EP2156048A1 - Injektor - Google Patents

Injektor

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Publication number
EP2156048A1
EP2156048A1 EP08759584A EP08759584A EP2156048A1 EP 2156048 A1 EP2156048 A1 EP 2156048A1 EP 08759584 A EP08759584 A EP 08759584A EP 08759584 A EP08759584 A EP 08759584A EP 2156048 A1 EP2156048 A1 EP 2156048A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injector
valve
valve element
control chamber
pressure
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Withdrawn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
EP08759584A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Arnold
Thomas Sommer
Friedmar Dresig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2156048A1 publication Critical patent/EP2156048A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure

Definitions

  • the invention relates to an injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular a common rail injector, according to the preamble of claim 1.
  • the known injector comprises a two-part valve element consisting of a control rod and a nozzle needle.
  • the control rod is longitudinally displaceable in an injector body (part of the injector). With its end face, the control rod delimits a control chamber arranged in a valve element accommodated in the injector body, which is supplied with high-pressure fuel from an annular space (high-pressure region) within the injector body with fuel under high pressure via an inlet throttle.
  • the invention is therefore based on the object to propose an injector with a simplified structure and preferably an increased pressure resistance.
  • the invention is based on the idea of not integrating the inlet throttle for supplying the control chamber with high-pressure fuel as in the prior art in a sleeve-shaped portion of a valve piece or in a valve fitting on the sleeve, but the inlet throttle directly in the one-piece or multi-part Provide valve element.
  • the concept of the invention makes it possible according to the subclaims to realize advantageously further developed injector.
  • due to the invention can be dispensed with a sleeve-shaped portion of the valve piece or a replacement this separate sleeve for receiving the inlet throttle.
  • the inlet throttle is preferably a throttle bore introduced radially into the valve body.
  • the throttle bore is associated with a radially outwardly widening recess in the valve element in order to equalize the flow through the inlet throttle.
  • control chamber is at least partially radially outwardly bounded directly by the injector body of the injector. It is therefore deliberately dispensed with a separate component to the radially outer boundary of the control chamber.
  • a sleeve-shaped section of a valve piece or a control chamber limiting in the prior art the valve piece fitting sleeve is omitted, whereby the injector body can be made narrower than in the prior art and possibly the compressive strength of the injector with the same or even smaller diameter can be increased.
  • the axial portion of the control chamber which is bounded radially outside of the injector, is only temporarily limited by the injector body or only occasionally, in particular when the valve element is closed, even exists, in particular because the axial section is completely occupied by the valve element when the valve element is open.
  • valve element which delimits the control chamber in the axial direction
  • the injector body that is to say on a housing part of the injector enclosing at least one pressure chamber and a valve element section.
  • the provision of a guide sleeve for axially displaceable guidance of the valve element is superfluous due to the development of the invention.
  • the circumferential gap between the valve element and the injector body simultaneously forms a sealing gap for sealing the control chamber in the direction of the injector tip.
  • the inlet throttle is hydraulically connected via a bore, preferably an axial bore, more preferably via a central axial bore in the valve element with the radially outwardly of the injector limited axial portion of the control chamber.
  • the bore is part of the control chamber, that is, of the fuel in it acts in closed in the direction of the low pressure region of the injector control chamber, a closing force on the valve element.
  • the diameter of this bore is advantageously chosen so that the expansion of the valve element in its guide section leads to a favorable gap formation of the circumferential gap in the valve element and injector body in terms of tightness and wear.
  • the flow cross sections of the outlet throttle and the inlet throttle are matched to one another in such a way that when the control valve is open, a net outflow of fuel (control quantity) from the control chamber into the low pressure region of the injector results.
  • the valve piece additionally has the function of a sealing seat for the control valve.
  • the control valve may be either a valve driven by means of an electromagnetic actuator or by means of a piezoelectric actuator.
  • the control valve is designed as a pressure balanced in the axial direction valve to reliably switch pressures above 2000 bar can.
