[go: up one dir, main page]

DE102009000300A1 - Kraftstoff-Injektor - Google Patents

Kraftstoff-Injektor Download PDF

Info

Publication number
DE102009000300A1
DE102009000300A1 DE200910000300 DE102009000300A DE102009000300A1 DE 102009000300 A1 DE102009000300 A1 DE 102009000300A1 DE 200910000300 DE200910000300 DE 200910000300 DE 102009000300 A DE102009000300 A DE 102009000300A DE 102009000300 A1 DE102009000300 A1 DE 102009000300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control valve
valve element
fuel
chamber
fuel injector
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.)
Withdrawn
Application number
DE200910000300
Other languages
English (en)
Inventor
Nadja Eisenmenger
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
Priority to DE200910000300 priority Critical patent/DE102009000300A1/de
Priority to PCT/EP2009/065436 priority patent/WO2010081576A1/de
Publication of DE102009000300A1 publication Critical patent/DE102009000300A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0045Three-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff-Injektor (1), insbesondere Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem in Abhängigkeit des Kraftstoffdrucks in einer Steuerkammer (21) zwischen einer Schließstellung und einer den Kraftstofffluss in den Brennraum freigebenden Öffnungsstellung verstellbaren Einspritzventilelement (11) und mit einem der Steuerkammer (21) zugeordneten, ein Steuerventilelement (30) mit einer an einer ersten Stirnseite (41) angeordneten ersten Dichtfläche (39) zum Zusammenwirken mit einem ersten Steuerventilsitz (40) aufweisenden Steuerventil (28). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steuerventil (28) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und dass das Steuerventilelement (30) des Steuerventils (28) an einer von der ersten Stirnseite (41) abgewandten zweiten Stirnseite (18) eine zweite Dichtfläche (31) zum Zusammenwirken mit einem zweiten Steuerventilsitz (32) aufweist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff-Injektor, insbesondere einen Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Zum Einbringen von Kraftstoff in direkt einspritzende Dieselmotoren werden zur Zeit vermehrt hubgesteuerte Common-Rail-Systeme eingesetzt. Vorteilhaft dabei ist, dass der Einspritzdruck an Last- und Drehzahl angepasst werden kann. Grundsätzlich bekannt sind hubgesteuerte Common-Rail-Injektoren mit 2/2-Wegeventilen, bei denen der Druck in einer Steuerkammer (Servoraum) mittels eines Steuerventils (Servoventil) geschaltet werden kann. Durch Herstellen einer hydraulischen Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Niederdruckbereich des Kraftstoff-Injektors wird der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer abgesenkt, woraus eine auf das Einspritzventilelement in Öffnungsrichtung orientierte hydraulische Kraft resultiert, die dafür sorgt, dass das Einspritzventilelement von seinem Einspritzventilelementsitz abhebt und so den Kraftstofffluss in den Brennraum der Brennkraftmaschine freigibt. Zum Reduzieren von Emissionen sowie zum Erzielen hoher spezifischer Leistungen werden immer höhere Einspritzdrücke gefordert, wodurch sich die Anforderungen an bekannte Steuerventile verändern. Da die heute in der Praxis eingesetzten Steuerventile in axialer Richtung nicht druckausgeglichen sind, ist deren Einsatz bei jenseits von 1800 bar problematisch, insbesondere weil immer größere Aktuatorkräfte realisiert werden müssen.
  • Aus der DE 10 2006 060 593 A1 ist ein Kraftstoff-Injektor mit einem Steuerventil bekannt, das als in axialer Richtung druckausgeglichenes 2/2-Wegeventil ausgebildet ist. Die Schließzeit des bekannten Injektors scheint optimierbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoff-Injektor mit einem einfach aufgebauten Steuerventil vorzuschlagen, mit dem kurze Einspritzventilelementschließzeiten realisiert werden können. Bevorzugt soll sich das Steuerventil zur Integration in sich im Einsatz befindenden Common-Rail-Injektoren eignen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Kraftstoff-Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Steuerventilelement als 3/2-Wegeventil auszubilden, um somit in einer Schaltstellung des Steuerventilelementes die Steuerkammer über einen zusätzlich zur Zulaufdrossel vorgesehenen Rückfüllkanal rück zu befüllen, um somit den Rückfüllvorgang der Steuerkammer zu beschleunigen und in der Folge eine verkürzte Schließzeit des ein- oder mehrteiligen Einspritzventilelementes zu erzielen. Das Steuerventilelement des als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Steuerventils zeichnet sich erfindungsgemäß durch zwei Dichtflächen zum Zusammenwirken mit jeweils einem Steuerventilsitz aus, wobei die Dichtflächen an zwei voneinander abgewandten Stirnseiten des Steuerventilelementes angeordnet sind. Eine derartige Anordnung der Dichtflächen ermöglicht – bei Bedarf – die Realisierung eines in axialer Richtung, zumindest näherungsweise, vorzugsweise vollständig, druckausgeglichenen Steuerventils, welches bei Kraftstoff-Drücken jenseits von 1800 bar einsetzbar ist. Anders ausgedrückt wird ein Kraftstoff-Injektor mit einem als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Steuerventil vorgeschlagen, dessen Dichtflächen zum jeweiligen Zusammenwirken mit einem Steuerventilsitz voneinander abgewandt sind, um hierdurch verkürzte Schaltzeiten und eine verbesserte Dynamik gegenüber Serien-Kraftstoff-Injektoren zu erzielen.
  • Wie eingangs angedeutet kann das Steuerventil – muss jedoch nicht zwingend – als in axialer Richtung, zumindest näherungsweise, vorzugsweise vollständig, druckausgeglichenes Steuerventil ausgebildet werden. Dies bedeutet, dass auf das Steuerventilelement in seinen beiden Schaltstellungen im Wesentlichen nur in radialer Richtung orientierte Kräfte wirken, wohingegen sich die in axiale Richtungen wirkenden Druckkräfte, zumindest näherungsweise, kompensieren. Der Vorteil der, zumindest näherungsweise, Druckausgeglichenheit in Axialrichtung besteht darin, dass insgesamt die auf das Steuerventilelement wirkenden Kräfte minimiert werden, wodurch kleinere Schließfedern und kleinere Aktuatoren, insbesondere elektromagnetische Aktuatoren, einsetzbar sind, wobei auch eine Ausführungsform mit piezoelektrischem Aktuator realisierbar ist. Die lediglich näherungsweise Druckausgeglichenheit in axialer Richtung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Durchmesser der ersten Dichtfläche, zumindest näherungsweise, dem Durchmesser der zweiten Dichtfläche entspricht bzw. dadurch, dass der Durchmesser des ersten Steuerventilsitzes dem Durchmesser des zweiten Steuerventilsitzes entspricht, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn die Dichtflächendurchmesser zusätzlich einem Führungsdurchmesser des Steuerventilelementes entsprechen, mit dem das Steuerventilelement an seinem Außenumfang geführt ist. Je nach dem, wie weit zumindest einer der Dichtflächendurchmesser vom Führungsdurchmesser abweicht, kommt es zu einer öffnenden bzw. schließenden, vorzugsweise kleinen, Druckstufe.
  • Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Kraftstoff-Injektors, bei der die die erste Dichtfläche aufweisende erste Stirnseite des Steuerventilelementes auf einer dem ein- oder mehrteiligen Einspritzventilelement zugewandten, in axialer Richtung zeigenden Seite angeordnet ist und in der Folge die zweite Stirnseite von dem Einspritzventilelement abgewandt ist. Wie angedeutet, kann das Einspritzventilelement alternativ einteilig oder mehrteilig ausgebildet werden. Bei einer mehrteiligen Ausbildung des Einspritzventilelementes ist die Kombination einer Steuerstange mit einer Düsennadel bevorzugt, wobei die Steuerstange weiter bevorzugt unmittelbar stirnseitig die Steuerkammer in axialer Richtung begrenzt.
