Magnetventilgesteuerter Injektor für ein Speichersystem einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen magnetventilgesteuerte Injektor für ein Speichereinspritzsystem einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, bestehend aus einem mehrteiligen Injektorgehäuse mit einem eine federbelastete Düsennadel aufweisenden Düsenkörper, mit einem unter Systemdruck stehenden Steuerkolben in einem Gehäuseteil sowie einem Ventilelement zur Absperrung einer zur Düsennadel führenden Zuführleitung, ferner mit einem von dem Steuerkolben auf seiner der Düsennadel abgewandten Seite begrenzten Steuerraum, welcher einerseits mit der Zuführleitung über eine im Steuerkolben und Ventilelement integrierte Leitungsanordnung ständig in Verbindung steht und andererseits durch ein Magnetventil mit einer Entlastungsleitung verbindbar ist, und mit einem Düsenfederraum auf der Rückseite der Düsennadel, wobei der Steuerkolben und das durchmessermäßig kleinere Ventilelement zwei getrennte Bauteile in zwei verschiedenen Gehäuseteilen des Injektorgehäuses bilden, wobei das den Steuerkolben aufnehmende Gehäuseteil zuleitungsfrei ausgebildet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen magnetventilgesteuerten Injektor für ein Speichereinspritzsystem einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, bestehend aus einem mehrteiligen Injektorgehäuse mit einem eine federbelastete.Düsennadel aufweisenden Düsenkörper, mit einem unter Systemdruck stehenden Steuerkolben in einem Gehäuseteil sowie einem Ventilelement zur Absperrung einer zur Düsennadel führenden Zuführleitung, ferner mit einem von dem Steuerkolben auf seiner der Düsennadel abgewandten Seite begrenzten Steuerraum, welcher einerseits mit der Zuführleitung über eine im Steuerkolben und Ventilelement integrierte Leitungsanordnung ständig in Verbindung steht und andererseits durch ein Magnetventil mit einer Entlastungsleitung verbindbar ist, und mit einem Düsenfederraum auf der Rückseite der Düsennadel.

[0002] Ein derartiger Injektor ist aus der DE 196 12 738 A1 bekannt. Dieser Injektor hat einen Steuerkolben mit integriertem Ventilelement und ist in einem oberen Gehäuseteil und einem unteren Gehäuseteil des Injektorgehäuses geführt. Das Ventilelement ist durch einen kegelförmigen Außenbund am Steuerkolben gebildet, dessen Kegelsitzfläche mit einem Ventilsitz an einem unteren Gehäuseteil zusammenwirkt. Die Zuführleitung verläuft durch die besondere Ventilanordnung teilweise in dem unteren Gehäuseteil und teilweise in dem oberen Gehäuseteil.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen am gattungsgemäßen Injektor vorzusehen, durch die ohne Beeinträchtigung einer schlanken Bauweise des Injektors mit einfachen Mitteln eine Verbesserung der internen Abdichtung möglich ist.

[0004] Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.

[0005] In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

[0006] Durch die Trennung der Komponenten von Steuerkolben und Ventilelement ergibt sich eine Vereinfachung der Bearbeitung der Komponentenführungen, ferner ist durch den Verlauf der Zuführleitung lediglich in dem das Ventilelement aufnehmenden unteren Gehäuseteil keine hochdruckdichte Trennfläche zwischen dem oberen und unteren Gehäuseteil mehr erforderlich, da das obere Gehäuseteil mit seinem Steuerkolben zuführleitungsfrei ist. Auf Feinstbearbeitungen kann verzichtet werden. Es müssen nur noch die Trennflächen wie bei konventionellen Düsenhaltern hochdruckdicht sein.

[0007] Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben.

[0008] Ein magnetventilgesteuerter Injektor 1 für ein nicht näher dargestelltes Speichereinspritzsystem einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus einer im Düsenkörper 2 geführten federbelasteten Düsennadel 3, die in Höhe ihrer Druckschulter 3a von einem Druckraum 4 umgeben ist, aus einem Steuerkolben 5 in einem oberen Gehäuseteil 6 des Injektorgehäuses 7 und einem mit dem Steuerkolben 5 zusammenwirkenden Ventilelement 8 in einem unteren Gehäuseteil 9 sowie aus einem am Kopfende des Injektors 1 angeordneten Magnetventil 10.

[0009] Das Ventilelement 8 ist als Servoventilkolben ausgebildet, der eine mit dem Speichersystem verbundene und zu dem Druckraum der Düsennnadel 3 hinführende Zuführleitung 11 steuert. Die Zuführleitung 11 besteht aus einem vom Außenumfang des unteren Gehäuseteiles 9 ausgehenden radialen Leitungsabschnitt 11a und einem diesen Leitungsabschnitt 11a und eine das Servoventilelement umgebende Ringkammer 30 verbindenden zentralen Leitungsabschnitt 11b sowie einen von der Ringkammer 30 wegführenden schräg verlaufenden Leitungsabschnitt 11c im unteren Gehäuseteil 9. An den Leitungsabschnitt 11c schließen sich der Leitungsabschnitt 21a in der Druckplatte 21 und der in den Druckraum 4 mündende Leitungsabschnitt 2a in dem Düsenkörper 2 an.

[0010] Der Servoventilkolben ist im Durchmesser kleiner ausgebildet als der Steuerkolben. Beide Kolben sind von jeweils einer Durchgangsbohrung 8a und 5a durchsetzt, die koaxial zueinander liegen, so daß sich unabhängig von der jeweiligen Stellung des Servoventilkolbens einschließlich der Schließstellung dieses Servoventilkolbens eine ständige Strömungsverbindung von der Zuführleitung 11a zu einem von dem Steuerkolben 5 begrenzten Steuerraum 12 ergibt.

[0011] Die einander zugewandten Anlageflächen bzw. Dichtflächen von Steuerkolben 5 und Servoventilkolben 8 sind durch kleine Höcker 13,14 auf den Stirnflächen der beiden Kolben gebildet. Die Höcker 13,14 liegen in Höhe der Trennebene A von Steuerkolben und Servoventilkolben und sind im Durchmesser kleiner als der Servoventilkolben 8. Beide Höcker 13,14 und das obere Gehäuseteil 6 begrenzen einen Ringraum 15, der durch eine Leitungsverbindung einerseits mit einem Magnetventilraum 16 und andererseits mit einem Düsenfederraum 17 in Verbindung steht.

[0012] Die Leitungsverbindung setzt sich aus einer radialen Nut 18, die an der düsenseitigen Stirnfläche des oberen Gehäuseteiles 6 eingearbeitet ist, aus einer Anflächung 19 am Außenumfang des oberen Gehäuseteiles 6 und einer Verbindungsbohrung 20 im unteren Gehäuseteil 9 des Servoventilkolbens zusammen. Es ergibt sich eine Leckageverbindung zum einen von dem Ringraum 15 über die Nut 18 und Anflächung 19 in den Magnetventilraum 16 und zum anderen von der Nut 18 über die Verbindungsbohrung 20 in den Düsenfederraum 17.

[0013] Der Düsenfederraum 17 befindet sich in einer zwischen Düsenkörper 2 und unterem Gehäuseteil 9 liegenden Druckplatte 21. Düsenkörper 2 und Druckplatte 21 sind durch eine Spannhülse 22 mit dem unteren Gehäuseteil 9 verspannt. Ferner sind das Magnetventil 10 und der obere Gehäuseteil 6 durch eine weitere Spannhülse 23 mit dem unteren Gehäuseteil 9 verspannt.

[0014] Der Steuerraum 12 enthält noch ein längsverschiebliches Plättchen 24 mit einer magnetventilseitigen Durchgangsrinne 24a und einer in diese mündenden zentralen kleinen Drossel 25, die gegenüber einer Zulaufdrossel 26 in der Durchgangsbohrung 5a des Steuerkolbens 5 und einer Ablaufdrossel 27 zwischen Steuerraum 12 und Ventilkugel 28 des Magnetventiles 10 einen kleineren Durchlaßquerschnitt aufweist. Die Anordnung dieses Plättchens 24 mit definierter Drossel 25 minimiert auftretende Leckagemengen.

[0015] Der untere Gehäuseteil 9 enthält noch einen mit 31 bezeichneten Schließkolben , der durch eine Drosselverbindung 32 mit der Zuführleitung 11 verbunden ist. Im Falle einer Funktionsstörung des Injektors 1 bewirkt der Schließkolben 31 über eine im Düsenfederraum 17 angeordnete Hubstange 33 das Schließen der Düsennadel 2.

Ansprüche

1. Magnetventilgesteuerter Injektor für ein Speichereinspritzsystem einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, bestehend aus einem mehrteiligen Injektorgehäuse mit einem eine federbelastete Düsennadel aufweisenden Düsenkörper, mit einem unter Systemdruck stehenden Steuerkolben in einem Gehäuseteil sowie einem Ventilelement zur Absperrung einer zur Düsennadel führenden Zuführleitung, ferner mit einem von dem Steuerkolben auf seiner der Düsennadel abgewandten Seite begrenzten Steuerraum, welcher einerseits mit der Zuführleitung über eine im Steuerkolben und Ventilelement integrierte Leitungsanordnung ständig in Verbindung steht und andererseits durch ein Magnetventil mit einer Entlastungsleitung verbindbar ist, und mit einem Düsenfederraum auf der Rückseite der Düsennadel,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerkolben (5) und das durchmessermäßig kleinere Ventilelement (8) zwei getrennte Bauteile in zwei verschiedenen Gehäuseteilen (6;9) des Injektorgehäuses (7) bilden, wobei das den Steuerkolben (5) aufnehmende obenliegende Gehäuseteil (6) zuleitungsfrei ausgebildet ist.

2. Injektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einander zugewandten Anlageflächen von Steuerkolben und Ventilelement durch kleine Höcker (13;14) auf der Stirnfläche der beiden Bauteile gebildet sind und daß im Steuerkolben (5) und Ventilelement (8) zentral verlaufende und die Höcker (13;14) durchsetzende Durchgangsbohrungen (5a;8a) als Strömungsverbindung von der Zuführleitung (11) zum Steuerraum (12) vorgesehen sind.

3. Injektor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höcker (13;14) gemeinsam einen Ringraum (15) bilden, der durch eine Leitungsverbindung einerseits mit dem Düsenfederraum (17) und andererseits mit einem Magnetventilraum (16) in Verbindung steht.

4. Injektor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungsverbindung zum Magnetventilraum (16) hin sich aus einer von dem Ringraum (15) wegführenden Nut (18) im Gehäuseteil (6) des Steuerkolbens (5) und einer außenwandigen Anflächung (19) dieses Gehäuseteiles (6) sowie zum Düsenfederraum (17) hin aus einer von der Nut (18) abzweigenden Verbindungsbohrung (20) im Gehäuseteil (9) des Ventilelementes (8) zusammensetzt.

5. Injektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem mehrteiligen Injektorgehäuse (7) zum einen der Düsenkörper (2) und eine den Düsenfederraum (17) aufnehmende Druckplatte (21) durch eine Spannhülse (22) mit dem das Ventilelement (8) tragenden Gehäuseteil (9) verspannt sind und zum anderen das Magnetventil (10) und das den Steuerkolben (5) aufnehmende Gehäuseteil (6) über eine weitere Spannhülse (23) mit dem das Ventilelement (8) enthaltende Gehäuseteil (9) verschraubt sind.

6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Steuerraum ein Plättchen mit einer zentral liegenden und als Drossel wirkenden Durchgangsbohrung geführt ist, die lediglich bei geöffnetem Magnetventil wirksam ist.

Zeichnung