  • valve member is supported in the axial direction of an inner annular shoulder of the injector against which it is preferably pressed by means of another Injektorbauteils.
  • a high-pressure supply channel via which the injector is under high pressure fuel, in particular from a high-pressure fuel storage (Rail) is supplied, in an annular space (part of the high-pressure region) opens, which is bounded radially outwardly from the injector body and penetrated by the valve element.
  • the inlet throttle introduced into the valve element connects this annular space hydraulically to the control chamber, so that a subsequent flow of high-pressure fuel into the control chamber is ensured.
  • the high-pressure supply channel supplying the annular space is the only high-pressure supply channel in the injector body, that is, the fuel flowing into the annular space can flow axially through the annular space to a nozzle hole arrangement of the injector.
  • the injector is without a low-pressure stage, so leak-free, formed.
  • the annular space into which the high-pressure supply channel of the injector discharges is sealed off from the control chamber via a guide gap between the valve element and the injector body.
  • FIG. 1 is a partial schematic representation of an injector.
  • Fig. 1 designed as a common rail injector injector 1 for injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine is shown.
  • the injector 1 has a housing as an injector body 2 and an end nozzle body 3, which are braced against each other with a union nut, not shown in the usual way.
  • the nozzle body 3 passes through the nozzle retaining nut in the axial direction.
  • valve element 4 is received axially displaceable.
  • the valve element 4 has at its lower end in the drawing plane a tip 5 with a closing surface 6, with which it can be brought into tight contact with a formed within the nozzle body 3 valve seat 7.
  • valve element 2 When the valve element 2 rests against the valve seat 7, ie is in a closed position, the fuel outlet from a nozzle hole arrangement 8 is blocked. If, on the other hand, it is raised by the valve seat 7, fuel can flow from a pressure chamber 9 (high-pressure region) between the valve element 4 and the inside of the nozzle body 3 pass through and past the tip 5 to the nozzle hole arrangement 8, where they are sprayed into the combustion chamber substantially under high pressure (rail pressure).
  • a pressure chamber 9 high-pressure region
  • the injector 1, or the annular pressure chamber 9, which is formed between the outer circumference of the valve element 4 and the inner peripheral wall of a stepped bore 10 within the injector body 2 and within the nozzle body 3 is supplied with fuel under high pressure from a high-pressure fuel reservoir 11 (Rail) ,
  • the fuel flows from the high-pressure fuel accumulator 11 via a feed line 12, through a high-pressure connection formed integrally with the injector body 2, into a high-pressure supply passage 13 within the injector body 2 formed as an oblique bore.
  • the high-pressure supply passage 13 opens into a bulge 14 within the injector body 2
  • the high-pressure fuel accumulator 11 is supplied with fuel from a low-pressure reservoir 16 by a high-pressure pump 15 designed in particular as a radial piston pump.
  • a control quantity of fuel to be explained later flows from a low-pressure region 18 of the injector 1 to the reservoir 16 and is returned to the high-pressure circuit via the high-pressure pump 15.
  • an inlet throttle 19 is introduced into the valve element 4.
  • the inlet throttle 19 is formed in the embodiment shown as a radial bore.
  • the inlet throttle 19 is at least approximately conical in the direction of the inlet throttle.
  • high-pressure fuel from the pressure chamber 9 flows into an axial bore formed as a blind hole 21 within the valve element 4.
  • the axial bore 21 is arranged centrally within the valve element 4 and starts from an upper end face 22 of the valve element 4.
  • the axial bore 21 is part of a control chamber 23, which is connectable by means of a control valve 24, shown schematically with the low pressure region 18 of the injector 1.
  • the flow cross-sections of the inlet throttle 19 and the outlet throttle 32 are matched to one another such that when the control valve 24 is open, a net outflow of fuel from the control chamber 23 results. Since the control chamber 23 is bounded in the axial direction by the valve element 4, this results in a force acting in the opening direction on the valve element 4, whereby this lifts off from its valve seat 7 and the fuel flow from the pressure chamber 9 through the Nozzle hole arrangement 8 releases into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • valve 24 closes and the pressure (control pressure) increases rapidly in the control chamber 23 due to the inflowing through the inlet throttle 19, under high pressure fuel, whereby the closing direction in the Valve elements 4 acting forces predominate and the valve member 4 comes with its closing surface 6 in tight contact with the valve seat 7 on the nozzle body 3.
  • a closing spring 41 which is supported in the axial direction on an annular shoulder 42 within the injector body 2 and the other end on a retaining ring 43 held on the valve element 4, the closing movement of the valve element 4 is supported.
  • the axial bore 21 is part of the control chamber 23.
  • the axial bore 21 opens into an axial section 33 of the control chamber 23, which is delimited radially on the outside by the injector body 2.
  • this axial portion 33 is bounded by the upper end face 22 of the valve element 4 and by a lower end face 34 of an extending into a bore portion 35 within the injector body 2 end portion 36 formed as a throttle plate valve piece 31.
  • the valve element 36 In the open state of the valve element 4 is the valve element 36 on the lower end face 34 of the end portion 36 of the valve piece 31, which serves as a stop for limiting the opening movement of the valve element 4.
  • control chamber 23 In the open state of the valve element 4, that is, during the injection process, the control chamber 23 is thus substantially exclusively of the peripheral walls of the Axial bore 21 and a running in the opposite direction blind hole 37 in the valve member 31 is limited, since the axial portion 33 is completely occupied by the valve element 4.
  • the axial portion 33 of the control chamber 23 is in the drawing plane down, ie in the direction of the pressure chamber 9, sealed via a guide gap (circumferential gap) radially between a guide portion 39 of the valve element 4 and the bore portion 35 (guide portion) of the injector body 2.
  • the valve element is with its guide portion 39 axially displaceably guided directly from the injector body 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Injektor (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem in Abhängigkeit des Drucks in einer Steuerkammer (23) zwischen einer Schließstellung und einer den Kraftstofffluss in den Brennraum freigebenden Öffnungsstellung verstellbaren Ventilelement und mit einem Steuerventil (24) mit dem der Druck in der Steuerkammer, die über eine Zulauf drossel (19) hydraulisch mit einem Hochdruckbereich des Injektors (1) verbunden ist, beeinflussbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Zulauf drossel in das Ventilelement (4) eingebracht ist.

Description

Beschreibung
Titel Injektor
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere einen Common-Rail-Injektor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 198 27 267 Al ist ein als Common-Rail-Injektor ausgebildeter Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine bekannt. Der bekannte Injektor umfasst ein zweiteiliges Ventilelement, bestehend aus einer Steuerstange und einer Düsennadel. Dabei ist die Steuerstange längsverschieblich in einen Injektorkörper (Teil des Injektorgehäuses) aufgenommen. Mit ihrer Stirnseite begrenzt die Steuerstange eine in einem im Injektorkörper aufgenommenen Ventilstück angeordnete Steuerkammer, die über eine Zulaufdrossel mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus einem Ringraum (Hochdruckbereich) innerhalb des Injektorkörpers mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Bei geöffnetem Steuerventil strömt Kraftstoff aus der Steuerkammer in einen Niederdruckbereich des Injektors und von dort zu einem Injektorrücklauf, wobei die Durchflussquerschnitte der Ablaufdrossel und der Zulaufdrossel derart aufeinander abgestimmt sind, dass ein Nettoabfluss aus der Steuerkammer resultiert, wodurch das Ventilelement von seinem Ventilsitz abgehoben wird und somit Kraftstoff aus einer Düsenlochanordnung in den Brennraum der Brennkraft- maschine strömen kann. Die Führungsfunktion zur axial verschieblichen Führung der Steuerstange wird von dem in dem Injektorkörper aufgenommenen Ventilstück übernommen, in welches die Zulaufdrossel zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff eingebracht ist. Der bekannte Injektor hat sich bewährt. Es bestehen jedoch Bestrebungen, den Aufbau des Injektors zu vereinfachen und gleichzeitig die Festigkeit des Injektorkörpers zu erhöhen.
Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Injektor mit einem vereinfachten Aufbau und vorzugsweise einer erhöhten Druckfestigkeit vorzuschlagen.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Zulaufdrossel zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff nicht wie im Stand der Technik in einen hülsenförmigen Abschnitt eines Ventilstücks oder in eine an einem Ventilstück anliegende Hülse zu integrieren, sondern die Zulaufdrossel unmittelbar in dem einteiligen oder mehrteiligen Ventilelement vorzusehen. Das Konzept der Erfindung ermöglicht es, einen gemäß den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildeten Injektor zu realisieren. Insbesondere kann aufgrund der Erfindung auf einen hülsenförmigen Abschnitt des Ventilstücks oder eine diesen ersetzende separate Hülse zur Aufnahme der Zulaufdrossel verzichtet werden. Daher ist es möglich, den Durchmesser des Injektorkörpers (Gehäuseteil des Injektors) zu reduzieren und/oder die Druckfestigkeit des Injektorkörpers zu erhöhen, da die Wandstärke des Injektors bei gleichbleibendem oder sogar geringerem Injektordurchmesser vergrößert werden kann. Eine Durchmesserreduzierung des Injektors hat vorteilhafterweise eine Material- und damit eine Gewichtseinsparung zur Folge. Bevorzugt handelt es sich bei der Zulaufdrossel um eine radial in den Ventilkörper eingebrachte Drosselbohrung. Mit Vorteil ist der Drosselbohrung eine sich radial nach außen erweiternde Aussparung im Ventilelement zugeordnet, um die Strömung durch die Zulaufdrossel zu vergleichmäßigen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Steuerkammer zumindest bereichsweise radial außen unmittelbar von dem Injektorkörper des Injektors begrenzt ist. Es wird also bewusst auf ein separates Bauteil zur radial äußeren Begrenzung der Steuerkammer verzichtet. Insbesondere wird auf einen hülsenförmigen Abschnitt eines Ventilstücks bzw. eine die Steuerkammer im Stand der Technik begrenzende, am Ventilstück anliegende Hülse verzichtet, wodurch der Injektorkörper schmaler als im Stand der Technik ausgeführt werden kann und ggf. die Druckfestigkeit des Injektors bei gleichem oder sogar geringerem Durchmesser erhöht werden kann. Im Rahmen der Weiterbildung liegt es, dass der Axialabschnitt der Steuerkammer, der radial außen von dem Injektorkörper begrenzt ist, nur zeitweise von den Injektorkörper begrenzt ist bzw. nur zeitweise, insbesondere bei geschlossenem Ventilelement überhaupt existent ist, insbesondere deshalb, weil der Axialabschnitt bei geöffnetem Ventilelement vollständig von dem Ventilelement eingenommen wird.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Ventilelement, welches die Steuerkammer in axialer Richtung begrenzt, unmittelbar am Injektorkörper, also an einem mindestens einen Druckraum und einen Ventilelementabschnitt umschließenden Gehäuseteil des Injektors geführt ist. Das Vorsehen einer Führungshülse zur axial verschieblichen Führung des Ventilelementes wird aufgrund der Weiterbildung der Erfindung überflüssig. Der Umfangsspalt zwischen dem Ventilelement und dem Injektorkörper bildet gleichzeitig einen Dichtspalt zur Abdichtung der Steuerkammer in Richtung der Injektorspitze.
