WO2010052099A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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WO2010052099A1
WO2010052099A1 PCT/EP2009/063326 EP2009063326W WO2010052099A1 WO 2010052099 A1 WO2010052099 A1 WO 2010052099A1 EP 2009063326 W EP2009063326 W EP 2009063326W WO 2010052099 A1 WO2010052099 A1 WO 2010052099A1
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WO
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armature
fuel injection
injection valve
mass element
valve according
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PCT/EP2009/063326
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English (en)
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Inventor
Stephan Amelang
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M63/0078—Valve member details, e.g. special shape, hollow or fuel passages in the valve member
    • F02M63/008—Hollow valve members, e.g. members internally guided
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/306—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines. Specifically, the invention relates to an injector for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a fuel injector with a pressure balanced control valve is known.
  • an injection valve member which opens or closes an injection port, is driven by a control valve, the control valve releasing or closing a connection from a control chamber into a fuel return by placing or releasing a closing element in a seat.
  • the hydraulic forces are minimized via a pressure compensation.
  • the spring force can be reduced with less stroke and larger cross-sectional area. As a result, short switching times and advantageous dynamics are possible.
  • the fuel injector known from DE 10 2006 021 741 A1 has the disadvantage that the possibilities for Injection molding are limited at small spray intervals. Specifically, the multiple injectability of the injector is limited.
  • the fuel injection valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a bounce of the magnetic switching valve is reduced.
  • injection strategies with very small spray clearances are possible.
  • the multiple injection ability can be improved.
  • the control of the nozzle needle via the interaction of a variable, acting on the end face of the nozzle needle closing force with an approximately constant, generated on the permanently pending fuel pressure opening force.
  • the closing force is greater than the opening force, whereby the nozzle needle is pressed in its sealing seat to a nozzle body, so that the fuel injection valve is closed.
  • the closing force is lowered until it briefly falls below the opening force. This accelerates the nozzle needle out of its seat. Subsequently, the nozzle needle moves at an existing balance of forces between the opening and closing force with practically constant speed further out of their seat.
  • the variation of the closing force can be effected by the variation of the pressure in the control space, which is limited by a control piston.
  • the control piston may be part of the nozzle needle or constitute a force transmitting member acting on the nozzle needle.
  • the control chamber can be connected via an inlet throttle with a high-pressure accumulator. Via an outlet throttle, which is controlled by the magnetic switching valve, the control chamber can be connected to a low-pressure return line. If the magnetic switching valve is closed, the connection to the return line is interrupted and the fuel in the control chamber is at full high pressure. Thereby, the maximum possible closing force is generated, which is higher than the opening force, so that the nozzle needle is held in its closed position.
  • the magnetic switching valve is actuated, which can be configured as a 2/2-way valve, then fuel can flow out of the control chamber to the return, whereby the pressure in the control chamber decreases. As soon as the closing force falls below the opening force, the nozzle needle is accelerated and moves out of its seat. Due to the retroactive effect of the opening speed of the nozzle needle on the control chamber pressure turns the
  • the control chamber can be arranged directly above the nozzle needle.
  • the switching valve is also close to the nozzle, that is arranged in which in a cylinder head bore Injector shaft housed.
  • the diameter of the cylinder head bore and thus also that of the injector shaft are set narrow limits due to the installation conditions on the engine, for example, injector shaft diameter of 19 mm or below are common in passenger cars. This means that in this case only one with relatively small forces switchable solenoid valve can be used.
  • the fuel injection valve can be configured as an InLine injector.
  • control chamber and thus also the switching valve can be arranged above the cylinder head bore and thus above the injector shaft.
  • This allows the design of a top-head injector. This has the advantage that the installation conditions for the switching valve are much less crowded.
  • the switching valve meets very high requirements in terms of switching time, bounce, lift-to-hub scattering and wear over the life.
  • a two-part armature design is selected.
  • this has the disadvantage that due to the negative influence of the overstroke, that is the gap between armature and armature guide, the multiple injection capability is impaired.
  • an integral armature is advantageously provided, so that such problems are avoided. Due to a significantly reduced armature stroke is the bounce a magnetic switching valve with a one-piece anchor already favorably influenced. However, it is also advantageous that, especially for special injection strategies with very small spray intervals, the remaining anchor bounce is reduced even further, especially during closing. By acting on the spring element mass element a further reduction of the bounce is also possible when using the one-piece armature.
  • This provides a cost effective measure that reduces armature bounce, improves multiple injection capability of the fuel injector, and reduces valve seat wear.
  • the one-piece anchor may consist of several parts which are firmly connected to each other.
  • a uniform movement of the armature is achieved. This also applies to a return of the armature when switching off the solenoid.
  • the anchor is formed as a one-piece anchor.
  • the one-piece configured anchor can be made for example of a solid material by machining processes.
  • the mass element acted upon by the spring element can damp a bouncing of the armature against both stops, which limit the movement of the armature.
  • the armature is earlier, especially after the end of the injection, at rest and in the defined starting position for the next injection.
  • the anchor an anchor plate and has a cylindrical guide portion and that the mass element is guided on the cylindrical guide portion. It is also advantageous that the spring element acts on the mass element against the anchor plate, wherein the mass element is supported on the anchor plate. This allows a compact design and reliable operation.
  • the spring element can be designed as a valve spring.
  • the magnetic switching valve has a magnetic coil, which serves for generating a magnetic tightening force on the armature, and that the spring element acts on the mass element in the direction of the magnetic attraction of the magnetic coil.
  • the magnetic switching valve may have a return spring which acts against the armature counter to the direction of the magnetic attraction generated by the magnetic coil. An occurring by the provision of the armature by means of the return spring bouncing can also be damped by the system of the mass element and the spring element.
  • Fig. 1 is a fuel injection valve in a partial, schematic sectional view according to an embodiment of the invention. Embodiments of the invention
  • Fig. 1 shows an embodiment of a fuel injection valve 1 of the invention in a schematic, excerpt, axial sectional view.
  • the fuel injection valve 1 can serve in particular as an injector for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a preferred use of the fuel injection valve 1 is for a fuel injection system with a common rail, the diesel fuel under high pressure leads to a plurality of fuel injection valves 1.
  • the fuel injection valve 1 according to the invention is also suitable for other applications.
  • the fuel injection valve 1 has a valve housing 2. On the valve housing 2, a fuel inlet 3 is provided, to which a fuel line for supplying fuel can be connected. On the valve housing 2, a solenoid valve housing 5 is fixed by means of a clamping nut 4.
  • a control piston 6 is arranged in a bore 7, wherein the control piston 6 in this embodiment is part of a nozzle needle 6.
  • a fuel channel 8 is guided, which is filled via the fuel inlet 3 with high pressure fuel.
  • the control piston 6 defines in the bore 7 a control chamber 10.
  • the bore 9 opens into the control chamber 10.
  • From the control chamber 10 branches off a connecting channel 11 with an outlet throttle 12.
  • Within the solenoid valve housing 5 a magnetic switching valve 15 is arranged.
  • the magnetic switching valve 15 controls a fuel flow from the control chamber 10 via the connecting channel 11 with the outlet throttle 12. In the switching position shown in FIG. 1, which is a closed position, the drain is blocked via the connecting channel 11 in a pressure-relieved space 16. As a result, a high pressure builds up in the control chamber 10, which corresponds to the pressure in the fuel channel 8.
  • the magnetic switching valve 15 has a one-piece armature 17. Furthermore, the magnetic switching valve 15 has a magnetic coil 18. By energizing the magnetic coil 18, a tightening force is exerted on the armature 17, which acts in a tightening direction 19 on the armature 17. In the closed position, the armature 17 blocks the drain via the connecting channel 11, wherein a seat 20 is closed. By tightening the armature 17 by means of the solenoid 18 in the tightening direction 19, the seat 20 is released, so that the connection of the control chamber 10 is opened via the connecting channel 11 with the outlet throttle 12 to the pressure-relieved space 16. This results in a pressure drop in the control chamber 10, so that the control pin 6 of the nozzle needle is actuated. As a result, a spraying of fuel from the fuel injection valve 1 is achieved in a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the armature 17 is integrally formed, wherein the armature 17 comprises an armature plate 24 and a cylindrical guide portion 25.
  • the cylindrical guide section 25 has an axial bore 26.
  • a guide pin 27 is arranged in sections, on which the armature 17 is guided in and against the tightening direction 19.
  • the annular disk-shaped mass element 22 is guided in and against the tightening direction.
  • an armature guide 28 is provided, which is designed sleeve-shaped and has a peripheral collar 29. There is also a guide between the cylindrical guide section 25 of the armature 17 and the armature guide 28. Here, the armature guide 28 is guided on the cylindrical guide portion 25 and the armature 17 is guided in the armature guide 28.
  • the spring element 23 is designed as a valve spring and surrounds the cylindrical guide portion 25 of the armature 17 in sections.
  • the spring element 23 is supported on the one hand on the circumferential collar 29 of the armature guide 28 and on the other hand on the annular disk-shaped mass element 22 from.
  • the spring element 23 has a certain bias, so that the mass element 22 is acted upon by a spring force of the spring element 23.
  • the mass element 22 is supported on an underside 30 of the anchor plate 24.
  • the anchor plate 24 also has an upper side 31 which faces the magnetic coil 18. The bottom 30 is remote from the top 31 of the anchor plate 24 of the armature 17.
  • the spring element 23 acts on the armature 17 in the tightening direction 19, in which the magnet coil 18 also acts on the armature 17.
  • the armature 17 When the armature 17 is actuated by energizing the magnet coil 18, the armature 17 thus abuts against the encapsulation 21, bouncing being, as it were, completely or partially transmitted to the mass element 22 and thus damped.
  • This allows even with a relatively small stroke of the armature 17 an advantageous opening, that is releasing, the connection of the control chamber 10 with the pressure-relieved space 16.
  • a precise temporal Driving the control pin 6 and thus the nozzle needle can be achieved.
  • the magnetic switching valve 15 has a return spring 35, which acts against the armature 17 against the tightening direction 19.
  • the return spring 35 returns the armature 17 against the force of the spring element 23 to the closed position.
  • a collision of the armature 17 at its seat 20 is thereby wholly or partially absorbed by the mass element 22 and thus effectively damped. As a result, even when closing a closing time can be specified and maintained relatively accurate.
  • the pressure-relieved space 16 is part of a return 16.
  • the magnetic switching valve 15 can control the connection of the control chamber 10 with a differently configured return 16.
  • the mass element 22 is supported directly on the underside 30 of the anchor plate 24 of the one-piece armature 17.
  • an indirect support is possible.
  • instead of designed as a valve spring spring element 23 also differently designed spring elements 23 can be used.

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Abstract

Ein Brennstoff einspritzventil (1), das insbesondere als Injektor für Brennstoff einspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, weist ein magnetisches Schaltventil (15), eine Düsennadel, einen Steuerkolben (6) für die Düsennadel und einen Steuerraum (10) auf. Dabei begrenzt der Steuerkolben (6) den Steuerraum (10). Das magnetische Schaltventil (15) steuert eine Verbindung des Steuerraums (10) mit einem Rücklauf (16). Das magnetische Schaltventil (15) weist einen einteiligen Anker (17) auf, der mittels einer Magnetspule (18) betätigbar ist. Ferner sind ein Masseelement (22) und ein Federelement (23) vorgesehen, wobei das Masseelement (22) an dem Anker (17) geführt ist und wobei das Federelement (23) das an dem Anker (17) geführte Masseelement (22) gegen den Anker (17) beaufschlagt. Das Masseelement (22) stützt sich dabei an einer Unterseite (30) eines Ankertellers (24) des Ankers (17) ab. Dadurch kann ein Prellen des Ankers (17) insbesondere beim Öffnen der Verbindung des Steuerraums (10) mit dem Rücklauf (16) gedämpft werden.

Description

Beschreibung
Titel
Brennstoffeinspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen. Speziell betrifft die Erfindung einen Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen .
Aus der DE 10 2006 021 741 Al ist ein Kraftstoffinjektor mit einem druckausgeglichenen Steuerventil bekannt. Bei dem bekannten Injektor wird ein Einspritzventilglied, welches eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt, durch ein Steuerventil angesteuert, wobei das Steuerventil eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf freigibt oder verschließt, indem ein Schließelement in einen Sitz gestellt wird oder diesen freigibt. Bei dem Steuerventil werden die hydraulischen Kräfte über einen Druckausgleich minimiert. Dadurch kann die Federkraft bei gleichzeitig weniger Hub und größerer Querschnittfläche reduziert werden. Hierdurch sind kurze Schaltzeiten und eine vorteilhafte Dynamik möglich.
Der aus der DE 10 2006 021 741 Al bekannte Kraftstoffinjektor hat denn Nachteil, dass die Möglichkeiten zur Einspritzverlaufsformung bei kleinen Spritzabständen begrenzt sind. Speziell ist die Mehrfacheinspritzfähigkeit des Injektors begrenzt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Prellverhalten des magnetischen Schaltventils verringert ist. Speziell werden Einspritzstrategien mit sehr kleinen Spritzabständen ermöglicht. Außerdem kann die Mehrfacheinspritzfähigkeit verbessert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Speziell bei Brennstoffeinspritzventilen, die als Common- Rail-Injektoren ausgebildet sind, kann die Steuerung der Düsennadel über das Zusammenwirken einer variablen, auf die Stirnseite der Düsennadel wirkenden Schließkraft mit einer näherungsweisen konstanten, über den permanent anstehenden Brennstoffdruck generierten Öffnungskraft erfolgen. Im Ruhezustand ist die Schließkraft größer als die Öffnungskraft, wodurch die Düsennadel in ihrem Dichtsitz an einen Düsenkörper gepresst wird, so dass das Brennstoffeinspritzventil geschlossen ist. Zum Öffnen der Düsennadel wird die Schließkraft abgesenkt, bis sie kurzzeitig die Öffnungskraft unterschreitet. Dadurch wird die Düsennadel aus ihrem Sitz heraus beschleunigt. Anschließend bewegt sich die Düsennadel bei einem bestehenden Kräftegleichgewicht zwischen Öffnungs- und Schließkraft mit praktisch konstanter Geschwindigkeit weiter aus ihrem Sitz. Die Variation der Schließkraft kann durch die Variation des Drucks in dem Steuerraum erfolgen, der durch einen Steuerkolben begrenzt ist. Der Steuerkolben kann Teil der Düsennadel sein oder ein auf die Düsennadel einwirkendes Kraftübertragungsglied darstellen. Der Steuerraum kann über eine Zulaufdrossel mit einem Hochdruckspeicher verbunden sein. Über eine Ablaufdrossel, die von dem magnetischen Schaltventil gesteuert ist, kann der Steuerraum mit einem unter geringen Druck stehenden Rücklauf verbunden sein. Ist das magnetische Schaltventil geschlossen, so ist die Verbindung zum Rücklauf unterbrochen und der Brennstoff im Steuerraum steht unter vollem Hochdruck. Dadurch wird die maximal mögliche Schließkraft erzeugt, welche höher ist als die Öffnungskraft, so dass die Düsennadel in ihrer geschlossenen Stellung gehalten wird.
Wird das magnetische Schaltventil betätigt, das als 2/2- Schaltventil ausgestaltet sein kann, dann kann Brennstoff aus dem Steuerraum zum Rücklauf hin abfließen, wodurch der Druck im Steuerraum absinkt. Sobald die Schließkraft die Öffnungskraft unterschreitet, wird die Düsennadel beschleunigt und bewegt sich aus ihrem Sitz heraus. Auf Grund der Rückwirkung der Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel auf den Steuerraumdruck stellt sich die
Öffnungsgeschwindigkeit so ein, dass zwischen der Öffnungsund Schließkraft ein Gleichgewicht herrscht.
Für die Anordnung des Schaltventils gibt es mehrere, insbesondere die zwei folgenden Möglichkeiten. Zum einen kann der Steuerraum direkt oberhalb der Düsennadel angeordnet sein. Somit ist das Schaltventil ebenfalls düsennah, das heißt in dem in einer Zylinderkopfbohrung angeordneten Injektorschaft untergebracht. Dem Durchmesser der Zylinderkopfbohrung und damit auch jenem des Injektorschafts sind auf Grund der Einbauverhältnisse am Motor enge Grenzen gesetzt, beispielsweise sind bei Personenkraftwagen Injektorschaftdurchmesser von 19 mm oder darunter üblich. Dies bedeutet, dass in diesem Fall nur ein mit relativ kleinen Kräften schaltbares Magnetventil verwendet werden kann. Hierdurch kann das Brennstoffeinspritzventil als InLine-Injektor ausgestaltet werden.
Zum anderen kann der Steuerraum und somit auch das Schaltventil oberhalb der Zylinderkopfbohrung und damit oberhalb des Injektorschafts angeordnet werden. Dies ermöglicht die Ausgestaltung eines Top-Head-Injektors . Dies hat den Vorteil, dass die Einbauverhältnisse für das Schaltventil deutlich weniger beengt sind.
In vorteilhafter Weise genügt das Schaltventil sehr hohen Anforderungen in Bezug auf Schaltzeit, Prellverhalten, Hub- zu-Hub-Streuung sowie Verschleiß über die Lebensdauer. Um ein bei magnetischen Schaltventilen auftretendes Prellverhalten am unteren Anschlag zu reduzieren, ist es denkbar, dass ein zweiteiliges Ankerdesign gewählt ist. Dadurch wird zwar beim Schließen nicht die komplette Energie des Ankers in einen Sitz übertragen, wodurch das Schließprellen reduziert ist. Dies hat aber den Nachteil, dass durch den negativen Einfluss des Überhubs, das ist der Spalt zwischen Anker und Ankerführung, die Mehrfacheinspritzfähigkeit beeinträchtigt ist .
Somit ist in vorteilhafter Weise ein einstückiger Anker vorgesehen, so dass derartige Probleme vermieden sind. Durch einen deutlich reduzierten Ankerhub ist das Prellverhalten eines magnetischen Schaltventils mit einem einstückigen Anker bereits günstig beeinflusst. Allerdings ist es weiter vorteilhaft, dass insbesondere für spezielle Einspritzstrategien mit sehr kleinen Spritzabständen das verbleibende Ankerprellen vor allem beim Schließen noch weiter reduziert ist. Durch das mit dem Federelement beaufschlagte Masseelement ist eine weitere Reduzierung des Prellens auch beim Einsatz des einstückigen Ankers ermöglicht .
Dadurch ergibt sich eine kostengünstige Maßnahme, die das Ankerprellen reduziert, eine Mehrfacheinspritzfähigkeit des Brennstoffeinspritzventils verbessert und einen Ventilsitzverschleiß reduziert.
Der einstückige Anker kann aus mehreren Teilen bestehen, die fest miteinander verbunden sind. Beim Betätigen des Ankers mittels einer Magnetspule wird dadurch eine einheitliche Bewegung des Ankers erzielt. Dies gilt auch für ein Rückstellen des Ankers beim Abschalten der Magnetspule. Ferner ist es vorteilhaft, dass der Anker als einteiliger Anker ausgebildet ist. Der einteilig ausgestaltete Anker kann beispielsweise aus einem vollen Material durch spanabhebende Verfahren hergestellt sein.
Das mit dem Federelement beaufschlagte Masseelement kann ein Prellen des Ankers an beiden Anschlägen dämpfen, die die Bewegung des Ankers begrenzen. Dadurch ist der Anker insbesondere nach dem Ende des Einpritzung früher in Ruhe und in der definierten Ausgangsposition für die nächste Einspritzung.
Vorteilhaft ist es, dass der Anker einen Ankerteller und einen zylinderförmigen Führungsabschnitt aufweist und dass das Masseelement an dem zylinderförmigen Führungsabschnitt geführt ist. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass das Federelement das Masseelement gegen den Ankerteller beaufschlagt, wobei sich das Masseelement an dem Ankerteller abstützt. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau und eine zuverlässige Funktionsweise. Das Federelement kann dabei als Ventilfeder ausgestaltet sein.
