WO2003004860A2 - Kraftstoffinjektor mit zuschaltbarem steuerraumzulauf - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor für direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen. Der Kraftstoffinjektor umfasst einen Injektorkörper (1), der einen Steuerraum (2) enthält. Über eine Druckbeaufschlagung/Druckentlastung des Steuerraumes (2) ist eine Düsennadel-/Stössel-Anordnung (6) im Injektorkörper (1) betätigbar. Der Steuerraum (2) ist über einen Strömungskanal (10) mit einem ersten Drosselelement (13) druckentlastbar und steht über einen hochdruckseitigen, permanent wirkenden Zulauf (28) mit einem zweiten Drosselelement (26) mit einer Hochdruckquelle in Verbindung. Im Injektorkörper (1) des Kraftstoffinjektors ist ein Schaltventil (16) aufgenommen, welches über den Strömungskana1 (10) mit dem Steuerraum (2) verbunden ist. Zum Druckaufbau im Steuerraum (2) ist mittels des Schaltventiles (16) ein weiterer, hochdruckseitiger Zulauf (29) mit einem dritten Drosselelement (27) im permanent wirkenden Zulauf (28) zum Steuerraum (2) parallel schaltbar.

Description

Kraftstoffinjektor mit zuschaltbarem Steuerraumzulauf

Technisches Gebiet

Bei direkteinspritzenden Verbrer ungskraftmaschinen werden heute in zunehmendem Maße Kraftstoffeinspritzsysteme mit einem Druckspeicherraum eingesetzt, um das an den einzelnen Kraftstoffinjektoren anstehende Kjaftstoffdruckniveau weitestgehend konstant zu halten. Die im Injektorkörper des Kraftstoffinjektors aufgenommene Düsennadel wird über einen druckentlastbaren Steuerraum betätigt, der über einen hochdruckseitigen Zulauf mit einer Hochdruckquelle in Verbindung steht. Um ein schnelles Schließen der Düsennadel, d.h. deren schnelles Einfahren in den Düsennadelsitz zu gewährleisten, ist ein schneller Druckanstieg im Steuerraum erforderlich.

Stand der Technik

DE 199 10 589 AI bezieht sich auf ein Einspritzventil für eine Brerrnkraftmaschine. Ge- maß dieser Lösung wird ein Servoventil eingesetzt, welches ein bewegliches Ventilelement aufweist. Das Ventilelement umfasst eine Drossel im Kraftstoffweg zur Einspritzdüse für die Anfangsphase der Einspritzung. Ferner weist es einen kolbenförmigen Absatz über einer Nut auf, der in der Hauptphase der Einspritzung aus einer Bohrung auftaucht und dadurch einen direkten Weg für den Kraftstoff unter Umgehung der Drossel freigibt. Diese Maßnahmen dienen dem Zweck, zu Beginn der Verbrennung ein langsames, kontrolliertes Öffnen der Einspritzöffhungen zu erreichen und während der Hauptphase der Einspritzung eine höhere Einspritzrate von Kraftstoff in den Brennraum der Verbrem ungskraftmaschine zu realisieren.

DE 197,44 518 AI betrifft ebenfalls ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen. In einen Ventilkörper ist ein axial verschiebbares Ventilglied angeordnet. Dieses weist an seinem den Brennraum der Verbrer ungskraftmaschine zugewandten Enden eine konische Ventildichtfläche auf, mit welcher es mit einer konischen Ventilsitzfläche im Ventilkörper zusammenwirl t. Die konische Ventilsitzfläche weist am Ventilglied eine eine Dichtkante bildende Ringkante auf. Ferner ist wenigstens eine Einspritzöffnung in den Brerrnraum der Verbrennungskraftmaschine, in dem sich bei geschlossenem Einspritzventil stromabwärts an die Dichtkante anschließenden Bereich der Ventilsitzfläche vorgesehen. Das Ventilglied weist eine Führungsbohrung auf, mit der es gleitverschiebbar auf einem Zapfen eines ortsfest im Ventilkörper eingelassenen Einsatzkörpers geführt ist.

Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung eines Kraftstoffeinspritzven- tiles sind sehr kleine Stellkräfte und somit sehr schnelle Ventilhubbewegungen des Ventil- gliedes des Einspritzventiles möglich. Diese schnellen Verstellbewegungen werden dabei durch die kleinen hydraulisch wirksamen Flächen am Ventilglied und das kleine Steuervolumen ermöglicht, wobei nur kleine bewegte Massen zu verstellen sind. Dazu ist das Ventilglied mit einer Führungsbohrung versehen, mit der es gleitverschiebbar auf einem Zapfen eines ortsfest in den Ventilkörper eingelassenen Einsatzkörpers geführt wird.

Darstellung der Erfindung

Mti dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine höhere Druckanstiegsgeschwindigkeit im Steuerraum des Kraftstoffmjektors erreicht werden. Ein schnellerer Druckanstieg im Steuerraum des Kraftstoffinjektors bewirlct ein schnelles Auffahren der Düsennadel aus diesen und demzufolge ein schnelles Verschließen der Einspritzöffnungen am brennraum- seitigen Ende des Kraftstoffinjektors. Dadurch wird die Rußbildung im Brennraum von selbstzündenden Verbrermungslα-aftmaschinen signifikant reduziert. Mittels eines Schaltventils läßt sich zu Steigerung der Druckanstiegsgeschwindigkeit im Steuerraum des In- jektorkörpers ein weiteres, neben einer permanent wirkenden Zulaufdrossel in einem hoch- druckseitigen Zulauf zum Druckaufbau im Steuerraum zuschalten. Bei alleinig wirksamen, permanenten hochdruckseitigen Zulauf in den Steuerraum, stellt sich in diesem eine erste Druckanstiegsgeschwindgkeit ein. Mit dieser ersten durch die permanente Zulaufdrossel festgelegten Druckanstiegsgeschwindigkeit im Steuerraum erfolgt ein Einfahren der Dü- sennadel/Düsenanordnung im Ventilkörper des Kraftstoffinjektors in den brennraumseiti- gen Düsennadelsitz mit einer ersten Schließgeschwindigkeit. Wird ein weiterer, zuschaltbarer hochdruckseitiger Zulauf aktiviert, strömt ein im wesentlichen verdoppeltes Volumen in den Steuerraum des Kraftstoffinjektors ein, so daß sich ein schnellerer Druckaufbau in diesem und demzufolge ein schnelleres Schließen der Düsennadel in deren brennraumseiti- gen Sitz einstellt. Durch die zweite, im Vergleich zur ersten Düsengeschwindigkeit höhere Schließgeschwindigkeit, d.h. Verschließgeschwindigkeit der Einspritzdüsen an der brenn- raumseitigen Öffnung des Injektors, lässt sich ein woMdefmiertes Ende des Einspritzvor- ganges herbeiführen, so dass eine Rußbildung im Brennraum gegen Ende des in diesem ablaufenden Verbrennungsvorganges wirksam unterbunden wird.

Bei den Ausführungsvarianten des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens wirkt die dem Steuerraum jeweils zugeordnete permanente Drossel bei Druckentlastung des Steuerraumes in Abiaufrichtung des Kraftstoffes leckagereduzierend; das im Entlastungskanal, des Steuerraums vorgesehene Drosselelement wirkt - in entgegengesetzte Richtung, d.h. in Zulaufrichtung auf den Steuerraum gesehen hin - als Zulaufdrossel für den Steuerraum.

Der Ventilkörper des Schaltventils lässt sich in eine den zuschaltbaren hochdruckseitigen Zulauf zum Steuerraum freigebende oder eine diese verschließende Position bringen. Dadurch lässt sich der Düsennadel-/StÖßel- Anordnung im Injektorkörper eine erste oder eine zweite Verschließgeschwindigkeit aufprägen, mit welcher die brennraumseitigen Ein- spritzöffnungen am Inj ektorkörper verschlossen werden.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine erste Injektorbauform mit am Ventilraum des Schaltventils mündenden, permanent wirksamen hochdruckseitigen Zulauf,

Figur 2 eine weitere Injektorbauform mit in den Steuerraum mündenden, hochdruckseitigen permanent wirkenden Zulauf und

Figur 3 eine weitere Injektorbauform mit einem seitlich am Schaltventilraum mündenden Strömungskanal.

Ausführungsvarianten

Figur 1 ist eine Injektorbauform mit am Ventilraum des Schaltventils mündenden, perma- nent wirksamen hochdruckseitigen Zulauf zu entnehmen. Ein Injektorkörper 1 eines Kraftstoffinjektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennimgskraftmaschine umfasst einen Steuerraum 2. Der Steuerraum 2 ist von einer Steuerraumwandung 3, einer Steuerraumfläche 4 sowie einer Stirnfläche 8 einer Düsennadel-/Stößel-Anordnung 6 begrenzt. Im Bereich der Steuerraumfläche 4 ist, eine Ablauf-/Zulauföffhung 9 umgebend, eine ringförmig konfigurierte Anschlagfläche 5 ausgebildet. Bei der DüsennadeWStößel-Anordnung 6 kann es sich sowohl um eine unmittelbar die Einspritzöff ungen am brennraumseitigen Ende des Injektorkörpers 1 verschlies- sende bzw. freigebende Düsennadel als auch um eine mittelbare eine Düsennadel betäti- genden Stößel handeln. Je nach Druckniveau im Steuerraum 2, welches auf die diesem zugewandte Steuerfläche 8 der Düsennadel-/Stößel-Anordnung 6 einwirkt, wird der Dü- sennadel-/Stößel-Anordnung 6 eine Bewegung gemäß des Doppelpfeiles 7 im Injektorkörpers 1 des Kraftstoffinjektors aufgeprägt.

Über einen Strömungskanal 10 steht der druckentlastbare bzw. druckbeaufschlagbare, die Düsennadel-/Stößel-Anordnung 6 betätigende Steuerraum 2 in Verbindung mit einem Ventilraum 18 eines Schaltventiles 16, welches bevorzugt als Mehrwegeventil ausgebildet ist. Der Strömungskanal 10 ist in einem Querschnitt 15 ausgebildet; in den Strömungskanal 10 ist ein erstes Drosselelement 13 eingelassen. Das erste Drosselelement 13 ist in einem wesentlich geringeren Querschnitt 14 ausgebildet im Vergleich zur Querschnittsfläche 15 des Strömungskanales 10. Der in Fig. 1 dargestellte Strömungskanal 10 ist sowohl in Zu- laufrichtung 11 des Kraftstoffs zum Steuerraum 2 hin als auch entgegengesetzt dazu in Abiaufrichtung 12 des Kraftstoffes vom Steuerraum 2 zum Ventilraum 18 des Schaltventils 16 beaufschlagbar.

Das Schaltventil 16, bevorzugt ausgestaltet als ein Mehrwegeschaltventil, ist ebenfalls im Injektorkörper 1 integriert. Das Schaltventil 16 umfasst einen Ventilkörper 17, der von einem Ventilraum 18 im Injektorkörper 1 umgeben ist. Einander gegenüberliegend sind am Ventilraum ein erster Ventilsitz 19 und ein zweiter Ventilsitz 20 ausgebildet. Der Ventil- körper 17 des Schaltventils 16 wird bevorzugt als kugelförmig konfigurierter Ventilkörper ausgebildet und über ein hier schematisch angedeutetes Übertragungselement 22 betätigt. Das Übertragungselement 22 steht in Wirkverbindung mit einem hier nicht näher dargestellten Aktor, sei es ein Piezoaktor oder ein mechanisch-hydraulischer Übersetzer, welcher dem Übertragungselement 22 eine Vertikalbewegung entsprechendes Doppelpfeiles 23 aufprägt, wodurch der Ventilkörper 17 des Schaltventils 16 entsprechend in den ersten Ventilsitz 19 bzw. dem zweiten Ventilsitz 20 stellbar ist. Im oberen Bereich des Ventilraumes ist zwischen der Wandung des Injektorkörpers 1 und der Aussenfläche des Übertragungselementes 22 ein Ringspalt 21 ausgebildet, von dem an einer Abzweigstelle 25 ein sich in den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems erstreckender Ablauf 24 ausgebildet ist.