Von besonderem Vorteil einer Ausführungsform, nach der die Zulaufdrossel über eine Bohrung, vorzugsweise einer Axialbohrung, besonders bevorzugt über eine zentrische Axialbohrung in dem Ventilelement mit dem radial außen von dem Injektorkörper begrenzten Axialabschnitt der Steuerkammer hydraulisch verbunden ist. Dabei ist die Bohrung Teil der Steuerkammer, d.h. von dem in ihr befindlichen Kraftstoff wirkt bei in Richtung des Niederdruckbereichs des Injektors geschlossener Steuerkammer eine Schließkraft auf das Ventilelement. Der Durchmesser dieser Bohrung wird mit Vorteil so gewählt, dass die Aufweitung des Ventilelementes in seinem Führungsabschnitt zu einer günstigen Spaltausbildung des Umfangsspaltes sich im Ventilelement und Injektorkörper im Hinblick auf Dichtheit und Verschleiß führt. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Steuerkammer auf der dem Ventilelement gegenüberliegenden Seite von einem Ventilstück, insbesondere einer Drosselplatte, begrenzt ist, wobei in das Ventilstück eine Ablaufdrossel eingebracht ist, durch die der Kraftstoff aus der Steuerkammer bei geöffnetem Steuerventil in den Niederdruckbereich des Injektors und von dort aus zum Injektorrücklauf strömen kann. Die Durchflussquerschnitte der Ablaufdrossel und der Zulaufdrossel sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass bei geöffnetem Steuerventil ein Nettoabfluss von Kraftstoff (Steuermenge) aus der Steuerkammer in den Niederdruckbereich des Injektors resultiert .
Vorzugsweise hat das Ventilstück zusätzlich die Funktion eines Dichtsitzes für das Steuerventil. Bei dem Steuerventil kann es sich sowohl um ein mittels eines elektromagnetischen Aktuators oder mittels eines piezoelektrischen Aktuators angetriebenes Ventil handeln. Bevorzugt ist das Steuerventil als in axialer Richtung druckausgeglichenes Ventil ausgebildet, um auch zuverlässig Drücke über 2000 bar schalten zu können.
Um die aus der Steuerkammer auf das Ventilstück wirkenden Kräfte aufnehmen zu können, ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass sich das Ventilstück in axialer Richtung an einer inneren Ringschulter des Injektorkörpers abstützt, gegen die es vorzugsweise mittels eines weiteren Injektorbauteils gepresst wird.
Es ist zweckmäßig, wenn ein Hochdruckversorgungskanal, über den der Injektor mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff, insbesondere aus einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher (Rail) versorgt wird, in einen Ringraum (Teil des Hochdruckbereichs) mündet, der radial außen von dem Injektorkörper begrenzt und von dem Ventilelement durchsetzt wird. Die in das Ventilelement eingebrachte Zulaufdrossel verbindet diesen Ringraum hydraulisch mit der Steuerkammer, so dass ein Nachströmen von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff in die Steuerkammer sichergestellt ist. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der es sich bei dem den Ringraum versorgenden Hochdruckversorgungskanal um den einzigen Hochdruckversorgungskanal im Injektorkörper handelt, also der in den Ringraum einströmende Kraftstoff in axialer durch den Ringraum hindurch zu einer Düsenlochanordnung des Injektors strömen kann. Bevorzugt ist der Injektor dabei ohne eine Niederdruckstufe, also leckagefrei, ausgebildet.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Ringraum, in den der Hochdruckversorgungskanal des Injektors mündet, gegenüber der Steuerkammer über einen Führungsspalt zwischen dem Ventilelement und dem Injektorkörper abgedichtet ist. Um mögliche Leckageverluste aus dem Ringraum in die Steuerkammer bei geöffnetem Steuerventil zu minimieren, ist es von Vorteil, den am Injektorkörper geführten Führungsabschnitt des Ventilelementes möglichst lang auszubilden.
Insbesondere das Vorsehen nur eines Hochdruckversorgungskanals im Injektor, vorzugsweise im Injektorkörper, ermöglicht es, gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen Hochdruckanschluss zum Anschluss des Injektors an eine Hochdruckversorgungsleitung entweder direkt am Injektorkörper festzulegen, insbesondere anzuweißen, oder bevorzugt einstückig mit dem Injektorkörper auszubilden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen, diese zeigt in der einzigen Fig. 1 eine unvollständige schematische Darstellung eines Injektors.
