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DE102004002088A1 - Pressure-controlled CR injector for fuel injection into combustion chambers of internal combustion engines, in particular diesel engines - Google Patents

Pressure-controlled CR injector for fuel injection into combustion chambers of internal combustion engines, in particular diesel engines Download PDF

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DE102004002088A1
DE102004002088A1 DE200410002088 DE102004002088A DE102004002088A1 DE 102004002088 A1 DE102004002088 A1 DE 102004002088A1 DE 200410002088 DE200410002088 DE 200410002088 DE 102004002088 A DE102004002088 A DE 102004002088A DE 102004002088 A1 DE102004002088 A1 DE 102004002088A1
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DE
Germany
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valve body
pressure
nozzle
injector according
servo piston
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200410002088
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Eisenmenger
Hans-Christoph Magel
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
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to ITMI20050025 priority patent/ITMI20050025A1/en
Priority to FR0550121A priority patent/FR2865242A1/en
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Abstract

Ein druckgesteuerter Common-Rail-Injektor zur Kraftstoff-Einspritzung in Brennräume von Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, weist ein in einem Ventilkörper (11, 11a) aufgenommenes 3/2-Wege-Ventil (15, 16, 22, 23, 26, 27) auf, das zur Steuerung einer in einem Düsenkörper (13) axial beweglich angeordneten, einen Düsenaustritt (41, 41a, 41b) betätigenden Düsennadel (32, 32a, 32b) dient. Das 3/2-Wege-Ventil besitzt einen hochdruckbetätigbaren Servokolben (15, 16), der mit einem die Kraftstoffzufuhr zum Düsenaustritt (41, 41a, 41b) steuernden Dichtsitz (23) des Ventilkörpers zusammenwirkt. DOLLAR A Eine wesentliche Besonderheit besteht darin, dass die Dichtfläche (22) des Servokolbens (15, 16) des 3/2-Wege-Ventils und der Dichtsitz (23) im Ventilkörper (11, 11a) jeweils als Flachsitz ausgebildet ist.A pressure-controlled common-rail injector for fuel injection into combustion chambers of internal combustion engines, in particular diesel engines, has a 3/2-way valve (15, 16, 22, 23, 26, 27) accommodated in a valve body (11, 11a). on, which for controlling a in a nozzle body (13) arranged axially movable, a nozzle outlet (41, 41 a, 41 b) actuating nozzle needle (32, 32 a, 32 b) is used. The 3/2-way valve has a high-pressure actuated servo piston (15, 16) which cooperates with a sealing seat (23) of the valve body controlling the fuel supply to the nozzle outlet (41, 41a, 41b). DOLLAR A essential feature is that the sealing surface (22) of the servo piston (15, 16) of the 3/2-way valve and the sealing seat (23) in the valve body (11, 11 a) is formed in each case as a flat seat.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen druckgesteuerten CR-Injektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The This invention relates to a pressure controlled CR injector the preamble of claim 1.

Druckgesteuerte Common-Rail-Injektoren zeichnen sich gegenüber hubgesteuerten Systemen dadurch aus, dass sie hohe spezifische Leistungen bei gleichzeitiger Reduktion von Schadstoffemissionen ermöglichen. Dabei lässt sich eine – bevorzugte – Düsennadelbewegung mit schnellen Nadelgeschwindigkeiten und – durch Druckwelleneffekte – eine Überhöhung des Einspritzdruckes über den Raildruck hinaus erreichen.pressure-controlled Common rail injectors are distinguished over stroke-controlled systems as a result from that they have high specific benefits while reducing allow pollutant emissions. Leave it a - preferred - nozzle needle movement with fast needle speeds and - by pressure wave effects - an increase of the Injection pressure over reach the rail pressure.

Die Steuerung eines druckgesteuerten CR-Injektors erfolgt dabei üblicherweise durch ein sog. 3/2-Wege-Ventil. Um die Ströme der notwendigen großen Kraftstoffmengen exakt steuern zu können, werden vorzugsweise Servoventile in Kegelsitz-Schieber-Ausführung eingesetzt. Derartige bekannte Servoventile, wie sie z.B. die EP 011766306 A2 zeigt, sind mit einteiliger Servonadel und einteiligem Servokolben ausgeführt. Hierdurch sind viele abhängige Toleranzmaße bedingt, was Schwierigkeiten und hohen Aufwand bei der Fertigung zur Folge hat. Außerdem ist keine Einstellbarkeit möglich. Darüber hinaus ist der Dichtsitz der bekannten Servoventile einer hohen Belastung ausgesetzt, die zu Verformungen im Sitzbereich führen kann.The control of a pressure-controlled CR injector is usually carried out by a so-called. 3/2-way valve. To be able to control the flows of the necessary large amounts of fuel exactly, servo valves are preferably used in conical seat slide design. Such known servo valves, such as the EP 011766306 A2 shows are designed with one-piece servo needle and one-piece servo piston. As a result, many dependent tolerance dimensions are conditional, which has difficulties and high costs in the production result. In addition, no adjustability is possible. In addition, the sealing seat of the known servo valves is exposed to a high load, which can lead to deformations in the seating area.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen druckgesteuerten CR-Injektor zu schaffen, der sich ohne großen Aufwand herstellen lässt und der eine einfache Einstellbarkeit der auf den Dichtsitz wirkenden hydraulischen Schließkräfte ermöglicht.task the invention is to provide a pressure controlled CR injector, who are without big Can make effort and the easy adjustability of acting on the sealing seat hydraulic closing forces allows.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Injektor der eingangs bezeichneten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention Task with an injector of the type described by the characterizing Characteristics of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Grundgedankens der Erfindung enthalten die Patentansprüche 2 bis 10.advantageous Embodiments of the basic idea of the invention contain the claims 2 to 10th

Grundsätzlich ist es möglich, den erfindungsgemäßen Flachsitz als exakte kreisförmige Dichtkante auszuführen. In diesem Fall braucht der Servokolben nur mit einer vergleichsweise kleinen hydraulischen Schließkraft beaufschlagt zu werden. Zur Vereinfachung des Sitzschleifprozesses ist jedoch eine einfache ebene geschliffene Sitzfläche in Verbindung mit einer dann erforderlichen, entsprechend großen hydraulischen Schließkraft vorteilhaft. Die jeweils benötigte, auf den Dichtsitz wirkende hydraulische Schließkraft, lässt sich ohne Schwierigkeit über die Flächendifferenz von öffnender und schließender Druckfläche beliebig einstellen.Basically it is possible the flat seat according to the invention as exact circular To perform sealing edge. In this case, the servo piston needs only a comparatively small hydraulic closing force to be charged. To simplify the seat sanding process However, a simple flat ground seat in conjunction with a then required, correspondingly large hydraulic closing force advantageous. The required, acting on the sealing seat hydraulic closing force can be without difficulty on the area difference from opening and closing pressure surface arbitrarily to adjust.

Wenn der Dichtsitz als Flachsitz ausgeführt wird, ergibt sich der besondere Vorteil, dass als Ventilkörper ein mehrteiliges Gehäuse verwendet werden kann, da es dann möglich ist, einen stets auftretenden Achsversatz der Bauteile in einfacher Weise auszugleichen. Diese konstruktive Konzeption ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Injektors.If the sealing seat is designed as a flat seat, the special results Advantage that as a valve body a multi-part housing can be used, since it is then possible, always occurring Offset the components offset in a simple manner. These constructive conception possible a simple and inexpensive Manufacturability of the injector according to the invention.

Zeichnungdrawing

Zur Veranschaulichung der Erfindung dienen Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden detailliert beschrieben sind. Es zeigt (jeweils schematisch und im vertikalen Längsschnitt):to Illustrative of the invention are exemplary embodiments, which in the Drawing shown and described in detail below. It shows (in each case schematically and in vertical longitudinal section):

1 eine Ausführungsform eines druckgesteuerten CR-Injektors mit einteiligem Ventilkörper, 1 an embodiment of a pressure-controlled CR injector with a one-piece valve body,

2 eine andere Ausführungsform eines druckgesteuerten CR-Injektors, bei dem der Ventilkörper zweiteilig ausgebildet ist, 2 another embodiment of a pressure-controlled CR injector, in which the valve body is formed in two parts,

3 eine weitere Ausführungsform eines druckgesteuerten CR-Injektors, bei der zwischen 3/2-Wege-Ventil und Düsenkörper ein Druckübersetzer zwischengeschaltet ist, 3 a further embodiment of a pressure-controlled CR injector, in which a pressure booster is interposed between the 3/2-way valve and the nozzle body,

