DE10314011A1 - Einpritzventil - Google Patents

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Wolfgang Stöcklein
Dietmar Schmieder
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Abstract

Es wird ein Einspritzventil vorgeschlagen, umfassend ein Ventilsteuermodul (3) zum Steuern eines Drucks in einem Ventilsteuerraum (7) eines Düsenmoduls (2), in dem eine Düsennadel geführt ist. Das Ventilsteuermodul (3) umfaßt eine Aktoreinheit (20) zur Betätigung eines Ventilglieds, das einen Stellkolben (19) und einen Betätigungskolben (16) aufweist, der ein Ventilschließglied betätigt, das mit einem Ventilsitz (24) zusammenwirkt und in Schließstellung einen Ventilraum (14) von einem Ablaufraum (25) trennt. Zwischen dem Stellkolben (19) und dem Betätigungskolben (16) ist eine Hydraulikkammer (18) angeordnet, die eine Bewegung des Stellkolbens (19) auf den Betätigungskolben (16) überträgt. Der Betätigungskolben (16) ist zumidnest bei geschlossenem Ventilschließglied im wesentlichen hydraulisch kraftausgeglichen gelagert. Der Ventilsteuerraum (7) ist über einen Ablaufkanal (13) mit dem Ventilraum (14) verbunden und mit einem Zulaufkanal (10) versehen. Eine Befüllung des Ventilsteuerraums (7) erfolgt über den Ablaufkanal (13) und den Zulaufkanal (10) (Figur).

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht von einem Einspritzventil, insbesondere von einem Einspritzventil für eine Verbrennungsmaschine eines Kraftfahrzeuges, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.
  • Ein derartiges Einspritzventil ist aus der WO 02/084106 A1 bekannt und dient beispielsweise als Einspritzventil eines Common-Rail-Speichereinspritzsystems für Dieselverbrennungsmaschinen. Dieses Einspritzventil weist ein Düsenmodul mit einem Ventilsteuerkolben auf, der mit einer Düsennadel eine Baueinheit bildet und zumindest teilweise von einem Raum umschlossen ist, der über eine Kraftstoffzufuhrleitung mit einem Hochdruckanschluß verbunden ist und Kraftstoff enthält. Die Düsennadel wirkt mit einem korrespondierend ausgebildeten Ventilsitz zusammen, so daß in Abhängigkeit von der Lage des Ventilsteuerkolbens über eine zu dem Verbrennungsraum der Verbrennungsmaschine führende Öffnung des Einspritzventils die Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsraum gesteuert werden kann. Die Lage des Ventilsteuerkolbens und damit diejenige der Düsennadel wird mittels einer Ventileinheit festgelegt, die über einen dem Düsenmodul zugeordneten Steuerraum mit dem Ventilsteuerkolben in Wirkverbindung steht.
  • Der Steuerraum steht einerseits über einen eine Zulaufdrossel aufweisenden Zulaufkanal mit einer Kraftstoffzufuhrleitung und andererseits über einen eine Ablaufdrossel aufweisenden Ablaufkanal mit einem Ventilraum der Ventileinheit bzw. des sogenannten Ventilsteuermoduls in Verbindung und grenzt an das freie Ende, d. h. an das der Düsennadel abgewandte Ende des Ventilsteuerkolbens. Mittels des Ventilsteuermoduls kann ein Druckaufbau und ein Druckabbau in dem Steuerraum gezielt geregelt werden.
  • Das Ventilsteuermodul arbeitet derart, daß in seiner Schließstellung in dem Steuerraum der über die Zulaufdrossel wirkende Hochdruck, im Fall eines Common-Rail-Einspritzsystems der sogenannte Rail-Druck, herrscht. Der Ventilsteuerkolben und damit auch die Düsennadel befinden sich unter diesen Druckverhältnissen in Schließstellung, so daß kein Kraftstoff in den Verbrennungsraum der Verbrennungsmaschine eingespritzt wird. Wenn nun ein beispielsweise piezoelektrischer Aktor des Ventilsteuermoduls betätigt wird, öffnet sich ein mit einem hydraulisch betätigten Betätigungskolben einstückiges Ventilschließglied des Ventilsteuermoduls, wobei das Ventilschließglied einen Ablaufraum und einen Ventilraum des Ventilsteuermoduls trennt. Der Kraftstoff in dem Steuerraum des Düsenmoduls kann damit über den Ablaufkanal, den Ventilraum und den Ablaufraum in einen Rücklaufkanal ablaufen, wodurch sich der Druck in dem Steuerraum reduziert. Dies bewirkt, daß sich der Ventilsteuerkolben in Richtung des Steuerraums verschiebt und die zu dem Verbrennungsraum führende Öffnung freigegeben und Kraftstoff in denselben eingespritzt wird. Wenn das Ventilschließglied des Ventilsteuermoduls wieder in Schließstellung gebracht wird, baut sich über die Zulaufdrossel in dem Steuerraum erneut der sogenannte Rail-Druck auf, was bewirkt, daß der Ventilsteuerkolben wieder in Schließstellung verfahren und das Einspritzventil zum Verbrennungsraum hin dicht abgeschlossen wird.
  • Um zu erreichen, daß eine geringe Öffnungskraft zur Betätigung des Ventilschließglieds des Ventilsteuermoduls ausreicht, ist der Betätigungskolben bei dem aus der WO 02/084106 A1 bekannten Einspritzventil zumindest bei geschlossenem Ventilschließglied im wesentlichen hydraulisch kraftausgeglichen gelagert.
  • Bei diesem Einspritzventil besteht jedoch das Problem, daß die Befüllung des Steuerraums des Düsenmoduls und damit das Verfahren der Düsennadel in Schließstellung gegebenenfalls zu langsam erfolgt.
  • Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei dem eine Befüllung des Ventilsteuerraums über den Ablaufkanal und den Zulaufkanal erfolgt, hat gegenüber dem einleitend beschriebenen Stand der Technik den Vorteil, daß der zum Schließen der Ventilnadel erforderliche Druck in kürzerer Zeit in dem Ventilsteuerraum aufgebaut werden kann, was zu einem schnelleren Verfahren der Düsennadel in Schließstellung führt.
  • Das Einspritzventil nach der Erfindung ist insbesondere Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems, so daß der Ventilsteuerraum des Düsenmoduls dem sogenannten Rail-Druck, der bis zu 1,6 kbar betragen kann, ausgesetzt ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Einspritzventils nach der Erfindung ist das Ventilschließglied Bestandteil des Betätigungskolbens, der vorzugsweise eine von dem Ventilraum abzweigende Axialbohrung hat, die den Betätigungskolben durchgreift und über die der Ablaufkanal mit einer Fluidquelle in Verbindung steht. Die Fluidquelle ist im Fall eines Common-Rail-Einspritzsystems vorzugsweise die sogenannte Common-Rail, so daß in die Axialbohrung des Betätigungskolbens der gegebenenfalls mittels einer entsprechenden Drossel gedrosselte Rail-Druck wirkt.
  • Vorteilhaft ist die Axialbohrung des Betätigungskolbens als gestufte Bohrung ausgebildet, wobei in dem Bohrungsbereich vergrößerten Durchmessers ein stößelförmiger Führungsstift angeordnet ist, der von einem Fluidkanal durchgriffen ist, der mit der Fluidquelle in Verbindung steht. Das zum Befül len des Ventilsteuerraums des Düsenmoduls erforderliche Fluid wird mithin von der Fluidquelle über den Fluidkanal des Führungsstifts, die Axialbohrung des Betätigungskolbens, den Ventilraum und den Ablaufkanal in den Ventilsteuerraum des Düsenmoduls geführt. Der Führungsstift begrenzt den Raum, der an dem dem Ventilraum abgewandten Ende des Betätigungskolbens liegt und in dem der in dem Ventilraum herrschende Druck vorliegt.
  • Der Fluidkanal des Führungsstifts ist beispielsweise so ausgeführt, daß er einen sacklochartigen Axialkanal umfaßt, von dem ein Abströmkanal abzweigt, der an den Umfang des Führungsstifts führt und in einen Fluidraum mündet, von dem die Axialbohrung des Betätigungskolbens abzweigt und der Bestandteil des Bohrungsbereichs vergrößerten Durchmessers der gestuften Axialbohrung des Betätigungskolbens sein kann.
  • Der Betätigungskolben kann selbst gestuft ausgebildet sein und sich bei Betätigung der Aktor-Einheit in der dem Ventilraum abgewandten Richtung bewegen und an einer insbesondere konkav ausgebildeten Dichtfläche des Führungsstiftes zur Anlage kommen.
  • Zur Gewährleistung der Schließstellung des Betätigungskolbens kann dieser mittels einer in einem Federraum angeordneten Druckfeder in Schließrichtung vorgespannt sein. Die Druckfeder kann des weiteren den Führungsstift in Richtung einer Gehäusewandung vorspannen, so daß eine insbesondere konvexe Dichtfläche des Führungsstiftes an einer Gehäusewandung anliegt, wodurch eine hohe Dichtigkeit zwischen der dem Betätigungskolben abgewandten Stirnseite des Führungsstiftes und der Wandung erreicht wird und ein in diesem Bereich der Gehäusewandung in den Axialkanal des Führungsstiftes mündender Zulauf gedichtet ist.
  • Zur Einstellung des Drucks in dem Federraum kann dieser mit dem Rücklaufkanal in Verbindung stehen. Damit liegt in dem Federraum der in dem Rücklaufkanal herrschende Druck vor.
  • Eine zur Steuerung des Drucks in dem Ventilsteuerraum des Düsenmoduls erforderliche Ablaufblende kann in dem Rücklaufkanal angeordnet sein, der von dem Ablaufraum der Ventileinheit abzweigt. Damit kann der Ablaufkanal drosselfrei ausgebildet sein, so daß gewährleistet ist, daß sich der über den Ablaufkanal in den Ventilsteuerraum des Düsenmoduls wirkende Druck ungedrosselt aufbauen kann.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel des Einspritzventils nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt einen für die Erfindung relevanten Bereich eines Einspritzventils mit einer Ventilsteuereinheit und einem Düsenmodul im Längsschnitt.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In der Figur ist ein Kraftstoffeinspritzventil 1 dargestellt, das zum Einbau in eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist und zum Einsatz als Common-Rail-Injektor zur Einspritzung von vorzugsweise Dieselkraftstoff dient. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 umfaßt hierzu als wesentliche Baueinheiten ein Düsenmodul 2 und ein Ventilsteuermodul 3.
  • Das Düsenmodul 2 umfaßt einen Düsenkörper 4, in welchem ein sogenannter Ventilsteuerkolben 5 axial verschieblich geführt ist, der mit einer hier nicht dargestellten Düsennadel, welche eine zu einem Brennraum der Brennkraftmaschine führende Öffnung des Einspritzventils 1 steuert, in Wirkverbindung steht bzw. mit dieser eine Baueinheit bildet.
  • Das Düsenmodul 2 umfaßt des weiteren einen Federteller 6, in welchem das freie Ende des Ventilsteuerkolbens 5 geführt ist und der zusammen mit letzterem einen Ventilsteuerraum 7 begrenzt. Der Federteller 6 stützt sich über eine Feder 8 an einem Auflager 9 ab, das mit dem Ventilsteuerkolben 5 verbunden ist.
  • Der Federteller 6 umfaßt einen radial nach außen gerichteten Zulaufkanal 10, der als eine Zulaufdrossel ausgebildet ist, die einen Hochdruckraum 11 mit dem Ventilsteuerraum 7 verbindet. Der Hochdruckraum 11 ist zwischen der Außenkontur des Federtellers 6 und dem ihn umschließenden Düsenkörper 4 ausgebildet und über eine Kraftstoffzufuhrleitung 12 mit einem in der Figur nicht ersichtlichen Hochdruckspeicher, der sogenannten Common-Rail, verbunden. In axialer Richtung ist der Ventilsteuerraum 7 über einen auch als Ablaufdrossel bezeichneten Ablaufkanal 13 mit einem Ventilraum 14 verbunden, der dem Ventilsteuermodul 3 zugeordnet ist.
  • Die Lage des Ventilsteuerkolbens 5 und damit diejenige der Düsennadel wird über das Druckniveau in dem Ventilsteuerraum 7 gesteuert. Dieses wird wiederum mittels des Ventilsteuermoduls 3 eingestellt.
  • Das Ventilsteuermodul 3 umfaßt einen Steuermodulkörper 15, der eine gestufte Bohrung 17 aufweist, in der ein gestuft ausgebildeter Betätigungskolben 16 geführt ist. Der Betätigungskolben 16 steht über eine hier schematisch angedeutete Hydraulikkammer 18 mit einem Stellkolben 19 in Wirkverbindung. Der Stellkolben 19 kann innerhalb oder außerhalb des Steuermodulkörpers 15 in einer entsprechenden Führung angeordnet sein und mittels einer hier als piezoelektrischer Aktor ausgebildeten Aktuator-Einheit 20 betätigt werden.
  • Über ein Ausgleichsvolumen der Hydraulikkammer 18 können Toleranzen aufgrund von Temperaturgradienten bzw. unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien sowie etwaige Setzeffekte ausgeglichen werden, ohne daß dadurch eine Änderung der Position des an zusteuernden Betätigungskolbens 16 auftritt. Die Hydraulikkammer 18 besteht hier aus einem dem Stellkolben 19 zugeordneten und dessen freie Stirnseite begrenzenden Zylinderraum 21, einem Kanal 22 und einem ringförmigen, den Bereich verringerten Durchmessers des gestuften Betätigungskolbens 16 umgebenden Ringraum 23, der von einer Schulterfläche 51 des Betätigungskolbens 16 begrenzt ist.
  • Der Betätigungskolben 16 ist an dem dem Ventilraum 14 zugewandten Ende als Ventilschließglied ausgebildet, das mit einem Ventilsitz 24 zusammenwirkt und in Schließstellung den Ventilraum 14 von einem sogenannten Ablaufraum 25 trennt, von welchem ein Kraftstoffrücklaufkanal 26 abzweigt, welcher zu einem hier nicht näher dargestellten Kraftstoffvorratstank führt.
  • In dem Betätigungskolben 16 ist axial ausgerichtet ein beispielsweise als Bohrung ausgebildeter Kanal 27 angeordnet, welcher von dem Ventilraum 14 zu dem diesem abgewandten Ende des Betätigungskolbens 16 führt und sich in einen Bohrungsbereich 36 vergrößerten Durchmessers aufweitet.
  • In dem Bohrungsbereich 36 vergrößerten Durchmessers ist ein stößelartiger, pilzförmiger Führungsstift 28 angeordnet, der eine der Axialbohrung 27 zugewandte, konkave erste Stirnseite 29 und eine an einer Gehäusewandung 30 anliegende, zweite Stirnseite 31 aufweist, die konvex ausgebildet ist.
  • In dem Führungsstift 28 ist mittig angeordnet ein sacklochartig ausgebildeter Axialkanal 32 ausgebildet, von dem in seinem Endbereich ein Abströmkanal 33 abzweigt, der an den Umfang des Führungsstifts 28 führt und in einen von dem Bohrungsbereich 36 vergrößerten Durchmessers gebildeten Fluidraum 34 mündet. Von dem Fluidraum 34 zweigt wiederum die an die freie Stirnseite des Betätigungskolbens 16 führende Axialbohrung 27 ab.
