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Dokumentenidentifikation DE102005028601A1 28.12.2006
Titel Einspritzventil, insbesondere Pumpe-Düse
Anmelder Volkswagen Mechatronic GmbH & Co. KG, 09366 Stollberg, DE
Erfinder Katzenberger, Michael, 93059 Regensburg, DE;
Jovovic, Dejan, 93049 Regensburg, DE;
Wicke, Mathias, 92533 Wernberg-Köblitz, DE;
Marohn, Ralf, 38108 Braunschweig, DE;
Rolke, Philip, 38543 Hillerse, DE
Vertreter Wilhelm & Beck, 80636 München
DE-Anmeldedatum 21.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005028601
Offenlegungstag 28.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.2006
IPC-Hauptklasse F02M 57/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F02M 53/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil mit einem Gehäuse (3), wobei eine Kraftstoffleitung (15) mit einem Steuerventil (23) und mit einem Druckraum (17) verbunden ist. Mit dem Steuerventil (23) ist der Kraftstoffdruck im Druckraum (17) einstellbar. Im Gehäuse (3) ist eine Einspritznadel (31) beweglich gelagert, wobei die Einspritznadel (31) in den Druckraum (17) geführt ist und im Druckraum (17) Druckflächen (32) aufweist und die Einspritznadel (31) abhängig vom Druck im Druckraum (17) in eine Offen- oder Schließposition bewegbar ist. Das Steuerventil (23) weist ein Schließglied (22) auf, das in einen Federraum (41) ragt, wobei das Schließglied (22) bei einer Ansteuerung des Steuerventils (23) im Federraum (41) bewegbar ist und dadurch sich das Volumen im Federraum (41) ändert, wodurch Druckschwankungen im Federraum (41) erzeugt werden. Es ist eine Kühlleitung (36) vorgesehen, die über den Federraum (41) zu einem Ausgang (44) geführt ist. Die Kühlleitung (36, 39) weist in Strömungsrichtung vor dem Federraum eine erste Drossel (38) und nach dem Federraum (41) eine zweite Drossel (51) auf. Dadurch wird das Druckniveau im Federraum erhöht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Einspritzventile werden beispielsweise im Bereich der Kraftstoffeinspritzung eingesetzt, um eine schadstoffarme und verbrauchsarme Verbrennung des Kraftstoffes in einer Brennkraftmaschine zu erreichen. Für moderne Einspritzvorgänge, insbesondere für die Verbrennung von Diesel-Kraftstoff ist es erforderlich, Vor- und Haupteinspritzungen vorzusehen, die in zeitlich kurzen Abständen aufeinander folgen. Die zeitlich kurzen Abstände führen zu einer hohen Dynamik der bewegten Teile eines Einspritzventils, insbesondere des Steuerventils bei einem hydraulisch betätigten Einspritzventil.

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2005 009 804 ist ein gattungsgemäßes Einspritzventil beschrieben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Einspritzventil bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Einspritzventil gemäß dem Anspruch 1 des Streitpatentes gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Einspritzventils sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein Vorteil des Einspritzventils besteht darin, dass negative Auswirkungen von Druckschwankungen, die in der Kühlleitung erzeugt werden, reduziert sind. Dies wird dadurch erreicht, dass der Kraftstoffdruck der Kühlleitung im Bereich des Steuerventils gegenüber dem Stand der Technik erhöht ist und dadurch Druckänderungen, insbesondere Drucksenkungen weniger nachteilig sind. Insbesondere werden Kavitationserscheinungen beim Absenken des Kraftstoffdrucks durch das erhöhte Druckniveau in der Kühlleitung abgeschwächt. Dadurch wird eine präzisere Steuerung des Schließgliedes des Steuerventils ermöglicht. Zum Einstellen des erhöhten Kraftstoffdrucks sind in der Kühlleitung vor und nach einem Federraum in der Strömungsrichtung gesehen eine erste und eine zweite Drossel angeordnet. Durch die Anordnung der zwei Drosseln wird der Kraftstoffdruck in der Kühlleitung im Federraum erhöht.

Vorzugsweise ist die zweite Drossel unmittelbar am Ausgang des Federarms angeordnet. Dadurch wird eine einfache Fertigung der Drossel ermöglicht.

