WO1995025886A1 - Einspritzventil - Google Patents

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WO1995025886A1
WO1995025886A1 PCT/DE1995/000399 DE9500399W WO9525886A1 WO 1995025886 A1 WO1995025886 A1 WO 1995025886A1 DE 9500399 W DE9500399 W DE 9500399W WO 9525886 A1 WO9525886 A1 WO 9525886A1
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WO
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injection valve
chamber
injection
valve
bore
Prior art date
Application number
PCT/DE1995/000399
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wendelin KLÜGL
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6513771&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO1995025886(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to JP7524303A priority patent/JPH09510526A/ja
Priority to DE59504989T priority patent/DE59504989D1/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure

Definitions

  • the invention relates to an injection valve according to the preamble of claim 1.
  • Such a valve is known for example from EP-A 0 531 533.
  • This publication deals with a diesel injection device with a high-pressure system (common rail system), in which the fuel is fed to a high-pressure accumulator via a high-pressure pump. This fuel, which is under high pressure, is then fed to the individual cylinders of a diesel engine via injection valves in accordance with a control.
  • the injectors are controlled by a solenoid valve in order to, among other things, also enable individual injection times.
  • the injection valves In order to obtain in particular injection valves with which a pre-injection is also possible in order to improve consumption, exhaust gas values, noise, etc., the injection valves should be able to be switched quickly at high injection pressures.
  • this requirement requires solenoids, which require a relatively large amount of space, since they require a large current consumption to deliver the required power.
  • the usual injection valves are only suitable for pre-injection to a limited extent, since they generally switch relatively slowly.
  • DE-OS 41 18 236 shows a way in which two solenoids are used, the fuel supply bores of which are connected to a high-pressure system. Depending on the current applied, the two solenoids provide pre-injection and main injection via a bore and valve system, with the injection process between pre- and main injection can proceed without interrupting the injection process.
  • the object of the invention is to provide fast-switching injection valves in order to reduce the exhaust gas and noise emissions, particularly in the case of diesel and lean-burn engines, in which the injection characteristic curves can be shaped to a certain extent.
  • flow resistances or throttles can be formed which influence the opening and / or closing of the injection needle.
  • the channel located immediately in front of the return connection is designed as a throttle bore, the lifting of the nozzle needle can be slowed down, which may be desirable for a softer injection at the start of injection.
  • the closing of the injection needle can also be delayed, but this is only worthwhile in less frequent cases.
  • Figure 1 shows an injection valve with a solenoid valve in section
  • Figure 2 shows another injection valve with a solenoid valve in section, the return of the fuel has been modified
  • Figure 3 is a sectional view of the upper part of an injection valve, wherein a control valve is formed by two pistons.
  • the fuel injection device shown in FIG. 1 consists of an elongated housing 1, on the lower end of which a screw nut 2 is screwed on. With this union nut 2, an intermediate plate 3 and an injection nozzle housing 29, in which an injection nozzle needle 6 is guided, are held from the lower end of the housing 1. Both the intermediate disk 3 and the injection nozzle housing 29 have a central bore 5 in which the nozzle needle 6 is arranged to be axially displaceable. In the drawn state, the nozzle needle 6 lies at one end on an annular nozzle seat 7, so that the nozzle needle 6 closes the nozzle holes 8, 9.
  • the nozzle needle 6 is provided with a pressure pin 10, which is arranged in a rear space formed as a spring chamber 11 in the housing 1 and is acted upon by a nozzle spring 12 arranged in the spring chamber 11, so that the nozzle needle 6 rests on the nozzle seat 7 and closes this.
  • the other end of the nozzle spring 12 abuts the end of the spring chamber 11 opposite the pressure pin 10.
  • the housing 1 has a cylindrical valve chamber 13 in the upper region, in which a control valve designed as a valve slide 14, which can be displaced in the axial direction, is arranged.
  • the valve spool 14 has at least one bore 15 running in the axial direction.
  • a Closing part 16 closing valve chamber 13 is arranged, which has an axially extending passage bore 17 which connects the valve chamber 13 to the spring chamber 11.
  • the valve spool 14 is connected via a tappet 18 to a magnet armature 19 which is arranged in a chamber 20 of the housing 1 and which is acted upon by a compression spring 21 which is mounted in a recess 23 of the coil housing 22.
  • a coil 24 is also arranged in the coil housing 22 and is connected to the outside with coil connections 25, 26.
  • a connection CR is provided at the top left in FIG. 1, which is connected to a high-pressure accumulator (not shown) for the fuel to be supplied.
  • a first supply bore 27 provided in the interior of the housing 1 is guided to the connection CR and opens at its other end into a pressure chamber 28 formed in the injector housing 29.
  • This pressure chamber 28 is connected to the nozzle seat 7 with an axially extending intermediate space 30.
  • the intermediate space 30 is formed in that the lower part of the nozzle needle 6 is offset, i.e. that the lower part of the nozzle needle 6 has a smaller diameter than the upper part of the nozzle needle 6, which is guided in the injection nozzle housing 29.
  • An annular extension 35 of the offset nozzle needle 6 is formed by it.
  • connection CR is also connected to a second supply bore 31 which opens into the valve chamber 13.
  • a return connection RL can be seen in the housing 1 at the top right, which is connected both to the valve chamber 13 via a return bore 32 and to the chamber 20 for the magnet armature 19 via a relief bore 33.
  • the valve slide 14 has a length such that it can either close the second feed bore 31 or the return bore 32.
  • the device works as follows:
  • the device shown in FIG. 1 shows the idle state, i.e. there is no injection because the nozzle needle 6 rests on the nozzle seat 7 and thus closes it.
  • fuel is at a high pressure in the first supply bore 27, in the adjoining pressure chamber 28 and in the intermediate space 30.
  • the upper part of the valve chamber 13 is moved via the second supply bore 31 is supplied with fuel under high pressure.
  • the fuel reaches the spring chamber 11 under high pressure via the bores 15 in the valve slide 14 and the passage bore 17 in the closure part 16.
  • the return bore RL is closed by the valve slide 14.
  • a high pressure is thus present once on the upper side of the nozzle needle 6, the nozzle needle 6 being pressed onto the nozzle seat 7 due to the effective pressure surfaces (the effective surface of the nozzle top is larger than the effective surface of the nozzle needle 6 in the pressure chamber 28).
  • the nozzle spring 12 provided in the spring chamber 11 serves to support the closing force on the nozzle needle 6, so that in this state the nozzle needle 6 rests on its nozzle seat 7. When the magnet is not tightened (not energized), the nozzle needle 6 is always pressed onto its nozzle seat 7.
  • the chamber 20 is connected together with the return bore 32 and the relief bore 33 to the return port RL, so that together they form a low pressure system.
  • the solenoid 34 formed by the magnet armature 19, the coil 24 and the housing 22 is not energized in the position shown. 6 If the solenoid 34 is now energized, the magnet armature 19 is attracted by the coil 24 and moved into an upper position. Via the plunger 18 connected to the magnet armature 19, the valve slide 14 is also moved upward, so that it closes the second feed bore 31 and opens the return bore 32, so that the pressure in the spring chamber 11 drops through the passage bore 17 in the closure part 16 .
  • the pressure in the pressure chamber 28 is relatively greater than the pressure in the spring chamber 11, so that the high pressure is applied to the annular extension 35 of the nozzle needle 6 and drives it upward, so that the nozzle needle 6 is released from its seat, whereby fuel is injected can.
  • the characteristic curve in particular the response behavior of the injection device, is determined via the cross section of the through bore 17 and the return bore 32, so that the injection course can be shaped, so to speak.
  • the determining throttle cross-section should preferably be defined in the bore 32, because at the end of the injection the fuel can then flow unthrottled through the bore 17 back into the spring chamber 11 and cause the nozzle needle 6 to close as desired.
  • the injection process is ended when the current supply to the solenoid 34 is interrupted, so that the return bore 32 is closed by the valve slide 14 and the pressure conditions mentioned at the outset are restored.
  • This fulfills the safety criterion which consists in the fact that injection is only allowed when the magnet is energized.
  • the response behavior of the solenoid 34 is also determined, inter alia, by the valve slide 14.
  • the effective area of the valve slide 14 on the side facing the solenoid 34 and on the side facing the spring chamber 11 is approximately the same size. Only the tappet 18 reduces the effective area on the side of the valve slide 14 facing the solenoid 34. About 14 approximately equalized pressure, so that the response current of the solenoid 34 can be limited to a minimum.
  • the switching process of the injection device is not adversely affected by different pressure ratios which are otherwise present, so that very quickly switching injection valves can be obtained which are also suitable for pre-injection.
  • the remaining differential force on the valve slide 14, 18 can be largely compensated for by appropriate design of the compression spring 21.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an injection device according to the invention, in which the parts which correspond to the parts shown in FIG. 1 are provided with the same reference symbols and are therefore not described further.
  • the device differs from the device shown in FIG. 1 in that the closure plate 37 is designed differently than in FIG. A further relief bore 38 is also provided.
  • the valve slide 36 has a pin 39 on the side of the valve slide 36 facing away from the tappet 18, which pin is axially movably mounted in a recess 40 of the closure plate 37, so that the mounting of the valve slide is improved.
  • the recess 40 is connected at its lower end to the return connection RL via the further relief bore 38, so that the easy axial displacement of the pin 39 is ensured.
  • this device works like the device according to FIG. 1.
  • the effective area on both sides of the valve slide 36 is the same , so that the valve slide 36 is completely pressure-balanced so that the above-mentioned advantages can be obtained.
  • Only the upper part of the injection device of FIG. 1 or 2 is shown in FIG. Parts which are the same as in FIG. 1 are again provided with the same reference symbols and are not described.
  • valve chamber 13 is again provided, which is connected to the high-pressure connection CR via a second feed bore 31. Furthermore, the valve chamber 13 is connected to the return connection RL via a return bore 41, which can have a flow resistance and which is arranged offset with respect to the feed bore 31. Furthermore, a relief bore 42 is provided at the upper end of the valve chamber 13, which connects the valve chamber 13 to the chamber 20 for the magnet armature 19. Another relief bore 43 is provided between the chamber 20 and the return port RL.
  • valve chamber 13 Arranged in the valve chamber 13 so as to be axially displaceable are one of two individual pistons 45, 46 spaced apart from one another, the individual piston 45 being connected to the magnet armature 19 via a tappet 44. Another free end of the plunger 44 is passed through the individual piston 46 and abuts a closure plate 47 for the spring chamber 11. This position shown is the position in which the solenoid 34 is not energized.
  • a further relief bore 48 is provided, which connects the space between the piston 46 and the closure plate 47 to the return connection RL.
  • Another bore 49 connects the space between the pistons 45, 46 and the spring chamber 11.
  • the pressure in the spring chamber 11 is equal to the pressure in the first supply bore 27, so that the same state as in the device shown in FIG. 1 exists.
  • the spring chamber 11 is connected to the valve chamber 13 via the bore 49. If current is now applied to the solenoid 34, the armature 19 picks up, as a result of which the two pistons 45, 46 are moved upward, the piston 46 closes the second supply bore 31 and the piston 45 releases the return bore 41, so that the Valve chamber 11 is discharged via the return bore 41.
  • the bore 49 is thus also connected to the return bore 41, so that the pressure in the spring chamber 11 drops, the nozzle needle is moved upward as in FIG. 1, and the injection process begins.
  • the effective pressure area in the space between the two pistons 45, 46 is the same, so that the two pistons 45, 46 are relieved of pressure, i.e. the resulting force on the two pistons is the same.

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Abstract

Die Düsennadel (6) eines Einspritzventils wird über einen Antriebsmechanismus (34), der ein Steuerventil (14) steuert, über die Druckentlastung des Rückraums (11) der Düsennadel (6) gesteuert. Dieser Rückraum (11) steht über das Steuerventil (14) steuerbar mit einem Rücklauf (RL) über zumindest einen Verbindungskanal (17, 32) in Verbindung, der als Drossel ausgebildet ist. Anwendbar bei Diesel-Common-Rail-System.

Description

Beschreibung
Einspritzventil
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Ventil ist beispielsweise durch die EP-A 0 531 533 bekannt. Diese Veröffentlichung behandelt eine Die- seleinspritzeinrichtung mit einem Hochdrucksystem (Common Rail-System) , bei dem der Kraftstoff einem Hochdruckspeicher über eine Hochdruckpumpe zugeführt wird. Dieser unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird dann entsprechend einer Steue¬ rung den einzelnen Zylindern eines Dieselmotors über Ein- spritzventile zugeführt. Dabei werden die Einspritzventile jeweils über ein Magnetventil angesteuert, um u.a. auch individuelle Einspritzzeiten zu ermöglichen.
Um insbesondere Einspritzventile zu erhalten, mit denen auch eine Voreinspritzung möglich ist, um damit Verbrauch, Abgas¬ werte, Geräusch usw. zu verbessern, sollen die Einspritzven¬ tile bei hohen Einspritzdrücken schnell schaltbar sein. Dieses Erfordernis benötigt jedoch Solenoide, die einen relativ großen Platzbedarf erfordern, da sie eine große Stromaufnahme zur Abgabe der benötigten Leistung erfordern. Die üblichen Einspritzventile sind für eine Voreinspritzung nur bedingt tauglich, da sie im allgemeinen relativ langsam schalten.
Um die gewünschten Einspritzkennlinien, insbesondere für die Zeitdauer der Voreinspritzung und Haupteinspritzung zu bekom¬ men, weist die DE-OS 41 18 236 einen Weg, bei dem zwei So¬ lenoide verwendet werden, deren Kraftstoffzuführungsbohrungen an ein Hochdrucksystem angeschlossen sind. Die beiden So- lenoide sorgen dabei je nach Strombeaufschlagung über ein Bohrungs- und Ventilsystem für eine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung, wobei der Einspritzvorgang zwischen Vor- und Haupteinspritzung ohne Unterbrechung des Einspritzvor¬ gangs vor sich gehen kann.
Durch diese Vorrichtung sind in großem Umfang beliebige Einspritzkennlinien erhältlich. Die Vorrichtung ist jedoch wegen der Notwendigkeit von zwei Solenoiden und der entspre¬ chend notwendigen Steuereinrichtung aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, schnell schaltende Einspritz- ventile vorzusehen, um die Abgas- und Geräuschemission insbe¬ sondere bei Diesel- und Magermotoren zu reduzieren, bei denen die Einspritzkennlinien in gewissem Umfang geformt werden können.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran¬ sprüchen gekennzeichnet.
Durch geeignete Dimensionierung und Anordnung dieser Kanäle können Strömungswiderstände bzw. Drosseln gebildet werden, die das Öffnen und/oder das Schließen der Einspritznadel beeinflussen. Wenn beispielsweise der unmittelbar vor dem Rücklaufanschluß befindliche Kanal als Drosselbohrung ausge¬ bildet wird, kann das Anheben der Düsennadel verlangsamt werden, was für eine weichere Einspritzung bei Einspritzbe¬ ginn erwünscht sein kann. Durch Anordnung eines Strömungswi¬ derstandes im Bereich zwischen dem Rückraum und der Ventil¬ kammer kann außerdem das Schließen der Einspritznadel verzö¬ gert werden, was jedoch nur in weniger häufigen Fällen wün- sehenswert ist.
Die Erfindung wird nun anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 ein Einspritzventil mit einem Magnetventil im Schnitt;
Figur 2 ein weiteres Einspritzventil mit einem Magnetventil im Schnitt, wobei der Rücklauf des Kraftstoffs modifiziert wurde; und
Figur 3 eine Schnittansicht des oberen Teils eines Einspritz¬ ventils, wobei ein Steuerventil durch zwei Kolben gebildet ist.
