(19)
(11) EP 1 584 814 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
12.10.2005  Patentblatt  2005/41

(21) Anmeldenummer: 05100659.1

(22) Anmeldetag:  01.02.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F02M 47/02, F02M 57/02, F02M 59/10, F02M 59/46, F02M 63/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR LV MK YU

(30) Priorität: 08.04.2004 DE 102004017304

(71) Anmelder: ROBERT BOSCH GMBH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Magel, Hans-Christoph
    72793, Pfullingen (DE)

   


(54) Servoventilangesteuerter Kraftstoffinjektor


(57) Es wird ein Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschine mit einem mit einer Hochdruckquelle (5) in Verbindung stehenden Einspritzventil (10) und einem Steuerventil (30) vorgeschlagen. Das Steuerventil (30) umfasst einen in einem Ventilkörper (41) längsverschiebbaangeordneten Steuerkolben (34), welcher einen in einer Buchse (33) geführten Druckkolbenabschnitt (35) mit einer ersten Druckfläche (38) und einen Steuerkolbenabschnitt (36) mit einer eine Steuerkante (45) aufweisenden Schieberdichtung aufweist, wobei die Buchse (33) in einem Druckraum (40) des Ventilkörpers (41) angeordnet ist. Der Steuerkolben (34) trennt in einer ersten Ventilstellung mittels eines Dichtsitzes (46) eine Ventilkammer (47) von einem Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem (71) und in einer zweiten Ventilstellung mittels der Steuerkante (45) den Druckraum (40) von der Ventilkammer (47), wobei in der zweiten Ventilstellung gleichzeitig eine Verbindung der Ventilkammer (47) zum Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem (71) hergestellt und dabei eine Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils (10) eingeleitet wird. Der Steuerkolbenabschnitt (36) ist mit der Steuerkante (45) in einem im Druckraum (40) des Ventilkörpers (31) angeordneten und von der Buchse (33) getrennten Steuerzylinder (41) geführt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik



[0002] Aus DE 101 23 913 A1 ist ein Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen mit einer Druckübersetzungseinrichtung zur Druckverstärkung und mit einem Servoventil zur druckgesteuerten Ansteuerung des Kraftstoffinjektors bekannt. Das Servoventil, das als 3/2-Steuerventil aufgebaut ist, wird von einem als Magnetventil ausgeführten Schaltventil angesteuert, wodurch die Drucksteuerung des Kraftstoffinjektors realisiert wird. Das Steuerventil weist dabei einen in einer Bohrung längsverschiebbaren Steuerkolben mit einer Steuerkante auf, die ein Hochdrucksystem von einem Niederdrucksystem trennt. Am Steuerkolben des Steuerventils sind dabei verschiedene Druckkammern zum Anschluss von Steuerleitungen notwendig, die dabei von innen mit dem Hochdruck des Einspritzsystems beaufschlagt sind. Diese Druckbeaufschlagung führt zur Aufweitung der Leckspalten an hochdruckdichten Führungen, zu Verformungen und Aufweitungen an den Steuerkanten der Schieberdichtungen sowie zu hohen Kerbspannungen in Bohrungsverschneidungen. Diese auf Grund der Druckbelastung auftretenden Einwirkungen verschlechtern die Funktion und somit die Dauerfestigkeit des Steuerventils.

[0003] In der DE-Patentanmeldung 103 37 574.0 wurde bereits vorgeschlagen, den Steuerkolben in einer Buchse zu führen, die von außen mit Systemdruck beaufschlagt ist. Dadurch werden Aufweitungen der hochdruckdichten Führungen und der Steuerkanten, Verformungen des Ventils und hohe Kerbspannungen in Bohrungsverschneidungen erheblich verringert. Nachteilig ist jedoch, dass der Steuerkolben auf zwei unterschiedliche Durchmesser mit der Buchse eingeschliffen werden muss, was einen hohen Fertigungsaufwand erfordert.

