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Dokumentenidentifikation DE69923899T2 27.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000987430
Titel Brennstoffeinspritzventil
Anmelder Delphi Technologies, Inc., Troy, Mich., US
Erfinder Timms, Colin Thomas, Harrow Weald, Middx. HA3 6BH, GB
Vertreter Leonhard Olgemöller Fricke, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69923899
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.09.1999
EP-Aktenzeichen 993072008
EP-Offenlegungsdatum 22.03.2000
EP date of grant 02.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse F02M 57/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F02M 47/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F02M 59/36(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F02M 61/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F02M 59/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil zur Verwendung bei der Zufuhr von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff an einen Verbrennungsraum eines zugeordneten Motors. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Pumpen-Einspritzventil-Einheit, wie aus der US-A-4 129 253 bekannt.

In einer bekannten Pumpen-Einspritzventil-Einheit wird eine Ventilnadel mit Hilfe einer Feder in Anlage mit einem Sitz vorgespannt, um die Abgabe von Kraftstoff zu steuern. Die Nadel weist Druckflächen auf, die dem Kraftstoff mit im Wesentlichen dem Auslassdruck einer Pumpe ausgesetzt sind, auf welcher ein Düsenkörper mit einer Bohrung, in der die Nadel gleiten kann, befestigt ist. Ein Überströmventil wird dazu verwendet, um den Zeitpunkt des Beginns der Beaufschlagung des Kraftstoffs mit Druck zu steuern und um den Zeitpunkt der Beendigung der Kraftstoffeinspritzung zu steuern.

In einer solchen Anordnung erfolgt das Beladen der Pumpe durch das Überstromventil hindurch. Wenn das Einspritzventil eine Gestalt erhält, um innerhalb einer Bohrung von annähernd 17 mm Durchmesser aufgenommen zu werden, besitzt das Überströmventil kleine Abmessungen. Ein solches Überströmventil kann möglicherweise nicht in der Lage sein, über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Motors hinweg in der während des Füll-Zyklus der Pumpe zur Verfügung stehenden Zeit einen ausreichenden Kraftstoffstrom zur Pumpe zu gewährleisten. Außerdem kann möglicherweise am Endpunkt der Einspritzung der Kraftstoff nicht in ausreichend hoher Menge pro Zeiteinheit abfließen, um sicherzustellen, dass sich die Nadel mit einer gewünschten Geschwindigkeit in Anlage mit ihrem Sitz bewegt und in Anlage mit ihrem Sitz verbleibt; wiederum dann, wenn der Motor und das Einspritzventil mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Einspritzventil bereit zu stellen, das sich zur Verwendung in einer solchen Anwendung eignet, wobei diese Nachteile dabei überwunden werden oder eine verringerte Wirkung zeigen.

Gemäß der Erfindung wird ein Pumpen-Einspritzventil gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt.

In einer solchen Anordnung kann das Befüllen der Pumpenkammer in der verfügbaren Zeit erreicht werden, auch wenn das Überströmventil kleine Abmessungen besitzt, weil Kraftstoff in der Lage ist, das Überströmventil zu umgehen, indem er durch das Einlass-Rückschlagventil zur Pumpenkammer fließt.

Die Ventilnadel kann an einen Anlagekolben anstoßen, wobei der Anlagekolben teilweise eine Steuerkammer begrenzt und ein Steuerventil die Verbindung zwischen der Pumpenkammer und der Steuerkammer steuert.

Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, weil dann, wenn das Überströmventil geöffnet wird, um die Einspritzung zu beenden, auch das Steuerventil geöffnet werden kann, damit ein relativ hoher Druck auf den Anlagekolben ausgeübt wird, der zu einer Bewegung des Kolbens führt, um die Größe der Kraft zu steigern, die die Nadel in Anlage mit ihrem Sitz zwingt, und das Risiko zu verringern, dass sich die Nadel zu einem späteren Zeitpunkt im Betriebszyklus der Pumpen-Einspritzventil-Einheit abhebt.

Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:

1 eine Schnittansicht ist, die eine Pumpen-Einspritzventil-Einheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt und

2 eine Vergrößerung eines Teils von 1 ist.

Das in der beigefügten Zeichnung dargestellte Einspritzventil hat die Form einer Pumpen-Einspritzventil-Einheit mit kleinem Durchmesser für den Gebrauch in einem Kraftstoffsystem für einen Motor der Art, bei den Bohrungen mit kleinem Durchmesser, beispielsweise von 17 mm, zur Aufnahme der Einspritzventile im Zylinderkopf ausgebildet sind. Das Einspritzventil umfasst ein Pumpengehäuse 10 mit einer darin ausgebildeten Kolbenbohrung 11, wobei ein Kolben 12 unter der Einwirkung einer Nocken- und Stößelanordnung (nicht gezeigt) innerhalb der Bohrung hin- und herbewegbar ist und eine Rückstellfeder 13 vorgesehen ist, um den Kolben 12 aus der Bohrung 11 zurückzuziehen. Der Kolben 12 und die Bohrung 11 bilden zusammen eine Pumpenkammer 14, der Kraftstoff durch eine Einlass-Kupplungsanordnung 15, durch die ein Niederdruck-Kraftstoffrohr 16 mit dem Pumpengehäuse 10 verbunden ist, zugeführt werden kann. Die Einlassanordnung 15 umfasst eine Bohrung 17 mit relativ großem Durchmesser, die mit der Bohrung des Rohrs 16 in Verbindung steht und in der ein Einlassventilelement 18 verschieblich angeordnet ist. Das Einlassventilelement 18 kann an einem Hubanschlag, der an der Verbindung zwischen dem Teil der Bohrung 17 mit relativ großem Durchmesser und einem Teil des Pumpengehäuses 10 ausgebildet ist, zur Anlage gelangen, um das Element 18 am Eintritt in die Pumpenkammer 14 zu hindern. Das andere Ende des Elements 18 kann dichtend an einem Sitz zur Anlage kommen, der von der Einlassanordnung 15 gebildet wird, um Kraftstoff im Wesentlichen daran zu hindern, während des Betriebs aus der Pumpenkammer 14 durch das Einlassventil in Richtung des Rohrs 16 zu fließen. Der Fluss von Kraftstoff in der umgekehrten Richtung zum Beladen der Pumpenkammer 14 mit Kraftstoff aus der Pumpe 16 ist möglich, indem sich das Ventilelement 18 von seinem Sitz abhebt, wobei das Ventilelement 18 so gestaltet ist, dass es Rillen oder Kehlen aufweist, durch die der Kraftstoff fließen kann, wenn das Ventilelement 18 von seinem Sitz abgehoben ist.

Die Pumpenkammer 14 steht über einen Versorgungskanal, der von in einem Betätigungsorgan-Gehäuse 19, einem Steuerventil-Gehäuse 20, einem Steuerkammer-Gehäuse 21 und einem Düsenkörper 22 ausgebildeten Drillbohrungen gebildet wird, mit einer gestuften, geschlossenendigen Bohrung 23 in Verbindung, die im Düsenkörper 22 gebildet ist. Eine Ventilnadel 24 kann innerhalb der Bohrung 23 gleiten, wobei die Nadel 24 und die Bohrung 23 zusammen eine Abgabekammer bilden. Die Nadel 24 umfasst Druckflächen, die dem Kraftstoffdruck innerhalb der Abgabekammer ausgesetzt und so ausgerichtet sind, dass dann, wenn unter Druck stehender Kraftstoff auf die Abgabekammer aufgebracht wird, eine Kraft auf die Nadel 24 aufgebracht wird, die die Nadel 24 weg von einem Sitz drückt, der benachbart zu einem geschlossenen Ende der Bohrungen 23 ausgebildet ist, um es möglich zu machen, dass Kraftstoff am Sitz vorbei zu einer oder mehreren Auslassöffnungen 25 fließen kann, die sich stromabwärts des Sitzes befinden.

Die Nadel 24 umfasst einen Führungsbereich mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des benachbarten Teils der Bohrung 23 ist, wobei der enge Kontakt des Führungsbereichs der Nadel 24 mit der Wand der Bohrung 23 die Nadel 24 bei einer Gleitbewegung innerhalb des Düsenkörpers 22 führt, um sicherzustellen, dass die Nadel 24 im Wesentlichen konzentrisch zu dem Sitz verbleibt. Um es zu ermöglichen, dass Kraftstoff von dem Versorgungskanal zur Abgabekammer fließen kann, ist die Nadel 24 mit einer Reihe von Rillen oder Kehlen 24a ausgestattet

Das Steuerkammer-Gehäuse 21 ist mit einer durchgehenden Bohrung versehen, die sich koaxial zur geschlossenendigen Bohrung 23 des Düsenkörpers 22 erstreckt und in der ein Federanlagekolben 25 gleiten kann. Der Federanlagekolben 25 und die Bohrung des Steuerkammer-Gehäuses 21 bilden zusammen eine Steuerkammer 26.

