Pumpe-Düse-Vorrichtung

Abstract

 Eine Pumpe-Düse-Vorrichtung hat eine Pumpe und ein Ventil mit einem Ventilglied (231), das die hydraulische Kopplung eines Absteuerraums (232) mit einem Ablaufkanal (22) steuert, der hydraulisch gekoppelt ist mit der Pumpe und einer Düseneinheit (5). Ein Zulaufkanal (21) ist vorgesehen, der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Absteuerraum (232). Der Zulaufkanal (21) umfasst ein Drosselelement (27).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Pumpe-Düse-Vorrichtung mit einer Pumpe, einem Ventil und einer Düseneinheit. Derartige Pumpe-Düse-Vorrichtung wird insbesondere zur Kraftstoffzufuhr in einen Brennraum einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine eingesetzt. Die Pumpe, eine Steuereinheit, die neben dem Ventil auch einen Stellantrieb umfasst, welche vorzugsweise aus einem Piezostapel gebildet ist, und die Düseneinheit bilden eine Baueinheit. Der Antrieb eines Kolbens der Pumpe erfolgt vorzugsweise über eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mittels eines Kipphebels. Die Pumpe ist über das Ventil an eine Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung hydraulisch koppelbar. Sie ist ausgangsseitig mit der Düseneinheit hydraulisch gekoppelt. Einspritzbeginn und Einspritzmenge werden durch das Ventil und dessen Stellantrieb bestimmt. Durch die kompakte Bauweise der Pumpe-Düse-Vorrichtung ergibt sich ein sehr geringes Hochdruckvolumen und eine große hydraulische Steifigkeit. Es werden so sehr hohe Einspritzdrücke von ca. 2000 bar ermöglicht. Dieser hohe Einspritzdruck in Verbindung mit der guten Steuerbarkeit des Einspritzbeginns und der Einspritzmenge ermöglichen eine deutliche Reduktion der Emissionen bei gleichzeitig niedrigen Kraftstoffverbrauch beim Einsatz in Brennkraftmaschinen.

[0002] Aus der DE 198 35 494 C2 ist eine Pumpe-Düse-Vorrichtung bekannt mit einer Pumpe und einem Ventil mit einem Ventilglied, das die hydraulische Kopplung eines Absteuerraums mit einem Ablaufkanal steuert. Der Ablaufkanal ist hydraulisch gekoppelt mit der Pumpe und einer Düseneinheit. Ein Zulaufkanal ist vorgesehen der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Absteuerraum. Dem Ventilglied ist ein piezoelektrischer Stellantrieb zugeordnet, über den das Ventilglied zwischen zwei Endstellungen verstellt werden kann. In einer ersten Endstellung des Ventilglieds ist der Ablaufkanal hydraulisch gekoppelt mit einem Absteuerraum und dieser wiederum mit dem Zulaufkanal. In einer zweiten Endstellung des Ventilglieds ist der Ablaufkanal hydraulisch entkoppelt von dem Absteuerraum. In der ersten Endstellung des Ventilglieds wird während eines Förderhubs der Pumpe Fluid von dem Zulaufkanal über den Absteuerraum und den Ablaufkanal von der Pumpe angesaugt. Während eines Arbeitshubs eines Pumpenkolbens der Pumpe wird in der ersten Endposition des Ventilglieds Fluid von der Pumpe über den Zulaufkanal, den Absteuerraum in den Ablaufkanal zurückgedrückt. In der zweiten Endposition des Ventilglieds kann während des Förderhubs des Pumpenkolbens wegen der fehlenden hydraulischen Kopplung des Ablaufkanals mit dem Absteuerraum und dem Ablaufkanal kein Fluid zurückgedrückt werden und der Pumpenkolben erzeugt Hochdruck. Mit Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle öffnet eine Düsennadel der Düseneinheit eine Düse der Düseneinheit und es erfolgt eine Einspritzung des Fluids. Das Einspritzende wird dadurch bestimmt, dass das Ventilglied mittels des Stellantriebs in seine erste Endposition gesteuert wird und so Fluid über den Ablaufkanal in den Absteuerraum und den Zulaufkanal zurückströmen kann, was zur Folge hat, dass der Druck in der Pumpe und somit auch in der Düseneinheit abnimmt, was wiederum zu einem Schließen der Düseneinheit führt. Bei diesem sog. Absteuervorgang werden hohe Geräuschemissionen erzeugt. Derartige Geräuschemissionen werden vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs, in dem die Pumpe-Düse-Vorrichtung eingebaut sein kann, als unangenehm wahrgenommen und müssen zum einen im Hinblick auf einen möglichst hohen Fahrkomfort und zum anderen auch aufgrund immer strengerer gesetzlicher Bestimmungen bezüglich Geräuschemissionen von Fahrzeugen weitgehend vermieden werden.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe-Düse-Vorrichtung zu schaffen, welche geringe Geräuschemissionen gewährleistet beim Betrieb.

[0004] Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0005] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die während des Betriebs der Pumpe-Düse-Vorrichtung nach dem Stand der Technik hervorgerufenen Geräuschemissionen im Wesentlichen verursacht sind durch Kavitationen nach dem Herstellen der hydraulischen Kopplung zwischen dem Ablaufkanal mit unter Hochdruck stehendem Fluid und dem Absteuerraum und dem Ablaufkanal. Der entstehende Absteuerimpuls führt zu Druckwellen hoher Amplitude in dem Fluid im Bereich des Absteuerraums und des Zuführkanals, die in Form von Schallwellen aus der Pumpe-Düse-Vorrichtung nach außen übertragen werden.

[0006] Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Zulaufkanal ein Drosselelement vorgesehen ist. Das Drosselelement bewirkt einen schnellen Druckanstieg in dem Absteuerraum und verlangsamt das Abströmen des Fluids in den Zulaufkanal. Dadurch wird die Zeitdauer, innerhalb derer Kavitationen auftreten stark verringert und so die Erzeugung von Schallemissionen auf einfache Weise stark gedämpft. Durch das Drosselelement werden insbesondere hochfrequente Geräuschanteile während des Absteuervorgangs deutlich reduziert. Durch das Verringern der Kavitationszeit wird auch die sog. Kavitationserosion an dem Ventilglied und an den Wänden des Absteuerraums deutlich verringert. Kavitationserosion entsteht durch das Implodieren von Gasbläschen, die bei Kavitation durch Verdampfen des Fluids gebildet werden. Während der Zeitdauer, innerhalb derer Kavitationen im Bereich des Ventilglieds auftreten ist der Druckverlauf auf die verschiedenen Ventilflächen des Ventilgliedes äußerst instationär und eine präzise Einstellung der Position des Ventilglieds somit schwer realisierbar. Somit bewirkt die Verringerung der Kavitationszeit, die hervorgerufen ist durch das Drosselelement, auch eine präzisere Ansteuerung des Ventilglieds.

[0007] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Drosselelement nahe des Absteuerraums angeordnet. So werden die Geräuschemissionen besonders wirksam verringert. Ferner wird auch so eine dichtende Verbindung zwischen dem Zulaufkanal und einer diesem zugeordneten Kraftstoffzufuhreinrichtung, die üblicherweise mittels eines O-Rings erfolgt geschont und somit deren Lebensdauer erhöht.

[0008] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Absteuerraum und das Drosselelement so ausgebildet, dass die Pumpe über den Zulaufkanal auch bei einem vorgegebenen Niederdruckwert in dem Zulaufkanal vollständig mit Fluid über den Zulaufkanal innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer befüllbar ist. Dies hat den Vorteil, dass dann der Betrieb der Pumpe-Düse-Vorrichtung, d. h. der frühestmögliche Einspritzbeginn und die maximal mögliche Einspritzmenge durch das Drosselelement nicht beeinflusst sind.

[0009] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Absteuerraum und das Drosselelement so ausgebildet, dass ein Ende des Einspritzens von Fluid über die Düseneinheit mittels des Ventilglieds steuerbar ist und zwar unabhängig von dem Drosselelement. Dies hat den Vorteil, dass das Verringern der Geräuschemissionen nicht zu einer Beeinflussung des möglichen Endes des Einspritzens führt. Das Drosselelement beeinflusst somit das Ende der Einspritzung nicht.

[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Drosselelement in Form einer Stufenbohrung des Zulaufkanals gebildet. Dies hat den Vorteil, dass es einfach herzustellen ist.

[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Drosselelemente in dem Zulaufkanal angeordnet. Dadurch ergibt sich ein nochmals verbessertes Verringern der Geräuschemissionen.

[0012] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die mindestens zwei Drosselelemente so beabstandet angeordnet, dass sie vorgegebene Frequenzen der Druckschwingungen des Fluids in dem Zulaufkanal dämpfen oder in vorgegebene andere Frequenzbereiche transformieren. Dadurch ergibt sich ein sehr wirksames Verringern von z. B. für den Mensch hörbaren Schallemissionen.

[0013] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel einer Pumpe-Düse-Vorrichtung,

Figur 2

eine Ausschnittsvergrößerung der Pumpe-Düse-Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3

ein zweites Ausführungsbeispiel der Pumpe-Düse-Vorrichtung,

Figur 4

den Verlauf des Drucks innerhalb des Hochdruckbereichs der Pumpe-Düse-Vorrichtung aufgetragen über die Zeit t und

Figur 5

der eingespritzte Kraftstoffmassenstrom Qinj aufgetragen über die Zeit t.

[0014] Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0015] Eine Pumpe-Düse-Vorrichtung (Figur 1) umfasst eine Pumpeneinheit 1, eine Steuereinheit 2 und eine Düseneinheit 5. Die Pumpe-Düse-Vorrichtung wird bevorzugt eingesetzt zum Zuführen von Kraftstoff in den Brennraum eines Zylinders einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Diesel-Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Brennkraftmaschine hat einen Ansaugtrakt, der mittels Gaseinlassventilen mit Zylindern koppelbar ist und über die Luft angesaugt wird. Die Brennkraftmaschine weist ferner einen Abgastrakt auf, der über das Auslassventil gesteuert, die aus den Zylindern auszustoßenden Gase abführt. Den Zylindern sind jeweils Kolben zugeordnet, die jeweils über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle gekoppelt sind. Die Kurbelwelle ist mit einer Nockenwelle gekoppelt.

[0016] Die Pumpeneinheit umfasst einen Kolben 11, einen Pumpenkörper 12, einen Pumpraum 13 und ein Pumpen-Rückstellmittel 14, das vorzugsweise als Feder ausgebildet ist. Der Kolben 11 ist im eingebauten Zustand in einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle gekoppelt, vorzugsweise mittels eines Kipphebels, und wird von dieser angetrieben. Der Kolben 11 ist in einer Ausnehmung des Pumpenkörpers 12 geführt und bestimmt abhängig von seiner Position das Volumen eines Pumpraums 13. Das Pumpen-Rückstellmittel 14 ist so ausgebildet und angeordnet, dass das durch den Kolben 11 begrenzte Volumen des Pumpraums 13 einen Maximalwert aufweist, wenn auf den Kolben keine äußeren Kräfte, d. h. Kräfte, die über die Kopplung mit der Nockenwelle übertragen werden, einwirken.

[0017] Die Düseneinheit 5 umfasst einen Düsenkörper 51, in dem ein Düsenrückstellmittel 52, das als Feder und ggf. zusätzlich als Dämpfungseinheit ausgebildet ist, und eine Nadel 53 angeordnet sind. Die Nadel 53 ist in einer Ausnehmung des Düsenkörpers 51 angeordnet und wird im Bereich einer Nadelführung 55 geführt. In einem ersten Zustand liegt die Nadel 53 an einem Nadelsitz 54 an und verschließt so eine Düse 56, die zum Zuführen des Kraftstoffs in den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Düseneinheit 5 ist vorzugsweise, wie dargestellt, als nach innen öffnende Düseneinheit vorgesehen.

[0018] In einem zweiten Zustand ist die Nadel 53 leicht beabstandet zu dem Nadelsitz 54 und zwar hin in Richtung zu dem Düsenrückstellmittel 52 angeordnet und gibt so die Düse 56 frei. In diesem zweiten Zustand wird Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugemessen. Der erste oder zweite Zustand wird eingenommen abhängig von einer Kräftebilanz aus der Kraft, die durch das Düsenrückstellmittel 52 auf die Nadel 53 wirkt und aus der dieser entgegenwirkenden Kraft, die durch den hydraulischen Druck im Bereich des Nadelabsatzes 57 hervorgerufen wird.

[0019] Die Steuereinheit umfasst einen Zulaufkanal 21 und einen Ablaufkanal 22. Der Zulaufkanal 21 und der Ablaufkanal 22 sind mittels eines Ventils hydraulisch koppelbar. Der Zulaufkanal 21 ist von einem niederdruckseitigen Anschluss der Pumpe-Düse-Vorrichtung hin zu dem Ventil geführt. Der Ablaufkanal 22 ist hydraulisch mit dem Pumpraum 13 gekoppelt und ist hin zu dem Nadelabsatz 57 geführt und ist hydraulisch abhängig von dem Zustand, der von der Nadel 53 eingenommen wird, mit der Düse 56 koppelbar.

[0020] Das Ventil umfasst ein Ventilglied 231, das vorzugsweise als sog. A-Ventil ausgebildet ist, d. h. es öffnet nach außen entgegen der Strömungsrichtung des Fluids. Das Ventil umfasst ferner einen Absteuerraum 232, der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Zulaufkanal 21 und mittels des Ventilglieds 231 mit einem Hochdruckraum 233 hydraulisch koppelbar ist. Der Hochdruckraum 233 ist hydraulisch gekoppelt mit dem Ablaufkanal 22.

[0021] In der geschlossenen Stellung des Ventilglieds 231 liegt das Ventilglied 231 an einem Ventilsitz 234 eines Ventilkörpers 237 an. Ferner ist ein Ventilrückstellmittel 235 vorgesehen, welches so angeordnet und ausgebildet ist, dass es das Ventilglied 231 in eine Offenstellung, d. h. beabstandet zu dem Ventilsitz 234 drückt, wenn die durch einen Stellantrieb 24 auf das Ventilglied wirkenden Kräfte geringer sind als die Kräfte, die durch das Ventilrückstellmittel 235 auf das Ventilglied 231 wirken. Der Stellantrieb 24 ist vorzugsweise als Piezostapel ausgebildet. Er kann jedoch auch ein anderer dem Fachmann bekannter und für eine derartige Anwendung geeigneter Stellantrieb, wie ein elektromagnetischer Stellantrieb sein.

[0022] Der Stellantrieb 24 ist vorzugsweise mittels eines Übertragers, der vorzugsweise den Hub des Stellantriebs 24 verstärkt, mit dem Ventilglied 231 gekoppelt. An dem Stellantrieb 24 ist vorzugsweise auch ein Stecker 26 zur Aufnahme von elektrischen Kontakten zur Ansteuerung des Stellantriebs 24 vorgesehen.

[0023] In der Offenstellung des Ventilglieds 231 wird bei einer Bewegung des Kolbens 11, die nach oben d. h. in Richtung weg von der Düse 56 gerichtet ist, Kraftstoff über den Zulaufkanal 21 hin zum Pumpraum 13 angesaugt. Solange das Ventilglied 231 während einer anschließenden Abwärtsbewegung des Kolbens 11, d. h. bei einer hin zu der Düse 56 gerichteten Bewegung, weiterhin in seiner Offenstellung befindet, wird der in dem Pumpraum 13 befindliche Kraftstoff über das Ventil wieder zurück in den Absteuerraum 232 und ggf. in den Zulaufkanal 21 zurückgedrückt.

[0024] Sobald jedoch bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 das Ventilglied 231 in seine geschlossene Stellung gesteuert ist, wird der im Pumpraum 13 und somit auch der im Ablaufkanal 22 und der in dem Hochdruckraum 233 befindliche Kraftstoff verdichtet, wodurch der Druck mit zunehmender Abwärtsbewegung des Kolbens 11 im Pumpraum 13, im Hochdruckraum 233 und im Ablaufkanal 22 zunimmt. Entsprechend dem steigenden Druck im Ablaufkanal 22 erhöht sich auch die durch den Hydraulikdruck hervorgerufene Kraft, die auf den Nadelabsatz 57 in Richtung einer Öffnungsbewegung der Nadel 53 zum Freigeben der Düse 56 wirkt. Wenn der Druck in dem Ablaufkanal 22 einen Wert überschreitet, bei dem die durch den Hydraulikdruck hervorgerufene Kraft auf den Nadelabsatz 57 größer ist als die dieser entgegenwirkende Kraft des Düsenrückstellmittels 52, bewegt sich die Nadel 53 weg vom Nadelsitz 54 und gibt so die Düse 56 für die Kraftstoffzufuhr zum Zylinder der Brennkraftmaschine frei. Die Nadel 53 bewegt sich dann wieder hinein in den Nadelsitz 54 und verschließt somit die Düse 56, wenn der Hydraulikdruck in dem Ablaufkanal 22 den Wert unterschreitet, bei dem die durch den Hydraulikdruck am Nadelabsatz 57 hervorgerufene Kraft kleiner ist als die durch das Düsenrückstellmittel 52 hervorgerufene Kraft. Der Zeitpunkt, an dem dieser Wert unterschritten wird und an dem somit die Kraftstoffzumessung beendet wird, kann durch das Steuern des Ventilglieds 231 von seiner geschlossenen Stellung in eine Offenstellung beeinflusst werden.

[0025] Durch das Steuern des Ventilglieds von seiner Schließstellung in seine Offenstellung wird die hydraulische Kopplung zwischen dem Hochdruckraum 233 und dem Absteuerraum 232 und dem Zulaufkanal 21 hergestellt. Aufgrund des beim Öffnen herrschenden hohen Druckunterschiedes zwischen dem Fluid in dem Hochdruckraum 233 und dem Fluid in dem Absteuerraum 232 und dem Zulaufkanal 21 strömt dann der Kraftstoff von dem Hochdruckraum 233 mit sehr hoher Geschwindigkeit, in der Regel mit Schallgeschwindigkeit, in den Absteuerraum 232 und weiter in den Zulaufkanal 21. Dadurch wird dann der Druck in dem Hochdruckraum 233, in dem Pumpraum 13 und dem Ablaufkanal 22 schnell so stark verringert, dass die von dem Düsenrückstellmittel 52 auf die Nadel 53 wirkenden Kräfte dazu führen, dass sich die Nadel 53 in den Nadelsitz 54 bewegt und somit dann die Düse 56 verschließt.

[0026] In dem Zulaufkanal 21 (Figur 2) ist ein Drosselelement 27 angeordnet. Das Drosselelement 27 bewirkt einen schnellen Druckanstieg in dem Absteuerraum 232 und verlangsamt das Abströmen des Kraftstoffs in den Zulaufkanal 21. Dadurch wird die Zeitdauer, innerhalb derer Kavitationen auftreten, stark verringert und so die Erzeugung von Schallemissionen auf einfache Weise stark gedämpft. Durch das Drosselelement werden insbesondere hochfrequente Geräuschanteile während des Absteuervorgangs deutlich reduziert. Durch das Verringern der Kavitationszeit, d. h. der Zeit während der Kraftstoff vom Hochdruckraum 233 hin zu dem Absteuerraum 232 mit Schallgeschwindigkeit strömt und bei der sich Dampfblasen bilden, die dann in einem Bereich geringerer Strömungsgeschwindigkeit wieder implodieren und dabei Schall erzeugen und auch Beschädigungen am Ventilkörper hervorrufen, stark verringert. So wird das Erzeugen von Schallemissionen auf einfache Weise stark gedämpft.

[0027] Durch das Drosselelement 27 werden insbesondere höherfrequente Geräuschanteile während des Absteuervorgangs deutlich reduziert. Durch das Verringern der Kavitationszeit wird auch die Kavitationserosion an dem Ventilglied 231 und an den Wänden des Absteuerraums deutlich verringert. Bevorzugt ist das Drosselelement 27 sehr nahe dem Absteuerraum 232 angeordnet, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Je näher das Drosselelement 27 an dem Absteuerraum angeordnet ist, desto wirksamer werden die Geräuschemissionen reduziert. Ferner wird auch so eine dichtende Verbindung zwischen dem Zulaufkanal und einer diesem zugeordneten Kraftstoffzufuhreinrichtung, die üblicherweise mittels eines O-Rings erfolgt, geschont und so deren Lebensdauer erhöht.

[0028] Das Drosselelement wird besonders einfach durch eine Stufenbohrung hergestellt. Dazu erfolgt vorzugsweise zuerst eine Pilotbohrung und die Bohrungen können dann hydroerosiv verrundet werden. Bei dem hydroerosiven Verrunden bewirken in einem Fluid befindliche Partikel das Verrunden der vorgegebenen Bereiche. Das Drosselelement 27 kann jedoch auch als Einsetzteil in den Zulaufkanal 21 eingesetzt sein.

[0029] In einer weiteren Ausführungsform der Pumpe-Düse-Vorrichtung (Figur 3) sind mindestens zwei Drosselelemente 16, 61, 62, 63 in dem Zulaufkanal 21 angeordnet. Durch eine geeignete Dimensionierung der Drosselelemente 60 bis 63 und ein geeignetes Beabstanden der Drosselelemente 60 bis 63 können vorgegebene Frequenzen der Druckschwingungen des Kraftstoffs in dem Zulaufkanal 21 gezielt gedämpft werden oder in vorgegebene andere, vorzugsweise für den Menschen nicht hörbare, Frequenzbereiche transformiert werden. Dabei wirken die Drosselelemente 60 bis 63 im Zusammenspiel mit dem Zulaufkanal 21 als Resonatoren und reflektieren jeweils Druckwellen mit einer vorgegebenen Wellenlänge, so dass die entsprechende Welle dissipiert.

[0030] Es ist vorteilhaft, wenn das oder die Drosselelemte 27, 60 bis 63 und der Absteuerraum so ausgebildet sind, dass der Pumpraum 13 über den Zulaufkanal 21 auch bei einem vorgegebenen Niederdruckwert, von vorzugsweise 3 bis 10 bar in dem Zulaufkanal 21 innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer befüllbar ist. Die vorgegebene Zeitdauer wird dabei abhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle gewählt. Dadurch ist dann gewährleistet, dass der Betrieb der Pumpe-Düse-Vorrichtung, d. h. der frühestmögliche Einspritzbeginn und die maximal mögliche Einspritzmenge durch das Drosselelement 27, 60 bis 63 nicht beeinflusst werden.

[0031] Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Absteuerraum 232 und das oder die Drosselelemente 27, 60 bis 63 so ausgebildet sind, dass ein Ende des Einspritzens von Fluid über die Düseneinheit mittels des Ventilglieds 231 steuerbar ist und zwar unabhängig von dem oder den Drosselelementen 27, 60 bis 63. Dies hat den Vorteil, dass das Verringern der Geräuschemissionen nicht zu einer Beeinflussung des möglichen Endes des Einspritzens führt. In Figur 4 sind verschiedene Druckverläufe aufgetragen über die Zeit t für verschiedene Ausgestaltungen der Pumpe-Düse-Vorrichtung dargestellt. Der Schwellenwert pthr des Drucks ist der Wert, bei dem die durch den Druck hervorgerufenen Kraft am Nadelabsatz 57 betragsmäßig der Kraft entspricht, die durch das Düsenrückstellmittel 52 hervorgerufen wird. Bei einem Steigen des Drucks wird dann die Düse 56 freigegeben. Bei einem Sinken des Drucks wird die Düse 56 verschlossen durch die Nadel 53.

[0032] Die durchgezogene Linie in Figur 4 zeigt einen beispielhaften Druckverlauf bei einer Pumpe-Düse-Vorrichtung gemäß Figur 2 in dem Ablaufkanal 22. Zu einem Zeitpunkt t1 wird der Schwellenwert pthr des Drucks überschritten und somit beginnt die Kraftstoffzumessung in den Zylinder, wie dies in Figur 5 anhand der zugemessenen Kraftstoffmenge Qinj aufgetragen über die Zeit t dargestellt ist. Zu einem Zeitpunkt t4 wird dann der Schwellenwert pthr des Drucks wieder unterschritten und somit die Kraftstoffzumessung beendet.

[0033] Das Drosselelement 27 ist so ausgebildet und angeordnet und ebenfalls der Absteuerraum 27 ist so ausgebildet, dass im Vergleich zu einer Pumpe-Düse-Vorrichtung ohne das Drosselelement 27 der Druckabfall bei Drücken oberhalb des Schwellenwertes pthr identisch ist (siehe gestrichelten Verlauf des Drucks).

[0034] Punktiert ist der Druckverlauf für den Fall dargestellt, bei dem das Drosselelement 27 so dimensioniert ist, dass bei dem vorgegebenen Niederdruckwert kein vollständiges Befüllen des Pumpraums 13 gewährleistet ist. In diesem Fall findet der Druckaufbau in dem Pumpraum 13 nur verzögert statt und der Schwellenwert pthr wird erst zum Zeitpunkt t2 erreicht. Das Drosselelement 27 ist in diesem Fall so dimensioniert, dass nach einem Absteuern des Ventils durch die Drosselwirkung des Drosselelements 27 der Druck bereits oberhalb des Schwellenwertes pthr langsamer abfällt als im ungedrosselten Fall. Dies hat zusätzlich zur Folge, dass auch das Ende der Kraftstoffzumessung erst verzögert im Zeitpunkt t5 auftritt.

[0035] Die strichpunktierte Linie setzt den Verlauf der punktierten Linie für den Fall fort, dass das Drosselelement 27 so dimensioniert ist, dass seine Drosselwirkung erst unterhalb des Schwellenwertes pthr zu einer Veränderung des Druckabfalls im Vergleich zum ungedrosselten Fall führt.

Ansprüche

1. Pumpe-Düse-Vorrichtung mit einer Pumpe und einem Ventil mit einem Ventilglied (231), das die hydraulische Kopplung eines Absteuerraums (232) mit einem Ablaufkanal (22) steuert, der hydraulisch gekoppelt ist mit der Pumpe und einer Düseneinheit (5), wobei ein Zulaufkanal (21) vorgesehen ist, der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Absteuerraum (232), dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (21) ein Drosselelement (27, 60 bis 63) umfasst.

2. Pumpe-Düse-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (27, 60 bis 63) nahe des Absteuerraums (232) angeordnet ist.

3. Pumpe-Düse-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absteuerraum (232) und das Drosselelement (27, 60 bis 63) so ausgebildet sind, dass die Pumpe über den Zulaufkanal (21) auch bei einem vorgegebenen Niederdruckwert in dem Zulaufkanal (21) vollständig mit Fluid über den Zulaufkanal (21) innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer befüllbar ist.

4. Pumpe-Düse-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absteuerraum (232) und das Drosselelement (27, 60 bis 63) so ausgebildet sind, dass ein Ende des Einspritzens von Fluid über die Düseneinheit (5) mittels des Ventilglieds (231) steuerbar ist, unabhängig von dem Drosselelement (27, 60 bis 63).

5. Pumpe-Düse-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (27, 60 bis 63) in Form einer Stufenbohrung des Zulaufkanals (21) gebildet ist.

6. Pumpe-Düse-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Drosselelemente (60 bis 63) in dem Zulaufkanal (21) angeordnet sind.

7. Pumpe-Düse-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselelemente (60 bis 63) so beabstandet angeordnet sind, dass sie vorgegebene Frequenzen der Druckschwingungen des Fluids in dem Zulaufkanal (21) dämpfen oder in vorgegebene andere Frequenzbereiche transformieren.

Zeichnung