Vorteilhaft ist es, dass das magnetische Schaltventil eine Magnetspule aufweist, die zum Erzeugen einer magnetischen Anzugskraft auf den Anker dient, und dass das Federelement das Masseelement in Richtung der magnetischen Anzugskraft der Magnetspule beaufschlagt. Dadurch wird beim Schalten des magnetischen Schaltventils eine vorteilhafte Dämpfung beim Erreichen der angezogenen Stellung des magnetischen Schaltventils erreicht. Ferner kann das magnetische Schaltventil eine Rückstellfeder aufweisen, die den Anker entgegen der Richtung der von der Magnetspule erzeugbaren magnetischen Anzugskraft beaufschlagt. Ein durch die Rückstellung des Ankers mittels der Rückstellfeder auftretendes Prellen kann ebenfalls durch das System aus dem Masseelement und dem Federelement gedämpft werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Brennstoffeinspritzventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 der Erfindung in einer schematischen, auszugsweisen, axialen Schnittdarstellung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 kann insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Ein bevorzugter Einsatz des Brennstoffeinspritzventils 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 auf. An dem Ventilgehäuse 2 ist ein Brennstoffeinlassstutzen 3 vorgesehen, an den eine Brennstoffleitung zum Zuführen von Brennstoff angeschlossen werden kann. An dem Ventilgehäuse 2 ist mittels einer Spannmutter 4 ein Magnetventilgehäuse 5 befestigt .
In dem Ventilgehäuse 2 ist ein Steuerkolben 6 in einer Bohrung 7 angeordnet, wobei der Steuerkolben 6 in diesem Ausführungsbeispiel Teil einer Düsennadel 6 ist. Durch das Ventilgehäuse 2 ist ein Brennstoffkanal 8 geführt, der über den Brennstoffeinlassstutzen 3 mit unter hohem Druck stehenden Brennstoff gefüllt wird. Von dem Brennstoffkanal 8 zweigt eine Bohrung 9 ab. Der Steuerkolben 6 begrenzt in der Bohrung 7 einen Steuerraum 10. Die Bohrung 9 mündet in den Steuerraum 10. Von dem Steuerraum 10 zweigt ein Verbindungskanal 11 mit einer Ablaufdrossel 12 ab. Innerhalb des Magnetventilgehäuses 5 ist ein magnetisches Schaltventil 15 angeordnet. Das magnetische Schaltventil 15 steuert einen Brennstofffluss aus dem Steuerraum 10 über den Verbindungskanal 11 mit der Ablaufdrossel 12. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Schaltstellung, die eine Geschlossenstellung ist, ist der Ablauf über den Verbindungskanal 11 in einen druckentlasteten Raum 16 gesperrt. Dadurch baut sich in dem Steuerraum 10 ein hoher Druck auf, der dem Druck im Brennstoffkanal 8 entspricht.
Das magnetische Schaltventil 15 weist einen einteiligen Anker 17 auf. Ferner weist das magnetische Schaltventil 15 eine Magnetspule 18 auf. Durch Bestromen der Magnetspule 18 wird eine Anzugskraft auf den Anker 17 ausgeübt, die in einer Anzugsrichtung 19 auf den Anker 17 einwirkt. In der Geschlossen-Stellung sperrt der Anker 17 den Abfluss über den Verbindungskanal 11, wobei ein Sitz 20 geschlossen ist. Durch Anziehen des Ankers 17 mittels der Magnetspule 18 in der Anzugsrichtung 19 wird der Sitz 20 freigegeben, so dass die Verbindung des Steuerraums 10 über den Verbindungskanal 11 mit der Ablaufdrossel 12 zu dem druckentlasteten Raum 16 hin geöffnet ist. Dadurch kommt es zu einem Druckabfall im Steuerraum 10, so dass der Steuerbolzen 6 der Düsennadel betätigt wird. Hierdurch wird ein Abspritzen von Brennstoff aus dem Brennstoffeinspritzventil 1 in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine erreicht.
Beim Anziehen des Ankers 17 in der Anzugsrichtung 19 mittels der Magnetspule 18 besteht das Problem, dass eine die Magnetspule 18 umgebende Umspritzung 21 einen abrupten Anschlag für den Anker 17 darstellt, wodurch ein Prellen verursacht werden kann. Um solch ein Prellen zu dämpfen, sind ein Masseelement 22 und ein Federelement 23 vorgesehen.
Der Anker 17 ist einteilig ausgebildet, wobei der Anker 17 einen Ankerteller 24 und einen zylinderförmigen Führungsabschnitt 25 umfasst. Der zylinderförmige Führungsabschnitt 25 weist eine axiale Bohrung 26 auf. In der axialen Bohrung 26 ist abschnittsweise ein Führungsbolzen 27 angeordnet, an dem der Anker 17 in und entgegen der Anzugsrichtung 19 geführt ist. An dem zylinderförmigen Führungsabschnitt 25 ist außerdem das ringscheibenförmig ausgestaltete Masseelement 22 in und entgegen der Anzugsrichtung geführt.
Ferner ist ein Ankerführung 28 vorgesehen, die hülsenförmig ausgestaltet ist und einen umlaufenden Bund 29 aufweist. Zwischen dem zylinderförmigen Führungsabschnitt 25 des Ankers 17 und der Ankerführung 28 besteht ebenfalls eine Führung. Hierbei ist die Ankerführung 28 auf den zylinderförmigen Führungsabschnitt 25 geführt beziehungsweise der Anker 17 in der Ankerführung 28 geführt.
Das Federelement 23 ist als Ventilfeder ausgestaltet und umschließt den zylinderförmigen Führungsabschnitt 25 des Ankers 17 abschnittsweise. Hierbei stützt sich das Federelement 23 einerseits an dem umlaufenden Bund 29 der Ankerführung 28 und andererseits an dem ringscheibenförmigen Masseelement 22 ab. Das Federelement 23 weist eine gewisse Vorspannung auf, so dass das Masseelement 22 mit einer Federkraft des Federelements 23 beaufschlagt ist. In diesem Ausführungsbeispiel stützt sich das Masseelement 22 an einer Unterseite 30 des Ankertellers 24 ab. Der Ankerteller 24 weist außerdem eine Oberseite 31 auf, die der Magnetspule 18 zugewandt ist. Die Unterseite 30 ist von der Oberseite 31 des Ankertellers 24 des Ankers 17 abgewandt.
Dadurch beaufschlagt das Federelement 23 den Anker 17 in der Anzugsrichtung 19, in der auch die Magnetspule 18 auf den Anker 17 einwirkt. Beim Betätigen des Ankers 17 durch Bestromen der Magnetspule 18 schlägt der Anker 17 somit an der Umspritzung 21 an, wobei ein Prellen gewissermaßen ganz oder teilweise auf das Masseelement 22 übertragen wird und somit gedämpft ist. Dies ermöglicht auch bei einem relativ geringen Hub des Ankers 17 ein vorteilhaftes Öffnen, das heißt Freigeben, der Verbindung des Steuerraums 10 mit dem druckentlasteten Raum 16. Hierdurch kommt es zu einem gleichmäßigen, reproduzierbaren Abfall des Drucks im Steuerraum 10. Somit kann ein genaues zeitliches Ansteuern des Steuerbolzens 6 und somit der Düsennadel erreicht werden.
Das magnetische Schaltventil 15 weist eine Rückstellfeder 35 auf, die den Anker 17 entgegen der Anzugsrichtung 19 beaufschlagt. Wenn die Magnetspule 18 den Anker 17 wieder freigibt, dann stellt die Rückstellfeder 35 den Anker 17 entgegen der Kraft des Federelements 23 in die Geschlossenstellung zurück. Ein Anprallen des Ankers 17 an seinem Sitz 20 wird dabei ganz oder teilweise durch das Masseelement 22 aufgenommen und somit wirkungsvoll gedämpft. Dadurch kann auch beim Schließen ein Schließzeitpunkt relativ genau vorgegeben und eingehalten werden.
Somit können insbesondere sehr kleine Spritzabstände zwischen dem Öffnen und Schließen der Düsennadel 6 erzielt werden. Insbesondere wird eine vorteilhafte Mehrfacheinspritzfähigkeit des Brennstoffeinspritzventils 1 ermöglicht .
In diesem Ausführungsbeispiel ist der druckentlastete Raum 16 Teil eines Rücklaufs 16. Das magnetische Schaltventil 15 kann die Verbindung des Steuerraums 10 auch mit einem anders ausgestalteten Rücklauf 16 steuern. In diesem
Ausführungsbeispiel stützt sich das Masseelement 22 direkt an der Unterseite 30 des Ankertellers 24 des einteiligen Ankers 17 ab. Hierbei ist auch eine mittelbare Abstützung möglich. Anstelle des als Ventilfeder ausgestalteten Federelements 23 können auch anders ausgestaltete Federelemente 23 zum Einsatz kommen .
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem magnetischen Schaltventil (15), einem Steuerkolben (6) und einem Steuerraum (10), wobei der Steuerkolben (6) den Steuerraum (10) begrenzt und wobei das magnetische Schaltventil (15) eine Verbindung des Steuerraums (10) mit einem Rücklauf (16) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Schaltventil (15) einen einstückigen Anker (17) aufweist, dass zumindest ein Masseelement (22) und zumindest ein Federelement (23) vorgesehen sind, dass das Masseelement (22) an dem Anker (17) geführt ist und dass das Federelement (23) das an dem Anker (17) geführte Masseelement (22) gegen den Anker (17) beaufschlagt, wobei sich das Masseelement (22) zumindest mittelbar an dem Anker (17) abstützt .
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (17) als einteiliger Anker (17) ausgebildet ist .
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (17) einen Ankerteller (24) und einen zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen Führungsabschnitt (25) aufweist und dass das Masseelement (22) an dem zylinderförmigen Führungsabschnitt (25) geführt ist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (23) das Masseelement (22) gegen den Ankerteller (24) beaufschlagt, wobei sich das Masseelement (22) an dem Ankerteller (24) abstützt.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Masseelement (22) direkt an dem Ankerteller (24) abstützt.
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (23) als Ventilfeder ausgestaltet ist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Schaltventil (15) eine Magnetspule (18) aufweist, die zum Erzeugen einer magnetischen Anzugskraft auf den Anker (17) dient und dass das Federelement (23) das Masseelement (22) in Richtung (19) der magnetischen Anzugskraft der Magnetspule (18) beaufschlagt.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Schaltventil (15) eine Rückstellfeder (35) aufweist, die den Anker (17) entgegen der Richtung (19) der von der Magnetspule (18) erzeugten Anzugskraft beaufschlagt .
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseelement (22) zumindest im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgestaltet ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ankerführung (28) vorgesehen ist, dass der Anker
(17) zumindest abschnittsweise in der Ankerführung (28) geführt ist und dass das Federelement (23) die Ankerführung
(28) zumindest abschnittsweise umschließt.
11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (6) durch eine Düsennadel (6) gebildet ist .
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6426556B2 (ja) 2015-08-06 2018-11-21 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP6613973B2 (ja) 2016-03-10 2019-12-04 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP6662364B2 (ja) 2017-03-03 2020-03-11 株式会社デンソー 燃料噴射弁および燃料噴射システム
DE102018202107A1 (de) * 2018-02-12 2019-08-14 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor und Kraftstoffinjektor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1106816A2 (de) * 1999-11-30 2001-06-13 C.R.F. Società Consortile per Azioni Elektromagnetisches Dosierventil für ein Kraftstoffeinspritzventil
DE10051549A1 (de) * 2000-10-18 2002-04-25 Bosch Gmbh Robert Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE10113008A1 (de) * 2000-11-23 2002-05-29 Bosch Gmbh Robert Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021741A1 (de) 2006-05-10 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit druckausgeglichenem Steuerventil

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1106816A2 (de) * 1999-11-30 2001-06-13 C.R.F. Società Consortile per Azioni Elektromagnetisches Dosierventil für ein Kraftstoffeinspritzventil
DE10051549A1 (de) * 2000-10-18 2002-04-25 Bosch Gmbh Robert Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE10113008A1 (de) * 2000-11-23 2002-05-29 Bosch Gmbh Robert Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine

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