DE19511515C1

DE19511515C1 - Solenoid-valve-controlled fuel injector nozzle for IC engine

Info

Publication number: DE19511515C1
Application number: DE1995111515
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Vortmeier
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2015-03-30

Abstract

The needle (2) surrounded on the nozzle side by a pressure chamber cooperates with a control piston in a control chamber (4). The fuel supply line (7) opens into the pressure chamber from a high-pressure connection (6) equipped with a spring-loaded non-return valve (18) in the form of a thick-walled disc. During the injection phase, the valve is lifted from its seating against the opposition of the spring, and allows unrestricted flow of fuel to the nozzle.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetventilgesteuerte Ein spritzdüse für eine Brennkraftmaschine nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an electromagnetic valve controlled one spray nozzle for an internal combustion engine according to the generic term of claim 1 specified features.

Aus der EP 0 304 749 A1 ist eine Einspritzdüse bekannt, bei der Kraftstoff einerseits über eine Zuführleitung in eine die Düsen nadel umgebende Druckkammer und andererseits über eine Zulauf leitung gedrosselt in eine auf der Rückseite der Düsennadel an geordnete Steuerkammer gelangt, die über ein elektromagnetisch gesteuertes Ausgangsloch mit einer Entlastungsleitung verbunden werden kann.An injection nozzle is known from EP 0 304 749 A1, in which Fuel on the one hand via a feed line into one of the nozzles pressure chamber surrounding the needle and on the other hand via an inlet line throttled into one on the back of the nozzle needle orderly control chamber that passes through an electromagnetic controlled output hole connected to a relief line can be.

Bei derartigen Einspritzdüsen, die hauptsächlich für Common- Rail-Systeme zum Einsatz kommen, treten unerwünschte Druck schwingungen auf, die die Kraftstoffeinspritzung stören.With such injectors, which are mainly used for common When rail systems are used, unwanted pressure occurs vibrations that interfere with fuel injection.

Ferner ist aus der EP 0 331 200 A2 eine Einspritzdüse bekannt, die gegenüber der vorerwähnten Ausführung noch mit einer zwi schen den Einspritzvorgängen wirksamen Rückströmdrossel in der Kraftstoffzuführleitung stromab der Abzweigstelle versehen ist, um Druckschwingungen zu dämpfen.Furthermore, an injection nozzle is known from EP 0 331 200 A2, which compared to the aforementioned version still with a two effective backflow throttle in the injection processes The fuel supply line is provided downstream of the branch point, to dampen pressure vibrations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einspritzdü se mit Magnetventilsteuerung gemäß der EP 0 331 200 A2 noch sol che Maßnahmen vorzusehen, die zusätzlich zur Dämpfung der im Sy stem auftretenden Druckschwingungen auch einen für den Ein spritzvorgang in allen Lastbereichen ausreichenden Kraftstoff fluß ermöglichen.The invention has for its object in an injection se with solenoid valve control according to EP 0 331 200 A2 still sol che measures to provide, in addition to damping the sy stem occurring pressure vibrations also one for the one sufficient fuel in all load ranges allow flow.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentan spruchs 1 angegebenen Merkmale.To solve the problem serve the in the characterizing part of the patent pronounced 1 specified characteristics.

Durch die besondere Ventilanordnung mit Rückströmdrossel in der Zuführleitung zwischen dem Hochdruckanschluß und der die Düsen nadel umgebenden Druckkammer ist erreicht, daß der für die Ein spritzung vorgesehene Kraftstoff ungedrosselt zur Einspritzdüse fließen kann, d. h., es wird ein großer Durchlaßquerschnitt für den Kraftstoff zur Kraftstoffeinspritzung freigegeben und den noch am Ende des Einspritzvorganges der Kraftstofffluß durch die nunmehr allein wirksame Rückströmdrossel stark gedrosselt. Der artige Ventilanordnungen sind insbesondere für mit hohen Kraft stoffdrücken arbeitende Systeme, wie Common-Rail-Systeme mit Vor- und Haupteinspritzung, geeignet.Due to the special valve arrangement with backflow throttle in the Supply line between the high pressure connection and the nozzle needle surrounding pressure chamber is reached that for the one injection provided fuel unthrottled to the injector can flow, d. that is, it becomes a large passage cross section for released the fuel for fuel injection and the at the end of the injection process the fuel flow through the now only effective backflow throttle strongly throttled. The like valve assemblies are especially for with high force Systems that work with material press, such as common rail systems Pre and main injection, suitable.