Eine Feder 27 ist zwischen dem Federanlagekolben 25 und einer Außenfläche der Nadel 24 eingespannt, wobei die Feder 27 die Nadel 24 in Richtung einer geschlossenen Stellung vorspannt, in welcher die Nadel an ihrem Sitz anliegt. Derjenige Teil der Bohrung des Steuerkammer-Gehäuses 21, in dem sich die Feder 27 befindet, besitzt über einen im Steuerkammer-Gehäuse 21 ausgebildeten Kanal 29 einen Zugang zu einer Niederdruckkammer, die teilweise zwischen dem Steuerkammer-Gehäuse 21 und einer Hutmutter 28 ausgebildet ist. Die Niederdruckkammer steht in günstiger Weise mit einem Niederdruck-Kraftstoffspeicher oder -ablauf in Verbindung, und zwar entweder über das Rohr 16 oder über einen separaten Kanal. Die Hutmutter 28 befindet sich in Eingriff mit dem Pumpengehäuse 10, wobei die Hutmutter den Düsenkörper 22 und die verschiedenen anderen Gehäuseteile des Einspritzventils mit dem Pumpenkörper 10 verklammert.

Das Steuerventil-Gehäuse 20 ist mit einer Drillbohrung 30 ausgestattet, die mit der Steuerkammer 26 in Verbindung steht, wobei die Drillbohrung 30 mit einer Kammer 31 in Verbindung steht, die zwischen dem Steuerventil-Gehäuse 20 und dem Betätigungsorgan-Gehäuse 19 ausgebildet ist. Das Steuerventil-Gehäuse 20 umfasst weiterhin eine Drillbohrung 32, die sich ausgehend von demjenigen Teil des Versorgungskanals, der sich durch das Steuerventil-Gehäuse 20 erstreckt, zu einer geschlossenendigen Bohrung erstreckt, die im Steuerventil-Gehäuse 20 ausgebildet ist. Ein Steuerventilelement 33 kann innerhalb der geschlossenendigen Bohrung des Steuerventil-Gehäuses 20 gleiten, wobei das Steuerventilelement 33 einen Bereich umfasst, der einen kolbenartigen Passsitz innerhalb der Bohrung hat und wobei eine Feder 34 zwischen dem geschlossenen Ende der Bohrung und diesem Teil des Steuerventilelements 33 eingespannt ist. Das geschlossene Ende der Bohrung besitzt über eine Drillbohrung 35 einen Zugang zu der Niederdruckkammer.

Das Steuerventilelement 33 umfasst weiterhin einen Bereich 33a mit relativ großem Durchmesser, der so geformt ist, dass er an dem offenen Ende der geschlossenendigen Bohrung angreifen kann, um die Verbindung zwischen der Drillbohrung 32 und der Kammer 31 zu steuern. Der Sitz-Durchmesser des Steuerventils ist in günstiger Weise gleich dem Durchmesser der Bohrung, in der das Steuerventil-Element 33 gleiten kann, so dass das Ventil dann, wenn es geschlossen ist, im Wesentlichen unter Druckbalance steht. Der Bereich 33a ist weiterhin so gestaltet, dass er einen Bereich besitzt, der dichtend an einer vom Betätigungsorgan-Gehäuse 19 gebildeten Stufe 19a zur Anlage gelangen kann, um die Verbindung zwischen der Kammer 31 und einer vom Gehäuse 19 gebildeten Kammer 19b zu steuern, die einen Zugang zum Niederdruckspeicher besitzt. Der Sitzdurchmesser ist im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Bohrung, in der das Element 33 gleiten kann. Es sollte daher klar sein, dass das Steuerventil die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 14 und der Steuerkammer 26 steuert. Im Betrieb, wenn in der Pumpenkammer 14 ein relativ hoher Druck herrscht, wird, wenn das Steuerventil offen ist, unter hohem Druck stehender Kraftstoff auf die Steuerkammer 26 aufgebracht, was den Federanlagekolben 25 in eine Richtung drückt, in der er zuerst die Feder 27 zusammendrückt, was dann dazu führt, dass das Federanlageelement direkt auf die Nadel einwirkt, um die Nadel in 24 in Richtung ihres Sitzes zu zwingen.

