EP2536942A1 - Hochdruck-kraftstoff-einspritzventil für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Hochdruck-kraftstoff-einspritzventil für einen verbrennungsmotor

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EP2536942A1
EP2536942A1 EP11703709A EP11703709A EP2536942A1 EP 2536942 A1 EP2536942 A1 EP 2536942A1 EP 11703709 A EP11703709 A EP 11703709A EP 11703709 A EP11703709 A EP 11703709A EP 2536942 A1 EP2536942 A1 EP 2536942A1
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EP
European Patent Office
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pressure fuel
control
pressure
fuel injection
valve
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EP11703709A
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English (en)
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EP2536942B1 (de
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Sascha Fedrow
Janos Kerekgyarto
Anatoliy Lyubar
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication date
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    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0043—Two-way valves

Definitions

  • High-pressure fuel injection valves of the underlying type are used to quantitatively and temporally DEFINE ⁇ th injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, both for diesel and gasoline engines.
  • electronically controlled, both electromagnetically and piezoelectrically actuated injection valves have prevailed.
  • the known piezo-In eectors are actuated by means of piezo actuators and allow a very fast and accurate metering of the fuel quantity and are, for example, in the textbook "Diesel and gasoline direct injection", Prof. Dr. -Ing. Helmut Tschöke et al., Expert Verlag 2001, described ben.
  • the four times faster switching time of the piezo injection valves compared to previous systems allow short and variable distances between the individual injections, such as pre-injection, main injection and post-injection. Very short switching times are possible. This allows the injected
  • a valve tip with spray holes, a needle seat, a high-pressure ring chamber and a nozzle needle A valve tip with spray holes, a needle seat, a high-pressure ring chamber and a nozzle needle.
  • the high-pressure fuel pressure of the common rail is at the rear end of the control plunger in the control chamber and in a high-pressure annular chamber at a pressure shoulder of the nozzle needle. Due to the design-related annular gaps between the control plunger and the associated receiving bore in the valve stem and between the nozzle needle and associated receiving bore in the valve tip creates a constant, as permanent leakage be ⁇ recorded, KraftStoff basicström.
  • the present invention therefore has for its object to provide a high-pressure injection valve which likewise has a greatly reduced duration leakage at high refzi ⁇ sion and speed of injection. This should keep the power demand on the high-pressure pump within reasonable limits, even if system pressures continue to rise.
  • the inventive high-pressure fuel injection valve for an internal combustion engine for this purpose has a portion extending along a longitudinal axis and a valve stem it is closing at ⁇ valve tip and a nozzle needle and a control piston. Furthermore, the high-pressure fuel injection zventil a control valve with a Betreli whysaktua- tor and a high-pressure fuel connection and a
  • a receiving space extending along the longitudinal axis is provided, in which the control piston and the nozzle needle are arranged one behind the other in the longitudinal axis direction and are movably guided in the longitudinal axis direction.
  • the nozzle needle is arranged on the nozzle tip facing the side of the Steuerkol ⁇ bens and cooperates with a sealing seat in the nozzle ⁇ tip, wherein the receiving space on the side facing away from the nozzle tip of the control piston forms a closing control chamber which is bounded by an upper control piston surface and is hydraulically connected via a first inlet throttle with the high-pressure fuel port and a first return ⁇ throttle with the KraftStoff low pressure port.
  • the high-pressure Fuel injection valve is characterized in that the receiving space on the nozzle tip facing side of the control piston forms an opening control chamber which is delimited by a lower control piston surface and which is connected via a second inlet throttle with the fuel
  • High pressure port and a second return throttle with the KraftStoff low pressure port is hydraulically in communication and that the control valve is arranged for operatively ⁇ dependent opening and closing of the hydraulic connection between the return throttles and the low-pressure fuel port.
  • the inner diameter of theracrau ⁇ mes and the outer diameter of the control piston are matched to one another, that the seat of the control piston is hyd ⁇ raulisch as close as possible and thus as little fuel uncontrolled flow from the closing control room in the opening control room or vice versa ,
  • the main advantage of the invention is the fact that no permanent leakage occurs as long as the valve is not driven to open and thus the leakage loss flow is reduced overall. This not only allows a cost-saving design of the high pressure pump, but also increases the efficiency of the engine and thus reduces harmful emissions.
  • the lower required delivery capacity of the high-pressure pump is to be evaluated very positively especially with regard to increasing system pressures.
  • Other additional to ⁇ advantages are smaller dead times between Ansteue- tion and the injection process, shorter opening and closing ⁇ times the nozzle needle and a lower sensitivity to fuel pressure waves in the needle area and a specifically adjustable damping of the nozzle needle movement during opening and closing. Overall, this allows a more stable multiple ⁇ injection, which has an additional positive effect on consumption and emissions.
  • Advantageous embodiments of the high-pressure fuel injection valve of the invention are fenbart in the dependent claims of ⁇ .
  • the nozzle needle closes immediacy bar, without the interposition of an additional transmission mechanism to the lower control piston surface. This reduces the number of parts and the corresponding monthly cost of manufacture.
  • the nozzle needle directly adjoins the control piston, it is also advantageous when the nozzle needle in the over- the control piston has a smaller transition region Quer4.000sflä ⁇ che than the lower control piston surface. This redu ⁇ the pressurized spool area for in the opening control chamber from the pressurized spool area in the closing control room. As a result, at the same level of pressure in the opening and closing control chamber, ie in the idle state of the high-pressure fuel injection valve, it is ensured that the closing force is greater than the opening force and thus the valve remains securely closed.
  • the high-pressure fuel ie in the idle state of the high-pressure fuel injection valve
  • Einsprit zventil is advantageously provided that the control ⁇ piston and the nozzle needle are mechanically rigidly connected together or even made in one piece. This allows a direct and delay-free stroke transmission from the control piston to the nozzle needle in both the opening and closing direction of the nozzle needle and simultane- ously simplifies the mechanical structure of the valve unit.
  • the control valve In order to ensure a safe and rapid opening of the high-pressure fuel injection valve, it is part of on ⁇ when the first return throttle has a larger ⁇ flux value than the second return throttle. If the control valve is then activated in such a way that it opens, the control pressure in the closing control chamber builds up faster than in the opening control chamber. As a result, the closing force acting on the control piston is reduced faster than the opposing opening force until the resulting force on the control piston finally reverses and the high pressure Fuel injector opens by lifting the nozzle needle from the needle seat in the valve tip. It is true that the greater the difference between the flow values of the two return ⁇ throttles, the faster the opening of the high-pressure fuel injection valve, ie the opening time is shortened.
  • the first inlet throttle has a larger flow ⁇ value than the second inflow throttle. If the control valve is then activated in such a way that it closes, the control pressure builds up faster in the closing control chamber than in the opening control chamber, until the resulting force on the control piston reverses again and the high-pressure fuel injection valve closes by closing the control valve Nozzle needle presses back into the needle seat in the valve tip.
  • the greater the difference between the flow rates of the two inlet throttles the faster the closing of the high-pressure fuel
  • Injector ie the closing time is shortened.
  • At least one of the two return throttles has a variable flow rate during operation.
  • At least one of the two inlet throttles has a variable flow rate during operation.
  • the flow rate value of one or both feed ⁇ throttle the difference of the flow rates of the remindlaufdros ⁇ clauses and thus the closing time of the high-pressure fuel Set injection valve as a function of the operating mode of Ver ⁇ internal combustion engine. This can also be influenced on the injection rate and thus on the combustion process.
  • the additional arrangement of a compensation channel which hydraulically connects the closing control chamber and the opening control chamber, as well as the arrangement of a compensation throttle in this channel is another possibility of designing the high-pressure fuel injection valve.
  • the compensation channel and the compensation throttle be arranged both in the control piston and in the valve stem. Through this connection takes place a more or less delayed pressure equalization between closing and opening control room. As a result, achieves a more or less strong attenuation of the dynamics of the opening and closing operations of the ⁇ .
  • This compensating connection can be constructively represented by the annular gap between the control piston and the inner wall of the receiving space, in which the control piston is mounted movably guided in the longitudinal direction.
  • the closing control chamber of the high-pressure fuel injection valve may be arranged as a compression spring closing spring arranged by the control piston is acted upon by an additional borrowed closing force in the direction of the needle seat.
  • the actuating actuator of the control valve can be designed as a solenoid actuator or as a piezoactuator. In both cases, a high switching speed can be achieved, the very small single injection quantities and several individual injections during a combustion cycle in each case Cylinder of the internal combustion engine allows.
  • the high-pressure fuel injection valve has a control valve with an actuating actuator and a high-pressure fuel connection and a low-pressure fuel connection.
  • a control piston and the nozzle needle in the longitudinal axis direction are arranged one behind the other and movably guided.
  • the receiving space of the control piston forms with the control piston a closing control space, which is delimited by the upper control piston area, and an opening control space, which is delimited by the lower control piston area.
  • the two control chambers are each connected via an inlet throttle to the fuel high-pressure port and in each case via a return throttle with the fuel low-pressure connection ⁇ hydraulically.
  • the control valve is arranged to operatively open and close the fuel return between the return throttles and the fuel low pressure port.
  • the flow rates of the feed run throttle and the return flow throttles are so chosen that, for activating the control valve, the high pressure fuel opens Einsprit zventil and withdrawal of control as ⁇ closes. Due to the configuration of the high-pressure fuel injection valve according to the invention, no loss of leakage occurs while the valve is not actuated for opening.
  • FIG. 1 is a sectional view of a conventional Einprit zventils according to the prior art.
  • Fig. 2 is a simplified schematic representation of a high-pressure fuel Einsprit Zsystems with an OF INVENTION ⁇ to the invention high-pressure fuel injection valve.
  • Fig. 3 the high-pressure fuel injection system as in Fig. 2 with additional or alternative functional units.
  • Fig. 4 is a diagram of the control pressure curves in closing and
  • Fig. 5 is an injection rate diagram for comparison between
  • valve tip 12 with spray holes 15, a needle seat ⁇ 16, a high-pressure annular chamber 18 and a Düsenna- del. 13
  • the control ⁇ space 6 is communicated with the high-pressure fuel connection 4 in hydrauli ⁇ shear connection.
  • the servo control valve 21 opens or
  • control return passage 23 which hydraulically ver ⁇ connects the control chamber 6 with the KraftStoff low pressure port 22.
  • a return throttle 20 is arranged in the control return passage 23.
  • the closing spring chamber 10 is arranged in the opposite foot of the valve stem 8.
  • the control plunger 7 is arranged displaceably guided in the longitudinal direction in a longitudinal direction through the valve stem 8 and protrudes in the head end of the valve stem 8 1
  • the valve tip 12 is arranged at the foot end of the valve stem 8 ⁇ and thus closes the closing spring chamber 10 from.
  • a guide bore for the nozzle needle 13 in the valve ⁇ tip 12 is arranged, which opens at its, the valve stem 8 till ⁇ turned end into a blind hole 14.
  • the nozzle needle 13 is arranged and sits with its needle ⁇ tip in the needle seat 16 of the valve tip 12th
  • the needle tip opposite end of the nozzle needle 13 protrudes into the closing spring chamber 10 in the transition region between the valve tip 12 and valve stem 8 and is in Berüh ⁇ approximately contact with the control plunger 7.
  • a formed as a spiral compression spring closing spring 11 is in the closing spring chamber 10 concentric with the control plunger. 7 arranged, is supported on the valve stem 8 and acts on the nozzle needle 13 with a pressure force which presses the needle tip into the needle seat 16 and so keeps the injection valve closed.
  • the nozzle needle 13 Approximately in its center, the nozzle needle 13 has a diameter jump and thus forms a pressure shoulder 17.
  • a high-pressure annular chamber 18 is arranged, which is designed as a ring around the nozzle needle 13 around Ausspa ⁇ tion in the guide bore.
  • the high pressure Ring chamber 18 is connected via an inlet channel in the Ventilspit ⁇ ze 12 and a corresponding inlet channel 9 in the valve stem 8 with the high-pressure fuel connection in hydraulic ⁇ shear connection.
  • the diameter of the guide bore and the nozzle needle 13 are matched to one another such that the seat of the nozzle needle 13 is hydraulically as tight as possible in order to keep the leakage flow from the high-pressure annular chamber 18 as low as possible.
  • An annular gap is formed delspitze between high-pressure annular chamber 18 and the Na between the reduced in this area diameter of the nozzle needle 13 and the guide bore, through which the fuel from the high ⁇ pressure annular chamber 18 can flow to the blind hole fourteenth
  • the closing spring chamber 10 is connected via a return passage 19 in the valve stem 8 directly to the KraftStoff low pressure port 22 in hydraulic communication.
  • the pressure in the control chamber 6 is adjusted by the servo control valve 21, the inlet throttle 5 arranged in the control inlet channel 3 and the return throttle 20 arranged in the control return channel 23. Now, when the servo control valve 21 is opened by the piezoelectric actuator 1, fuel flows out of the
  • Control chamber 6 via the return throttle 20 and the servo control valve 21 in the control return passage 23 in the direction Kraf- toff low pressure connection 22.
  • Supply and return throttle 5/20 are calibrated so that more fuel flows into the control return passage 23 than via the Steuerzulaufka ⁇ nal 3 can flow.
  • the pressure in the control chamber 6 decreases so far that ultimately the resulting force on the nozzle needle 13 is reversed, the nozzle needle 13 lifts out of its seat and thus opens the injection valve.
  • the closing spring 11 can hold the nozzle needle 13 only up to a pressure of about 100 bar on its needle seat 16 and should prevent the entry of combustion gases into the injector at zero pressure and engine start. In addition, this accelerates the closing operation, which is initiated by closing the servo control valve 21.
  • the pressure in the control chamber 6 rises again up to the accumulator pressure of the common rail. As soon as the resulting force on the nozzle needle 13 is reversed again, the nozzle needle 13 is pressed back into its needle seat 16 and the Eisprit zventil ge ⁇ closed.
  • control slide 7 and the nozzle needle 13 in the longitudinal direction must move in their respective guide bore in the valve stem 8 and 12 be mounted to the valve tip. This requires, if only a very small, but at least, a certain gap between the control plunger 7 and nozzle needle thirteenth 1
  • the ⁇ ser described as a permanent leak, leakage current flows con- stantly whether the injection valve being opened or ge ⁇ closed and is discharged via the return channel 19 on the Never ⁇ pressure side and fed back into the fuel cycle.
  • FIG. 2 shows a simplified schematized representation of a high-pressure fuel injection system consisting of the high-pressure fuel injection valve 100, a high-pressure fuel accumulator 40, a high-pressure fuel pump 50 and a fuel tank 60.
  • the high-pressure fuel-A ⁇ sprit are zventile 100 each have a fuel high pressure connection 4 is connected.
  • fuel high-pressure accumulator 40 is fed via the high-pressure fuel pump 50 with fuel which is taken by the high-pressure fuel pump 50 from the fuel tank 60. via a low- Return line 70, the resultant fuel flow leakage currents are returned to the fuel tank 60.
  • the high-pressure fuel injection valve 100 itself has egg ⁇ nen valve stem 8, a valve tip 12 and a control valve 80.
  • the control valve 80 is actuated by an electrically controlled ⁇ actuator, which can alternatively be designed as an electric motor actuator or as a piezo actuator.
  • a cylindrical receiving space for the control piston 34 is provided, which is referred to below as the cylinder chamber 30.
  • the control piston 34 is fitted in this cylinder chamber 30 so that it is guided displaceably guided therein in the longitudinal direction and closes as hydraulically tight as possible with the cylinder space wall.
  • the cylinder chamber 30 is formed longer in the axial direction than the control piston 34, so that on the side facing away from the nozzle tip 12 side of the control piston 34, a closing control chamber 31 is formed, which is bounded by the upper control piston surface.
  • the closing control chamber 31 is hydraulically connected via a first inlet throttle ZD1 in the closing control chamber inlet 32 to the high-pressure fuel port 4 and via a first return throttle RD1 in the closing control chamber return 33 and the control valve 80 to the low-pressure fuel port 22 ,
  • an opening control chamber (35) is formed, which is bounded by the lower control piston surface.
  • the opening control chamber is connected via an inlet channel 9 and a second to ⁇ spillway throttle (ZD2) in the opening control chamber inlet 36 to the fuel high-pressure port (4) and over a second return ⁇ spillway throttle (RD2) in the opening control chamber return 37 , the return passage 19 and the control valve 80 to the low-pressure fuel port (22) hydraulically in communication.
  • ZD2 ⁇ spillway throttle
  • RD2 second return ⁇ spillway throttle
  • the high-pressure fuel injection valve 100 is connected to the high-pressure accumulator 40 via the high-pressure fuel connection 4.
  • About the KraftStoff low pressure port 22 and the low pressure return line 70 are the high-pressure fuel injector 100 with the fuel tank 60 in hydraulic communication.
  • the nozzle needle 13 On the side of the control piston 34 facing the valve tip 12, the nozzle needle 13 is arranged in a corresponding receiving bore of the valve tip 12 in the axial extension of the control piston 34.
  • the needle seat 16 In the transition between the guide bore and the blind hole 14 is the needle seat 16 for the needle tip of Dü ⁇ sennadel 13 and below the needle seat 16, starting from the blind hole 14, The injection holes 15 penetrate the blind hole wall and thus establish a connection between the sack hole wall. hole interior and the exterior of the valve tip 12 ago.
  • the nozzle needle 13 is seated with its needle tip in the needle seat 16 of the valve tip 12 and is coupled at its opposite end fixed to the control piston or may also be integrally formed therewith.
  • the diameter of the nozzle needle 13 is significantly smaller than the diameter of the control piston 34.