In einer weiteren Ausführungsform sind die erste und die zweite Drossel in der Weise dimensioniert, dass der Druck im Federraum zwischen zwei Ansteuervorgängen des Steuerventils jeweils einen definierten Druck einnimmt. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Drossel in der Weise dimensioniert, dass für zwei aufeinander folgende Ansteuervorgänge des Steuerventils, mit denen das Steuerventil geschlossen wird, definierte Druckzustände im Federraum herrschen. Bevorzugt werden als definierte Druckzustände gleiche Druckzustände bei aufeinander folgenden Schließvorgängen des Steuerventils. Die Schließvorgänge eines Steuerventils bewirken in der beschriebenen Ausbildungsform des Einspritzventils eine Beendigung des Einspritzvorganges. Die Beendigung des Einspritzvorganges ist für die Qualität der Verbrennung sehr wesentlich, so dass hier eine präzise, reproduzierbare Funktion des Steuerventils auch bei kurzzeitig aufeinander folgenden Ansteuerungen des Steuerventils vorteilhaft ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Kühlleitung ausgehend von dem Federraum über eine Ventilkammer zum Ausgang geführt. In der Ventilkammer ist ein Aktorstempel des Aktors angeordnet. Aufgrund dieser Ausführungsform wird auch der Aktor und der Aktorstempel mithilfe der Kühlleitung gekühlt. Zudem herrscht im Bereich der Ventilkammer ein geringerer Druck als im Bereich des Federraums. Der geringere Druck ist vorteilhaft, da der Aktorstempel weniger Verlustleistung beim Bewegen des Kraftstoffes in der Ventilkammer erzeugt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Teilquerschnitt durch eine Pumpe-Düse-Einheit und

2 einen zweiten Querschnitt durch die Pumpe-Düse-Einheit.

Die Erfindung ist am Beispiel einer Pumpe-Düse-Einheit beschrieben, ist jedoch auf jede Art von Einspritzventil, wie z. B. einem Einspritzventil für ein Common-Rail-Einspritzsystem anwendbar.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Teilquerschnitt einer Pumpe-Düse-Einheit 1, die im Wesentlichen einen Aktor 2, ein Gehäuse 3 und einen Pumpkolben 4 aufweist. Das Gehäuse 3 weist einen Düsenkörper 5, eine Zwischenplatte 6, einen Gehäusekörper 7, eine Drosselplatte 8, eine Pumpplatte 9 und einen Ventilkörper 10 auf. Der Düsenkörper 5 und die Zwischenplatte 6 sind mit dem Gehäusekörper 7 über eine Düsenspannmutter 11 verspannt. Zudem sind der Ventilkörper 10, die Pumpplatte 9 und die Drosselplatte 8 mit dem Gehäusekörper 7 über eine Spannmutter 12 verspannt. Am Ventilkörper 10 ist seitlich der Aktor 2 angebracht. Der Ventilkörper 10 ist nach oben weitergeführt, wobei in einen oberen Endabschnitt des Ventilkörpers 10 der Pumpkolben 4 geführt ist. Der Ventilkörper 10 und die Pumpplatte 9 können auch einteilig ausgebildet sein.

In der Pumpplatte 9 ist ein Pumpraum 13 ausgebildet, der vom Pumpkolben 4 begrenzt wird und über eine Zuleitung 14 mit einer Kraftstoffleitung 15 verbunden ist. Die Kraftstoffleitung 15 ist von einem Ventilraum 16, der im Ventilkörper 10 ausgebildet ist, bis zu einem Druckraum 17 führt, der im Düsenkörper 5 angeordnet ist.

Ausgehend vom Ventilraum 16, in dem ein Steuerventil 23 angeordnet ist, ist eine zweite Kraftstoffleitung 19 durch die Pumpplatte 9, die Drosselplatte 8 in den Ventilkörper 10 geführt und an eine Zu-/Ablauföffnung 20 angeschlossen. Über die Zu-/Ablauföffnung 20 wird Kraftstoff bei einem Pumpvorgang bei geöffnetem Steuerventil 23 zu- und bei einem Verdichtungshub abgeführt.

