(19) |
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(11) |
EP 2 836 696 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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19.10.2016 Patentblatt 2016/42 |
(22) |
Anmeldetag: 08.04.2013 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2013/057268 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2013/153010 (17.10.2013 Gazette 2013/42) |
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(54) |
INJEKTOR EINES MODULAREN COMMON-RAIL-KRAFTSTOFFEINSPRITZSYSTEMS MIT DURCHFLUSSBEGRENZER
INJECTOR OF A MODULAR COMMON-RAIL FUEL INJECTION SYSTEM WITH THROUGHFLOW LIMITER
INJECTEUR D'UN SYSTÈME D'INJECTION DE CARBURANT MODULAIRE À RAMPE COMMUNE, DOTÉ D'UN
LIMITEUR DE DÉBIT
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
10.04.2012 AT 4242012
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.02.2015 Patentblatt 2015/08 |
(73) |
Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- BERNHAUPT, Martin
A-5411 Oberalm (AT)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2006/114644 DE-A1- 10 210 282
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WO-A1-2007/059906 DE-B3-102007 025 050
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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 einen Injektor eines modularen Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems
mit einem im Injektorkörper integrierten Hochdruckspeicher, wobei der Injektor eine
Einspritzdüse mit darin axial verschieblich geführter, von einem Düsenraum umgebener
Düsennadel, eine den Hochdruckspeicher mit dem Düsenraum verbindende Hochdruckleitung
und einen Haltekörper aufweist, der stirnseitig mit dem den Hochdruckspeicher bildenden
Bauteil, insbesondere Speicherrohr verschraubt ist und durch den die Hochdruckleitung
verläuft, wobei strömungsmäßig nach dem Hochdruckspeicher ein Durchflussbegrenzer
zum Begrenzen der aus dem Hochdruckspeicher zur Einspritzdüse geförderten Kraftstoffmenge
angeordnet ist.
[0003] Modulare Common-Rail-Systeme sind dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des im System
vorhandenen Speichervolumens in den Injektoren selbst vorhanden ist. Modulare Common-Rail-Systeme
kommen bei besonders großen Motoren zum Einsatz, bei welchen die einzelnen Injektoren
unter Umständen in erheblichem Abstand voneinander angebracht sind. Die alleinige
Verwendung eines gemeinsamen Rails für alle Injektoren ist bei solchen Motoren nicht
sinnvoll, da es aufgrund der langen Leitungen während der Einspritzung zu einem massiven
Einbruch im Einspritzdruck kommen würde, sodass bei längerer Spritzdauer die Einspritzrate
merklich einbrechen würde. Bei solchen Motoren ist es daher vorgesehen, einen Hochdruckspeicher
im Inneren eines jeden Injektors anzuordnen. Eine solche Bauweise wird als modularer
Aufbau bezeichnet, da jeder einzelne Injektor über seinen eigenen Hochdruckspeicher
verfügt und somit als eigenständiges Modul eingesetzt werden kann. Unter einem Hochdruckspeicher
ist hierbei nicht eine gewöhnliche Leitung zu verstehen, sondern es handelt sich um
ein druckfestes Gefäß mit einer Zu- bzw. Ableitung, dessen Durchmesser im Vergleich
zu den Hochdruckleitungen deutlich vergrößert ist, damit aus dem Hochdruckspeicher
eine gewisse Einspritzmenge abgegeben werden kann, ohne dass es zu einem sofortigen
Druckabfall kommt.
[0004] Bei Common-Rail-Systemen können unter ungünstigen Umständen Leckagen auftreten, sei
es im Leitungssystem oder durch defekte Einspritzventile. Einspritzventile mit klemmenden
Düsennadeln, die zu Dauereinspritzungen in den Brennraum führen, können erhebliche
Schäden verursachen. Diese Schäden können zum Brand des Fahrzeuges oder zur Zerstörung
des Motors führen. Zur Vermeidung dieser Gefahren sind Durchflussmengenbegrenzer mit
Schließfunktion bekannt, die bei Überschreiten einer maximalen Entnahmemenge aus dem
Hochdruckspeicher den Zulauf zu dem betroffenen Injektor verschließen und damit den
einspritzpumpenseitigen Hochdruck von der Einspritzventilseite abkoppeln.
[0005] Durchflussbegrenzer sind bei Injektoren mit integriertem Hochdruckspeicher strommäßig
meist vor dem Speichervolumen angeordnet. Bei sogenannten Top-Feed-Injektoren (die
Zuführung des Kraftstoffes erfolgt über einen Hochdruckanschluss des Injektors an
der Oberseite des Hochdruckspeichers) ist der Durchflussbegrenzer meist am oberen
Ende des Injektors angebracht. Bei sogenannten Side-Feed-Injektoren (die Zuführung
des Kraftstoffes erfolgt über eine den Injektor seitlich kontaktierende Lanze) ist
der Durchflussbegrenzer meist vor dem Druckrohrstutzen in einem T-Stück angeordnet.