Vorteile der Erfindung



[0004] Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Druckkolbenabschnitt und der Steuerkolbenabschnitt des Steuerkolbens, die mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführten sind, in jeweils voneinander getrennten Führungselementen geführt sind. Für die unterschiedlichen Durchmesser dieser Abschnitte des Steuerkolbens ist somit keine Doppelführung an einem gemeinsamen Führungselement notwendig, wodurch der Fertigungsaufwand für das Steuerventil reduziert wird. Dadurch wird die fertigungstechnische Beherrschbarkeit und Reproduzierbarkeit für eine Serienfertigung verbessert. Gleichzeitig werden die im Steuerventil am Steuerkolben und an den damit in Verbindung stehenden Bauteilen wirkenden Druckkräfte kompensiert, wodurch die im Steuerventil wirkenden Verformungskräfte gering gehalten werden. Folglich treten keine hohen Kerbspannungen an den Bauteilen, z. B. in Bohrungsverschneidungen auf, so dass die auftretenden Spannungen deutlich unter den Dauerfestigkeitswerten bleiben.

[0005] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffinjektors möglich.

[0006] Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Steuerzylinder die Ventilkammer umgibt und ein mit der Steuerkante zusammenwirkender Verbindungskanal im druckausgeglichenen Zustand bei geschlossenem Dichtsitz des Steuerkolbens eine hydraulische Verbindung zwischen Druckraum und Ventilkammer ausgebildet. Zweckmäßiigst ferner, wenn der Steuerzylinder einen weiterer Dichtsitz im Druckraum ausgebildet, der im druckentlasteten Zustand den Druckraum von einer im Ventilkörper ausgebildeten Ventilkammer trennt. In diesem Zustand ist gleichzeitig der Verbindungskanal Zwischen Druckraum und Ventilkammer geschlossen. Der Steuerkolben ist zweckmäßigeiWeise so ausgebildet, dass er eine schließende Druckfläche im einem Steuerraum und eine vom Systemdruck beaufschlagt und den Druckraum ausgesetzte öffnende Druckfläche aufweist.

[0007] Im inaktiven Zustand des Kraftstoffinjektors ist der Dichtsitz des Steuerkolbens geschlossen und die mit der Steuerkante versehene Schieberdichtung am Steuerzylinder geöffnet. Im aktiven Zustand des Kraftstoffinjektors ist der Dichtsitz des Steuerkolbens geöffnet und die mit der Steuerkante versehene Schieberdichtung am Steuerzylinder geschlossen.

[0008] Durch eine geeignete Abstimmung einer ersten Drossel, über die eine Verbindung vom Steuerraum zu einem aktorseitigen Steuerraum erfolgt, und einer zweiten Drossel, über die eine Verbindung zwischen dem Steuerraum und dem Hochdruckraum realisiert wird, kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Steuerkolbens beliebig eingestellt werden. Infolge des an der öffnenden Druckfläche ständig anliegenden Systemdrucks, wirkt dort eine ständig definierte öffnende Kraft auf den Steuerkolben ein. Damit ergibt sich eine exakte Ventilbewegung und ein stabiles Verharren des Steuerkolbens am Öffnungsanschlag im geöffneten Zustand. Dadurch kann eine langsame Öffnungsbewegung des Steuerkolbens realisiert werden, so dass eine stabile Teilöffnung möglich ist, wodurch die Einspritzung einer Kleinstmenge sicher gestellt werden kann.

[0009] Die Steuerkante zwischen dem Steuerkolbenabschnitt des Steuerkolbens und dem Ventilkörper ist in vielfältiger Weise ausführbar. Die Verwendung eines Flachsitzes für die Dichtsitze zur Abdichtung des Druckraums gegenüber dem Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem ist besonders Zweckmäßigkeit dadurch ein eventuell auftretender Achsversatz der Bauteile ausgeglichen werden kann. Außerdem ist durch die schließende Druckkraft über die Druckfläche des Steuerkolbens genügend Schließkraft vorhanden, um am Flachsitz eine genügend hohe Flächenpressung für eine gute Dichtheit zu garantieren. Außerdem ist es möglichzur Unterstützung der Ventilbewegung des Steuerkolbens zusätzliche Federkräfte auf den Steuerkolben wirken zu lass en.

[0010] Das Steuerventil ist besonders zweckmäßig einsetzbar in Verbindung mit einer Druckübersetzungseinrichtung, die zwischen Hochdruckquelle und Einspritzventil geschaltet ist, wobei die Druckübersetzungseinrichtung einen mit einem Druckübersetzerkolben zusammenwirkenden Rückraum besitzt, der vom Steuerventil ansteuerbar ist, so dassüber eine Druckänderung im Druckraum eine auf das Einspritzventil einwirkende Druckübersetzung erfolgt.

Zeichnung



[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertDie Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors.

Ausführungsbeispiel



[0012] Der in der Figur dargestellte Kraftstoffinjektor istüber eine Kraftstoffleitung 3 mit einer Kraflstoffhochdruckquelle 5 verbunden. Die Kraftstoffhochdruckquelle 5 umfasst dabei mehrere nicht dargestellte Elemente, wie Kraftstofftank, Hochdruckpumpe und eine Hochdruckleitung, beispielsweise eines an sich bekannten Common-Rail-Systems, wobei die Pumpe beispielsweise einen bis zu 1600 bar hohen Kraftstoffdrucküber die Hochdruckleitung bereitstellt. Der Kraftstoffinjektor weist ferner ein Kraftstoffeinspritzventil 10 auf, das mit Einspritzöffnungen 11 in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine hineinragt.

[0013] Das Kraftstoffeinspritzventil 10 besitzt einen als Ventilnadel ausgebildeten Schließkolben 12 mit einer Druckschulter 13, die von einem Druckraum 14 umgeben ist. Der Schließkolben 12 ist an einen dem Brennraum abgewandten Ende in einem Führungsbereich 15 geführt, an den sich ein Schließdruckraum 16 anschließt. Der Schließkolben 12 ist mittels einer Schließfeder 17 in Schließrichtung vorgespannt.

[0014] Der Kraftstoffinjektor verfügt ferner zur Druckverstärkungüber eine Druckübersetzungseinrichtung 20. Die Druckübersetzungseinrichtung 20 besitzt einen mittels einer Rückstellfeder 18 federnd gelagerten Übersetzerkolben 21, der einen ersten Teilkolben 22 und einen im Durchmesser kleineren zweiten Teilkolben 23 aufweist. Den Teilkolben 22, 23 ist jeweils ein entsprechender, im Durchmesser gestuft ausgebildeter Zylinder 24 zugeordnet, so dass der im Durchmesser kleinere Teilkolben 23 im Zylinder 24 einen Hochdruckraum 25 von einem Rückraum 26 flüssigkeitsdicht abtrennt. Der im Durchmesser größererste Teilkolben 22, der in dem Zylinderabschnitt des Zylinders 24 mit dem größererDurchmesser geführt ist, trennt außerdem den Rückraum 26 von einem Druckübersetzungsraum 27 flüssigkeitsdicht ab. Im Druckübersetzungsraum 27 ist die Rückstellfeder 18 angeordnet, die zur Erzeugung einer entsprechenden Rückstellbewegung für den Übersetzerkolben 21 zwischen einem Federhalter 28 und einem Ringelement 29 vorgespannt ist.

[0015] Weiterhin verfügt der Kraftstoffinjektorüber ein Servoventil, das ein hydraulisches Steuerventil 30 und ein elektrisch ansteuerbares Schaltventil 50 umfasst, wobei die Ansteuerung von einem elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktor 51 erfolgt. Das Schaltventil 50 weist einen mit dem Aktor 51 verbundenen Aktorkolben 52 auf, der in einer Aktorbohrung 53 geführt ist. Der Aktorkolben 52 trennt mit einem aktorseitigen Dichtsitz 54 einen aktorseitigen Niederdruckraum 55 von einem aktorseitigen Steuerraum 56 flüssigkeitsdicht ab.