Im Ventilkörper 10 ist eine durchgehende Bohrung 21 ausgebildet, in der ein Ventilglied 22 des Steuerventils 23 angeordnet ist. Die Bohrung 21 ist in einem Endbereich mit einem Stopfen 24 abgedichtet. Zwischen dem Stopfen 24 und dem Ventilglied 22 ist eine Ventilfeder 25 in einem Federraum 41 angeordnet, die das Ventilglied 22 vom Stopfen 24 weg in Richtung auf den Aktor 2 vorspannt. Der Aktor 2 ist gegenüberliegend zum Stopfen 24 in der Bohrung 21 angeordnet.

Das Ventilglied 22 begrenzt in der Bohrung 21 den Ventilraum 16, der einen ersten und einen zweiten Ventilraumabschnitt 26, 27 aufweist. In den ersten Ventilraumabschnitt 26 mündet die Kraftstoffleitung 15. In den zweiten Ventilraumabschnitt 27 mündet die zweite Kraftstoffleitung 19. Zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilraumabschnitt 26, 27 ist ein ringförmiger Dichtbund 28 am Ventilkörper 10 ausgebildet, dem ein zweiter ringförmiger Dichtbund 29 des Ventilgliedes 22 zugeordnet ist. Der Dichtbund 28 ist zwischen dem zweiten Dichtbund 29 und dem Stopfen 24 angeordnet. Das Ventilglied 22 dichtet den ersten Ventilraumabschnitt 26 in Richtung auf den Stopfen 24 und den zweiten Ventilraumabschnitt 27 in Richtung auf den Aktor 2 über entsprechende Führungsabschnitte ab.

Ein zweites Ende des Ventilgliedes 22 steht in Wirkverbindung mit einem Aktorstempel 30, der am ventilseitigen Ende des Aktors 2 ausgebildet ist und in die Bohrung 21 eingeschoben ist. Zwischen dem ventilseitigen Ende des Aktors 2 und dem Ventilkörper 10 ist eine Ventilkammer 49 ausgebildet, durch die der Aktorstempel 30 zum Ventilglied 22 geführt ist.

Im Düsenkörper 5 ist eine Einspritznadel 31 geführt, wobei die Einspritznadel 31 eine Druckfläche 32 aufweist, die im Druckraum 17 ausgebildet ist und über die sich der Durchmesser der Einspritznadel in Richtung auf eine Spitze verjüngt. Die Einspritznadel 31 steht über einen Nadelkolben 18 mit einer Feder 33 in Wirkverbindung, die die Einspritznadel 31 auf einen Dichtsitz 34 vorspannt, der im Düsenkörper 5 ausgebildet ist. Der Dichtsitz 34 ist beispielsweise ringflächig ausgebildet und einer ringförmigen Dichtfläche der Spitze der Einspritznadel 31 zugeordnet. Unterhalb des Dichtsitzes 34 ist ein Einspritzloch 35 im Düsenkörper 5 ausgebildet.

Die Pumpe-Düse-Einheit 1 gemäß 1 funktioniert wie folgt: Wird der Aktor 2 nicht bestromt, so wird das Ventilglied 22 durch die Ventilfeder 25 in Richtung auf den Aktor 2 vorgespannt, so dass der Dichtbund 28 und der zweite Dichtbund 29 nicht aneinander anliegen. Somit ist eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Ventilraumabschnitt 26, 27 gegeben. Saugt nun in dieser Situation der Pumpkolben 4 durch eine Betätigung der Nockenwelle Kraftstoff über die Zu-/Ablauföffnung 20, die zweite Kraftstoffleitung 19 und die Kraftstoffleitung 15 in den Pumpraum 13 und verdichtet den Kraftstoff im Pumpraum 13, so wird der Kraftstoff über das geöffnete Steuerventil 23 und die zweite Kraftstoffleitung 19 und die Kraftstoffleitung 15 zu- und abgeführt. Dadurch wird keine Erhöhung des Kraftstoffdruckes im Druckraum 17 erreicht. Die Einspritznadel ist durch die Feder 33 auf den Dichtsitz 34 vorgespannt. Somit besteht keine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 17 und dem Einspritzloch 35.

Wird nun der piezoelektrische Aktor 2 nach einem Ansaughub während eines Verdichtungshubs des Pumpkolbens 4 angesteuert, so drückt der piezoelektrische Aktor 2 über den Aktorstempel 30 das Ventilglied 22 mit dem zweiten Dichtbund 29 gegen den Dichtbund 28. Damit wird der erste Ventilraumabschnitt 26 vom zweiten Ventilraumabschnitt 27 getrennt. Als Folge wird der Kraftstoff im Pumpraum 13 bei dem Verdichtungsvorgang des Pumpkolbens 4 verdichtet. Da der Pumpraum 13 über die Kraftstoffleitung 15 mit dem Druckraum 17 in Verbindung steht, erhöht sich auch der Druck im Druckraum 17. Der Druck wird soweit erhöht, bis durch den Kraftstoffdruck, der an der Druckfläche 32 anliegt, die Einspritznadel 31 gegen die Vorspannung der Feder 33 vom Dichtsitz 34 abgehoben wird. Damit wird eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 17 und dem Einspritzloch 35 hergestellt. Folglich wird Kraftstoff über das Einspritzloch 35 abgegeben.

Soll die Einspritzung beendet werden, so wird der Aktor 2 stromlos geschaltet. Dadurch wird das Ventilglied 22 durch die Ventilfeder 25 und/oder durch den Aktor 2 in die Ausgangsposition bewegt wird und es wird eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilraumabschnitt 26, 27 geöffnet. Damit wird Kraftstoff vom Pumpraum 13 über den ersten und zweiten Ventilraumabschnitt in die zweite Kraftstoffleitung 19 abgegeben. Somit sinkt der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung 15 und damit auch im Druckraum 17. Überwiegt die Kraft der Feder 33 gegenüber der Druckkraft im Druckraum 17, dann wird die Einspritznadel 31 wieder auf den Dichtsitz 34 gedrückt. Die Einspritzung ist damit beendet.

2 zeigt einen weiteren Querschnitt durch die Pumpe-Düse-Einheit 1 der 1. In diesem Querschnitt ist eine Kühlleitung 36 dargestellt, die zur Kühlung der Pumpe-Düse-Einheit 1 verwendet wird. Die Kühlleitung 36 weist eine Eingangsöffnung 37 auf, die an einer Außenwand des Ventilkörpers 10 ausgebildet ist. Die Kühlleitung 36 ist ausgehend von der Eingangsöffnung 37 über einen ersten Abschnitt 39 nach oben bis zur Drosselplatte 8 geführt. In der Drosselplatte 8 ist eine erste Drossel 38 ausgebildet. über die erste Drossel 38 geht der erste Abschnitt 39 der Kühlleitung 36 in einen zweiten Abschnitt 40 über. Der zweite Abschnitt 40 ist ausgehend von der Drosselplatte 8 bis in den Federraum 41 geführt, in dem die Ventilfeder 25 zwischen dem Stopfen 24 und dem Ventilglied 22 angeordnet ist. Ausgehend vom Federraum 41 wird die Kühlleitung über eine zweite Drossel 51 in einen dritten Abschnitt 42 geführt, der in die Ventilkammer 49 mündet. Der dritte Abschnitt 42 ist dabei beabstandet zur Bohrung 21 und entlang, vorzugsweise parallel zur Bohrung 21 geführt.

In der dargestellten Ausführungsform ist der dritte Abschnitt 42 oberhalb der Bohrung 21, d. h. zwischen der Bohrung 21 und dem Pumpkolben 4 angeordnet. Die Ventilkammer 49 ist im Wesentlichen als ringförmiger Raum ausgebildet, der zwischen einem Endbereich des Aktors 2, dem Aktorstempel 30 und dem Ventilkörper 10 ausgebildet ist. Ausgehend von der Ventilkammer 49 wird die Kühlleitung 36 in einem vierten Abschnitt 43 vom Ventilkörper 10 durch die Drosselplatte 8 in den Gehäusekörper 7 geführt. Der vierte Abschnitt 43 mündet in eine Ausgangsöffnung 44. Zwischen der Eingangsöffnung 37 und der Ausgangsöffnung 44 ist ein erster Dichtring 45 am Gehäusekörper 7 angeordnet. Oberhalb der Ausgangsöffnung 44 ist ein zweiter Dichtring 46 am Gehäusekörper 7 angeordnet. Unterhalb des ersten Dichtringes 41 ist im montierten Zustand der Pumpe-Düse-Einheit 1 eine Zuführöffnung zwischen einem Zylinderkopf und der Pumpe-Düse-Einheit 1 ausgebildet, über die Kraftstoff vom Kraftstofftank zugeführt wird.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtring 45, 46 ist zwischen dem Zylinderkopf und der Pumpe-Düse-Einheit 1 ein Ablaufraum ausgebildet, über den Kraftstoff über weitere Leitungen zum Kraftstofftank oder zu einem Kraftstoffkühler abgeführt werden. Der Zulauf- und der Ablaufraum sind somit voneinander getrennt.

Als Kühlmittel wird vorzugsweise Kraftstoff eingesetzt, der über die Eingangsöffnung 37 zugeführt wird und nach oben im Ventilkörper 10 über die erste Drossel 38 zum Federraum 41 geführt wird. Im Federraum 41 benetzt das Kühlmittel das Ventilglied 22 des Steuerventils 23. Damit ist das Ventilglied 22 dem Druck des Kühlmittels ausgesetzt. Durch den direkten Kontakt mit dem Ventilglied ist eine gute Wärmeabgabe an das Kühlmittel möglich. Ausgehend vom Federraum 41 wird das Kühlmittel über die zweite Drossel 50 parallel zum Ventilglied 22 zur Ventilkammer 49 und wieder nach unten zur Ausgangsöffnung 44 geführt.

In einer einfachen Ausführungsform sind der erste Abschnitt 39 der Kühlleitung und die zweite Kraftstoffleitung 19 als eine einzige Bohrung ausgeführt.

In dieser Ausführungsform ist die einzige Bohrung vorzugsweise über eine weitere, nicht dargestellte Drossel, die in der Drosselplatte 8 ausgebildet ist, mit dem zweiten Ventilraumabschnitt 27 verbunden. Die weitere Drossel ist in Strömungsrichtung gesehen zwischen der ersten Drossel 38 und dem zweiten Ventilraumabschnitt 27 angeordnet, die die einzige Bohrung mit dem zweiten Abschnitt 40 verbindet, so dass Druckschwankungen, die durch den Pumpvorgang im Pumpraum 13 erzeugt werden, nicht ungedämpft in den zweiten Abschnitt 40 der Kühlleitung 36 weitergeleitet werden. Eine Dämpfung der Druckschwankung wird dabei durch die weitere Drossel und die erste Drossel 38 erreicht. Die einzige Bohrung kann identisch mit dem ersten Abschnitt 39 ausgebildet sein.

Beim Schließen des Servoventils 23 wird ein Endstück 50 des Ventilgliedes 22 gegen die Kraft der Ventilfeder 25 in Richtung auf den Stopfen 24 bewegt. Durch das Einschieben des Ventilgliedes 22 in den Federraum 41 wird Kraftstoff aus dem Federraum 41 verdrängt. Weiterhin erhöht sich der Druck im Federraum 41. Wird nun beim Öffnen des Steuerventils 23 das Ventilglied 22 mit dem Endstück 50 etwas aus dem Federraum 41 herausgezogen, so vergrößert sich das zur Verfügung stehende Volumen im Federraum 41. Dadurch tritt eine plötzliche Druckabsenkung im Federraum 41 auf. Durch die Ausbildung der zweiten Drossel 50 herrscht ein höherer Druck im Federraum 41, so dass die Druckabsenkung geringer ausfällt und Kavitation unterdrückt oder vermieden wird.

Der Federraum 41 ist, wie oben beschrieben, über eine erste Drossel 38 mit einem ersten Abschnitt 39 der Kühlleitung 36 verbunden. Zudem ist der Federraum 41 über die zweite Drossel 51 mit dem dritten Abschnitt 42 der Kühlleitung verbunden. Die Kühlleitung 36 steht im montierten Zustand der Pumpe-Düse-Einheit mit einer Kraftstoffleitung in Verbindung, die Kraftstoff mit einem Druck von ungefähr 10 bar zur Verfügung stellt. Aufgrund der ersten Drossel 38 sinkt der Kraftstoffdruck im zweiten Abschnitt 40 auf einen Druck von 4 bar ab. Dieser Druck von 4 bar herrscht auch im Federraum 41. Aufgrund der Anordnung der zweiten Drossel 51 sinkt der Krafttoffdruck im dritten Abschnitt 42 und im vierten Abschnitt 43 auf einen Druck von 1 bar ab. Die Druckangaben sind nur beispielhaft und zeigen die grundsätzliche technische Lehre der Erfindung, die darin besteht, das über eine erste und eine zweite Drossel 38, 51 im Federraum 41 ein gegenüber dem zugeführten Kraftstoff erniedrigter Kraftstoffdruck eingestellt wird, der jedoch im Vergleich zu den nach dem Federraum 41 folgenden Abschnitten 42, 43 der Kühlleitung 36 erhöht ist.

Der Kraftstoffdruck wird über die erste und die zweite Drossel in der Weise eingestellt, dass auch bei einer hochdynamischen Betätigung des Steuerventils 23, d. h. beispielsweise bei einer Vielzahl von Voreinspritzungen trotz der aufeinanderfolgenden Druckerhöhungen und Druckabsenkungen im Federraum 41 ein definierter Kraftstoffdruck beim Schließen des Steuerventils 23 vorliegt. Auf diese Weise wird erreicht, dass trotz der hochdynamischen Betätigung des Steuerventils 23 im Federraum 41 bei jedem Schließen des Steuerventils 23, d. h. bei jedem Einschieben des Ventilgliedes 22 in den Federraum 41 definierte Druckzustände, d. h. vorzugsweise gleiche Druckzustände vorliegen. Dadurch wird vermieden, dass bei kurzzeitig aufeinander folgenden Schließvorgängen des Steuerventils 23 unterschiedliche Gegenkräfte auf das Ventilglied 22 einwirken. Durch die definierten Druckzustände liegen definierte Kräftezustände bei jedem Schließen des Steuerventils 23 vor. Somit kann die Ansteuerenergie des piezoelektrischen Aktors 2 für den jeweiligen Schließvorgang des Steuerventils 23 präzise vorgegeben werden.

Damit werden zu hohe oder zu niedrige Schließkräfte vermieden. Zu hohe Schließkräfte bewirken ein Aufschlagen des Ventilgliedes 22 mit dem zweiten Dichtbund 29 auf den ersten Dichtbund 28 und folglich ein Abprellen des Ventilgliedes 22 vom ersten Dichtbund 28. Beim Abprellen wird das Steuerventil 23 kurzzeitig wieder geöffnet, so dass Druckschwankungen in der Kraftstoffleitung 15 und damit im Druckraum 17 erzeugt werden. Durch Druckschwankungen im Druckraum 17 wird der Öffnungs- und/oder der Schließvorgang der Einspritznadel 31 negativ beeinflusst. Zu geringe Schließkräfte des Aktors 2 beim Schließen des Steuerventils 23 bewirken ein verzögertes oder ungenügendes Schließen des Steuerventils 23. Auch dadurch werden Druckschwankungen oder eine Verzögerung der Druckänderung im Druckraum 17 erzeugt. Dadurch würde die Öffnungsbewegung bzw. die Schließbewegung der Einspritznadel 31 negativ beeinflusst.

Durch die Ausbildung der ersten und der zweiten Drossel 38, 51 wird im Federraum 41 ein Kraftstoffdruck und eine dynamische Änderung des Kraftstoffdruckes in der Weise erreicht, dass zwischen zwei Ansteuervorgängen, insbesondere zwischen zwei Schließvorgängen des Steuerventils 23 der Kraftstoffdruck im Federraum 41 jeweils einen definierten Kraftstoffdruck, vorzugsweise den gleichen Kraftstoffdruck erreicht. Auf diese Weise werden negative Einflüsse auf das Steuerverhalten des Steuerventils 23 durch Druckänderungen im Federraum 41 reduziert, vorzugsweise weitgehend vermieden.

Vorzugsweise ist die zweite Drossel 51 direkt am Ausgang des Federraums 41 und damit am Eingang des dritten Abschnittes 42 der Kühlleitung angeordnet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Drossel 51 auch weiter stromabwärts im dritten Abschnitt 42 angeordnet sein.