Das Steuerventil-Element 33 umfasst eine Verlängerung 33b, die einen Anker 36 trägt, der unter dem Einfluss eines magnetischen Feldes, das im Betrieb von einem ersten, im Betätigungsorgan-Gehäuse 19 befindlichen elektromagnetischen Betätigungsorgan 37 erzeugt wird, bewegbar ist. Das Betätigungsorgan-Gehäuse 19 beherbergt außerdem ein zweites Betätigungsorgan 38, das betrieben werden kann, um die Stellung eines zweiten Ankers 39 zu steuern, der mit einem Überströmventil-Element 40 gekoppelt ist, welches innerhalb einer im Pumpengehäuse 10 ausgebildeten Bohrung 41 gleiten kann. Eine Feder 42 ist innerhalb eines geschlossenen Endes der Bohrung 41 angeordnet, um das Überströmventilelement 40 in Richtung einer Stellung zu spannen, in der ein Element-Bereich 40a mit vergrößertem Durchmesser von einem Sitz beanstandet ist, der rund um ein offenes Ende der Bohrung 41 ausgebildet ist.

Derjenige Teil der Bohrung 41, der die Feder 42 aufnimmt, steht über eine Drillbohrung 43 mit einem Teil der Einlassverbinderanordnung 15 in Verbindung, die Kraftstoff mit relativ niedrigem Druck transportiert.

Eine Drillbohrung 44 stellt einen Durchflussweg zwischen dem Versorgungskanal und der Bohrung 41 bereit, wobei das Überströmventil-Element 40 an seinem Sitz zur Anlage gebracht werden kann, um die Verbindung zwischen der Drillbohrung 44 und einer im Betätigungsorgan-Gehäuse 19 befindlichen Kammer 45 zu steuern, die mit der Niederdruckkammer und damit beispielsweise mit dem Rohr 16 in Verbindung steht.

Eine Feder, die in günstiger Weise Wellenform besitzt, befindet sich zwischen den Ankern 36, 39. Es sollte klar sein, dass die Feder 46 eine Kraft sowohl auf das Überströmventilelement 40 als auch auf das Steuerventilelement 33 ausübt, wobei sie das Überströmventilelement 40 und das Steuerventilelement 33 in Richtung ihrer geschlossenen Stellungen drückt. Die Konstante der Feder 46 und ihre Vorspannung sind jedoch so gewählt, dass sichergestellt ist, dass die Federn 34, 41 das Ablaufventilelement 33 bzw. das Überströmventilelement 40 in ihre Offenstellung bewegen können.

Im Betrieb wird ausgehend von der gezeigten Stellung, in der der Kolben 12 im Wesentlichen seine am weitesten außen liegende Stellung einnimmt und die Betätigungsorgane 37, 38 heruntergeschaltet sind, die Pumpenkammer 14 mit Kraftstoff bis zu einem relativ niedrigen Druck beaufschlagt. Die unter der Einwirkung der Nocken- und Stößelanordnung erfolgende, nach innen gerichtete Bewegung des Kolbens 12 verdrängt Kraftstoff aus der Pumpenkammer zum Versorgungskanal, und durch die Drillbohrung 44 am Überströmventil-Element 40 vorbei zur Kammer 45, wobei Kraftstoff durch beispielsweise das Rohr 16 zu dem Niederdruck-Kraftstoffspeicher zurückgeführt wird. Es sollte daher klar sein, dass der Kraftstoffdruck innerhalb des Versorgungskanals und insbesondere der Kraftstoffdruck innerhalb der Abgabekammer relativ niedrig ist und nicht ausreicht, um die Nadel 24 bei niedrigen Geschwindigkeiten gegen die Wirkung der Feder 27 weg von ihrem Sitz abzuheben, und bei höheren Geschwindigkeiten ist ein möglicher Anstieg des Kraftstoffdrucks innerhalb der Abgabekammer von einem Anstieg des Drucks in der Steuerkammer 26 begleitet, weil die Steuerkammer mit dem Versorgungskanal in Verbindung steht, und demzufolge hebt sich die Nadel nicht von ihrem Sitz ab.

