WO2014033002A1 - Injektor zur krafteinspritzung in eine brennkraftmaschine - Google Patents

Injektor zur krafteinspritzung in eine brennkraftmaschine Download PDF

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WO2014033002A1
WO2014033002A1 PCT/EP2013/067240 EP2013067240W WO2014033002A1 WO 2014033002 A1 WO2014033002 A1 WO 2014033002A1 EP 2013067240 W EP2013067240 W EP 2013067240W WO 2014033002 A1 WO2014033002 A1 WO 2014033002A1
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armature
injector
flange
opening
stop
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PCT/EP2013/067240
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Xaver GEBHARDT
Anatoliy Lyubar
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Continental Automotive Gmbh
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    • F02M2200/304—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means

Definitions

  • the invention relates to an injector for fuel injection in an internal combustion engine.
  • injectors For supplying combustion chambers of internal combustion engines with fuel injectors are preferably stroke-controlled, for example electromagnetically operated injectors incorporated ⁇ sets.
  • injectors are equipped with an electronic control with which for example a one ⁇ injection time, an injection quantity and / or a multi-injection can be set.
  • an actuator is used, which exerts a lifting movement for opening and closing an injection port.
  • the object underlying the invention is therefore to provide an injector for fuel injection into an internal combustion engine, in which a bouncing during the opening and closing operation and thus undesired Nachein- injections are avoided and the efficiency of the fuel injection is improved.
  • the injector according to the invention for fuel injection in an internal combustion engine comprises a set in a housing ⁇ made drive unit with a sliding ge in the housing ⁇ led anchor and into the armature axially movable to him valve element with a driving element for coupling comprising the armature and is movable to open and / or close at least one injection port, wherein the movement of the opening is limited by a first stop surface.
  • Au ⁇ ßerdem includes the injector a flange-like stop member, which is firmly connected to the valve member, the flange-like stop member is arranged such that upon opening of the at least one injection opening between it and the stop surface a first hydraulic damping layer and Zvi when closing the at least one injection opening - see it and a first surface of the anchor a second hydraulic damping layer is formed.
  • the flange-like stop member preferably with the
  • Driver element of the valve element may be connected, represents a stop of the valve member relative to the An ⁇ impact surface.
  • Me ⁇ diums eg petrol or diesel acts from the gap between the stop surface and the flange-like stop member of the
  • the first decreasing in its thickness hydraulic damping layer form, which damps the stop surface against the ge ⁇ directed lifting movement.
  • the first hyd ⁇ raulische damping layer substantially prevents contact Zvi ⁇ rule the flange-like stopper member and the Anschlagflä ⁇ surface. This allows a stop bouncing of the valve element at the opening of the injector can be avoided, so that a linear characteristic curve of the injection quantity of the fuel ge ⁇ is ensured.
  • the bouncing of the armature can be damped to the extent that the valve element is not lifted out of the valve seat.
  • the second hydrau ⁇ metallic damping layer reduces contact between the armature and the flange-like stopper member. As a result, bounce-induced post-injection can be prevented, thereby decreasing pollutant emission and saving fuel. Since the undershoot movement of the armature is extremely decelerated during the closing process, a clear current signal can be registered in the form of a bend for the valve seat recognition.
  • the flange-like stop member should have a FLAE ⁇ surface which covers at least the stop surface and / or the first surface of the armature in regions. Since the size of the surface affects significantly to the damping, it may be advantageous if the surface of the flange-like stopper member ⁇ completely covers the stop surface and / or the upper surface of the armature ⁇ . Accordingly, the flange-like stop member can be designed as an axially symmetric circular disc ⁇ , for example, has a diameter of 7 mm and a thickness of 1.5 mm.
  • the flange-like stop member, and in particular FLAE ⁇ surface is preferably formed in sections or completely Komple ⁇ tary to the stop face or surface of the anchor ⁇ . This preferably relates to at least the surface of the stop member, which covers the abutment surface and / or the Oberflä ⁇ surface of the armature.