4 eine weitere Variante eines druckgesteuerten CR-Injektors, bei dem zur Erhöhung der Flexibilität der Einspritzung eine sog. Variodüse verwendet wird. 4 a further variant of a pressure-controlled CR injector, in which a so-called. Vario nozzle is used to increase the flexibility of the injection.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In 1 bezeichnet 10 einen – als gestrichelte Linie stark schematisiert angedeuteten – Injektorkörper, der – u.a. – einen Ventilkörper 11 und einen diesem in Strömungsrichtung 12 nachgeordneten Düsenkörper 13 aufnimmt. In einer abgesetzten Axialausnehmung 14 ist ein insgesamt mit 15 bezifferter Servokolben axial verschieblich angeordnet, der – im unteren Abschnitt – einen Ventilkolben 16 bildet. Servokolben 15 und Ventilkolben 16 sind von einer durchgehenden zentrischen Drosselbohrung 17 durchsetzt. Unterhalb des Ventilkolbens 16 ist ein Gehäuseteil 18 mit einer erweiterten Bohrung 19 angeordnet, an den sich ein weiterer Gehäuseteil 20 mit einer Bohrung 21 anschließt, deren Durchmesser jedoch wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der (erweiterten) Bohrung 19. Die Bohrung 21 ist über eine Hochdruckleitung 24 mit einem Druckspeicher 25 (sog. Common Rail) hydraulisch verbunden.In 1 designated 10 a - as a dashed line highly schematically indicated - injector, the - including - a valve body 11 and one in the flow direction 12 downstream nozzle body 13 receives. In a stepped axial recess 14 is a total with 15 numbered servo piston arranged axially displaceable, the - in the lower section - a valve piston 16 forms. servo piston 15 and valve piston 16 are of a continuous centric throttle bore 17 interspersed. Below the valve piston 16 is a housing part 18 with an enlarged bore 19 arranged, to which a further housing part 20 With a hole 21 connects, but whose diameter is much smaller than the diameter of the (enlarged) bore 19 , The hole 21 is via a high pressure line 24 with a pressure accumulator 25 (so-called common rail) hydraulically connected.

An seiner unteren Stirnfläche 22 bildet der Ventilkolben 16 eine ebenflächige Dichtfläche, die mit einem Dichtsitz 23 auf der Oberseite des Gehäuseteils 20 zusammenwirkt. Der Dichtsitz 23 ist – ebenso wie die Gegendichtfläche 22 am Ventilkolben 16 – ebenflächig ausgebildet, stellt also einen Flachsitz dar.At its lower end face 22 forms the valve piston 16 a planar sealing surface with a sealing seat 23 on the top of the housing part 20 interacts. The seal seat 23 is - as well as the mating surface 22 on the valve piston 16 - Planar trained, so represents a flat seat.

Der Ventilkolben 16 hat zugleich die Funktion eines Schiebers. Er wirkt hierbei mit seiner zylindrischen Umfangsfläche, in die eine Aussparung 26 eingearbeitet ist, mit einer an der Oberseite des Gehäuseteils 18 ausgebildeten Schieber-Dichtkante 27 hydraulisch zusammen. In der in 1 dargestellten Schließstellung des Ventilkolbens 16 – Flachsitz 23 und ebenflächige Gegendichtfläche 22 befinden sich hierbei in dichtender Anlage – verbindet der Ventilkolben 16 in seiner Schieberfunktion die Bohrung 19 mit einem unterhalb des Servokolbens 15 befindlichen Druckraum 28, der durch eine Querschnittserweiterung der Axialausnehmung 14 gebildet wird. Oberhalb des Servokolbens 15 bildet die Axialausnehmung 14 einen Servosteuerraum 29. Druckraum 28 und Servosteuerraum 29 sind nicht hydraulisch miteinander verbunden, da der Servokolben 15 im Ventilkörper 11 bzw. in der Axialausnehmung 14 druckdicht geführt ist. Der Druckraum 28 ist jedoch durch eine Rücklaufleitung 30 mit dem Niederdruckteil (nicht gezeigt) des Systems verbunden.The valve piston 16 also has the function of a slider. He acts here with its cylindrical peripheral surface into which a recess 26 is incorporated, with one at the top of the housing part 18 trained slide sealing edge 27 hydraulically together. In the in 1 illustrated closed position of the valve piston 16 - flat seat 23 and level counterface 22 are here in sealing contact - connects the valve piston 16 in its slide function, the bore 19 with one below the servo piston 15 located pressure chamber 28 caused by a cross-sectional widening of the axial recess 14 is formed. Above the servo piston 15 forms the axial recess 14 a servo control room 29 , pressure chamber 28 and servo control room 29 are not hydraulically connected because of the servo piston 15 in the valve body 11 or in the axial recess 14 pressure-tight is performed. The pressure room 28 is however through a return line 30 connected to the low pressure part (not shown) of the system.

