DE10157411A1

DE10157411A1 - Injektor zur Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff

Info

Publication number: DE10157411A1
Application number: DE10157411A
Authority: DE
Inventors: Michael Kurrle; Reiner Koch; Joerg-Peter Fischer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2003-06-26
Also published as: KR20040062871A; US6994272B2; JP2005510658A; US20040050367A1; EP1466087B1; DE50209448D1; ES2281549T3; EP1466087A1; WO2003046369A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Injektor zur Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Der Injektor umfasst dabei ein Aktorventil zum Öffnen und Schließen des Injektors, eine Düsennadel (17), die im geschlossenen Zustand des Injektors mindestens eine Einspritzöffnung (18) verschließt, ein Zumessventil (4), das eine hydraulische Verbindung zwischen dem Aktorventil und dem Entlastungsraum (6) des Injektors herstellt, eine Druckhalteeinrichtung (33), die der Einhaltung eines für das Zumessventil (4) notwendigen Standdruckes dient, eine erste Steuermengenleitung (29) für Steuermengen (34), die über das Aktorventil strömen und einer zweiten Steuermengenleitung (43) für Steuermengen (35), die über das Zumessventil (4) strömen. Die Druckhalteeinrichtung (33) trennt die Steuermengen (35) des Zumessventils (4) dynamisch von den Steuermengen (34) des Aktorventils durch einen hydraulischen Schwingungsdämpfer.

Description

Technisches Gebiet

Das Common Rail-Einspritzsystem dient der Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff in direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen. Bei diesem Speichereinspritzsystem sind Druckerzeugung und Einspritzung voneinander zeitlich und örtlich entkoppelt. Eine separate Hochdruckpumpe erzeugt den Einspritzdruck in einem zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher. Der Einspritzbeginn und die Einspritzmenge werden durch Ansteuerzeitpunkt und -dauer von elektrisch betätigten Injektoren bestimmt, die über Kraftstoffleitungen mit dem Kraftstofthochdruckspeicher verbunden sind.

Stand der Technik

DE 100 01 099 A1 bezieht sich auf ein Steuerventil für einen Injektor eines Kraftstoffeinspritzsystems. Das Steuerventil umfasst dabei ein Stellglied und wird von einem Aktor betätigt. Mittels des Steuerventils ist eine hydraulische Verbindung zwischen einem Kraftstoffrücklauf und einem Steuerraum des Injektors herstellbar. Wenn das Steuerventil geöffnet wird, strömt Kraftstoff vom Steuerraum in den Kraftstoffrücklauf. Dadurch sinkt der Druck im Steuerraum und die auf die Stirnfläche der Düsennadel wirkende hydraulische Kraft nimmt ab. Sobald diese hydraulische Kraft kleiner ist als die in Öffnungsrichtung wirkende hydraulische Kraft, öffnet die Düsennadel, so dass der Kraftstoff durch die Spritzlöcher der Einspritzdüse in den Brennraum gelangen kann. Diese indirekte Ansteuerung der Düsennadel über ein hydraulisches Kraftverstärkersystem ist notwendig, weil die zum schnellen Öffnen der Düsennadel benötigten großen Kräfte mit dem Steuerventil nicht direkt erzeugt werden können.

DE 196 50 865 A1 betrifft ein Magnetventil zur Steuerung eines elektrisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzventils. Die Ventilnadel des Kraftstoffeinspritzventils wird von in einem Steuerraum herrschendem Druck in Schließrichtung belastet. Das Magnetventil leitet zur Einleitung der Einspritzung eine Entlastung des Steuerraums ein, wenn der Magnet des Magnetventils erregt wird. Die Ventilnadel des Einspritzventils wird dann unter Einwirkung des in Öffnungsrichtung an ihr wirkenden Hochdrucks von ihrem Sitz abgehoben.

Im Stande der Technik wird dabei zusätzlich zu der in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffmenge eine sogenannte "Steuermenge" für die indirekte Ansteuerung der Ventilnadel benötigt. Beim Öffnen des Magnetventils gelangt eine Steuermenge über das Magnetventil und über eine Steuermengenleitung in den Niederdruckbereich des Kraftstofftanks. Beim Schließen des Magnetventils geht das Steuerventil in eine andere Schaltstellung über, wobei ebenfalls eine Steuermenge entsteht. Zur Aufrechterhaltung eines für die Steuerventilfunktion notwendigen Stammdrucks dient ein Druckhalteventil mit vorgeschalteter Zulaufdrossel in einer weiteren Steuermengenleitung, durch die die Steuermenge vom Steuerventil abfließt. Hinter dem Druckhalteventil strömen die Steuermengen von dem Magnetventil und von dem Steuerventil in einer gemeinsamen Leitung als Gesamtleckagemenge in den Niederdruckbereich. Das Druckhalteventil dient demnach außer zur Einhaltung des erwähnten Stammdrucks auch zur Trennung der Druckpotentiale beider Steuermengen (des Steuerventils und des Magnetventils).

Bei diesem Injektor im Stand der Technik können jedoch beim Schalten des Steuerventils Druckschwingungen in der Steuermengenleitung von dem Steuerventil entstehen, die sich bis zu der Ventilnadel des Magnetventils fortsetzen und im ungünstigsten Falle zu einem unerwünschten Öffnen des Magnetventils führen können.

Darstellung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass Druckschwingungen in der Steuermengenleitung gedämpft werden und ein unerwünschtes Öffnen des Aktorventils durch die Auswirkungen der Druckschwingungen verhindert wird. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine kompakte, platzsparende Ausführung des Druckhalteventils.

Diese Vorteile werden erfindungsgemäß durch einen Injektor zur Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen erreicht. Der Injektor umfasst dabei ein Aktorventil zum Öffnen und Schließen des Injektors, eine Düsennadel, die im geschlossenen Zustand des Injektors mindestens eine Einspritzöffnung verschließt, ein Zumessventil, das eine hydraulische Verbindung zwischen dem Aktorventil und einem Steuerraum des Injektors herstellt, eine Druckhalteeinrichtung, die zur Einhaltung eines für das Zumessventil notwendigen Standdruckes dient, eine erste Steuermengenleitung für Steuermengen, die über das Aktorventil strömen und eine zweite Steuermengenleitung für Steuermengen, die über das Zumessventil strömen. Die Druckhalteeinrichtung trennt dabei die Steuermengen des Zumessventils dynamisch von den Steuermengen des Aktorventils und dient ferner als ein hydraulischer Schwingungsdämpfer.

Die Druckhalteeinrichtung ist demnach so konstruiert, dass sie Druckschwingungen des Kraftstoffs dämpft. Insbesondere handelt es sich dabei um Druckschwingungen, die beim Schalten des Zumessventils in der zugehörigen Steuermengenleitung entstehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Aktorventil um ein Magnetventil. Bei einer anderen Variante der Erfindung ist der Aktor des Aktorventils ein Piezoaktor. Vorteilhaft bei einem Piezoaktor ist, dass große Stellkräfte und ein schnelles Ansprechen des Aktors gewährleistet sind.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Injektors mit Magnetventil, Zumessventil und Druckhalteeinrichtung und eines damit verbundenen Kraftstoffhochdruckspeichers,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Druckhalteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig. 3 eine Druckhalteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsvarianten

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Injektors mit einem Magnetventil, einem Zumessventil und einer Druckhalteeinrichtung. Ferner ist ein damit verbundener Kraftstoffhochdruckspeicher (Common Rail) dargestellt.
Bei dem dargestellten System handelt es sich um ein druckgesteuertes Common Rail- Einspritzsystem. In einem Kraftstoffhochdruckspeicher 1 (Common Rail) wird Kraftstoff unter hohem Druck (bis zu 1400 bar) gespeichert. Eine Hochdruckpumpe 2 fördert den Kraftstoff in den Kraftstofthochdruckspeicher 1. Der Kraftstofthochdruckspeicher 1 ist über eine Hochdruckleitung 3 mit einem Zumessventil 4 verbunden. Das Zumessventil 4 stellt eine hydraulische Verbindung zwischen einem Magnetventil 5 und dem Entlastungsraum 6 einer Einspritzdüse 7 her. Bei dem Zumessventil 4 handelt es sich um ein 3/2-Wegeventil. Im Inneren des hohlen Zumessventils 4 ist ein Stellkolben 8 verschiebbar angeordnet. Der Stellkolben 8 weist eine Sitzkante 9 auf. In der einen Schaltstellung a ist der Stellkolben in dem Zumessventilkörper 11 so verschoben, dass die Sitzkante 9 an einem im Zumessventilkörper 11 ausgebildeten Ventilsitz 10 anliegt. In dieser Schaltstellung a des Zumessventils 4 ist die Hochdruckleitung 3 hydraulisch von der Einspritzdüse 7 getrennt. Von dem Zumessventil 4 aus verlaufen zwei Leitungen 12, 13 zu der Einspritzdüse 7. Die erste Leitung 12 verbindet einen Teilraum 14 des Zumessventils 4 mit dem Entlastungsraum 6 der Einspritzdüse 7. Die zweite Leitung 13 verläuft von einem ringförmigen Raum 15 in dem Zumessventilkörper 11 zu einem Kraftstoffvorratsraum 16, der die Düsennadel 17 der Einspritzdüse 7 umgibt. Dadurch kann sich kein hoher Druck in dem Kraftstoffvorratsraum 16 aufbauen, so dass die Düsennadel 17 geschlossen bleibt.
In der zweiten Schaltstellung b des Zumessventils 4 ist der Stellkolben 8 in dem Zumessventilkörper 11 in Öffnungsrichtung 50 verschoben. In dieser Schaltstellung b dichtet ein Teilbereich 52 des Stellkolbens 8 mit größerem Durchmesser mit einem Teilbereich 53 des Zumessventilkörpers 11 ab, so dass der Teilraum 14 des Zumessventils 4 von dem ringförmigen Raum 15 hydraulisch getrennt ist. Es besteht in dieser Schaltstellung b eine Verbindung zwischen der Hochdruckleitung 3, dem Teilraum 23 des Zumessventils 4, dem ringförmigen Raum 15, der Leitung 13 zur Einspritzdüse 7 und dem Kraftstoffvorratsraum 16.
Die Düsennadel 17 verschließt im geschlossenen Zustand des Injektors Einspritzöffnungen 18, die in den Brennraum 19 der Brennkraftmaschine münden. Eine Druckfeder 20 erzeugt eine Schließkraft auf die Düsennadel 17.
Das Magnetventil 5 und das Zumessventil 4 sind über eine Steuerleitung 21 miteinander verbunden. Ein Zulaufdrosselelement 22 verläuft durch den Stellkolben 8 des Zumessventils 4 und mündet in zwei Teilräume 23, 24 im Inneren des Zumessventilkörpers 11, wobei der eine Teilraum 23 mit der Hochdruckleitung 3 und der andere Teilraum 24 mit der ein Ablaufdrosselelement 63 enthaltenden Steuerleitung 21 verbunden ist.
Das Magnetventil 5 enthält eine Magnetventilnadel 25, die über einen Magnetanker 26 und einen Elektromagneten 27 geöffnet werden kann. Eine Druckfeder 28 erzeugt eine Schließkraft auf die Magnetventilnadel 25. Der Federraum 47 des Magnetventils 5 steht über eine Ausgleichsdrossel 48 in Verbindung mit einem Behälter 49, der durch die Magnetventilnadel 25 zur Steuerleitung 21 hin verschlossen werden kann. Über die Ausgleichsdrossel 48 können der Druck im Behälter 49, der auf die Magnetventilnadel 25 in Öffnungsrichtung 50 wirkt, und der Druck in dem Federraum 47 des Magnetventils 5, der Kräfte auf die Magnetventilnadel 25 sowohl in Öffnungsrichtung 50 als auch in Schließrichtung 51 erzeugt, ausgeglichen werden. Bei gleichem Druck im Behälter 49 und im Federraum 47 stehen die Kräfte auf die Magnetventilnadel 25 in Öffnungs- und in Schließrichtung 50, 51 im Gleichgewicht, da die Wirkflächen gleichgroß sind. Demnach wird das Magnetventil 5 lediglich durch die Kraft der Druckfeder 28 geschlossen gehalten. Von dem Magnetventil 5 aus verläuft eine erste Steuermengenleitung 29 in einen Steuermengenbehälter 30 und von dort aus eine Gesamtleckageleitung 32 in einen Niederdruckbereich 31, beispielsweise den Kraftstofftank der Brennkraftmaschine.
Der Steuermengenbehälter 30 ist Teil einer Druckhalteeinrichtung 33. Die Druckhalteeinrichtung 33 dient einerseits dazu, einen für das Zumessventil 4 notwendigen Standdruck einzuhalten, und andererseits dazu, die Steuermengen 34 des Magnetventils 5 und die Steuermengen 35 des Zumessventils 4 dynamisch zu trennen. Die Trennung ist dynamisch, da die Steuermengen 35 des Zumessventils 4 Schwingungen ausführen und somit hochdynamisch sind und die Steuermengen 34 des Magnetventils 5 quasistationär sind, da der Behälter 49 schwingungshemmend wirkt. Beide Steuermengen 34, 35 beeinflussen sich dynamisch nicht. Ferner hat die Druckhalteeinrichtung 33 bei der vorliegenden Erfindung die Funktion eines hydraulischen Schwingungsdämpfers. Sie enthält außer dem Steuermengenbehälter 30 ein Druckhalteventil 36, einen Volumenspeicher 37, eine Zulaufdrossel 38, eine Ablaufdrossel 39 und einen Zulaufbehälter 40. Das Druckhalteventil 36 ist in dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein federbelastetes Ventil, insbesondere ein federbelastetes Kugelventil, das eine Druckfeder 41 und eine Kugel 42 umfasst. Die Steuermengen 35 des Zumessventils 4 gelangen über die erste Leitung 12, den Entlastungsraum 6 der Einspritzdüse 7, den Federraum 64 und eine zweite Steuermengenleitung 43 zu der Druckhalteeinrichtung 33. Bei geöffnetem Druckhalteventil 36 fließen die Steuermengen 35 des Zumessventils 4 durch die zweite Steuermengenleitung 43 in den Zulaufbehälter 40. Von dort aus gelangen sie über die Zulaufdrossel 38, den Volumenspeicher 37, das Druckhalteventil 36 und die Ablaufdrossel 39 in den Steuermengenbehälter 30.
In der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Druckhalteeinrichtung 33 eine Zulaufdrossel 38, die zwischen der zweiten Steuermengenleitung 43 und dem Druckhalteventil 36 angeordnet ist. Ferner enthält die Druckhalteeinrichtung 33 vorzugsweise eine Ablaufdrossel 39, die am Ablauf 46 des Druckhalteventils 36 angeordnet ist. Schließlich umfasst die Druckhalteeinrichtung 33 bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Volumenspeicher 37, der zwischen der Zulaufdrossel 38 und dem Zulauf 45 des Druckhalteventils 36 angeordnet ist.
In dem Steuermengenbehälter 30 vermischen sich die Steuermengen 35 des Zumessventils 4 und die Steuermengen 34 des Magnetventils 5 und werden als Gesamtleckagemenge 44 über die Gesamtleckageleitung 32 in den Niederdruckbereich 31 geleitet.
Ein Einspritzvorgang läuft in folgender Weise ab:
Zunächst ist das Magnetventil 5 geschlossen. Dadurch ist die Steuerleitung 21 zu dem Behälter 49 hin geschlossen. Das Zumessventil 4 befindet sich in Schaltposition a, d. h. der Stellkolben 8 ist in Schließrichtung 51 in dem Zumessventilkörper 11 verschoben, so dass die Sitzkante 9 an dem Ventilsitz 10 anliegt. Der erste Teilraum 23 des Zumessventils 4 ist demnach gegen den ringförmigen Raum 15 abgedichtet. Der Kraftstoff unter hohem Druck befindet sich in dieser Schaltposition a des Zumessventils 4 im ersten Teilraum 23 und steht von dort aus über das Zulaufdrosselelement 22 im zweiten Teilraum 24 und in der Steuerleitung 21 an. Er erzeugt im zweiten Teilraum 24 eine Kraft in Schließrichtung 51, die auf den Stellkolben 8 wirkt und dadurch die Sitzkante 9 des Stellkolbens 8 auf den Ventilsitz 10 drückt. In dem ringförmigen Raum 15, im Teilraum 14, in der ersten und zweiten Leitung 12, 13, im Kraftstoffvorratsraum 16 und im Entlastungsraum 6 der Einspritzdüse 7 herrscht ein gegenüber dem Hochdruck reduzierter einheitlicher Druck. Die Düsennadel 17 verschließt vorwiegend aufgrund der Federkraft der Druckfeder 20 die Einspritzöffnungen 18 zum Brennraum 19 hin. In dieser Schaltstellung a ist das Druckhalteventil 36 geschlossen und es fließen weder Steuermengen 34 des Magnetventils 5 noch Steuermengen 35 des Zumessventils 4. Dabei entsteht ein Standdruck von dem Teilraum 14 des Zumessventils bis zum Zulaufbehälter 40.
Durch die Betätigung des Magnetventils 5 (Erregung des Elektromagneten 27) bewegt sich der Magnetanker 26 in Öffnungsrichtung 50, bis er an dem Elektromagneten 27 anliegt. Die Magnetventilnadel 25 öffnet und über den Behälter 49 und die erste Steuermengenleitung 29 fließt der Kraftstoff aus dem zweiten Teilraum 24 des Zumessventils 4 und der Steuerleitung 21 ab. Folglich wird die Kraft in Öffnungsrichtung 50 auf den Stellkolben 8 durch die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Teilraum 24 und dem ersten Teilraum 23 größer als die Kraft in Schließrichtung 51, so dass sich der Stellkolben 8 in Schaltstellung b bewegt. Der Teilbereich 52 des Stellkolbens 8 erreicht mit seinem größeren Durchmesser den Teilbereich 53 des Zumessventilkörpers 11 und unterbricht somit die hydraulische Verbindung zwischen dem ringförmigen Raum 15 und dem Teilraum 14. Der erste Teilraum 23 ist in dieser Schaltstellung b hingegen zum ringförmigen Raum 15 hin geöffnet, so dass Kraftstoff unter Hochdruck aus der Hochdruckleitung 3 über den ersten Teilraum 23, den ringförmigen Raum 15 und die zweite Leitung 13 in den Kraftstoffvorratsraum 16 gelangt. Der hohe Druck in dem Kraftstoffvorratsraum 16 erzeugt eine Kraft in Öffnungsrichtung 50 auf die Düsennadel 17, die größer ist als die Kraft der Druckfeder 20 und des geringeren Druckes im Entlastungsraum 6 in Schließrichtung 51. Folglich öffnet die Düsennadel 17 und es wird Kraftstoff unter Hochdruck über die Einspritzöffnungen 18 in den Brennraum 19 eingespritzt. In dieser Schaltstellung b fließt ununterbrochen eine Steuermenge 34 über das Zulaufdrosselelement 22, das Ablaufdrosselelement 63, die Steuerleitung 21, den Behälter 49 und die erste Steuermengenleitung 29 in den Steuermengenbehälter 30 und von dort aus über die Gesamtleckageleitung 32 in den Niederdruckbereich 31. Das Druckhalteventil 36 ist geschlossen und es fließen keine Steuermengen 35 des Zumessventils 4 über die zweite Steuermengenleitung 43.
Zum Beenden des Einspritzvorgangs schließt das Magnetventil 5 durch Abschalten des Elektromagneten 27 und durch die Kraft der Druckfeder 28. Der Druck im zweiten Teilraum 24 des Zumessventils 4 steigt wieder an, wodurch der Stellkolben 8 in Schaltstellung a bewegt wird. Durch diese Schaltbewegung strömt eine Steuermenge 35 in Teilraum 14 des Zumessventils 4. Diese stoßartig bewegte Steuermenge 35 verursacht hydraulische Schwingungen in der Leitung 12, im Entlastungsraum 6, in der zweiten Steuermengenleitung 43 und im Zulaufbehälter 40. Über Zulaufdrossel 38 erfolgt eine Druckabsenkung der Steuermenge 35, über den Volumenspeicher 37 eine Dämpfung der hydraulischen Schwingungen. Das Druckhalteventil 36 öffnet, sobald der durch die Auslegung des Druckhalteventils 36 eingestellte Standdruck überschritten wird und folglich strömt die Steuermenge 35 über die Ablaufdrossel 39 in den Steuermengenbehälter 30 und von dort aus in den Niederdruckbereich 31. Der Druck in dem Steuermengenbehälter 30 durch die Steuermenge 35 wirkt über die erste Steuermengenleitung 29 auch in Öffnungsrichtung 50 auf die Magnetventilnadel 25. Die Zulauf und die Ablaufdrossel 38, 39 und der Volumenspeicher 37 werden bei der vorliegenden Erfindung hinsichtlich ihres Durchmessers bzw. Volumens so dimensioniert, dass der Druck im Steuermengenbehälter 30 einen maximalen Druck, beispielsweise 5 bar, nicht überschreitet. Insbesondere wird dadurch erreicht, dass der Druck im Federraum 47des Magnetventils auf diesen maximalen Druck begrenzt bleibt, aus Gründen der Spulendichtheit des Elektromagneten 27. Ferner ist durch geeignete Wahl der Durchmesser der Zulaufdrossel (38) und der Ablaufdrossel (39) gewährleistet, dass Druckschwingungen in der zweiten Steuermengenleitung (43) keine Rückwirkung auf das Aktorventil, insbesondere auf die Bewegung der Aktorventilnadel, haben. Die Ausgleichsdrossel 48 verhindert, dass hydraulische Schwingungen oder Stöße in der ersten Steuermengenleitung 29 auf den Magnetanker 26 übertragen werden.
Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet außer dem Vorteil, dass sie ein unerwünschtes Öffnen des Magnetventils 5 verhindert, auch noch in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, das Druckhalteventil 36 durch die Anordnung der Drosseln 38, 39 und des Volumenspeichers 37 sehr kleinzuhalten. Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Hochdruckeinspritzsystem kann es sich um ein sogenanntes PCS (Pressure Controlled Common Rail-System) handeln, bei dem das Zumessventil 4 in den Injektor integriert ist. Es kann aber auch ein DCRS (Druckgesteuertes Common Rail- System) darstellen, bei dem das Zumessventil 4 ein vom Injektor isoliertes Modul ist.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Druckhalteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es ist ein Druckhalteventilkörper 54 dargestellt, in dem entlang seiner Längsachse 55 die Kugel 42 und die Druckfeder 41 eines federbelasteten Kugelventils angeordnet sind. Im geschlossenen Zustand des Ventils wird die Kugel 42 gegen einen in dem Übergangsteil 56 enthaltenen Ventilkugelsitz 57 gedrückt. Zur Verbindung der Kugel 42 mit der Druckfeder 41 dient ein Kugelhalter 58. Der Volumenspeicher 37 ist nur ausschnittsweise dargestellt. Ein Dichtring 62 dichtet die Druckhalteeinrichtung im eingebauten Zustand ab. Die Steuermengen 35 des (nicht dargestellten) Zumessventils 4 gelangen über den Volumenspeicher 37 bei geöffnetem Kugelventil in den Federraum 59 zu der Ablaufdrossel 39. Die Ablaufdrossel 39 befindet sich in einer Vorspanneinrichtung 60, die den Federraum 59 begrenzt und gleichzeitig die Druckfeder 41 vorgespannt hält. Nachdem die Steuermenge 35 des Zumessventils 4 die Ablaufdrossel 39 passiert hat, wird sie mit der Steuermenge 34 des (nicht dargestellten) Magnetventils 5 im Punkt 61 zusammengeführt und alle Steuermengen werden als Gesamtleckagemenge 44 in einen Niederdruckbereich geleitet.
Fig. 3 zeigt eine Druckhalteeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Sie umfasst, wie schon bezüglich Fig. 2 beschrieben, den Volumenspeicher 37, das Übergangsteil 56, die Kugel 42, den Kugelhalter 58, die Druckfeder 41 in dem Federraum 59, den Dichtring 62 und die Ablaufdrossel 39. Ferner ist das Zumessventil 4 an dem Druckhalteventilkörper 54 angebracht (jedoch nur ausschnittsweise dargestellt). Über die Zulaufdrossel 38 gelangen die Steuermengen 35 des Zumessventils 4 in den Volumenspeicher 37. Hinter der Ablaufdrossel 39 werden diese Steuermengen 35 mit den Steuermengen 34 des (nicht dargestellten) Magnetventils 5 zusammengeführt zu einer Gesamtleckagemenge 44. Bezugszeichenliste 1 Kraftstoffhochdruckspeicher
2 Hochdruckpumpe
3 Hochdruckleitung
4 Zumessventil
5 Magnetventil
6 Entlastungsraum der Einspritzdüse
7 Einspritzdüse
8 Stellkolben des Zumessventils
9 Sitzkante
10 Ventilsitz
11 Zumessventilkörper
12 erste Leitung zwischen Zumessventil und Einspritzdüse
13 zweite Leitung zwischen Zumessventil und Einspritzdüse
14 Teilraum des Zumessventils
15 ringförmiger Raum
16 Kraftstoffvorratsraum
17 Düsennadel
18 Einspritzöffnungen
19 Brennraum
20 Druckfeder
21 Steuerleitung
22 Zulaufdrosselelement
23 erster Teilraum des Zumessventils
24 zweiter Teilraum des Zumessventils
25 Magnetventilnadel
26 Magnetanker
27 Elektromagnet
28 Druckfeder
29 erste Steuermengenleitung
30 Steuermengenbehälter
31 Niederdruckbereich
32 Gesamtleckageleitung
33 Druckhalteeinrichtung
34 Steuermengen des Magnetventils
35 Steuermengen des Zumessventils
36 Druckhalteventil
37 Volumenspeicher
38 Zulaufdrossel
39 Ablaufdrossel
40 Zulaufbehälter
41 Druckfeder
42 Kugel
43 zweite Steuermengenleitung
44 Gesamtleckagemenge
45 Zulauf des Druckhalteventils
46 Ablauf des Druckhalteventils
47 Federraum des Magnetventils
48 Ausgleichsdrossel
49 Behälter
50 Öffnungsrichtung
51 Schließrichtung
52 Teilbereich des Stellkolbens
53 Teilbereich des Zumessventilkörpers
54 Druckhalteventilkörper
55 Längsachse
56 Übergangsteil
57 Ventilkugelsitz
58 Kugelhalter
59 Federraum
60 Vorspanneinrichtung
61 Zusammenführpunkt
62 Dichtring
63 Ablaufdrosselelement
64 Federraum

Claims

1. Injektor zur Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen mit

a) einem Aktorventil zum Öffnen und Schließen des Injektors,

b) einer Düsennadel (17), die im geschlossenen Zustand des Injektors mindestens eine Einspritzöffnung (18) verschließt,

c) einem Zumessventil (4), das eine hydraulische Verbindung zwischen dem Aktorventil und einem Entlastungsraum (6) des Injektors herstellt,

d) einer Druckhalteeinrichtung (33), die der Einhaltung eines für das Zumessventil (4) notwendigen Standdruckes dient und

e) einer ersten Steuermengenleitung (29) für Steuermengen (34), die über das Aktorventil strömen und einer zweiten Steuermengenleitung (43) für Steuermengen (35), die über das Zumessventil (4) strömen,

dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (33) die Steuermengen (35) des Zumessventils (4) dynamisch trennt von den Steuermengen (34) des Aktorventils und als hydraulischer Schwingungsdämpfer dient.

2. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aktorventil um ein Magnetventil (5) mit einer Magnetventilnadel (25) oder um ein Piezoaktorventil handelt.

3. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Schwingungsdämpfer Druckschwingungen in der zweiten Steuermengenleitung (43) aufgrund des Schaltens des Zumessventils (4) dämpft.

4. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermengen (35) des Zumessventils (4) und die Steuermengen (34) des Aktorventils hinter der Druckhalteeinrichtung (33) gemeinsam über eine Gesamtleckageleitung (44) in einen Niederdruckbereich (31) geleitet werden.

5. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (33) ein Druckhalteventil (36) enthält.

6. Injektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckhalteventil (36) ein federbelastetes Ventil ist.

7. Injektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (33) eine Zulaufdrossel (38) enthält, die zwischen der zweiten Steuermengenleitung (43) und dem Druckhalteventil (36) angeordnet ist.

8. Injektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (33) eine Ablaufdrossel (39) enthält, die am Ablauf (46) des Druckhalteventils (36) angeordnet ist.

9. Injektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (33) einen Volumenspeicher (37) enthält, der zwischen der Zulaufdrossel (38) und dem Zulauf (45) des Druckhalteventils (36) angeordnet ist.

10. Injektor gemäß Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufdrossel (38) und die Ablaufdrossel (39) Durchmesser aufweisen, die gewährleisten, dass Druckschwingungen in der zweiten Steuermengenleitung (43) keine Rückwirkung auf das Aktorventil haben.