  • the surface of the stop member is, for example, flat and in particular circular.
  • a contact surface between the flange-like stop member and the stop surface or the armature should be kept as low as possible.
  • the flange-like stop member may be made to increase the magnetic force between it and the armature preferably made of a mag ⁇ genetic material. This enables a verbess- first COSI-signal (COSI - Controlled Injection solenoid) he will witness ⁇ , which contributes to improved control of an injected fuel quantity.
  • the injector may have at least one first and second spring, against which the armature and the valve element and the associated flange-like stop member are movable during opening and closing.
  • the springs are dimensioned to ensure a smooth opening and closing movement of the valve element.
  • a so-called hydrodisc in the form of a rotationally symmetrical disc is provided between the armature and the second spring.
  • the hydrodisc prevents the armature from being overshooted by the formation of another hydraulic damping layer between its surface and the surface of the armature facing it.
  • the valve element may be a valve needle, which is preferably designed as a hollow needle.
  • the hollow needle may have radial bores through which the medium or fuel passes into an interior of the injector, so that the moving elements such as armature, Ven ⁇ tilelement and the flange-like stop member are lubricated by the medium or fuel.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an injector for force injection into an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the invention
  • Figures 2a / 2b / 2c an enlarged section of the injector shown in Figure 1 in three different positions.
  • FIG. 1 shows an exemplary injector according to the invention for fuel injection into a combustion chamber of an internal combustion engine, which comprises an electromagnetic drive unit 2.
  • the drive unit 2 has a magnetic coil accommodated in a housing 1 and an armature 3 slidably guided in the housing 1.
  • the injector comprises a valve needle 4 which is axially movable in the armature 3 and has a driver 5 for coupling to the armature 3.
  • the reference numeral 8 denotes a front ⁇ forth referred to as stop member or flange-on impact ⁇ membered stopper plate with ⁇ is fixed to the slave 5, respectively.
  • the injector is shown in the rest position, ie, the valve needle 4 is positioned in a valve seat, that an injection port 6 is closed.
  • the valve seat is a stop of the valve needle 4.
  • the injector further comprises a supported on the driver 5 spring 9, which counteracts the force during a lifting movement of the armature 3, the valve needle 4 and the stopper plate 8 when opening the injection port 6.
  • the force in the stroke movement is dependent on a field strength of a magnetic field generated by the magnetic coil.
  • a second spring 10 is provided, on which the armature 3 rests in the present state of rest. With its opposite side, the spring 10 is supported on the housing 1.
  • the stopper plate is selected in dimensions so that their an abutment surface 7 of a pole core 2 'opposite surface and its armature 3 facing surface which covers ⁇ each over ⁇ stop and anchor surfaces areal fully ⁇ constantly.
  • it can also be made smaller in terms of area, in which case it then engages in a recess in the armature surface, so that the peripheral outer part of the armature surface directly opposite the stop surface.
  • the interior of the injector is filled with a fuel that lubricates all the moving elements, ie the springs 9 and 10, the valve needle 4, the armature 3 and the stopper plate 8 and de ⁇ ren contact surfaces to the housing 1. Furthermore, the surfaces of the armature 3 and the stopper plate 8 are fully wetted ⁇ constantly with the fuel.
  • the needle valve 4 is designed as a hollow needle, inside which fuel is pumped, which reaches through radial bores into the interior of the injector.
  • the valve needle 4 is located in the valve seat, wherein the injection opening 6 is closed and the first spring 9 and the second spring 10 are present against each other in the same force.
  • An intermediate space present between the abutment surface 7 and the surface of the stopper plate 8 that faces it is filled with fuel.
  • the solenoid is driven with a voltage that generates a magnetic field.
  • Fig. 2b shows an enlarged section of a sectional view of the injector in the open position, wherein the first spring 9 is tensioned and the second spring 10 rela ⁇ tively relaxed.
  • the first hydraulic damping layer 11.1 is formed, the thickness of which decreases with the lifting movement in the direction of the stop surface 7.
  • the first hydraulic cushioning layer 11.1 7 prevents contact Zvi ⁇ rule of the stopper plate 8 and the stop surface of the
  • the preloaded first spring 9 moves the An ⁇ ker 3, the driver 5 and the associated valve ⁇ element 4 and the stopper plate 8 in the rest position against the second spring 10th
  • Fig. 2c is again an enlarged section of the injector during the closing operation in a position Darge ⁇ represents, in which the valve needle 4 is in its valve seat and the injection port 6 is already closed.
  • the first spring 9 is relatively relaxed.
  • the armature 3 continues its movement in the closing direction, ie it performs a Unterschwingterrorism, the armature 3 could swing about 40 ym, for example, and the second spring 10 due to the undershooting of the armature is stretched further.
  • Underswing of the armature 3 can be between the stopper plate 8 and the surface of the armature 3 ent ⁇ a space which is filled with the fuel.
  • the second hydrau ⁇ metallic damping layer 11.2 prevents contact between the
  • Damping layer 11.2 thus dampens the return movement of the armature 3, whereby the closing bouncing is prevented and the valve needle 4 is no longer lifted from its valve seat.

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Abstract

Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine, umfassend eine in einem Gehäuse (1) aufgenommene Antriebseinheit (2), die einen in dem Gehäuse (1) gleitend geführten Anker (3) aufweist, ein in dem Anker (3) axial zu ihm bewegbares Ventilelement (4), das ein Mitnehmerelement (5) für eine Kopplung mit dem Anker (3) aufweist und das zum Öffnen und/oder Schließen mindestens einer Einspritzöffnung (6) bewegbar ist, wobei die Bewegung des Öffnens durch eine Anschlagfläche (7) begrenzt ist. Erfindungsgemäß ist ein flanschartiges Anschlagglied (8) fest mit dem Ventilelement (4) verbunden, wobei das flanschartige Anschlagglied (8) dazu ausgebildet ist, dass beim Öffnen der mindestens einen Einspritzöffnung (6) zwischen ihm und der Anschlagfläche (7) eine erste hydraulische Dämpfungsschicht (11.1) und beim Schließen der mindestens einen Einspritzöffnung (6) zwischen ihm und dem Anker (3) eine zweite hydraulische Dämpfungsschicht (11.2) gebildet wird.

Description

Beschreibung
Injektor zur Krafteinspritzung in eine Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft einen Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine.
Zur Versorgung von Brennräumen von Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff werden vorzugsweise hubgesteuerte Injektoren, wie beispielsweise elektromagnetisch betriebene Injektoren einge¬ setzt. Üblicherweise verfügen solche Injektoren über eine elektronische Steuerung, mit der beispielsweise eine Ein¬ spritzdauer, eine Einspritzmenge und/oder eine Mehrfacheinspritzung eingestellt werden kann. Hinsichtlich in Zukunft geforderter Grenzwerte für Schadstoffemissionen sollen derartige Steuerungen eine Verbrennungseffizienz steigern sowie einen Kraftstoffverbrauch vermindern. Bei den üblichen Injektoren wird in der Regel ein Aktor eingesetzt, der zum Öffnen und Schließen einer Einspritzöffnung eine Hubbewegung ausübt. Insbesondere bei elektromagnetisch betriebene Injektoren werden solche Hubbewegungen des Aktors, d. h. eine Aktuation eines mit einer Ventilnadel gekoppelten Ankers über ein magne¬ tisches Feld, beim Öffnen und Schließen jeweils durch einen Anschlag begrenzt, wobei es zu einem Prellen an den Anschlä- gen kommen kann. Dabei kann es insbesondere bei Injektoren, bei denen die Ventilnadel und der Anker nicht starr miteinander verbunden sind, zu einem Überschwingen bzw. Überhub der Ventilnadel kommen, so dass ein Mengenfluss des Kraftstoffs während des Einspritzvorgangs gestört wird. Dies äußert sich in einer sogenannten S-Kurve im Kraftstoffmengenfluss , d. h. in einer Nichtlinearität in der Mengenkennline des Injektors beim Einspritzvorgang, wodurch der Wirkungsgrad der Verbrennung gemindert wird. Ein weiteres Problem stellt das Prellen des Ankers beim
Schließen des Injektors dar, wobei, wenn die Ventilnadel beim Schließvorgang den Ventilsitz erreicht, der Anker nach unten durchschwingt und beim Zurückkehren in seine Ruheposition die Ventilnadel kurzzeitig von Ihrem Ventilsitz abhebt, wodurch es zu unerwünschten Nacheinspritzungen kommen kann. Der durch die Nacheinspritzung zusätzlich zugeführte Kraftstoff kann nicht vollständig verbrannt werden, wodurch die Schadstoff- emission erhöht wird. Zusätzlich steigt langfristig der
Kraftstoffverbrauch. Außerdem kann aufgrund des Prellens im Stromsignal kein deutliches Signal für eine Ventilsitzer¬ kennung identifiziert werden. Die DE 10 2007 060 396 AI offenbart einen Injektor mit einer Nadel, die über einen elastischen Steg mit einem Anker verbunden ist, um über den elastischen Steg eine gegengleiche Schwingungsbewegung zwischen dem Anker und der Nadel zu ermöglichen. Durch diese gegengleichen Schwingungsbewegung soll das Gesamtprellen beim Schließvorgang verringert werden. Der Aufbau eines solchen Injektors ist jedoch vergleichsweise kompliziert und unterliegt darüber hinaus dem Problem der Er¬ müdung der elastischen Komponenten, woraus ein hoher Wartungsaufwand resultieren kann.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht daher darin, einen Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei dem ein Prellen beim Öffnungs- und Schließvorgang und somit unerwünschte Nachein- spritzungen vermieden werden und der Wirkungsgrad der der Kraftstoffeinspritzung verbessert wird.
Die Aufgabe wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
Besondere Ausgestaltungsmerkmale können den untergeordneten Ansprüchen entnommen werden.
Der erfindungsgemäße Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine umfasst eine in einem Gehäuse aufge¬ nommene Antriebseinheit mit einem in dem Gehäuse gleitend ge¬ führten Anker sowie ein in dem Anker axial zu ihm bewegbares Ventilelement, das ein Mitnehmerelement für eine Kopplung mit dem Anker aufweist und zum Öffnen und/oder Schließen mindestens einer Einspritzöffnung bewegbar ist, wobei die Bewegung des Öffnens durch eine erste Anschlagfläche begrenzt ist. Au¬ ßerdem umfasst der Injektor ein flanschartiges Anschlagglied, das fest mit dem Ventilelement verbunden ist, wobei das flanschartige Anschlagglied dazu ausgebildet ist, dass beim Öffnen der mindestens einen Einspritzöffnung zwischen ihm und der Anschlagfläche eine erste hydraulische Dämpfungsschicht und beim Schließen der mindestens einen Einspritzöffnung zwi- sehen ihm und einer ersten Oberfläche des Ankers eine zweite hydraulische Dämpfungsschicht gebildet wird.
Das flanschartige Anschlagglied, das bevorzugt mit dem
Mitnehmerelement des Ventilelements verbunden sein kann, stellt einen Anschlag des Ventilelements gegenüber der An¬ schlagfläche dar.
Beim Öffnen des Ventilelements wirkt eine Verdrängung des Me¬ diums, z.B. Benzin oder Diesel aus dem Zwischenraum zwischen der Anschlagfläche und dem flanschartigen Anschlagglied der
Antriebkraft der Antriebseinheit entgegen. Durch die langsame Verdrängung des Mediums aus dem Zwischenraum kann sich zwischen dem flanschartigen Anschlagglied und der Anschlagflä¬ che, die erste in ihrer Dicke abnehmende hydraulische Dämp- fungsschicht ausbilden, die die gegen die Anschlagfläche ge¬ richtete Hubbewegung dämpft. Dabei verhindert die erste hyd¬ raulische Dämpfungsschicht im Wesentlichen einen Kontakt zwi¬ schen dem flanschartigen Anschlagglied und der Anschlagflä¬ che. Dadurch kann ein Anschlagprellen des Ventilelements bei der Öffnung des Injektors vermieden werden, so dass ein linearer Kennlinienverlauf der Einspritzmenge des Kraftstoffs ge¬ währleistet wird.
Beim Schließen des Injektors, d.h. bei einer Bewegung des An- kers in seine Ruheposition bewegt sich das Ventilelement in den Ventilsitz, während der Anker sich von dem flanschartigen Anschlagglied löst und unterschwingt, da er nicht mit der Ventilnadel starr verbunden ist. Dabei können zwischen dem flanschartigen Anschlagglied und dem Anker Adhäsionskräfte auftreten, die ein Ablösen des Ankers von dem flanschartigen Anschlagglied wesentlich erschweren, so dass die Unterschwingbewegung des Ankers stark abgebremst bzw. abgedämpft wird.
Beim Ablösen entsteht zwischen dem flanschartigen Anschlagglied und dem Anker ein mit Medium gefüllter Zwischenraum, der an einem Umkehrpunkt der Unterschwingbewegung des Ankers am größten ist. Dabei wirkt die Kraft der Rückschwingbewegung des Ankers in die Ruhestellung so gegen das flanschartige An¬ schlagglied, dass das Medium aus dem Zwischenraum verdrängt wird und sich die zweite hydraulische Dämpfungsschicht aus¬ bildet .
Durch die Verdrängung des Mediums kann das Prellen des Ankers soweit gedämpft werden, dass das Ventilelement nicht aus dem Ventilsitz gehoben wird. Dabei vermindert die zweite hydrau¬ lische Dämpfungsschicht einen Kontakt zwischen dem Anker und dem flanschartigen Anschlagglied. Folglich können durch das Prellen bedingte Nacheinspritzungen verhindert werden, wodurch die Schadstoffemission sinkt und Kraftstoff eingespart wird. Da die Unterschwingbewegung des Ankers beim Schließvorgang extrem abgebremst wird, kann ein deutliches Stromsignal in Form eines Knicks für die Ventilsitzerkennung registriert werden .
Vorzugsweise sollte das flanschartige Anschlagglied eine Flä¬ che aufweisen, die die Anschlagfläche und/oder die erste Oberfläche des Ankers zumindest bereichsweise überdeckt. Da sich die Größe der Fläche maßgeblich auf die Dämpfung auswirkt, kann es vorteilhaft sein, wenn die Fläche des flansch¬ artigen Anschlagglieds die Anschlagfläche und/oder die Ober¬ fläche des Ankers vollständig überdeckt. Dementsprechend kann das flanschartige Anschlagglied als axialsymmetrische Kreis¬ scheibe ausgeführt sein, die z.B. einen Durchmesser von 7 mm und eine Dicke von 1,5 mm aufweist. Das flanschartige Anschlagsglied und insbesondere dessen Flä¬ che ist vorzugsweise abschnittsweise oder vollständig komple¬ mentär zu der Anschlagsfläche bzw. Oberfläche des Ankers aus¬ gebildet. Dies betrifft vorzugsweise zumindest die Fläche des Anschlagglieds, die die Anschlagsfläche und/oder die Oberflä¬ che des Ankers überdeckt. Die Fläche des Anschlagsglieds ist beispielsweise eben und insbesondere kreisförmig.
Zur Ausbildung der ersten und zweiten Dämpfungsschicht sollte eine Kontaktfläche zwischen dem flanschartigen Anschlagglied und der Anschlagfläche bzw. dem Anker so gering wie möglich gehalten werden.
Das flanschartige Anschlagglied kann zur Erhöhung der Magnet- kraft zwischen ihm und dem Anker vorzugsweise aus einem mag¬ netischen Material gefertigt sein. Dadurch kann ein verbess- erstes COSI-Signal (COSI - Controlled Solenoid Injection) er¬ zeugt werden, was zu einer verbesserten Kontrolle über eine eingespritzte Kraftstoffmenge beiträgt.
Weiterhin kann der Injektor mindestens eine erste und zweite Feder aufweisen, gegen die der Anker und das Ventilelement sowie das damit verbundene flanschartige Anschlagglied beim Öffnen und Schließen bewegbar sind. Die Federn sind so bemes- sen, dass eine reibungslose Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilelements gewährleistet wird.
Bei einer Ausführungsform des Injektors ist zwischen dem Anker und der zweiten Feder eine sogenannte Hydrodisc in Form einer rotationssymmetrischen Scheibe vorgesehen. Beim Schließen des Injektors verhindert die Hydrodisc ein übermäßiges Unterschwingen des Ankers durch die Bildung einer weiteren hydraulischen Dämpfungsschicht zwischen ihrer Oberfläche und der ihr zugewandten Oberfläche des Ankers. Durch die Verrin- gerung des Unterschwingens kann die Zeit bis zum Erreichen der Ruheposition, d. h. bis der Injektor zur erneuten Einspritzung bereit ist, erheblich verkürzt werden. Die dadurch verringerte Schließzeit des Injektors ist insbesondere bei Mehrfacheinspritzzyklen, d. h. bei mehreren Kraftstoffeinspritzungen je Arbeitstakt vorteilhaft.
Bei dem Ventilelement kann es sich um eine Ventilnadel han- dein, die vorzugsweise als Hohlnadel ausgeführt ist. Dabei kann die Hohlnadel radiale Bohrungen aufweisen, durch die das Medium bzw. Kraftstoff in einen Innenraum des Injektors gelangt, so dass die sich bewegenden Elemente wie Anker, Ven¬ tilelement und das flanschartige Anschlagglied von dem Medium oder Kraftstoff geschmiert werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: eine schematische Schnittdarstellung ei nes Injektors zur Krafteinspritzung in eine Brennkraftmaschine nach einem Aus¬ führungsbeispiel der Erfindung
Figuren 2a/2b/2c: einen vergrößerten Ausschnitt des in Figur 1 gezeigten Injektors in drei verschiedenen Stellungen.
In der Figur 1 ist ein beispielhafter erfindungsgemäßer Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine dargestellt, der eine elektromagnetische Antriebseinheit 2 umfasst. Die Antriebseinheit 2 weist eine in einem Gehäuse 1 aufgenommene Magnetspule und ein in dem Gehäuse 1 gleitend geführten Anker 3 auf. Weiterhin umfasst der Injektor eine in dem Anker 3 axial zu ihm bewegbare Ventilnadel 4, die einen Mitnehmer 5 für eine Kopplung mit dem Anker 3 aufweist. Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine vor¬ hergehend als Anschlagsglied oder als flanschartiges An¬ schlagglied bezeichnete Stopperplatte, die fest mit dem Mit¬ nehmer 5 verbunden ist. Im vorliegenden Fall ist der Injektor in Ruhestellung abgebildet, d. h. die Ventilnadel 4 ist so in einem Ventilsitz positioniert, dass eine Einspritzöffnung 6 geschlossen ist. Dabei stellt der Ventilsitz einen Anschlag der Ventilnadel 4 dar .
Der Injektor umfasst weiterhin eine an dem Mitnehmer 5 abgestützte Feder 9, die der Kraft bei einer Hubbewegung des Ankers 3, der Ventilnadel 4 und der Stopperplatte 8 beim Öffnen der Einspritzöffnung 6 entgegen wirkt. Die Kraft bei der Hubbewegung ist dabei abhängig von einer Feldstärke eines mit der Magnetspule erzeugten Magnetfeldes. Außerdem ist eine zweite Feder 10 vorgesehen, auf der der Anker 3 im vorliegenden Ruhezustand aufliegt. Mit ihrer entgegengesetzten Seite stützt sich die Feder 10 am Gehäuse 1 ab.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stopperplatte in ihren Abmessungen so gewählt, dass ihre einer Anschlagfläche 7 eines Polkerns 2 ' gegenüberliegende Fläche und ihre dem Anker 3 zugewandte Fläche die jeweils gegen¬ überliegenden Anschlag- und Ankerflächen flächenmäßig voll¬ ständig überdeckt. In einem nicht dargestellten Beispiel kann sie jedoch auch flächenmäßig kleiner ausgeführt sein, wobei sie dann in eine Vertiefung in der Ankerfläche eingreift, so dass der umfänglich äußere Teil der Ankerfläche direkt der Anschlagfläche gegenüberliegt.
Der Innenraum des Injektors ist mit einem Kraftstoff gefüllt, der alle bewegten Elemente, d. h. die Federn 9 und 10, die Ventilnadel 4, den Anker 3 und die Stopperplatte 8 sowie de¬ ren Kontaktflächen zum Gehäuse 1 schmiert. Weiterhin sind die Oberflächen des Ankers 3 und die der Stopperplatte 8 voll¬ ständig mit dem Kraftstoff benetzt. Zur Versorgung des Innen¬ raums mit Kraftstoff, ist die Ventilnadel 4 als Hohlnadel ausgeführt, in deren Inneren Kraftstoff gefördert wird, der über radiale Bohrungen in den Innenraum des Injektors gelangt . Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Injektors soll im Folgenden anhand der Fign. 2a bis 2c näher beschrieben werden . Die Figur 2a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer
Schnittdarstellung des Injektors in Ruhestellung, d. h. die Ventilnadel 4 befindet sich im Ventilsitz, wobei die Ein- spritzöffnung 6 geschlossen ist und die erste Feder 9 und die zweite Feder 10 gegeneinander kräftegleich vorliegen. Ein zwischen der Anschlagfläche 7 und der dieser zugewandten Fläche der Stopperplatte 8 vorhandener Zwischenraum ist mit Kraftstoff gefüllt.
Zum Öffnen des Injektors wird die Magnetspule mit einer Span- nung angesteuert, durch die ein Magnetfeld erzeugt wird.
Durch das Magnetfeld angezogen, führt der magnetische Anker 3 die Hubbewegung aus und hebt dabei die Ventilnadel 4 und die Stopperplatte 8 aufgrund der Kopplung mit dem Mitnehmer 5 aus dem Ventilsitz, wobei die Einspritzöffnung 6 öffnet. Die Stopperplatte 8 besteht vorzugsweise auch aus einem magne¬ tischen Material, so dass sie die Hubbewegung des Ankers 3 unterstützt. Bei der Hubbewegung verdrängt die Stopperplatte 8 den Kraftstoff aus dem Zwischenraum. Hierzu zeigt die Fig. 2b einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittdarstellung des Injektors in geöffneter Stellung, wobei die erste Feder 9 gespannt und die zweite Feder 10 rela¬ tiv entspannt ist. Durch die Verdrängung des Kraftstoffs aus dem Zwischenraum wird die erste hydraulische Dämpfungsschicht 11.1 gebildet, deren Dicke sich mit der Hubbewegung in Richtung der Anschlagfläche 7 verringert. Dabei verhindert die erste hydraulische Dämpfungsschicht 11.1 einen Kontakt zwi¬ schen der Stopperplatte 8 und der Anschlagfläche 7 des
Polkerns 2' und somit ein Prellen bzw. Über-schwingen der Ventilnadel 4 beim Öffnen des Injektors.
Zum Schließen des Injektors wird die Aktivierung der Magnet¬ spule abgeschaltet, d. h. die Versorgungsspannung wird abge- schaltet. Dabei bewegt die vorgespannte erste Feder 9 den An¬ ker 3, den Mitnehmer 5 sowie das damit verbundene Ventil¬ element 4 und die Stopperplatte 8 in die Ruhestellung gegen die zweite Feder 10.
In der Fig. 2c ist wiederum ein vergrößerter Schnitt des Injektors während des Schließvorgangs in einer Stellung darge¬ stellt, bei der sich die Ventilnadel 4 in ihrem Ventilsitz befindet und die Einspritzöffnung 6 bereits geschlossen ist. Dabei wird die erste Feder 9 relativ entspannt. Bei Aufsetzen der Ventilnadel 4 auf den Ventilsitz, setzt der Anker 3 seine Bewegung weiter in die Schließrichtung fort, d. h. er führt eine Unterschwingbewegung aus, wobei der Anker 3 etwa z.B. 40 ym weiter schwingen könnte und die zweite Feder 10 aufgrund des Unterschwingens des Ankers 3 weiter gespannt wird. Das
Unterschwingen des Ankers 3 lässt zwischen der Stopperplatte 8 und der Oberfläche des Ankers 3 einen Zwischenraum ent¬ stehen, der mit dem Kraftstoff gefüllt ist. Der sich bei der Rückstellbewegung der zweiten Feder 10 in Richtung der Ruhe- Stellung bewegende Anker 3 verdrängt dabei den Kraftstoff aus dem Zwischenraum, wobei sich wiederum eine zweite hydraulische Dämpfungsschicht 11.2 ausbildet. Am Ende der Bewegung des Ankers in die Ruhestellung verhindert die zweite hydrau¬ lische Dämpfungsschicht 11.2 einen Kontakt zwischen der
Stopperplatte 8 und dem Anker 3. Die zweite hydraulische
Dämpfungsschicht 11.2 dämpft somit die Rückstellbewegung des Ankers 3, wodurch das Schließprellen verhindert wird und die Ventilnadel 4 nicht mehr aus ihrem Ventilsitz gehoben wird.

Claims

Patentansprüche
1. Injektor zur Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine, umfassend eine in einem Gehäuse (1) aufgenommene Antriebseinheit (2), die einen in dem Gehäuse (1) gleitend geführten Anker (3) aufweist, ein in dem Anker (3) axial zu ihm bewegbares Ventilelement (4), das ein Mitnehmerelement (5) für eine Kopplung mit dem Anker (3) aufweist und das zum Öffnen und/oder Schließen mindestens einer Einspritzöffnung (6) bewegbar ist, wobei die Bewegung des Öffnens durch eine Anschlagfläche (7) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein flanschartiges Anschlagglied (8) fest mit dem Ventil¬ element (4) verbunden ist, wobei das flanschartige Anschlag¬ glied (8) dazu ausgebildet ist, dass beim Öffnen der mindes¬ tens einen Einspritzöffnung (6) zwischen ihm und der Anschlagfläche (7) eine erste hydraulische Dämpfungsschicht (11.1) und beim Schließen der mindestens einen Einspritzöffnung (6) zwischen ihm und dem Anker (3) eine zweite hydraulische Dämpfungsschicht (11.2) gebildet wird.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschartige Anschlagglied (8) mit dem Mitnehmerelement (5) verbunden ist.
3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschartige Anschlagglied (8) eine Fläche auf- weist, die die Anschlagfläche (7) und/oder die erste Oberflä¬ che (3.1) des Ankers (3) zumindest bereichsweise überdeckt.
4. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschartige Anschlagglied (8) aus einem magnetischen Material gebildet ist.
5. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) als Solenoidantrieb ausgebildet ist.
6. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (3) und das Ventilelement (4) beim Öffnen gegen die Kraft mindestens einer ersten Feder (9) und beim Schließen gegen die Kraft mindestens einer zweiten Feder (10) bewegbar sind.
7. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (4) eine Ventilnadel, bevor¬ zugt eine Hohlnadel ist.
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