Eine von der Bohrung 19 ausgehende Hochdruckleitung 31 führt in den Düsenkörper 13 und dort in einen eine Düsennadel 32 umgebenden Düsenraum 33. Die Düsennadel 32 ist mit einem verdickten Mittelteil 34 in einer Bohrung 35 des Düsenkörpers 13 geführt und an ihrem oberen Ende durch eine Druckfeder 36 beaufschlagt. Die Druckfeder 36 sitzt auf einem verjüngten Zapfenteil 37 der Düsennadel 32 und ist in einem Raum 38 untergebracht, der über eine Rücklaufleitung 39 mit dem (nicht gezeigten) Niederdruckteil des Systems verbunden ist.One from the hole 19 outgoing high pressure line 31 leads into the nozzle body 13 and there in a a nozzle needle 32 surrounding nozzle space 33 , The nozzle needle 32 is with a thickened middle section 34 in a hole 35 of the nozzle body 13 guided and at its upper end by a compression spring 36 applied. The compression spring 36 sits on a tapered pin part 37 the nozzle needle 32 and is in a room 38 housed, via a return line 39 is connected to the (not shown) low pressure part of the system.

An ihrem unteren Ende bildet die Düsennadel 32 einen Schließkörper 40, der mit einem im Düsenkörper 13 ausgebildeten Düsenaustritt 41 zusammenwirkt. Vom Düsenaustritt 41 gelangt der Kraftstoff in den zugeordneten Brennraum der betreffenden Brennkraftmaschine.At its lower end forms the nozzle needle 32 a closing body 40 , with one in the nozzle body 13 trained nozzle exit 41 interacts. From the nozzle outlet 41 the fuel enters the associated combustion chamber of the relevant internal combustion engine.

Oberhalb des Ventilkörpers 11 schließt sich ein mit 42 bezifferter weiterer Gehäuseteil an, in dem ein Elektromagnet-Steuerventil 43 untergebracht ist. In der aus 1 ersichtlichen Schließstellung des Elektromagnet-Steuerventils 43 wird – aus einem Ventilraum 45 heraus – über eine Drossel 44 der Servosteuerraum 29 angesteuert. In Öffnungsstellung des Elektromagnet-Steuerventils 43 dagegen gelangt der in dem Ventilraum 45 befindliche Kraftstoff über eine Rücklaufleitung 46 in den Niederdruckteil des Systems.Above the valve body 11 joins in 42 numbered further housing part, in which a solenoid control valve 43 is housed. In the out 1 apparent closing position of the solenoid control valve 43 will - from a valve room 45 out - about a throttle 44 the servo control room 29 driven. In opening position of the solenoid control valve 43 however, it gets into the valve chamber 45 located fuel via a return line 46 in the low pressure part of the system.

Der im Vorstehenden in seinem konstruktiven Aufbau beschriebene Injektor arbeitet nun wie folgt.Of the in the above described in its structural design injector works like this.

Im Ruhezustand ist der Dichtsitz 23 durch den Servo- bzw. Ventilkolben 15 bzw. 16 geschlossen. Dadurch sind Düsenraum 33 und Zuleitung 31 druckentlastet und über das Schieberventil 26, 27 mit dem Rücklauf 30 (Niederdrucksystem) verbunden. Die Düsennadel 32 ist geschlossen, und es findet keine Einspritzung statt.At rest, the sealing seat 23 through the servo or valve piston 15 respectively. 16 closed. As a result, there are nozzle space 33 and supply line 31 depressurized and via the slide valve 26 . 27 with the return 30 (Low pressure system) connected. The nozzle needle 32 is closed, and there is no injection.

Um das Ventil 16, 23 zu öffnen, wird zunächst das Elektromagnet-Steuerventil 43 aktiviert (geöffnet) und dadurch der Servosteuerraum 29 druckentlastet. Der mit dem Ventilkolben 16 ein gemeinsames Bauteil bildende Servokolben 15 bewegt sich infolge der aus der Bohrung 21 heraus auf die Ventilkolbenfläche 22 wirkenden Druckkraft nach oben, öffnet dabei die Dichtkante 23 und schließt die Dichtkante 27. Durch die Drosseln 17 und 44 lässt sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Servokolbens 15 beliebig einstellen. Der Hochdruck (Raildruck) in der Bohrung 21 bringt ständig eine definierte öffnende Kraft auf den Ventilkolben 16 und damit auf den Servokolben 15. Damit ergibt sich eine exakte Ventilbewegung und ein stabiles Verharren am Öffnungsanschlag im geöffneten Zustand.To the valve 16 . 23 To open, first the solenoid control valve 43 activated (opened) and thereby the servo control room 29 depressurized. The one with the valve piston 16 a common component forming servo piston 15 moves as a result of the bore 21 out on the valve piston surface 22 acting pressure force upward, thereby opens the sealing edge 23 and closes the sealing edge 27 , Through the throttles 17 and 44 can be the speed of movement of the servo piston 15 set as desired. The high pressure (rail pressure) in the bore 21 constantly brings a defined opening force on the valve piston 16 and thus on the servo piston 15 , This results in an exact valve movement and a stable persistence at the opening stop in the open state.

Bei geöffnetem Servo- und Ventilkolben 15, 16 wird der Düsenraum 33 der Einpritzdüse (Düsenaustritt 41) vom Rücklauf abgekoppelt und vielmehr nun über die Zuleitung 31 mit unter Hochdruck (Raildruck) stehendem Kraftstoff versorgt. Der Düsenaustritt 21 öffnet, und die Einspritzung beginnt.With servo and valve piston open 15 . 16 becomes the nozzle space 33 the injection nozzle (nozzle outlet 41 ) disconnected from the return and now on the supply line 31 supplied with fuel under high pressure (rail pressure). The nozzle exit 21 opens, and the injection begins.

Um den Einspritzvorgang zu beenden, muss zunächst das Elektromagnet-Steuerventil 43 (durch Entstromung desselben) wieder geschlossen werden (s. Stellung in 1). Im Servosteuerraum 29 baut sich Systemdruck auf, und durch die Druckkraft bewegen sich Servo- und Ventilkolben 15, 16 nach unten in ihre Ausgangsstellung (Schließstellung, s. 1). Dabei wird das Ventil 22, 23 geschlossen und das Schieberventil 26, 27 geöffnet.To stop the injection process, first the solenoid control valve 43 be closed again (by de-energizing it) (see position in 1 ). In the servo control room 29 System pressure builds up, and the pressure force moves servo and valve pistons 15 . 16 down to its initial position (closed position, s. 1 ). At the same time the valve becomes 22 . 23 closed and the slide valve 26 . 27 open.

Da die schließende Druckfläche im Raum 29 größer ist als die öffnende Druckfläche in der Bohrung 21, wird eine exakte und schnelle Schließbewegung des Servo- und Ventilkolbens 15, 16 erreicht. Zur Unterstützung der Ventilbewegung kann auch zusätzlich eine – etwa vom Raum 29 her den Servokolben 15 beaufschlagende – Feder (Druckfeder) vorgesehen werden. Es sind jedoch zur Funktionsdarstellung keine Federn zwingend notwendig, was einen sehr kompakten Aufbau des Servoventils 15, 16, 22, 23, 29 möglich macht.Because the closing pressure surface in the room 29 is greater than the opening pressure area in the hole 21 , is an accurate and fast closing movement of the servo and valve piston 15 . 16 reached. To support the valve movement can also be in addition - from the room 29 forth the servo piston 15 acted upon - spring (compression spring) pre will see. However, there are no springs necessary for functional representation, resulting in a very compact design of the servo valve 15 . 16 . 22 . 23 . 29 makes possible.

Durch das Schließen des Servo- und Ventilkolbens 15, 16 werden Düsenraum 33 und Zuleitung 31 druckentlastet und mit dem Rücklauf (Niederdrucksystem) verbunden. Die Düsennadel 32 schließt und die Einspritzung ist damit beendet.By closing the servo and valve piston 15 . 16 be nozzle room 33 and supply line 31 depressurized and connected to the return (low pressure system). The nozzle needle 32 closes and the injection is over.

Die Variante des Injektors nach 2 gleicht hinsichtlich der meisten konstruktiven Details der Ausführungsform nach 1, so dass in 2 weitgehend dieselben Bezugszeichen wie in 1 Verwendung finden konnten. Entsprechendes gilt auch bezüglich der Funktionsweise. Eine diesbezügliche (nochmalige) Funktionsbeschreibung der Variante nach 2 erübrigt sich daher.The variant of the injector 2 is similar to most embodiment details of the embodiment 1 , so in 2 largely the same reference numerals as in 1 Could be used. The same applies with regard to the mode of operation. A related (re) function description of the variant 2 is therefore unnecessary.