[0016] Das Steuerventil 30 weist einen Ventilkörper 31 mit einer Aufnahme 32 auf. In der Aufnahme 32 ist eine Buchse 33 angeordnet, in der ein Steuerkolben 34 mit einem Druckkolbenabschnitt 35 geführt ist. Der Steuerkolben 34 umfasst weiterhin einen Steuerkolbenabschnitt 36, der einen kleineren Durchmesser als der Druckkolbenabschnitt 35 besitzt. Der Steuerkolbenabschnitt 36 weist einen Führungsbereich mit einer als Dichtkante wirkenden Steuerkante 45 auf. Der Steuerkolbenabschnitt 36 ist mit dem Führungsbereich in einer Kolbenführung 43 eines Steuerzylinders 41 geführt, wobei der Steuerzylinder 41 ebenfalls in der Aufnahme 32 angeordnet und als ein von der Buchse 33 getrenntes Führungselement füden Steuerkolben 34 vorliegt. Der Steuerkolben 34 besitzt am Druckkolbenabschnitt 35 eine in einen Steuerraum 37 weisende Druckfläche 38. Zwischen Druckkolbenabschnitt 35 und Steuerkolbenabschnitt 36 ist eine Ringfläche ausgebildet, die eine öffnende Druckfläche 39, wie später noch erläutert wird, bildet.

[0017] Die Aufnahme 32 bildet einen Druckraum 40, in dem die Buchse 33 und der Steuerzylinder 41 von außen mit Systemdruck beaufschlagt sind. An der Stirnfläche des Steuerkolbenabschnitts 36 ist ein Dichtsitz 46 vorhanden, der auf die Bodenfläche des Druckraums 40 einwirkt und eine im Steuerzylinder 41 ausgebildete Ventilkammer 47 von einer mit einem Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem verbundene Verbindungskammer 48 trennt. Der Steuerzylinder 41 weist ferner eine Stirnfläche mit einer Dichtfläche bzw. Dichtkante auf, die am Boden der Aufnahme 32 einen weiteren Dichtsitz 42 ausbildet, der den Druckraum 40 von der Ventilkammer 47 trennt. Auf den Steuerzylinder 41 wirkt eine Druckfeder 49 ein, die den Dichtsitz 42, insbesondere im druckentlasteten Zustand gegen die Bodenfläche des Druckraums 40 drückt. Am Führungsbereich des Steuerkolbenabschnitts 36 ist ein mit der Steuerkante 45 zusammenwirkender Verbindungskanal 44 ausgebildet, der im geschlossenen Zustand des Dichtsitzes 46 eine hydraulische Verbindung zwischen Druckraum 40 und Ventilkammer 47 bildet.