  • Die Ausbildung des Steuerventils als 3/2-Wegeventil ermöglicht es, zusätzlich zu der die Steuerkammer dauerhaft mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgenden Zulaufdrossel einen Rückfüllkanal vorzusehen, über den die Steuerkammer in einer der beiden Schaltstellungen des Steuerventilelementes rückbefüllt werden kann. Bevorzugt strömt der durch den Rückfüllkanal in Richtung Steuerkammer strömende Kraftstoff durch die Ablaufdrossel, durch welche Kraft stoff bei sich in der anderen Schaltstellung befindlichem Steuerventilelement zum Injektorrücklaufanschluss strömen kann.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Kraftstoff-Injektors, bei der das zwischen zwei Schaltstellungen verstellbare Steuerventilelement in der ersten Schaltstellung mit seiner ersten Dichtfläche am ersten Steuerventilsitz anliegt und in der zweiten Schaltstellung mit seiner zweiten, vorzugsweise von dem Einspritzventilelement abgewandten, Dichtfläche am zweiten Steuerventilsitz.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Steuerventilelement von einem Ablaufkanal durchsetzt ist, durch den Kraftstoff in der ersten Schaltstellung des Steuerventils bis zu einem Injektorrücklaufanschluss strömen kann. Die hydraulische Verbindung zum Injektorrücklaufanschluss wird in der zweiten Schaltstellung bevorzugt unterbrochen.
  • Bevorzugt ist es, wenn das Steuerventil in der zweiten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen dem Rückfüllkanal und der Steuerkammer freigibt. Bevorzugt mündet der Rückfüllkanal hierzu in eine Ventilkammer, die in der ersten Schaltstellung hydraulisch von einer aus der Steuerkammer ausmündenden Ablaufdrossel getrennt ist, durch die Kraftstoff in der zweiten Schaltstellung aus der Ventilkammer in die Steuerkammer strömen kann.
  • Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der der Ablaufkanal zentrisch innerhalb des Steuerventils angeordnet ist, um eine symmetrische Belastung des Steuerventilelementes zu erreichen.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der innerhalb des Steuerventilelementes befindliche Ablaufkanal in axialer Richtung mit der Ablaufdrossel fluchtet, durch die Kraftstoff, vorzugsweise in der ersten Schaltstellung des Steuerventils, aus der Steuerkammer in den Ablaufkanal strömen kann. Eine derartige Ausführungsform ermöglicht auf einfache Weise die Integration des Steuerventils in bekannte, sich im Serieneinsatz befindliche Common-Rail-Injektoren, ohne dass es notwendig wäre, die Injektorkonstruktion vollständig umzustellen.
  • Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der zum Verstellen des Steuerventilelementes zwischen seinen Schaltstellungen ein elektromagnetischer Aktuator vorgesehen ist, der bevorzugt mit einer fest mit dem Steuerventilelement verbundenen oder einstückig mit diesem ausgebildeten Ankerplatte zusammenwirkt. Bevorzugt ist der elektrische Aktuator derart angeordnet, dass das Steuerventilelement bei Bestromung in Richtung des Einspritzventilelementes, also in Richtung einer Düsenlochanordnung, durch die Kraftstoff bei geöffnetem Einspritzventilelement in den Brennraum strömen kann, verstellt wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Diese zeigt in der einzigen
  • 1 eine schematische, geschnittene Darstellung eines Kraftstoff-Injektors mit einem in axialer Richtung druckausgeglichenen, als 3/2 Wegeventil ausgebildeten Steuerventil.
  • In 1 ist ein als Common-Rail-Injektor ausgebildeter Kraftstoff-Injektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht gezeigten Brennraum einer ebenfalls nicht gezeigten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Eine Hochdruckpumpe 2 fördert Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 3 in einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher 4 (Rail). In diesem ist Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, unter hohem Druck, von in diesem Ausführungsbeispiel etwa 2000 bar, gespeichert. An den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 4 ist der Kraftstoff-Injektor 1 neben anderen, nicht gezeigten Injektoren über eine Versorgungsleitung 5 angeschlossen. Die Versorgungsleitung 5 mündet in einen Versorgungskanal 6, welcher wiederum in einen Druckraum 7 (Hochdruckbereich) mündet. Der in den Druckraum 7 einströmende Kraftstoff strömt bei einem Einspritzvorgang unmittelbar in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Der Kraftstoff-Injektor 1 ist über einen Injektorrücklaufanschluss 8 an eine Rücklaufleitung 9 angeschlossen. Über die Rücklaufleitung 9 kann eine später noch zu erläuternde Steuermenge an Kraftstoff von dem Kraftstoff-Injektor 1 zu dem Vorratsbehälter 3 abfließen und von dort aus dem Hochdruckkreislauf wieder zugeführt werden.