Eine (konstruktive) Besonderheit der Ausführungsform nach 2 besteht indessen darin, dass der den Servo- und Ventilkolben 15, 16 aufnehmende Ventilkörper zweiteilig ausgebildet ist. Es handelt sich hierbei um einen den Servo- und Ventilkolben 15, 16 unmittelbar aufnehmenden inneren Ventilkörperteil 11a und einen diesen umschließenden topfartigen äußeren Ventilkörperteil 11b. Zwischen der Außenwandung des inneren A (constructive) feature of the embodiment according to 2 is, however, that of the servo and valve piston 15 . 16 receiving valve body is formed in two parts. It is a servo and valve piston 15 . 16 immediately receiving inner valve body part 11a and a cup-shaped outer valve body part enclosing this 11b , Between the outer wall of the inner

Ventilkörperteils 11a und der Innenwandung des äußeren Ventilkörperteils 11b erstreckt sich ein ringzylindrischer Raum 47, der an seinem oberen Ende durch ein ringförmiges Dichtelement 48 verschlossen ist. Der ringzylindrische Raum 47 ist durch die Druckleitung 24 an den Druckspeicher 25 (Common Rail) angeschlossen. Über einen in das Gehäuseteil 20 eingearbeiteten radialen Kanal 49 steht die Bohrung 21 mit dem ringzylindrischen Raum 47 in hydraulischer Verbindung, so dass dort wie hier dieselben Druckverhältnisse herrschen.Valve body part 11a and the inner wall of the outer valve body part 11b extends a ring-cylindrical space 47 , which at its upper end by an annular sealing element 48 is closed. The annular cylindrical space 47 is through the pressure line 24 to the accumulator 25 (Common rail) connected. About one in the housing part 20 incorporated radial channel 49 is the hole 21 with the annular cylindrical space 47 in hydraulic connection, so that there prevail as here, the same pressure conditions.

Bei der Ausführungsform nach 2 ist also der innere Ventilkörperteil 11a als „Patrone" ausgeführt, die radial von außen – durch die im ringzylindrischen Raum 47 befindliche, unter Hochdruck stehende Flüssigkeit – zumindest teilweise mit Systemdruck beaufschlagt wird. Dadurch kann einer Aufweitung der Nadelführungen des Servo- und Ventilkolbens 15, 16 entgegengewirkt werden, und die auftretenden Materialspannungen, z. B. Bohrungsverschneidungen, lassen sich hierdurch verringern. In the embodiment according to 2 So is the inner valve body part 11a as a "cartridge" running radially from the outside - through the annular cylindrical space 47 located, under high pressure liquid - is at least partially pressurized with system pressure. This can cause a widening of the needle guides of the servo and valve piston 15 . 16 be counteracted, and the material stresses occurring, z. B. bore intersections, can be reduced thereby.

Die bei der Variante nach 2 angewandte konstruktive Maßnahme eines zweiteiligen Ventilkörpers 11a, 11b wird durch die ebenflächige Ausführung von Dichtsitz 23 (am Gehäuseteil 20) und Gegendichtfläche 22 (am Ventilkolben 16) begünstigt bzw. ermöglicht. Denn durch eine solche Flachsitz-Ventilabdichtung ist es möglich, einen zwischen den beiden Ventilkörperteilen 11a und 11b eventuell auftretenden Achsversatz auszugleichen.The according to the variant 2 applied constructional measure of a two-part valve body 11a . 11b is due to the planar design of sealing seat 23 (on the housing part 20 ) and mating surface 22 (on the valve piston 16 ) favors or allows. Because of such a flat seat valve seal, it is possible, one between the two valve body parts 11a and 11b compensate for any axis misalignment.

Durch die schließende Druckkraft im Servosteuerraum 29 ist im Übrigen genügend Schließkraft vorhanden, um am Flachsitz 23 eine hohe Flächenpressung und damit eine gute Dichtheit zu garantieren.Due to the closing pressure force in the servo control room 29 By the way, enough closing force is available to the flat seat 23 To guarantee a high surface pressure and thus a good tightness.

Die Variante nach 3 entspricht weitgehend der Ausführungsform nach 1, so dass insoweit dieselben Bezugszeichen Verwendung finden konnten. Eine Besonderheit der Ausführungsform nach 3 liegt darin, dass dem 3/2- Wege-Ventil 15, 16, 22, 23, 26, 27 zur Erhöhung des Einspritzdruckes ein Druckübersetzer 50 nachgeschaltet ist. Der Druckübersetzer 50 ist in die Zuleitung 31, die – aus dem Ventilraum (erweiterte Bohrung 19) kommendden Düsenraum 33 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt, zwischengeschaltet. Es handelt sich um einen aus zwei Kolbenabschnitten 51, 52 unterschiedlichen Durchmessers bestehenden Übersetzerkolben, der in einem Raum 53 eines Übersetzergehäuses 54 untergebracht ist. Beidseitig (oben und unten) des Übersetzerkolbens 51, 52 sind im Übersetzergehäuse 54 zwei Druckkammern 56, 57 unterschiedlichen Querschnitts ausgebildet. Die Zuleitung 31 mündet zunächst in die Druckkammer 56. Diese ist durch eine in das Übersetzergehäuse 54 eingearbeitete Drosselbohrung 55 mit der (unteren) Druckkammer 57 hydraulisch verbunden. In der Drosselbohrung 55 ist ein Rückschlagventil 58 angeordnet. Von der Druckkammer 57 nimmt dann der schließlich in den Düsenraum 33 einmündende untere Abschnitt der Zuleitung 31 seinen Ausgang. Die Funktionsweise eines solchen Druckübersetzers ist bekannt, so dass sich diesbezügliche ins Detail gehende Ausführungen erübrigen.The variant after 3 largely corresponds to the embodiment according to 1 so that the same reference numerals could be used to that extent. A special feature of the embodiment according to 3 lies in the fact that the 3/2-way valve 15 . 16 . 22 . 23 . 26 . 27 to increase the injection pressure, a pressure booster 50 is downstream. The pressure intensifier 50 is in the supply line 31 , which - from the valve space (extended bore 19 ) come the nozzle space 33 supplied with high-pressure fuel, interposed. It is one of two piston sections 51 . 52 different diameter existing translating piston, in a room 53 a translator housing 54 is housed. Both sides (top and bottom) of the booster piston 51 . 52 are in the translator housing 54 two pressure chambers 56 . 57 formed of different cross-section. The supply line 31 first flows into the pressure chamber 56 , This is through a in the translator housing 54 built-in throttle bore 55 with the (lower) pressure chamber 57 hydraulically connected. In the throttle hole 55 is a check valve 58 arranged. From the pressure chamber 57 then finally takes it into the nozzle chamber 33 opening lower section of the supply line 31 his exit. The operation of such a pressure booster is known, so that in this respect detailed explanations are unnecessary.

Auch bei der Variante nach 4 konnten, soweit sie der Ausführungsform nach 1 entspricht, dieselben Bezugszeichen wie dort verwendet werden. Die Besonderheit der Ausführungsform nach 4 besteht darin, dass als Düsenaustritt eine Variodüse 41a, 41b dient, die mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Düsennadeln zusammenwirkt. Hierbei wird eine innere Düsennadel 32a von einer Druckfeder 36a und eine äußere Düsennadel 32b von einer Druckfeder 36b beaufschlagt. Die Druckfedern 36a und 36b sind – konzentrisch zueinander – in einem gemeinsamen Raum 38 des Düsengehäuses 13 angeordnet. Die Steuerung der beiden Düsennadeln 32a und 32b kann entweder über die Druckkräfte der Federn 36a, 36b erfolgen, oder es können zusätzliche Maßnahmen zur aktiven Steuerung der innern Düsennadel 32a vorgesehen sein.Also in the variant 4 as far as they are according to the embodiment 1 corresponds, the same reference numerals as used there. The peculiarity of the embodiment according to 4 is that as a nozzle outlet a Variodüse 41a . 41b serves, which cooperates with two concentrically arranged nozzle needles. This is an inner nozzle needle 32a from a compression spring 36a and an outer nozzle needle 32b from a compression spring 36b applied. The compression springs 36a and 36b are - concentric with each other - in a common space 38 of the nozzle housing 13 arranged. The control of the two nozzle needles 32a and 32b can either over the compressive forces of the springs 36a . 36b or additional measures may be taken to actively control the internal nozzle needle 32a be provided.

Claims (10)