[0018] Zur Verbindung der einzelnen Komponenten Einspritzventil 10, Druckübersetzungseinrichtung 20, Steuerventil 30 und Schaltventil 40, dienen Druckleitungen, die beispielsweise in den Kraftstoffinjektor integriert sind. Der Druckraum 14 des Einspritzventils 10 ist mit einer ersten Druckleitung 61 mit dem Hochdruckraum 25 der Druckübersetzungseinrichtung 20 verbunden. Vom Schließdruckraum 16 des Einspritzventils 10 führt eine zweite Druckleitung 62 zum Rückraum 26 der Druckübersetzungseinrichtung 20. Zusätzlich existiert eine Verbindungsleitung 63 mit Drossel zwischen Schließdruckraum 16 und Hochdruckraum 25. Der hydraulische Druck der Kraflstoffliochdruckquelle 5 wirdüber die Hochdruckleitung 3 in den Druckraum 40 und von dortüber eine Druckraumleitung 64 in den Druckübersetzungsraum 27 der Druckübersetzungseinrichtung 20 geführt. Der Druckübersetzungsraum 27 steht dadurch mit dem Druckraum 40 des Steuerventils 30 in Verbindung. Eine Rückraumleitung 65 verbindet den Rückraum 26 der Druckübersetzungseinrichtung 20 mit der Ventilkammer 47 des Steuerventils 30. Von der Verbindungskammer 48 führt eine erste Rücklaufleitung 71 über das Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem in einen nicht dargestellten Kraflstofftank zurück. Der Steuerraum 33 des Steuerventils 30 ist mittels einer Steuerleitung 66 über eine Ablaufdrossel 67 mit dem aktorseitigen Steuerraum 56 des Schaltventils 50 verbunden. Eine zweite Rücklaufleitung 72 führt aus dem aktorseitigen Niederdruckraum 55 des Schaltventils 50 heraus in das Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem hinein. Die Rücklaufleitungen 71, 72 können auch als ein gemeinsames Rücklaufsystem ausgebildet sein. Schließlich führt eine Verbindungsbohrung 68 über eine Zulaufdrossel 69 vom Steuerraum 33 in den Druckraum 40 des Steuerventils 30.

[0019] Die Funktionsweise des Kraftstoffinjektors ist wie im Folgenden dargestellt: Zu Beginn des Einspritzvorgangs liegt durch den konstanten Druck im Hochdruckspeicher 5 der im Druckübersetzungsraum 27 anliegende Drucküber die Rückraumleitung 65 auch im Rückraum 26 undüber die zweite Druckleitung 62 und die Verbindungsleitung 63 im Hochdruckraum 25 und von dortüber die erste Druckleitung 61 im Druckraum 14 des Einspritzventils 10 an. Der Aktor 51 des Schaltventils 50, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Magnetventil ist, ist so bestromt, dass der Aktorkolben 52 die mit dem Steuerraum 33 des Steuerventils 30 in Verbindung stehende Steuerleitung 66 gegen den mit der zweiten Rücklaufleitung 72 in Verbindung stehenden aktorseitigen Niederdruckraum 55 verschließt. Dadurch wird der im Druckraum 40 anliegende Systemdruck bzw. Raildrucküber die Verbindungsbohrung 68 in den Steuerraum 33 übertragen. Der im Steuerraum 33 wirkende Hochdruck wirkt auf die Druckfläche 38 ein und drückt den Steuerkolben 41 mit seinem Dichtsitz 46 gegen die Bodenfläche des Druckraums 40, so dass der Dichtsitz 46 die mit der Rücklaufleitung 71 in Verbindung stehende Verbindungskammer 48 absperrt. In dieser Position des Steuerkolbens 41 befindet sich die Steuerkante 45 außerhalb der Kolbenführung 43 des Ventilkörpers 41, so dass eine hydraulische Verbindungüber den Verbindungskanal 44 zwischen dem Druckraum 40 und der Ventilkammer 47 hergestellt ist. Die erste Rücklaufleitung 71 ist somit vom Hochdruck bzw. Systemdruck entkoppelt und das Einspritzventil 10 ist geschlossen.