Aus der DE 37 00 687 A1 ist zwar ein Rückschlagventil und eine Rückströmdrossel an sich bekannt, jedoch ist die Anordnung auf der Rückseite der Düsennadel getroffen, um die Öffnungsbewegung der Düsennadel zu verzögern.From DE 37 00 687 A1 a check valve and a Backflow throttle known per se, however, the arrangement is on the back of the nozzle needle hit the opening movement to delay the nozzle needle.

In den Unteransprüchen sind noch vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.Advantageous further developments are in the subclaims specified the invention.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt und im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher er läutert. Es zeigen:The object of the invention is shown in the drawing and in the following he uses an exemplary embodiment purifies. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einspritzdüse im Längsschnitt und Fig. 1 shows an injection nozzle according to the invention in longitudinal section and

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung ein mit einer Rückströmdros sel versehenes Rückschlagventil in der Einspritzdüse. Fig. 2 is an enlarged view with a Rückströmdros sel check valve in the injector.

In Fig. 1 ist eine magnetventilgesteuerte Einspritzdüse 1 ge zeigt, die Teil eines für Dieselbrennkraftmaschinen vorgesehenen Common-Rail-Systems ist.In Fig. 1, a solenoid-controlled injection nozzle 1 is shown ge, which is part of a common rail system provided for diesel engines.

Die Einspritzdüse 1 enthält eine entgegen der Strömungsrichtung öffnende langgestreckte Düsennadel 2, die düsenseitig von einer Druckkammer 3 umgeben ist und mit einem Steuerkolben 2a zusam menwirkt, der auf seiner Rückseite einen Steuerraum 4 begrenzt.The injection nozzle 1 contains an elongated nozzle needle 2 opening against the flow direction, which is surrounded on the nozzle side by a pressure chamber 3 and interacts with a control piston 2 a, which delimits a control chamber 4 on its rear side.

Seitlich am Einspritzdüsengehäuse 5 ist ein Hochdruckanschluß 6 eingeschraubt, zwischen dem und der Druckkammer 3 eine Kraft stoffzuführleitung 7 verläuft. Im Bereich des Hochdruckanschlus ses 6 ist die Zuführleitung 7 in erweiterte Leitungsabschnitte 8 und 9 unterteilt, von denen der druckkammerseitige Leitungsab schnitt 8 durchmessermäßig kleiner ist als der unmittelbar sich anschließende und darüberliegende Leitungsabschnitt 9.A high pressure connection 6 is screwed into the side of the injector housing 5 , between which and the pressure chamber 3 a fuel supply line 7 runs. In the area of the high-pressure connection 6 , the feed line 7 is divided into expanded line sections 8 and 9 , of which the pressure chamber-side line section 8 is smaller in diameter than the immediately adjacent and overlying line section 9 .

Der Leitungsabschnitt 9 enthält einen mit einem Durchgangsloch 10 versehenen hülsenförmigen Einsatzkörper 11 mit einer schei benförmigen Grundplatte 12, die sich auf einer durch die Lei tungsabschnitte 8, 9 gebildeten Abstützfläche 13 bzw. Druck schulter abstützt. Der Hülsenteil 14 des Einsatzkörpers 11 ist geschlitzt ausgeführt und bildet mit der Innenwandung des Lei tungsabschnittes 9 einen Ringzwischenraum 15, von dem aus eine Zulaufleitung 16 mit Zulaufdrossel 17 in einen Steuerraum 4 führt.The line section 9 contains a provided with a through hole 10 sleeve-shaped insert body 11 with a schei ben-shaped base plate 12 , which is supported on a line sections 8 , 9 formed by Lei support surface 13 or pressure shoulder. The sleeve part 14 of the insert body 11 is slotted and forms with the inner wall of the Lei processing section 9 an annular space 15 , from which an inlet line 16 with inlet throttle 17 leads into a control chamber 4 .

In dem Leitungsabschnitt 8 befindet sich ein federbelastetes Rückschlagventil 18 mit integrierter Rückströmdrossel. Das Rück schlagventil 18 ist als dickwandige Scheibe ausgebildet, die in der Förderpause bzw. zwischen den Einspritzvorgängen an der Grundplatte 12 durch die Federkraft abdichtend anliegt. In die ser Position kann Kraftstoff in Richtung Hochdruckanschluß 6 le diglich durch die koaxial zum Durchgangsloch 10 angeordnete Drosselbohrung 19 der Rückströmdrossel strömen, dagegen nimmt das Rückschlagventil 18 bei Kraftstofförderung eine von ihrem Ventilsitz abgehobene Position ein, bei der Kraftstoff seitlich am scheibenförmigen Rückschlagventil vorbei unbehindert - also ungedrosselt - zur Einspritzdüse fließen kann.In the line section 8 there is a spring-loaded check valve 18 with an integrated backflow throttle. The return check valve 18 is designed as a thick-walled disc, which rests in a sealing manner in the delivery break or between the injection processes on the base plate 12 by the spring force. In the ser position fuel can le diglich through the coaxially arranged to the through hole 10 orifice flow 19 of Rückströmdrossel in the direction of high pressure port 6, however, the check valve 18 takes in fuel delivery a lifted from its valve seat position, wherein the fuel side of the disk-shaped check valve passing unhindered - unthrottled - can flow to the injector.

In dieser Position ist eine Strömungsverbindung von dem Steuer raum 4 zu einer Entlastungsleitung 20 durch ein elektro magnetisch betätigtes Steuerventil 21 freigegeben.In this position, a flow connection from the control room 4 to a relief line 20 is released by an electromagnetically actuated control valve 21 .

Claims

1. Solenoid valve-controlled injection nozzle for an internal combustion engine, with a high-pressure connection, with a fuel supply line running in an injection nozzle housing, through which fuel reaches a pressure chamber surrounding a nozzle needle, with a branch line branching from the fuel supply line and having an inlet throttle, which in a control chamber on the Back of the nozzle needle opens and can be connected to a relief line by means of a controllable solenoid valve, furthermore with a return flow restrictor arranged in the fuel supply line downstream of the branch point and effective only between the injection processes, characterized in that the return flow restrictor is an integrated part of a fuel supply line ( 7 ). Arranged spring-loaded check valve ( 18 ), which in the injection phase against the spring force lifts off its valve seat and fuel unthrottled to the injection nozzle ( 1 ) du leaves.

2. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the supply line ( 7 ) in the region of the high-pressure connection ( 6 ) is designed in such a way that a step provided downstream of the branch point from as a support surface ( 13 ) for a sleeve-shaped insert body ( 11 ) with a A flow connection to the nozzle needle ( 2 ) producing the central fuel passage and a lateral fuel passage providing the flow connection to the control chamber ( 4 ) is provided and that the insert body ( 11 ) is also a valve seat for the spring-loaded check valve ( 18 ) with a centrally located throttle bore ( 19 ). is.

3. Injection nozzle according to claim 2, characterized in that the insert body ( 11 ) consists of a slotted sleeve part ( 14 ) and from a on the support surface ( 13 ) sealingly resting disc-shaped base plate ( 12 ), where the base plate ( 12 ) is designed larger in diameter than the sleeve part ( 14 ) forming an annular space ( 15 ) and only serves as a valve seat for the valve body of the check valve ( 18 ) of ben-shaped design in the conveying pause.

4. Injection nozzle according to claim 3, characterized in that the valve body is significantly smaller in diameter than the line section ( 8 ) of the feed line ( 7 ) lying in this area.