Ausführungsform der Erfindung
In Fig. 1 ist ein als Common-Rail-Injektor ausgebildeter Injektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine gezeigt. Der Injektor 1 weist als Gehäuse einen Injektorkörper 2 sowie einen endseitigen Düsenkörper 3 auf, die gegeneinander mit einer nicht dargestellten Überwurfmutter in üblicher Weise verspannt sind. Dabei durchsetzt der Düsenkörper 3 die Düsenspannmutter in axialer Richtung.
Innerhalb des Injektorkörpers 2 sowie innerhalb des Düsenkörpers 3 ist ein in diesem Ausführungsbeispiel einteiliges Ventilelement 4 axial verschieblich aufgenommen. Das Ventilelement 4 weist an seinem in der Zeichnungsebene unteren Ende eine Spitze 5 mit einer Schließfläche 6 auf, mit welcher es in dichte Anlage an einen innerhalb des Düsenkörpers 3 ausgebildeten Ventilsitz 7 bringbar ist.
Wenn das Ventilelement 2 am Ventilsitz 7 anliegt, d.h. sich in einer Schließstellung befindet, ist der Kraftstoffaustritt aus einer Düsenlochanordnung 8 gesperrt. Ist sie dagegen vom Ventilsitz 7 angehoben, kann Kraftstoff aus einem Druckraum 9 (Hochdruckbereich) zwischen dem Ventilelement 4 und der Innenseite des Düsenkörpers 3 hindurch und an der Spitze 5 vorbei zur Düsenlochanordnung 8 strömen und dort im Wesentlichen unter Hochdruck (Rail- Druck) stehend in den Brennraum gespritzt werden.
Der Injektor 1, bzw. der ringförmige Druckraum 9, der gebildet ist zwischen dem Außenumfang des Ventilelementes 4 und der inneren Umfangswand einer Stufenbohrung 10 innerhalb des Injektorkörpers 2 sowie innerhalb des Düsenkörpers 3 wird mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus einem Kraftstoffhochdruckspeicher 11 (Rail) versorgt. Der Kraftstoff strömt dabei von dem Kraftstoffhochdruckspeicher 11 über eine Zuleitung 12, durch einen nicht gezeigten, einstückig mit dem Injektorkörper 2 ausgebildeten Hochdruckanschluss in einen als Schrägbohrung ausgebildeten Hochdruckversorgungskanal 13 innerhalb des Injektorkörpers 2. Der Hochdruckversorgungskanal 13 mündet dabei in eine Ausbuchtung 14 innerhalb des Injektorkörpers 2. Der Kraftstoff-Hochdruckspeicher 11 wird von einer, insbesondere als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Hochdruckpumpe 15 mit Kraftstoff aus einem auf Niederdruck liegenden Vorratsbehälter 16 versorgt.
Über einen Rücklauf 17 strömt eine später noch zu erläuternde Steuermenge an Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich 18 des Injektors 1 zu dem Vorratsbehälter 16 und wird über die Hochdruckpumpe 15 wieder dem Hochdruck- Kreislauf zugeführt.
Im Bereich der Ausbuchtung 14 ist in dem Ventilelement 4 eine Zulaufdrossel 19 eingebracht. Die Zulaufdrossel 19 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Radialbohrung ausgebildet. Der Zulaufdrossel 19 ist eine sich zumindest näherungsweise konisch in Richtung der Zulaufdrossel ver- jungende Ausnehmung 20 im Ventilelement 4 vorgeordnet. Durch die Zulaufdrossel 19 strömt unter Hochdruck stehender Kraftstoff aus dem Druckraum 9 in eine als Sacklochbohrung ausgebildete Axialbohrung 21 innerhalb des Ventilelementes 4. Die Axialbohrung 21 ist zentrisch innerhalb des Ventilelementes 4 angeordnet und geht von einer oberen Stirnseite 22 des Ventilelementes 4 aus. Die Axialbohrung 21 ist Teil einer Steuerkammer 23, die mittels eines schematisch dargestellten Steuerventils 24 mit dem Niederdruckbereich 18 des Injektors 1 verbindbar ist. Werden Elektromagnete 25 eines elektromagnetischen Aktuators 26 bestromt, so wirkt auf eine Ankerplatte 27 eine öffnende Kraft in der Zeichnungsebene nach oben, wodurch ein einstückig mit der Ankerplatte 27 ausgebildeter Steuerventilkolben 28 in der Zeichnungsebene nach oben bewegt wird. Hierdurch hebt eine von dem Steuerventilkolben 28 gehaltene Steuerventilkugel 29 von ihren Ventilsitz 30 an einem Ventilstück 31, welches gegen eine innere Ringschulter 40 des Injektorkörpers 2 verspannt und somit ortsfest innerhalb des Injektorkörpers 2 gehalten ist, ab, wodurch der Kraftstoff aus der Steuerkammer 23 durch eine kavitierende Ablaufdrossel 32 innerhalb des Ventilstücks 31 hindurch in den Niederdruckbereich 18 und damit zum Rücklauf 17 strömen kann. Die Durchflussquerschnitte der Zulaufdrossel 19 und der Ablaufdrossel 32 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass bei geöffnetem Steuerventil 24 ein Nettoabfluss von Kraftstoff aus der Steuerkammer 23 resultiert. Da die Steuerkammer 23 in axialer Richtung von dem Ventilelement 4 begrenzt ist, resultiert hieraus eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf das Ventilelement 4, wodurch dieses von seinem Ventilsitz 7 abhebt und den Kraftstofffluss aus dem Druckraum 9 durch die Düsenlochanordnung 8 in den Brennraum der Brennkraftmaschine freigibt.
Soll der Einspritzvorgang beendet werden, so wird die Bestromung der Elektromagnete 25 unterbrochen, wodurch das Steuerventil 24 schließt und der Druck (Steuerdruck) in der Steuerkammer 23 aufgrund des durch die Zulaufdrossel 19 zuströmenden, unter Hochdruck stehenden Kraftstoffes rapide ansteigt, wodurch die in Schließrichtung das Ventilelemente 4 wirkenden Kräfte überwiegen und das Ventilelement 4 mit seiner Schließfläche 6 in dichte Anlage an den Ventilsitz 7 am Düsenkörper 3 kommt. Eine Schließfeder 41, die sich in axialer Richtung an einer Ringschulter 42 innerhalb des Injektorkörpers 2 und anderenends an einem am Ventilelement 4 gehaltenen Sicherungsring 43 abstützt, wird die Schließbewegung des Ventilelementes 4 unterstützt.
Wie erläutert, ist die Axialbohrung 21 Teil der Steuerkammer 23. Die Axialbohrung 21 mündet in einen Axialabschnitt 33 der Steuerkammer 23, der radial außen von dem Injektorkörper 2 begrenzt wird. In axialer Richtung wird dieser Axialabschnitt 33 begrenzt von der oberen Stirnseite 22 des Ventilelementes 4 sowie von einer unteren Stirnseite 34 eines in einen Bohrungsabschnitt 35 innerhalb des Injektorkörpers 2 hineinragenden Endabschnittes 36 des als Drosselplatte ausgebildeten Ventilstücks 31. Im geöffneten Zustand des Ventilelementes 4 liegt das Ventilelement 36 an der unteren Stirnseite 34 des Endabschnittes 36 des Ventilstückes 31 an, welches als Anschlag zur Begrenzung der Öffnungsbewegung des Ventilelementes 4 dient. Im geöffneten Zustand des Ventilelementes 4, also während des Einspritzvorgangs ist die Steuerkammer 23 also im wesentlichen ausschließlich von den Umfangswänden der Axialbohrung 21 sowie einer in die entgegengesetzte Richtung verlaufenden Sacklochbohrung 37 im Ventilstück 31 begrenzt, da der Axialabschnitt 33 vollständig von dem Ventilelement 4 eingenommen ist.
Der Axialabschnitt 33 der Steuerkammer 23 wird in der Zeichnungsebene nach unten, also in Richtung des Druckraums 9, abgedichtet über einen Führungsspalt (Umfangsspalt) radial zwischen einem Führungsabschnitt 39 des Ventilelementes 4 sowie dem Bohrungsabschnitt 35 (Führungsabschnitt) des Injektorkörpers 2. Das Ventilelement wird mit seinem Führungsabschnitt 39 axial verschieblich unmittelbar von dem Injektorkörper 2 geführt. Durch eine entsprechende Wahl des Durchmessers der Axialbohrung 21 kann die Aufweitung des Führungsabschnittes 39 bestimmt und damit Einfluss auf die Breite des Führungsspaltes 38 genommen werden.

Claims

Ansprüche
1. Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere Common-Rail-Inj ektor, mit einem in Abhängigkeit des Drucks in einer Steuerkammer (23) zwischen einer Schließstellung und einer den Kraftstofffluss in den Bennraum freigebenden Öffnungsstellung verstellbaren Ventilelement (4) und mit einem Steuerventil (24) mit dem der Druck in der Steuerkammer (23) , die über eine Zulaufdrossel (19) hydraulisch mit einem Hochdruckbereich des Injektors (1) verbunden ist, beeinflussbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zulaufdrossel (19) in das Ventilelement (4) eingebracht ist.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Axialabschnitt (33) der Steuerkammer (23) , zumindest zeitweise, radial außen von einem Injektorkörper (2) begrenzt ist.
3. Injektor nach 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (4), insbesondere unmittelbar, benachbart zu dem Axialabschnitt (33) der Steuerkammer (23) am Injektorkörper (2) axial verschieblich geführt ist.
4. Injektor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass von der Zulaufdrossel (19) eine Bohrung, vorzugsweise eine Axialbohrung (21), in dem Ventilelement (4) zu dem Axialabschnitt (33) führt.
5. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkammer (23) auf der dem Ventilelement (4) gegenüberliegenden Seite von einem Ventilstück (31) mit Ablaufdrossel (32) begrenzt ist.
6. Injektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilsitz (7) des Steuerventils (24) an dem Ventilstück (31) ausgebildet ist.
7. Injektor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Ventilstück (31) an einer inneren Ringschulter (40) des Injektorkörpers (2) abstützt.
8. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruckversorgungskanal (13) des Injektors (1) in einen von dem Ventilelement (4) durchsetzten Ringraum mündet, der über die Zulaufdrossel hydraulisch mit der Steuerkammer (23) verbunden ist.
9. Injektor nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum gegenüber der Steuerkammer (23) über einen Führungsspalt zwischen dem Ventilelement (4) und dem Injektorkörper (2) abgedichtet ist.
10. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruckanschluss des Injektors (1) am Injektorkörper (2) festgelegt, insbesondere angeschweißt, oder einstückig mit dem Injektorkörper (2) ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT212432Z2 (it) * 1987-08-25 1989-07-04 Weber Srl Valvola di iniezione del combustibile a comando elettromagnetico per motori a ciclo diesel
DE19827267A1 (de) 1998-06-18 1999-12-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-Einspritzventil für Hochdruck-Einspritzung mit verbesserter Steuerung der Kraftstoffzufuhr
US6616064B2 (en) * 2000-06-29 2003-09-09 Robert Bosch Gmbh Injector with a control face on the outlet side
DE10031573A1 (de) * 2000-06-29 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Hochdruckfester Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in Kompaktbauweise
AT500774B8 (de) * 2004-08-06 2007-02-15 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum einspritzen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine
DE102004044107A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-30 Siemens Ag Hubvorrichtung und Einspritzventil

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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