EP1256708A2 - Fuel injection device for an internal-combustion engine - Google Patents
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- EP1256708A2 EP1256708A2 EP02010375A EP02010375A EP1256708A2 EP 1256708 A2 EP1256708 A2 EP 1256708A2 EP 02010375 A EP02010375 A EP 02010375A EP 02010375 A EP02010375 A EP 02010375A EP 1256708 A2 EP1256708 A2 EP 1256708A2
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- valve element
- pressure
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- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/46—Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies
Definitions
- the present invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines, with one elongated housing with a closed injection end, with one in the longitudinal direction of the housing extending recess, which with a fuel inlet is connectable with at least two axially from each other spaced outlet openings at the injection end, with at least two coaxial valve elements in the Recess are arranged and each of at least one Preload element against a corresponding valve seat in the Area of the outlet openings are applied, wherein the valve elements each have at least one pressure surface have, which delimits a pressure chamber and so aligned is that their pressurization is an axial movement of the corresponding valve element can cause.
- Such a fuel injector is from the DE 40 23 223 A1 known.
- a fuel injector shown for internal combustion engines Two Valve needles are arranged coaxially with one another. Both Valve needles are approximately half way up Printing area on.
- the printing areas of the respective Valve needles are each with a flow channel connected by a hydraulic fluid, for example Fuel or oil that can flow to the pressure surface.
- the Print areas are aligned so that with a Pressurizing the valve needles from each of them Lift off the assigned seat and thereby corresponding Open the outlet openings at the end of the injection nozzle. Via the two independent flow channels the valve needles can be controlled independently become.
- the object of the present invention is a fuel injection device for internal combustion engines of the beginning the kind mentioned so that it builds easier, has smaller dimensions and overall cheaper is to be produced.
- This task is accomplished with a fuel injector of the type mentioned above solved that the pressure rooms with a common Control channel are connected, and the opening pressure one valve element from that of another valve element different.
- the printing surfaces each by at least one conical taper on the the valve seat facing end of a valve element are formed.
- a conical taper especially with fuel injectors, which are designed as a seat hole nozzle, particularly simple to manufacture and deliver without additional complex Measures or processing steps a printing area whose Acting on an axial opening movement of the corresponding valve element leads.
- the amount of fuel injected by the fuel injector dispensed fuel can on can be easily adjusted by setting the At least one fuel injector at the end of the injection two axially spaced rows from across the Scope of the injection end distributed outlet openings having. Depending on the number and size of the outlet openings becomes a more or less large amount of fuel of the fuel injector.
- the setting of the opening pressure of one of the valve elements can by the biasing forces of the biasing elements happen. This is through continuing education Fuel injection device according to the invention expressed at which the preload forces of the Differentiate preload elements.
- the size can also change the printing area of an element the size of Distinguish the pressure area of another valve element. This also results in different opening pressures of one valve element to another.
- the biasing elements a Include coil spring and / or a gas spring.
- Preload elements are simple and reliable in operation.
- the outer valve element at its from the valve seat remote end is connected to a support ring on which that assigned to the outer valve element Prestressing element supports. This represents a reliable and easy to establish mechanical connection between Prestressing element and valve element.
- the outside Valve element assigned in its Longitudinal direction has a through opening through which an end connected to the inner valve element Section runs through. This enables the Preload elements of the individual valve elements in axial Arranged one behind the other, which in turn the radial dimensions of the fuel injection devices according to the invention lowers.
- Fuel injector will reduce suggested that at least the housing and the Preload elements identical to the housing and the Biasing elements of a conventional fuel injector which are just a valve element includes.
- a fuel injection device carries in Figure 1 overall reference number 10.
- the fuel injector 10 is used to inject Fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine.
- Fuel is petrol or diesel.
- the assembly can be done directly on the internal combustion engine. it includes an elongated housing 11, which consists of an upper Base section 12, a nozzle body 14 and one Connection sleeve 16 is made.
- the base section 12 is from a step-shaped longitudinal bore 18 passes through.
- in the Nozzle body 14 is a blind hole 20, which is from the upper edge of the nozzle body 14 to one in the Figures 1 to 4 provided at the bottom of the injection cap 22 extends.
- the injection tip 22 is down closed and has two axially spaced apart Rows of outlet openings 24 distributed over the circumference or 26 on.
- the intermediate piece 28 there is also a step-shaped one Through opening 30 available.
- the longitudinal bore 18 in Base section 12, the blind hole 20 in the nozzle body 14 and the through opening 30 in the intermediate piece 28 are aligned Installation position with each other.