  • Innerhalb eines Injektorkörpers 10 ist ein Einspritzventilelement 11 angeordnet. Dieses ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgebildet und um fasst eine in der Zeichnungsebene obere Steuerstange 11a und eine mit dieser gekoppelte Düsennadel 11b. Die Düsennadel 11b ist innerhalb eines axial zum Injektorkörper 10 benachbarten Düsenkörpers 12 an ihrem Außenumfang geführt. Der nur ausschnittsweise dargestellte Düsenkörper 12 ist mittels einer nicht dargestellten Überwurfmutter mit dem Injektorkörper 10 verspannt.
  • Das Einspritzventilelement 11 weist an seiner Spitze 13 eine Schließfläche 14 (Dichtfläche) auf, mit welcher das Einspritzventilelement 11 in eine dichte Anlage an einen innerhalb des Düsenkörpers 12 ausgebildeten Einspritzventilelementsitz 15 bringbar ist. Wenn das Einspritzventilelement 11 an seinem Einspritzventilelementsitz 15 anliegt, d. h. sich in einer Schließstellung befindet, ist der Kraftstoffaustritt aus einer Düsenlochanordnung 16 gesperrt. Ist es dagegen von seinem Einspritzventilelementsitz 15 abgehoben, kann Kraftstoff aus dem Druckraum 7 in einen radial zwischen dem Einspritzventilelement 11 und dem Düsenkörper 12 ausgebildeten Ringraum 17 an dem Einspritzventilelementsitz 15 vorbei zur Düsenlochanordnung 16 strömen und dort im Wesentlichen unter Hochdruck (Raildruck) stehend in den Brennraum gespritzt werden.
  • Von einer oberen Stirnseite 18 des Einspritzventilelementes 11, genauer der Steuerstange 11a, und einem in der Zeichnungsebene unteren, hülsenförmigen Abschnitt 19 einer Drosselplatte 20 wird eine Steuerkammer 21 begrenzt, die über eine radial in den hülsenförmigen Abschnitt 19 der Drosselplatte 20 verlaufende Zulaufdrossel 22 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus dem Druckraum 7 versorgt wird. Der hülsenförmige Abschnitt 19 mit darin eingeschlossener Steuerkammer 21 ist radial außen von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff umschlossen, so dass ein ringförmiger Führungsspalt 23 zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt 19 und dem Einspritzventilelement 11 vergleichsweise kraftstoffdicht ist.
  • Die Steuerkammer 21 ist über einen konzentrisch zur Längsmittelachse 24 des Kraftstoff-Injektors 1 verlaufenden, eine Ablaufdrossel 25 aufweisenden Kanal 26 mit einer Ventilkammer 27 verbunden. Bei der Ventilkammer 27 handelt es sich um eine Ventilkammer 27 eines Steuerventils 28, mit Hilfe dessen die Steuerkammer 21 hydraulisch mit dem Injektorrücklaufanschluss 8 verbindbar ist.
  • In die Ventilkammer 27 mündet zudem ein Rückfüllkanal 29, der den Druckraum 7 hydraulisch mit der Ventilkammer 27 verbindet.
  • Wie sich aus 1 weiter ergibt, handelt es sich bei dem Steuerventil 28 um ein 3/2 Wegeventil, dessen hülsenförmiges Steuerventilelement 30 zwischen einer unteren, ersten Schaltstellung und einer gezeigten, oberen, zweiten Schaltstellung axial verstellbar ist. In der gezeigten zweiten Schaltstellung liegt das Steuerventilelement 30 mit einer zweiten Dichtfläche 31 an einem zweiten Steuerventilsitz 32 an. Die zweite Dichtfläche 31 ist dabei an einer zweiten, von dem Einspritzventilelement 11 abgewandten Stirnseite 33 des Steuerventilelementes 30 angeordnet. Der zweite Steuerventilsitz 32 befindet sich an einer Deckelfläche 34 eines wannenförmigen Einsatzteils 35, welches mittels einer Spannmutter 36 in axialer Richtung in der Zeichnungsebene nach unten gegen ein Führungsteil 37 verspannt ist, welches wiederum gegen die Drosselplatte 20 verspannt ist, die auf einer inneren Ringschulter 38 des Injektorkörpers 10 aufliegt. Wie erwähnt, ist in der gezeigten, zweiten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen der Steuerkammer 21 und dem Injektorrücklaufanschluss 8 unterbrochen. Gleichzeitig ist eine hydraulische Verbindung zwischen dem Rückfüllkanal 29 und der Steuerkammer 21 freigegeben, so dass Kraftstoff über den Rückfüllkanal 29, die Ventilkammer 27 und den Kanal 26 mit Ablaufdrossel 25 in die Steuerkammer 21 strömen und somit für eine schnellere Rückbefüllung sorgen kann.
  • In der ersten, nicht dargestellten, unteren Schaltstellung liegt das Steuerventilelement 30 mit einer ersten, unteren Dichtfläche 39 an einem ersten Steuerventilsitz 40 an, der an der Drosselplatte 20 ausgebildet ist und sich innerhalb der Ventilkammer 27 befindet. Wie sich ohne weiteres aus 1 ergibt, befindet sich die erste Dichtfläche 39 an einer ersten Stirnseite 41 des Steuerventilelementes 30, die dem Einspritzventilelement 11 zugewandt ist. Bei in der ersten Schaltstellung befindlichem Steuerventilelement 30 kann Kraftstoff unter (zentrischer) Umgehung der Ventilkammer 27 unmittelbar in einen in axialer Richtung innerhalb des Steuerventilelementes 30 verlaufenden Ablaufkanal 42, der koaxial zur Längsmittelachse 24 angeordnet ist und in axialer Richtung mit dem Kanal 26 fluchtet, zum zweiten Steuerventilsitz 32 und zwischen der zweiten Dichtfläche 31 und dem zweiten Steuerventilsitz 32 vorbei in eine Ankerplattenkammer 43 (Niederdruckbereich) strömen und von dort aus über einen Axialkanal 44 zum Injektorrücklaufanschluss 8. Wie sich aus 1 ergibt, mündet der Ablaufkanal 42 in eine innerhalb des Steuerventilelementes 30 ausgebildete Kammer 45, deren oberer Durchmesser dem Durchmesser der zweiten Dichtfläche 31 entspricht.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht der Durchmesser der ersten Dichtfläche 39 dem Durchmesser der zweiten Dichtfläche 31, wobei die Dichtflächendurchmesser wiederum dem Durchmesser des Steuerventilelementes 30 in einem Führungsabschnitt 46 entsprechen, in dem das Steuerventilelement 30 an seinem Außenumfang in einer zentrischen Bohrung 47 des Führungsteils 37 geführt ist. Hierdurch ist das Steuerventil 28 in beiden Schaltstellungen in axialer Richtung druckausgeglichen. Weichen die Dichtflächendurchmesser geringfügig voneinander ab, ist das Steuerventilelement 30 nur noch näherungsweise druckausgeglichen und weist eine schließende oder öffnende Druckstufe auf. Für den Fall, dass die Dichtflächendurchmesser stark voneinander abweichen, kann nicht von einer axialen Druckausgeglichenheit gesprochen werden.
  • Wie sich weiter aus 1 ergibt, ist zum Verstellen des Steuerventilelementes 30 ein elektromagnetischer Aktuator 48 mit Spule 52 vorgesehen. Der elektromagnetische Aktuator 48 befindet sich in einem Bereich axial zwischen einer einstückig mit dem Steuerventilelement 30 ausgebildeten Ankerplatte 49 und dem Einspritzventilelement 11. An der Ankerplatte 49 stützt sich eine Schließfeder 50 ab, die sich in axialer Richtung bis in einen Bereich radial zwischen dem Aktuator 48 und einem die Bohrung 47 aufweisenden Fortsatz 51 des Führungsteils 37 fortsetzt. Die Schließfeder 50 stützt sich auf der von der Ankerplatte 49 abgewandten Seite am Führungsteil 37 ab und beaufschlagt das Steuerventilelement 30 mit einer Federkraft in eine von dem Einspritzventilelement 11 abgewandte Richtung hin auf den zweiten Steuerventilsitz 32. Zum Verstellen des Steuerventilelementes 30 auf seinen ersten Steuerventilsitz 40 wird die Spule 52 des Aktuators 48 bestromt, wodurch das Steuerventilelement 30 hin zum Einspritzventilelement 11 verstellt wird.