Senkrecht zur Betätigungsrichtung 23 des Ventilkörpers 17 mündet in den Ventilraum 18 des Schaltventiles 16 ein permanent wirkender hochdruckseitiger Zulauf 28, in dessen Leitungsquerschnitt ein zweites Drosselelement 26 integriert wird. Da dieser hochdruckseitige Zulauf senkrecht zur Betätigungsrichtung des Ventilkörpers 17 im Ventilraum 18 orientiert ist, wird der permanent wirkende hochdruckseitige Zulauf 28 bei Betätigung des Ventilkörpers 17 des Schaltventiles 16 nicht verschlossen, so dass der dort anstehende Druck permanent am Strömungskanal 10 und damit im Steuerraum 2 ansteht.

Im unteren Bereich des Ventilraumes 18, dem Übertragungselement 22 gegenüberliegend, mündet im Bereich des zweiten Ventilsitzes 20 unterhalb des im Ventilraum 18 verstellbaren Ventilkörpers 17 ein weiterer hochdruckseitiger Zulauf 29 von einer hier nicht dargestellten Hochdruckquelle, sei es eine Hochdruckpumpe oder ein Hochdracksarnmelraum (Common Rail) mit integriertem dritten Drosselelement 27. Dieser weitere, hochdruckseitige Zulauf ist bei in den zweiten Ventilsitz 20 gestellten Ventilkörper 17 verschlossen, so dass der Steuerraum 2 in Zulaufrichtung 11 lediglich über die in den Ventilraum 18 des Schaltventiles 16 mündende, permanent wirkende hochdruckseitigen Zulauf 28 mit Steuervolumen beaufschlagt wird.

Gemäss der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrundeliegen- den Gedankens erfolgt eine Druckentlastung des Steuerraumes 2 bei in den zweiten Ventilsitz 20 gestellten Ventilkörper 17 des Schaltventiles 16 in Abiaufrichtung 12 des Kraftstoffes aus dem Steuerraum 2. Das in den Strömungskanal 10 integrierte erste Drosselelement 13 wirkt hierbei als Ablaufdrossel. Eine Druckbeaufschlagung des Steuerraumes 2 via Strömungskanal 10 kann gemäß der Variante in Fig. 1 entweder über den den Ventilraum 18 permanent beaufschlagenden hochdruckseitigen Zulauf 28 mit zweitem Drosselelement 26 erfolgen, so daß sich in Zulaufrichtung 11 des Kraftstoffs im Strömungskanal 10 über die dann als Zulaufdrosselelement wirkende erste Drossel 13 ein Druckaufbau im Steuerraum 2 einstellt. Es stellt sich bei Druckbeaufschlagung des Steuerraumes 2 über den permanent wirkenden hochdruckseitigen Zulauf 28 eine erste Druckanstiegsgeschwindigkeit 2 in diesen und damit eine erste Düsennadelschließgeschwindigkeit ein. Wird der Ventilkörper 17 des Schaltventiles 16 hingegen in seinen ersten Ventilsitz 19 gestellt, erfolgt eine Druckbeaufschlagung des Strömungskanales 10 sowohl über den permanent wirkenden hochdruckseitigen Zulauf 28 sowie über den weiteren hochdruckseitigen Zulauf 29 mit in diesem integriertem dritten Drosselelement 27. Demzufolge stellt sich im Strömungskanal 10 in Zulaufrichtung 11 auf den Steuerraum 2 durch Parallelschaltung der beiden Zuläufe 28, 29 eine höhere Druckanstiegsgeschwindigkeit im Steuerraum 2, d.h. eine höhere Schließgeschwindigkeit der Düsennadel 6 und damit ein schnelleres Schließen der Einspritzöffnungen am brennraumseitigen Ende des Ventilkörpers 1 ein.

Fig. 2 zeigt eine weitere Injektorbauform mit in den Steuerraum mündenden hochdruckseitigen, permanent wirkenden Zulauf von einer Hochdruckquelle.

Diese Ausfuhrungsvariante ist im Unterschied zur in Fig. 1 dargestellten ersten Ausfuhrungsvariante ein hochdruckseitiger Zulauf 28 von einer nicht dargestellten Hochdruck- quelle zu entnehmen, in welchen ein zweites Drosselelement 26 integriert ist, der unmittelbar in den Steuerraum 2 im Injektorkörper 1 eines Kraft stoffmjektors mündet. Auch gemäß dieser in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausfuhrungsvariante stehen der Steuerraum 2 und der Ventilraμm 18 des Schaltventiles 16 über einen Strömungskanal 10 mit Querschnitt 15 miteinander in Verbindung. Der Strömungskanal 10 ist sowohl in Zulauf ichtung 11 auf den Steuerraum 2 hin als auch in Abiaufrichtung 12 vom Steuerraum 2, auf den Ventilraum 18 des Schaltventiles 16 hin, durchströmbar. Analog zur Darstellung des Strömungskanales 10 gemäß Fig. 1 ist in den Strömungskanal 13 ein erstes Drosselelement 13, ausgebildet im Drosselquerschnitt 14 angeordnet. Der Ventilkörper 17 des Schaltventiles 16 wird über ein Übertragungselement 22 mittels eines hier nicht näher dargestellten Aktors in Bewegungs- richtung 23 bewegt.

Gemäß der zweiten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens mündet der weitere hochdruckseitige Zulauf 29 mit in diesem integrierten Drosselelement in den Ventilraum 18 senkrecht zur Bewegungsrichtung 23 des Ventilkörpers 17 in diesem.

Eine Druckentlastung des Steuerraumes 2 in Abiaufrichtung 12 zum Ventilraum 18 erfolgt durch Abströmen des Steuervolumens über das erste Drosselelement 13 des Strömungskanals 10.

Ist gemäß der zweiten Ausführungsvariante in Fig. 2 der Ventilkörper 17 des Schaltventiles 16 in seinen zweiten Ventilsitz 20 gestellt, ist der Strömungskanal 10 verschlossen und es erfolgt ein Druckaufbau im Steuerraum 2 mit einer ersten Druckanstiegsgeschwindigkeit über den hochdruckseitigen Zulauf 28 mit in diesem integrierten zweiten Drosselelement 26. Bei Betätigung des Ventilkörpers 17 des Schaltventiles 16 mittels des Übertragungselementes 22 und eines hier nicht näher dargestellten Aktors in seinen ersten Ventilsitz 19 im Injektorkörper 1, strömt über den weiteren hochdruckseitigen Zulauf 29 mit in diesem integriertem dritten Drosselelement 27 parallel zu dem Steuerraum 2 bereits ausschlagen- den hochdruckseitigen Zulauf 28 weiteres Steuervolumen über den geöffneten zweiten Ventilsitz 20 in den Strömungskanal 10 in Zulaufrichtung 11 über das dann als Zulaufdrossel wirksame erste Drosselelement 13 über die Ablauf-/Zulauföffnung 9 in den Steuerraum 2 ein. Dieser ist nunmehr über zwei parallel geschaltete hochdruckseitige Zuläufe 28 bzw. 29 beaufschlagt, so daß sich eine zweite Druckanstiegsgeschwindigkeit im Steuerraum 2 einstellt, wodurch die Düsennadel-/Stößel-Anordnung 6 schneller in ihre Schließstellung überführt wird. Dadurch lassen sich die Einspritzöffhungen am brennraumseitigen Ende des hier nicht vollständig dargestellten Injektorkörpers 1 eines Kraftstoffinjektors schneller verschließen, so daß eine Rußentwicklung gegen Ende des im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine ablaufenden Verbrennungsvorganges unterbleibt.

Der Darstellung gemäß Fig. 3 ist eine Injektorbauform mit einem seitlich am Schaltventil- Ventilraum mündenden Strömungskanal zu entnehmen.

Gemäß dieser dritten Ausfuhrungsvariante des der Erfindung zugrundeliegenden Gedan- kens ist der Steuerraum 2 analog zur Darstellung gemäß Fig. 2 mit einem permanent wirkenden hochdruckseitigen Zulauf 28 mit Hochdruck beaufschlagt, in welchem das zweite Drosselelement 26 aufgenommen ist. Der Steuerraum 2 steht über einen Strömungskanal 10 der bei 30 in den Ventilraum 18 des Schaltventiles 16 mündet mit diesem in Verbindung. Auch gemäß der dritten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens ist der Strömungskanal 10 sowohl in Zulaufrichtung 11 über das in diesem Falle als Zulaufdrossel fungierende erste Drosselelement 13 mit Kraftstoff beaufschlagbar; eine Druckentlastung des Steuerraumes 2 erfolgt in Abiaufrichtung 12 in den Ventilraum 18 über das in diesem Falle als Ablaufdrossel wirkende erste Drosselelement 13 im Strömungskanal 10. Im Unterschied zur in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrundeliegenden Lösung mündet der weitere hochdruckseitige Zulauf 29 mit integriertem dritten Drosselelement am zweiten Ventilsitz 20 des Ventilkörpers 17 am Ventilraum 18 des Schaltventiles 16. Analog zu der ersten Ausführungsvariante und der zweiten Ausführungsvariante, ist der Ventilkörper 17 des Schaltventiles 16 vorzugsweise als Kugel gestaltet und in Bewegungsrichtung 23 über einen hier nicht dargestellten Aktor bewegbar. Das Übertragungselement 22, welches eine Seite des kugelförmig konfigurierten Ventilkörpers 17 beaufschlagt, ist von einem Ringspalt 21 umschlossen, der zwischen der Mantelfläche des Übertragungselementes 22 und der gehäuseseitigen Bohrung des Ventilkörpers 1, von der sich ein Ablauf 24 erstreckt, umschlossen. Ist der Ventilkörper 17 des Schaltventiles 16 durch Betätigung des Übertragungselementes 22 in vertikal nach unten gerichtete Richtung in seinen zweiten Ventilsitz 20 am Ventilraum 18 gestellt, ist der weitere hochdruckseitige Zulauf 29 mit in diesem integrierten drit- ten Drosselelement 27 verschlossen. In dieser Schaltstellung des Ventilkörpers 17 des Schaltventiles 16 erfolgt der Druckaufbau im Steuerraum 2 über den diesen permanent beaufschlagenden hochdruckseitigen Zulauf 28 mit in diesem integrierten zweiten Drosselelement 26. Gemäß der Auslegung des zweiten Drosselelementes 26 stellt sich im Steuerraum 2 eine erste Druckanstiegsgeschwindigkeit 1 an, zu welcher proportional die Düsen- nade Stößel- Anordnung 6 in ihre Schließstellung im Injektorkörper 1 einfährt.

Wird der Ventilkörper 17 des Schaltventils 16 durch Betätigung des Übertragungselementes 22 hingegen in seinen ersten Ventilsitz 19 im Injektorkörper 1- gestellt, wird die Mündung des weiteren hochdruckseitigen Zulaufs 29 mit integriertem Drosselelement 27 am Ventilraum 18 freigegeben. Demzufolge strömt entsprechend der Drosselauslegung des ersten Drossel-elementes 13 im Strömungskanal 10 und der Auslegung des dritten Drosselelementes 27 im weiteren hochdruckseitigen Zulauf 29 ein größeres Steuervolumen durch die parallel geschalteten hochdruckseitigen Zuläufe 28 und 29 in den Steuerraum 2 im Injektork rper 1 des Kraftstoffinjektors 1 ein, wodurch sich im Steuerraum 2 eine zweite, im Vergleich zur ersten Druckanstiegsgeschwindigkeit, höhere Druckanstiegsgeschwindigkeit einstellt. Demzufolge fährt die DüsennadeWStößel-Anordnung 6, die entsprechend des Druckanstieges im Steuerraum 2 betätigt wird, langsamer, mit einer ersten Schließgeschwindigkeit oder bei pa-rallel geschalteten Zuläufen 28, 29 mit einer zweiten höheren Schließgeschwindigkeit in ihre Schließstellung wodurch sich die brennraumseitig angeord- neten Einspritzöffiiungen im Injektorkorper 1 schneller schließen lassen. Ein schnelles Schließen der Düsennade Stößel- Anordnung 6 im Injektorkörper 1 gegen Ende der Haupteinspritzphase ist deshalb von großer Bedeutung, da ein Einspritzen von Kraftstoff gegen Ende der bereits weitgehend abgelaufenen Verbrennung im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zu unzulässig großen HC-Emissionen und zu übermäßiger Rußent- wicklung führen können. Dies gilt es aus Gründen der Luftreinhaltung tunlichst zu vermeiden, was über die erfindungsgemäß geschilderte Lösung bewerkstelligt werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Kraftstoffinjektor für direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen mit einem Injektorkörper (1), der einen Steuerraum (2) umfasst, über dessen Druckbeaufschlagung/Druckentlastung eine Düsennadel-/Stößel- Anordnung (6) im Injektorkörper (1) betätigbar ist, wobei der Steuerraum (2) über einen Strömungskanal (10) mit einem ersten Drosselelement (13) druckentlastbar und über einen hochdruckseitigen, permanent wirkenden Zulauf (28) mit einem zweiten 'Drosselelement (26) mit einer Hochdruckquelle in Verbindung steht und im Injektorkörper (1) ein Schaltventil (16) aufgenommen ist, welches über den Strömungskanal (10) mit dem Steuerraum (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckaufbau im Steuerraum (2) mittels des Schaltventiles (16) ein weiterer, hochdruckseitiger Zulauf (29) mit einem dritten Drossele- lement (27) dem permanent wirkenden hochdruckseitigen Zulauf (28) parallel schaltbar ist.

2. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das dritte Drosselelement (27) enthaltende, weitere hochdruckseitige -Zulauf (29) in den Ventil- räum (18) des Schaltventiles (16) mündet.

3. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal, der den Steuerraum (2) und einen Ventilraum (18) des Schaltventiles (16) verbindet, in Zulaufrichtung (11) des Kraftstoffs zum Steuerraum (2) oder in Abiaufrichtung (12) des Kraftstoffs vom Steuerraum (2) zum Ventilraum (18) beaufschlagbar ist.

4. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der permanent wirkende, hochdruckseitige Zulauf (28) im Ventilraum (18) des Schaltventils (16) mündet.

5. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der permanent wirkende, hochdruckseitige Zulauf (28) im Steuerraum (2) des Injektorkörpers (1) mündet.

6. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des weiteren, hochdruckseitigen Zulaufes (29) im Ventilraum (18) an einem Sitz (20) des Ventilkörpers (17) in Betätigungsrichtung (23) des Ventilkörpers (17) orientiert ist.

7. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der permanent wirkende, hochdruckseitige Zulauf (28) im Ventilraum (18) des Schaltventils (16) senkrecht zur Betätigungsrichtung (23) des Ventilkörpers (17) des Schaltventiles (16) mündet.

8. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des weiteren hochdruckseitigen Zulaufes (29) im Ventilraum (18) des Schaltventiles (16) senkrecht zur Betätigungsrichtung (23) des • Ventilkörpers (17) des Schaltventiles (16) angeordnet ist.

9. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (17) des Schaltventiles (16) kugelförmig ausgebildet ist und mittels eines Übertra- gungselementes (22) in einen ersten Ventilsitz (19) oder einen zweiten Ventilsitz (20) stellbar ist.

10. Kraft Stoffinjektor gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Übertragungselement (22) und dem Injektorkörper (1) am Ventilraum (18) ein Ring- spalt (21) ausgebildet ist, über welchen bei Druckentlastung des Steuerraumes (2) abströmendes Steuervolumen einem Ablauf (24) zuströmt.