  • the control piston pressurizable lower surface as the cross-sectional area of the nozzle needle in Studentsgangsbe ⁇ rich reduced between the nozzle needle 13 and the control piston 34th
  • FIG. 3 shows, in principle, the same system structure of a high-pressure fuel injection system as in FIG. 2, but here additionally the inlet throttles ZD1, ZD2 and the return throttles RD1, RD2 are replaced by adjustable throttles. This enables an optimizing calibration of the
  • the high pressure fuel injector has
  • a compensation channel 100 is shown in Figure 3. 38 with a compensation ⁇ ADK throttle in the control piston or, alternatively, in phantom, a compensation channel 39 with a compensation 1
  • Throttle ADS in the valve stem 8 on. Both variants establish a hydraulic connection between the closing control chamber 31 and the opening control chamber 35. This allows a defined pressure equalization between the two control chambers 31, 35 and has one, depending on the dimensions of the throttle ADK, ADS, more or less damped dynamics of the switching process to the result.
  • the pressure level PS, PO depends on the throttle ratio D, ie on the ratio of the flow ⁇ values of the respective inlet throttle ZD1, ZD2 to the return throttle RD1, RD2. The larger this value is, in other words the larger the flow rate marker, for example, the first throttle Zulaufdros ⁇ sel ZD1 in proportion to the flow rate value of the first rear RD1, the higher will be the adjusting
  • Pressure level PS be in the closing control chamber 31.
  • the pressure level PO in the opening control chamber 35 In order to lift the nozzle needle 13 with its tip out of the needle seat 16, ie to release the fuel inflow into the blind hole 14 in order to inject fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the pressure level PO in the opening control chamber 35 must be much greater than the pressure level PS in the closing control chamber 31 are higher, that in spite of smaller control piston surface FO in the opening control chamber relative to the control piston surface FS in the closing control chamber, the opening force on the control piston 34 overflows.
  • control valve 80 is closed. Now the pressure levels PO, PS in closing control chamber 31 and opening control chamber 35 build up again until they have reached the pressure level PR of the high-pressure accumulator again.
  • flow value of the first inlet throttle ZD1 is greater than the flow value of the inlet throttle ZD2.
  • adjustable throttles are used in operation whose flow rates can be varied continuously or, if necessary, only in different stages, further possibilities open up during operation.
  • actuated control valve 80 by wide opening of the second return throttle RD2 and comparatively small opening of the inlet throttle ZD2 and the return throttle RD1 a "flushing" possible in which the high-pressure fuel injector 100 remains closed, however, by the fuel flowing out the system back into the fuel tank 60, the pressure in the high-pressure accumulator 40 can be reduced or even completely degraded, for example after switching off the internal combustion engine.
  • Closing control room 31 steeper drops. At time t2, an equilibrium has now been established at different pressure levels.
  • the pressure level PS in the closing control chamber 31 is substantially below the pressure level PO in the opening control chamber 35. Assuming the pressure level difference is large enough that the opening force on the control piston 34 outweighs the closing force, then the high-pressure fuel injection valve 100 is opened.
  • Figure 5 shows the advantages of an inventive high-pressure-fuel Einsprit compared to a conven tional ⁇ injector having zventil using the Einspritzratenver ⁇ run.
  • the injection rate curve characteristic features per time unit ⁇ Estpritzte into the combustion chamber fuel quantity over time, and so says something about ⁇ ffnugs- and
  • the injection rate curve EVI characterized by a continuous line corresponds to demjeni ⁇ conditions of a conventional high-pressure fuel injection valve and the marked by dashed line
  • Injection rate curve EV2 marks the Einspritzratenver ⁇ course of the inventive high-pressure fuel Einsprit zventils. It's good to see that the injection ⁇ advise running EV2 is characterized by faster and more accurate opening and closing operations and keeps a constant injection rate curve EV2 during the ⁇ ff ⁇ opening time. This results in a more precise in terms of time and quantity Eisprit zvorgang and thus affects both the power ⁇ behavior as well as on the emission behavior of the internal combustion engine.

Abstract

Das erfindungsgemäße Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil (100) weist ein Steuerventil (80) mit einem Betätigungsaktuator (81) und einen Kraftstoff -Hochdruckanschluss (4) sowie einen Kraftstoff-Niederdruckanschluss (22) auf. Im Ventilschaft (8) und der Ventilspitze (12) ist ein Steuerkolben (34) und die Düsennadel (13) in Längsachsrichtung hintereinander angeordnet und beweglich geführt. Der Aufnahmeraum des Steuerkolbens (34) bildet mit dem Steuerkolben (34) einen Schließ - Steuerraum (31), der von der oberen Steuerkolbenfläche begrenzt wird und einen Öffnungs-Steuerraum (35), der von der unteren Steuerkolbenfläche begrenzt wird. Die beiden Steuerräume sind jeweils über eine Zulauf drossel (ZD1, ZD2) mit dem Kraftstoff -Hochdruckanschluss (4) und jeweils über eine Rücklaufdrossel (RD1, RD2) mit dem Kraftstoff-Niederdruckanschluss (22) hydraulisch verbunden. Das Steuerventil (80) ist angeordnet zum betriebsabhängigen Öffnen und Verschließen des Kraftstoffrücklaufs zwischen den Rücklauf drosseln (RD1, RD2) und dem Kraftstoff-Niederdruckanschluss (22). Die Durchflusswerte der Zulauf drosseln (ZD1, ZD2) und der Rücklauf drosseln (RD1, RD2) sind so gewählt, dass bei Ansteuerung des Steuerventils (80) das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil (100) öffnet und bei Rücknahme der Ansteuerung wieder schließt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils (100) tritt kein Leckageverlust auf, während das Ventil nicht zum Öffnen angesteuert ist.

Description

Beschreibung
Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil für einen Verbrennungs¬ motor
Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventile der zugrundeliegenden Art werden eingesetzt zum mengenmäßig und zeitlich definier¬ ten Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors, sowohl bei Diesel- als auch bei Benzinmo- toren. Hier haben sich zwischenzeitlich elektronisch angesteuerte, sowohl elektromagnetisch als auch piezoelektrisch betätigte Einspritzventile durchgesetzt.
Der Kraftstoff wird dabei mittels einer Hochdruckpumpe in ei- nem Hochdruckspeicher, dem Common Rail, auf einen hohen
Druck, derzeit bis zu 2000 bar, gebracht und steht mit diesem Druck an den einzelnen Einspritzventilen an. Durch das gesteuerte Öffnen eines Ventils wird der Kraftstoff dann mit diesem hohen Druck durch die Einspritzdüse in den Verbren- nungsraum dosiert und dabei zerstäubt. Je höher der anstehen¬ de Druck ist desto größer wird die dosierte KraftStoffmenge bei gleicher Öffnungszeit des Einspritzventils. Das heißt, mit steigendem Systemdruck steigt auch die Anforderung an die Schaltgeschwindigkeit und Schaltgenauigkeit des Einsprit zven- tils. Dazu kommt, dass zur Gestaltung des Verbrennungsprozes¬ ses, pro Verbrennungsvorgang mehrere Einzeleinsprit zungen mit unterschiedlichen, zum Teil sehr kleinen Einspritzmengen, durchgeführt werden müssen. Die Genauigkeit der Einspritzung nimmt Einfluss auf die Gestaltung des Verbrennungsprozesses und damit nicht nur auf die Laufruhe des Motors sondern kann auch den Verbrauch und den Schadstoffausstoß wesentlich beeinflussen .
Die bekannten Piezo-In ektoren werden mittels Piezo- Aktuatoren betätigt und ermöglichen eine sehr schnelle und genaue Dosierung der KraftStoffmenge und sind beispielsweise in dem Fachbuch „Diesel- und Benzindirekteinspritzung", Prof. Dr . -Ing . Helmut Tschöke u. a., Expert Verlag 2001, beschrie- ben. Die im Vergleich zu bisherigen Systemen vier mal schnellere Schaltzeit der Piezo-Einsprit zventile erlauben kurze und variable Abstände zwischen den Einzel-Einspritzungen, wie zum Beispiel Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung. Es sind sehr kur- ze Schaltzeiten möglich. Dadurch kann die eingespritzte
KraftStoffmenge sehr genau gesteuert und dosiert werden. Wei¬ terhin ist eine hervorragende Wiederholbarkeit gewährleistet. Da jedoch die mit den Piezo-Aktuatoren erzeugbaren Stellbewegungen sehr klein und die ggf. zu überwindenden Druckkräfte sehr groß sind erfolgt das Öffnen und Schließen eines solchen Einspritzventils hydraulisch, unter Nutzung des Kraftstoff¬ druckes, wobei der Piezo-Aktuator lediglich dazu dient ein Steuerventil zu schalten und dadurch die jeweils erforderli¬ che Druckdifferenz zu schaffen.
In einer bekannten Ausführungsform weist ein solches Hoch- druck-Einsprit zventil im Wesentlichen folgende Funktionsein¬ heiten auf :
- Einen Piezoaktuator mit einem Hubverstärker und einem Steuerventilkolben,
- einen zylinderförmigen Ventilschaft mit einem Steuerraum, einem Servosteuerventil , einem Steuerstößel und einem Schließfederraum und
- eine Ventilspitze mit Spritzlöchern, einem Nadelsitz, einer Hochdruckringkammer und einer Düsennadel.
Der KraftStoff-Hochdruck des Common-Rail steht dabei am hinteren Ende des Steuerstößels im Steuerraum und in einer Hochdruck-Ringkammer an einer Druckschulter der Düsennadel an. Durch die bauartbedingten Ringspalte zwischen Steuerstößel und der zugehörigen Aufnahmebohrung im Ventilschaft sowie zwischen Düsennadel und zugehöriger Aufnahmebohrung in der Ventilspitze entsteht ein ständiger, als Dauerleckage be¬ zeichneter, KraftStoff-Verlustström.
Diese, bei steigendem Systemdruck sich immer stärker auswirkende, Dauerleckage stellt für die Einspritzsysteme der Zu- kunft ein immer größer werdendes Problem dar, weil dadurch eine immer leistungsfähigere Hochdruckpumpe benötigt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruck-Einspritzventil anzugeben, das bei hoher Präzi¬ sion und Geschwindigkeit der Einspritzung gleichermaßen eine stark reduzierte Dauerleckage aufweist. Dadurch soll, auch bei weiter steigenden Systemdrücken, die Leistungsanforderung an die Hochdruckpumpe in vertretbaren Grenzen gehalten wer- den.
Diese Aufgabe wird durch ein Hochdruck-Kraftstoff- Einsprit zventil mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Das erfindungsgemäße Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil für einen Verbrennungsmotor weist dazu einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Ventilschaft und eine sich daran an¬ schließende Ventilspitze sowie eine Düsennadel und einen Steuerkolben auf. Weiterhin weist das Hochdruck-Kraftstoff- Einsprit zventil ein Steuerventil mit einem Betätigungsaktua- tor und einen KraftStoff-Hochdruckanschluss sowie einen
KraftStoff-Niederdruckanschluss auf. Im Ventilschaft und der Ventilspitze ist ein sich entlang der Längsachse erstreckender Aufnahmeraum vorgesehen, in dem der Steuerkolben und die Düsennadel in Längsachsrichtung hintereinander angeordnet und in Längsachsrichtung beweglich geführt sind. Die Düsennadel ist auf der der Düsenspitze zugewandten Seite des Steuerkol¬ bens angeordnet und wirkt mit einem Dichtsitz in der Düsen¬ spitze zusammen, wobei der Aufnahmeraum auf der der Düsenspitze abgewandten Seite des Steuerkolbens einen Schließ- Steuerraum bildet, der von einer oberen Steuerkolbenfläche begrenzt wird und der über eine erste Zulaufdrossel mit den KraftStoff-Hochdruckanschluss und über eine erste Rücklauf¬ drossel mit dem KraftStoff-Niederdruckanschluss hydraulisch in Verbindung steht. Das erfindungsgemäße Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum auf der der Düsenspitze zugewandten Seite des Steuerkolbens einen Öffnungs-Steuerraum bildet, der von einer unteren Steuerkolbenfläche begrenzt wird und der über eine zweite Zulaufdrossel mit dem Kraftstoff-
Hochdruckanschluss und über eine zweite Rücklaufdrossel mit dem KraftStoff-Niederdruckanschluss hydraulisch in Verbindung steht und dass das Steuerventil angeordnet ist, zum betriebs¬ abhängigen Öffnen und Verschließen der hydraulischen Verbin- dung zwischen den Rücklaufdrosseln und dem Kraftstoff- Niederdruckanschlusses. Der Innendurchmesser des Aufnahmerau¬ mes und der Außendurchmesser des Steuerkolbens sind dabei so auf einander abgestimmt, dass der Sitz des Steuerkolbens hyd¬ raulisch möglichst dicht ist und somit möglichst wenig Kraft- Stoff unkontrolliert vom Schließ-Steuerraum in den Öffnungs- Steuerraum oder umgekehrt fließen kann.
Der Hauptvorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass keine Dauerleckage auftritt, solange das Ventil nicht zum Öffnen angesteuert wird und somit der Leckage-Verlustström insgesamt reduziert wird. Dies ermöglicht nicht nur eine kostensparende Auslegung der Hochdruckpumpe, sondern erhöht gleichzeitig den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors und reduziert somit schädliche Emissionen. Die niedrigere erforderliche Förder- leistung der Hochdruckpumpe ist insbesondere im Hinblick auf steigende Systemdrücke sehr positiv zu bewerten. Weitere zu¬ sätzliche Vorteile sind kleinere Totzeiten zwischen Ansteue- rung und dem Einspritzvorgang, kürzere Öffnungs- und Schlie߬ zeiten der Düsennadel und eine geringere Empfindlichkeit auf KraftStoff-Druckwellen im Nadelbereich sowie eine gezielt einstellbare Dämpfung der Düsennadelbewegung beim Öffnen und Schließen. Insgesamt ermöglicht dies eine stabilere Mehrfach¬ einspritzung, was sich zusätzlich positiv auf den Verbrauch und die Emissionen auswirkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils werden in den Unteransprüchen of¬ fenbart . In einer besonders einfachen Ausgestaltung des Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils schließt die Düsennadel unmittel¬ bar, ohne Zwischenschaltung einer zusätzlichen Übertragungsmechanik an die untere Steuerkolbenfläche an. Dies reduziert die Anzahl der Einzelteile und den entsprechenden Monatageaufwand bei der Herstellung.
Schließt die Düsennadel unmittelbar an den Steuerkolben an, so ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Düsennadel im Über- gangsbereich zum Steuerkolben eine kleinere Querschnittsflä¬ che als die untere Steuerkolbenfläche aufweist. Dies redu¬ ziert die druckbeaufschlagte Steuerkolbenfläche im Öffnungs- Steuerraum gegenüber der druckbeaufschlagten Steuerkolbenfläche im Schließ-Steuerraum. Dadurch wird bei gleichem Druckni- veau in Öffnungs- und Schließ-Steuerraum, also im Ruhezustand des Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils, gewährleistet, dass die Schließkraft größer ist als die Öffnungskraft und somit das Ventil sicher geschlossen bleibt. In einer weiteren Ausgestaltung des Hochdruck-Kraftstoff-
Einsprit zventil ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Steuer¬ kolben und die Düsennadel mechanisch starr miteinander verbunden oder gar einstückig ausgeführt sind. Dies ermöglicht eine direkte und verzögerungsfreie Hubübertragung von dem Steuerkolben auf die Düsennadel sowohl in Öffnungs- als auch in Schließrichtung der Düsennadel und vereinfacht gleichzei¬ tig den mechanischen Aufbau der Ventileinheit.
Um ein sicheres und schnelles Öffnen des Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils zu gewährleisten ist es von Vor¬ teil, wenn die erste Rücklaufdrossel einen größeren Durch¬ flusswert aufweist als die zweite Rücklaufdrossel . Wird dann das Steuerventil so angesteuert, dass es öffnet, so baut sich der Steuerdruck im Schließ-Steuerraum schneller ab als im Öffnungs-Steuerraum. Dadurch reduziert sich die auf den Steuerkolben wirkende Schließkraft schneller als die entgegen wirkende Öffnungskraft, bis die daraus resultierende Kraft am Steuerkolben sich schließlich umkehrt und das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil öffnet, indem sie die Düsennadel aus dem Nadelsitz in der Ventilspitze hebt. Dabei gilt, je größer die Differenz der Durchflusswerte der beiden Rücklauf¬ drosseln, desto schneller erfolgt das Öffnen des Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils, sprich die Öffnungszeit verkürzt sich .
Um ein sicheres und schnelles Schließen des Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils zu gewährleisten ist es von Vor- teil, wenn die erste Zulaufdrossel einen größeren Durchfluss¬ wert aufweist als die zweite Zulaufdrossel . Wird dann das Steuerventil so angesteuert, dass es schließt, so baut sich der Steuerdruck im Schließ-Steuerraum schneller auf als im Öffnungs-Steuerraum, bis die daraus resultierende Kraft am Steuerkolben sich wiederum umkehrt und das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil schließt, indem sie die Düsennadel wieder in den Nadelsitz in der Ventilspitze drückt. Hier gilt analog dem Öffnungsvorgang, dass, je größer die Differenz der Durchflusswerte der beiden Zulaufdrosseln ist, desto schnel- 1er erfolgt das Schließen des Hochdruck-Kraftstoff-
Einspritzventils, sprich die Schließzeit verkürzt sich.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn zumindest eine der beiden Rücklaufdrosseln einen im Betrieb veränderbaren Durchfluss- wert aufweist. Durch gezielte Veränderung des Durchflusswertes einer oder beider Rücklaufdrosseln lässt sich die Differenz der Durchflusswerte der Rücklaufdrosseln und somit die Öffnungszeit des Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils in Ab¬ hängigkeit vom Betriebmodus des Verbrennungsmotors einstel- len. Auf diese Weise kann Einfluss genommen werden auf den
Einspritzratenverlauf und somit auf den Verbrennungsvorgang.