  • Zum Starten eines Einspritzvorgangs wird der elektromagnetische Aktuator 48 bestromt, so dass das Steuerventilelement 30 auf den ersten Steuerventilsitz 40, also in die erste Schaltstellung, verstellt wird. Hierdurch kann Kraftstoff über den Kanal 26, durch die Ablaufdrossel 25 und den zentrischen Ablaufkanal 42 zum Injektorrücklaufanschluss 8 strömen. Die Querschnitte der Ablaufdrossel 25 und der Zulaufdrossel 22 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass ein Netto abfluss von Kraftstoff (Steuermenge) aus der Steuerkammer 21 resultiert, mit der Folge, dass das Einspritzventilelement 11 von seinem Einspritzventilelementsitz 15 abhebt und Kraftstoff in den Brennraum strömen kann. Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird die Bestromung des elektromagnetischen Aktuators 48 unterbrochen. Das Steuerventilelement 30 wird durch die Federkraft der Schließfeder 50 in die zweite Schaltstellung, d. h. an den zweiten Steuerventilsitz 32, verstellt, so dass der Kraftstoff durch den Ablaufkanal 42 nur noch bis in die Kammer 45, nicht jedoch weiter zum Injektorrücklaufanschluss 8 strömen kann. Gleichzeitig wird die hydraulische Verbindung zwischen dem Rückfüllkanal 29 über die Ventilkammer 27 und den Kanal 26 in die Steuerkammer 21 freigegeben, so dass diese gleichzeitig über die Zulaufdrossel 22 und den Rückfüllkanal 29 rückbefüllt wird, mit der Folge, dass der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 21 rapide ansteigt und das Einspritzventilelement 11 auf seinem Einspritzventilelementsitz 15 zurückbewegt wird, wodurch die Düsenlochanordnung 16 geschlossen wird.
  • Bei der in 1 dargestellten Kraftstoff-Injektor-Bauform handelt es sich um einen so genannten koaxialen Aufbau. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der das Steuerventil 28 versetzt, d. h. nicht koaxial zur Längsmittelachse 24 angeordnet ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind beide Steuerventilsitze 40, 32 als Flachsitze ausgeführt. Selbstverständlich können als Steuerventilsitze 40, 32 andere, an sich bekannte Sitzformen, wie Kugelsitze, Innenkegel- oder Außenkegelsitze, realisiert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006060593 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Kraftstoff-Injektor, insbesondere Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem in Abhängigkeit des Kraftstoffdrucks in einer Steuerkammer (21) zwischen einer Schließstellung und einer einen Kraftstofffluss in den Brennraum freigebenden Öffnungsstellung verstellbaren Einspritzventilelement (11) und mit einem der Steuerkammer (21) zugeordneten und ein Steuerventilelement (30) aufweisenden Steuerventil (28), wobei am Steuerventilelement (30) an einer ersten Stirnseite (41) eine erste Dichtfläche (39) zum Zusammenwirken mit einem ersten Steuerventilsitz (40) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (28) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und dass das Steuerventilelement (30) des Steuerventils (28) an einer von der ersten Stirnseite (41) abgewandten zweiten Stirnseite (33) eine zweite Dichtfläche (31) zum Zusammenwirken mit einem zweiten Steuerventilsitz (32) aufweist.
  2. Kraftstoff-Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (28) in axialer Richtung, zumindest näherungsweise, druckausgeglichen ist.
  3. Kraftstoff-Injektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnseite (41) des Steuerventilelementes (30) dem ein- oder mehrteiligen Einspritzventilelement (11) zugewandt und die zweite Stirnseite (33) von dem Einspritzventilelement (11) abgewandt ist.
  4. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkammer (21) dauerhaft über eine Zulaufdrossel (22) und in einer Schaltstellung des Steuerventilelementes (30) über einen Rückfüllkanal (29) mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff rückbefüllbar ist.