  • In den Axialkanal 32 des Führungsstifts 28 mündet ein mit Rail-Druck beaufschlagter Hochdruckkanal 35, in welchem eine Drossel 50 angeordnet ist. Der Ventilsteuerraum 7 des Düsenmoduls 2 steht mithin über den Ablaufkanal 13, den Ventilraum 14, die Axialbohrung 27, den Fluidraum 34 und den aus dem Abströmkanal 33 und dem Axialkanal 32 bestehenden Fluidkanal des Führungsstifts 28 mit dem Hochdruckkanal 35 in Verbindung, so daß eine Befüllung des Ventilsteuerraums 7 über die Zulaufdrossel 11 und auch über den Ablaufkanal 13 erfolgen kann.
  • Der Führungsstift 28 hat in seinem Führungsbereich einen Durchmesser d1, der im wesentlichen dem Durchmesser d2 des Ventilsitzes 24, d. h. dem Dichtdurchmesser des als Ventilschließglied ausgebildeten Bereichs des Betätigungskolbens 16, entspricht. Der Führungsstift 28 ist so ausgebildet, daß er mit minimalem Spiel und einer maximalen Führungslänge L in dem Bohrungsbereich 36 geführt ist.
  • Zwischen dem Betätigungskolben 16 und dem Führungsstift 28 ist des weiteren eine in einem Federraum 38 angeordnete Druckfeder 37 eingespannt. Die Druckfeder 37 umgreift den Führungsstift 28 und dient dazu, den Betätigungskolben 16 in Schließstellung zu halten und den Führungsstift 28 gegen die Gehäusewandung 30 vorzuspannen.
  • Der Federraum 38 ist über einen Querkanal 39 mit dem Kraftstoffrücklaufkanal 26 verbunden. Stromab der Mündungsstelle des Querkanals 39 ist in dem Kraftstoffrücklaufkanal 26 ein Druckbegrenzungsventil 40 angeordnet.
  • Stromauf der Mündungsstelle des Querkanals 39 ist in dem Kraftstoffrücklaufkanal 26 eine Rücklaufdrossel 41 angeordnet.
  • Des weiteren ist der Federraum 38 über einen Druckausgleichskanal 42 mit einem Ringraum verbunden, der von einer Ringnut 43 des Stellkolbens 19 gebildet ist.
  • Durch den Druckausgleichskanal 42 wird gewährleistet, daß in der Hydraulikkammer 21 stets der gleiche Konstantdruck wie in dem Federraum 38 herrscht. Dadurch können gegebenenfalls durch das Radialspiel des Betätigungskolbens 16 in der gestuften Bohrung 17 und das Radialspiel des Stellkolbens 19 in seiner Führungsbohrung entstehende Druckunterschiede ausgeglichen werden, so daß stets konstante Belastungen des piezoelektrischen Aktors 20 herrschen und Streuungen in der mittels des Einspritzventils 1 eingespritzten Einspritzmenge weitgehend ausgeschlossen sind.
  • Das vorstehend beschriebene Einspritzventil arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
  • In geschlossenem Zustand des Kraftstoffeinspritzventils 1 liegt keine Spannung an dem piezoelektrischen Aktor 20 an. Damit liegt der als Ventilschließglied ausgebildete Bereich des Betätigungskolbens 16 an dem diesem zugeordneten Ventilsitz 24 an, so daß der Ventilraum 14 und damit der Ventilsteuerraum 7 über die Zulaufdrossel 10 und über den Hochdruckkanal 35, den Axialkanal 32, den Abströmkanal 33, den Fluidraum 34 und die Axialbohrung 27 mit dem Rail-Druck beaufschlagt sind.
  • Die von dem Rail-Druck beaufschlagte Fläche der freien Stirnseite des Betätigungskolbens 16, welche die Mündung der Axialbohrung 27 umgibt, entspricht der zu dieser parallel ausgerichteten Fläche des Betätigungskolbens 16, welche die Mündung der Axialbohrung 27 in den Fluidraum 36 umgibt. Damit wirkt auf den sich gegenüberliegenden Seiten jeweils die gleiche hydraulische Kraft auf den Betätigungskolben 16, so daß dieser hydraulisch kraftausgeglichen gelagert ist. Die Schließstellung des Betätigungskolbens 16 wird mittels der Druckfeder 37 gewährleistet, welche den erforderlichen Druck auf den Betätigungskolben 16 ausübt und den Führungsstift 28 gegen die Gehäusewandung 30 drückt.
  • Zur Durchführung eines Einspritzvorgangs wird an dem piezoelektrischen Aktor 20 eine Spannung angelegt, worauf sich dieser schlagartig in axialer Richtung, d. h. in Richtung des Stellkolbens 19, ausdehnt. Der Stellkolben 19 wird dadurch in die dem Aktor 20 abgewandte Richtung verschoben. Dies wiederum löst über die Hydraulikkammer 18 eine Verschiebung des Betätigungskolbens 16 aus, und zwar so, daß der von dem Stellkolben 19 über die Hydraulikkammer 18 ver mittelte Druck auf die Schulterfläche 51 des gestuften Betätigungskolbens 16 wirkt und diesen gegen den von der Druckfeder 37 ausgeübten Druck in der dem Ventilraum 14 abgewandten Richtung verschiebt. Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen dem Ventilraum 14 und dem Ablaufraum 25 hergestellt. In dem Ventilraum 14 enthaltener Kraftstoff strömt damit in den Ablaufraum 25 und von dort in den Kraftstoffrücklaufkanal 26, wobei in den Kraftstoffrücklaufkanal 26 abströmender Kraftstoff mittels der Ablaufdrossel 41 gedrosselt wird. Über den Ablaufkanal 13 wird dadurch der Ventilsteuerraum 7 entlastet, so daß sich der Druck in demselben abbaut und sich der Ventilsteuerkolben 5 in Richtung des Ventilsteuermoduls 3 verschiebt. Dadurch wird die zu dem Verbrennungsraum der Verbrennungsmaschine führende Öffnung freigegeben, so daß unter Hochdruck stehender, in dem Hochdruckraum 11 enthaltener Kraftstoff in den Verbrennungsraum eingespritzt wird.
  • Der Kraftstoff strömt in den Kraftstoffvorratstank zurück, wenn der Druck in dem Kraftstoffrücklaufkanal 26 einenbestimmten Wert, beispielsweise 30 bar übersteigt. Dies bedeutet, daß dieser Druck in den Federraum 38 und von dort über einen dem Bereich vergrößerten Durchmessers des Betätigungskolbens 16 umgebenden Leckspalt 44 in den Ringraum 23, den Kanal 22 und den Zylinderraum 21 wirkt, so daß stets eine gegebenenfalls erforderliche Befüllung der Hydraulikkammer 18 erfolgen kann.
  • Das Verhältnis des Durchmessers d1 des Bohrungsbereichs 36 zu dem Dichtdurchmesser d2 bestimmt die hydraulische Kraft, die auf dem Betätigungskolben 16 wirkt. Dieses Verhältnis ist im vorliegenden Fall etwa gleich 1, so daß der Betätigungskolben hydraulisch kraftausgeglichen gelagert ist. Dadurch ist zur Verschiebung des Betätigungskolbens 16 mittels des Stellkolbens 19 nur eine geringe, mittels des Aktors 20 auszuübende Kraft erforderlich.
  • Wird die an dem piezoelektrischen Aktor 20 angelegte Spannung unterbrochen, so wird der Stellkolben 19 zurückgefahren, wodurch der in der Hydraulikkammer 18 herrschende Druck reduziert wird und der Betätigungskolben 16 mittels der Feder 37 in Richtung des Düsenmoduls 2 verfahren wird und an dem Ventilsitz 24 zu liegen kommt. Dadurch baut sich in dem Ventilsteuerraum 7 erneut der sogenannte Rail-Druck auf, so daß der Ventilsteuerkolben 5 und damit die Düsennadel wieder in Schließstellung verfahren werden.
  • Der Druckaufbau erfolgt einerseits über die Zulaufdrossel 10 und andererseits über den Hochdruckkanal 35, den Axialkanal 32 und den Abströmkanal 33 des Führungsstifts 28, den Fluidraum 34, die Axialbohrung 27, den Ventilraum 14 und den Abströmkanal 13.

