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DE19825171A1 - Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine

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Publication number
DE19825171A1
DE19825171A1 DE19825171A DE19825171A DE19825171A1 DE 19825171 A1 DE19825171 A1 DE 19825171A1 DE 19825171 A DE19825171 A DE 19825171A DE 19825171 A DE19825171 A DE 19825171A DE 19825171 A1 DE19825171 A1 DE 19825171A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
fuel injection
fuel
needle
injection valve
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Withdrawn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
DE19825171A
Other languages
English (en)
Inventor
Rolf Prillwitz
Hans-Joachim Koch
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.)
LOrange GmbH
Original Assignee
LOrange 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 LOrange GmbH filed Critical LOrange GmbH
Priority to DE19825171A priority Critical patent/DE19825171A1/de
Publication of DE19825171A1 publication Critical patent/DE19825171A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • 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
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift

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

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei großvolumigen Dieselmotoren finden Kraftstoffeinspritzventile zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine Verwen­ dung, die eine in einem Düsenelement axial verschieblich gela­ gerte Ventilnadel und einen mit der Ventilnadel zusammen­ wirkenden Ventilsitz, sowie einen die Ventilnadel in Schließ­ richtung beaufschlagenden Ventilschließmechanismus und ein die Ventilnadel umgebendes Einspritzvolumen aufweisen. Dem die Ven­ tilnadel umgebenden Einspritzvolumen wird über einen Hochdruck­ kanal unter hohem Druck einzuspritzender Kraftstoff zugeführt, wobei beim Übersteigen eines vorgegebenen Öffnungsdrucks in dem Einspritzvolumen die Ventilnadel gegen die Kraft des Ventil­ schließmechanismus in Öffnungsrichtung verschoben und der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Zur Verkürzung der Einspritzzeiten ist man dazu übergegan­ gen, den Öffnungsdruck zunehmend zu erhöhen, derzeit werden be­ reits Öffnungsdrücke von über 900 bar verwendet. Eine Folge hiervon ist jedoch, daß beim Starten der Brennkraftmaschine die zum Öffnen der Düsen erforderlichen hohen Drücke nicht erreicht werden können und somit die Brennkraftmaschinen mit den norma­ len bekannten Starteinrichtungen nicht gestartet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffein­ spritzventil für eine Brennkraftmaschine anzugeben, welches für einen Betrieb mit hohem Öffnungsdruck ausgelegt ist, ohne daß Startschwierigkeiten auftreten.
Die Aufgabe wird durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraft­ stoffeinspritzventils sind in den Unteransprüchen gekennzeich­ net.
Ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraft­ stoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine enthält eine in einem Düsenelement axial verschieblich gelagerte Ventilnadel und einen mit der Ventilnadel zusammenwirkenden Ventilsitz, so­ wie einen die Ventilnadel in Schließrichtung beaufschlagenden Ventilschließmechanismus und ein die Ventilnadel umgebendes Einspritzvolumen. Dem Einspritzvolumen wird über einen Hoch­ druckkanal unter hohem Druck einzuspritzender Kraftstoff zuge­ führt, wobei beim Übersteigen eines vorgegebenen Öffnungs­ drucks in dem Einspritzvolumen die Ventilnadel gegen die Kraft des Ventilschließmechanismus in Öffnungsrichtung verschoben und der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einge­ spritzt wird. Gemäß der Erfindung enthält das Kraftstoffein­ spritzventil eine Einstellvorrichtung zum Verringern der Kraft des Ventilschließmechanismus für den Startvorgang der Brenn­ kraftmaschine und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Zeitdauer, während der die Kraft des Ventilschließmechanismus durch den Einstellmechanismus verringert wird.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzven­ tils ist es somit, daß beim Betrieb der Kraftstoff bei hohem Öffnungsdruck in den Brennraum der Brennkraftmaschine einge­ spritzt wird, wogegen für den Startvorgang der Öffnungsdruck abgesenkt wird, so daß keine zusätzlichen oder besonderen Star­ teinrichtungen für die Brennkraftmaschine notwendig sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese­ hen, daß der Ventilschließmechanismus eine die Ventilnadel in Schließrichtung beaufschlagende Federanordnung enthält, deren Federvorspannung durch die Einstellvorrichtung veränderbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese­ hen, daß die Einstellvorrichtung einen in einer im Ventilhalter des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung axial verschieblich angeordneten Einstellkolben enthält, der zur Verstellung der die Ventilnadel beaufschlagenden Kraft mit dem Ventilschließme­ chanismus gekoppelt ist.
Dabei kann der Einstellkolben mit der Federanordnung ge­ koppelt sein, um deren Federvorspannung zu verändern.
Gemäß einer Ausführungsform sind zwei Anschlagvorrichtun­ gen vorgesehen, durch welche zwei vorgegebenen unterschiedli­ chen Schließkräften des Ventilschließmechanismus entsprechende Endlagen des Einstellkolbens definiert sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die An­ schlagvorrichtungen Mittel auf, um die Endlagen des Einstell­ kolbens zu justieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform enthält der Ven­ tilschließmechanismus des Kraftstoffeinspritzventils zwei me­ chanisch parallel zwischen die Ventilnadel und die Einstell­ vorrichtung gekoppelte Ventilschließfedern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgese­ hen, daß der Ventilschließmechanismus zwei hintereinander in einer im Ventilhalter des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung angeordnete Ventilschließfedern und eine in der Bohrung axial verschieblich gelagerte Schubhülse enthält, wobei die erste Fe­ der mit einem Ende über eine erste Verbindungsstange mit der Ventilnadel und mit dem anderen Ende über die die zweite Feder umgebende Schubhülse mit der Einstellvorrichtung gekoppelt ist, und die zweite Feder mit einem Ende über eine die erste Feder durchdringende zweite Verbindungsstange und über die erste Ver­ bindungsstange mit der Ventilnadel und mit dem anderen Ende mit der Einstellvorrichtung gekoppelt ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils ist der Einstell­ kolben mittels in dem Einspritzventil beim Betrieb anfallendem unter Druck stehendem Leckkraftstoff betätigbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch konkretisiert, daß in dem Kraftstoffein­ spritzventil ein von der Ventilnadel zu der dem Ventilschließ­ mechanismus gegenüberliegenden Seite des Einstellkolbens führender Kraftstoffmischdruckkanal ausgebildet ist, über den an der Ventilnadel anfallendes Leckkraftstoff zu der dem Ven­ tilschließmechanismus gegenüberliegenden Seite des Einstellkol­ bens geführt wird, um diesen allmählich in der die Schließkraft des Ventilschließmechanismus erhöhenden Richtung zu verschie­ ben.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Er­ findung ist es vorgesehen, daß die Steuervorrichtung in Form eines mit der von dem Leckkraftstoff beaufschlagten Seite des Einstellkolbens in Verbindung stehenden Steuerventils vorgese­ hen ist, mit welchem der Einstellkolben zur Verschiebung des­ selben in der die Schließkraft des Ventilschließmechanismus senkenden Richtung vom Druck des anstehenden Leckkraftstoffs entlastbar ist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß das Steuerventil mit dem von der Ventilnadel zu dem Einstellkolben führenden Kraftstoffmischdruckkanal in Verbindung steht.
Vorzugsweise ist das Steuerventil als Nadelventil mit ei­ ner eine Nadelspitze aufweisenden Ventilnadel und einem die Na­ delspitze aufnehmenden Ventilsitz ausgebildet, wobei die Ventilnadel eine den Ventilsitz durchsetzende Entlastungsboh­ rung zur Entlastung des den Einstellkolben beaufschlagenden Leckkraftstoffs wahlweise verschließt oder freigibt.