  5. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventilelement (30) in einer ersten Schaltstellung mit seiner ersten Dichtfläche (39) am ersten Steuerventilsitz (40) anliegt und in einer zweiten Schaltstellung mit seiner zweiten Dichtfläche (31) am zweiten Steuerventilsitz (32).
  6. Kraftstoff-Injektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein axial durch das Steuerventilelement (30) verlaufender Ablaufkanal (42) vorgesehen ist, durch den Kraftstoff bei in der ersten Schaltstellung befindlichem Steuerventilelement (30) bis zu einem Injektorrücklaufanschluss (8) strömen kann.
  7. Kraftstoff-Injektor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen dem Rückfüllkanal (29) und der Steuerkammer (21), vorzugsweise über eine Ventilkammer (27), freigegeben ist.
  8. Kraftstoff-Injektor nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (42) zentrisch innerhalb des Steuerventils (28), vorzugsweise koaxial zu einer Längsmittelachse (24) des Kraftstoff-Injektors (1), verläuft.
  9. Kraftstoff-Injektor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (42) in axialer Richtung mit einer Ablaufdrossel (25), durch die Kraftstoff aus der Steuerkammer (21) ausströmen kann, fluchtet.
  10. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen des Steuerventilelementes (30), vorzugsweise in Richtung des Einspritzventilelementes (11), ein elektromagnetischer Aktuator (48) vorgesehen ist.
DE200910000300 2009-01-19 2009-01-19 Kraftstoff-Injektor Withdrawn DE102009000300A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910000300 DE102009000300A1 (de) 2009-01-19 2009-01-19 Kraftstoff-Injektor
PCT/EP2009/065436 WO2010081576A1 (de) 2009-01-19 2009-11-19 Kraftstoff-injektor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910000300 DE102009000300A1 (de) 2009-01-19 2009-01-19 Kraftstoff-Injektor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009000300A1 true DE102009000300A1 (de) 2010-07-22

Family

ID=42060919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910000300 Withdrawn DE102009000300A1 (de) 2009-01-19 2009-01-19 Kraftstoff-Injektor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009000300A1 (de)
WO (1) WO2010081576A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010030429A1 (de) 2010-06-23 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Injektor, insbesondere Common-Rail-Injektor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060593A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10326257A1 (de) * 2003-06-11 2005-01-05 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE102006036446A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-07 Robert Bosch Gmbh Injektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060593A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010030429A1 (de) 2010-06-23 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Injektor, insbesondere Common-Rail-Injektor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010081576A1 (de) 2010-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2215349A1 (de) Einspritzdüse für kraftstoff mit kugelventil
EP2201240B1 (de) Injektor
DE102008001597A1 (de) Kraftstoff-Injektor
EP1944500A2 (de) Kraftstoffinjektor
EP2235356A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102009001266A1 (de) Kraftstoff-Injektor mit piezoelektrischem Aktuator sowie hydraulischem Koppler
DE102008001907A1 (de) Kraftstoff-Injektor
EP1939441A2 (de) Kraftstoffinjektor
DE10141221B4 (de) Druck-Hub-gesteuerter Injektor für Kraftstoffeinspritzsysteme
DE102008042227A1 (de) Kraftstoff-Injektor
EP2022975B1 (de) Injektor
DE102007010498A1 (de) Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine
DE102007005382A1 (de) Leckagefreier Injektor
WO2008098806A1 (de) Injektor zum einspritzen von kraftstoff in brennräume von brennkraftmaschinen
DE102009002742A1 (de) Kraftstoff-Injektor
DE102009000300A1 (de) Kraftstoff-Injektor
DE102009026564A1 (de) Kraftstoff-Injektor mit druckausgeglichenem Steuerventil
DE102009029009A1 (de) Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff
EP2019198B1 (de) Injektor
EP2195523A1 (de) Injektor mit steuerventilhülse
DE102007009167A1 (de) Mehrwegeventil
DE102008041553A1 (de) Kraftstoff-Injektor
DE102009000283A1 (de) Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff
DE102008002526A1 (de) Kraftstoff-Injektor
DE102008055177A1 (de) Kraftstoff-Injektor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee