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EP1144862B1 - Hochdruckkraftstoffinjektor mit hydraulisch gesteuertem steuerschieber - Google Patents

Hochdruckkraftstoffinjektor mit hydraulisch gesteuertem steuerschieber Download PDF

Info

Publication number
EP1144862B1
EP1144862B1 EP00979437A EP00979437A EP1144862B1 EP 1144862 B1 EP1144862 B1 EP 1144862B1 EP 00979437 A EP00979437 A EP 00979437A EP 00979437 A EP00979437 A EP 00979437A EP 1144862 B1 EP1144862 B1 EP 1144862B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve member
control valve
fuel injection
injection device
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00979437A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1144862A1 (de
Inventor
Jaroslaw Hlousek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1144862A1 publication Critical patent/EP1144862A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1144862B1 publication Critical patent/EP1144862B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0005—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using valves actuated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • 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
    • F02M2200/304—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means

Definitions

  • 3/2-way valves which include spool whose stroke affects the course of injection.
  • the spools perform in the housing of a 3/2-way valve strokes, the seat surfaces and control edges of the spool are exposed to high stresses.
  • the spools which enable and shut off the fuel supply to the injector, are enclosed by a housing.
  • Spools and housing bores are designed with the tightest diameter tolerances to maximize fuel metering and minimize leakage losses.
  • the metering of the fuel takes place via outlet and inlet side control edges and is dependent on the stroke of the spool in the housing of the 3/2-way valve.
  • the mechanical loads on the seats are very high, since the movements of the spool are largely unattenuated.
  • a fuel injection device for internal combustion engines with a high-pressure pump filled with fuel common high-pressure accumulation chamber is known, which is connected via injection lines with projecting into the combustion chamber of the engine to be supplied injectors.
  • the opening and closing movements of the injection valves are each controlled by an electrically controlled control valve.
  • conically shaped valve seats are provided in each case to close or release the connection from the fuel inlet to the injection valve member or the injection valve member in the fuel return.
  • the lifting movement is damped in the end positions such that the life of this component increases significantly within the 3/2-way valve body.
  • hydraulically acting damper can be formed at the end portions of the spool to each other offset diameter pairs with which in the end portions of the spool comprehensive chambers, a pressure balance can be generated by which the strokes of the spool are each attenuated.
  • the service life of acting as a spool cylindrical element can be significantly extended. If the abutment surfaces opposite the end surfaces of the spool are designed as flat annular surfaces, the processing is simpler and, on the other hand, the wear resistance of a stop surface formed in this way is considerably higher compared with a conical seat, for example.
  • an actuator provided above the upper control chamber can be actuated, whereby the pressure in the upper control chamber is lowered, which in turn moves the control spool to its upper end position.
  • the inlet to the injection nozzle is opened and charged with the fuel under high pressure.
  • control valve member is enclosed by a sleeve which is shrunk into the housing of the 3/2-way valve and thus easily interchangeable in case of repair.
  • the housing of the injector can be made of inexpensive material, while in this variant, only the sleeve can be made of high quality material.
  • the control edges, which result between the shrunk into the housing of the 3/2-way valve sleeve and the heels of the control valve member are made with tight tolerances, so that set minimal leakage.
  • a control of the course of the injection can be caused by a stroke-dependent throttling, for example, the actuator is performed above the upper control chamber as a piezo actuator.
  • a stage can be carried out below the inlet-side control edge, with which an inlet-side throttling as a function of the stroke of the control valve member can be achieved.
  • the 3/2-way valve unit 3 provided between high-pressure accumulator 1 (common rail) and injection nozzle 2 is arranged.
  • a supply line extends to a high-pressure pump 26, into which a return flow line 27 opens and which acts on a high-pressure accumulator 1 with fuel under high pressure.
  • supply lines 28 extend to the respective 3/2-way valve units 3, one of which is shown here in more detail.
  • the upper end portion of the control valve member 5 protrudes with the stepped diameters 22, 6 in the control chamber 17 into it. If this is closed by the non-energized actuator 4 and the 2/2-way valve 55, the diameter stage 22, 6 acts as a hydraulic damping element for the control valve member fifth
  • the expansion-side inlet opening to the high-pressure line 9 to the injection nozzle 2 releases by upward relaxation of the control valve member 5 by relaxation of the control chamber 17.
  • the high-pressure fuel enters the sleeve 15 through the supply line 28 and enters the high-pressure line 9 through the opening released by the control edges 19, 19 '.
  • the control edge surfaces 19, 19 'and 20, 20' - the drain-side opening so that no leakage losses occur on the control valve 5.
  • control valve member 5 assumes the position shown in Figure 1; the inlet-side control edges 20, 20 'are opened, the fuel can enter through the Abêtbohrung 11, the overflow 12 in the lower region of the control valve member 5 in the discharge line 13, which in turn opens into the fuel tank 24.
  • the overflow channel 12 receiving part of the control valve member 5 is carried out in a diameter 7 which is enclosed by the sleeve 15, which is designed in a diameter 7 ', which can be narrowest tolerances and thereby achieve the lowest leakage losses.
  • a further diameter region 21 is provided which has a somewhat smaller diameter 21 than the diameter 7.
  • a diameter graduation 7, 21 is pronounced in the lower end region, which acts as a damping element on the downward movement of the control valve member 5 and counteracts the premature wear on the lower stop of the sleeve 15.
  • the lifting movement of the control valve member 5 is attenuated when approaching the upper flat annular surface of the stop 18.
  • the flow area at the diameter 6, ie the clearance between the control valve member 5 and the guide sleeve 15 is dimensioned smaller than the cross section of the valve throttle 16 in the upper stop 18.
  • the 3/2-way valve 3 according to the invention can be received directly in the injector or designed as a mounting unit which can be installed between the high-pressure accumulator 1 (common rail) and the injection nozzle 2.
  • a control valve member 5 which is movable in a shrunk-in sleeve 15, is reproduced with the injection profile forming the inlet-side step 23.
  • stage 23 Below the inlet-side control edges 19, 19 'on the control valve member 5, a tapered conically towards the lower stop 8, for example, stage 23 is shown, with which the course of the injection can be influenced by throttling as a function of the stroke of the control valve member 5.
  • a further shaping and influencing of the injection course could be realized by a variable throttling on the 2/2-way valve 55, for example by a piezo actuator.
  • a safeguard against the occurrence of an undesirable, uncontrollable entry quantity can be effected in that the control valve 5 is not moved in normal operation to the stop 18 down, but that the contact between the upper portion of the control valve member 5 and the annular surface 18 only in case of failure of the actuator 4 or the 2/2-way valve 55 takes place.
  • the Abjuribohrung 11 can be moved to the 11 'designated position, whereby a pressure relief of the injector 2 by outflow of high pressure fuel via the overflow channel 12 and the pressure relief line 13 can be made in the storage tank 24.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Bei Hochdruckkraftstoffeinspritzanlagen kommen 3/2-Wege-Ventile zum Einsatz, die Steuerschieber umfassen, deren Hubbewegung den Einspritzverlauf beeinflußt. Die Steuerschieber führen im Gehäuse eines 3/2-Wege-Ventils Hubbewegungen aus, wobei die Sitzflächen und Steuerkanten des Steuerschiebers hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
    • Stand der Technik:
  • Bei 3/2-Wege-Ventilen sind die Steuerschieber, die die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzdüse freigeben und absperren, von einem Gehäuse umschlossen. Steuerschieber und Gehäusebohrungen sind in engsten Durchmessertoleranzen ausgeführt, um eine möglichst genaue Kraftstoffdosierung zu erzielen und Leckageverluste gering zu halten. Die Dosierung des Kraftstoffes erfolgt über ablauf- und zulaufseitige Steuerkanten und ist abhängig vom Hub des Steuerschiebers im Gehäuse des 3/2-Wege-Ventils. Die mechanischen Belastungen an den Sitzflächen sind sehr hoch, da die Bewegungen des Steuerschiebers weitestgehend ungedämpft erfolgen.
  • Führen die Steuerschieber in den 3/2-Wege-Ventilgehäusen nur kleine Hubbewegungen aus, so kann wegen des geringen Hubweges nur eine begrenzte Beeinflussung des Einspritzverlaufes erfolgen. Da der Verlauf der Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine jedoch von hoher Bedeutung für den Verlauf und die Vollständigkeit der Verbrennung innerhalb der Zylinder ist, erscheint eine Formung des Einspritzverlaufes zur Optimierung des Verbrennungsverlaufes und zur 5 vollständigen Verwertung der inneren Energie des Kraftstoffes als vom Steuerhub des Steuerventilgliedes abhängiger Verfahrensparameter nicht hinnehmbar.
  • Aus Dokument DE-A 197 01 879 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem von einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff befüllbaren gemeinsamen Hochdrucksammelraum bekannt, der über Einspritzleitungen mit in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen verbunden ist. Die Öffnungs- und Schließbewegungen der Einspritzventile werden jeweils von einem elektrisch angesteuerten Steuerventil gesteuert. Bei dem Steuerventil sind jeweils konisch geformte Ventilsitze vorgesehen, um die Verbindung vom Kraftstoffzulauf zum Einspritzventilglied bzw. vom Einspritzventilglied in den Kraftstoffrücklauf zu verschließen oder freizugeben.
    • Darstellung der Erfindung:
  • Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Endlagendämpfung des Steuerventilgliedes innerhalb des Gehäuses des 3/2-Wege-Ventils wird die Hubbewegung in den Endlagen derart gedämpft, dass die Lebensdauer dieses Bauteils innerhalb des 3/2-Wege-Ventilgehäuses erheblich ansteigt. Als hydraulisch wirkende Dämpfer lassen sich an den Endbereichen des Steuerschiebers zueinander jeweils abgesetzte Durchmesserpaare ausbilden, mit denen in den die Endbereiche des Steuerschiebers umfassenden Kammern ein Druckgleichgewicht erzeugbar ist, durch welches die Hubbewegungen des Steuerschiebers jeweils gedämpft werden. Damit lässt sich die Standzeit des als Steuerschieber fungierenden zylindrischen Elementes erheblich verlängern. Werden die den Endflächen des Steuerschiebers gegenüberliegenden Anschlagflächen als ebene Ringflächen ausgeführt, ist die Bearbeitung einerseits einfacher und andererseits ist die Verschleißfestigkeit einer solcherart ausgebildeten Anschlagfläche erheblich höher, verglichen mit einem Kegelsitz beispielsweise.
  • Zu Einspritzbeginn kann ein oberhalb der oberen Steuerkammer vorgesehener Aktor angesteuert werden, wodurch der Druck in der oberen Steuerkammer gesenkt wird, was wiederum den Steuerschieber in seine obere Endlage bewegt. Dadurch wird der Zulauf zur Einspritzdüse geöffnet und diese mit dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt.
  • Bevorzugt wird das Steuerventilglied von einer Hülse umschlossen, die in das Gehäuse des 3/2-Wege-Ventils eingeschrumpft wird und somit im Reparaturfall leicht austauschbar ist. Das Gehäuse des Injektors läßt sich aus kostengünstigem Werkstoff fertigen, während bei dieser Variante lediglich die Hülse aus hochwertigem Material gefertigt werden kann. Die Steuerkanten, die sich zwischen der in das Gehäuse des 3/2-Wege-Ventils eingeschrumpften Hülse und den Absätzen des Steuerventilglieds ergeben, sind mit engen Toleranzen gefertigt, so daß sich minimale Leckagen einstellen. Durch eine Überdeckung der Steuerkanten am Steuerventilglied und an der eingeschrumpften Hülse auf Ablauf- und Zulaufseite des Steuerventilglieds sind niedrigste Leckageverluste erzielbar, die über eine Entlastungsleitung in den Kraftstofftank zurückgeführt werden können.
  • Eine Steuerung des Verlaufs der Einspritzung läßt sich über eine hubabhängige Drosselung herbeiführen, wird beispielsweise der Aktor oberhalb der oberen Steuerkammer als Piezo-Aktor ausgeführt. Am Steuerventilglied kann unterhalb der zulaufseitigen Steuerkante eine Stufe ausgeführt werden, mit der eine zulaufseitige Drosselung als Funktion des Hubes des Steuerventilgliedes erzielbar ist.
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im Detail erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    die zwischen Hochdruckspeicher und Einspritzdüse gestaltete, modular aufgebaute 3/2-Wege-Ventilanordnung,
    Fig. 2
    ein in einer eingeschrumpften Hülse bewegbares Steuerventilglied mit den Einspritzverlauf formender zulaufseitiger Stufe.
    Ausführungsvarianten:
  • In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist die zwischen Hochdruckspeicher 1 (common rail) und Einspritzdüse 2 vorgesehene 3/2-Wege-Ventileinheit 3 angeordnet.
  • Von einem Kraftstofftank 24 erstreckt sich eine Versorgungsleitung zu einer Hochdruckpumpe 26, in die eine Rückströmleitung 27 mündet und welche einen Hochdruckspeicher 1 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagt. Vom Hochdruckspeicher 1 aus erstrecken sich Versorgungsleitungen 28 zu den jeweiligen 3/2-Wege-Ventileinheiten 3, von denen einer hier detaillierter dargestellt ist. Mittels einer Steuereinheit 14 läßt sich sowohl der Hochdruckspeicher 1 ansteuern als auch ein Aktor 4, mit dem eine oberhalb des Steuerventilgliedes 5 angeordnete Steuerkammer 17 entspannbar ist.
  • Am Steuerventilglied 5, umschlossen von einer Hülse 15 aus hochwertigem Werkstoff, eingeschrumpft in das Gehäuse 30, ist der obere Endbereich in einem Durchmesser 6 ausgeführt, während der sich unmittelbar an die Stirnfläche anschließende Bereich in einem dazu verminderten Durchmesser 22 ausgeführt ist. Im in Fig. 1 dargestellten Zustand ragt der obere Endbereich des Steuerventilgliedes 5 mit den abgestuften Durchmessern 22, 6 in die Steuerkammer 17 hinein. Ist diese durch den unbestromten Aktor 4 und das 2/2-Wege-Ventil 55 geschlossen, wirkt die Durchmesserstufe 22, 6 als hydraulisches Dämpfungselement für das Steuerventilglied 5.
  • In Richtung auf den sich verjüngenden Mittelbereich des Steuerventilgliedes 5 befinden sich die zulaufseitigen Steuerkanten 19, 19', die bei Aufwärtsbewegung des Steuerventilgliedes 5 durch Entspannung der Steuerkammer 17 die zulaufseitige Eintrittsöffnung zur Hochdruckleitung 9 an die Einspritzdüse 2 freigibt. Im geöffneten Zustand tritt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff durch die Versorgungsleitung 28 in die Hülse 15 ein und tritt durch die von den Steuerkanten 19, 19' freigegebene Öffnung in die Hochdruckleitung 9 ein. Zu diesem Zeitpunkt ist - durch die Überdeckung der Steuerkantenflächen 19, 19' und 20, 20' - die ablaufseitige Öffnung geschlossen, so daß keine Leckageverluste am Steuerventil 5 auftreten. Nach erfolgter Einspritzung nimmt das Steuerventilglied 5 die in Fig. 1 dargestellte Position ein; die zulaufseitigen Steuerkanten 20, 20' sind geöffnet, der Kraftstoff kann durch die Absteuerbohrung 11, den Überströmkanal 12 im unteren Bereich des Steuerventilglieds 5 in die Entlastungsleitung 13 eintreten, die ihrerseits wieder in den Kraftstofftank 24 mündet.
  • Der den Überströmkanal 12 aufnehmende Teil des Steuerventilgliedes 5 ist in einem Durchmesser 7 ausgeführt, der von der Hülse 15 umschlossen ist, die in einem Durchmesser 7' ausgeführt ist, wodurch sich engste Toleranzen und dadurch bedingt geringste Leckageverluste erzielen lassen. Unterhalb des im Durchmesser 7 ausgeführten Bereiches des Steuerventilgliedes 5 ist ein weiterer Durchmesserbereich 21 ausgeführt, der einen im Vergleich zum Durchmesser 7 etwas geringeren Durchmesser 21 aufweist. Analog zum oberen Endbereich des Steuerventilgliedes 5 ist in dem unteren Endbereich eine Durchmesserstufung 7, 21 ausgeprägt, die bei der Abwärtsbewegung des Steuerventilgliedes 5 als Dämpfungselement auf diesen wirkt und den vorzeitigen Verschleiß am unteren Anschlag der Hülse 15 entgegenwirkt. Die Wirkungsweise des von der Hülse 15 umschlossenen Steuerventils 5 ist die folgende:
  • Beim unbestromten elektrischen Aktor 4 bleibt die Verbindung zwischen dem Hochdruckspeicher 1 (common rail) und der Einspritzdüse 2 unterbrochen. Der über die Versorgungsleitung 28 anstehende Kraftstoff unter hohem Druck steht am Steuerventilglied 5 an. Durch die enge Passung 7, 7' im Bereich der Steuerkanten 19, 19' wird die Eintrittsöffnung in die Hochdruckleitung 9 zur Einspritzdüse 2 versperrt. Der Düsenraum 2 mitsamt der Entlastungsleitung 13, des Überströmkanals 12, der Absteuerbohrung 12 sowie der Bohrungen 10 und die Hochdruckleitung 9 bleiben drucklos. Wird die Steuerkammer 17 nach Betätigen des Aktors 4 über Ansteuerung des 2/2-Wege-Ventils 55 und Öffnen der Ventildrossel 16 entspannt, bewegt sich das Steuerventilglied 5 nach oben auf die Anlagefläche 18 zu. Durch die gestuften Durchmesser 6, 22 wird die Hubbewegung des Steuerventilgliedes 5 bei Annäherung an die obere ebene Ringfläche des Anschlages 18 gedämpft. Der Durchflußquerschnitt am Durchmesser 6, d.h. das Spiel zwischen dem Steuerventilglied 5 und der Führungshülse 15 ist geringer bemessen als der Querschnitt der Ventildrossel 16 im oberen Anschlag 18. Bei der Aufwärtsbewegung verschließen die ablaufseitigen Steuerkanten 20, 20' die Ablauföffnung, während die zulaufseitigen Steuerkanten 19, 19' die Eintrittsöffnung in die Hochdruckleitung 9 freigeben. Während der aufwärts gerichteten Hubbewegung des Steuerventilglieds 5 wird dessen Anschlag an die ringförmige Fläche 18 durch den abgestuften Durchmesser 6, 22 gedämpft. Während der Abwärtsbewegung, die durch die Abschaltung des Aktors 4 erfolgt, wandert das Steuerventil 5 in Richtung auf den unteren Anschlag 8 hin und verschließt, da der hohe Druck nun auch in der Steuerkammer 17 anliegt, die Eintrittsöffnungen in die Hochdruckleitung 9 durch die abwärts bewegten Steuerkanten 19, 19'. Bei der Abwärtsbewegung des Steuerventilgliedes 5 erfolgt ein Überströmen des Kraftstoffes über die Absteuerbohrung 11, den Überströmkanal 12 in die zum Vorratstank 24 führende Entlastungsleitung 13. Die Dämpfung der Abwärtsbewegung des Steuerventilgliedes 5 erfolgt durch die abgestuften Durchmesser 17, 22, die in der Dämpfungskammer 29 im unteren Bereich der Hülse 15 eine gleichermaßen dämpfende Wirkung auf die Hubbewegung des Steuerventilgliedes 5 in der dieses umschließenden Hülse 15 haben.
  • Das erfindungsgemäße 3/2-Wege-Ventil 3 kann direkt im Injektor aufgenommen oder als Montageeinheit ausgestaltet sein, die zwischen Hochdruckspeicher 1 (common rail) und der Einspritzdüse 2 eingebaut werden kann.
  • In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ein in einer eingeschrumpften Hülse 15 bewegbares Steuerventilglied 5 mit den Einspritzverlauf formender zulaufseitiger Stufe 23 wiedergegeben.
  • Unterhalb der zulaufseitigen Steuerkanten 19, 19' am Steuerventilglied 5 ist eine beispielsweise konisch sich in Richtung auf den unteren Anschlag 8 verjüngende Stufe 23 dargestellt, mit der sich der Verlauf der Einspritzung durch Drosselung als eine Funktion des Hubes des Steuerventilgliedes 5 beeinflussen läßt. Eine weitere Formung und Beeinflussung des Einspritzverlaufes ließe sich durch eine variable Drosselung am 2/2-Wege-Ventil 55 realisieren, beispielsweise durch einen Piezo-Aktor. Durch geeignete Anordnung der zulaufseitigen Steuerkante 19, 19' und der ablaufseitigen Steuerkanten 20, 20' kann der Systemdruck in der ersten Öffnungsphase vermindert werden.
  • Eine Absicherung gegen das Auftreten einer unerwünschten, nicht kontrollierbaren Eintrittsmenge kann dadurch erfolgen, daß das Steuerventil 5 bei normalem Betrieb nicht bis zum Anschlage 18 hin bewegt wird, sondern daß der Kontakt zwischen dem oberen Bereich des Steuerventilgliedes 5 und der ringförmigen Fläche 18 nur bei Ausfall des Aktors 4 oder des 2/2-Wege-Ventiles 55 erfolgt. Im Falle eines Versagens dieser Bauteile kann die Absteuerbohrung 11 in die mit 11' bezeichnete Position verfahren, wodurch eine Druckentlastung der Einspritzdüse 2 durch Abströmen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff über den Überströmkanal 12 und die Druckentlastungsleitung 13 in den Vorratstank 24 erfolgen kann. Dadurch werden bei Ausfall von Steuerkomponenten 4, 55 die verbleibenden Bauteile gegen zu hohe auftretende mechanische Belastungen geschützt.

Claims (11)

  1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Hochdruckspeicher (1), welcher über ein 3/2-Wege-Ventil (3) mit einer Einspritzdüse (2) verbindbar ist, wobei dieses ein Steuerventilglied (5) aufweist, das eine Versorgungsleitung (28) mit einer Hochdruckleitung (9) oder einer in einen Vorratstank (24) mündenden Entlastungsleitung (13) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Versorgungsleitung (28) mit der Hochdruckleitung (9) und die Verbindung der Hochdruckleitung (9) mit der Entlastungsleitung (13) durch sich überschneidende Steuerkanten (19, 19'; 20, 20') freigebbar oder verschließbar sind und dass das Steuerventilglied (5) an seinen Endbereichen, Anschlägen (8,18) gegenüberliegend, den Hub des Steuerventilgliedes (5) dämpfende Elemente (7,21 ; 6,22) umfasst.
  2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfenden Elemente an den Endbereichen des Steuerventilgliedes (5) jeweils als abgesetzte Durchmesser (7, 21; 6,22) ausgebildet sind.
  3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche des Steuerventilgliedes (5) in eine Steuerkammer (17) bzw. eine Dämpfungskammer (29) zur Dämpfung der Hubbewegung eintauchen.
  4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Steuerkammer(17) durch eine Ventildrossel (16) entspannbar ist.
  5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Steuerventilglied (5) umschließende Hülse (15) in das Gehäuse des 3/2-WegeVentils (3) eingeschrumpft ist.
  6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die das Steuerventilglied (5) umschließende auswechselbare Hülse (15) aus hochwertigem Werkstoff besteht.
  7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein 2/2-Wege-Ventil (55) oberhalb der Steuerkammer (17) mittels eines elektrischen Aktors (4) angesteuert wird.
  8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Hub des Steuerventilgliedes (5) abhängige Drosselung einen hubgesteuerten Piezo-Aktor ermöglicht.
  9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 3/2-Wege-Ventileinheit (3) modular zwischen einem Hochdruckspeicher (1) und einer Einspritzdüsenanordnung (2) untergebracht ist.
  10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Steuerventilglied (5) im Bereich der zulaufseitigen Steuerkante (19, 19') eine den Einspritzverlauf formende Stufe (23) ausgebildet ist.
  11. Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Hochdruckspeicher (1), welcher über ein 3/2-Wege-Ventil (3) mit Einspritzdüsen (2) verbindbar ist, wobei ein Steuerventilglied (5) vorgesehen ist, das eine Versorgungsleitung (28) mit einer Hochdruckleitung (9) oder mit einer in einen Vorratstank (24) mündenden Entlastungsleitung(13) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Versorgungsleitung (28) mit der Hochdruckleitung (9) und die Verbindung der Hochdruckleitung (9) mit der Entlastungsleitung (13) durch sich überschneidende Steuerkanten (19, 19'; 20, 20') freigebbar oder verschließbar sind und dass das Steuerventilglied (5) an seinen Endbereichen, Anschlägen (8,18) gegenüberliegend, den Hub des Steuerventilgliedes (5) dämpfende Elemente (7,21 ; 6,22)umfasst
EP00979437A 1999-10-21 2000-10-20 Hochdruckkraftstoffinjektor mit hydraulisch gesteuertem steuerschieber Expired - Lifetime EP1144862B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19950779A DE19950779A1 (de) 1999-10-21 1999-10-21 Hochdruckkraftstoffinjektor mit hydraulisch gesteuertem Steuerschieber
DE19950779 1999-10-21
PCT/DE2000/003692 WO2001029410A1 (de) 1999-10-21 2000-10-20 Hochdruckkraftstoffinjektor mit hydraulisch gesteuertem steuerschieber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1144862A1 EP1144862A1 (de) 2001-10-17
EP1144862B1 true EP1144862B1 (de) 2007-07-11

Family

ID=7926445

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00979437A Expired - Lifetime EP1144862B1 (de) 1999-10-21 2000-10-20 Hochdruckkraftstoffinjektor mit hydraulisch gesteuertem steuerschieber

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6382189B1 (de)
EP (1) EP1144862B1 (de)
JP (1) JP2003512565A (de)
KR (1) KR100703921B1 (de)
CN (1) CN1179123C (de)
DE (2) DE19950779A1 (de)
RU (1) RU2256816C2 (de)
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