Weiters gibt es auch Anordnungen, bei denen der Durchflussbegrenzer strommäßig nach
dem Speichervolumen angeordnet ist. Hier ist das Durchflussbegrenzer-Gehäuse entweder
in den Injektor-Haltekörper eingepresst oder mit einem Sicherungsring im Haltekörper
montiert.
[0006] Durchflussbegrenzer, welche strommäßig vor dem Speichervolumen angeordnet sind, haben
prinzipbedingt den Nachteil, dass diese wesentlich ungenauer einzustellen sind. Die
Gründe hierfür liegen in der Totzeit und der Dämpfwirkung des Speichervolumens und
am Einfluss von verschiedenen Kraftstoffparametern wie Temperatur und Viskosität oder
dem Kraftstofftyp (Diesel oder Schweröl). Ein weiterer Nachteil der strommäßig vor
dem Speichervolumen angeordneten Durchflussbegrenzer ist, dass beim Schließen des
Durchflussbegrenzers auf Grund des Expansionsvolumens des Hochdruckspeichers eine
erheblich größere Menge noch eingespritzt werden kann. Diese Eigenschaft wird speziell
im sehr konservativen Geschäft der großen Marinemotoren immer wieder als sehr kritisch
eingestuft. Die Montage des Durchflussbegrenzers am oberen Ende von Topfeed-Injektoren
erhöht dort außerdem die Masse und verschlechtert dadurch die Vibrationsbelastbarkeit
des Injektors. Bei Sidefeed-Injektoren ist ein aufwändiges T-Stück erforderlich. Für
die beiden Injektorkonzepte benötigt man somit zwei verschiedene Lösungen, was die
Bauteilevielfalt erhöht.
[0007] Durchflussbegrenzer, welche strommäßig nach dem Speichervolumen verbaut werden (s.
z.B.
DE102007025050), erfordern bei der eingepressten Bauweise eine Presspassung im Haltekörper oder
bei einer Montage mit Sicherungsring komplexe Bohrungsverschneidungen. Beide Konstruktionen
sind sehr ungünstig bezüglich Dauerfestigkeit bei den bei Common-Rail-Systemen herrschenden
extremen Druckbelastungen. So sind bei Systemen mit einem Systemdruck von 2200 bar
Druckbelastungen von bis zu 2500 bar zu beobachten. Die vorliegende Erfindung zielt
daher darauf ab, die Dauerfestigkeit zu erhöhen, wobei im Haltekörper insbesondere
Presspassungen und Einstiche für Sicherungsringe oder zusätzliche kritische Bohrungsverschneidungen
vermieden werden sollen. Weiters soll ein- und dasselbe Konstruktionskonzept für Topfeed-
und für Sidefeed-Injektoren verwendet werden. Insgesamt soll bei gleichem Bauteilaufwand
wie im Stand der Technik eine Ausbildung mit einem funktional optimalen Durchflussbegrenzer
geschaffen werden, ohne dass die Hochdruck-Belastbarkeit des Haltekörpers oder des
Hochdruckspeichers negativ beeinflusst wird.
[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Injektor gemäß Anspruch 1 vor.
Dadurch, dass der Durchflussbegrenzer zwischen dem Haltekörper und dem Speicherrohr
eingelegt ist, werden die Vorteile von strommäßig nach dem Speichervolumen verbauten
Durchflussbegrenzern genützt. Dadurch, dass der Durchflussbegrenzer zwischen dem Haltekörper
und dem Speicherrohr eingelegt und durch die Verschraubung von Haltekörper und Speicherrohr
fixiert ist, entfällt die Notwendigkeit eines Einpressens oder eines Sicherns mit
Hilfe eines Sicherungsrings, und es entsteht eine überaus einfache Konstruktion, die
eine hohe Dauerfestigkeit aufweist. Das Durchflussbegrenzerbauteil wird hierbei lediglich
durch die beim Verschrauben des Haltkörpers mit dem Speicherrohr erzeugte axiale Kraft
gehalten und zwischen diesen beiden Bauteilen ohne die Notwendigkeit weitere Befestigungsmittel
gleichsam eingeklemmt.