Wenn festgelegt ist, dass eine Beaufschlagung des Kraftstoffs mit Druck beginnen soll, wird das zweite Betätigungsorgan 38 mit Energie beaufschlagt, so dass es den Anker 39 zu sich hinzieht und das Überströmventilelement 40 gegen die Wirkung der Feder 41 bewegt, um dessen Bereich 40a mit vergrößertem Durchmesser in Anlage an seinen Sitz zu bringen. Eine solche Bewegung des Überströmventilelements 40 unterbricht die Verbindung zwischen der Drillbohrung 44 und der Kammer 45. Dem Kraftstoff ist es daher nicht länger möglich, zum Niederdruck-Kraftstoffspeicher zu entweichen, und es beginnt ein Druckanstieg des Kraftstoffs innerhalb der Pumpenkammer 14 und den damit in Verbindung stehenden Kanälen. Es sollte klar sein, dass während dieser Phase des Betriebszyklus des Kraftstoffeinspritzventils das Einlassventilelement 18 vom Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 14 in Anlage gegen seinen Sitz gedrückt wird, und deshalb kann kein Kraftstoff von der Pumpenkammer 14 zum Einlassrohr 16 fließen.

Zur gleichen Zeit, zu der das zweite Betätigungsorgan 38 mit Energie beaufschlagt wird, wird auch das erste Betätigungsorgan 37 mit Energie beaufschlagt, was dazu führt, dass die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 14 und der Steuerkammer 26 unterbrochen wird und dass sich der Bereich 33a von der Stufe 19a abhebt, um die Steuerkammer 26 mit dem Niederdruck-Speicher zu verbinden, und als Folge davon ist der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 26 relativ gering.

Weil der Kolben 12 sich weiterhin unter der Einwirkung der Nocken- und Stößel-Anordnung nach innen bewegt, steigt der Kraftstoffdruck innerhalb der Abgabekammer an, und es wird ein Punkt erreicht, jenseits dessen der Kraftstoffdruck innerhalb der Abgabekammer ausreicht, um die Nadel 24 gegen die Wirkung der Feder 27 weg von ihrem Sitz abzuheben. In der Folge davon ist Kraftstoff in der Lage, zu den Auslassöffnungen 25 zu fließen, und dementsprechend findet eine Kraftstoffabgabe statt. Weil sich die Nadel anhebt, bewegt sie den Anlagekolben 25, wodurch Kraftstoff aus der Steuerkammer 26 zur Kammer 19b und zum Niederdruck-Speicher verdrängt wird, bis die Nadel ihre vollständig angehobene Position erreicht hat, die durch die Länge des Anlagekolbens 25 festgelegt ist.

Wenn die gewünschte Menge an Kraftstoff abgegeben wurde, wird die Kraftstoffeinspritzung durch Herunterschalten des zweiten Betätigungsorgans 38 beendet, wobei sich das Überströmventilelement 40 unter der Wirkung der Feder 41 bewegt, um eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer 14 und dem Niederdruck-Abflussspeicher zu ermöglichen. Der Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 14 und den damit in Verbindung stehenden Kanälen fällt schnell ab, und es wird ein Punkt erreicht, jenseits dessen der Kraftstoffdruck innerhalb der Abgabekammer nicht länger ausreicht, um die Nadel 24 in ihrer angehobenen Stellung zu halten, da ja die Nadel 24 von der Feder 27 in ihre geschlossene Stellung gedrückt wird.

Nach Beendigung der Einspritzung setzt die fortgesetzte Einwärtsbewegung des Kolbens 12 die Verdrängung von Kraftstoff aus der Pumpenkammer 14 zum Niederdruck-Abfluss fort. Wenn der Motor, an den Kraftstoff abgegeben wird, mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird und demzufolge sich der Kolben 12 schnell bewegt, kann die Menge pro Zeiteinheit, mit der Kraftstoff am Überströmventil zum Niederdruck-Abfluss fließen kann, möglicherweise nicht ausreichen, um es der Nadel zu erlauben, mit der gewünschten Geschwindigkeit in Anlage an ihren Sitz zurückzugelangen, und möglicherweise nicht ausreichen, den Kraftstoffdruck innerhalb der Abgabekammer daran zu hindern, in einem solchen Ausmaß anzusteigen, dass er ausreicht, um der Nadel 24 gegen die Wirkung der Feder 27 die Abhebung von ihrem Sitz zu ermöglichen. Um das Risiko zu verringern, dass sich die Nadel 24 nach Beendigung der Einspritzung auf diese Weise bewegt, wird das erste Betätigungsorgan 37 ungefähr um denselben Zeitpunkt herum wie das zweite Betätigungsorgan 38 heruntergeschaltet, damit Kraftstoff von der Versorgungsleitung zur Steuerkammer 26 fließen kann, wodurch die Steuerkammer unter Druck gesetzt wird und eine Kraft auf den Federanlagekolben 25 aufgebracht wird, die den Kolben 25 in eine Richtung drückt, in der die Feder 27 zusammengedrückt wird, bis der Kolben 25 an der Nadel anstößt und dann direkt auf die Nadel einwirkt, um die auf die Nadel 24 aufgebrachte Last zu vergrößern, was die Nadel 24 in Richtung ihres Sitzes zwingt. Wie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, besitzt der Federanlagekolben 25 einen relativ großen Durchmesser, und deshalb bringt das Aufbringen von unter relativ hohem Druck stehendem Kraftstoff auf die Steuerkammer 26 eine Kraft relativ hoher Größenordnung auf die Nadel 24 auf. Dies führt dazu, dass das Risiko einer ungewünschten Bewegung der Nadel 24 verringert wird.

Der Zeitpunkt des Herunterschaltens des Betätigungsorgans des Steuerventils im Verhältnis zu demjenigen des Überströmventils kann in Abhängigkeit vom Einsatz, bei dem das Einspritzventil verwendet werden soll, angepasst oder eingestellt werden, um die Einspritz-Charakteristika am Ende der Einspritzung zu modifizierten.

Nachdem der Kolben 12 seine innerste Stellung erreicht hat, beginnt eine Zurückziehung des Kolbens unter der Wirkung der Rückstellfeder 13. Die Bewegung des Kolbens 12 saugt Kraftstoff aus der Kammer 45 am Überströmventil 40 vorbei zu der Drillbohrung 44 und von dort zur Pumpenkammer 14. Die Abmessungen der Überströmventil-Anordnung sind jedoch hinreichend gering, dass Kraftstoff möglicherweise nicht in der Lage ist, in ausreichend hoher Menge pro Zeiteinheit zur Pumpenkammer 14 zu fließen, um die Pumpenkammer 14 in der verfügbaren Zeit zu beladen. Für den Fall, dass die Menge pro Zeiteinheit, mit der Kraftstoff der Pumpenkammer 14 zugeführt wird, nicht ausreicht, führt die Bewegung des Kolbens 12 unter der Wirkung der Rückstellfeder 13 dazu, dass der Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 14 unter denjenigen fällt, der im Versorgungsrohr 16 herrscht, und infolgedessen hebt sich das Einlassventilelement 18 von seinem Sitz an, was es möglich macht, dass Kraftstoff vom Einlassrohr 16 am Einlassventilelement 18 vorbei zur Pumpenkammer 14 fließt, wobei er die Überströmventil-Anordnung umgeht. Es sollte daher klar sein, dass es auch dann, wenn das Kraftstoffeinspritzventil mit hohen Geschwindigkeiten betrieben wird, möglich ist, die Pumpenkammer 14 in der verfügbaren Zeit auf das gewünschte Niveau zu beladen, und es ist auch möglich, die Einspritzung von Kraftstoff an ungeeigneten Punkten im Betriebszyklus des Einspritzventils zu vermeiden.

Wie voranstehend diskutiert, sind das Risiko, dass nicht genügend Kraftstoff in der Lage ist, in der verfügbaren Zeit während des Befüllens der Pumpe in die Pumpenkammer zu fließen, und das Risiko, dass eine Einspritzung von Kraftstoff zu ungewünschten Zeitpunkten während des Betriebszyklus des Einspritzventils auftritt, relativ groß ist, wenn die Überströmventil-Anordnung eine Gestalt mit geringem Durchmesser besitzt, beispielsweise dann, wenn das Einspritzventil für die Verwendung in einer in einem Motor-Zylinderkopf ausgebildeten Bohrung mit geringem Durchmesser vorgesehen ist, beispielsweise einer Bohrung mit einem Durchmesser von 17 mm. In einer solchen Anordnung kann es leicht sein, dass der Durchmesser des Überströmventil-Elements 40 in der Größenordnung von 2 mm liegt. Obwohl die voranstehend dargelegten Nachteile am Wichtigsten bei einem Einspritzventil zur Verwendung in einer Motor-Zylinderkopfbohrung mit geringem Durchmesser sind, sollte klar sein, dass die Erfindung auch auf andere Typen eines Pumpen-Einspritzventils anwendbar ist.