In ähnlicher Weise ergeben sich Vorteile, wenn zumindest eine der beiden Zulaufdrosseln einen im Betrieb veränderbaren Durchflusswert aufweist. Auch hier lässt sich durch gezielte Veränderung des Durchflusswertes einer oder beider Zulauf¬ drosseln die Differenz der Durchflusswerte der Rücklaufdros¬ seln und somit die Schließzeit des Hochdruck-Kraftstoff- Einspritzventils in Abhängigkeit vom Betriebmodus des Ver¬ brennungsmotors einstellen. Auch dadurch kann Einfluss genommen werden auf den Einspritzratenverlauf und somit auf den Verbrennungsvorgang .
Die Zusätzliche Anordnung eines Ausgleichskanals, der den Schließ-Steuerraum und der Öffnungs-Steuerraum hydraulisch miteinander verbindet, sowie die Anordnung einer Ausgleichs- drossel in diesem Kanal stellt eine weitere Möglichkeit der Gestaltung des Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils dar. Der Ausgleichskanal und die Ausgleichsdrossel können sowohl im Steuerkolben als auch im Ventilschaft angeordnet sein. Durch diese Verbindung findet ein mehr oder weniger verzögerter Druckausgleich zwischen Schließ- und Öffnungs-Steuerraum statt. Dadurch kann eine mehr oder weniger starke Dämpfung der Dynamik der Öffnungs- bzw. Schließvorgänge erzielt wer¬ den. Diese Ausgleichsverbindung kann konstruktiv auch durch den Ringspalt zwischen Steuerkolben und Innenwand des Aufnahmeraums, in dem der Steuerkolben in Längsrichtung beweglich geführt gelagert ist, dargestellt werden.
Im Schließ-Steuerraum des Hochdruck-Kraftsoff-Einspritzventils kann eine als Druckfeder ausgebildete Schließfeder angeordnete sein, durch die der Steuerkolben mit einer zusätz- liehen Schließkraft in Richtung auf den Nadelsitz beaufschlagt ist. Dies hat den Vorteil, dass auch im drucklosen Ruhezustand des Einspritzsystems und während des Startvorgan¬ ges des Verbrennungsmotors, wenn der Systemdruck zunächst aufgebaut werden muss, das Hochdruck-Kraftstoff- Einspritzventil geschlossen gehalten wird, was einen schnel¬ leren Druckaufbau gewährleistet.
Der Betätigungsaktuator des Steuerventils kann als Elektro- magnetaktuator oder als Piezoaktuator ausgebildet sein. In beiden Fällen ist eine hohe Schaltgeschwindigkeit erzielbar, die sehr kleine Einzel-Einspritzmengen und mehrere Einzeleinspritzungen während eines Verbrennungszyklus im jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors ermöglicht.
Den Kern der Erfindung zusammenfassend formuliert, weist das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil ein Steuerventil mit ei- nem Betätigungsaktuator und einen KraftStoff-Hochdruck-an- schluss sowie einen KraftStoff-Niederdruckanschluss auf. Im Ventilschaft und der Ventilspitze ist ein Steuerkolben und die Düsennadel in Längsachsrichtung hintereinander angeordnet und beweglich geführt. Der Aufnahmeraum des Steuerkolbens bildet mit dem Steuerkolben einen Schließ-Steuerraum, der von der oberen Steuerkolbenfläche begrenzt wird, und einen Öff- nungs-Steuerraum, der von der unteren Steuerkolbenfläche begrenzt wird. Die beiden Steuerräume sind jeweils über eine Zulaufdrossel mit dem KraftStoff-Hochdruckanschluss und je- weils über eine Rücklaufdrossel mit dem KraftStoff-Nieder¬ druckanschluss hydraulisch verbunden. Das Steuerventil ist angeordnet zum betriebsabhängigen Öffnen und Verschließen des Kraftstoffrücklaufs zwischen den Rücklaufdrosseln und dem KraftStoff-Niederdruckanschluss . Die Durchflusswerte der Zu- laufdrosseln und der Rücklaufdrosseln sind so gewählt, dass bei Ansteuerung des Steuerventils das Hochdruck-Kraftstoff- Einsprit zventil öffnet und bei Rücknahme der Ansteuerung wie¬ der schließt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils tritt keine Leckagever- lust auf, während das Ventil nicht zum Öffnen angesteuert ist .
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines konventionellen Ein- sprit zventils gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Hoch- druck-Kraftstoff-Einsprit zsystems mit einem erfin¬ dungsgemäßen Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil .
Fig. 3 das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzsystem wie in Fig. 2 mit zusätzlichen bzw. alternativen Funktionseinheiten. Fig. 4 ein Diagramm der Steuerdruckverläufe in Schließ- und
Öffnungs-Steuerraum ,
Fig. 5 ein Einspritzraten-Diagramm zum Vergleich zwischen
konventionellem und erfindungsgemäßen Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil.
Funktions- und Benennungsgleiche Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Einen Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach dem Stand der Technik zeigt Figur 1. In der bekannten Ausführungsform weist ein solches Einspritzventil im Wesentlichen folgende Funkti¬ onseinheiten auf :
- Einen Piezoaktuator 1 mit einem Steuerventilkolben 2, - einen zylinderförmigen Ventilschaft 8 mit einem Steuerraum 6, einem Servosteuerventil 21, einem Steuerstößel 7 und einem Schließfederraum 10 und
- eine Ventilspitze 12 mit Spritzlöchern 15, einem Nadel¬ sitz 16, einer Hochdruckringkammer 18 und einer Düsenna- del 13.
Am bzw. im Kopfende des Ventilschafts 8 ist der Kraftstoff- Hochdruckanschluss 4 sowie der Kraftstoff-
Niederdruckanschluss (22) und der Steuerraum 6 sowie das Ser- vosteuerventil 21 angeordnet. Über einen Steuerzulaufkanal 3 und eine darin angeordnete Zulaufdrossel 5 steht der Steuer¬ raum 6 mit dem KraftStoff-Hochdruckanschluss 4 in hydrauli¬ scher Verbindung. Das Servosteuerventil 21 öffnet bzw.
schließt einen Steuerrücklaufkanal 23, der den Steuerraum 6 mit dem KraftStoff-Niederdruckanschluss 22 hydraulisch ver¬ bindet. Zwischen Steuerraum 6 und Servosteuerventil 21 ist im Steuerrücklaufkanal 23 eine Rücklaufdrossel 20 angeordnet.
Im gegenüberliegenden Fußende des Ventilschafts 8 ist der Schließfederraum 10 angeordnet.
Der Steuerstößel 7 ist in einer längs durch den Ventilschaft 8 verlaufenden Aufnahmebohrung in Längsrichtung verschiebbar geführt angeordnet und ragt im Kopfende des Ventilschafts 8 1
in den Steuerraum 6 und am Fußende des Ventilschafts 8 in den Schließfederraum 10. Die Durchmesser der Aufnahmebohrung und des Steuerstößels 7 sind dabei so auf einander abgestimmt, dass der Sitz des Steuerstößels 7 hydraulisch möglichst dicht ist, um den Leckagestrom aus dem Steuerraum 6 möglichst klein zu halten.
Die Ventilspitze 12 ist am Fußende des Ventilschafts 8 an¬ geordnet und schließt so den Schließfederraum 10 ab. In axia- 1er Verlängerung zu der Aufnahmebohrung des Steuerstößels 7 ist eine Führungsbohrung für die Düsennadel 13 in der Ventil¬ spitze 12 angeordnet, die an ihrem, dem Ventilschaft 8 abge¬ wandten Ende in ein Sackloch 14 mündet. Im Übergang zwischen der Führungsbohrung und dem Sackloch 14 befindet sich der Na- delsitz 16 für die Nadelspitze der Düsennadel 13 und unter¬ halb des Nadelsitzes 16, ausgehend von dem Sackloch 14, durchdringen die Spritzlöcher 15 die Sacklochwand und stellen so eine Verbindung zwischen dem Sackloch-Innenraum und dem Außenbereich der Ventilspitze 12 her. In der Führungsbohrung ist die Düsennadel 13 angeordnet und sitzt mit ihrer Nadel¬ spitze im Nadelsitz 16 der Ventilspitze 12.
Das der Nadelspitze gegenüberliegende Ende der Düsennadel 13 ragt in den Schließfederraum 10 im Übergangsbereich zwischen Ventilspitze 12 und Ventilschaft 8 und steht dort in Berüh¬ rungskontakt mit dem Steuerstößel 7. Eine als Spiral- Druckfeder ausgebildete Schließfeder 11 ist im Schließfederraum 10 konzentrisch um den Steuerstößel 7 angeordnet, stütz sich am Ventilschaft 8 ab und beaufschlagt die Düsennadel 13 mit einer Druckkraft die die Nadelspitze in den Nadelsitz 16 drückt und so das Einspritzventil geschlossen hält.
Ungefähr in ihrer Mitte weist die Düsennadel 13 einen Durchmessersprung auf und bildet so eine Druckschulter 17 aus. In dem korrespondierenden Bereich der Führungsbohrung der Ventilspitze 12 ist eine Hochdruckringkammer 18 angeordnet, die als ringförmig um die Düsennadel 13 herum verlaufende Ausspa¬ rung in der Führungsbohrung ausgebildet ist. Die Hochdruck- ringkammer 18 steht über einen Zulaufkanal in der Ventilspit¬ ze 12 und einem korrespondierenden Zulaufkanal 9 im Ventilschaft 8 mit dem KraftStoff-Hochdruckanschluss in hydrauli¬ scher Verbindung. Zwischen Hochdruckringkammer 18 und dem Schließfederraum 10 sind die Durchmesser der Führungsbohrung und der Düsennadel 13 so auf einander abgestimmt, dass der Sitz der Düsennadel 13 hydraulisch möglichst dicht ist, um den Leckagestrom aus der Hochdruckringkammer 18 möglichst gering zu halten. Zwischen Hochdruckringkammer 18 und der Na- delspitze ist zwischen dem in diesem Bereich reduzierten Durchmesser der Düsennadel 13 und der Führungsbohrung ein Ringspalt ausgebildet, durch den der Kraftstoff von der Hoch¬ druckringkammer 18 zum Sackloch 14 strömen kann. Der Schließfederraum 10 steht über einen Rücklaufkanal 19 im Ventilschaft 8 direkt mit dem KraftStoff-Niederdruckanschluss 22 in hydraulischer Verbindung.
Der von dem Common-Rail kommende KraftStoffhochdruck gelangt über den Steuerzulaufkanal 3 des Ventilschafts 8 in den Steu¬ erraum 6 und parallel dazu über einen Zulaufkanal 9 im Ven¬ tilschaft 8 und der Ventilspitze 12 in die Hochdruckringkam¬ mer 18 der Ventilspitze 12. In dem durch das Servosteuerven- til 21 geschlossenen Steuerraum 6 wirkt der Druck in Schließ- richtung der Düsennadel 13 auf den Steuerstößel 7, der in der Aufnahmebohrung des Ventilschafts 8 in Längsrichtung verschiebbar geführt ist und mit seinem anderen Ende im Schlie߬ federraum 10 seinerseits, parallel zur Schließfeder 11, auf die Düsennadel 13 wirkt. Dadurch wird die Düsennadel 13 in Ihren Nadelsitz 16 an der Düsenspitze 12 gedrückt und das Einspritzventil auf diese Weise geschlossen gehalten.
In der Hochdruckringkammer 18 wirkt der Druck auf die Druckschulter 17 der Düsennadel 13 in Öffnungsrichtung der Düsen- nadel 13 entgegen der durch die Schließfeder und den Steuerstößel 7 ausgeübten Schließkraft. Bei geschlossenem Servos- teuerventil 21 wirkt die resultierende Kraft, aufgrund der größeren Fläche des Steuerstößels 7 gegenüber der Druckschul- 1
ter 17 der Düsennadel 13 und der zusätzlichen Kraft der
Schließfeder 11, in Schließrichtung auf die Düsennadel 13 und hält diese in ihrem Nadelsitz 16 und somit das Einspritzventil geschlossen.
Der Druck im Steuerraum 6 wird durch das Servosteuerventil 21, die im Steuerzulaufkanal 3 angeordnete Zulaufdrossel 5 und die im Steuerrücklaufkanal 23 angeordnete Rücklaufdrossel 20 eingestellt. Wenn nun das Servosteuerventil 21 durch den Piezoaktuator 1 geöffnet wird, strömt Kraftstoff aus dem
Steuerraum 6 über die Rücklaufdrossel 20 und das Servosteuer- ventil 21 in den Steuerrücklaufkanal 23 in Richtung Krafs- toff-Niederdruckanschluss 22. Zulauf- und Rücklaufdrossel 5/20 sind dabei so kalibriert, dass mehr Kraftstoff in den Steuerrücklaufkanal 23 abfließt als über den Steuerzulaufka¬ nal 3 nachströmen kann. Dadurch sinkt der Druck im Steuerraum 6 so weit ab, dass letztlich die resultierende Kraft auf die Düsennadel 13 sich umkehrt, die Düsennadel 13 aus ihrem Sitz hebt und somit das Einspritzventil öffnet.
Die Schließfeder 11 kann die Düsennadel 13 nur bis zu einem Druck von ungefähr 100bar auf ihrem Nadelsitz 16 halten und soll bei druckloser Anlage und beim Motorstart das Eindringen von Verbrennungsgasen in den Injektor verhindern. Außerdem beschleunigt diese den Schließvorgang, der durch Schließen des Servosteuerventils 21 eingeleitet wird. Der Druck im Steuerraum 6 steigt wieder bis auf den Speicherdruck des Com- mon-Rail. Sobald die resultierende Kraft auf die Düsennadel 13 sich dabei wieder umkehrt, wird die Düsennadel 13 wieder in ihren Nadelsitz 16 gepresst und das Eisprit zventil ge¬ schlossen .
Zum Öffnen und Schließen des Einspritzventils müssen also so¬ wohl der Steuerstößel 7 als auch die Düsennadel 13 in Längs- richtung beweglich in ihrer jeweiligen Führungsbohrung im Ventilschaft 8 und der Ventilspitze 12 gelagert sein. Dies erfordert, wenn auch nur ein sehr kleines, aber immerhin, ein gewisses Spaltmaß zwischen Steuerstößel 7 bzw. Düsennadel 13 1
und der jeweiligen Führungsbohrung. Über diesen Spalt findet ein permanenter KraftStoffverlust in Richtung auf den
Schließfederraum 10, also die Niederdruckseite, statt. Die¬ ser, als Dauerleckage bezeichnete, Verluststrom fließt stän- dig, egal ob das Einspritzventil gerade geöffnet oder ge¬ schlossen ist und wird über den Rücklaufkanal 19 auf der Nie¬ derdruckseite abgeführt und erneut in den KraftStoffkreislauf eingespeist .
Figur 2 zeigt eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzsystems bestehend aus dem Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil 100, einem Kraftstoff- Hochdruckspeicher 40, einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 50 und einem Kraftstofftank 60.
An den KraftStoff-Hochdruckspeicher 40, der auch als „Common Rail" bezeichnet wird, sind die Hochdruck-Kraftstoff-Ein¬ sprit zventile 100 jeweils über einen KraftStoff-Hochdruckan- schluss 4 angeschlossen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier nur ein Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil darges¬ tellt. Weitere Anschlüsse sind durch Pfeile lediglich ange¬ deutet. Der KraftStoff-Hochdruckspeicher 40 wird über die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 50 mit Kraftstoff gespeist, der durch die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 50 aus dem Kraftstofftank 60 entnommen wird. Über eine Niederdruck-Rückführleitung 70 werden die im System entstehenden KraftStoff-Leckageströme in den Kraftstofftank 60 zurückgeführt.
Das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil 100 selbst weist ei¬ nen Ventilschaft 8, eine Ventilspitze 12 und ein Steuerventil 80 auf. Das Steuerventil 80 wird durch einen elektrisch an¬ gesteuerten Aktuator betätigt, der alternativ als Elektromag- netaktuator oder als Piezoaktuator ausgeführt sein kann.
Im Ventilschaft 8 ist ein zylindrischer Aufnahmeraum für den Steuerkolben 34 vorgesehen, der im Folgenden als Zylinderraum 30 bezeichnet wird. Der Steuerkolben 34 ist in diesem Zylinderraum 30 so eingepasst, dass er darin in Längsrichtung verschiebbar geführt gelagert ist und mit der Zylinderraumwand möglichst hydraulisch dicht abschließt. Der Zylinderraum 30 ist dabei in Achsrichtung länger ausgebildet als der Steuerkolben 34, so dass auf der der Düsenspitze 12 abgewandten Seite des Steuerkolbens 34 ein Schließ- Steuerraum 31 gebildet wird, der von der oberen Steuerkolben- fläche begrenzt wird. Der Schließ-Steuerraum 31 steht über eine erste Zulaufdrossel ZD1 im Schließ-Steuerraum-Zulauf 32 mit den KraftStoff-Hochdruckanschluss 4 und über eine erste Rücklaufdrossel RD1 im Schließ-Steuerraum-Rücklauf 33 und das Steurventil 80 mit dem KraftStoff-Niederdruckanschluss 22 hydraulisch in Verbindung.
Auf der der Düsenspitze ( 12 ) zugewandten Seite des Steuerkolbens (34) wird ein Öffnungs-Steuerraum (35) gebildet, der von der unteren Steuerkolbenfläche begrenzt wird. Der Öffnungs- Steuerraum steht über einen Zulaufkanal 9 und eine zweite Zu¬ laufdrossel (ZD2) im Öffnungs-Steuerraum-Zulauf 36 mit dem KraftStoff-Hochdruckanschluss (4) und über eine zweite Rück¬ laufdrossel (RD2) im Öffnungs-Steuerraum-Rücklauf 37, den Rücklaufkanal 19 und das Steuerventil 80 mit dem Kraftstoff- Niederdruckanschluss (22) hydraulisch in Verbindung.
Über den KraftStoff-Hochdruckanschluss 4 ist das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil 100 an den Hochdruckspeicher 40 angeschlossen. Über den KraftStoff-Niederdruckanschluss 22 und die Niederdruck-Rückführleitung 70 steh das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil 100 mit dem Kraftstofftank 60 in hydraulischer Verbindung.
Auf der der Ventilspitze 12 zugewandten Seite des Steuerkol- bens 34 ist die Düsennadel 13 in einer entsprechenden Aufnahmebohrung der Ventilspitze 12 in achsialer Verlängerung des Steuerkolbens 34 angeordnet. Diese Aufnahmebohrung endet an ihrem, dem Ventilschaft 8 abgewandten Ende in ein Sackloch 14. Im Übergang zwischen der Führungsbohrung und dem Sackloch 14 befindet sich der Nadelsitz 16 für die Nadelspitze der Dü¬ sennadel 13 und unterhalb des Nadelsitzes 16, ausgehend von dem Sackloch 14, durchdringen die Spritzlöcher 15 die Sacklochwand und stellen so eine Verbindung zwischen dem Sack- loch-Innenraum und dem Außenbereich der Ventilspitze 12 her. Die Düsennadel 13 sitzt mit ihrer Nadelspitze im Nadelsitz 16 der Ventilspitze 12 und ist an ihrem gegenüberliegenden Ende fest mit dem Steuerkolben gekoppelt oder kann auch einstückig mit diesem ausgebildet sein. Der Durchmesser der Düsennadel 13 ist deutlich kleiner als der Durchmesser des Steuerkolbens 34. Die druckbeaufschlagbare untere Steuerkolbenfläche wird so um die Querschnittsfläche der Düsennadel im Übergangsbe¬ reich zwischen Düsennadel 13 und Steuerkolben 34 reduziert.
Zwischen der Düsennadel 13 und ihrer Aufnahmebohrung in der Ventilspitze 12 ist ein Ringspalt ausgebildet, in dem der unter Hochdruck stehende Kraftstoff vom Öffnungs-Steuerraum 35 zum Sackloch 14 strömen kann. In geschlossenem Zustand des Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils 100 sitzt die Düsenna¬ del 13 mit ihrer Nadelspitze dichtend im Nadelsitz 16 und dichtet so das Sackloch 14 gegenüber dem Ringspalt ab, so dass kein Kraftstoff über die Spritzlöcher 15 aus der Ventil¬ spitze 12 austreten kann.
Figur 3 zeigt im Prinzip den gleichen Systemaufbau eines Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzsystems wie Figur 2, jedoch sind hier zusätzlich die Zulaufdrosseln ZD1, ZD2 sowie die Rücklaufdrosseln RD1, RD2 durch verstellbare Drosseln er- setzt. Dies ermöglicht eine optimierende Kalibrierung der
Drosseln oder sogar die Optimierung der jeweiligen Drosselverhältnisse im Betrieb im Hinblick auf unterschiedliche Be¬ triebssituationen .
Weiterhin ist in Figur 3 im Schließ-Steuerraum 31 eine zu- sätzliche, als Spiraldruckfeder ausgebildete Schließferder 11 vorgesehen. Diese stellt sicher, dass das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil 100 auch im drucklosen Zustand ge¬ schlossen gehalten wird. Dies ist vor allem in der Startphase des Verbrennungsmotors von Vorteil.
Zusätzlich weist das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventils
100 in Figur 3 einen Ausgleichskanal 38 mit einer Ausgleichs¬ drossel ADK im Steuerkolben oder alternativ dazu, gestrichelt dargestellt, einen Ausgleichskanal 39 mit einer Ausgleichs- 1
drossel ADS im Ventilschaft 8 auf. Beide Varianten stellen eine hydraulische Verbindung zwischen dem Schließ-Steuerraum 31 und dem Öffnungs-Steuerraum 35 her. Dies ermöglicht einen definierten Druckausgleich zwischen den beiden Steuerräumen 31, 35 und hat eine, je nach Dimensionierung der Drossel ADK, ADS, mehr oder weniger gedämpfte Dynamik der Schaltvorgange zum Ergebnis .
Im unbetätigten Ruhezustand, wenn das Steuerventil 80 ge¬ schlossen ist, steht das Druckniveau PR des Hochdruckspei¬ chers in gleicher Höhe im Schließ-Steuerraum 31 und im Öff- nungs-Steuerraum 35 an. Da die druckbeaufschlagbare Fläche des Steuerkolbens 34 im Schließ-Steuerraum 31 größer ist als die druckbeaufschlagbare Fläche des Steuerkolbens 34 im Öff¬ nung-Steuerraum 35, wirkt eine resultierende Kraft auf den Steuerkolben 34 in Schließrichtung der Düsennadel 13, die die Nadelspitze in ihren Nadelsitz 16 drückt und somit das Sack¬ loch 14 abdichtet.
Wird nun das Steuerventil 80 betätigt strömt Kraftstoff so¬ wohl aus dem Schließ-Steuerraum 31 als auch aus dem Öffnungs- Steuerraum 35 ab und das jeweilige Druckniveau PS, PO fällt ab. Durch entsprechende Dimensionierung der Zu- und Rücklauf- drosseln ZD1, ZD2, RD1, RD2 kann nun Einfluss genommen werden sowohl auf die Geschwindigkeit des Druckabbaus als auch auf das sich einstellende Druckniveau PS, PO bei geöffnetem Steu¬ erventil 80 im Öffnungs-Steuerraum 35 und im Schließ- Steuerraum 31. Das Druckniveau PS, PO hängt dabei ab vom Drosselverhältnis D, also von dem Verhältnis der Durchfluss¬ werte der jeweiligen Zulaufdrossel ZD1, ZD2 zu dem der Rücklaufdrossel RD1, RD2. Je größer dieser Wert ist, sprich je größer der Durchflusswert zum Beispiel der ersten Zulaufdros¬ sel ZD1 im Verhältnis zu dem Durchflusswert der ersten Rück- laufdrossel RD1, desto höher wird das sich einstellende
Druckniveau PS im Schließsteuerraum 31 sein. Je größer wiederum der Durchflusswert der Rücklaufdrossel RD1 selbst, desto schneller wird der Druck abfallen. Um nun die Düsennadel 13 mit Ihrer Spitze aus dem Nadelsitz 16 abzuheben, also den Kraftstoffzufluss in das Sackloch 14 freizugeben, um Kraftstoff in den Verbrennungsraum des Ver- brennungsmotors einzuspritzen, muss das Druckniveau PO im Öffnungs-Steuerraum 35 um so viel gegenüber dem Druckniveau PS im Schließ-Steuerraum 31 höher liegen, dass trotz kleinerer Steuerkolbenfläche FO im Öffnungs-Steuerraum gegenüber der Steuerkolbenfläche FS im Schließ-Steuerraum, die Öff- nungskraft am Steuerkolben 34 überweigt.
Kurz: (PO x FO)>(PS x FS)
Um eine sichere und schnelle Öffnung des Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils 100 zu erzielen muss das Drossel¬ verhältnis DS der ersten Zulaufdrossel ZD1 zur ersten Rück- laufdrossel RD1, also das Druckniveau PS im Schließ- Steuerraum wesentlich kleiner sein als das Drosselverhältnis DO der zweiten Zulaufdrossel ZD2 zur zweiten Rücklaufdrossel RD2, also das Druckniveau PO im Öffnungs-Steuerraum.
Kurz: DS << DO oder (ZD1/RD1) << (ZD2/RD2) Gleichzeitig sollte für einen schnellen Abfall des Druckni¬ veaus PS im Schließ-Steuerraum 31 gegenüber dem Abfall des Druckniveaus PO im Öffnungssteuerraum 35 der Durchflusswert der ersten Rücklaufdrossel RD1 groß sein gegenüber dem Durchflusswert der zweiten Rücklaufdrossel RD2.
Um das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil 100 wieder schnell zu schließen, wird das Steuerventil 80 geschlossen. Nun bauen sich die Druckniveaus PO, PS in Schließ-Steuerraum 31 und Öffnungs-Steuerraum 35 wieder auf, bis sie das Druck- niveau PR des Hochdruckspeichers wieder erreicht haben. Die
Geschwindigkeit, mit der sich die Druckniveaus aufbauen hängt dabei alleine von den Durchflusswerten der Zulaufdrosseln ZD1, ZD2 ab. Je größer dabei der Durchflusswert, desto schneller steigt das Druckniveau. Um ein schnelles Schließen der Düsennadel 13 zu erzielen ist es vorteilhaft, wenn das
Druckniveau PS im Schließ-Steuerraum 31 schneller steigt als das Druckniveau PO im Öffnungs-Steuerraum, also der Durch- 1
flusswert der ersten Zulaufdrossel ZD1 größer ist als der Durchflusswert der Zulaufdrossel ZD2.
Kurz: ZD1 > ZD2
Werden, wie in Figur 3 dargestellt, im Betrieb verstellbare Drosseln eingesetzt, deren Durchflusswerte kontinuierlich oder ggf. auch nur in verschiedenen Stufen variiert werden können, so eröffnen sich weitere Möglichkeiten im Betrieb. So ist zum Beispiel bei betätigtem Steuerventil 80, durch weites Öffnen der zweiten Rücklaufdrossel RD2 und vergleichsweise kleiner Öffnung der Zulaufdrossel ZD2 und der Rücklaufdrossel RD1 ein „Spülbetrieb" möglich, bei dem das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventils 100 geschlossen bleibt jedoch durch Abfließen des Kraftstoffes aus dem System zurück in den Kraftstofftank 60 der Druck im Hochdruckspeicher 40 verrin- gert oder gar ganz abgebaut werden kann, zum Beispiel nach Abschalten des Verbrennungsmotors.
Mögliche Verläufe der Druckniveaus PO, PS in Bezug auf das Druckniveau PR des Hochdruckspeichers 40 sind in dem Diagramm in Figur 4 dargestellt, in dem der Druck P über der Zeit t aufgetragen ist. Bis zum Zeitpunkt tl ist das Steuerventil 80 geschlossen, beide Druckniveaus PO und PS befinden sich in gleicher Höhe wie das Druckniveau PR des Hochdruckspeichers 40. Zum Zeitpunkt tl wird nun das Steuerventil 80 geöffnet. In der Folge fallen nun die Druckniveaus PO und PS mit unter¬ schiedlichen Gradienten ab, wobei das Druckniveau PS im
Schließsteuerraum 31 steiler abfällt. Zum Zeitpunkt t2 hat sich nun jeweils ein Gleichgewicht auf unterschiedlichen Druckniveaus eingestellt. Das Druckniveau PS in Schließ- Steuerraum 31 liegt dabei wesentlich unter dem Druckniveau PO im Öffnungs-Steuerraum 35. Angenommen die Druckniveaudifferenz ist groß genug, dass die Öffnungskraft am Steuerkolben 34 die Schließkraft überwiegt, so ist nun das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil 100 geöffnet.
Zum Zeitpunkt t3 wird nun wieder das Steuerventil 80 ge¬ schlossen. Ab diesem Zeitpunkt erhöhen sich die beiden Druckniveaus wieder mit unterschiedlichen Gradienten, so dass das Druckniveau PS im Schließ-Steuerraum wesentlich schneller 1
ansteigt und bereits zum Zeitpunkt t4 wieder das Druckniveau PR des Hochdruckspeichers erreicht. Das Druckniveau PO im Öffnungs-Steuerraum 35 steigt dagegen wesentlich langsamer, so dass die Schließkraft am Steuerkolben 34 sehr schnell wie- der überwiegt und das Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil 100 schließt. Erst zu dem späteren Zeitpunkt t5 ist auch im Öffnungs-Steuerraum 35 wieder das Druckniveau PR des Hochdruckspeichers 40 erreicht. Die Druckverläufe sind hier ver¬ einfacht dargestellt und geben die überlagernden Einflüsse des durch die Spritzlöcher 15 abfließenden Kraftstoffs und der Bewegung des Steuerkolbens sowie Druckschwankungen am Hochdruckspeicher 40 nicht wieder.
Figur 5 zeigt, welche Vorteile ein erfindungsgemäßes Hoch- druck-Kraftstoff-Einsprit zventil gegenüber einem konventio¬ nellen Einspritzventil aufweist anhand des Einspritzratenver¬ laufs. Der Einspritzratenverlauf kennnzeichnet die pro Zeit¬ einheit in den Verbrennungsraum eingepritzte KraftStoffmenge über die Zeit und sagt so etwas aus über Öffnugs- und
Schließverhalten des Einspritzventils.
Im vorliegenden Diagramm ist die Einspritzrate über der Zeitachse aufgetragen. Der durch eine durchgehende Linie gekennzeichnete Einspritzratenverlauf EVI entspricht dabei demjeni¬ gen eines konventionellen Hochdruck-Kraftstoff- Einspritzventils und der durch Strichlinie gekennzeichnete
Einspritzratenverlauf EV2 kennzeichnet den Einspritzratenver¬ lauf des erfindungsgemäßen Hochdruck-Kraftstoff- Einsprit zventils . Es ist gut zu erkennen, dass der Einspritz¬ ratenverlauf EV2 durch schnellere und exaktere Öffnungs- und Schließvorgänge gekennzeichnet ist und auch während der Öff¬ nungszeit den Einspritzratenverlauf EV2 konstanter hält. Dies resultiert in einem zeitlich als auch mengenmäßig genaueren Eisprit zvorgang und wirkt sich so sowohl auf das Leistungs¬ verhalten als auch auf das Emissionsverhalten des Verbren- nungsmotors aus.

Claims

Patentansprüche
1. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil für einen Verbren¬ nungsmotor der mindestens aufweist,
- einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden
Ventilschaft (8) und eine Ventilspitze (12),
- eine Düsennadel (13) und einen Steuerkolben (34),
- ein Steuerventil (30) mit einem Betätigungsaktuator und
- einen KraftStoff-Hochdruckanschluss (4) sowie einen Kraft- stoff-Niederdruckanschluss (22),
wobei im Ventilschaft (8) und der Ventilspitze (12) ein sich entlang der Längsachse erstreckender Aufnahmeraum vorgesehen ist, in dem der Steuerkolben (34) und die Düsennadel (13) in Längsachsrichtung hintereinander angeordnet und in Längsachs- richtung beweglich geführt sind,
wobei die Düsennadel (13) auf der der Düsenspitze (12) zuge¬ wandten Seite des Steuerkolbens (34) angeordnet ist und mit einen Nadelsitz (16) in der Düsenspitze (12) zusammenwirkt, wobei der Aufnahmeraum auf der der Düsenspitze (12) abgewand- ten Seite des Steuerkolbens (34) einen Schließ-Steuerraum
(31) bildet, der von einer oberen Steuerkolbenfläche begrenzt wird und der über eine erste Zulaufdrossel (ZD1) mit den Kraftstoff-Hochdruckanschluss (4) und über eine erste Rück¬ laufdrossel (RD1) mit dem Kraftstoff-Niederdruckanschluss (22) hydraulisch in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufnahmeraum auf der der Düsenspitze ( 12 ) zugewandten Seite des Steuerkolbens (34) einen Öffnungs-Steuerraum (35) bildet, der von einer unteren Steuerkolbenfläche begrenzt wird und der über eine zweite Zulaufdrossel (ZD2) mit dem Kraft¬ stoff-Hochdruckanschluss (4) und über eine zweite Rücklauf¬ drossel (RD2) mit dem Kraftstoff-Niederdruckanschluss (22) hydraulisch in Verbindung steht und
dass das Steuerventil (30) angeordnet ist, zum betriebsabhän- gigen Öffnen und Verschließen der hydraulischen Verbindung zwischen den Rücklaufdrosseln (RD1, RD2) und dem Kraftstoff- Niederdruckanschluss (22).
2. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 2, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (13) unmittelbar an die untere Steuerkolbenfläche des Steuerkolbens (34) an¬ schließt .
3. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 3, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (13) im Übergangs¬ bereich zum Steuerkolben (34) eine kleinere Querschnittsflä¬ che als die untere Steuerkolbenfläche aufweist.
4. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, dass Steuerkolben (34) und Düsennadel (13) mechanisch starr miteinander verbunden sind.
5. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, dass die erste Rücklaufdrossel (RD1) einen größeren Durchflusswert aufweist als die zweite Rück¬ laufdrossel (RD2), so dass sich bei geöffnetem Steuerventil (30) der Steuerdruck im Schließ-Steuerraum (31) schneller ab- baut als im Öffnungs-Steuerraum (35), bis die daraus resul¬ tierende Kraft am Steuerkolben (34) das Hochdruck-Kraftstoff- Einsprit zventil öffnet.
6. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass die erste Zulaufdrossel (ZD1) ei¬ nen größeren Durchflusswert aufweist als die zweite Zulauf¬ drossel (ZD2), so dass sich bei geschlossenem Steuerventil (30) der Steuerdruck im Schließ-Steuerraum (31) schneller aufbaut als im Öffnungs-Steuerraum (35), bis die daraus re- sultierende Kraft am Steuerkolben (34) das Hochdruck- Kraftstoff-Einspritzventil schließt .
7. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Rück- laufdrosseln (RD1/RD2) einen im Betrieb veränderbaren Durchflusswert aufweist.
8. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Zulauf¬ drosseln (ZD1/ZD2) einen im Betrieb veränderbaren Durchflusswert aufweist.
9. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, dass der Schließ-Steuerraum (31) und der Öffnungs-Steuerraum (35) über einen Ausgleichskanal
(38/39) hydraulisch verbunden sind, wobei im Ausgleichskanal (38/39) eine Ausgleichsdrossel (ADK/ADS) angeordnet ist.
10. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, dass im Schließ-Steuerraum (31) eine als Druckfeder ausgebildete Schließfeder (11) angeordnet ist, durch die der Steuerkolben (34) mit einer zusätzlichen
Schließkraft in Richtung auf den Nadelsitz (16) beaufschlagt ist .
11. Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass der Betätigungsaktuator des Steu¬ erventils ein Elektromagnetaktuator oder ein Piezoaktuator ist .
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