[0009] Damit das beim Verschrauben des Haltekörpers mit dem Speicherrohr auf das Durchflussbegrenzerbauteil
wirkende Drehmoment nicht zu einem Verdrehen des Durchflussbegrenzerbauteils führt,
sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Haltekörper und das
Durchflussbegrenzerbauteil mittels eines axialen Fixierstiftes verdrehgesichert sind.
[0010] Um einerseits ein sicheres Halten des Durchflussbegrenzerbauteils und andererseits
eine hochdruckdichte Verbindung zu schaffen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Durchflussbegrenzerbauteil
eine Schulter mit einer kegeligen ersten Dichtfläche aufweist, die mit einer an einem
Absatz des Speicherrohrs ausgebildeten kegeligen Dichtfläche zusammenwirkt.
[0011] Eine weitere hochdruckdichte Verbindung wird bevorzugt dadurch erreicht, dass das
Durchflussbegrenzerbauteil an der dem Haltekörper zugewandten Stirnseite eine kegelige
zweite Dichtfläche aufweist, die mit einer an einer Stirnseite des Haltekörpers ausgebildeten
kegeligen Dichtfläche zusammenwirkt. In diesem Falle kann die Anordnung einer Verdrehsicherung
in der Form von Sicherungsstiften entfallen.
[0012] Im Falle einer kegeligen Dichtfläche zwischen dem Durchflussbegrenzerbauteil und
dem Haltekörper muss bei Topfeed-Injektoren keine unmittelbare Verbindung des Durchflussbegrenzers
mit der Hochdruckbohrung des Haltekörpers erfolgen, sondern es kann die Ausbildung
so getroffen sein, dass die kegelige zweite Dichtfläche des Durchflussbegrenzerbauteils
einen zwischen Haltekörper und Durchflussbegrenzerbauteil ausgebildeten Hohlraum begrenzt.
Die Verbindung erfolgt dann über den genannten Hohlraum, was von besonderem Vorteil
ist, wenn durch den Haltekörper eine parallel zur Hochdruckleitung geschaltene weitere
Hochdruckleitung verläuft, die einerseits mit dem Düsenraum und andererseits mit dem
Hochdruckspeicher in Verbindung steht. Hierbei münden sowohl die Hochdruckleitung
als auch die weitere Hochdruckleitung in den genannten Hohlraum, sodass beide Leitungen
mit über den Durchflussbegrenzer fließendem Kraftstoff versorgt werden.
[0013] Besonders bevorzugt ist die weitere Hochdruckleitung hierbei als Resonatorleitung
ausgebildet, die über eine Resonatordrossel mit dem Hochdruckspeicher in Verbindung
steht.
[0014] Die strömungsmäßige Verbindung des Durchflussbegrenzers mit den beiden Hochdruckleitungen
kann alternativ aber auch so erfolgen, dass die Hochdruckleitung und die weitere Hochdruckleitung
über eine in dem Durchflussbegrenzerbauteil ausgebildete Bohrungsverschneidung mit
dem Durchflussbegrenzer in Verbindung stehen. Diese Ausführung ist insbesondere auch
für Sidefeed-Injektoren vorteilhaft, bei denen es erforderlich ist, dass beim Schließen
des Durchflussbegrenzers keine Kraftstoffmenge direkt vom seitlichen Kraftstoffzulauf
zur Einspritzdüse (Bypass des Durchflussbegrenzers) fließen kann.
[0015] Bei Sidefeed-Injektoren erfolgt die Verbindung der Kraftstoffversorgung mit dem Hochdruckspeicher
bevorzugt so, dass der Injektor einen seitlichen Anschluss für die Kraftstoffversorgung
aufweist, der mit einer Zulaufbohrung in Verbindung steht, deren erster Abschnitt
im Haltekörper ausgebildet ist und deren zweiter Abschnitt das Durchflussbegrenzerbauteil
axial durchsetzt. Ein Bypass des Durchflussbegrenzers wird hierbei bevorzugt dadurch
verhindert, dass das Durchflussbegrenzerbauteil an der dem Haltekörper zugewandten
Stirnseite eine plane zweite Dichtfläche aufweist, die mit der planen Stirnseite des
Haltekörpers zusammenwirkt.
[0016] Die Ausbildung des Durchflussbegrenzers als eigenes Bauteil erhöht die Flexibilität
bei dessen konstruktiver Ausbildung. Erfindungsgemäß ist in diesem Zusammenhang vorgesehen,
dass das Durchflussbegrenzerbauteil ein Gehäuse mit einem hochdruckspeicherseitigen
Gehäuseeinlass und einem haltekörperseitigen Gehäuseauslass, ein in einer Kammer des
Gehäuses zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung längsverschiebbares
und entgegen der Strömungsrichtung federvorgespanntes Schließglied umfasst. Dieses
verbindet über wenigstens einen eine Drossel aufweisenden Kanal den Gehäuseeinlass
und Gehäuseauslass miteinander hydraulisch und steuert weiters eine Strömungsverbindung
zwischen dem Gehäuseeinlass und dem Gehäuseauslass.
[0017] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein in dem Durchflussbegrenzerbauteil fixierter
Sicherungsring die Ausgangsstellung des Schließglieds definiert.
[0018] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Injektors
eines modularen Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine Detailansicht des Injektors im Bereich II der Fig. 1 in einer erste Ausbildung,
Fig. 3 eine Detailansicht des Injektors in einer zweiten Ausbildung, Fig. 4 eine Detailansicht
des Injektors in einer dritten Ausbildung und Fig. 5 eine Detailansicht des Injektors
in einer vierten Ausbildung.
[0019] In Fig. 1 ist ein Injektor 1 dargestellt, der eine Ein-spritzdüse 2, eine Drosselplatte
3, eine Ventilplatte 4, einen Haltekörper 5 und einen Hochdruckspeicher 6 aufweist,
wobei eine mit dem Haltekörper 5 verschraubte Düsenspannmutter 7 die Einspritzdüse
2, die Drosselplatte 3 und die Ventilplatte 4 zusammenhält. Im Ruhezustand ist das
Magnetventil 13 geschlossen, sodass Hochdruckkraftstoff aus dem Hochdruckspeicher
6 über die Hochdruckleitung 8, die Querverbindung 9 und die Zulaufdrossel 10 in den
Steuerraum 11 der Einspritzdüse 2 strömt, der Abfluss aus dem Steuerraum 11 über die
Ablaufdrossel 12 aber am Ventilsitz des Magnetventils 13 blockiert ist. Der im Steuerraum
11 anliegende Systemdruck drückt gemeinsam mit der Kraft der Düsenfeder 14 die Düsennadel
15 in den Düsennadelsitz 16, sodass die Spritzlöcher 17 verschlossen sind. Wird der
Elektromagnet des Magnetventils 13 betätigt, gibt es den Durchfluss über den Magnetventilsitz
frei, und Kraftstoff strömt aus dem Steuerraum 11 durch die Ablaufdrossel 12, den
Magnetventilankerraum und die Niederdruckbohrung 18 zurück in den nicht dargestellten
Kraftstofftank. Es stellt sich ein durch die Strömungsquerschnitte von Zulaufdrossel
10 und Ablaufdrossel 12 definierter Gleichgewichtsdruck im Steuerraum 11 ein, der
so gering ist, dass der im Düsenraum 19 anliegende Systemdruck die im Düsenkörper
längs verschieblich geführte Düsennadel 15 zu öffnen vermag, sodass die Spritzlöcher
17 freigegeben werden und eine Einspritzung erfolgt.
[0020] Sobald das Magnetventil 13 geschlossen wird, wird der Ablaufweg des Kraftstoffes
durch die Ablaufdrossel 12 gesperrt. Über die Zulaufdrossel 10 wird im Steuerraum
11 wieder Kraftstoffdruck aufgebaut, was eine zusätzliche Schließkraft erzeugt, welche
die hydraulische Kraft auf die Druckschulter der Düsennadel 15 vermindert und die
Kraft der Düsenfeder 14 übersteigt. Die Düsennadel 15 verschließt den Weg zu den Einspritzöffnungen
17, wodurch der Einspritzvorgang beendet wird.
[0021] Parallel zur Hochdruckbohrung 8 kann eine Resonatorleitung 20 mit einer hochdruckspeicherseitigen
Resonatordrossel 21 angeordnet sein, mit welcher auftretende Druckspitzen rascher
abgesenkt werden können.
[0022] Die Zuführung des Hochdruckkraftstoffs von einer nicht näher dargestellten Hochdruckpumpe
in den Injektor 1, kann über einen an der Oberseite des Injektors 1 angeordneten Hochdruckanschluss
22 erfolgen (Topfeed-Injektor). Alternativ kann die Kraftstoffzuführung über einen
seitlich am Injektor 1, insbesondere an dem Haltekörper 5 angeordneten Hochdruckanschluss
23, sowie eine zum Hochdruckspeicher 6 führende Zulaufbohrung 24 erfolgen (Sidefeed-Injektor).
[0023] Die Figuren 2 bis 5 zeigen eine Ansicht des Details X der Fig. 1 mit dem zwischen
dem Speicherrohr 25, dem Hochdruckspeicher 6 und dem Haltekörper 5 angeordneten Durchflussbegrenzer.
Den Ausbildungen gemäß den Figuren 2 bis 5 ist gemeinsam, dass der Durchflussbregenzer
in einem eigenen Durchflussbegrenzerbauteil 26 ausgebildet ist. Das Durchflussbegrenzerbauteil
26 weist einen ersten axialen Abschnitt 27 und einen zweiten axialen Abschnitt 28
auf, wobei der zweite axiale Abschnitt 28 einen größeren Außendurchmesser aufweist,
als der erste axiale Abschnitt 27. Am zweiten axialen Abschnitt 28 weist das Durchflussbegrenzerbauteil
26 eine Schulter mit einer kegeligen ersten Dichtfläche 29 auf, die mit einer an einem
Absatz 30 des Speicherrohrs 25 ausgebildeten kegeligen Gegendichtfläche zusammenwirkt.
Der Absatz 30 des Speicherrohrs 25 ist über eine ringnutartige Ausnehmung 31 mit einem
dünnwandigeren, mit einem Innengewinde 33 versehenen Abschnitt 32 des Speicherrohrs
25 verbunden. Das Durchflussbegrenzerbauteil 26 wird zwischen den Haltekörper 5 und
das Speicherrohr 25 eingelegt und durch die Verschraubung dieser beiden Bauteile fixiert.
Dabei wird das Durchflussbegrenzerbauteil 26 mittels Stiften 34 gegen das Verdrehen
gesichert. Die Abdichtung zum Haltekörper 5 erfolgt bei der Ausbildung gemäß den Fig.
2, 3 und 5 über eine Flachdichtstelle, welche von einer an der dem Haltekörper 5 zugewandten
Stirnseite ausgebildeten Plandichtfläche ausgebildet wird, welche mit der planen Stirnseite
des Haltekörpers 5 zusammenwirkt.
[0024] Das Durchflussbegrenzerbauteil 26 weist einen Einlass 36 und einen Auslass 37 auf.
In einer Kammer 38 ist ein in axialer Richtung verschieblich geführter Kolben 39 angeordnet,
der mittels der Druckfeder 40 gegen den Sicherungsring 41 gedrückt wird. Der Kolben
39 weist ein Sackloch 42 auf, das einerseits mit dem Einlass 36 und andererseits über
eine Drosselbohrung 43 mit dem Auslass 37 in Verbindung steht. Im Betrieb wird die
Einspritzmenge aus der Kammer 38 entnommen. Dadurch bewegt sich der Kolben 39 gegen
die Federkraft in Richtung zum unteren Dichtsitz 44, ohne diesen allerdings zu erreichen.
Während der Nicht-Einspritzzeit drückt die Druckfeder 40 den Kolben 39 in die Ausgangsstellung
zurück. Die Kammer 38 wird hierbei über die Drossel 43 wieder befüllt. Falls die Einspritzmenge
einen definierten Maximalwert überschreitet, bewegt sich der Kolben 39 so weit, dass
der Dichtsitz 44 erreicht wird und die Einspritzung beendet wird. Durch die Drossel
43 entsteht ein Druckverlust zwischen dem im Sackloch 42 vorhandenen Kraftstoff und
der Kammer 38. Bei Überschreiten eines definierten Drosseldurchflusses bewegt sich
der Kolben 39 gegen die Federkraft in Richtung des unteren Dichtsitzes 44 und beendet
damit die Einspritzung.
[0025] Bei der Ausbildung gemäß Fig. 2 ist eine einzige Hochdruckleitung 8 vorgesehen, die
sich durch den Haltekörper 5 erstreckt. Der den Durchflussbegrenzer 26 passierende
Kraftstoff gelangt über einen Bohrungsabschnitt 48 unmittelbar in die Hochdruckleitung
8.
[0026] Bei der Ausbildung gemäß Fig. 3 ist im Haltekörper 5 parallel zur Hochdruckleitung
8 eine weitere Hochdruckleitung 20 angeordnet, die als Resonatorleitung ausgebildet
ist und über eine Resonatordrossel 21 mit der Kraftstoffversorgung in Verbindung steht.
Die beiden Hochdruckleitungen 8 und 20 werden durch eine im
Durchflussbegrenzerbauteil 26 ausgebildete Bohrungsverschneidung 45 mit Kraftstoff
versorgt.
[0027] Bei der Ausbildung gemäß Fig. 4 ist dargestellt, dass die Abdichtung des Durchflussbegrenzerbauteils
26 zum Haltekörper 5 bei Topfeed-Injektoren auch über eine Kegeldichtung 46 erfolgen
kann. In diesem Fall können die Stifte 34 für die Verdrehsicherung entfallen. Die
die Kegeldichtung 46 ausbildenden kegeligen Dichtflächen begrenzen hierbei einen Hohlraum
47, in den einerseits der Auslass 37 und andererseits die Hochdruckleitungen 8 und
20 münden.
[0028] Bei der Ausbildung gemäß Fig. 5 handelt es sich um einen Sidefeed-Injektor, bei welchem
der Kraftstoff über die Zulaufbohrung 24 vom Haltekörper 5 über das Durchflussbegrenzerbauteil
26 in den Hochdruckspeicher 6 geführt wird. Die Zulaufbohrung 24 mündet hierbei über
eine Speicherdrossel 49 in den Hochdruckspeicher 6.
1. Injektor eines modularen Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems mit einem im Injektorkörper
integrierten Hochdruckspeicher, wobei der Injektor eine Einspritzdüse mit darin axial
verschieblich geführter, von einem Düsenraum (19) umgebener Düsennadel (15), eine
den Hochdruckspeicher (6) mit dem Düsenraum verbindende Hochdruckleitung (8) und einen
Haltekörper (5) aufweist, der stirnseitig mit dem den Hochdruckspeicher bildenden
Bauteil, insbesondere Speicherrohr (25) verschraubt ist und durch den die Hochdruckleitung
verläuft, wobei strömungsmäßig nach dem Hochdruckspeicher ein Durchflussbegrenzer
(26) zum Begrenzen der aus dem Hochdruckspeicher zur Einspritzdüse geförderten Kraftstoffmenge
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussbegrenzer (26) als eigenes Bauteil ausgeführt ist, welches zwischen
dem Haltekörper (5) und dem Speicherrohr (25) eingelegt ist und durch die Verschraubung
von Haltekörper (5) und Speicherrohr (25) fixiert ist, wobei das Durchflussbegrenzerbauteil
(26) ein Gehäuse mit einem hochdruckspeicherseitigen Gehäuseeinlass (36) und einen
haltekörperseitigen Gehäuseauslass (37) und ein in einer Kammer (38) des Gehäuses
zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung längsverschiebbares und entgegen
der Strömungsrichtung federvorgespanntes Schließglied (39) umfasst.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (5) und das Durchflussbegrenzerbauteil (26) mittels eines axialen
Stiftes (34) verdrehgesichert sind.
3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussbegrenzerbauteil (26) eine Schulter mit einer kegeligen ersten Dichtfläche
(29) aufweist, die mit einer an einem Absatz (30) des Speicherrohrs (25) ausgebildeten
kegeligen Dichtfläche zusammenwirkt.
4. Injektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussbegrenzerbauteil (26) an der dem Haltekörper (5) zugewandten Stirnseite
eine kegelige zweite Dichtfläche aufweist, die mit einer an einer Stirnseite des Haltekörpers
(5) ausgebildeten kegeligen Dichtfläche zusammenwirkt.
5. Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelige zweite Dichtfläche des Durchflussbegrenzerbauteils (26) einen zwischen
Haltekörper (5) und Durchflussbegrenzerbauteil (26) ausgebildeten Hohlraum (47) begrenzt.
6. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Haltekörper (5) eine parallel zur Hochdruckleitung (8) geschaltene weitere
Hochdruckleitung (20) verläuft, die einerseits mit dem Düsenraum (19) und andererseits
mit dem Hochdruckspeicher (6) in Verbindung steht.
7. Injektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Hochdruckleitung (20) als Resonatorleitung ausgebildet ist, die über
eine Resonatordrossel (21) mit dem Hochdruckspeicher (6) in Verbindung steht.
8. Injektor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitung (8) und die weitere Hochdruckleitung (20) in den Hohlraum (47)
münden.
9. Injektor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitung (8) und die weitere Hochdruckleitung (20) über eine in dem Durchflussbegrenzerbauteil
(26) ausgebildete Bohrungsverschneidung (45) mit dem Durchflussbegrenzer in Verbindung
stehen.
10. Injektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (37) in die Bohrungsverschneidung (45) mündet.
11. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (1) einen seitlichen Anschluss (23) für die Kraftstoffversorgung aufweist,
der mit einer Zulaufbohrung (24) in Verbindung steht, deren erster Abschnitt im Haltekörper
(5) ausgebildet ist und deren zweiter Abschnitt das Durchflussbegrenzerbauteil (26)
axial durchsetzt.
12. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussbegrenzerbauteil (26) an der dem Haltekörper (5) zugewandten Stirnseite
eine plane zweite Dichtfläche (35) aufweist, die mit der planen Stirnseite des Haltekörpers
(5) zusammenwirkt.
13. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließglied (39) über wenigstens einen eine Drossel (43) aufweisenden Kanal
den Gehäuseeinlass (36) mit dem Gehäuseauslass (37) miteinander hydraulisch verbindet
und weiters eine Strömungsverbindung zwischen dem Gehäuseeinlass (36) und dem Gehäuseauslass
(37) steuert.
14. Injektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Durchflussbegrenzerbauteil (26) fixierter Sicherungsring (41) die Ausgangsstellung
des Schließglieds (39) definiert.
15. Injektor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussbegrenzerbauteil (26) einen ersten, einlassseitigen axialen Abschnitt
(27) und einen zweiten, auslassseitigen axialen Abschnitt (28) aufweist, wobei der
zweite Abschnitt (28) einen gegenüber dem ersten Abschnitt (27) vergrößerten Durchmesser
aufweist.
1. Injector of a modular common-rail fuel injection system, having a high-pressure accumulator
integrated in the injector body, wherein the injector has an injection nozzle with
a nozzle needle (15) which is guided axially displaceably therein and which is surrounded
by a nozzle chamber (19), the injector has a high-pressure line (8) which connects
the high-pressure accumulator (6) to the nozzle chamber, and the injector has a holding
body (5) which is screwed at a face side to the component, in particular accumulator
pipe (25), which forms the high-pressure accumulator, through which holding body the
high-pressure line runs, wherein, downstream of the high-pressure accumulator in terms
of flow, there is arranged a throughflow limiter (26) for limiting the fuel quantity
delivered from the high-pressure accumulator to the injection nozzle, characterized in that the throughflow limiter (26) is formed as a separate component which is placed between
the holding body (5) and the accumulator pipe (25) and which is fixed by way of the
screw connection of holding body (5) and accumulator pipe (25), wherein the throughflow
limiter component (26) comprises a housing with a high-pressure-accumulator-side housing
inlet (36) and a holding-body-side housing outlet (37) and has a closing element (39)
which is longitudinally displaceable in a chamber (38) of the housing between an initial
position and an end position and which is spring-preloaded counter to the flow direction.
2. Injector according to Claim 1, characterized in that the holding body (5) and the throughflow limiter component (26) are secured against
relative rotation by way of an axial pin (34).
3. Injector according to Claim 1 or 2, characterized in that the throughflow limiter component (26) has a shoulder with a conical first sealing
surface (29) which interacts with a conical sealing surface formed on a shoulder (30)
of the accumulator pipe (25).
4. Injector according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the throughflow limiter component (26) has, on the face side facing toward the holding
body (5), a conical second sealing surface which interacts with a conical sealing
surface formed on a face side of the holding body (5).
5. Injector according to Claim 4, characterized in that the conical second sealing surface of the throughflow limiter component (26) delimits
a cavity (47) formed between holding body (5) and throughflow limiter component (26).
6. Injector according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a further high-pressure line (20) connected in parallel with the high-pressure line
(8) runs through the holding body (5), which further high-pressure line is connected
at one side to the nozzle chamber (19) and at the other side to the high-pressure
accumulator (6).
7. Injector according to Claim 6, characterized in that the further high-pressure line (20) is in the form of a resonator line which is connected
via a resonator throttle (21) to the high-pressure accumulator (6).
8. Injector according to Claim 6 or 7, characterized in that the high-pressure line (8) and the further high-pressure line (20) open into the
cavity (47).
9. Injector according to Claim 6 or 7, characterized in that the high-pressure line (8) and the further high-pressure line (20) are connected
to the throughflow limiter via a bore intersection (45) formed in the throughflow
limiter component (26).
10. Injector according to Claim 9, characterized in that the outlet (37) opens into the bore intersection (45).
11. Injector according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the injector (1) has a lateral port (23) for the fuel supply, which port is connected
to a feed bore (24) whose first section is formed in the holding body (5) and whose
second section extends axially through the throughflow limiter component (26).
12. Injector according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the throughflow limiter component (26) has, on the face side facing toward the holding
body (5), a planar second sealing surface (35) which interacts with the planar face
side of the holding body (5).
13. Injector according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the closing element (39) hydraulically connects the housing inlet (36) and the housing
outlet (37) to one another via at least one duct which has a throttle (43), and said
closing element furthermore controls a flow connection between the housing inlet (36)
and the housing outlet (37).
14. Injector according to Claim 12, characterized in that a securing ring (41) which is fixed in the throughflow limiter component (26) defines
the initial position of the closing element (39).
15. Injector according to Claim 13 or 14, characterized in that the throughflow limiter component (26) has a first, inlet-side axial section (27)
and a second, outlet-side axial section (28), wherein the second section (28) has
a larger diameter than the first section (27).
1. Injecteur d'un système d'injection de carburant modulaire à rampe commune comprenant
un accumulateur haute pression intégré dans le corps d'injecteur, l'injecteur présentant
une buse d'injection avec un pointeau de buse (15) guidé de manière déplaçable axialement,
entouré par un espace de buse (19), une conduite haute pression (8) reliant l'accumulateur
haute pression (6) à l'espace de buse et un corps de retenue (5), qui est vissé du
côté frontal au composant formant l'accumulateur haute pression, en particulier le
tube d'accumulateur (25) et à travers lequel s'étend la conduite haute pression, un
limiteur de débit (26) étant disposé du point de vue de l'écoulement après l'accumulateur
haute pression pour limiter la quantité de carburant refoulé hors de l'accumulateur
haute pression vers la buse d'injection, caractérisé en ce que le limiteur de débit (26) est réalisé sous forme de composant autonome qui est placé
entre le corps de retenue (5) et le tube d'accumulateur (25) et qui est fixé par le
vissage du corps de retenue (5) et du tube d'accumulateur (25), le composant limiteur
de débit (26) comprenant un boîtier avec une entrée de boîtier (36) du côté de l'accumulateur
haute pression et une sortie de boîtier (37) du côté du corps de retenue et un organe
de fermeture (39) déplaçable longitudinalement dans une chambre (38) du boîtier entre
une position de départ et une position de fin de course et précontraint par ressort
à l'encontre du sens de l'écoulement.
2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de retenue (5) et le composant limiteur de débit (26) sont fixés en rotation
au moyen d'une goupille axiale (34).
3. Injecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composant limiteur de débit (26) présente un épaulement avec une première surface
d'étanchéité conique (29) qui coopère avec une surface d'étanchéité conique (30) réalisée
sur un épaulement du tube d'accumulateur (25).
4. Injecteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le composant limiteur de débit (26) présente, du côté frontal tourné vers le corps
de retenue (5), une deuxième surface d'étanchéité conique qui coopère avec une surface
d'étanchéité conique réalisée sur un côté frontal du corps de retenue (5).
5. Injecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième surface d'étanchéité conique du composant limiteur de débit (26) délimite
une cavité (47) réalisée entre le corps de retenue (5) et le composant limiteur de
débit (26).
6. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une conduite haute pression supplémentaire (20) branchée en parallèle avec la conduite
haute pression (8) s'étend à travers le corps de retenue (5), la conduite haute pression
étant d'une part en liaison avec l'espace de buse (19) et d'autre part avec l'accumulateur
haute pression (6).
7. Injecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la conduite haute pression supplémentaire (20) est réalisée sous forme de conduite
de résonateur qui est en liaison par le biais d'un étranglement de résonateur (21)
avec l'accumulateur haute pression (6).
8. Injecteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la conduite haute pression (8) et la conduite de pression supplémentaire (20) débouchent
dans la cavité (47).
9. Injecteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la conduite haute pression (8) et la conduite haute pression supplémentaire (20)
sont en liaison avec le limiteur de débit par le biais d'une intersection d'alésage
(45) réalisée dans le composant limiteur de débit (26).
10. Injecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la sortie (37) débouche dans l'intersection d'alésage (45).
11. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'injecteur (1) présente un raccord latéral (23) pour l'alimentation en carburant,
lequel est en liaison avec un alésage d'alimentation (24) dont la première portion
est réalisée dans le corps de retenue (5) et dont la deuxième portion traverse axialement
le composant limiteur de débit (26).
12. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le composant limiteur de débit (26) présente, au niveau du côté frontal tourné vers
le corps de retenue (5), une deuxième surface d'étanchéité plane (35) qui coopère
avec le côté frontal plan du corps de retenue (5).
13. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (39) relie l'une à l'autre hydrauliquement, par le biais d'au
moins un canal présentant un étranglement (43), l'entrée de boîtier (36) à la sortie
de boîtier (37) et commande en outre une connexion d'écoulement entre l'entrée du
boîtier (36) et la sortie du boîtier (37).
14. Injecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une bague de fixation (41) fixée dans le composant limiteur de débit (26) définit
la position de départ de l'organe de fermeture (39).
15. Injecteur selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le composant limiteur de débit (26) présente une première portion axiale du côté
de l'entrée (27) et une deuxième portion axiale du côté de la sortie (28), la deuxième
portion (28) présentant un diamètre agrandi par rapport à la première portion (27).
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