Die in Figur 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung be¬ steht aus einem langgestreckten Gehäuse 1, auf dessen unterem Ende eine Überwurfmutter 2 aufgeschraubt ist. Mit dieser Überwurfmutter 2 wird vom unteren Ende des Gehäuses 1 aus eine Zwischenplatte 3 und ein Einspritzdüsengehäuse 29, in dem eine Einspritzdüsennadel 6 geführt ist, gehalten. Sowohl die Zwischenscheibe 3 als auch das Einspritzdüsengehäuse 29 weisen eine Mittelbohrung 5 auf, in der die Düsennadel 6 axial verschiebbar angeordnet ist. An ihrem einen Ende liegt im gezeichneten Zustand die Düsennadel 6 an einem ringförmi¬ gen Düsensitz 7 an, so daß die Düsennadel 6 die Düsenlöcher 8,9 verschließt. Am anderen Ende ist die Düsennadel 6 mit einem Druckbolzen 10 versehen, der in einem im Gehäuse 1 als Federkammer 11 ausgebildeten Rückraum angeordnet ist und von einer in der Federkammer 11 angeordneten Düsenfeder 12 beaufschlagt wird, so daß die Düsennadel 6 auf dem Düsensitz 7 anliegt und diesen verschließt. Das andere Ende der Düsenfeder 12 liegt an dem dem Druckbolzen 10 gegenüberliegendem Ende der Federkammer 11 an.
Das Gehäuse 1 weist im oberen Bereich eine zylinderförmige Ventilkammer 13 auf, in der ein in axialer Richtung ver¬ schiebbarer als Ventilschieber 14 ausgebildetes Steuerventil angeordnet ist. Der Ventilschieber 14 weist zumindest eine in axialer Richtung verlaufende Bohrung 15 auf. Zwischen der Ventilkammer 13 und der Federkammer 11 ist ein die Ventilkammer 13 verschließendes Verschlußteil 16 angeordnet, das eine in axialer Richtung sich erstreckende Durchlaßbohrung 17 aufweist, die die Ventilkammer 13 mit der Federkammer 11 verbindet. Der Ventilschieber 14 ist über einen Stößel 18 mit einem in einer Kammer 20 des Gehäuses 1 angeordneten Magnetanker 19 verbunden, der von einer Druckfeder 21 beaufschlagt wird, die in einer Ausnehmung 23 des Spulengehäuses 22 gelagert ist. Im Spulengehäuse 22 ist weiterhin eine Spule 24 angeordnet, die mit Spulenanschlüssen 25,26 nach außen hin verbunden ist.
Im Gehäuse 1 ist links oben in der Figur 1 ein Anschluß CR vorgesehen, der mit einem Hochdruckspeicher (nicht gezeigt) für den zu liefernden Kraftstoff verbunden ist. An den An- Schluß CR ist eine im Innern des Gehäuses 1 vorgesehene erste Zuführungsbohrung 27 geführt, die an ihrem anderen Ende in einen im Einspritzdüsengehäuse 29 gebildeten Druckraum 28 mündet. Dieser Druckraum 28 steht mit einem axial sich er¬ streckenden Zwischenraum 30 mit dem Düsensitz 7 in Verbin- düng. Der Zwischenraum 30 wird dadurch gebildet, daß der untere Teil der Düsennadel 6 abgesetzt ist, d.h., daß der untere Teil der Düsennadel 6 einen kleineren Durchmesser als der obere Teil der Düsennadel 6 aufweist, der im Einspritzdü¬ sengehäuse 29 geführt ist. Der Bereich des Übergangs vom kleinen zum großen Durchmesser endet im oberen Teil des Druckraums 28. Durch ihn wird ein ringförmiger Ansatz 35 der abgesetzten Düsennadel 6 gebildet.
Der Anschluß CR steht weiter mit einer zweiten Zuführungsboh- rung 31 in Verbindung, die in die Ventilkammer 13 mündet.
Im Gehäuse 1 ist rechts oben ein Rücklaufanschluß RL erkenn¬ bar, der sowohl mit der Ventilkammer 13 über eine Rücklauf¬ bohrung 32 als auch mit der Kammer 20 für den Magnetanker 19 über eine Entlastungsbohrung 33 in Verbindung steht. Der Ventilschieber 14 weist eine solche Länge auf, daß er entweder die zweite Zuführungsbohrung 31 oder die Rücklauf- bohrung 32 verschließen kann.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung zeigt den Ruhezustand, d.h., es findet keine Einspritzung statt, da die Düsennadel 6 am Düsensitz 7 anliegt und diesen somit verschließt. Über den Hochdruckanschluß CR befindet sich Kraftstoff unter einem hohen Druck in der ersten Zuführungsbohrung 27, in dem sich daran anschließenden Druckraum 28 sowie im Zwischenraum 30. Weiter wird in der gezeigten Stellung des Ventilschiebers 14 der obere Teil der Ventilkammer 13 über die zweite Zufüh- rungsbohrung 31 mit unter einem hohen Druck stehenden Kraft¬ stoff versorgt. Über die Bohrungen 15 im Ventilschieber 14 und die Durchlaßbohrung 17 im Verschlußteil 16 gelangt der Kraftstoff unter dem hohen Druck in die Federkammer 11. Die Rücklaufbohrung RL ist durch den Ventilschieber 14 verschlos- sen. Damit liegt ein Hochdruck einmal auf der oberen Seite der Düsennadel 6 an, wobei aufgrund der wirksamen Druckflä¬ chen (die wirksame Fläche der Düsenoberseite ist größer als die wirksame Fläche der Düsennadel 6 im Druckraum 28) die Düsennadel 6 auf den Düsensitz 7 gedrückt wird. Die in der Federkammer 11 vorgesehene Düsenfeder 12 dient dazu, daß die Schließkraft auf die Düsennadel 6 unterstützt wird, so daß in diesem Zustand die Düsennadel 6 auf ihrem Düsensitz 7 an¬ liegt. Bei nicht angezogenem (nicht bestromten) Magneten wird die Düsennadel 6 immer auf ihren Düsensitz 7 gedrückt.
Die Kammer 20 ist zusammen mit der Rücklaufbohrung 32 und der Entlastungsbohrung 33 mit dem Rücklaufanschluß RL verbunden, so daß sie zusammen ein Niederdrucksystem bilden. Das durch den Magnetanker 19, die Spule 24 und das Gehäuse 22 gebildete Solenoid 34 ist in der gezeigten Stellung nicht bestromt. 6 Wird nun das Solenoid 34 bestromt, so wird der Magnetanker 19 durch die Spule 24 angezogen und in eine obere Stellung bewegt. Über den mit dem Magnetanker 19 verbundenen Stößel 18 wird ebenfallls der Ventilschieber 14 nach oben bewegt, so daß dieser die zweite Zuführungsbohrung 31 verschließt und die Rücklaufbohrung 32 öffnet, so daß der Druck in der Feder¬ kammer 11 über die Durchlaßbohrung 17 im Verschlußteil 16 absinkt. Damit wird der Druck im Druckraum 28 relativ größer als der Druck in der Federkammer 11, so daß der Hochdruck am ringförmigen Ansatz 35 der Düsennadel 6 anliegt und diese nach oben treibt, so daß sich die Düsennadel 6 von ihrem Sitz löst, wodurch Kraftstoff eingespritzt werden kann. Über den Querschnitt der Durchlaßbohrung 17 und der Rücklaufbohrung 32 wird die Kennlinie, insbesondere das Ansprechverhalten der Einspritzeinrichtung festgelegt, so daß der Einspritzverlauf sozusagen geformt werden kann. Der bestimmende Drosselquer¬ schnitt ist vorzugsweise in der Bohrung 32 festzulegen, weil beim Ende der Einspritzung der Kraftstoff dann ungedrosselt schnell durch die Bohrung 17 wieder in die Federkammer 11 einströmen und ein erwünscht schnelles Schließen der Düsennadel 6 bewirken kann.
Der Einspritzvorgang ist beendet, wenn die Stromzufuhr zum Solenoid 34 unterbrochen wird, so daß die Rücklaufbohrung 32 durch den Ventilschieber 14 geschlossen wird und die ein¬ gangserwähnten Druckverhältnisse sich wieder einstellen. Damit ist das Sicherheitskriterium erfüllt, das darin be¬ steht, daß nur bei Bestromen des Magneten eingespritzt werden darf.
Das Ansprechverhalten des Solenoids 34 wird u.a. auch durch den Ventilschieber 14 bestimmt. Im dargestellten Fall ist die wirksame Fläche des Ventilschiebers 14 auf der dem Solenoid 34 zugewandten Seite und auf der der Federkammer 11 zugewand- ten Seite in etwa gleich groß. Lediglich der Stößel 18 ver¬ mindert die wirksame Fläche auf der dem Solenoid 34 zugewand¬ ten Seite des Ventilschiebers 14. Damit ist der Ventilschie- ber 14 in etwa druckausgeglichen, so daß der Ansprechstrom des Solenoids 34 auf ein Minimum begrenzbar ist. Weiter wird der Schaltvorgang der Einspritzvorrichtung nicht durch anson¬ sten vorhandene unterschiedliche Druckverhältnisse negativ beeinflußt, so daß sehr schnell schaltende Einspritzventile erhalten werden können, die sich auch für eine Voreinsprit¬ zung eignen. Die verbleibende Differenzkraft am Ventilschie¬ ber 14,18 kann durch entsprechende Auslegung der Druckfeder 21 weitgehend ausgeglichen werden.
Die Figur 2 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungs¬ form einer Einspritzvorrichtung, bei der die Teile, die den in Figur 1 gezeigten Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und daher nicht weiter beschrie- ben werden.
Die Vorrichtung unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeig¬ ten Vorrichtung dadurch, daß die Verschlußplatte 37 anders als in Figur 1 ausgebildet ist. Weiterhin ist eine weitere Entlastungsbohrung 38 vorgesehen. Im gezeigten Fall weist der Ventilschieber 36 auf der dem Stößel 18 abgewandten Seite des Ventilschiebers 36 einen Zapfen 39 auf, der in einer Ausneh¬ mung 40 der Verschlußplatte 37 axial beweglich gelagert ist, so daß die Lagerung des Ventilschiebers verbessert wird. Die Ausnehmung 40 steht an ihrem unteren Ende mit dem Rück¬ laufanschluß RL über die weitere Entlastungsbohrung 38 in Verbindung, damit die leichte axiale Verschiebbarkeit des Zapfens 39 gewährleistet ist.
Im Prinzip arbeitet diese Vorrichtung wie die Vorrichtung nach Figur 1. Wie man jedoch erkennt, ist bei geeigneter Bemessung des Durchmessers des Zapfens 39, der in diesem Fall gleich dem Durchmesser des Stößels 18 ist, die wirksame Fläche auf beiden Seiten des Ventilschiebers 36 gleich groß, so daß der Ventilschieber 36 völlig druckausgeglichen ist, so daß sich die obengenannten Vorteile einstellen können. In Figur 3 ist lediglich der obere Teil der Einspritzvorrich¬ tung von Figur 1 oder 2 gezeigt. Teile, die denen in Figur 1 gleich sind, sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht beschrieben.
Im oberen Teil des Gehäuses 1 ist wiederum die Ventilkammer 13 vorgesehen, die über eine zweite Zuführungsbohrung 31 mit dem Hochdruckanschluß CR in Verbindung steht. Weiterhin ist die Ventilkammer 13 mit dem Rücklaufanschluß RL über eine Rücklaufbohrung 41 verbunden, die einen Strömungswiderstand aufweisen kann und die gegenüber der Zuführungsbohrung 31 versetzt angeordnet ist. Weiter ist am oberen Ende der Ventilkammer 13 eine Entlastungsbohrung 42 vorgesehen, die die Ventilkammer 13 mit der Kammer 20 für den Magnetanker 19 verbindet. Eine weitere Entlastungsbohrung 43 ist zwischen der Kammer 20 und dem Rücklaufanschluß RL vorgesehen.
In der Ventilkammer 13 sind axial verschiebbar ein aus zwei voneinander beabstandet gehaltene Einzelkolben 45,46 angeord- net, wobei der Einzelkolben 45 über einen Stößel 44 mit dem Magnetanker 19 in Verbindung steht. Ein anderes freies Ende des Stößels 44 ist durch den Einzelkolben 46 hindurchgeführt und liegt an einer Verschlußplatte 47 für die Federkammer 11 an. Diese gezeigte Stellung ist die Stellung, bei der das Solenoid 34 nicht bestromt ist. Um die Bewegung der beiden Kolben 45,46 zu erleichtern, ist eine weitere Entlastungsboh¬ rung 48 vorgesehen, die den Raum zwischen dem Kolben 46 und der Verschlußplatte 47 mit dem Rücklaufanschluß RL verbindet. Eine weitere Bohrung 49 verbindet den Raum zwischen den Kolben 45,46 und der Federkammer 11.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Zustand, d.h., dem Zustand, wo keine Einspritzung erfolgt, ist der Druck in der Federkammer 11 gleich dem Druck in der ersten Zuführungsbohrung 27, so daß der gleiche Zustand wie bei der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung besteht. Dabei ist die Federkammer 11 über die Bohrung 49 mit der Ventilkammer 13 verbunden. Wird nun das Solenoid 34 mit Strom beaufschlagt, so zieht der Anker 19 an, wodurch die beiden Kolben 45,46 nach oben bewegt werden, der Kolben 46 die zweite Zuführungsbohrung 31 ver- schließt und der Kolben 45 die Rücklaufbohrung 41 freigibt, so daß die Ventilkammer 11 über die Rücklaufbohrung 41 entla¬ stet wird. Damit wird die Bohrung 49 ebenfalls mit der Rück¬ laufbohrung 41 verbunden, so daß der Druck in der Federkammer 11 absinkt, die Düsennadel wie bei Figur 1 nach oben bewegt wird und der Einspritzvorgang beginnt.
Bei dieser Ausführungsform ist die wirksame Druckfläche im Zwischenraum zwischen den beiden Kolben 45,46 gleich, so daß die beiden Kolben 45,46 druckentlastet sind, d.h., daß die resultierende Kraft an den beiden Kolben gleich ist. Damit bestehen wieder die gleichen Vorteile wie bei der in Figur 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung.

Claims

Patentansprüche
1. Einspritzventil für Brennkraftmaschinen, wobei in einem Einspritzventilgehäuse angeordnet sind:
- ein Antriebsmechanismus (34), der ein Steuerventil (14;45,46) steuert;
- ein unter Hochdruck stehender Kraftstoff-Zulaufan¬ schluß (CR) und ein unter Niederdruck stehender Kraftstoff- Rücklaufanschluß (RL) , die mit einer Ventilkammer (13) in Verbindung stehen;
- eine im Einspritzventilgehäuse (29) angeordnete in axialer Richtung des Einspritzventilgehäuses verschiebbare Düsennadel (6), die in Abhängigkeit der Schaltstellung des Steuerventils Düsenaustrittsöffnungen (8,9) des Einspritz¬ ventils öffnen und verschließen kann;
- ein Druckraum (28) im Bereich der Düsennadel (6), der mit einem Kraftstoff-Zulaufanschluß (CR) in Verbindung steht, und ein Rückraum (11) hinter der Düsennadel (6), der mit der Ventilkammer (13) in Verbindung steht; dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem zwischen dem Rückraum (11) und dem Rücklaufanschluß (RL) befindlichen Bereich zumindest ein Verbindungskanal (17, 32; 41) vorgesehen ist, der als eine einen Strömungswiderstand bildende Drossel ausgebildet ist.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar vor dem Rücklaufanschluß befindliche Bereich (32) des Verbindungskanals als Drossel ausgebildet ist.
3. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ventilkammer (13) und dem hinter der Düsen- nadel angeordenten Rückraum (11) im Einspritzventilgehäuse ein Verschlußteil (16) angeordnet ist, in welchem eine Durch- gangsbohrung (17) angeordnet ist, die eine Verbindung zwi¬ schen dem Rückraum (11) und der Ventilkammer (13) herstellt.
4. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (17) als Drossel ausgebildet ist.
5. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (16) eine in axialer Richtung verlau¬ fende Ausnehmung (40) aufweist, in die ein Zapfen (39) eines Ventilschiebers des Steuerventils eingreift.
6. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (40) an der dem Rückraum zugewandten Seite verschlossen ist.
7. Einspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem Zapfen (39) und dem Verschlußteil (37) über einen Kanal (38) mit dem Rücklaufanschluß verbunden ist.
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