Der Öffnungsdurchmesser der ersten und der zweiten Drossel 38, 51 sind abhängig von der Dimensionierung der Kühlleitung 36, abhängig vom Kraftstoffdruck, der an der Eingangsöffnung 37 der Kühlleitung 36 anliegt, abhängig von der Dynamik, mit der das Steuerventil 23 in aufeinander folgenden Schließvorgängen betätigt wird, und abhängig vom Volumen, das während des Schließvorganges vom Ventilglied 22 aus dem Federraum 41 verdrängt wird, in der Weise bemessen, dass bei aufeinander folgenden Schließvorgängen im Federraum 41 definierte, vorzugsweise gleiche Druckzustände herrschen.

1
Pumpe-Düse-Einheit
2
Aktor
3
Gehäuse
4
Pumpkolben
5
Düsenkörper
6
Zwischenplatte
7
Gehäusekörper
8
Drosselplatte
9
Pumpplatte
10
Ventilkörper
11
Düsenspannmutter
12
Spannmutter
13
Pumpraum
14
Zuleitung
15
Kraftstoffleitung
16
Ventilraum
17
Druckraum
18
Nadelkolben
19
zweite Kraftstoffleitung
20
Zu-/Ablauföffnung
21
Bohrung
22
Ventilglied
23
Steuerventil
24
Stopfen
25
Ventilfeder
26
erster Ventilraumabschnitt
27
zweiter Ventilraumabschnitt
28
Dichtbund
29
zweiter Dichtbund
30
Aktorstempel
31
Einspritznadel
32
Druckfläche
33
Feder
34
Dichtsitz
35
Einspritzloch
36
Kühlleitung
37
Eingangsöffnung
38
erste Drossel
39
erster Abschnitt
40
zweiter Abschnitt
41
Federraum
42
dritter Abschnitt
43
vierter Abschnitt
44
Ausgangsöffnung
45
erster Dichtring
46
zweiter Dichtring
49
Ventilkammer
50
Endstück
51
Zweite Drossel


Anspruch[de]
Einspritzventil, insbesondere Pumpe-Düse-Einheit (1) mit einem Gehäuse (3), wobei eine Kraftstoffleitung (15) mit einem Steuerventil (23) und mit einem Druckraum (17) verbunden ist, wobei mit dem Steuerventil (23) der Kraftstoffdruck im Druckraum (17) einstellbar ist, wobei im Gehäuse (3) eine Einspritznadel (31) beweglich gelagert ist, wobei die Einspritznadel (31) in den Druckraum (17) geführt ist und im Druckraum (17) Druckflächen (32) aufweist, wobei die Einspritznadel (31) abhängig vom Druck im Druckraum (17) in eine Offen- oder Schließposition bewegbar ist, wobei das Steuerventil (23) ein Schließglied (22) aufweist, das in einen Federraum (41) ragt, wobei das Schließglied (22) bei einer Ansteuerung des Steuerventils (23) im Federraum (41) bewegbar ist und dadurch sich das Volumen im Federraum (41) ändert, wodurch Druckschwankungen im Federraum (41) erzeugt werden, wobei eine Kühlleitung (36) vorgesehen ist, wobei die Kühlleitung (36) über den Federraum (41) zu einem Ausgang (44) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (36, 39) in Strömungsrichtung vor dem Federraum eine erste Drossel (38) aufweist, und dass die Kühlleitung (36, 42) in Strömungsrichtung nach dem Federraum (41) eine zweite Drossel (51) aufweist. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drossel (51) unmittelbar am Ausgang des Federraums (41) angeordnet ist. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Drossel (38, 51) in der Weise dimensioniert sind, dass der Druck im Federraum zwischen zwei Ansteuervorgängen des Steuerventils (23) einen definierten Druck einnimmt. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Drossel (38, 51) in der Weise dimensioniert sind, dass für zwei aufeinander folgende Ansteuervorgänge des Steuerventils (23), mit denen das Steuerventil (23) geschlossen wird, definierte Druckzustände im Federraum (41), vorzugsweise gleiche Druckzustände herrschen. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (36) vom Federraum (41) über eine Ventilkammer (49) zum Ausgang (44) geführt ist, und dass in der Ventilkammer (49) ein Aktorstempel (30) eines Aktors (2) angeordnet ist. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilkammer (49) ein geringerer Druck als im Federraum (41) herrscht, und dass im Federraum (41) ein geringerer Druck als in der Kühlleitung (36) in Strömungsrichtung vor der ersten Drossel (38) herrscht.






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