Claims (11)

  1. Einspritzventil, insbesondere für eine Verbrennungsmaschine eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Ventilsteuermodul (3) zum Steuern eines Drucks in einem Ventilsteuerraum (7) eines Düsenmoduls (2), in dem eine Düsennadel geführt ist, welches Ventilsteuermodul (3) eine insbesondere piezoelektrische Aktor-Einheit (20) zur Betätigung eines Ventilglieds umfaßt, das mindestens einen Stellkolben (19) und mindestens einen in einem Ventilkörper (15) geführten Betätigungskolben (16) aufweist, der ein Ventilschließglied betätigt, das mit mindestens einem an dem Ventilkörper (15) ausgebildeten Ventilsitz (24) zusammenwirkt und in Schließstellung einen Ventilraum (14) von einem Ablaufraum (25) trennt, von welchem Ablaufraum (25) ein Rücklaufkanal (26) abzweigt, wobei zwischen dem Stellkolben (19) und dem Betätigungskolben (16) eine Hydraulikkammer (18) angeordnet ist, die eine Bewegung des Stellkolbens (19) auf den Betätigungskolben (16) überträgt und der Betätigungskolben (16) zumindest bei geschlossenem Ventil schließglied im wesentlichen hydraulisch kraftausgeglichen gelagert ist, und wobei der Ventilsteuerraum (7) des Düsenmoduls (2) über einen Ablaufkanal (13) mit dem Ventilraum (14) verbunden ist und mit einem Zulaufkanal (10) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllung des Ventilsteuerraums (7) über den Ablaufkanal (13) und den Zulaufkanal (10) erfolgt.
  2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied Bestandteil des Betätigungskolbens (16) ist und der Betätigungskolben (16) eine von dem Ventilraum (14) abzweigende Axialbohrung (27) aufweist, die den Betätigungskolben (16) durchgreift und über die der Ablaufkanal (13) mit einer Fluidquelle in Verbindung steht.
  3. Einspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung (27) des Betätigungskolbens (16) in einen Bohrungsbereich (36) vergrößerten Durchmessers mündet, in dem ein stößelförmiger Führungsstift (28) angeordnet ist, der von einem Fluidkanal (32, 33) durchgriffen ist, der mit der Fluidquelle in Verbindung steht.
  4. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkanal des Führungsstifts (28) einen sacklochartigen Axialkanal (32) und einen von diesem abzweigenden Abströmkanal (33) umfaßt, der an den Umfang des Führungsstifts (28) führt und in einen Fluidraum (34) mündet, von dem die Axialbohrung (27) des Betätigungskolbens (16) abzweigt.
  5. Einspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Betätigungskolben (16) bei Betätigung der Aktor-Einheit (20) in der dem Ventilraum (14) abgewandten Richtung bewegt und an einer insbesondere konkav ausgebildeten Dichtfläche des Führungsstiftes (28) zur Anlage kommt.
  6. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (16) mittels einer in einem Federraum (38) angeordneten Druckfeder (37) in Schließrichtung vorgespannt ist.
  7. Einspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (37) den Führungsstift (28) in Richtung einer Gehäusewandung (30) vorspannt, so daß eine insbesondere konvexe Dichtfläche (31) des Führungsstifts (28) an der Gehäusewandung (30) anliegt.
  8. Einspritzventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federraum (38) mit dem Rücklaufkanal (26) in Verbindung steht.
  9. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rücklaufkanal (26) ein Überdruckventil (40) angeordnet ist.
  10. Einspritzventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rücklaufkanal (26) stromauf des Federraums (38) eine Rücklaufdrossel (41) angeordnet ist.
  11. Einspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federraum (38) über einen Druckausgleichskanal (42) mit einem Ringraum verbunden ist, der aus einer Ringnut (43) gebildet ist, die an der Umfangsfläche des Stellkolbens (19) ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2256332A3 (de) * 2009-05-29 2013-03-20 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor mit Druckverstärkerkolben

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