WO2012130521A1

WO2012130521A1 - Druckregler für ein dieseleinspritzsystem

Info

Publication number: WO2012130521A1
Application number: PCT/EP2012/052593
Authority: WO
Inventors: Pierre-Marie Rochas; Alain Amblard; Jean-Roch Julien
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2012-10-04
Also published as: CN103443441B; EP2689126A1; EP2689126B1; FR2973077B1; FR2973076A1; FR2973077A1; US20140070028A1; CN103443441A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen einen Druckregler für ein Dieseleinspritzsystem, ein Dieseleinspritzsystem, vorzugsweise des Hochdrucktyps, einen mit einem solchen Dieseleinspritzsystem versehenen Dieselmotor, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Dieselmotor. Der Druckregler weist einen mit einem Speicher eines Dieseleinspritzsystems eines Dieselmotors verbindbaren Einlass (5), einen mit einer Niederdruckgruppe verbindbaren Auslass (7), steuerbare, von einem Aktor (13) zwischen einem ersten Zustand, in dem der Einlass (5) und der Auslass (7) hermetisch isoliert sind, und einem zweiten Zustand, in dem der Einlass (5) an den Auslass (7) angeschlossen ist, antreibbare Verschlussmittel, sowie eine Mehrzahl auf der Seite der mit dem Auslass (7) versehenen Verschlussmittel angeordnete Volumina (21, 23, 25) auf. Es ist ein Druckausgleichskanal (27, 27.1) vorgesehen, der mindestens zwei (25, 23; 25, 21; 25, 21, 23) der vorerwähnten Volumina (21, 23, 25) miteinander verbindet.

Description

Druckregler für ein Dieseleinspritzsystem

Die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen einen Druckregler für ein Dieseleinspritzsystem.

Ein Dieselmotor eines bekannten Typs für ein Kraftfahrzeug (typischerweise ein Kraftfahrzeug mit weniger als 3,5 x 106g) enthält typischerweise eine Mehrzahl von Zylindern, wobei jeder Zylinder mit einem Hochdruckeinspritzventil versehen ist, welches über eine elektrische Ansteuerung die Einspritzung des Dieselkraftstoffes gewährleistet, wobei der Druck bis zu 2,5 108 Pa erreichen oder übertreffen kann. Jedes Einspritzventil weist eine Einspritzkammer auf, die ständig einerseits mit einem Common Rail genannten Hochdruckspeicher und andererseits mit einer mit dem zu versorgenden Zylinder verbundenen Einspritzöffnung verbunden ist. Eine in der Druckkammer befindliche Einspritznadel wird von einem elektrischen Aktor wie z. B. einer Spule / Magnet, einem Elektromagnet oder einem piezoelektrischen Aktor zwischen einer ersten Einspritzstellung, in der die Druckkammer mit der Einspritzöffnung verbunden ist, und einer zweite Stellung, in der die Nadel den Durchlass zwischen der Druckkammer und der Einspritzöffnung verschließt, angetrieben. Ein Druckregler bekannten Typs weist eine Abspritzdüse zum unter Atmosphärendruck oder unter einem höheren Druck stehenden Kraftstofftank auf, deren Öffnung bei Überdruck in dem Druckspeicher nach Steuerung durch einen Rechner von einen elektrischen Aktor bewirkt wird, der eine Stange bewegt, von der ein Ende mittels einer Kugel den hermetischen Verschluss der Düse bewirkt.

Die Stange wird in einer geradlinigen translatorischen Bewegung zwischen einer ersten hermetisch verschlossenen Stellung (untere Stellung in den Fig. 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 21, 22, 23 u. 24) und einer zweiten offenen Stellung (obere Stellung in den vorgenannten Abbildungen geführt. Die Führung wird in der bekannten Art durch eine zylindrische in den typbekannten Reglerkörper eingearbeitete Bohrung bewirkt. Ein funktionelles, als gering erwiesenes, typischerweise zwischen 19 und 37 μηι messendes Spiel wird zwischen dem Innendurchmesser der Führungsbohrung und dem Außendurchmesser der Verschlussstange eingehalten.

Andererseits werden verschiedene Volumina innerhalb des typbekannten Druckreglers eingearbeitet, wie die Aktorkammer, die Kammer einer in die geöffnete Stellung der Stange drückende Rückholfeder, sowie die bei der Düse befindliche Entlastungskammer. Die einzelnen Kammern sowie das funktionelle Spiel zwischen der Bohrung und der Stange befinden sich im Betrieb die meiste Zeit teilweise mit Dieselkraftstoff gefüllt, der im Gleichgewicht auf einen dem in dem Kraftstofftank herrschenden Kraftfahrzeugtankdruck annähernd gleichen Druck, oder auf einen niedrigen Druck, z. B. kleiner oder gleich 1,2 x 10⁶ Pa, gebracht wird. Ein typbekannter Druckregler kann einerseits unkontrollierte Bewegungen der Stange zeigen, und andererseits Geräusche verursachen, die dem Komfort in dem mit einem solchen Druckregler versehenen Kraftfahrzeug abträglich sind.

Die Anmelderin hat entdeckt, dass diese Phänomene ihre Ursache in Druckdifferenzen zwischen den einzelnen Druckreglerhohlräumen haben, insbesondere bewirkt durch Druckwellen des Niederdruckkreises, insbesondere während der Transienten wie die Motorstarts und -stopps. Das funktionelle Führungsspiel zwischen der Bohrung und der Stange reicht nicht aus, um ein raschen Druckausgleich zu gewährleisten.

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckregler bereit zu stellen, bei dem der Niederdruckteil ausgeglichen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, einen Druckregler bereit zu stellen, bei dem die Stellung der Stange von dem an den elektrischen Aktor abgegebenen Signal bestimmt wird, wobei gegebenenfalls Rückzugfedern berücksichtigt werden. Anders gesagt ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Antreiben der Stange durch die Kraftstoffdruckunterschiede zu vermeiden, die sich an den verschiedenen Stellen um die Stange (Niederdruckzonen des Druckreglers und insbesondere Kammer des elektrischen Aktors, Federkammer, Spiel zwischen der Führungsbohrung und der Stange und/oder Entlastungskammer) einstellen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls, einen Dieselmotor mit einer hohen Gleichmäßigkeit des Einspritzdruckes bereit zu stellen, bei dem Stöße vermieden werden und der Lauf auch bei Drehzahländerungen und beim Start geschmeidig und gleichmäßig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls, einen Dieselmotor bereit zu stellen, bei dem das Funktionsgeräusch mäßig ist, und insbesondere bei dem das vom Druckregler erzeugte Geräusch vernachlässigt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls, ein Kraftfahrzeug bereit zu stellen, in dessen Fahrgastzelle das Funktionsgeräusch des Dieselmotors vernachlässigbar ist

Diese Aufgaben werde erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Verbindungskanal zwischen einem Punkt des auf einen Bezugsdruck, typischerweise den Atmosphärendruck, gebrachten Hydraulikkreises und die verschiedenen Punkte des Druckreglers eingearbeitet wird, welche ohne diesen Kanal auf von dem Bezugsdruck abweichende Drücke gebracht werden könnten. Der Bezugsdruck ist beispielsweise derjenige, der in dem Dieselkraftstofftank herrscht, der Druck in der Entlastungskammer und/oder der Druck am Einlass in einen die Hochdruckpumpe versorgenden Dieselkraftstofffilter. So wie nachfolgend erläutert wird, sind verschiedene Ausführungen des erfindungsgemäßen Druckreglers mit internen und/oder externen Kanälen ausgerüstet, die die bedeutendsten Punkte des Niederdruckteils des Druckreglers verbinden.

Die Erfindung betrifft hauptsächlich einen Druckregler mit einem Einlass, der an einen Speicher eines Dieseleinspritzsystems für einen Dieselmotor angeschlossen werden kann, einem Auslass, der mit einer Niederdruckeinheit verbunden werden kann, steuerbaren Verschlussmitteln, die von einem Aktor zwischen einem ersten Zustand, in dem der Ein- und der Auslass hermetisch isoliert sind, und einem zweiten Zustand, in dem der Einlass an dem Auslass angeschlossen ist, angetrieben werden können, einer Mehrzahl von auf der Seite der mit dem Auslass versehenen Verschlussmittel angeordneten Volumina, dadurch gekennzeichnet, dass er einen mindestens zwei der vorerwähnten Volumina verbindenden Ausgleichskanal aufweist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel eine Düse aufweisen, und dadurch, dass ein erster der vorerwähnten Volumina eine zwischen der vorerwähnten Düse und dem vorerwähnten Auslass angeordnete Entlastungskammer ist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der die Verschlussmittel steuernde Aktor ein elektrischer eine magnetische Nabe aufweisender Aktor ist, und dadurch, dass ein zweites der vorerwähnten Volumina eine Kammer der magnetischen Nabe ist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Rückholfeder für die Verschlussmittel aufweist, und dadurch, dass ein drittes der vorerwähnten Volumina eine Federkammer ist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der vorerwähnte Kanal eine zu einem Körper des vorerwähnten Druckreglers externe Leitung aufweist, von der ein erstes Ende an einen Druckreglerauslass, ein zweites Ende an die Kammer des magnetischen Kerns angeschlossen ist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel eine Stange aufweisen, und dadurch, dass der Kanal in dieser Stange eingearbeitet ist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange eine weitgehend zylindrische Form mit einer Längsachse besitzt, und dadurch, dass der Kanal einen axialen, im Inneren des Stangenkörpers entlang der vorerwähnten Stangenachse eingearbeiteten Abschnitt aufweist. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der vorerwähnte Kanal einen radialen Abschnitt aufweist, der an den axialen Abschnitt angeschlossen ist und in eines der vorerwähnten Volumina mündet.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal eine an der Oberfläche der vorerwähnten Stange ausgebildete Abtragung aufweist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass er einen in einem Körper dieses Druckreglers eingearbeiteten Abschnitt aufweist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass er eine mit einem Kanal versehene Hülse aufweist, wobei ein erstes Ende des Kanals mit der Leitung verbunden ist und ein dem vorerwähnten ersten Ende entgegen gesetztes zweites Ende in die Kammer des magnetischen Kerns mündet.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker zur Aufnahme der Hülse eine axiale Präzisionsbohrung aufweist.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der vorerwähnte Kanal Zweige aufweist, die drei der vorerwähnten Volumina untereinander verbinden.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass mit einer an einen Dieselkraftstofftank angeschlossenen Leitung verbunden werden kann.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass mit einer Leitung verbunden werden kann, die an einen Einlass eines Versorgungsfilters für eine Dieselkraftstoffhochdruckpumpe angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Dieselkraftstoffhochdruckeinspritzsystem in einem Dieselmotor, dadurch gekennzeichnet, dass es einen erfindungsgemäßen Druckregler aufweist.

Die Erfindung betrifft auch einen Dieselmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er ein erfindungsgemäßes Einspritzsystem aufweist.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es einen erfindungsgemäßen Motor aufweist.

Die Erfindung betrifft auch einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Leitung in den Auslass mündet.

Die Erfindung betrifft auch einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper für die Leitung eine Isolierwand gegenüber der Federkammer aufweist.

Die Erfindung betrifft auch einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker eine Präzisionsbohrung aufweist, deren Durchmesser größer ist, als der Durchmesser der Leitung.

Die Erfindung betrifft auch einen Druckregler, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende der Präzisionsbohrung gegenüber der Leitung mündet, und ein zweites Ende der Präzisionsbohrung in ein Hebevolumen des magnetischen Kernes mündet.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Abbildungen erläutert.

Es zeigen: - Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch einen typbekannten Druckregler;

- Fig. 2 ist ein Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Aktors;

- Fig. 3 ist ein Axialschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 4 ist ein Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsvariante eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 5 ist eine isometrische Ansicht einer Stange, die mit Polelementen versehen ist, welche in einem erfindungsgemäßen Druckregler verwendet werden können;

- Fig. 6 ist ein Axialschnitt durch eine vierte Ausführungsvariante eines

erfindungsgemäßen mit einer Stange nach Fig. 5 versehenen Druckreglers;

- Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante der mit Polelementen versehenen Stange, welche einen erfindungsgemäßen Druckregler ausstatten könnten;

- Fig. 8 ist ein Axialschnitt durch eine fünfte Ausführungsvariante eines

erfindungsgemäßen mit einer Stange nach Fig. 7 versehenen Druckreglers;

- Fig. 9 ist eine axonometrische Ansicht mit teilweise herausgerissenem

erfindungsgemäßem Druckreglerkörper;

- Fig. 10 ist ein Axialschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen mit einem Körper nach Fig. 9 versehenen Druckreglers;

- Fig. 11 ist ein Axialschnitt durch ein siebtes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 12 ist ein Axialschnitt durch ein achtes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 13 ist ein Axialschnitt durch ein neuntes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 14 ist ein Axialschnitt durch ein zehntes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Körpers, der in einem

erfindungsgemäßen Druckregler eingebaut werde könnte; - Fig. 16 ist ein Axialschnitt durch ein elftes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen mit einem Körper nach Fig. 15 versehenen Druckreglers;

- Fig. 17 ist eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines

erfindungsgemäßen Dieseleinspritzsystems;

- Fig. 18 ist eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines

erfindungsgemäßen Dieseleinspritzsystems;

- Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges mit einem Teilaufriss;

- Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dieselmotors des Kraftfahrzeuges aus Fig. 19 mit einem Teilaufriss und in einem größeren Maßstab;

- Fig. 21 ist ein Axialschnitt durch ein zwölftes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 22 ist eine vergrößerte Detailansicht aus Fig. 21;

- Fig. 23 ist ein Axialschnitt durch ein dreizehntes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers;

- Fig. 24 ist ein Axialschnitt durch ein vierzehntes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Druckreglers.

In den Fig. 1 bis 24 wurden zur Bezeichnung gleicher Elemente die gleichen Positionsnummern verwendet.

Der typbekannte Druckregler 1 weist eine Düse 3 auf, von der ein Einlass 5 mit dem Dieselkraftstoffdruckspeicher verbunden ist, und deren Niederdruckauslasskanäle 7 mit dem Kraftstofftank des Kraftfahrzeuges verbunden werden könnten. Auf Anweisung eines Rechners gewährleistet eine Stange 9 das Schließen der Düse 3, z. B. indem eine Kugel 11 auf einen Sitz der Düse 3 gepresst wird. Der Druckregler 1 weist zum Antreiben der Stange 9 in Richtung der geschlossenen Stellung einen magnetischen Aktor 13 auf, der selbst beispielsweise einen feststehenden Magnetkern mit einer Spule 17 und einen mit der Stange 9 fest verbundenen axial beweglichen Magnetanker 15 aufweist. Eine Rückholfeder 19 zieht die Stange 9 in Richtung der Offenstellung (in Fig. 1 nicht dargestellt) zurück, in welcher die Stange 9 vom Sitz der Düse 3 angehoben ist. Die Feder 19 ist in einer Federkammer 21 genannten Volumen angeordnet, das eine mit Stange 9 fluchtende Bohrung bildet, und sich axial über eine begrenzte Länge erstreckt. So weist die als Spiralfeder ausgebildete Feder 19 ein erstes auf den Magnetanker 15 abgestütztes Ende und ein zweites auf eine untere eine Schulter bildende Fläche der Kammer 21 abgestütztes Ende auf. Jenseits der Kammer 21 in der Fig. nach unten erstreckt sich zur Aufnahme der Stange 9 eine mit der Kammer 21 fluchtende Bohrung mit kleinerem Durchmesser.

Der Magnetanker 15 ist in einer Kammer 23 angeordnet, die dem Magnetanker 15 je nach dem in der Spule 17 fließenden oder nicht fließenden Strom ein erste Stellung, in der die Düse 3 hermetisch verschlossen ist, und eine zweite Stellung, in der die Düse 3 entsprechend des Steuerstromwertes in der Spule 17 mehr oder weniger geöffnet ist, einzunehmen gestattet, um eine Proportionalsteuerung des in den Niederdruckkreis zurückfließenden Dieselkraftstoffes zu erreichen. Gewöhnlich ist die Kammer 23 des Magnetankers 15 axial der Düse 3 entgegengesetzt verlängert. In dem dargestellten Beispiel weist die Kammer 23 auch ein Volumen 30 des Restspaltes und ein Hebevolumen 41 des Ankers 15.

In dem Druckregler 1 befindet sich niederdruckseitig von der Düse 3 eine Entlastungskammer 25, die an die Auslasskanäle 7 zum Dieselkraftstoffbehälter oder an den Einlassfilter einer Hochdruckpumpe angeschlossen ist. Im normalen Betrieb sind die keine Festkörperteile (Feder 21, Stange 9 und Magnetanker 15) aufnehmenden Volumina der Kammern 21, 23 und 25 mit Dieselkraftstoff gefüllt, der Luftblasen enthalten kann und im Gleichgewicht den gleichen Druck hat, wie derjenige im Dieselkraftstoffversorgungstank eines mit einer Hochdruckeinspritzanlage samt dem Druckregler ausgerüsteten Motors, oder derjenige im vor der Hochdruckeinspritzpumpe angeordneten Filter. Typischerweise herrscht im Dieselkraftstofftank Atmosphärendruck, während der Druck im Filter zwischen 0 Pa und 12xl0⁵ Pa beträgt.

Die Anmelderin hat entdeckt, dass die in den einzelnen Volumina wie den Entlastungskammern 25, der Federkammer 21, der Kammer 23 des magnetischen Kerns und dem Spiel zwischen der Stange 9 und der zugehörigen Führungsbohrung eingefangenen Dieselkraftstoffdrücke unerwünschte Stangenbewegungen erzeugen könnten. Darüber hinaus kann die Resultierende der Druckkräfte unerwünschte Bewegungen der Stange 9 bewirken. Insbesondere steigt beim Starten der auch Entlastungsdruck genannte Rückflussdruck zum Kraftstoffbehälter abrupt an. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass die auf die Kugel 11 der am Ende der Stange 9 angeordneten Düse 3 wirkenden Kräfte ein Wiederöffnen der Düse verursachen, und damit einen abrupten Zusammenbruch des Drucks, der in dem die Einspritzventile der Motorzylinder versorgenden Hochdruckspeicher herrscht. In der Tat neigen die Entlastungskraft und der Hochdruck dazu, die Kugel 11 nach oben zu bewegen, wobei diese Neigung durch die Anordnung einer Feder 19, die die Öffnung des Druckreglers bei Ausbleiben der elektrischen Versorgung bestätigt, noch verstärkt wird. Diese die Öffnung der Düse 3 fördernden Kräfte können nicht mehr durch die magnetischen Kräfte des für eine normale Funktion des Druckreglers ausgelegten, die Spule 17 und den Magnetanker 15 umfassenden elektrischen Aktors 13 kompensiert werden.

Ein erfindungsgemäßer Druckregler 10, so wie er in Fig. 2 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem typbekannten Druckregler der Fig. 1 dadurch, dass er einen externen Kanal 27 aufweist, welcher die Entlastungskammer 25 mit der Kammer 23 des Magnetankers 15 verbindet. Vorteilhaft weist eine obere Haube 29 am Ende 31 eine Bohrung, mit der vorteilhaft mittels eines Anschlusses der Kanal 27 mit der Kammer 23 verbunden werden kann. Vorteilhaft ist der Kanal 27 über die Auslasskanäle 7 und einen (nicht dargestellten) Anschluss mit der Entlastungskammer 25 verbunden.

Vorteilhaft weist die Leitung 27 einen Dieselkraftstoffentlastungsanschluss 33 zum Kraftstofftank auf.

In dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckreglers 10 nach Fig. 3 ist die Entlastungskammer 25 an die Kammer 23 des Magnetankers 15 durch einen innerhalb der Stange 9 verlaufenden Kanal angeschlossen.

In dem dargestellten vorteilhaften Beispiel weist der Kanal einen axialen Zweig 27.1, der mit einem radialen in dem unteren Teil der Stange 9 befindlichen Zweig 27.2 vorteilhaft auf der Höhe dieser Stange verbunden ist, wo die Stange in die Entlastungskammer 25 sowohl in der geschlossenen wie in der offenen Stellung der Düse 3 hineinragt. Die axialen 27.1 und radialen 27.2 Zweige der dauerhaft die Kammer 23 des Magnetankers 15 mit der Entlastungskammer 25 verbindenden Leitung sind vorteilhaft zylindrisch. Vorteilhaft werden diese Zweige spanabhebend - vorzugsweise durch Bohren - hergestellt. Vorteilhaft trifft die radiale Bohrung 27.2 die Bohrung 27.1 ohne weiter die Stange 9 zu durchqueren, so dass Verarbeitungsgrate vermieden werden.

Als nicht dargestellte Variante ist die Stange 9 ein auf der Seite der Düse 3 mit einem Verschlusskopf versehenes Rohr. Der Verschlusskopf ist vorteilhaft ein metallisches fest in das Rohr z. B. durch Schweißen, Löten oder Kraftpressen verbundenes und/oder bei Bedarf gefalztes Teil mit einer allgemein kegelstumpfartigen Form, die sich zu der die Kugel 11 aufnehmenden Zone verjüngt.

Alternativ wird das Ende eines zylindrischen Rohres plastisch verformt, so dass ein Aufnahme- und/oder Führungskopf für die Kugel 11 gebildet wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel des in Fig. 4 dargestellten Druckreglers 10 sind die Kammer 23 des Magnetankers 15 und die Entlastungskammer 25 durch eine in einen Körper 35 des Druckreglers 10 eingearbeitete Leitung 27.3 verbunden. In dem vorteilhaften Beispiel hat die Leitung 27.3 eine zu der Achse der die Stange 9 aufnehmende Bohrung parallele Achse. Die Leitung 27.3 wird vorteilhaft durch Bohren hergestellt.

In einer vorteilhaft in den Fig. 23 und 24 dargestellten Variante mündet der Kanal 27.3 in den mit der Kammer 25 verbundenen Auslass 7. So werden etwaige bei der aus einem Speicher 65 (Fig. 18) kommenden Kraftstoffeinspeisung gebildete Turbulenzen nicht direkt in die Kammer 23 des Magnetankers übertragen. Die indirekte Verbindung zwischen den Kammern 25 und 23 (über den Auslass 7 und die Leitung 27.3) gewährleistet eine stabilere Funktion des erfindungsgemäßen Druckreglers, indem die Erregungen durch den Druck auf die Stange 9 und den Magnetanker 30 minimiert werden. Wie in den Fig. 21 und 22 dargestellt ist vorteilhaft eine mit einem axialen Kanal 79 versehene Hülse 77 an einem der Entlastungskammer 25 entgegen gesetzten Ende des Kanals 27.3 angeordnet.

Wie in den Fig. 21 und 22 dargestellt durchquert vorzugsweise die Hülse 77 eine in den Magnetanker 15 eingearbeitete axiale Bohrung 83. Der Kanal 79 stößt vorzugsweise stumpf auf die Leitung 27.3. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der Hülse 77 größer, als der Innendurchmesser der Leitung 27.3.

In dem bevorzugten dargestellten Beispiel weist das zu dem Magnetanker 15 zugewandte Ende der Leitung 27.3 eine Bohrung 81 mit einem größeren Durchmesser, als der Innendurchmesser der Leitung 27.3. Der Innendurchmesser der Bohrung 81 ist im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Hülse 77. Vorzugsweise wird die Hülse 77 in die Bohrung 81 eingepresst. Vorzugsweise fluchten die Hülse 77 und der axiale Kanal 79 mit der Leitung 27.3. Der Magnetanker 15 ist mit einer Präzisionsbohrung 83 versehen, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser der Hülse 77. Ein aus dem Körper 35 des Druckreglers 10 herausragender oberer Teil der Hülse 77 (Fig. 21 und 22) wird in die in den Magnetanker 15 eingearbeitete Präzisionsbohrung 83 aufgenommen. Die Hülse 77 gewährleistet die translatorische Führung des Magnetankers 15 und/oder die Isolierung des Käfigs 21 der Feder 19 gegenüber der Leitung 27.3. So werde Instabilitätsrisiken in der Druckregelung vermieden.

In der vereinfachten Variante aus Fig. 24 wird die Isolation zwischen Kammer 21 für Feder 19 und Leitung 27.3 erhalten, indem die Leitung 27.3 (im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 21 und 22) radial nach außen vom Körper 35 verlagert wird, so dass eine Trennwand 85 gebildet wird.

Vorteilhaft hat die in den Magnetanker 15 praktizierte Präzisionsbohrung 83, von der ein Ende in die Leitung 27.3 und das zweite Ende in das Hebevolumen 41 des Kernes 15 mündet, einen größeren Durchmesser, als der Durchmesser der Leitung 27.3. Somit ist die Kammer 25 mit der Kammer 23 über den Auslass 7, die Leitung 27.3, die Präzisionsbohrung 83 und das Volumen 41 verbunden. Die Variante aus Fig. 24 ist einfacher herzustellen, da der Einsatz einer Hülse 77 vermiede wird.

Selbstverständlich verlässt ein Druckregler mit einer Hülse 77, und dessen Leitung 27.3 in den Auslass 7 mündet, nicht den Rahmen der vorliegenden Erfindung. In den dargestellten Beispielen ist die Leitung 27.3 parallel zur Achse der Stange 9. Jedoch verlässt der Einsatz der geneigten (nicht parallelen zu der Achse der Stange 9) Leitung 27.3 nicht den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 5 kann man eine Stange 9 sehen, die einen Materialabtrag erfahren hat, so dass sich nach Einbringen in eine zylindrische Präzisionsführungsbohrung für die Stange 9 ein Kanal in dieser Präzisionsbohrung bildet, der die Federkammer 21 mit der Entlastungskammer 25 verbindet. In dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel ist die Stange 9 mit einer axialen Abflachung 37 versehen. Die länge der Abflachung 37 reicht vorteilhaft aus, damit der Kanal 27.4 in jeder Stellung der Stange 9 in dem Körper 35 permanent die Federkammer 21 mit der Entlastungskammer 27 verbindet, so wie dies z. B. in Fig. 6 dargestellt ist, in der der erfindungsgemäße Druckregler 10 mit der Stange 9 aus Fig. 5 versehen ist.

Selbstverständlich können andere Kanaltypen in die Stange 9 eingebracht werden, ohne dass damit der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird. In dem Beispiel der in Fig. 7 dargestellten Stange 9 ist die Stange 9 mit einer schraubenförmigen Nut 27.5 versehen, die sich axial aus einer Zone erstreckt, die die Kammer 21 der Feder 19 einnimmt, während gegenüber ein anderer teil der Nut 27.5 die Entlastungskammer 25 einnimmt, wie dies in Fig. 8 ersichtlich ist.

In Fig. 9 kann man einen Körper 35 eines erfindungsgemäßen Druckreglers sehen, der zur Führung der Nadel mit einer Präzisionsbohrung 39 versehen ist, und nur in Zonen begrenzter Länge in Kontakt zu dieser Nadel kommt. In dem in Fig. 9 dargestellten Beispiel ist der Körper 35 mit zwei Führungszonen 39 versehen, wobei eine erste obere Zone in unmittelbarer Fortsetzung der die Feder 19 aufnehmenden Kammer 21 und eine zweite entgegen gesetzte Zone 39 in unmittelbarer Fortsetzung der Entlastungskammer 25 angeordnet sind. Zwischen den Zonen 39 verfügt man über einen mit der Nadel fluchtenden einer Bohrung größeren Durchmessers entsprechenden Kanal 27.6. Dank der geringen axialen Länge der Führungszonen 39 können Druckverluste verringert werden und somit der Ausgleich des in der Entlastungskammer 25 herrschenden Kraftstoffdrucks mit dem Druck in der Kammer 21 für die Feder 19 beschleunigt werden. Die Druckverluste können weiter verringert werden, indem in den Zonen 39 z. B. axiale, schraubenförmige oder sonstige Nute angebracht werden. In Fig. 10 kann man einen erfindungsgemäßen Druckregler 10 mit einem Körper 35 sehen, wie er in Fig. 9 dargestellt ist.

Der Ausgleich der Stange 9 wird weiter durch Erzeugung eines Kanals 27 verbessert, der gleichzeitig die Entlastungskammer 25 mit der Kammer 21 der Feder 19 und mit der Kammer 23 des Magnetankers 15 verbindet. In den Beispielen eines erfindungsgemäßen Druckreglers 10 nach Fig. 11 bis 14 verlängert sich der Kanal 27, der die Entlastungskammer 25 mit der Kammer 21 der Feder 19 verbindet, durch einen in der Stange 9 eingearbeiteten Kanal, von dem ein Ende in die Kammer 21 der Feder 19 et das zweite Ende in die Kammer 23 des Magnetankers 15 mündet. In dem vorteilhaften dargestellten Beispiel weist dieser letzte Kanal einen axialen Zweig 27.6 auf, der mit einem radialen Zweig 27.7 verbunden ist. Die Zweige 27.6 und 27.7 sind vorteilhaft zylindrisch. Vorzugsweise sind die Zweige 27.6 und 27.7 vorteilhaft zylindrisch. Vorzugsweise werden die Zweige 27.6 und 27.7 durch Bohren hergestellt. Der Zweig 27.7 weist analog zum Zweig 27.2 aus Fig. 3 zwei radial entgegen gesetzte und in der Mitte mit dem axialem Zweig verbundene Enden auf.

In dem in Fig. 11 dargestellten Beispiel weist der Druckregler 10 außerdem eine Abflachung 37 auf, mit der eine Leitung 27.4 gebildet werden kann. In dem in Fig. 12 dargestellten Beispiel ist die Stange 9 mit einer aus einer äußeren schraubenförmigen Nut 27.5 gebildeten Leitung versehen. In Fig. 13 kann man einen erfindungsgemäßen Druckregler 10 sehen, der mit einem in die Verlängerung eines axialen Kanals 27.1 angeordneten Zweig 27.6 versehen ist. In Fig. 14 kann man einen erfindungsgemäßen Druckregler 10 sehen, der mit einem Körper 35 versehen ist, welcher eine Leitung 27.6, die fluchtend mit der Stange 9 angeordnet ist, sowie auch einen von den Zweigen 27.6 und 27.7 gebildeten Kanal aufweist. Selbstverständlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf eine in die Stange 9 eingearbeitete Bohrung, um die Kammer 21 der Feder 19 mit der Kammer 23 des Magnetankers 15 zu verbinden. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Kanal - typischerweise eine axiale Bohrung - in den Magnetanker 15 eingebracht.

Alternativ wird wie in Fig. 15 dargestellt ein radialer Kanal 27.8 in den Druckreglerkörper 35 eingearbeitet, der die Kammer 21 mit der Aufnahmekammer der Spule verbindet, welche selbst mit der Kammer 23 des Magnetankers 15 hydraulisch verbunden ist.

Ein mit einem solchen Körper 35 versehener Druckregler ist in der Fig. 16 dargestellt. Selbstverständlich kann ein solcher Körper anstatt der Kanäle 27.6 und 27.7 der Ausführungen nach Fig. 11, 12, 13 und 14 verwendet werden, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls, ein Dieselhochdruckeinspritzsystem, wie es in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist, einen in Fig. 19 dargestellten ein solches Einspritzsystem aufweisenden Motor 67 sowie ein mit einem solchen Einspritzsystem ausgerüsteten, in Fig. 18 dargestelltes Kraftfahrzeug 63 anzugeben.

Das Kraftfahrzeug 63 weist einen durch eine Niederdruckverbindung 71 - vorteilhaft über ein Kraftstofffilter 75 - mit einer Hochdruckpumpe 73 verbundenen Kraftstofftank 69 auf. Der Auslass der Hochdruckpumpe 73 ist durch eine Hochdruckverbindung 77 mit einem Speicher oder Rail 65 verbunden. Ein erfindungsgemäßer Druckregler 10 ist vorteilhaft an einem Ende des Speichers 65a angeordnet, welcher außerdem mit einem elektrisch an einen elektronischen Rechner EDC 81 angeschlossenen Druckaufnehmer 79 versehen ist. Der Speicher 65 ist über Hochdruckleitungen 77 mit einer Mehrzahl an Einspritzventilen 83 (typischerweise eins pro Zylinder 85) verbunden. Vorteilhaft weist der Motor außerdem einen mit dem Rechner 81 verbundenen Luftmassendurchflussmesser 87, einen Geschwindigkeitsaufnehmer 89 für eine Kurbelwelle 91, einen Temperaturfühler 93 für das Kühlmittel des Motors 67 und ein mit einem Positionssensor versehenes Gaspedal auf.

Die vorliegende Erfindung wird insbesondere auf den Automobil- und LKW-Sektor angewandt. Die vorliegende Erfindung wird insbesondere auf die Dieselmotorindustrie angewandt.

Bezugszeichen

1 Druckregler

3 Düse

5 Einlass

7 Auslass

9 Stange

10 Druckregler

13 Aktor

15 Magnetanker

19 Rückholfeder

21 Federkammer

23 Kammer des magnetischen Kerns

25 Entlastungskammer

27, 27.1, 27.2, 27.3, 27.4, 37, 27.5, 27.6, 27.7, 27.8 Kanal

30 Spaltvolumen

31 Ende des Kanals 27

32 Leitung

33 Leitung

35 Körper

37 Abflachung

39 Präzisionsbohrung

41 Hebevolumen des Kernes

65 Speicher

69 Kraftstofftank

73 Pumpe

75 Filter

77 Hülse

79 Kanal

81 Bohrung

83 Präzisionsbohrung

85 Trennwand

Claims

Patentansprüche

1. Druckregler, aufweisend einen mit einem Speicher (65) eines Dieseleinspritzsystems eines Dieselmotors verbindbaren Einlass (5), einen mit einer Niederdruckgruppe (69, 75) verbindbaren Auslass (7), steuerbare, von einem Aktor (13) zwischen einem ersten Zustand, in dem der Einlass (5) und der Auslass (7) hermetisch isoliert sind, und einem zweiten Zustand, in dem der Einlass (5) an den Auslass (7) angeschlossen ist, antreibbare Verschlussmittel, und eine Mehrzahl auf der Seite der mit dem Auslass (7) versehenen Verschlussmittel angeordnete Volumina (21, 23, 25), dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckausgleichskanal (27, 27.1, 27.2, 27.3, 27.4, 37, 27.5, 27.6, 27.7, 27.8) vorgesehen ist, der mindestens zwei (25, 23; 25, 21; 25, 21, 23) der vorerwähnten Volumina (21, 23, 25) miteinander verbindet.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel eine Düse (3) aufweisen und dass ein erstes der vorerwähnten Volumina eine zwischen der vorerwähnten Düse (3) und dem vorerwähnten Auslass (7) angeordnete Entlastungskammer (25) ist.

3. Druckregler nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichskanal (27) eine außerhalb eines Körpers (35) des vorerwähnten Druckreglers (10) befindliche Leitung aufweist, von der ein erstes Ende an einen Auslass (7) des Druckreglers (10), und ein zweites Ende an die Kammer (23) des Magnetankerss (15) angeschlossen sind.

4. Druckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel eine Stange (9) aufweisen und dass der Druckausgleichskanal (27) in die Stange (9) eingearbeitet ist.

5. Druckregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (9) eine weitgehend zylindrische Form mit einer Längsachse hat, und dass der Kanal (27) einen axialen im Inneren des Körpers der Stange (9) eingearbeiteten Abschnitt (27.1) längs der Achse dieser Stange (9) aufweist.

6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorerwähnte Druckausgleichskanal (27) einen an den vorerwähnten axialen Abschnitt (27.1) angeschlossenen radialen Abschnitt (27.2, 27.7) aufweist, der in einem der vorerwähnten Volumina mündet.

7. Druckregler nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichskanal (27) eine an der Oberfläche der vorerwähnten Stange (9) gebildete Abtragung (37, 27.4, 27.5) aufweist.

8. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einem Kanal (79) versehene Hülse (77) vorgesehen ist, durch welche der Druckausgleichskanal (27.3) geführt ist, und dass von der Hülse (77) ein erstes Ende mit einer Leitung (27.3) verbunden ist und ein dem vorerwähnten ersten Ende entgegen gesetztes zweites Ende in eine Kammer (23) des Magnetankerss (15) mündet.

9. Druckregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (15) eine axiale Präzisionsbohrung (83) zur Aufnahme der Hülse (77) aufweist, und dass das eine Ende der Leitung (27.3) in den Auslass (7) mündet, und dass ein Körper (35) eine Trennwand (85) zur Isolierung der Leitung (27.3) gegenüber der Kammer (21) der Feder (19) aufweist.

10. Druckregler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (15) eine Präzisionsbohrung (83) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Leitung (27.3), und dass ein erstes Ende der Präzisionsbohrung (83) gegenüber der Leitung (27.3) und ein zweites Ende der Präzisionsbohrung (83) in ein Hebevolumen (41) des Kernes (15) münden.

11. Druckregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorerwähnte Druckausgleichskanal (27) Zweige aufweist, die drei der vorerwähnten Volumina (21, 23, 25) miteinander verbinden.