Druckgesteuerter Common-Rail-Injektor zur Kraftstoff-Einspritzung in Brennräume von Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einem in einem Ventilkörper (11, 11a) aufgenommenen 3/2-Wege-Ventil (15, 16, 22, 23, 26, 27), das zur Steuerung einer in einem Düsenkörper (13) axial beweglich angeordneten, einen Düsenaustritt (41, 41a, 41b) betätigenden Düsennadel (32, 32a, 32b) dient, wobei das 3/2-Wege-Ventil einen hochdruckbetätigbaren Servokolben (15, 16) aufweist, der mit einem die Kraftstoffzufuhr zum Düsenaustritt (41, 41a, 41b) steuernden Dichtsitz (23) des Ventilkörpers zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (22) des Servokolbens (15, 16) des 3/2-Wege-Ventils und der Dichtsitz (23) im Ventilkörper (11, 11a) jeweils als Flachsitz ausgebildet ist.Pressure-controlled common-rail injector for Fuel injection into combustion chambers of internal combustion engines, in particular diesel engines, with a in a valve body ( 11 . 11a ) 3/2-way valve ( 15 . 16 . 22 . 23 . 26 . 27 ), which is used to control one in a nozzle body ( 13 ) arranged axially movable, a nozzle outlet ( 41 . 41a . 41b ) actuating nozzle needle ( 32 . 32a . 32b ), wherein the 3/2-way valve is a high pressure actuated servo piston ( 15 . 16 ), which with one the fuel supply to the nozzle outlet ( 41 . 41a . 41b ) controlling sealing seat ( 23 ) of the valve body, characterized in that the sealing surface ( 22 ) of the servo piston ( 15 . 16 ) of the 3/2-way valve and the sealing seat ( 23 ) in the valve body ( 11 . 11a ) is formed in each case as a flat seat. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtfläche (22) des Servokolbens (15, 16) und Dichtsitz (23) im Ventilkörper (11, 11a) jeweils ebenflächig ausgebildet sind.Injector according to claim 1, characterized in that the sealing surface ( 22 ) of the servo piston ( 15 . 16 ) and sealing seat ( 23 ) in the valve body ( 11 . 11a ) are each formed planar. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Servokolben (15, 16) eine ebene Dichtfläche (22) aufweist und der Flachsitz im Ventilkörper als umlaufende Dichtkante ausgeführt ist.Injector according to claim 1, characterized in that the servo piston ( 15 . 16 ) a flat sealing surface ( 22 ) and the flat seat in the valve body is designed as a circumferential sealing edge. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Servokolben als Flachsitz eine umlaufende Dichtkante aufweist und der Flachsitz (23) im Ventilkörper (11, 11a) als ebene Dichtfläche ausgebildet ist.Injector according to claim 1, characterized in that the servo piston as a flat seat has a peripheral sealing edge and the flat seat ( 23 ) in the valve body ( 11 . 11a ) is designed as a flat sealing surface. Injektor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Servokolben (15, 16) aufnehmende Ventilkörper (11, 11a) mehrteilig ausgebildet ist (2).Injector according to one or more of the preceding claims, characterized in that the servo piston ( 15 . 16 ) receiving valve body ( 11 . 11a ) is formed in several parts ( 2 ). Injektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Servokolben (15, 16) unmittelbar aufnehmender innerer Ventilkörper (11a) in einem topfförmigen äußeren Ventilkörper (11b) angeordnet ist.Injector according to claim 5, characterized in that a servo piston ( 15 . 16 ) immediately receiving inner valve body ( 11a ) in a cup-shaped outer valve body ( 11b ) is arranged. Injektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine den inneren Ventilkörper (11a) aufnehmende Ausnehmung des äußeren Ventilkörpers (11b) einen größeren Durchmesser als der innere Ventilkörper (11a) besitzt, derart, dass sich zwischen der Außenwandung des inneren Ventilkörpers (11a) und der Innenwandung des äußeren Ventilkörpers (11b) ein ringzylindrischer Raum (47) erstreckt.Injector according to claim 6, characterized in that a the inner valve body ( 11a ) receiving recess of the outer valve body ( 11b ) has a larger diameter than the inner valve body ( 11a ), such that between the outer wall of the inner valve body ( 11a ) and the inner wall of the outer valve body ( 11b ) a ring-cylindrical space ( 47 ). Injektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der nach außen hin abgedichtete (48) ringzylindrische Raum (47) hochdruckbeaufschlagt (24, 25) ist.Injector according to claim 7, characterized in that the sealed to the outside ( 48 ) annular cylindrical space ( 47 ) high pressure ( 24 . 25 ). Injektor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem 3/2-Wege-Ventil (15, 16, 22, 23, 26, 27) zur Erhöhung des Einspritzdrucks ein Druckübersetzer (50) nachgeschaltet ist (3).Injector according to one or more of the preceding claims, characterized in that the 3/2-way valve ( 15 . 16 . 22 . 23 . 26 27 ) to increase the injection pressure, a pressure booster ( 50 ) is downstream ( 3 ). Injektor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Düsenaustritt eine Variodüse (41a, 41b) dient, die mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Düsennadeln (32a bzw. 32b) zusammenwirkt (4).Injector according to one or more of the preceding claims, characterized in that a Vario nozzle ( 41a . 41b ), which with two concentrically arranged nozzle needles ( 32a respectively. 32b ) cooperates ( 4 ).
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