[0020] DieÖfuungshubbewegung des Schließkolbens 12 des Einspritzventils 10 wird dadurch eingeleitet, indem auf Grund einer entsprechenden Bestromung des Aktors 51 der Aktorkolben 52 vom aktorseitigen Dichtsitz 54 abhebt, so dass der Steuerraum 33 mit dem aktorseitigen Steuerraum 56 und dem aktorseitigen Niederdruckraum 55 verbunden wird. Die Durchflusswiderstände der Zulaufdrossel 69 und der Ablaufdrossel 67 sind so bemessen, dass der Druck im Steuerraum 33 abfällt und der Steuerkolben 34 mit der Stirnfläche des Steuerkolbenabschnitts 36 vom Dichtsitz 46 abhebt und gleichzeitig die Steuerkante 45 an der Kolbenführung 43 den Verbindungskanal 44 verschließt. Dadurch ist die Ventilkammer 47 von dem in der Druckkammer 40 herrschenden Rail- bzw. Systemdruck getrennt und gleichzeitig ist die in die Ventilkammer 47 führende Rückraumleitung 65 über die Verbindungskammer 48 an die Rücklaufleitung 71 und damit an das Niederdrucksystem angeschlossen. Dementsprechend wird der im Rückraum 26 der Druckübersetzungseinrichtung 20 herrschende Drucküber die Rücklaufleitung 71 entspannt und der Druck im Rückraum 26 fällt ab. Dadurch wird die Druckübersetzungseinrichtung 20 aktiviert und der mit geringerer Wirkfläche behaftete zweite Teilkolben 23 verdichtet den Kraftstoff im Hochdruckraum 25, so dass in dem mit dem Hochdruckraum 25 verbundenen Druckraum 14 die in Öffungsrichtung an der Druckschulter 13 angreifende Druckkraft ansteigt und der Schließkolben 12 die Einspritzöffnungen freigibt. So lange der Rückraum 26 druckentlastet ist, bleibt die Druckübersetzungseinrichtung 20 aktiviert und verdichtet den Kraftstoff im Hochdruckraum 25.

[0021] Zum Beenden des Einspritzvorganges wird das Schaltventil 50 wieder in seine Ausgangsstellungüberführt. Dadurch wird durch das Aufsitzen des Steuerkolbens 34 auf dem Dichtsitz 46 der Rückraum 26 der Druckübersetzungseinrichtung 20 von der Rücklaufleitung 71 getrennt und wiederüber die Ventilkammer 47, den Verbindungskanal 44 und den Druckraum 40 mit Systemdruck beaufschlagt. Der Systemdruck wird über die Rücklaufleitung 65 ebenfalls in den Rückraum 26 geleitet, wodurch der Druckübersetzungskolben 21 unterstützt durch die Rückstellfeder 18 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Dadurch fälltler Druck im Hochdruckraum 25 auf Systemdruck ab, wodurch im Druckraum 14 ebenfalls wieder Systemdruck anliegt, wobei der Hochdruckraum 25über die Verbindungsleitung 63 aus der Kraftstoffquelle 5 befüllt wird. Die Rückstellung des Schließolbens 12 wird dabei durch den ebenfallsüber die zweite Druckleitung 62 anliegenden Systemdruck, unterstützt durch die im Schließdruckraum 16 angeordnete Schließfeder 17 realisiert.

Bezugszeichenliste



[0022] 
3
Kraftstoffleitung
5
Kraftstoffhochdruckquelle
10
Kraftstoffeinspritzventil
11
EinspritzöfFnung
12
Schließkolben
13
Druckschulter
14
Druckraum
15
Führungsbereich
16
Schließdruckraum
17
Schließfeder
18
Rückstellfeder
20
Druckübersetzungseinrichtung
21
Übersetzetkolben
22
erster Teilkolben
23
zweiter Teilkolben
24
Zylinder
25
Hochdruckraum
26
Rückraum
27
Druckübersetzungsraum
28
Federhalter
29
Ringelement
30
Steuerventil
31
Ventilkörper
32
Aufnahme
33
Buchse
34
Steuerkolben
35
Druckkolbenabschnitt
36
Steuerkolbenabschnitt
37
Steuerraum
38
Druckfläche
39
Öffnende Druckfläche
40
Druckraum
41
Steuerzylinder
42
Dichtsitz
43
Zylinderführung
44
Verbindungskanal
45
Steuerkante
46
Dichtsitz
47
Ventilkammer
48
Verbindungskammer
49
Druckfeder
50
Schaltventil
51
Aktor
52
Aktorkolben
53
Aktorbohrung
54
aktorseitiger Dichtsitz
55
aktorseitiger Niederdruckraum
56
aktorseitiger Steuerraum
61
erste Druckleitung
62
zweite Druckleitung
63
Verbindungsleitung
64
Druckraumleitung
65
Rückraumleitung
66
Steuerleitung
67
Zulaufdrossel
68
Verbindungsbohrung
69
Zulaufdrossel
71
erste Rücklaufleitung
72
zweite Rücklaufleitung



Ansprüche

1. Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschine mit einem mit einer Hochdruckquelle in Verbindung stehenden Kraftstoffeinspritzventil (10) und einem Steuerventil (30), das in einem Ventilkörper (31) einen längsverschiebbar angeordneten Steuerkolben (34) umfasst, welcher einen in einer Buchse (33) geführten Druckkolbenabschnitt (35) mit einer ersten Druckfläche (38) und einen Steuerkolbenabschnitt (36) mit einer eine Steuerkante (45) aufweisenden Schieberdichtung aufweist, wobei die Buchse (33) in einem Druckraum (40) des Ventilkörpers (41) angeordnet und zumindest teilweise von außen mit Systemdruck beaufschlagt ist, wobei der Steuerkolben (34) in einer ersten Ventilstellung mittels eines Dichtsitzes (46), der von der Druckfläche (38) beaufschlagt ist, eine Ventilkammer (47) von einem Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem trennt, und wobei der Steuerkolben (34) in einer zweiten Ventilstellung mittels der Steuerkante (45) den Druckraum (40) von der Ventilkammer (47) getrennt und gleichzeitigüber den Dichtsitz (46) eine Verbindung der Ventilkammer (47) zum Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem hergestellt und dabei eine Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils (10) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolbenabschnitt (36) des Steuerkolbens (34) mit der Steuerkante (45) in einem im Druckraum (40) des Ventillörpers (31) angeordneten und von der Buchse (33) getrennten Steuerzylinder (41) geführt ist.
 
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Steuerkante (45) zusammenwirkender Verbindungskanal (44) in einem Führungsbereich des Steuerkolbenabschnitts (36) ausgebildet ist, derart, dass im deaktivierten Zustand bei geschlossenem Dichtsitz (46) des Steuerkolbens (34) eine hydraulische Verbindung zwischen Druckraum (40) und Ventilkammer (47) vorliegt.
 
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerzylinder (41) einen weiteren Dichtsitz (42) aufweist, der im druckentlasteten Zustand der Ventilkammer (47) den Druckraum (40) von der Ventilkammer (47) trennt.
 
4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf den Steuerzylinder (41) in Schließrichtung des weiteren Dichtsitzes (42) einwirkende Druckfeder (49) angeordnet ist.
 
5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (34) eine dem Druckraum (40) ausgesetzte, vom Systemdruck beaufschlagte und sündig in Öffungsrichtung auf den Dichtsitz (46) wirkende öffnende Druckfläche (39) aufweist.
 
6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (38) in der Buchse einen Steuerraum (37) begrenzt, der mittels eines Schaltventils (50) zwischen einem Anschluss an den Systemdruck und das Niederdruck- bzw. Rücklaufsystem schaltbar ist.
 
7. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (46) des Steuerkolbens (34) mit einem Flachsitz ausgeführt sind.
 
8. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerzylinder (41) zumindest teilweise innerhalb des Druckraums (40) von außen mit Systemdruck beaufschlagt ist.
 
9. Kraftstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Hochdruckquelle (5) und Einspritzventil (10) eine einen Druckübersetzerkolben (21) aufweisende Druckübersetzungseinrichtung (20) geschaltet ist, die vom Steuerventil (30) gesteuert ist.
 
10. Kraftstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübersetzungseinrichtung (20) einen mit dem Druckübersetzerkolben (21) zusammenwirkenden Rückraum (26) besitzt, der vom Steuerventil (30) ansteuerbar ist, so dassüber eine Druckänderung im Druckraum (26) eine auf das Einspritzventil (10) einwirkende Druckübersetzung erfolgt.
 




Zeichnung







Recherchenbericht