Die voranstehend beschriebene Anordnung kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden. Beispielsweise kann die Einlassanordnung die Gestalt einer Komponente annehmen, die so ausgebildet ist, dass sie sich innerhalb einer im Zylinderkopf ausgebildeten Bohrung erstreckt, anstatt dass sie die Form einer Kupplung besitzt, die ausgebildet ist, um mit Hilfe eines Schraubgewindes am Pumpengehäuse befestigt zu sein.


Anspruch[de]
  1. Pumpen-Einspritzventil, umfassend: eine Pumpenkammer (14); eine Ventilnadel (24), die die Verbindung zwischen der Pumpenkammer (14) und mindestens einer Auslassöffnung steuert; ein Überströmventil (40), das im Betrieb die Verbindung zwischen der Pumpenkammer (14) und einem Niederdruck-Kraftstoffspeicher steuert; und ein Einlass-Rückschlagventil (18), das so angeordnet ist, dass im Betrieb Kraftstoff vom Niederdruck-Kraftstoffspeicher zur Pumpenkammer (14) fließen kann, das aber Kraftstoff im wesentlichen daran hindert, in die umgekehrte Richtung zu fließen, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlass-Rückschlagventil (18) derart angeordnet ist, dass es den Fluss von Kraftstoff vom Niederdruck-Kraftstoffspeicher zur Pumpenkammer (14) über einen ersten Kraftstoffversorgungsweg (16) steuert, und dass das Überströmventil (40) derart angeordnet ist, dass es den Fluss von Kraftstoff in die Pumpenkammer (14) über einen zweiten Kraftstoffversorgungsweg (44,45) steuert, wobei das Einlass-Rückschlagventil (18) in eine Öffnungsstellung gebracht werden kann, um es zu ermöglichen, dass dann, wenn die Menge pro Zeiteinheit, mit der Kraftstoff durch den zweiten Kraftstoffversorgungsweg der Pumpenkammer (14) zugeführt wird, nicht ausreichend ist, Kraftstoff durch den ersten Versorgungsweg (16) fließen kann.
  2. Pumpen-Einspritzventil gemäß Anspruch 1, worin die Ventilnadel (24) an einen Anlagekolben (25) anstoßen kann, der teilweise eine Steuerkammer (26) für Kraftstoff begrenzt, und weiterhin umfassend ein Steuerventil (33), das die Verbindung zwischen der Pumpenkammer (14) und der Steuerkammer (26) steuert.
  3. Pumpen-Einspritzventil gemäß Anspruch 2, worin der Anlagekolben einen relativ großen Durchmesser besitzt.
  4. Pumpen-Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Einlass-Rückschlagventil ein Ventilelement (18) aufweist, das dichtend an einem durch eine Einlass-Anordnung (15) gebildeten Sitz zur Anlage gelangen kann, um im Betrieb den Fluss von Kraftstoff aus der Pumpenkammer (14) zum Kraftstoffspeicher im wesentlichen zu verhindern.
  5. Pumpen-Einspritzventil gemäß Anspruch 4, worin die Einlass-Anordnung (15) die Form einer Verbindungsanordnung annimmt, die für die Befestigung an einem Pumpen-Einspritzventilgehäuse vorgesehen ist.
  6. Pumpen-Einspritzventil gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, worin das Steuerventil ein Ventilelement (33) aufweist, das innerhalb einer geschlossenendigen Bohrung verschieblich angeordnet ist und an einem vom offenen Ende der Bohrung gebildeten Sitz zur Anlage gelangen kann, um die Verbindung zwischen der Pumpenkammer (14) und der Steuerkammer (26) zu steuern.
  7. Pumpen-Einspritzventil gemäß Anspruch 6, worin der Durchmesser des vom offenen Ende der Bohrung gebildeten Sitzes im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Bohrung ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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