Vorzugsweise weist das Steuerventil eine die Ventilnadel in Schließrichtung beaufschlagende Ventilfeder auf.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Steuerventil einen mit der Ventilnadel ge­ koppelten Steuerkolben aufweist, welcher mittels eines gasför­ migen oder flüssigen Mediums in Öffnungsrichtung des Nadel­ ventils beaufschlagbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Steuerkolben integral mit der Ventilnadel ausgebildet und wird auf seiner der Nadelspitze zugewandten Seite von dem gasförmigen oder flüssigen Medium beaufschlagt und stützt sich auf seiner der Nadelspitze abgewandten Seite gegen die die Ven­ tilnadel in Schließrichtung beaufschlagenden Ventilfeder ab.
Das den Steuerkolben beaufschlagende Medium kann zum Star­ ten der Brennkraftmaschine verwendete Druckluft sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuerventil als Sicherheitsventil ausgebildet, welches beim Überschreiten eines vorgegebenen Kraftstoffdrucks automatisch öffnet und den Einstellkolben entlastet.
Insbesondere ist das Steuerventil als Sicherheitsventil ausgebildet, wobei die Stärke der Ventilfeder so bemessen ist, daß das Steuerventil beim Überschreiten eines vorgegebenen Kraftstoffdrucks automatisch öffnet und den Einstellkolben ent­ lastet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Einstellkolben auf der dem Ventil­ schließmechanismus zugewandten Seite zur Beaufschlagung mit ei­ nem Mischdruck aus Öffnungsdruck und Einspritzleitungsrestdruck mit einem den Kraftstoffdruck führenden Kanal in Verbindung steht.
Alternativ zur Beaufschlagung mit Kraftstoffdruck kann der Einstellkolben durch einen von außen zugeführten Hydraulik- oder Pneumatikdruck beaufschlagt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1a) einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils; und
Fig. 1b) einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1a), in welchem das Steuerventil des Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch ein Kraftstoffein­ spritzventil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Bezugszeichen 1 bedeutet einen Ventilhalter, in welchem alle wesentlichen Komponenten des Kraftstoffeinspritzventils unter­ gebracht und gelagert sind, das Bezugszeichen 6 bedeutet ein Düsenelement, welches die Komponenten der eigentlichen Ein­ spritzdüse enthält. In dem Düsenelement 6 ist eine Ventilnadel 2 axial verschieblich gelagert, die mit einem Ventilsitz 4 im Sinne eines Öffnens und Verschließens einer dadurch gebildeten Einspritzdüse zusammenwirkt. In dem Düsenhalter 1 ist ein Ven­ tilschließmechanismus untergebracht, welcher durch eine erste Verbindungsstange 8, eine zweite Verbindungsstange 10, eine er­ ste Ventilschließfeder 12, eine zweite Ventilschließfeder 13, eine Schubhülse 14 und eine an der Schubhülse 14 angeordnete Führungshülse 15 gebildet ist. Die erste Verbindungsstange 8 ist in einer ersten Bohrung 9 des Ventilhalters 1 in Axialrich­ tung verschieblich gelagert und mit der Ventilnadel 2 gekop­ pelt, die zweite Verbindungsstange 10 ist in der Führungshülse 15 der Schubhülse 14 axial verschieblich gelagert und mit der ersten Verbindungsstange 8 gekoppelt und die Schubhülse 14 ist in einer zweiten Bohrung 11 des Ventilhalters 1 in Axialrich­ tung verschieblich gelagert. Die erste Ventilschließfeder 12 wirkt zwischen der ersten Verbindungsstange 8 und der Schubhül­ se 14, während die zweite Ventilschließfeder 13 zwischen der zweiten Verbindungsstange 10 und einem Schubstück 16 wirkt, welches ebenfalls in der zweiten Bohrung 11 des Ventilhalters 1 in Axialrichtung verschieblich gelagert ist. Das Schubstück 16 wirkt auch auf die Schubhülse 14.
Die Ventilnadel 2 umgebend ist ein Einspritzvolumen 24 an­ geordnet, welchem über einen Hochdruckkanal 25 unter hohem Druck stehender Kraftstoff zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, welcher durch die Vorspannung der beiden Ventilschließfedern 12, 13 bestimmt ist, wird die Ventilnadel 2 aus dem Ventilsitz 4 angehoben und der Kraftstoff aus dem Ein­ spritzvolumen 24 durch Düsenöffnungen 5 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Während des Betriebs zwischen der Ventilnadel 2 und dem Düsenelement 6 kriechendes Leckkraft­ stoff wird in einer Kraftstoffsammelbohrung 29 gesammelt und über einen Kraftstoffmischdruckkanal 26 abgeführt.
An der rückwärtigen Seite des Schubstücks 16 ist eine Ein­ stellvorrichtung zum Verändern der Kraft des durch die Elemente 8, 10, 12, 13, 14, 15 gebildeten Ventilschließmechanismus vor­ gesehen, um für den Startvorgang der Brennkraftmaschine ein Einspritzen des Kraftstoffs mit geringerem Kraftstoffdruck zu ermöglichen. Diese Einstellvorrichtung ist bei dem in Fig. 1a) gezeigten Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventils durch einen Einstellkolben 17 gebildet, welcher in einer in dem Ventilhalter 1 ausgebildeten dritten Bohrung 18 in Axialrich­ tung des Ventilhalters 1 verschiebbar angeordnet ist. An seinem Umfang ist der Einstellkolben 17 mit einem Dichtring 19 verse­ hen, welcher dessen Umfang gegen die dritte Bohrung 18 abdich­ tet. Der Einstellkolben 17 ist in der dritten Bohrung 18 zwischen zwei durch Anschlagvorrichtungen definierten Endlagen verschieblich, nämlich zum einen einer Anschlagflanke 18a an der dem Ventilschließmechanismus zugewandten Seite des Ein­ stellkolbens 17 und einem Anschlag 21 an der gegenüberliegenden Seite, gegen welchen eine Anschlageinstellschraube 20 an­ schlägt, die in ein Gewinde in dem Einstellkolben 17 einge­ schraubt ist. Der Anschlag 21 ist seinerseits in einen Dichtstopfen 22 eingeschraubt und ist mittels einer Anschlage­ instellschraube 23 justierbar. Der Dichtstopfen 22 verschließt das rückwärtige Ende des Ventilhalters 1. An der dem Schubstück 16 zugewandten Seite ist der Einstellkolben 17 mit einem An­ schlagbolzen 20a versehen, welcher ebenfalls mittels einer Ein­ stellschraube justierbar ist, um das Maß zwischen dem Schubstück 16 und dem Einstellkolben 17 zu definieren.
Der Raum auf der Rückseite des Einstellkolbens 17, das heißt auf der dem Schubstück 16 bzw. dem Ventilschließmechanis­ mus gegenüberliegenden Seite ist über einen Verbindungskanal 27 mit dem Kraftstoffmischdruckkanal 26 verbunden. Weiterhin mit dem Kraftstoffmischdruckkanal 26 verbunden ist ein Steuerven­ til, das in Fig. 1a) insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 be­ zeichnet ist und in Fig. 1b) vergrößert dargestellt ist. Durch die Verschiebung des Einstellkolbens 17 kann der Ventilschließ­ mechanismus in zwei Zustände gebracht werden, nämlich in einen ersten Zustand, in welchem der Einstellkolben 17 sich in seiner rückwärtigen Endlage befindet und damit das Schubstück 16 und die Schubhülse 14 in der Darstellung der Figur nach links ver­ schoben sind, so daß die beiden Ventilschließfedern 12 und 13 um ein gewisses Maß entlastet sind. In diesem Zustand öffnet die Ventilnadel 2 bei einem geringeren Kraftstoffdruck in dem Einspritzvolumen 24, so daß das Starten der Brennkraftmaschine ermöglicht ist. In einem zweiten Zustand befindet sich der Ein­ stellkolben 17 in Anlage an der Anschlagkante 18a, so daß das Schubstück 16 und die Schubhülse 14 nach rechts verschoben wer­ den, wodurch die beiden Ventilschließfedern 12 und 13 stärker vorgespannt werden, so daß die Ventilnadel 2 erst bei einem hö­ heren Druck im Einspritzvolumen 24 öffnet. In diesem Zustand wird der Kraftstoff unter hohem Druck und damit in sehr kurzer Zeit in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Die den beiden Endlagen des Einstellkolbens 17 entsprechenden Kraftstoffdrücke können beispielsweise 300 bzw. 900 bar sein.
Das Verstellen des Einstellkolbens 17 geschieht in der folgenden Weise. Bei Stillstand der Brennkraftmaschine befindet sich der Einstellkolben 17 in seiner linken Endlage, in welche er durch die Kraft der beiden Ventilschließfedern 12 und 13 ge­ bracht worden ist. Nach dem Starten der Brennkraftmaschine wird der Einstellkolben 17 allmählich durch das von der Kraft­ stoffsammelbohrung 29 über den Kraftstoffmischdruckkanal 26 und den Verbindungskanal 27 zur Rückseite des Einstellkolbens 17 fließende Leckkraftstoff in Richtung zu der Anschlagkante 18a verschoben bis er dort seine Endlage findet. Die Geschwindig­ keit, mit welcher der Kolben 17 verschoben wird, also die Zeit­ dauer seiner Verschiebung ist durch die Menge des über den Kraftstoffmischdruckkanal 26 und den Verbindungskanal 27 zuge­ führten Leckkraftstoffs bestimmt.
Nach dem Stillstand der Brennkraftmaschine bleibt der Ein­ stellkolben 17 durch das an seiner Rückseite befindliche unter hohem Druck stehende Leckkraftstoff zunächst in seiner Endlage an der Anschlagkante 18a, entsprechend hohem Öffnungsdruck. Um ein definiertes und bedarfsweise schnelles Entlasten der Rück­ seite des Einstellkolbens 17 und damit eine Verschiebung des­ selben und eine Verringerung des erforderlichen Öffnungsdrucks zu erreichen ist das Steuerventil 30 vorgesehen.
In Fig. 1b) ist das Steuerventil 30 vergrößert dargestellt und soll nun im einzelnen erläutert werden. Das Steuerventil 30 enthält eine Ventilnadel 34, welche eine Nadelspitze 35 auf­ weist. Die Nadelspitze 35 wird von einem Ventilsitz 36 aufge­ nommen, welcher von einer Bohrung durchsetzt ist, die zu dem Kraftstoffmischdruckkanal 26 führt. Der vordere Teil der Ven­ tilnadel 34 ist von einem Hohlraum 39 umgeben, welcher mit ei­ ner Abflußbohrung 50 in Verbindung steht. Die Ventilnadel 34 ist mittels eines Dichtrings 38 gegen eine Bohrung 37 abgedich­ tet, in welcher die Ventilnadel 34 axial verschieblich angeord­ net ist.
Interal mit der Ventilnadel 34 ausgebildet ist ein Steuer­ kolben 31, welcher in einer Bohrung 32 verschieblich gelagert ist, gegen die der Steuerkolben 31 mittels eines Dichtrings 33 abgedichtet ist. An der Vorderseite des Steuerkolbens 31 befin­ det sich ein Hohlraum 60. An der Rückseite des Steuerkolbens 31 ist eine Ventilfeder 41 vorgesehen, die in der Figur gestri­ chelt dargestellt ist, welche sich an ihrem einen Ende gegen den Steuerkolben 31 und an ihrem anderen Ende gegen einen An­ schlag 42 abstützt, welcher sich an einem Schraubbolzen 43 be­ findet, der in das rückwärtige Ende des Ventilhalters 1 eingeschraubt ist und die das Steuerventil 30 aufnehmende Boh­ rung verschließt. Eine Anschlagstange 40, welche den Schraub­ stopfen 43 durchsetzt, ist mittels einer Einstellmutter 44 justierbar. Zwischen der Anschlagstange 40 und einem rückwärti­ gen Ansatz 45 an dem Steuerkolben 31 ist ein Spiel H einstell­ bar, um welches der Steuerkolben 31 zwischen zwei Endlagen verschiebbar ist.
Dem Hohlraum 60 ist über eine in der Figur nicht darge­ stellte Bohrung oder einen Kanal ein flüssiges oder gasförmiges Medium zuführbar, mit welchem der Steuerkolben 31 gegen die Kraft der Ventilfeder 41 in seine rückwärtige Endlage ver­ schiebbar ist, so daß die Nadelspitze 35 der Ventilnadel 34 aus dem Ventilsitz 36 angehoben und die den Ventilsitz 36 durchset­ zende Bohrung freigegeben wird. Auf diese Weise ist der Raum an der Rückseite des Einstellkolbens 17 über den Verbindungskanal 27 und den Kraftstoffmischdruckkanal 26 entlastbar, wobei das Leckkraftstoff über die den Ventilsitz 36 des Steuerventils 30 durchsetzende Bohrung und den Hohlraum 39 in die Abflußbohrung 50 abfließt, von wo es beispielsweise dem übrigen Leckkraft­ stoff des Einspritzventils zugemischt wird.
Zur Beaufschlagung des Hohlraums 60 an der Vorderseite des Steuerkolbens 31 bietet sich bei mit Luft gestarteten Motoren die Startluft an. Wenn diese während des Startvorgangs in den Hohlraum 60 gedrückt wird, wird der Steuerkolben 31 sogleich in seine rückwärtige Endlage gebracht, das Steuerventil 30 geöff­ net und damit die rückwärtige Seite des Einstellkolbens 17 ent­ lastet und dieser in seine rückwärtige Endlage gebracht und der Ventilschließmechanismus entlastet. Alternativ dazu kann der Hohlraum 60 aber auch durch ein externes Hydraulikfluid oder ein externes gasförmiges Medium beaufschlagt werden.
Eine weitere Funktion des Steuerventils 30 ist die eines Sicherheitsventils. Hierzu ist die Stärke der Ventilfeder 41 so bemessen, daß beim Überschreiten eines kritischen Drucks an der Rückseite des Einstellkolbens 17, welcher sich über den Verbin­ dungskanal 27 und den Kraftstoffmischdruckkanal 26 auf die Na­ delspitze 35 der Ventilnadel 34 fortpflanzt, die Nadelspitze 35 aus dem Ventilsitz 36 gehoben und damit der Raum an der Rück­ seite des Einstellkolbens 17 entlastet wird. Durch diese Si­ cherheitsfunktion des Steuerventils 30 wird die Mechanik des Kraftstoffeinspritzventils zuverlässig vor möglicher Überla­ stung durch Überdruck geschützt.

Claims (21)

1. Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einer in einem Düsenelement (6) axial verschieblich gelagerten Ventilnadel (2) und einem mit der Ventilnadel (2) zusammenwirkenden Ventilsitz (4), mit einem die Ventilnadel (2) in Schließrichtung beauf­ schlagenden Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) und mit einem die Ventilnadel (2) umgebenden Einspritzvolumen (24), welchem über einen Hochdruckkanal (25) unter hohem Druck einzuspritzender Kraftstoff zugeführt wird, wobei beim Über­ steigen eines vorgegebenen Druckes in dem Einspritzvolumen (24) die Ventilnadel (2) gegen die Kraft des Ventil­ schließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) in Öffnungsrichtung verschoben und der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraft­ maschine eingespritzt wird (Öffnungsdruck), gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung (17, 18) zum Verringern der Kraft des Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) für den Startvorgang der Brennkraftmaschine und eine Steuervorrich­ tung (30) zur Steuerung der Zeitdauer, während der die Kraft des Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) durch den Einstellmechanismus (17, 18) verringert wird.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) eine die Ventilnadel (2) in Schließrichtung beaufschlagende Federanordnung (12, 13) enthält, deren Federvorspannung durch die Einstellvorrichtung (17, 18) veränderbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (17, 18) einen in einer im Ventilhalter (1) des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung (18) axial verschieblich angeordneten Einstellkolben (17) enthält, der zur Verstellung der die Ventilnadel (2) be­ aufschlagenden Kraft mit dem Ventilschließmechanismus gekoppelt ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) mit der Federanord­ nung (12, 13) gekoppelt ist, um deren Federvorspannung zu ver­ ändern.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anschlagvorrichtungen (21, 23 und 20, 20a) vorgesehen sind, durch welche zwei vorgegebenen unter­ schiedlichen Schließkräften des Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) entsprechende Endlagen des Einstellkolbens (17) definiert sind.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlagvorrichtungen Mittel (Anschlagein­ stellschrauben 20 und 23) aufweisen, um die Endlagen des Ein­ stellkolbens (17) zu justieren.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) zwei mechanisch parallel zwischen die Ven­ tilnadel (2) und die Einstellvorrichtung (17, 18) gekoppelte Ventilschließfedern (12, 13) enthält.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) zwei hintereinander in einer im Ventilhal­ ter (1) des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung (11) angeord­ nete Ventilschließfedern (12, 13) und eine in der Bohrung (11) axial verschieblich gelagerte Schubhülse (14) enthält, wobei die erste Feder (12) mit einem Ende über eine erste Verbin­ dungsstange (8) mit der Ventilnadel (2) und mit dem anderen En­ de über die die zweite Feder umgebende Schubhülse (14) mit der Einstellvorrichtung (17, 18) gekoppelt ist, und die zweite Fe­ der (13) mit einem Ende über eine die erste Feder (12) durch­ dringende zweite Verbindungsstange (10) und über die erste Verbindungsstange (8) mit der Ventilnadel (2) und mit dem ande­ ren Ende mit der Einstellvorrichtung (17, 18) gekoppelt ist.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) mittels in dem Einspritzventil beim Betrieb anfallendem unter Druck stehendem Leckkraftstoff betätigbar ist.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Kraftstoffeinspritzventil ein von der Ven­ tilnadel (2) zu der dem Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) gegenüberliegenden Seite des Einstellkolbens (17) führender Kraftstoffmischdruckkanal (26, 27) ausgebildet ist, über den an der Ventilnadel (2) anfallendes Leckkraftstoff zu der dem Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) gegen­ überliegenden Seite des Einstellkolbens (17) geführt wird, um diesen allmählich in der die Schließkraft des Ventilschließme­ chanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) erhöhenden Richtung zu ver­ schieben.
11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30) in Form eines mit der von dem Leckkraftstoff beaufschlagten Seite des Ein­ stellkolbens (17) in Verbindung stehenden Steuerventils (30) vorgesehen ist, mit welchem der Einstellkolben zur Verschiebung desselben in der die Schließkraft des Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) verringernden Richtung vom Druck des anstehenden Lecköls entlastbar ist.
12. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuerventil (30) mit dem von der Ventil­ nadel (2) zu dem Einstellkolben (17) führenden Kraftstoffmischdruckkanal (26) in Verbindung steht.
13. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) als Nadelventil mit einer eine Nadelspitze (35) aufweisenden Ventilnadel (34) und einem die Nadelspitze (35) aufnehmenden Ventilsitz (36) ausgebildet ist, wobei die Ventilnadel (34) eine den Ventilsitz (36) durchsetzende Entlastungsbohrung zur Entlastung des den Einstellkolben (17) beaufschlagenden Leckkraftstoff wahlweise verschließt oder freigibt.
14. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuerventil eine die Ventilnadel (34) in Schließrichtung beaufschlagende Ventilfeder (41) aufweist.
15. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 13 oder 14, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil einen mit der Ven­ tilnadel (34) gekoppelten Steuerkolben (31) aufweist, welcher mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Öffnungs­ richtung des Nadelventils beaufschlagbar ist.
16. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steuerkolben (31) integral mit der Ven­ tilnadel (34) ausgebildet ist und auf seiner der Nadelspitze (35) zugewandten Seite von dem gasförmigen oder flüssigen Medi­ um beaufschlagt wird und sich auf seiner der Nadelspitze (35) abgewandten Seite gegen die die Ventilnadel (34) in Schließ­ richtung beaufschlagende Ventilfeder (41) abstützt.
17. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 15 oder 16, da­ durch gekennzeichnet, daß das den Steuerkolben (31) beaufschla­ gende Medium zum Starten der Brennkraftmaschine verwendete Druckluft ist.
18. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) als Si­ cherheitsventil ausgebildet ist, welches beim Überschreiten ei­ nes vorgegebenen Lecköldrucks automatisch öffnet und den Einstellkolben (17) entlastet.
19. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) als Si­ cherheitsventil ausgebildet ist, wobei die Stärke der Ventilfe­ der (41) so bemessen ist, daß das Steuerventil beim Überschreiten eines vorgegebenen Lecköldrucks automatisch öff­ net und den Einstellkolben (17) entlastet.
20. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) um den Mischdruck aus angestauter Leckkraftstoffmenge aus Spitzendruck und Einspritzleitungsrestdruck voll zur Wirkung kommen zu las­ sen auf der dem Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 15, 16) zugewandten Seite zur Entlastung mit dem drucklosen Leckkraftstoffkanal (28) in Verbindung steht.
21. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) durch einen von außen zugeführten Hydraulik- oder Pneumatikdruck be­ aufschlagt wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020867A1 (de) * 2000-04-28 2001-10-31 Bosch Gmbh Robert Common-Rail-Injektor
DE10126954A1 (de) * 2001-06-01 2002-12-12 Bosch Gmbh Robert Injektor zum Einspritzen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff
DE102009007095A1 (de) * 2009-02-02 2010-08-05 Continental Automotive Gmbh Einspritzventil

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10310585A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-15 Siemens Ag Pumpe-Düse-Einheit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE875279C (de) * 1941-12-31 1953-04-30 Cav Ltd Brennstoff-Einspritzduese fuer Verbrennungskraftmaschinen
FR1531448A (fr) * 1967-04-14 1968-07-05 Moteur Moderne Le Injecteur de combustible de moteur à combustion interne asservi
US4261513A (en) * 1978-09-26 1981-04-14 Lucas Industries Limited Fuel injection nozzles
JPS57102527A (en) * 1980-12-15 1982-06-25 Diesel Kiki Co Ltd Fuel injection nozzle unit
JPS6480763A (en) * 1987-09-24 1989-03-27 Hino Motors Ltd Two-stage valve opening nozzle for diesel engine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020867A1 (de) * 2000-04-28 2001-10-31 Bosch Gmbh Robert Common-Rail-Injektor
US6808125B2 (en) 2000-04-28 2004-10-26 Robert Bosch Gmbh Common rail injector
DE10020867B4 (de) * 2000-04-28 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Common-Rail-Injektor
CZ296996B6 (cs) * 2000-04-28 2006-08-16 Robert Bosch Gmbh Spolecný injektor
DE10126954A1 (de) * 2001-06-01 2002-12-12 Bosch Gmbh Robert Injektor zum Einspritzen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff
WO2002099269A1 (de) 2001-06-01 2002-12-12 Robert Bosch Gmbh Injektor zum einspritzen von unter hohem druck stehendem kraftstoff
DE102009007095A1 (de) * 2009-02-02 2010-08-05 Continental Automotive Gmbh Einspritzventil

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