DE102007027973A1 - Fuel injector with non-return valve and low-pressure compensation function - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor (10) mit einem nadelförmig ausgeführten Einspritzventilglied (26), welches einen Ventilsitz (32) freigibt oder verschließt. Der Ventilsitz (32) ist durch eine hülsenförmige Abschirmung (42) gegen in einem Rücklaufbereich (24) auftretende Druckpulsationen abgeschirmt.The invention relates to a fuel injector (10) having a needle-shaped injection valve member (26) which releases or closes a valve seat (32). The valve seat (32) is shielded by a sleeve-shaped shield (42) against pressure pulsations occurring in a return region (24).
Description
Stand der TechnikState of the art
An selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen kommen Kraftstoffinjektoren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine zum Einsatz. Je nach Zylinderzahl der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine kommt eine davon abhängige Anzahl von Kraftstoffinjektoren zum Einsatz. Die Kraftstoffinjektoren sind innerhalb des Kraftstoffeinspritzsystems, so zum Beispiel des Hochdruckspeichereinspritzsystems (Common-Rail), miteinander in einem Rohrsystem hydraulisch verbunden. Es hat sich herausgestellt, dass in einem Kraftstoffinjektor bei dessen Betätigung auftretende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen nicht ohne Nebenwirkungen auf die weiteren im Hochdruckspeichereinspritzsystem vorhandenen Kraftstoffinjektoren sind. Die weiteren Kraftstoffinjektoren sind über die bereits erwähnte Verrohrung innerhalb des Hochdruckspeichereinspritzsystems (Common-Rail) hydraulisch miteinander verbunden. Druckpulsationen pflanzen sich nach Betätigung des einen Kraftstoffinjektors zum Beispiel innerhalb des Niederdruckbereiches in zu diesem benachbarte Kraftstoffinjektoren fort. Die Folge sind ein unzulässig hohe mechanischer Materialabtrag aufgrund der Auswirkungen sich einstellender Kavitationserosion, was insbesondere im Bereich des Ventilsitzes dieser Kraftstoffinjektoren auftritt. Ebenso können die von benachbarten Kraftstoffinjektoren auf den jeweiligen Kraftstoffinjektor rückwirkende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen zu in Öffnungsrichtung wirkenden hydraulischen Kräften führen, die der Schließkraft des jeweilig betroffenen Kraftstoffinjektors entgegenstehen, so dass der Kraftstoffinjektor im Extremfall ungewollt öffnet. Dies bedeutet, dass zu einem Zeitpunkt, an dem der betreffende Kraftstoffinjektor nicht angesteuert ist, dieser trotzdem öffnet und Kraftstoff in einer unpassenden Verbrennungsphase in den Brennraum der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird, was deren Emissionswerte wiederum äußerst negativ beeinflusst. Je höher die Anzahl mit Kraftstoff zu versorgender Kraftstoffinjektoren ist, desto mannigfaltiger sind die Auswirkungen sich im Hochdruckspeichereinspritzsystem ausbreitender Druckwellen beziehungsweise Druckpulsationen auf das gesamte Hochdruckspeichereinspritzsystem.At self-igniting Internal combustion engines are fuel injectors for injection of fuel into the combustion chamber of the self-igniting internal combustion engine for use. Depending on the number of cylinders of the self-igniting internal combustion engine comes one dependent number used by fuel injectors. The fuel injectors are within the fuel injection system, such as the high-pressure accumulator injection system (Common rail), hydraulically connected to each other in a pipe system. It turned out that in a fuel injector at its operation occurring pressure pulsations or pressure waves not without Side effects on the others in high-pressure storage injection system existing fuel injectors are. The other fuel injectors are about the already mentioned Piping inside the high-pressure accumulator injection system (common rail) hydraulically connected. Pressure pulsations are planted after operation of a fuel injector, for example, within the low-pressure region in to this adjacent fuel injectors continued. The result is an inadmissible high mechanical material removal due to the impact itself cavitation erosion, which is particularly in the field of Valve seat of these fuel injectors occurs. Likewise, the from adjacent fuel injectors to the respective fuel injector retroactive Pressure pulsations or pressure waves to in the opening direction acting hydraulic forces to lead, the closing force oppose the respective affected fuel injector, so that the fuel injector opens in an extreme case unintentionally. This means that at a time when the fuel injector concerned not driven, this still opens and fuel in one inappropriate combustion phase into the combustion chamber of the self-igniting Internal combustion engine is injected, what their emission levels again extremely negative affected. The higher the number of fuel injectors to supply fuel is the more more manifold are the impacts themselves in the high-pressure accumulator injection system Spreading pressure waves or pressure pulsations on the entire high-pressure accumulator injection system.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor bereitzustellen, bei welchem im Hochdruckspeichereinspritzsystem auftretende Druckwellen beziehungsweise Druckpulsationen vom Ventilsitz des Kraftstoffinjektors ferngehalten werden.Of the present invention is based on the object, a fuel injector in which in the high-pressure accumulator injection system occurring pressure waves or pressure pulsations from the valve seat be kept away from the fuel injector.
Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffinjektor vorgeschlagen, welcher ein insbesondere nadelförmig ausgebildetes Einspritzventilglied aufweist. Das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied ist in einem Injektorkörper des Kraftstoffinjektors geführt, der sich oberhalb einer scheibenförmig ausgebildeten Drosselplatte befindet. In der Drosselplatte befindet sich zumindest eine Drosselstelle, welche einen Kanal innerhalb des Injektorkörpers mit einem Druckverstärkerrücklauf verbindet. In der scheibenförmig ausgebildeten Drosselplatte ist des Weiteren der Ventilsitz an der oberen Planseite ausgebildet. Der Ventilsitz wird durch einen Bund am Umfang des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes geöffnet oder geschlossen. Unterhalb der den Ventilsitz am nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilglied bildenden Ringfläche weist das nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied eine Durchmesserverjüngung auf. Dadurch wird in der Drosselplatte ein erster hydraulischer Raum gebildet. Der erste hydraulische Raum ist einerseits durch die Durchmesserreduktion des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes und andererseits durch einen Federteller, der im unteren Bereich des nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes verschiebbar aufgenommen ist, begrenzt. Der Federteller seinerseits weist einen Bund auf, an welchem eine Feder angreift, die sich wiederum am Druckverstärkerteil, d. h. dessen oberer Planseite des Druckverstärkers des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors abstützt.According to the invention is a Fuel injector proposed, which is a particular needle-shaped Injection valve member has. The preferably needle-shaped Injection valve member is in an injector body of the fuel injector guided, which is above a disc-shaped throttle plate located. In the throttle plate is at least one throttle point, which connects a channel within the injector body to a booster return. In the disk-shaped trained throttle plate is further the valve seat on the formed upper plan page. The valve seat is covered by a collar on the circumference of the preferably needle-shaped trained injection valve member open or closed. Below the valve seat at the needle-shaped trained injection valve member forming annular surface has the acicular formed injection valve member on a diameter taper. As a result, in the throttle plate, a first hydraulic space educated. The first hydraulic space is on the one hand by the diameter reduction of the preferred acicular trained injection valve member and on the other hand by a Spring plate, in the lower part of the needle-shaped injection valve member slidably received, limited. The spring plate in turn has a collar on which a spring attacks, which in turn at the pressure booster part, d. H. whose top plan side of the intensifier of the invention proposed Fuel injector supported.
Durch den am Einspritzventilglied verschiebbar aufgenommenen Federteller werden auftretende, auf den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor zurückwirkende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen, die ihren Ursprung in der Betätigung im Hochdruckspeichereinspritzsystem angeordneter weiterer, benachbarter Kraftstoffinjektoren haben, vom Ventilsitz ferngehalten. Dadurch kann erreicht werden, dass der Ventilsitz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors aufgrund auftretender Kavitationserosionserscheinungen keinen vorzeitigen übermäßigen mechanischen Verschleiß erfährt. Dadurch ist die Lebensdauer des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors im Vergleich zu bisher eingesetzten Kraftstoffinjektoren gleichen Wirkprinzips entscheidend verlängert. Da die Druckpulsationen nicht bis zum Ventilsitz vordringen können und demzufolge keine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied erzeugt werden kann, unterbleibt auch ein unbeabsichtigtes, ungewolltes Öffnen der Ventilnadel.By the slidably received on the injection valve member spring plate Be occurring, on the inventively proposed fuel injector retroacted Pressure pulsations or pressure waves, which originated in the operation arranged in the high-pressure accumulator injection system further, adjacent Fuel injectors have kept away from the valve seat. This can be achieved that the valve seat of the invention proposed Fuel injector due to cavitation erosion phenomena occurring no premature excessive mechanical Wear experiences. Thereby is the life of the inventively proposed fuel injector compared to previously used fuel injectors Effectively extended principle. Since the pressure pulsations can not penetrate to the valve seat and Consequently, none in the opening direction acting force on the preferably needle-shaped injection valve member can be generated, also omits an unintentional, unintentional opening the Valve needle.
Das Fernhalten von Druckpulsationen vom Ventilsitzbereich des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors, die bei Betätigung benachbarter Kraftstoffinjektoren auf den Kraftstoffinjektor rückwirken, erlaubt andererseits ein Anheben des Druckes im Druckverstärkerrücklaufbereich, da die in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte anstatt auf den Ventilsitz auf den Federteller wirken und somit die Gefahr des unbeabsichtigten Öffnen des Ventilsitzes entscheidend verringert ist.On the other hand, keeping pressure pulsations away from the valve seat area of the fuel injector proposed according to the invention, which react on the fuel injector when adjacent fuel injectors are actuated, permits lifting of the fuel injector Pressure in the pressure booster return area, since the forces acting in the opening direction act instead of the valve seat on the spring plate and thus the risk of unintentional opening of the valve seat is significantly reduced.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird der Druck unmittelbar hinter dem Ventilsitz angehoben, ohne dass Dichtheitsprobleme bei Betätigung des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes in Schließrichtung auftreten.Of the proposed according to the invention solution following, the pressure is raised immediately behind the valve seat, without that tightness problems when operating the preferred needle-shaped Injection valve member occur in the closing direction.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch den Kraftstoffinjektor im Bereich der Drosselplatte unterhalb des Injektorkörpers und oberhalb des Druckverstärkerteils des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors.The single figure shows a section through the fuel injector in Area of the throttle plate below the injector body and above the pressure booster part of the invention proposed Fuel injector.
Ausführungsformenembodiments
Der
Druckverstärkerkörper
In
der Drosselplatte
Im
Injektorkörper
Aus
An
die Ringfläche
Die
obere Planseite der hydraulischen Abschirmung
Der
Systemdruck, mit welchem der in
Die
Komponenten Injektorkörper
Bei
dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor
Die
als Federteller ausgebildete hydraulische Abschirmung
Der
Druck im hydraulischen Raum
Schließt das Einspritzventilglied
Durch
diese Maßnahme
ist ebenfalls eine Niederdruckausgleichsfunktion gegeben. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene
federbeaufschlagte hülsenförmige Abschirmung
Claims (10)
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Publications (1)
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Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |