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(11) |
EP 1 898 081 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.04.2009 Patentblatt 2009/16 |
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Anmeldetag: 21.07.2007 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Kraftstoffeinspritzvorrichtung
Fuel injection device
Dispositif d'injection de carburant
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO
SE SI SK TR |
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Priorität: |
22.08.2006 DE 102006039265
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.03.2008 Patentblatt 2008/11 |
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Patentinhaber: Volkswagen Aktiengesellschaft |
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38436 Wolfsburg (DE) |
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Erfinder: |
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- Böhm, Rene
09131 Chemnitz (DE)
- Kreissig, Udo
09419 Thum (DE)
- Voigt, Peter, Dr.
93053 Regensburg (DE)
- Weigel, Danny
09113 Chemnitz (DE)
- Klüting, Christian
38440 Wolfsburg (DE)
- Kohnen, Christoph
38122 Braunschweig (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 605 157 DE-A1- 4 332 119 DE-A1- 10 329 704
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EP-A- 1 612 401 DE-A1- 10 326 506
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Druckspeicherraum (Common Rail) und einem
Injektor, in dem ein axial verschiebbarer Einspritzkolben einen Steuerraum von einem
Druckraum trennt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Bei herkömmlichen, passiven Einspritzdüsen für Kraftstoff für Brennkraftmaschinen,
wie sie beispielsweise bei Verteilereinspritzpumpen verwendet werden, führt der Kraftstoffdruck
zum Öffnen der Düsennadel. Hierbei ist der Öffnungsdruck durch eine Düsennadetfeder
bestimmt, welche die Düsennadel in Schließrichtung mit Kraft beaufschlagt. Der Öffnungsdruck
kann durch die Auswahl der Feder frei gewählt werden, ist jedoch damit festgelegt.
Ein Öffnungsdruck muss für alle Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine geeignet sein.
Hierbei begegnen sich jedoch gegenläufige Bedingungen, denn für eine weiche Verbrennung
bei niedriger Last ist ein geringer Öffnungsdruck wünschenswert, wohingegen bei hoher
Last ein hoher Öffnungsdruck notwendig ist, um ein sicheres Schließen der Düsennadel
am Ende eines Einspritzvorganges auch gegen hohe Drücke in einem Verbrennungsraum
zu gewährleisten. Die Auslegung der Düsennadelfeder und damit des Öffnungsdruckes
ist daher notwendigerweise ein Kompromiss zwischen den beiden Extrembedingungen.
[0003] Ein herkömmliches Common Rail Einspritzsystem ist aus
DE 103 29 704 A bekannt.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der
o.g. Art hinsichtlich der Funktion und Betriebssicherheit zu verbessern.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der
o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
[0006] Dazu ist es bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung der o.g. Art erfindungsgemäß
vorgesehen, dass eine wirksame, einen Druck im Steuerraum des Injektors in eine Kraft
in Schließrichtung des Einspritzkolbens umsetzende Fläche des Einspritzkolbens im
Steuerraum des Injektors kleiner, als eine wirksame, einen Druck im Druckraum des
Injektors in eine Kraft in Öffnungsrichtung des Einspritzkolbens umsetzende Fläche
des Einspritzkolbens ist.
[0007] Dies hat den Vorteil, dass an jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine entsprechende
Öffnungs- und Schließdrücke eingestellt werden können, um eine gute Gemischbildung
und niedrige HC-Emissionen darstellen zu können. Weiterhin verringert dies eine Russbildung
durch ein sehr rasches Schließen des Einspritzkolbens. Auch wird ein sicheres Verriegeln
einer Düsennadel des Einspritzkolbens in seinen Sitz erzielt, wodurch ein unbeabsichtigtes
Nacheinspritzen wirksam verhindert ist.
[0008] Ein passives Öffnen des Injektors ist dadurch möglich, dass der Einspritzkolben einen
Balancierkolben aufweist, welcher in den Steuerraum des Injektors hinein ragt, wobei
der Balancierkolben einen Durchmesser d
B, der Einspritzkolben an einer dem Druckraum zugewandten Seite einen Durchmesser d
E und eine am Einspritzkolben angeordnete und durch den Druckraum in einen Ventilsitz
greifende Düsennadel einen Durchmesser d
S aufweist, wobei Balancierkolben, Einspritzkolben und Düsennadel derart ausgebildet
sind, dass folgende Bedingung erfüllt ist,

[0009] Eine sichere Verriegelung des Einspritzkolben in der geschlossenen Stellung erzielt
man dadurch, dass der Steuerraum des Injektors permanent mit dem Druckspeicherraum
verbunden ist.
[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckraum über ein Ventil mit dem Druckspeicherraum
verbunden, wobei das Ventil den Druckraum wahlweise mit dem Druckspeicherraum verbindet
oder von diesem trennt.
[0011] Besonders kleine Verluststeuermengen erzielt man dadurch, dass das Ventil ein 2/2-Wegeventil
ist.
[0012] In einer alternativen Ausführungsform ist das Ventil ein 3/2-Wegeventil, welches
den Druckraum wahlweise mit dem Druckspeicherraum oder einer Leckageleitung verbindet.
[0013] In einer bevorzugten Weiterbildung ist zusätzlich ein Druckverstärker, in dem ein
axial verschiebbarer Druckverstärkerkolben einen Verstärkerraum, einen Federraum und
einen Hochdruckraum voneinander trennt, vorgesehen, wobei der Hochdruckraum mit der
Verbindungsleitung zwischen dem Druckraum des Injektors und dem Druckspeicherraum
verbunden und der Verstärkerraum über ein Ventil mit dem Druckspeicherraum verbunden
ist. Das Ventil ist beispielsweise ein 3/2-Wegeventil.
[0014] Eine zusätzliche Einstellmöglichkeit des Schließdruckes mittels sich ergebender Druckmodulationen
und/oder mittels des Druckverstärkers ergibt sich dadurch, dass der Steuerraum des
Injektors über ein erstes Rückschlagventil mit dem Druckspeicherraum verbunden ist,
wobei das erste Rückschlagventil in Richtung des Druckspeicherraumes schließt, und
dass der Steuerraum des Injektors über ein zweites Rückschlagventil mit dem Hochdruckraum
des Druckverstärkers verbunden ist, wobei das zweite Rückschlagventil in Richtung
des Hochdruckraumes schließt.
[0015] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt
in
- Fig. 1
- ein schematisches Fünktionsschaltbild einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
- Fig. 2
- eine bevorzugte Ausführungsform einer Verschaltung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit Druckverstärker,
- Fig. 3
- eine alternative Ausführungsform einer Verschaltung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit Druckverstärker und
- Fig. 4
- eine weitere alternative Ausführungsform einer Verschaltung der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Druckverstärker
[0016] Die in Fig. 1 dargesteilte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen kraftstoffeinspritzsystems
für eine Brennkraftmaschine umfasst einen Injektor 10, in dem ein axial verschiebbarer
Einspritzkolben 12 einen Steuerraum 14 von einem Druckraum 16 trennt. Der Einspritzkolben
12 weist einen Balancierkolben 18, der in den Steuerraum 14 ragt, und eine Düsennadel
20 auf, die sich von einer dem Druckraum 16 des Einspritzkolbens 12 zugewandten, Seite
erhebt, den Druckraum 16 durchgreift und in geschlossenem Zustand des Injektors 10
an einem Sitz 22 anliegt. Der Steuerraum 14 ist mit einem Druckspeicherraum 24 (Common
Rail) verbunden. Der Druckraum 16 ist über ein 2/2-Wegeventil 26 mit dem Druckspeicherraum
24 verbunden, wobei das 2/2-Wegeventil 26 wahlweise den Druckraum 16 mit dem Druckspeicherraum
24 verbindet oder von diesem Trennt.
[0017] Der Öffnungsdruck des Injektors 10 ist durch den Druck um Steuerraum 14 und die Fläche
des Balancierkolbens 18 bestimmt. Hierbei ist der Öffnungsdruck eine lineare Funktion
des Kraftstoffdrucks und des Fläche des Balancierkolbens 18. Hiermit kann das Abstimmungsproblem
des Düsenöffnungsdruckes gelöst werden: Bei geringer Last wird ein geringer Druck
im Steuerraum 14 eingestellt, um einen geringen Öffnungsdruck für eine geringe mechanische
Geräuschentwicklung beim Schließen der Düsennadel 20 zu erzielen. Bei hoher Last wird
ein hoher Druck im Steuerraum 14 eingestellt, um ein Rückblasen aus einem Brennraum
in einem Zylinder der Brennkraftmaschine in Folge hoher Verbrennungsdrücke zu verhindern
und ein schnelles Schließen der Düsennadel 20 im Sitz 22 zu gewährleisten. Zum Ende
einer Einspritzung führt das Schließen des 2/2-Wegeventil 26 dazu; dass der mit großer
Geschwindigkeit durch die Leitung strömende Kraftstoff eine Druckwelle hervorruft.
Diese Druckwelle vergrößert die auf den Einspritzkolben 12 wirkende Schließkraft mit
dem Ergebnis einer höheren Schließgeschwindigkeit, einem schärferen Einspritzende
und geringeren Russ- und HC-Emissionen.
[0018] Der Balancierkolben 18 weist einen Durchmesser d
B 46 auf. Der Einspritzkolben 12 weist an einer dem Druckraum 16 zugewandten Seite
einen Durchmesser d
E 48 auf. Die Düsennadel 20 weist einen Durchmesser d
S 50 auf. Diese jeweiligen Durchmesser von Balancierkolben 18, Einspritzkolben 12 und
Düsennadel 20 sind derart ausgebildet, dass folgende Bedingung erfüllt ist:

Hierdurch ist die wirksame Ringfläche im Druckraum 16 größer als die wirksame Fläche
des Balancierkolbens 18. Dies ermöglicht ein passives Öffnen des Injektors 10. Mit
wirksamer Fläche ist hierbei eine resultierende Fläche gemeint, die einen Druck im
Druckraum 16 bzw. Steuerraum 14 in eine auf den Einspritzkolben 12 wirkende, resultierende
Kraft umsetzt. Zum Öffnen der Düsennadel wird somit der Druckraum 16 mit dem Druck
aus dem Druckspeicherraum 24 beaufschlagt. Zwar herrscht nominal im Druckraum 16 und
im Steuerraum 14 derselbe Druck, jedoch ergibt sich durch die größere wirksame Fläche
im Druckraum 16 eine resultierende Kraft in Öffnungsrichtung, die den Injektor 10
öffnet. Zum Schließen des Injektors 10 wird der Druckraum 16 entlastet.
[0019] Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Verschaltung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung wobei
funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 versehen sind, so
dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der Fig. 1 verwiesen wird. In
dieser Ausführungsform ist zusätzlich ein Druckverstärker 28 vorgesehen, in dem ein
axial verschiebbarer Druckverstärkerkolben 30 einen Verstärkerraum 32, einen Federraum
34 und einen Hochdruckraum 36 voneinander trennt. Der Hochdruckraum 36 ist mit der
Verbindungsleitung 38 zwischen dem Druckraum 14 des Injektors 10 und dem Druckspeicherraum
24 stromauf des 2/2-Wegeventil 26 verbunden und der Verstärkerraum 32 ist über ein
erstes 3/2-Wegeventil 40 mit dem Druckspeicherraum 24 verbunden. Das erste 3/2-Wegeventil
40 verbindet den Verstärkerraum 32 wahlweise mit dem Druckspeicherraum 24, um den
Druckverstärker 28 zu aktivieren, oder mit einer Leckageleitung 42, um den Druckverstärker
28 zu deaktivieren.
[0020] Bei diesem mit einem Druckverstärker 28 ausgerüsteten System kann das Schließen des
Injektors 10 aktiv durch eine Druckanhebung zum Schließzeitpunkt des 2/2-Wegeventil
26 noch stärker unterstützt werden, da die Schließkraft am Balancierkolben 18 proportional
zum anlegenden Systemdruck ist. Hierfür ist eine entsprechend Verbindung (nicht dargestellt)
vorzusehen die den verstärkten Druck aus dem Hochdruckraum 36 des Druckverstärkers
28 dem Steuerraum 14 des Injektors 10 zuführt. In der kurzen Leitung 38 zwischen 2/2-Wegeventil
26 und dem Druckraum 16 des Injektors 10 kann sich bei entsprechender Dimensionierung
(Länge kürzer als 60 mm) keine Druckwelle aufbauen, die ein zweites, unerwünschtes
Öffnen des Injektors 10 hervorrufen würde.
[0021] Fig. 3 zeigt eine alternative bevorzugte. Verschaltung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 versehen
sind, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der Fig. 1 und 2 verwiesen
wird. In dieser Ausführungsform ist statt des 2/2-Wegeventil ein zweites 3/2-Wegeventil
44 zum Ansteuern des Druckraumes 16 vorgesehen, welches den Druckraum 16 wahlweise
mit dem Druckspeicherraum 24 oder der Leckageleitung 42 verbindet. In nicht angesteuertem
Zustand ist der Druckraum 16 mit der drucklosen Leckageleitung 42 verbunden. Wird
der Injektor 10 angesteuert, so wird von dem zweiten 3/2-Wegeventil 44 eine Verbindung
zwischen dem Druckspeicherraum 24 und dem Druckraum 16 hergestellt. Bei dieser Anordnung
ist das Schließen der Düsennadel 20 am Ende eines Einspritzvorganges noch weiter beschleunigt,
da auf der Unterseite, d.h. der dem Druckraum 16 zugewandten Seite, des Einspritzkolbens
12 nur noch Lecköldruck (im Wesentlichen drucklos) anliegt. Ein Nachspritzen ist hier
auch bei großem Abstand zwischen dem Druckraum 16 und dem zweiten 3/2-Wegeventil 44
nicht möglich. Um eine rasche Reaktion des Einspritzverlaufes auf die Bewegung des
zweiten 3/2-Wegeventil 44 zu erreichen und einen guten Wirkungsgrad sicherzustellen
(Kompressionsverluste) ist ebenfalls eine kurze Leitung vorteilhaft.
[0022] Beim Entlasten des Druckraumes 16 wird bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 3 die
aus dem Druckraum 16 abgesteuerte Kraftstoffmenge in einen Zwischenspeicher 54 gefördert,
der in der Leckageleitung 42 angeordnet ist. Dieser Zwischenspeicher 54 wird mittels
eines Druckregelventils 52 gesteuert. Beim Nachladen des Druckverstärkers 28 wird
die erforderliche Kraftstoffmenge aus dem vorgehaltenen Zwischenspeicher 54 in den
Hochdruckraum 36 und den Federraum 34 gefördert. Dies vermeidet einen Leckagepfad
während der Einspritzung und erzielt einen sehr guten hydraulischen Wirkungsgrad bei
der Druckverstärkung. Es können steile Absteuerflanken mit der Vermeidung einer unerwünschten
Nacheinspritzung erzielt werden.
[0023] Fig. 4 zeigt eine weitere alternative bevorzugte Verschaltung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig, 1 bis 3 versehen
sind, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der Fig. 1 bis 3 verwiesen
wird. Diese Ausführungsform entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 3, wobei der
Steuerraum 14 des Injektors 10 nicht, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 direkt
und permanent mit dem Druckspeicherraum 24 verbunden ist, sondern über eine Leitung
56 mit einem Eingang des 3/2-Wegeventils 44. Die Verbindung mit dem Druckspeicherraum
24 ist über ein erstes Rückschlagventil 58 ausgeführt, wobei das erste Rückschlagventil
58 in Richtung des Druckspeicherraumes 24 schließt. Zusätzlich ist hierdurch des Steuerraum
14 des Injektors 10 über ein zweites Rückschlagventil 60 mit dem Hochdruckraum 36
des Druckverstärkers 28 verbunden, wobei das zweite Rückschlagventil 60 in Richtung
des Hochdruckraumes 36 schließt. Hierdurch wirkt auf den Steuerraum 14 nicht nur der
Druck im Druckspeicherraum 24 sondern auch ein ggf. erhöhter Druck des Druckverstärkers
28 im Hochdruckraum 36, sofern dieser aktiviert ist. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise
eine sich ergebende Druckmodulation zu nutzen, um einen Schließdruck unabhängig von
dem stationären Druck im Druckspeicherraum 24 einzustellen. Ist der Druckverstärker
28 aktiv ergibt sich ein erhöhter Schließdruck. Weiterhin ist es auch möglich, am
Ende eines Einspritzvorganges den Druckverstärker 28 nur zu dem Zwecke der Erhöhung
des Schließdruckes zu aktivieren.
1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
mit einem Druckspeicherraum (24) und einem Injektor (10), in dem ein axial verschiebbarer
Einspritzkolben (12) einen Steuerraum (14) von einem Druckraum (16) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass eine wirksame, einen Druck im Steuerraum (14) des Injektors (10) in eine Kraft in
Schließrichtung des Einspritzkolbens (12) umsetzende Fläche des Einspritzkolbens (12)
im Steuerraum (14) des Injektors (10) kleiner als eine wirksame, einen Druck im Druckraum
(16) des Injektors (10) in eine Kraft in Öffnungsrichtung des Einspritzkolbens (12)
umsetzende Fläche des Einspritzkolbens (12) ist.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzkolben (12) einen Balancierkolben (18) aufweist, welcher in den Steuerraum
(14) des Injektors (10) hinein ragt, wobei der Balancierkolben (18) einen Durchmesser
d
B (46), der Einspritzkolben (12) an einer dem Druckraum (16) zugewandten Seite einen
Durchmesser d
E (48) und eine am Einspritzkolben (12) angeordnete und durch den Druckraum (16) in
einen Ventilsitz (22) greifende Düsennadel (20) einen Durchmesser d
S (50) aufweist, wobei Balancierkolben (18), Einspritzkolben (12) und Düsennadel (20)
derart ausgebildet sind, dass folgende Bedingung erfüllt ist,
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (14) des Injektors (10) permanent mit dem Druckspeicherraum (24) verbunden
ist.
4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (16) über ein Ventil (26; 44) mit dem Druckspeicherraum (24) verbunden
ist, wobei das Ventil (26; 44) den Druckraum wahlweise mit dem Druckspeicherraum verbindet
oder von diesem trennt.
5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein 2/2-Wegeventil (26) ist.
6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein 3/2-Wegeventil (44) ist, welches den Druckraum (16) wahlweise mit
dem Druckspeicherraum (24) oder einer Leckageleitung (42) verbindet.
7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Druckverstärker (28), in dem ein axial verschiebbarer Druckverstärkerkolben
(30) einen Verstärkerraum (32), einen Federraum (34) und einen Hochdruckraum (36)
voneinander trennt, vorgesehen ist, wobei der Hochdruckraum (36) mit der Verbindungsleitung
(38) zwischen dem Druckraum (16) des Injektors (10) und dem Druckspeicherraum (24)
verbunden und der Verstärkerraum (32) über ein Ventil (40) mit dem Druckspeicherraum
(24) Verbunden ist.
8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein 3/2-Wegeventil (40) ist.
9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (14) des Injektors (10) über ein erstes Rückschlagventil (58) mit
dem Druckspeicherraum (24) verbunden ist, wobei das erste Rückschlagventil (58) in
Richtung des Druckspeicherraümes (24) schließt, und dass der Steuerraum (14) des Injektors
(10) über ein zweites Rückschlagventil (60) mit dem Hochdruckraum (36) des Druckverstärkers
(28) Verbunden ist, wobei das zweite Rückschlagventil (60) in Richtung des Hochdruckraumes
(36) schließt.
1. Fuel injection device for an internal combustion engine, in particular of a motor
vehicle, having a pressure accumulator chamber (24) and having an injector (10) in
which an axially movable injection piston (12) separates a control chamber (14) from
a pressure chamber (16), characterized in that an effective surface, which converts a pressure in the control chamber (14) of the
injector (10) into a force in the closing direction of the injection piston (12),
of the injection piston (12) in the control chamber (14) of the injector (10) is smaller
than an effective surface, which converts a pressure in the pressure chamber (16)
of the injector (10) into a force in the opening direction of the injection piston
(12), of the injection piston (12).
2. Fuel injection device according to Claim 1,
characterized in that the injection piston (12) has a balancing piston (18) which projects into the control
chamber (14) of the injector (10), with the balancing piston (18) having a diameter
d
B (46), with the injection piston (12) having a diameter d
E (48) at a side facing toward the pressure chamber (16), and with a nozzle needle
(20) which is arranged on the injection piston (12) and which engages through the
pressure chamber (16) into a valve seat (22) having a diameter d
S (50), with the balancing piston (18), injection piston (12) and nozzle needle (20)
being designed such that the following condition is met:
3. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber (14) of the injector (10) is permanently connected to the pressure
accumulator chamber (24).
4. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber (16) is connected via a valve (26; 44) to the pressure accumulator
chamber (24), with the valve (26; 44) selectively connecting the pressure chamber
to the pressure accumulator chamber or separating said pressure chamber from said
pressure accumulator chamber.
5. Fuel injection device according to Claim 4, characterized in that the valve is a 2/2 directional control valve (26).
6. Fuel injection device according to Claim 4, characterized in that the valve is a 3/2 directional control valve (44) which selectively connects the
pressure chamber (16) to the pressure accumulator chamber (24) or to a leakage line
(42).
7. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure booster (28) in which an axially movable pressure booster piston (30)
separates a booster chamber (32), a spring chamber (34) and a high-pressure chamber
(36) from one another is additionally provided, with the high-pressure chamber (36)
being connected to the connecting line (38) between the pressure chamber (16) of the
injector (10) and the pressure accumulator chamber (24), and with the booster chamber
(32) being connected via a valve (40) to the pressure accumulator chamber (24).
8. Fuel injection device according to Claim 7, characterized in that the valve is a 3/2 directional control valve (40).
9. Fuel injection device according to Claim 7 or 8, characterized in that the control chamber (14) of the injector (10) is connected via a first non-return
valve (58) to the pressure accumulator chamber (24), with the first non-return valve
(58) closing in the direction of the pressure accumulator chamber (24), and in that the control chamber (14) of the injector (10) is connected via a second non-return
valve (60) to the high-pressure chamber (36) of the pressure booster (28), with the
second non-return valve (60) closing in the direction of the high-pressure chamber
(36).
1. Dispositif d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne, notamment
de véhicule, avec une chambre d'accumulation de pression (24) et un injecteur (10)
dans lequel un piston d'injection (12) mobile dans le plan axial sépare une chambre
de commande (14) d'une chambre de pression (16), caractérisé en ce qu'une surface efficace du piston d'injection (12) transformant une pression régnant
dans la chambre de commande (14) de l'injecteur (10) en une force s'exerçant dans
la direction de fermeture du piston d'injection (12) est inférieure dans la chambre
de commande (14) de l'injecteur (10) à une force efficace du piston d'injection (12)
transformant une pression régnant dans la chambre de pression (16) de l'injecteur
(10) en une force s'exerçant dans la direction d'ouverture du piston d'injection (12).
2. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le piston d'injection (12) comporte un piston d'équilibrage (18) saillant dans la
chambre de commande (14) de l'injecteur (10), le piston d'équilibrage (18) présentant
un diamètre d
B (46), le piston d'injection (12) présentant au niveau d'un côté tourné vers la chambre
de pression (16) un diamètre d
E (48) et une aiguille d'injection (20) disposée au niveau du piston d'injection (12)
et s'encliquetant dans un siège de soupape (22) dans la chambre de pression (16) présentant
un diamètre d
S (50), le piston d'équilibrage (18), le piston d'injection (12) et l'aiguille d'injection
(20) étant réalisés de telle sorte que la condition suivante s'applique :
3. Dispositif d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la chambre de commande (14) de l'injecteur (10) est reliée de façon permanente à
la chambre d'accumulation de pression (24).
4. Dispositif d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la chambre de pression (16) est reliée à la chambre d'accumulation de pression (24)
via une soupape (26 ; 44), la soupape (26 ; 44) reliant ou séparant au choix la chambre
de pression et la chambre d'accumulation de pression.
5. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la soupape est une soupape à 2/2 voies (26).
6. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la soupape est une soupape à 3/2 voies (44) reliant au choix la chambre de pression
(16) à la chambre d'accumulation de pression (24) ou à une conduite de fuite (42).
7. Dispositif d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'en sus un amplificateur de pression (28) dans lequel un piston d'amplification de
pression (30) mobile dans le plan axial sépare une chambre d'amplification (32), une
chambre élastique (34) et une chambre haute pression (36), la chambre haute pression
(36) étant reliée à la conduite de jonction (38) située entre la chambre de pression
(16) de l'injecteur (10) et la chambre d'accumulation de pression (24) et la chambre
d'accumulation (32) étant reliée à la chambre d'accumulation de pression (24) par
l'intermédiaire d'une soupape (40).
8. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que la soupape est une soupape 3/2 voies (40).
9. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la chambre de commande (14) de l'injecteur (10) est reliée à la chambre d'accumulation
de pression (24) par l'intermédiaire d'une première soupape de retenue (58), la première
soupape de retenue (58) se fermant en direction de la chambre d'accumulation de pression
(24) et en ce que la chambre de commande (14) de l'injecteur (10) est reliée à la chambre haute pression
(36) de l'amplificateur de pression (28) par l'intermédiaire d'une seconde soupape
de retenue (60), la seconde soupape de retenue (60) se fermant en direction de la
chambre haute pression (36).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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