungsmechanischer Prozesse eine erhöhte Dämpfungswirkung. Bei niedriger Drehzahl des Motors hingegen ergibt sich eine verringerte Dämpfungswirkung.Thus, with increasing stroke of the injection needle 170, the control edge 118 of the shaft 117 in the region of the control edge 119 and thereby closes the annular space 120 with respect to the spring chamber 105, so that the fuel enclosed in the annular space 120 must be compressed, which dampens the lifting movement of the injection needle 170. Preferably, the profile of the control edges 118 and / or 119 as a continuously differentiable function is designed such that there is a dependent on the speed of the motor damping effect. At high speed and correspondingly fast stroke movement of the injection needle 170 results due to fluid mechanical processes increased damping effect. At low engine speed, however, results in a reduced damping effect.

Im Raum unter dem Nadelkolben 115 herrscht ein Druck, der entweder geringer (nach Voreinspritzung und während Haupteinspritzphase) oder gleich (direkt vor der Voreinspritzung) dem Druck P105 im Federraum 105 ist. Für eine ordnungsgemäße Funktion des Einspritzventils 1 ist es, zur Sicherstellung der Stabilität von Hub zu Hub der Einspritznadel 170, vorteilhaft, dass der Druck im Raum unterhalb des Nadelkolbens 115 bei jeweils einer ersten Einspritzung (meist Voreinspritzung) derart abgebaut ist, dass er einem Druck p140 im Zulaufkanal 140 stromaufwärts der Staudrossel 154, oder einem anderen Niederdruck entspricht. Hierzu ist der Raum unterhalb des Nadelkolbens 115 mittels einer Fluidverbindung 180 zum Zulaufkanal 140 verbunden. Diese Fluidverbindung 180 kann jedoch auch zu anderen Drainage- oder Leckagekanälen geführt sein, wodurch der Druck unterhalb des Nadelkolbens 115 ein anderer ist als im Zulaufkanal 140 stromaufwärts der Staudrossel 154.In the space under the needle piston 115 there is a pressure which is either lower (after pre-injection and during the main injection phase) or equal to (immediately before the pre-injection) the pressure P 105 in the spring chamber 105. For a proper function of the injection valve 1, it is advantageous for ensuring the stability from stroke to stroke of the injection needle 170. that the pressure in the space below the needle piston 115 is reduced in each case during a first injection (usually pre-injection) such that it corresponds to a pressure p 140 in the inlet channel 140 upstream of the dynamic throttle 154, or another low pressure. For this purpose, the space below the needle piston 115 is connected by means of a fluid connection 180 to the inlet channel 140. However, this fluid connection 180 may also be led to other drainage or leakage channels, whereby the pressure below the needle piston 115 is different than in the inlet channel 140 upstream of the dynamic throttle 154.

Um einen Druckabbau im Federraum 105 zu ermöglichen, wird das Spiel (Dichtspalt 445) zwischen Nadelkolben 115 und Innenwand der Federraumbohrung 105 derart ausgelegt, dass der Druck p105 im Federraum 105 über die Fluidverbindung 180 jeweils vor einer ersten Einspritzung abgebaut ist. D. h. während einer Spritzpause muss der Druck p105 im Federraum 105 über den Dichtspalt 445 derart abgebaut sein, dass ein schnelles Öffnen der Einspritznadel 170 nach wie vor möglich ist. Der dadurch eingestellte Druck im Federraum 105 entspricht entweder dem Druck im Zulaufkanal 140 stromaufwärts Staudrossel 154 oder dem Druck einer anderen Dränageleitung.In order to allow a pressure reduction in the spring chamber 105, the game (sealing gap 445) between the needle piston 115 and the inner wall of the spring chamber bore 105 is designed such that the pressure p 105 is degraded in the spring chamber 105 via the fluid connection 180 in each case before a first injection. Ie. During a break in spraying, the pressure p 105 in the spring chamber 105 must be reduced via the sealing gap 445 such that rapid opening of the injection needle 170 is still possible. The thus set pressure in the spring chamber 105 corresponds either to the pressure in the inlet channel 140 upstream Staudrossel 154 or the pressure of another drainage line.

Für die Bemessung des Dichtspalts 445 muss ein Kompromiss über den Drehzahlbereich des Motors gefunden werden. Idealerweise ist der Druck unterhalb des Nadelkolbens 115 vor einer ersten Einspritzung über den gesamten Drehzahlbereich hinweg abgebaut. Will man dies auch für hohe Drehzahlen realisieren, so ist ein Druckabfall im niedrigen bis mittleren Drehzahlbereich vor einer Haupeinspritzung zu hoch, was einem sicheren Geschlossenhalten der Einspritznadel 170 in diesem Drehzahlbereich bei einer gewählten Vorspannfeder 110 zuwiderlaufen kann. Es müsste dann eine stärkere Vorspannfeder 110 gewählt werden, die zu einem erhöhten Öffnungsdruck der Einspritznadel 170 führen würde.For the dimensioning of the sealing gap 445, a compromise has to be found over the speed range of the motor. Ideally, the pressure below the needle piston 115 is reduced prior to a first injection over the entire speed range. If one wants to realize this also for high speeds, then a pressure drop in the low to medium speed range before a main injection is too high, which can run counter to a safe keeping closed the injection needle 170 in this speed range at a selected biasing spring 110. It would then have a stronger biasing spring 110 can be selected, which would lead to an increased opening pressure of the injection needle 170.

Um ein Kippen des Nadelkolbens 115 zu kompensieren und ein Verkannten des Nadelkolbens 115 zu vermeiden ist der Nadelkolben 115 an seinem Umfang bevorzugt abgerundet ausgestaltet.In order to compensate for tilting of the needle piston 115 and to avoid tilting of the needle piston 115 is the needle piston 115 preferably rounded on its circumference.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines dichtenden Abschnitts des Druckhalteventils 4 in einer Schließ- und einer Offenstellung, wobei der Dichtkörper 420 mit einem geringen Spiel geführt ist. Dieses geringe Spiel wird bevorzugt mittels einer Führungsbohrung 450 realisiert, welche einen ca. 1 bis 6µm, bevorzugt 3 bis 5µm, insbesondere bevorzugt 4±0,5µm, größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Dichtkörpers 420 ist. Bevorzugt ist die Führungsbohrung 450 in der Platte 150 ausgebildet, wobei sie eine Querbewegung des Ventilglieds 410 verhindert.Fig. 5 shows a preferred embodiment of a sealing portion of the pressure holding valve 4 in a closed and an open position, wherein the sealing body 420 is guided with a small clearance. This small clearance is preferably realized by means of a guide bore 450, which has a diameter of approximately 1 to 6 μm, preferably 3 to 5 μm, particularly preferably 4 ± 0.5 μm, larger diameter than the outer diameter of the sealing body 420. Preferably, the guide bore 450 is formed in the plate 150, preventing transverse movement of the valve member 410.

Um ein Flattern des Ventilglieds 410 zu vermeiden ist eine Fluidverbindung zwischen dem Federraum 105 und dem Dichtsitz 430 des Druckhalteventils 4 mittels wenigstens einer Drossel 435 ausgeführt.In order to avoid fluttering of the valve member 410, a fluid connection between the spring chamber 105 and the sealing seat 430 of the pressure holding valve 4 is carried out by means of at least one throttle 435.

Ein vorteilhaftes Flächenverhältnis von Sitz- und Führungsbohrung für den Dichtkörper 420 beträgt ca. 1:1,1 bis 1:3, bevorzugt 1:1,2 bis 1:2,5, insbesondere bevorzugt 1:1,5 bis 1:2,0.A favorable area ratio of seat and guide bore for the sealing body 420 is about 1: 1.1 to 1: 3, preferably 1: 1.2 to 1: 2.5, particularly preferably 1: 1.5 to 1: 2, 0th

Die Fig. 6, 7a und 7b sowie die Fig. 8a bis 8d zeigen eine zweite Variante der Erfindung, wobei für gleiche Bestandteile mit obigen Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen verwendet werden.Figures 6, 7a and 7b and Figures 8a to 8d show a second variant of the invention, wherein like reference numerals are used for like components with the above embodiments.

Gemäß der Erfindung ist das Druckhalteventil 4 nicht im Federraum 105, sondern außerhalb des Federraums 105 angeordnet, wobei sich das Druckhalteventil 4 bevorzugt benachbart zu einem oberen Bereich des Federraums 105 befindet. Dies ermöglicht wiederum eine einfache Herstellung und ein Vorsehen der maßhaltig zu bearbeitenden Abschnitte des Druckhalteventils 4 in der Platte 150. Eine andere Position des Druckhalteventils 4 im Einspritzventil 1 ist natürlich möglich, wobei entsprechende Leitungsbohrungen zum Ventilkörper 420 hin und vom Ventilkörper 420 weg zum Federraum 105 vorgesehen sein müssen.According to the invention, the pressure holding valve 4 is not arranged in the spring chamber 105, but outside of the spring chamber 105, wherein the pressure-holding valve 4 is preferably adjacent to an upper region of the spring chamber 105. This in turn allows for easy production and provision of dimensionally machined portions of the pressure holding valve 4 in the plate 150. Another position of the pressure holding valve 4 in the injection valve 1 is of course possible, with corresponding line holes to the valve body 420 back and from Valve body 420 away to the spring chamber 105 must be provided.

In dieser Ausführungsform dichtet der Ventilkörper 420 des Druckhalteventils 4 eine Zulaufbohrung 153 mittig ab, die vom Zulaufkanal 140 abzweigt und in einen oberen Bereich des Federraums 105 führt, was in den Fig. 7a und 7b zu sehen ist. Bevorzugt erstreckt sich ein stromaufwärtiger Abschnitt der Zulaufbohrung 153 (s. Fig. 7a) senkrecht durch die Platte 150, wobei sich in einem unteren Bereich der Platte 150 der Dichtsitz 430 des Druckhalteventils 4 an den stromaufwärtigen Abschnitt der Zulaufbohrung 153 anschließt. Unterhalb des Dichtsitzes 430 schließt sich ein Ringraum an, von welchem ein schräger Abschnitt (s. Fig. 7b) der Zulaufbohrung 153 in einen oberen Bereich des Federraums 105 mündet. Dieser Abschnitt kann z. B. als Drossel ausgeführt sein.In this embodiment, the valve body 420 of the pressure holding valve 4 centrally seals an inlet bore 153, which branches off from the inlet channel 140 and leads into an upper region of the spring chamber 105, which can be seen in FIGS. 7a and 7b. Preferably, an upstream portion of the inlet bore 153 (see Fig. 7a) extends vertically through the plate 150, wherein in a lower portion of the plate 150, the sealing seat 430 of the pressure holding valve 4 adjoins the upstream portion of the inlet bore 153. Below the sealing seat 430, an annular space adjoins, from which an oblique section (see Fig. 7b) of the inlet bore 153 opens into an upper region of the spring chamber 105. This section may, for. B. be designed as a throttle.

Das Druckhalteventil weist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Ventilglied 410 auf, das eine Ventilfeder 415 und an deren freien Ende einen bevorzugt als Halbkugel ausgestalteten Ventilkörper 420 umfasst, wobei die Ventilfeder 415 in einer Bohrung 460 sitzt, die in einem Teil des Einspritzventils vorgesehen ist, in welchem auch der Federraum 105 ausgestaltet ist. Der Ventilkörper 420 liegt in seiner Dichtstellung am bevorzugt als Kegelsitz ausgestalteten Dichtsitz 430 vorgespannt an. In seiner Offenstellung sitzt der Ventilkörper 420 mit seiner unteren Kante bevorzugt an dem Bauteil des Einspritzventils an, in welchem auch der Federraum 105 ausgeführt ist. Ferner ist der Ventilkörper 420 an seinem Außendurchmesser zur Reduzierung einer Flatterneigung bevorzugt in der Platte 150 in einer kurzen maßhaltigen Führungsbohrung 450 senkrecht geführt. Eine Entlastung des Raums unterhalb des Ventilglieds 420 kann über den Dichtspalt zwischen Führungsbohrung 450 und Ventilkörper 420 erfolgen.In a preferred embodiment, the pressure-maintaining valve has a valve member 410, which comprises a valve spring 415 and at the free end thereof a valve body 420 which is preferably designed as a hemisphere, the valve spring 415 being seated in a bore 460 provided in a part of the injection valve which also the spring chamber 105 is configured. The valve body 420 is biased in its sealing position on preferably designed as a conical seat sealing seat 430. In its open position, the valve body 420 is seated with its lower edge preferably on the component of the injection valve, in which also the spring chamber 105 is executed. Further, the valve body 420 is guided vertically at its outer diameter to reduce a flutter tendency in the plate 150 in a short dimensionally accurate guide bore 450. Relief of the space below the valve member 420 can be done via the sealing gap between the guide bore 450 and valve body 420.

Der Zulaufkanal 140 ist in diesem Ausführungsbeispiel am Druckhalteventil 4 vorbei geführt (s. Fig. 7a). Hierbei kann der in der Fig. 7a in der Platte 150 schräg verlaufende Abschnitt des Zulaufkanals 140 als Drossel 154 ausgestaltet sein.In this exemplary embodiment, the inlet channel 140 is guided past the pressure-maintaining valve 4 (see Fig. 7a). Here, in the Fig. 7a in the plate 150 obliquely extending portion of the inlet channel 140 may be designed as a throttle 154.

Für das Druckhalteventil 4 der zweiten Variante vorteilhafte relative Abmessungen von Führungsbohrung 450 und Ventilkörper 420 sowie ein vorteilhaftes Flächenverhältnis von Sitz- und Führungsbohrung des Ventilkörpers 420 entsprechen den zu Fig. 5 gemachten Angaben.For the pressure holding valve 4 of the second variant advantageous relative dimensions of guide bore 450 and valve body 420 and a favorable area ratio of seat and guide bore of the valve body 420 correspond to the information given in FIG.

Die Fig. 8a bis 8d zeigen eine Entlüftung eines Druckhalteventilfederraums 460, nachfolgend Ventilfederraum 460 genannt, wobei die Fig. 8a und 8b eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckhalteventils 8d zeigen.8a to 8d show a venting of a pressure retaining valve spring chamber 460, referred to below as the valve spring chamber 460, wherein FIGS. 8a and 8b show a preferred embodiment of the pressure retaining valve 8d according to the invention.

Zwischen dem Ventilfederraum 460 und bevorzugt dem Federraum 105 besteht eine Fluidverbindung 462, die als Entlüftungsbohrung 462 ausgestaltet ist und den Ventilfederraum 460 entlüftet. Die Entlüftungsbohrung 462 zweigt in einem oberen Bereich vom Federraum 105, bevorzugt oberhalb der Hülse 405, ab und erstreckt sich schräg nach unten zum Ventilfederraum 460 und mündet in diesem. Der schräge Verlauf ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der Entlüftungsbohrung 462 im Einspritzventilkörper, wobei die Entlüftungsbohrung 462 bevorzugt definierte hydraulische Eigenschaften aufweist und bevorzugt als Drossel 464 ausgebildet ist.Between the valve spring chamber 460 and preferably the spring chamber 105 there is a fluid connection 462, which is designed as a vent hole 462 and the valve spring chamber 460 vented. The vent hole 462 branches off in an upper region of the spring chamber 105, preferably above the sleeve 405, and extends obliquely down to the valve spring chamber 460 and opens into it. The oblique course allows a simple and cost-effective production of the vent hole 462 in the injection valve body, wherein the vent hole 462 preferably has defined hydraulic properties and is preferably designed as a throttle 464.

Die Entlüftungsbohrung 462 kann natürlich auch an einer anderen Stelle im Einspritzventil 1 zwischen Ventilfederraum 460 und Federraum 105 vorgesehen sein. Ferner ist es zu Zwecken der Entlüftung möglich den Ventilfederraum 462 nicht mit dem Federraum 105 fluidleitend zu verbinden sondern mit einem anderen Raum der zumindest teilweise ein niedrigeres Druckniveau aufweist als der Ventilfederraum 460.Of course, the venting bore 462 may also be provided at a different location in the injection valve 1 between the valve spring chamber 460 and the spring chamber 105. Furthermore, it is possible for purposes of venting the valve spring chamber 462 not fluidly connected to the spring chamber 105 but with a different space at least partially a lower pressure level than the valve spring chamber 460th

Die Zulaufbohrung 153 kann als einfache Bohrung, oder als Drossel 435 ausgestaltet sein, wobei der Druck in der Zulaufbohrung 153 etwas verzögert dem Federraum 105 aufgeprägt wird. Bevorzugt ist der effektive Durchmesser der Entlüftungsbohrung 462 bei gleichen Drücken kleiner bzw. maximal so groß wie der effektive Durchmesser der Zulaufbohrung 153 bzw. der Drossel 435, damit dem Federraum 105 ein genügend hoher Druck aufgeprägt werden kann und das Druckhalteventil 4 nicht zu schnell schließt bzw. überhaupt öffnen kann.The inlet bore 153 may be configured as a simple bore, or as a throttle 435, wherein the pressure in the inlet bore 153 is slightly delayed the spring chamber 105 is impressed. Preferably, the effective diameter of the vent hole 462 at the same pressures less than or equal to the effective diameter of the inlet bore 153 and the throttle 435, so that the spring chamber 105, a sufficiently high pressure can be impressed and the pressure-maintaining valve 4 does not close too quickly or even open.

Eine besondere Ausgestaltung der Entlüftungsbohrung 462 im Bereich des Ventilfederraums 460 zeigt Fig. 8c. Eine solche Aufweitung im Bereich der Mündung der Entlüftungsbohrung 462 ermöglicht einen homogeneren Druckabbau und reduziert die Flatterneigung des Druckhalteventils 4.A special embodiment of the vent hole 462 in the region of the valve spring chamber 460 is shown in FIG. 8c. Such a widening in the region of the opening of the venting bore 462 enables a more homogeneous pressure reduction and reduces the fluttering tendency of the pressure-retaining valve 4.

Bei diesen Ausführungsformen (Fig. 8a bis 8d) beträgt ein bevorzugter Radius des als Halbkugel ausgestalteten Ventilkörpers 420 ca. 1-6mm, wobei insbesondere bevorzugt Radien von 2,5mm oder 4mm realisiert werden. Der Hub des Ventilglieds beträgt ca. 100-250µm, wobei insbesondere bevorzugt 150µm realisiert werden.In these embodiments (FIGS. 8a to 8d), a preferred radius of the valve body 420 designed as a hemisphere is approximately 1-6 mm, with radii of 2.5 mm or 4 mm being particularly preferred. The stroke of the valve member is about 100-250μm, with 150μm are particularly preferably realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
EinspritzventilInjector
105105
Federraumspring chamber
110110
Vorspannfederbiasing spring
115115
Nadelkolbenneedle piston
117117
Schaft (bevorzugt als Dämpfungselement ausgebildet)Shank (preferably designed as a damping element)
118118
Steuerkantecontrol edge
119119
Steuerkantecontrol edge
120120
Ringraumannulus
140140
Zulaufkanalinlet channel
142142
Einlassinlet
145145
Druckkanalpressure channel
150150
Platteplate
152152
Zulaufbohrunginlet bore
153153
Zulaufbohrung (2. Variante)Inlet bore (2nd variant)
154154
Staudrosselstorage choke
170170
EinspritznadelInjection needle
172172
Druckschulterpressure shoulder
174174
Nadelraumneedle chamber
176176
Druckraumpressure chamber
180180
Fluidverbindungfluid communication
190190
Motorraumengine compartment
192192
Kraftstofffuel
22
Pumpe, KraftstoffpumpePump, fuel pump
210210
Pumpenkolbenpump pistons
220220
Pumpenraumpump room
230230
Pumpenzylinderpump cylinder
240240
KraftstoffleitungFuel line
245245
Kolbenfederpiston spring
33
Steuerventilcontrol valve
44
DruckhalteventilPressure holding valve
405405
Widerlager, HülseAbutment, sleeve
410410
Ventilgliedvalve member
415415
Ventilfedervalve spring
420420
sphärischer Körper, Ventilkörper, Kugel, Halbkugelspherical body, valve body, sphere, hemisphere
422422
Dichtabschnitt (des Ventilglieds 410)Sealing section (of valve member 410)
430430
Dichtsitzsealing seat
435435
Drosselthrottle
440440
Scheibedisc
445445
Dichtspalt (Spiel des Nadelkolbens 115 im Federraum 105)Sealing gap (play of the needle piston 115 in the spring chamber 105)
450450
Führungsbohrungguide bore
460460
(Druckhalte-)Ventilfederraum, Bohrung(Pressure retaining) valve spring chamber, bore
462462
Fluidverbindung, EntlüftungsbohrungFluid connection, vent hole
464464
Drossel, EntlüftungsdrosselThrottle, vent throttle
p105 p 105
Federraumdruck 105Spring chamber pressure 105
p140 p 140
Zulaufkanaldruck 140 stromabwärts der Staudrossel 154Supply channel pressure 140 downstream of the dynamic throttle 154
p176 p 176
Druckraumdruck 176Pressure chamber pressure 176
p220 p 220
Pumpenraumdruck 220Pump room pressure 220

Claims (24)

Einspritzventil zum Einspritzen eines Fluids, insbesondere zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Kraftfahrzeugmotors, mit einem
Druckhalteventil (4) zur Fluiddruckbeaufschlagung eines Federraums (105), wobei
das Druckhalteventil (4) zwischen einem Zulaufkanal (140) des Fluids zu einem Steuerventil (3) des Einspritzventils (1) und dem Federraum (105) angeordnet ist, und über das Druckhalteventil (4) eine Fluidverbindung in einer Richtung vom Zulaufkanal (140) zum Federraum (105) hergestellt und dadurch dem Federraum (105) ein Druck (p105) im Zulaufkanal (140) aufprägt wird, und
der durch das Druckhalteventil (4) aufrechterhaltene Druck (p105) gemeinsam mit einer im Federraum (105) angeordneten Vorspannfeder (110) auf eine Einspritznadel (170) des Einspritzventils (1) einwirkt.
Injection valve for injecting a fluid, in particular for injecting fuel into a combustion chamber of a motor vehicle engine, with a
Pressure retaining valve (4) for fluid pressure of a spring chamber (105), wherein
the pressure-maintaining valve (4) is arranged between an inlet channel (140) of the fluid to a control valve (3) of the injection valve (1) and the spring chamber (105), and via the pressure-maintaining valve (4) a fluid connection in one direction from the inlet channel (140) produced to the spring chamber (105) and thereby the spring chamber (105) a pressure (p 105 ) in the inlet channel (140) is impressed, and
the pressure (p 105 ) maintained by the pressure-maintaining valve (4) acts on an injection needle (170) of the injection valve (1) together with a biasing spring (110) disposed in the spring chamber (105).
Einspritzventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser eines Pumpenkolbens (210) einer das Einspritzventil (1) mit Fluid versorgenden Pumpe (2) auf 6,0 bis 6,5mm, insbesondere auf 6,25mm verringert ist.Injection valve according to Claim 1, characterized in that the diameter of a pump piston (210) of a pump (2) supplying the injection valve (1) with fluid is reduced to 6.0 to 6.5 mm, in particular to 6.25 mm. Einspritzventil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckhalteventil (4) im Federraum (105) angeordnet ist und ein Widerlager (405) des Druckhalteventils (4) im Federraum (105) festgelegt ist, wobei ein Ventilglied (410) des Druckhalteventils (4) eine vom Zulaufkanal (140) abzweigende Zulaufbohrung (152) des Druckhalteventils (4) vorgespannt abdichtet.Injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure-retaining valve (4) in the spring chamber (105) is arranged and an abutment (405) of the pressure-holding valve (4) in the spring chamber (105) is fixed, wherein a valve member (410) of the pressure-holding valve (4) a biased from the inlet channel (140) inlet bore (152) of the pressure holding valve (4) seals biased. Einspritzventil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckhalteventil (4) außerhalb des Federraums (105) angeordnet ist, wobei ein Widerlager des Druckhalteventils (4) bevorzugt in einem Bauteil des Einspritzventils vorgesehen ist, in welchem auch der Federraum (105) ausgebildet ist, und ein Ventilglied (410) des Druckhalteventils (4) eine Zulaufbohrung (153) vorgespannt abdichtet, die den Zulaufkanal (140) mit dem Federraum (105) verbindet.Injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure retaining valve (4) outside the spring chamber (105) is arranged, wherein an abutment of the pressure holding valve (4) is preferably provided in a component of the injection valve, in which also the spring chamber (105). educated is, and a valve member (410) of the pressure holding valve (4) a biased bore (153) seals biased, which connects the inlet channel (140) with the spring chamber (105). Einspritzventil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (405) eine im Federraum (105) befestigte Hülse (405) ist, wobei sich an einer Seite der Hülse (405) eine Ventilfeder (415) des Druckhalteventils (4) und auf deren gegenüberliegenden Seite die Vorspannfeder (110) abstützt, wobei die Hülse (405) eine Fluidverbindung zwischen beiden Seiten zulässt.Injection valve according to claim 3, characterized in that the abutment (405) is in the spring chamber (105) fixed sleeve (405), wherein on one side of the sleeve (405) has a valve spring (415) of the pressure holding valve (4) and on the the opposite side of the biasing spring (110) is supported, wherein the sleeve (405) allows fluid communication between both sides. Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (410) des Druckhalteventils (4) als Dichtabschnitt (422) einen wenigstens teilweise sphärischen Körper (420), insbesondere eine Halbkugel aufweist, der an einem zu diesem wenigstens teilweise formschlüssigen Dichtsitz (430), insbesondere einem Kegelsitz, in einem Schließzustand des Druckhalteventils (4) dichtend ansitzt.Injection valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valve member (410) of the pressure-holding valve (4) as a sealing portion (422) has an at least partially spherical body (420), in particular a hemisphere, at an at least partially positive Sealing seat (430), in particular a conical seat, in a closed state of the pressure holding valve (4) sealingly ansitzt. Einspritzventil gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (420) zur Verringerung von Querbewegungen an seinem Außendurchmesser mit engem Spiel geführt ist, wobei das Spiel bevorzugt 3 bis 5µm, insbesondere 4µm beträgt.Injection valve according to claim 6, characterized in that the body (420) is guided to reduce transverse movements at its outer diameter with close play, wherein the game is preferably 3 to 5μm, in particular 4μm. Einspritzventil gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidverbindung zwischen dem Dichtsitz (430) des Druckhalteventils (4) und dem Federraum (105) des Einspritzventils (1) über wenigstens eine Drossel (435) hergestellt ist.Injection valve according to claim 6 or 7, characterized in that a fluid connection between the sealing seat (430) of the pressure holding valve (4) and the spring chamber (105) of the injection valve (1) via at least one throttle (435) is made. Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenverhältnis von Sitz- zu Führungsbohrung 1:1,2 bis 1:2,5, insbesondere 1:1,85 beträgt.Injection valve according to one of claims 6 to 8, characterized in that an area ratio of seat to guide bore 1: 1.2 to 1: 2.5, in particular 1: 1.85. Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckhalteventil (4) in einem oberen Bereich im oder am Federraum (105) vorgesehen ist.Injection valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pressure-retaining valve (4) is provided in an upper region in or on the spring chamber (105). Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlüftung eines Druckhalteventilfederraums (460) eine Fluidverbindung (462) zwischen Druckhalteventilfederraum (460) und dem Federraum (105) besteht oder die Fluidverbindung (462) zwischen dem Druckhalteventilfederraum (460) und einem Raum mit wenigstens zeitweise niedrigerem Druck als im Druckhalteventilfederraum (460) besteht.Injection valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that for venting a pressure retaining valve spring chamber (460) there is a fluid connection (462) between the pressure retaining valve spring chamber (460) and the spring chamber (105) or the fluid connection (462) between the pressure retaining valve spring chamber (460) and a space with at least temporarily lower pressure than in the pressure retaining valve spring chamber (460). Einspritzventil gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der effektive Durchmesser der Fluidverbindung (462) kleiner als der effektive Durchmesser der Zulaufbohrung (153) ist, wobei in der Fluidverbindung (462) bevorzugt eine Drossel (464) vorgesehen ist.Injection valve according to claim 11, characterized in that the effective diameter of the fluid connection (462) is smaller than the effective diameter of the inlet bore (153), wherein in the fluid connection (462) is preferably a throttle (464) is provided. Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels des Druckhalteventils (4) im Federraum (105) aufrechterhaltene Druck (p105) und die im Federraum (105) angeordnete Vorspannfeder (110) auf einen im Federraum (105) hin- und herbewegbaren Nadelkolben (115) wirken, der seinerseits im Wesentlichen axial auf die Einspritznadel (170) des Einspritzventils (1) einwirkt.Injection valve according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the pressure (p 105 ) maintained in the spring chamber (105) by means of the pressure retention valve (4) and the pretensioning spring (110) arranged in the spring chamber (105) are directed to a spring chamber (105). reciprocable needle piston (115) act, which in turn acts substantially axially on the injection needle (170) of the injection valve (1). Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Zulaufkanal (140) eine Staudrossel (154) vorgesehen ist und die Zulaufbohrung (152, 153) des Druckhalteventils (4) stromabwärts nach der Staudrossel (154) vom Zulaufkanal (140) abzweigt.Injection valve according to one of claims 1 to 13, characterized in that a flow restrictor (154) is provided in the inlet channel (140) and the inlet bore (152, 153) of the pressure retaining valve (4) downstream of the flow restrictor (154) from the inlet channel (140). branches. Einspritzventil gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Staudrossel (154), die Zulaufbohrung (152, 153) und ggf. weitere Bohrungen und Drosseln, wie eine Pumpenraumdrossel zwischen Druckkanal (145) und einem Pumpenraum (220) der Pumpe (2), in einer Platte (150) vorgesehen sind, die den Federraum (105) oben abdichtet.Injection valve according to claim 14, characterized in that the dynamic throttle (154), the inlet bore (152, 153) and optionally further bores and throttles, such as a pump chamber throttle between the pressure channel (145) and a pump chamber (220) the pump (2), in a plate (150) are provided, which seals the spring chamber (105) above. Einspritzventil gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (150) eine Begrenzungsseite eines Pumpenraums (220) der Pumpe (2), insbesondere der Boden des Pumpenraums (220) ist.Injection valve according to claim 15, characterized in that the plate (150) is a boundary side of a pump chamber (220) of the pump (2), in particular the bottom of the pump chamber (220). Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich des Federraums (105), der der Vorspannfeder (110) abgewandt ist, eine Fluidverbindung (180) mit dem Zulaufkanal (140) besteht.Injection valve according to one of claims 1 to 16, characterized in that in a region of the spring chamber (105), which faces away from the biasing spring (110), there is a fluid connection (180) to the inlet channel (140). Einspritzventil gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (180) mit dem Zulaufkanal (140) zwischen der Einspritznadel (170) und dem Nadelkolben (115), bevorzugt unten vom Federraum (105), abzweigt.Injection valve according to claim 17, characterized in that the fluid connection (180) branches off with the inlet channel (140) between the injection needle (170) and the needle piston (115), preferably at the bottom of the spring chamber (105). Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel des Nadelkolbens (115) an der Innenwand des Federraums (105) derart bemessen ist, dass der Fluiddruck im Federraum (105) bei jeweils einer ersten Einspritzung eines Einspritzzyklus im Wesentlichen abgebaut ist und einem Niederdruck im Zulaufkanal (140) entspricht.Injection valve according to one of claims 13 to 18, characterized in that the play of the needle piston (115) on the inner wall of the spring chamber (105) is dimensioned such that the fluid pressure in the spring chamber (105) degraded in each case a first injection of an injection cycle substantially is and corresponds to a low pressure in the inlet channel (140). Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelkolben (115) über einen umlaufenden Dichtspalt (160) von der Innenwand des Federraumes (105) beabstandet ist und/oder dass die Fluidverbindung (180) als Drossel ausgebildet ist.Injection valve according to one of claims 13 to 19, characterized in that the needle piston (115) via a circumferential sealing gap (160) from the inner wall of the spring chamber (105) is spaced and / or that the fluid connection (180) is designed as a throttle. Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenwand des Nadelkolbens (115), die der Innenwand des Federraumes (105) zugewandt ist, als Fläche höherer Ordnung, insbesondere als Teilkugelfläche ausgebildet ist.Injection valve according to one of claims 13 to 20, characterized in that a side wall of the needle piston (115), which faces the inner wall of the spring chamber (105), is designed as a higher-order surface, in particular as a part spherical surface. Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritznadel (170) am federraumseitigen Ende einen, bevorzugt einstückig mit der Einspritznadel (170) ausgebildeten, Schaft (117) aufweist, an dem eine Steuerkante (118) ausgebildet ist, die mit einer zweiten im Einspritzventil (1) vorgesehenen Steuerkante (119), derart zusammenwirkt, dass die Steuerkanten (118, 119) einen Fluiddurchfluss entlang des Schafts (117) in Abhängigkeit vom Hub der Einspritznadel (170) steuern.Injection valve according to one of Claims 1 to 21, characterized in that the injection needle (170) has a shaft (117), preferably integrally formed with the injection needle (170), on the spring-chamber-side end, on which a control edge (118) is formed with a second in the injection valve (1) provided control edge (119), cooperates such that the control edges (118, 119) control a fluid flow along the shaft (117) in response to the stroke of the injection needle (170). Einspritzventil gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass am einspritznadelseitigen Ende des Schafts (117) ein um den Schaft (117) herum ausgebildeter Ringraum (120) vorgesehen ist, der je nach Stellung der Steuerkanten (118, 119) mit dem Federraum (105) in Fluidverbindung treten kann.Injection valve according to claim 22, characterized in that an annular space (120) formed around the shaft (117) is provided at the injection needle-side end of the shaft (117), which, depending on the position of the control edges (118, 119), is connected to the spring chamber (105). can come into fluid communication. Einspritzventil gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelkolben (115) über den Schaft (117) auf die Einspritznadel (170) wirkt.Injection valve according to claim 22 or 23, characterized in that the needle piston (115) acts on the injection needle (170) via the shaft (117).
EP05025818A 2004-11-26 2005-11-25 Injection valve Withdrawn EP1662133A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004057151A DE102004057151B4 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Injection valve with a pressure-holding valve for fluid pressure of a spring chamber
DE102005007133 2005-02-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1662133A1 true EP1662133A1 (en) 2006-05-31

Family

ID=35787966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05025818A Withdrawn EP1662133A1 (en) 2004-11-26 2005-11-25 Injection valve

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP1662133A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979676A (en) * 1988-12-31 1990-12-25 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines
US5282574A (en) * 1991-12-19 1994-02-01 Caterpillar Inc. Hydraulic flow shutoff device for a unit fuel pump/injector
EP0844384A1 (en) * 1996-11-26 1998-05-27 Lucas Industries Public Limited Company Injector
EP0675282B1 (en) 1994-03-03 1998-08-12 Lucas Industries Public Limited Company Fuel systems
DE10160080A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-26 Siemens Ag Pump-nozzle unit for supplying fuel to combustion chamber of internal combustion engine has three chambers with different pressures and has pressure limiting and holding valve between first and second pressure chambers
US20030178001A1 (en) * 2002-02-25 2003-09-25 Robert Bosch Gmbh Noise-optimized device for injecting fuel
WO2003106836A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Unit injector system
US20040045529A1 (en) * 2001-04-21 2004-03-11 Gerard Duplat Fuel injection system for an internal combustion engine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979676A (en) * 1988-12-31 1990-12-25 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines
US5282574A (en) * 1991-12-19 1994-02-01 Caterpillar Inc. Hydraulic flow shutoff device for a unit fuel pump/injector
EP0675282B1 (en) 1994-03-03 1998-08-12 Lucas Industries Public Limited Company Fuel systems
EP0844384A1 (en) * 1996-11-26 1998-05-27 Lucas Industries Public Limited Company Injector
US20040045529A1 (en) * 2001-04-21 2004-03-11 Gerard Duplat Fuel injection system for an internal combustion engine
DE10160080A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-26 Siemens Ag Pump-nozzle unit for supplying fuel to combustion chamber of internal combustion engine has three chambers with different pressures and has pressure limiting and holding valve between first and second pressure chambers
US20030178001A1 (en) * 2002-02-25 2003-09-25 Robert Bosch Gmbh Noise-optimized device for injecting fuel
WO2003106836A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Unit injector system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19640826B4 (en) Storage fuel injection device and pressure control device therefor
DE69738385T2 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
EP0959243B1 (en) Control valve for a fuel injector
DE102005022661A1 (en) Fluid pump e.g. fuel-high pressure pump, for use in fuel system of internal combustion engine, has volume control valve that includes valve mechanism arranged parallel to another valve mechanism in fluidic manner
DE102010036045A1 (en) Fluid injector with the ability to rate shaping
EP0976924B1 (en) Injector with a servo valve
DE19545162B4 (en) Fuel injection device with spring-biased control valve
DE19603435A1 (en) Nozzle and tip assembly for fuel injector
EP0302904B1 (en) Fuel injection pump for internal combustion engines
DE112009001971T5 (en) Check valve with separate spherical spring guide
DE19516565A1 (en) Intermittently acting IC engine fuel injection valve
EP1799999B1 (en) Fuel system for an internal combustion engine
EP2603680B1 (en) Injection device for introducing a urea solution into the exhaust tract of an internal combustion engine
EP1045975A1 (en) Control unit for controlling the build-up of pressure in a pump unit
DE2913909C2 (en)
DE4106813A1 (en) FUEL INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
EP1135606A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE3008070C2 (en)
DE102004057151B4 (en) Injection valve with a pressure-holding valve for fluid pressure of a spring chamber
DE102004054589B4 (en) Control valve and injector
EP1662133A1 (en) Injection valve
DE102005014180A1 (en) Fuel injector for internal combustion (IC) engine, has pilot space formed on injection valve member facing side of pilot piston and opened into pilot connection arranged with solenoid-operated pilot control valve
DE19963370C2 (en) Pump injector unit with pre-injection
DE10050599B4 (en) Injection valve with a pump piston
WO2007054828A2 (en) Injection valve featuring improved cooling

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

Kind code of ref document: A1

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

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

17P Request for examination filed

Effective date: 20060619

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20071017

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH

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: 20090219