- the base section 12 and that Intermediate piece 28 are from a flow channel 32nd enforces itself in the nozzle body 14 up to one annulus-like pressure chamber 34 in the blind hole 20 of the Nozzle body 14 continues.
- valve element 36 In the blind hole 20 of the nozzle body 14 there is first a exterior provided with a continuous longitudinal bore Valve element 36 arranged.
- Valve element 36 In the longitudinal hole (without Reference numeral) in the outer valve element 36 is an inner one Valve element 38 introduced.
- the two valve elements 36 and 38 are arranged coaxially with each other.
- At his the Injection cap 22 facing the end Valve element 36 has a conical taper through which an annular pressure surface 40 is formed.
- a pressure space 41 is located upstream from the printing surface 40 available.
- Fuel injector 10 faces the lower end of the inner valve member 38 over the lower end of the outer valve element 36 over.
- a conical one Taper is present, which forms a pressure surface 46.
- Below the pressure surface 46 there is also a sealing edge 48 provided with a valve seat on the inner wall of the Blind holes 20 cooperates in the nozzle body 14.
- a pressure space 47 is located upstream from the pressure surface 46 available.
- the valve seat for the sealing edge 48 is in the axial Direction seen between the lower injection openings 26 and the upper injection ports 24. Let it be on this Pointed out that in the resting position of the Fuel injector 10, the sealing edges 44 and 48 rest on the respective valve seats. Out For reasons of illustration, a gap between the Sealing edges 44 and 48 and the respective valve seats shown.
- an intermediate ring 56 is supported, on which in turn a helical compression spring 58 is supported.
- the other end is supported on a clamping piece 60, which in the Longitudinal bore 18 in the base section 12 approximately on the latter half way up.
- a clamping piece 60 which in the Longitudinal bore 18 in the base section 12 approximately on the latter half way up.
- a paragraph 62 is formed between section 52 and section 54 of the Translator piece 50.
- the stepped bore 30 shows Intermediate piece 28 has a shoulder 64 to 4 and in particular shown in Figure 2 idle state the fuel injector 10 in which the Sealing edge 44 of the outer valve element 36 den touches the corresponding valve seat on the nozzle body between paragraph 62 on translator piece 50 and level 64 at the intermediate piece 28 there is a gap, the size S1 is.
- the maximum stroke of the outer valve element is therefore also S1.
- the translator piece 50 is also a step trained through hole 66 present.
- the stage this bore 66 has the reference number 67.
- the inner Valve element 38 protrudes around one with its upper end Distance S2 over the upper end of the outer valve element 36 over and something in the larger diameter section the through hole 66 in the translator piece 50.
- a booster piston 70 At the upper end of the inner valve element 38 lies with a disk-shaped end section 68, a booster piston 70 on.
- the translation piston 70 extends through the Through hole 66 in the translator 70, the recess in the intermediate ring 56 and a recess (without reference numerals) in the clamping piece 60.
- a support plate 72 on the booster piston 70 attached to one end of a helical Compression spring 74 supports.
- the other end of the coil spring 74 is based on a paragraph (without reference numerals) of the Longitudinal bore 18 in the base section 12.
- Fuel injector 10 is the end portion 68 of the booster piston 70 is not yet at the stage 67 between the larger section Diameter and the smaller diameter section of the Through hole 66 is formed in the translator piece 50.
- the distance S2 is also in said idle state slightly larger than the distance S1. That way ensures that when opening the outer Valve element 36 this not at the end section 68 of the Translator piston 70 stops. Otherwise, this would be too an unwanted relief of the inner valve element 38 to lead.
- the shoulder 64 and the shoulder 62 thus form one Stop for the opening movement of the outer Valve element 36.
- the fuel injection device shown in Figures 1 to 4 10 is operated as follows: In Idle state, that is, in that state of the fuel injection device 10 by taking no fuel from this is released, the sealing edges 44 and 48 of the outer valve element 36 or inner valve element 38 sealing on the respective valve seats on the inside of the blind hole 20 in the area of the injection tip 22. The in the annular space between the outer valve element 36 and the blind hole 20 in the nozzle body 14 existing fuel can therefore not via the injection openings 24 and 26 escape.
- a pressure pulse generated which extends through the flow channel 32 to Pressure chamber 34 and the annular space between the outer Valve element 36 and the blind hole 20 in the nozzle body 14 continues. From there the pressure pulse reaches the Pressure chamber 41. The level of the pressure pulse is so dimensioned that on the printing surfaces 40 and 42 of the outer valve element 36 resulting axial force to a Opening movement of the outer valve element 36 leads. As a result, the sealing edge 44 of the outer valve element lifts 36 from the corresponding valve seat, so that fuel via the injection openings 24 from the fuel injection device 10 can be delivered.
- the pressure of the pressure wave is so low that that inner valve element 38 does not open. This will do so causes on the one hand the pressure surface 46 on the inside Valve element 38 is smaller than the sum of the pressure areas 40 and 42 of the outer valve element 36. On the other hand but also by a stronger spring preload Compression spring 74 reached in comparison to the compression spring 58. To At the end of the pressure pulse, the pressure in the pressure chamber 34 drops and in the pressure chamber 41 again, so that the outer Valve element 36 due to the bias by the Coil spring 58 moved back down and the Sealing edge 44 in contact with the corresponding valve seat arrives.
- the level of the pressure pulse is chosen so that the on the pressure surface 46 of the inner valve element 38 resulting axial force is greater than the closing force of the Compression spring 74. This leads to an opening movement of the inner valve member 38 through which the injection ports 26 are ultimately connected to the flow channel 32. Through the injection openings 24 and the injection openings 26 can now fuel from the fuel injector 10 exit.
- the opening movement of the outer valve element 36 will thereby by the between the translator 50 and the Intermediate piece 28 formed stop 62 and 64 limited.
- the opening path of the outer valve element 36 is maximum S1.
- the opening movement of the inner valve element 38 is by the between the end portion 68 of Translator piston 70 and level 67 in translator piece 50 formed stop limited.
- the opening path of the interior Valve element is also a maximum of approximately S1.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraft-Maschinen, mit einem langgestreckten Gehäuse mit einem geschlossenen Einspritz-Ende, mit einer in dem Gehäuse in dessen Längsrichtung verlaufenden Ausnehmung, welche mit einem Kraftstoffeinlass verbindbar ist, mit mindestens zwei axial voneinander beabstandeten Austrittsöffnungen am Einspritzende, mit mindestens zwei koaxialen Ventilelementen, die in der Ausnehmung angeordnet sind und von jeweils mindestens einem Vorspannelement gegen einen entsprechenden Ventilsitz im Bereich der Austrittsöffnungen beaufschlagt werden, wobei die Ventilelemente jeweils mindestens eine Druckfläche aufweisen, die einen Druckraum begrenzt und so ausgerichtet ist, dass ihre Druckbeaufschlagung eine axiale Bewegung des entsprechenden Ventilelements bewirken kann.The present invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines, with one elongated housing with a closed injection end, with one in the longitudinal direction of the housing extending recess, which with a fuel inlet is connectable with at least two axially from each other spaced outlet openings at the injection end, with at least two coaxial valve elements in the Recess are arranged and each of at least one Preload element against a corresponding valve seat in the Area of the outlet openings are applied, wherein the valve elements each have at least one pressure surface have, which delimits a pressure chamber and so aligned is that their pressurization is an axial movement of the corresponding valve element can cause.
Eine derartige Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist aus der DE 40 23 223 A1 bekannt. In dieser ist eine KraftstoffEinspritzdüse für Brennkraftmaschinen gezeigt. Zwei Ventilnadeln sind koaxial zueinander angeordnet. Beide Ventilnadeln weisen in etwa auf halber Höhe eine Druckfläche auf. Die Druckflächen der jeweiligen Ventilnadeln sind jeweils mit einem Strömungskanal verbunden, durch ein Hydraulikfluid, beispielsweise Kraftstoff oder Öl, zur Druckfläche strömen kann. Die Druckflächen sind dabei so ausgerichtet, dass bei einer Druckbeaufschlagung die Ventilnadeln jeweils von dem ihnen zugeordneten Sitz abheben und hierdurch entsprechende Austrittsöffnungen am Ende der Einspritzdüse freigeben. Über die beiden voneinander unabhängigen Strömungskanäle können die Ventilnadeln unabhängig voneinander angesteuert werden.Such a fuel injector is from the DE 40 23 223 A1 known. In this is a fuel injector shown for internal combustion engines. Two Valve needles are arranged coaxially with one another. Both Valve needles are approximately half way up Printing area on. The printing areas of the respective Valve needles are each with a flow channel connected by a hydraulic fluid, for example Fuel or oil that can flow to the pressure surface. The Print areas are aligned so that with a Pressurizing the valve needles from each of them Lift off the assigned seat and thereby corresponding Open the outlet openings at the end of the injection nozzle. Via the two independent flow channels the valve needles can be controlled independently become.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einfacher baut, kleinere Abmessungen aufweist und insgesamt preiswerter herzustellen ist.The object of the present invention is a fuel injection device for internal combustion engines of the beginning the kind mentioned so that it builds easier, has smaller dimensions and overall cheaper is to be produced.
Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Druckräume mit einem gemeinsamen Steuerkanal verbunden sind, und sich der Öffnungsdruck eines Ventilelements von dem eines anderen Ventilelements unterscheidet.This task is accomplished with a fuel injector of the type mentioned above solved that the pressure rooms with a common Control channel are connected, and the opening pressure one valve element from that of another valve element different.
Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist nur noch ein Anschluss an eine Hochdruckversorgung erforderlich. Hierdurch kann die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung insgesamt kleiner bauen. Darüber hinaus sind keine unterschiedlichen Strömungskanäle erforderlich, welche zu den jeweiligen Druckflächen führen, und es ist auch keine Abdichtung zwischen den einzelnen Druckflächen notwendig. Stattdessen wird durch die Höhe des Drucks im Steuerkanal bestimmt, wie viele Ventilelemente bewegt werden. Dies ermöglicht einen einfacheren Aufbau mit weniger Teilen, was letztlich die Herstellkosten senkt. In the fuel injection device according to the invention is only a connection to a high pressure supply required. This allows the fuel injector build smaller overall. About that furthermore there are no different flow channels required, which lead to the respective printing areas, and there is also no seal between the individual Printing areas necessary. Instead, the amount of Pressure in the control channel determines how many valve elements be moved. This enables a simpler setup with fewer parts, which ultimately lowers manufacturing costs.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Subclaims specified.
In einer ersten Weiterbildung ist genannt, dass die Druckräume an dem dem entsprechenden Ventilsitz zugewandten Ende der Ventilelemente gebildet sind. Dies bietet sich dann an, wenn es sich bei dem Fluid, welches eine Bewegung der Ventilelemente bewirken soll, um Kraftstoff handelt. Dann kann der zur Einspritzung vorgesehene Kraftstoff gleichzeitig auch für die Ansteuerung der Ventilelemente verwendet werden.In a first training it is mentioned that the Pressure spaces on the corresponding valve seat End of the valve elements are formed. This offers itself then when it is the fluid that is moving the valve elements should act to fuel. Then the fuel intended for injection can at the same time for the control of the valve elements be used.
Dabei wird besonders bevorzugt, dass die Druckflächen jeweils durch mindestens eine konische Verjüngung an dem den Ventilsitz zugewandten Ende eines Ventilelements gebildet sind. Eine derartige konische Verjüngung ist insbesondere bei Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen, welche als Sitzlochdüse ausgebildet sind, besonders einfach herzustellen und liefert ohne zusätzliche komplexe Maßnahmen oder Bearbeitungsschritte eine Druckfläche, deren Beaufschlagung zu einer axialen Öffnungsbewegung des entsprechenden Ventilelements führt.It is particularly preferred that the printing surfaces each by at least one conical taper on the the valve seat facing end of a valve element are formed. Such is a conical taper especially with fuel injectors, which are designed as a seat hole nozzle, particularly simple to manufacture and deliver without additional complex Measures or processing steps a printing area whose Acting on an axial opening movement of the corresponding valve element leads.
Die Menge des bei einer Einspritzung von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung abgegebenen Kraftstoff kann auf einfache Art und Weise dadurch eingestellt werden, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung am Einspritzende mindestens zwei axial voneinander beabstandete Reihen von über den Umfang des Einspritzendes verteilten Austrittsöffnungen aufweist. Je nach Anzahl und Größe der Austrittsöffnungen wird so eine mehr oder wenige große Menge an Kraftstoff von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung abgegeben.The amount of fuel injected by the fuel injector dispensed fuel can on can be easily adjusted by setting the At least one fuel injector at the end of the injection two axially spaced rows from across the Scope of the injection end distributed outlet openings having. Depending on the number and size of the outlet openings becomes a more or less large amount of fuel of the fuel injector.
Die Einstellung des Öffnungsdrucks eines der Ventilelemente kann durch die Vorspannungskräfte der Vorspannelemente geschehen. Dies ist durch die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ausgedrückt, bei der sich die Vorspannungskräfte der Vorspannelemente unterscheiden.The setting of the opening pressure of one of the valve elements can by the biasing forces of the biasing elements happen. This is through continuing education Fuel injection device according to the invention expressed at which the preload forces of the Differentiate preload elements.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann sich auch die Größe der Druckfläche eines Elements von der Größe der Druckfläche eines anderen Ventilelements unterscheiden. Auch hierdurch werden unterschiedliche Öffnungsdrücke von einem Ventilelement zum anderen geschaffen.Alternatively or in addition to this, the size can also change the printing area of an element the size of Distinguish the pressure area of another valve element. This also results in different opening pressures of one valve element to another.
Eine Möglichkeit zur Aufbringung der Vorspannungskräfte besteht darin, dass die Vorspannelemente eine Schraubenfeder und/oder eine Gasfeder umfassen. Derartige Vorspannelemente sind einfach und im Betrieb zuverlässig.One way of applying the prestressing forces is that the biasing elements a Include coil spring and / or a gas spring. such Preload elements are simple and reliable in operation.
In bevorzugter Ausgestaltung wird auch vorgeschlagen, dass das äußere Ventilelement an seinem vom Ventilsitz abgelegenen Ende mit einem Stützring verbunden ist, an dem sich das dem äußeren Ventilelement zugeordnete Vorspannelement abstützt. Dies stellt eine zuverlässige und einfach herzustellende mechanische Verbindung zwischen Vorspannelement und Ventilelement dar.In a preferred embodiment, it is also proposed that the outer valve element at its from the valve seat remote end is connected to a support ring on which that assigned to the outer valve element Prestressing element supports. This represents a reliable and easy to establish mechanical connection between Prestressing element and valve element.
Dabei wird besonders bevorzugt, dass das dem äußeren Ventilelement zugeordnete Vorspannelement in seiner Längsrichtung eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die ein mit dem inneren Ventilelement verbundener endseitiger Abschnitt hindurch verläuft. Dies ermöglicht es, die Vorspannelemente der einzelnen Ventilelemente in axialer Richtung gesehen hintereinander anzuordnen, was wiederum die radialen Abmessungen der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen senkt.It is particularly preferred that the outside Valve element assigned in its Longitudinal direction has a through opening through which an end connected to the inner valve element Section runs through. This enables the Preload elements of the individual valve elements in axial Arranged one behind the other, which in turn the radial dimensions of the fuel injection devices according to the invention lowers.
Um definierte Verhältnisse im geöffneten Zustand der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass sie einen mechanischen Anschlag aufweist, welcher den Weg bei einer Öffnungsbewegung mindestens eines der Ventilelemente begrenzt. Hierdurch wird auch ein Überschwingen des entsprechenden Ventilelements während des Öffnungsvorganges vermieden.To defined conditions in the open state of the To get fuel injector suggested that they have a mechanical stop which has the path during an opening movement limited at least one of the valve elements. hereby will also overshoot the corresponding Valve element avoided during the opening process.
Um die Kosten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zu reduzieren, wird vorgeschlagen, das mindestens das Gehäuse und die Vorspannelemente identisch zu dem Gehäuse und den Vorspannelementen einer herkömmlichen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung sind, welche nur ein Ventilelement umfasst.To the cost of producing the invention Fuel injector will reduce suggested that at least the housing and the Preload elements identical to the housing and the Biasing elements of a conventional fuel injector which are just a valve element includes.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung;
- Figur 2
- einen vergrößerten Ausschnitt II der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung von Figur 1;
- Figur 3
- einen vergrößerten Ausschnitt III der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung von Figur 1; und
- Figur 4
- einen vergrößerten Ausschnitt IV des in Figur 3 dargestellten Bereichs der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung.
- Figure 1
- a partial longitudinal section through a fuel injection device;
- Figure 2
- an enlarged section II of the fuel injection device of Figure 1;
- Figure 3
- an enlarged section III of the fuel injection device of Figure 1; and
- Figure 4
- an enlarged section IV of the area of the fuel injection device shown in Figure 3.
Eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung trägt in Figur 1
insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
10 dient zur Einspritzung von
Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine. Als
Kraftstoff kommt Benzin oder Diesel in Frage. Die Montage
kann direkt an der Brennkraftmaschine erfolgen. Sie umfasst
ein langgestrecktes Gehäuse 11, welches aus einem oberen
Basisabschnitt 12, einem Düsenkörper 14 und einer
Verbindungshülse 16 besteht. Der Basisabschnitt 12 ist von
einer stufenförmigen Längsbohrung 18 durchsetzt. Im
Düsenkörper 14 ist ein Sackloch 20 vorhanden, welches sich
vom oberen Rand des Düsenkörpers 14 bis zu einer in den
Figuren 1 bis 4 am unteren Rand vorgesehenen Einspritzkuppe
22 erstreckt. Die Einspritzkuppe 22 ist nach unten
geschlossen und weist zwei axial voneinander beabstandete
Reihen von über den Umfang verteilten Austrittsöffnungen 24
bzw. 26 auf.A fuel injection device carries in Figure 1
Zwischen dem Düsenkörper 14 und dem Basisabschnitt 12 ist
durch die Verbindungshülse 16 ein Zwischenstück 28
verspannt. Auch im Zwischenstück 28 ist eine stufenförmige
Durchgangsöffnung 30 vorhanden. Die Längsbohrung 18 im
Basisabschnitt 12, das Sackloch 20 im Düsenkörper 14 und
die Durchgangsöffnung 30 im Zwischenstück 28 fluchten in
Einbaulage miteinander. Der Basisabschnitt 12 und das
Zwischenstück 28 werden von einem Strömungskanal 32
durchsetzt, der sich im Düsenkörper 14 bis zu einem
ringraumartigen Druckraum 34 im Sackloch 20 des
Düsenkörpers 14 fortsetzt.Is between the
Im Sackloch 20 des Düsenkörpers 14 ist zunächst ein mit
einer durchgehenden Längsbohrung versehenes äußeres
Ventilelement 36 angeordnet. In die Längsbohrung (ohne
Bezugszeichen) im äußeren Ventilelement 36 ist ein inneres
Ventilelement 38 eingeführt. Die beiden Ventilelemente 36
und 38 sind koaxial zueinander angeordnet. An seinem der
Einspritzkuppe 22 zugewandten Ende weist das äußere
Ventilelement 36 eine konische Verjüngung auf, durch die
eine ringförmige Druckfläche 40 gebildet wird.
Stromaufwärts von der Druckfläche 40 ist ein Druckraum 41
vorhanden.In the
Ferner ist auch auf Höhe des Druckraums 34 beim äußeren
Ventilelement 36 eine Stufe mit einer konischen Verjüngung
vorhanden, welche eine weitere Druckfläche 42 bildet.
Unterhalb der unteren Druckfläche 40 ist am äußeren
Ventilelement 36 eine Dichtkante 44 gebildet, welche mit
einem Ventilsitz (ohne Bezugszeichen) an der Innenwand des
Sacklochs 20 im Düsenkörper 14 zusammenarbeitet. Der
Dichtsitz liegt dabei oberhalb der oberen
Einspritzöffnungen 24 (es sei an dieser Stelle darauf
hingewiesen, dass die Bezeichnung "oben" und "unten" bei
der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels sich
ausschließlich auf die Darstellung in den Figuren 1 und 4
bezieht; es versteht sich, dass die hier beschriebene
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10 in jeder beliebigen
Lage, beispielsweise an einer Brennkraftmaschine, montiert
sein kann).Furthermore, is also at the level of the
Bei der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ruhelage der
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10 steht das untere Ende
des inneren Ventilelements 38 über das untere Ende des
äußeren Ventilelements 36 über. An dem überstehenden Ende
des inneren Ventilelements 38 ist ebenfalls eine konische
Verjüngung vorhanden, welche eine Druckfläche 46 bildet.
Unterhalb der Druckfläche 46 ist ferner eine Dichtkante 48
vorgesehen, die mit einem Ventilsitz auf der Innenwand des
Sacklochs 20 im Düsenkörper 14 zusammenarbeitet.
Stromaufwärts von der Druckfläche 46 ist ein Druckraum 47
vorhanden.In the rest position shown in Figures 1 to 4
Der Ventilsitz für die Dichtkante 48 liegt in axialer
Richtung gesehen zwischen den unteren Einspritzöffnungen 26
und den oberen Einspritzöffnungen 24. Es sei an dieser
Stelle darauf hingewiesen, dass in der Ruhestellung der
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10 die Dichtkanten 44 und
48 an den jeweiligen Ventilsitzen anliegen. Aus
Darstellungsgründen ist in Figur 4 ein Spalt zwischen den
Dichtkanten 44 und 48 und den jeweiligen Ventilsitzen
dargestellt.The valve seat for the sealing
In der an sich in Figur 1 bis 4 dargestellten Ruhestellung
schließt das obere Ende des äußeren Ventilelements 36 in
etwa bündig mit der Oberseite des Düsenkörpers 14 ab (vgl.
Figur 2). In die Durchgangsöffnung 30 im Zwischenstück 28
ist ein Übersetzerstück 50 eingesetzt, welches einen
Abschnitt 52 mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt
54 mit kleinerem Durchmesser aufweist. Die Stirnfläche des
Abschnitts 52 stößt an der Stirnfläche des äußeren
Ventilelements 36 an. Mit dem Abschnitt 54 steht das
Übersetzerstück 50 über das Zwischenstück 28 über.In the rest position shown per se in FIGS. 1 to 4
closes the upper end of the
An der Stirnfläche des Abschnitts 54 des Übersetzerstücks
50 stützt sich ein Zwischenring 56 ab, an dem sich wiederum
eine Schrauben-Druckfeder 58 abstützt. Deren anderes Ende
stützt sich an einem Klemmstück 60 ab, welches in der
Längsbohrung 18 im Basisabschnitt 12 in etwa auf dessen
halber Höhe verklemmt ist. Über den Zwischenring 56 und das
Übersetzerstück 50 wird die Vorspannungskraft der
Schraubenfeder 58 auf das äußere Ventilelement 36
übertragen und dieses hierdurch mit seiner Dichtkante 44
gegen den zugehörigen Ventilsitz in der Einspritzkuppe 22
gedrückt.On the face of
Zwischen dem Abschnitt 52 und dem Abschnitt 54 des
Übersetzerstücks 50 ist ein Absatz 62 gebildet.
Gleichzeitig zeigt auch die Stufenbohrung 30 im
Zwischenstück 28 eine Schulter 64. In dem in den Figuren 1
bis 4 und insbesondere in Figur 2 dargestellten Ruhezustand
der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10, in dem die
Dichtkante 44 des äußeren Ventilelements 36 den
entsprechenden Ventilsitz am Düsenkörper berührt, ist
zwischen dem Absatz 62 am Übersetzerstück 50 und der Stufe
64 am Zwischenstück 28 ein Spalt vorhanden, dessen Größe S1
beträgt. Der maximale Hub des äußeren Ventilelements
beträgt somit ebenfalls S1.Between
Im Übersetzerstück 50 ist ebenfalls eine stufenförmig
ausgebildete Durchgangsbohrung 66 vorhanden. Die Stufe
dieser Bohrung 66 trägt das Bezugszeichen 67. Das innere
Ventilelement 38 ragt mit seinem oberen Ende um eine
Distanz S2 über das obere Ende des äußeren Ventilelements
36 über und etwas in den Abschnitt mit größerem Durchmesser
der Durchgangsbohrung 66 im Übersetzerstück 50 hinein. Am
oberen Ende des inneren Ventilelements 38 liegt mit einem
scheibenförmigen Endabschnitt 68 ein Übersetzerkolben 70
an.In the
Der Übersetzerkolben 70 erstreckt sich durch die
Durchgangsbohrung 66 im Übersetzerstück 70, die Ausnehmung
im Zwischenring 56 und eine Ausnehmung (ohne Bezugszeichen)
im Klemmstück 60 hindurch. An seinem in Figur 1 oberen Ende
ist an dem Übersetzerkolben 70 eine Stützplatte 72
befestigt, an der sich ein Ende einer schraubenförmigen
Druckfeder 74 abstützt. Das andere Ende der Schraubenfeder
74 stützt sich an einem Absatz (ohne Bezugszeichen) der
Längsbohrung 18 im Basisabschnitt 12 ab.The
In dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ruhezustand der
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10 liegt der Endabschnitt
68 des Übersetzerkolbens 70 gerade noch nicht an der Stufe
67 an, welche zwischen dem Abschnitt mit größerem
Durchmesser und dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser der
Durchgangsbohrung 66 im Übersetzerstück 50 ausgebildet ist.
In dem besagten Ruhezustand ist ferner die Distanz S2
geringfügig größer als die Distanz S1. Auf diese Weise wird
sichergestellt, dass bei einer Öffnungsbewegung des äußeren
Ventilelements 36 dieses nicht am Endabschnitt 68 des
Übersetzerkolbens 70 anschlägt. Dies würde ansonsten zu
einer ungewollten Entlastung des inneren Ventilelements 38
führen. Die Schulter 64 und der Absatz 62 bilden also einen
Anschlag für die Öffnungsbewegung des äußeren
Ventilelements 36.In the idle state shown in Figures 1 to 4
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
10 wird folgendermaßen betrieben: Im
Ruhezustand, also in jenem Zustand der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
10, indem von dieser kein Kraftstoff
abgegeben wird, liegen die Dichtkanten 44 und 48 des
äußeren Ventilelement 36 bzw. des inneren Ventilelements 38
dichtend an den jeweiligen Ventilsitzen auf der Innenseite
des Sacklochs 20 im Bereich der Einspritzkuppe 22 an. Der
in dem Ringraum zwischen dem äußeren Ventilelement 36 und
dem Sackloch 20 im Düsenkörper 14 vorhandene Kraftstoff
kann somit nicht über die Einspritzöffnungen 24 und 26
austreten.The fuel injection device shown in Figures 1 to 4
10 is operated as follows: In
Idle state, that is, in that state of the
Soll nun eine Einspritzung mit einer relativ geringen
Kraftstoffmenge erfolgen, wird von einer nicht
dargestellten Druckversorgungseinheit ein Druckimpuls
erzeugt, welcher sich über den Strömungskanal 32 bis zum
Druckraum 34 und zum Ringraum zwischen dem äußeren
Ventilelement 36 und dem Sackloch 20 im Düsenkörper 14
fortsetzt. Von dort gelangt der Druckimpuls bis in den
Druckraum 41. Die Höhe des Druckimpulses ist dabei so
bemessen, dass die sich an den Druckflächen 40 und 42 des
äußeren Ventilelements 36 ergebende axiale Kraft zu einer
Öffnungsbewegung des äußeren Ventilelements 36 führt.
Hierdurch hebt die Dichtkante 44 des äußeren Ventilelements
36 vom entsprechenden Ventilsitz ab, so dass Kraftstoff
über die Einspritzöffnungen 24 von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
10 abgegeben werden kann.Should now be an injection with a relatively low
Amount of fuel is not made by one
shown pressure supply unit a pressure pulse
generated, which extends through the
Der Druck der Druckwelle ist jedoch so niedrig, dass das
innere Ventilelement 38 nicht öffnet. Dies wird dadurch
bewirkt, dass einerseits die Druckfläche 46 am inneren
Ventilelement 38 kleiner ist als die Summe der Druckflächen
40 und 42 des äußeren Ventilelements 36. Zum Anderen wird
dies aber auch durch eine stärkere Federvorspannung der
Druckfeder 74 im Vergleich zur Druckfeder 58 erreicht. Nach
dem Ende des Druckimpulses sinkt der Druck im Druckraum 34
und im Druckraum 41 wieder ab, so dass sich das äußere
Ventilelement 36 aufgrund der Vorspannung durch die
Schraubenfeder 58 wieder nach unten bewegt und die
Dichtkante 44 in Anlage an den entsprechenden Ventilsitz
gelangt.However, the pressure of the pressure wave is so low that that
Wenn eine Kraftstoffeinspritzung gewünscht ist, bei der
mehr Kraftstoff von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10
abgegeben wird, wird ein entsprechend höherer Druckimpuls
erzeugt. Dieser Druckimpuls führt in der oben beschriebenen
Art und Weise zunächst zu einer Öffnung des äußeren
Ventilelements 36, bis das Übersetzerstück 50 sich um die
Strecke S1 bewegt hat und mit dem Absatz 62 an der Schulter
64 im Zwischenstück 28 anschlägt. Aufgrund des geöffneten
äußeren Ventilelements 36 kann nun der Druckimpuls auch in
den Druckraum 47 gelangen und an der Druckfläche 46 des
inneren Ventilelements 38 angreifen.If fuel injection is desired at the
more fuel from the
Die Höhe des Druckimpulses ist dabei so gewählt, dass die
sich an der Druckfläche 46 des inneren Ventilelements 38
ergebende axiale Kraft größer ist als die Schließkraft der
Druckfeder 74. Dies führt zu einer Öffnungsbewegung des
inneren Ventilelements 38, durch die die Einspritzöffnungen
26 letztlich mit dem Strömungskanal 32 verbunden werden.
Durch die Einspritzöffnungen 24 und die Einspritzöffnungen
26 kann nun Kraftstoff aus der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
10 austreten.The level of the pressure pulse is chosen so that the
on the
Die Öffnungsbewegung des äußeren Ventilelements 36 wird
dabei durch den zwischen dem Übersetzerstück 50 und dem
Zwischenstück 28 gebildeten Anschlag 62 und 64 begrenzt.
Der Öffnungsweg des äußeren Ventilelement 36 beträgt
maximal S1. Die Öffnungsbewegung des inneren Ventilelements
38 wird durch den zwischen dem Endabschnitt 68 des
Übersetzerkolben 70 und der Stufe 67 im Übersetzerstück 50
gebildeten Anschlag begrenzt. Der Öffnungsweg des inneren
Ventilelements beträgt ebenfalls maximal ungefähr S1.The opening movement of the
Claims (11)
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