DE19940301A1

DE19940301A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE19940301A1
Application number: DE19940301A
Authority: DE
Inventors: Rainer Buck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-03-01
Also published as: JP2003507645A; KR20010080894A; WO2001014720A1; US6619561B1; EP1125052A1; RU2001113720A

Abstract

Bei einem Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilkörper (10), einem darin ausgebildeten Steuerdruckraum (16), der an einer Seite von einem Betätigungsteil (14) für eine Düsennadel verschlossen ist, das in dem Steuerdruckraum (16) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, einem Zulauf (18) zum Steuerdruckraum und mit einem Ablauf (20) aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil (24) gesteuert wird, soll die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel vergrößert werden. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Mündungsöffnung (40) des Zulaufs (18) zum Steuerdruckraum so angeordnet ist, daß sie, wenn sich das Betätigungsteil (14) aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung verstellt, mindestens teilweise von dem Betätigungsteil (14) verschlossen wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil mit ei nem Ventilkörper, einem darin ausgebildeten Steuerdruckraum, der an einer Seite von einem Betätigungsteil für eine Düsen nadel verschlossen ist, das in dem Steuerdruckraum zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, einem Zulauf zum Steuerdruckraum und mit einem Ablauf aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil gesteuert wird.

Ein solches Steuerventil ist beispielsweise aus der DE 197 27 896 A1 bekannt und dient dazu, das Öffnen einer Düsennadel des Einspritzventils hervorzurufen, um Kraftstoff in einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine einzuspritzen.

Die Düsennadel wird permanent mit einem Öffnungsdruck beauf schlagt, der die Düsennadel vom zugeordneten Ventilsitz abzu heben sucht. Dieser Öffnungskraft wirkt eine Schließkraft entgegen, die in dem Steuerdruckraum auf das Betätigungsteil ausgeübt wird. Solange der Druck im Steuerdruckraum auf einem hohen Niveau gehalten wird, ist die dort erzeugte Schließ kraft höher als die auf die Düsennadel einwirkende Öffnungs kraft, so daß das Betätigungsteil in der Schließstellung und folglich die Düsennadel geschlossen bleibt. Wenn dagegen der Druck im Steuerdruckraum und folglich auch die dort erzeugte Schließkraft absinkt, gelingt es der Öffnungskraft, das Betä tigungsteil in die Öffnungsstellung zu verschieben, wodurch die Düsennadel vom Ventilsitz abheben kann. Es kann nun Kraftstoff eingespritzt werden.

Der Druck im Steuerdruckraum wird von dem Steuerventil ge steuert, indem der Ablauf geschlossen oder geöffnet wird. Wenn durch Schließen des Ablaufs das dem Steuerdruckraum zu geführte Medium, üblicherweise Kraftstoff, aufgestaut wird, wird im Steuerdruckraum ein hoher Druck erzeugt, der die Dü sennadel in einem geschlossenen Zustand hält. Wenn dagegen das Steuerventil den Ablauf öffnet, sinkt der Druck im Steu erdruckraum ab, so daß die Düsennadel öffnen kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuerventil mit den Merkmalen des kenn zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß eine erhöhte Geschwindigkeit der Düsennadel beim Öffnen er halten wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Quer schnitt des Zulaufs von dem Betätigungsteil verringert wird, wenn sich dieses aus seiner Schließstellung in Richtung der Öffnungsstellung bewegt. Es ist somit eine variable Drosse lung des Zulaufs erzielt, die den Druckabfall im Steuerdruck raum beim Öffnen des Steuerventils dadurch unterstützt, daß weniger Kraftstoff in den Steuerdruckraum nachfließen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mündungsöffnung einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß die Verringerung des Zulaufs proportional mit der Verstellung des Betätigungsteils im Steuerdruckraum erfolgt.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels beschrieben, das in den beigefügten Zeichnungen darge stellt ist. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffein spritzventils;

Fig. 2 in einer vergrößerten Ansicht einen Teil des Kraft stoffeinspritzventils von Fig. 1;

Fig. 3 in einer abgebrochenen Querschnittsansicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzven tils;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Ebene IV-IV von Fig. 3; und

Fig. 5 in einem Diagramm den Öffnungshub der Düsennadel eines herkömmlichen und eines erfindungsgemäßen Kraftstoff einspritzventils.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein herkömmliches Kraftstoffeinspritzventil mit Steuerventil (siehe Fig. 2) gezeigt. Das Kraftstoffein spritzventil weist einen Ventilkörper 10 auf, in welchem eine Düsennadel 12 verschiebbar angebracht ist. Die Düsennadel 12 steuert das Einspritzen des Kraftstoffs in einen Zylinder ei ner (nicht dargestellten) Verbrennungskraftmaschine. Der zu geführte Kraftstoff übt auf die Düsennadel 12 eine Öffnungs kraft aus, welche die Düsennadel sowie ein Betätigungsteil 14, an dem sich die Düsennadel 12 abstützt, zu einem Steuer druckraum 16 hin zu verstellen sucht.

Dem Steuerdruckraum 16 wird ebenfalls Kraftstoff zugeführt, der aufgrund des im Steuerdruckraum 16 herrschenden Drucks eine Schließkraft auf das Betätigungsteil 14 ausübt. Der Kraftstoff wird über einen Zulauf 18 bereitgestellt, und vom Steuerdruckraum 16 geht ein Ablauf 20 ab, der zu einer Steu erkammer 22 eines Steuerventils 24 führt. Für das Steuerven til 24 stellt der Ablauf 20 wiederum den Zulauf dar, und es ist ein Ablauf 26 vorgesehen, durch den der Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 16 und der Steuerkammer 22 abfließen kann.

Das Steuerventil 24 weist in der Steuerkammer 22 eine Ventil nadel 28 auf, die mit einem Ventilsitz 30 zusammenwirkt. Wenn die Ventilnadel 28 am Ventilsitz 30 anliegt, ist das Steuer ventil 24 geschlossen, so daß der über den Zulauf 18 der Steuerdruckraum 16 zugeführte Kraftstoff in dieser aufgestaut wird. Der auf diese Weise erzeugte hohe Druck übt auf das Be tätigungsteil 14 eine Schließkraft auf, die größer ist als die auf die Düsennadel 12 wirkende Öffnungskraft. Das Betäti gungsteil 14 befindet sich somit in der Schließstellung, und das Kraftstoffeinspritzventil ist geschlossen. Wenn dagegen die Ventilnadel 28 vom Ventilsitz 30 abgehoben wird, kann der Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 16 über die Steuerkammer 22 und den Ablauf 26 abfließen, so daß der Druck im Steuer druckraum absinkt. Die dann verringerte Schließkraft ermög licht es dem Betätigungsteil, sich aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung zu verstellen, so daß die Düsennadel öffnet. Es wird nun Kraftstoff eingespritzt.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 3 und 4 ein erfindungsge mäßes Kraftstoffeinspritzventil beschrieben. Im Gegensatz zu dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist bei dem erfin dungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil der Zulauf 18 zum Steuerdruckraum 16 mit einer schlitzförmigen Mündungsöffnung 40 versehen. Diese ist so angeordnet, daß das bezüglich Fig. 3 obere Ende des Betätigungsteils 14, wenn es sich ausgehend von der Schließstellung hin zur Öffnungsstellung verstellt, die Mündungsöffnung 40 nach und nach abdeckt. In Fig. 3 ist ein Zwischenzustand des Betätigungsteils 14 zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung gezeigt, in der die Mündungsöffnung 40 knapp zur Hälfte abgedeckt ist. Aufgrund dieser Gestaltung ergibt sich, wenn das Steuerventil 30 öff net und sich das Betätigungsteil 14 aufgrund des sich dann ergebenden Druckabfalls im Steuerdruckraum 16 in diesem ver stellt, eine Drosselung des Zulaufs 18 zum Steuerdruckraum, was den Druckabfall in diesem beschleunigt. Somit ergibt sich eine schnellere Öffnungsbewegung des Betätigungsteils 14 und folglich auch der Düsennadel 12.

Dies ist in dem in Fig. 5 gezeigten Diagramm zu sehen. Mit gestrichelten Linien ist der Hub der Düsennadel und somit der Einspritzverlauf für ein herkömmliches Kraftstoffeinspritz ventil gezeigt. Es ist zu sehen, daß sich die Düsennadel ver gleichsweise langsam öffnet. In der durchgezogenen Linie ist dagegen der Hub der Düsennadel und somit der Einspritzverlauf für ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt. Es ist zu sehen, daß ein progressiv ansteigender Hub erreicht wird, der insgesamt zu einem schnelleren Öffnen der Düsenna del führt. Die zu Beginn des Nadelöffnens kleinere Nadelge schwindigkeit ermöglicht eine präzisere Steuerung einer Vor einspritzung.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzventil mit einen Ventilkörper (10), ei nem darin ausgebildeten Steuerdruckraum (16), der an einer Seite von einem Betätigungsteil (14) für eine Düsennadel (12) verschlossen ist, das in dem Steuerdruckraum (16) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, einem Zulauf (18) zum Steuerdruckraum und mit einem Ab lauf (20) aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil (24) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mün dungsöffnung (40) des Zulaufs (18) zum Steuerdruckraum so an geordnet ist, daß sie, wenn sich das Betätigungsteil (14) aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung verstellt, minde stens teilweise von dem Betätigungsteil (14) verschlossen wird.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mündungsöffnung (40) einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist.