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DE102014211287A1 - Fluid injection device for an internal combustion engine - Google Patents

Fluid injection device for an internal combustion engine Download PDF

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DE102014211287A1
DE102014211287A1 DE102014211287.7A DE102014211287A DE102014211287A1 DE 102014211287 A1 DE102014211287 A1 DE 102014211287A1 DE 102014211287 A DE102014211287 A DE 102014211287A DE 102014211287 A1 DE102014211287 A1 DE 102014211287A1
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DE
Germany
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outlet throttle
throttle
injection device
fluid injection
valve
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102014211287.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Freinhofer
Friedrich Kröpl
Norbert Schöfbänker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steyr & Co KG Engineering Ct GmbH
Engineering Center Steyr GmbH and Co KG
Original Assignee
Steyr & Co KG Engineering Ct GmbH
Engineering Center Steyr GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Steyr & Co KG Engineering Ct GmbH, Engineering Center Steyr GmbH and Co KG filed Critical Steyr & Co KG Engineering Ct GmbH
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Priority to PCT/EP2015/062405 priority patent/WO2015189082A1/en
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Abstract

Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Fluid-Einspritzvorrichtung (1) einen Ventilkörper (2) umfasst, wobei innerhalb des Ventilkörpers (2) zumindest eine Ventilnadel (3) und zumindest ein Steuerraum (4) angeordnet sind, wobei dem Steuerraum (4) über eine Zulaufdrossel (5) ein Fluid zugeführt werden kann und über eine erste Ablaufdrossel (6) vom Steuerraum (4) abgeführt werden kann, wobei über eine Druckänderung des Fluids innerhalb des Steuerraums (4) die Position der Ventilnadel (3) gesteuert werden kann, wobei die Druckänderung über die Zulaufdrossel (5) und/oder die erste Ablaufdrossel (6) gesteuert werden kann, wobei die Fluid-Einspritzvorrichtung (1) zumindest eine zweite Ablaufdrossel (7) umfasst, sodass zusätzlich über die zweite Ablaufdrossel (7) das Fluid vom Steuerraum (4) abgeführt werden kann.Fluid injection device (1) for an internal combustion engine, wherein the fluid injection device (1) comprises a valve body (2), wherein within the valve body (2) at least one valve needle (3) and at least one control chamber (4) are arranged, wherein the Control chamber (4) via a supply throttle (5), a fluid can be supplied and via a first outlet throttle (6) from the control chamber (4) can be discharged, via a pressure change of the fluid within the control chamber (4), the position of the valve needle (3 ), wherein the pressure change via the inlet throttle (5) and / or the first outlet throttle (6) can be controlled, wherein the fluid injection device (1) comprises at least a second outlet throttle (7), so in addition via the second outlet throttle (7) the fluid can be removed from the control chamber (4).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Fluid-Einspritzvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine.The present invention describes a fluid injection device for an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Über Einspritzvorrichtungen jeglicher Art wird Wärmekraftmaschinen der benötigte Kraftstoff für die innere Verbrennung zugeführt. Der Kraftstoff wird dabei von einer Pumpe auf Systemdruck gebracht und der Einspritzvorrichtung zugeführt. Die Einspritzvorrichtung umfasst im Allgemeinen einen Düsenkörper und eine Düsennadel, wobei die Steuerung der Düsennadel-Bewegung (Öffnen oder Schließen) über den durch ein Druckventil ausgelösten Druckabfall und/oder Druckanstieg innerhalb eines Steuerraums, durch den der Kraftstoff geleitet wird, erfolgt. Der Druckabfall und/oder Druckanstieg in einem Steuerraum wird in der Regel über zwei Drosseln, der Kraftstoff-Ablaufdrossel und der Kraftstoff-Zulaufdrossel, mit unterschiedlichen Querschnitten reguliert. Das Verhältnis des durch die Querschnitte der beiden Drosseln definierten Kraftstoff-Durchflusses, Ablauf zu Zulauf (A/Z), ist ein bestimmter Faktor für die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel. Der Zulauf reguliert die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel. Aufgrund von immer weiter steigenden Systemdrücken (bis zu 3000 bar) erfolgt die Auswahl von Zulaufdrossel und Ablaufdrossel so, dass eine Funktion der Einspritzdüse vom Minimaldruck (250 bar) bis hin zum Maximaldruck gegeben ist. Dabei stellt vor allem das langsame Öffnen der Düsennadel bei niedrigen Systemdrücken und die Auswirkungen des schnellen Öffnens der Düsennadel bei hohen Systemdrücken ein Problem dar.Through injection devices of any kind, heat engines are supplied with the required fuel for internal combustion. The fuel is brought from a pump to system pressure and fed to the injector. The injector generally includes a nozzle body and a nozzle needle, wherein the control of the nozzle needle movement (opening or closing) via the pressure drop triggered by a pressure valve and / or pressure increase within a control chamber through which the fuel is passed, takes place. The pressure drop and / or pressure rise in a control chamber is usually regulated via two throttles, the fuel outlet throttle and the fuel inlet throttle, with different cross sections. The ratio of the defined by the cross sections of the two throttles fuel flow, sequence to inlet (A / Z), is a specific factor for the opening speed of the nozzle needle. The inlet regulates the closing speed of the nozzle needle. Due to ever-increasing system pressures (up to 3000 bar), the inlet throttle and outlet throttle are selected such that the injector functions from the minimum pressure (250 bar) up to the maximum pressure. In particular, the slow opening of the nozzle needle at low system pressures and the effects of rapid opening of the nozzle needle at high system pressures is a problem.

Bei hohen Systemdrücken ergibt sich darüber hinaus am Dichtsitz des Druckventils das Problem, dass bei der Entspannung des Kraftstoffes vom maximalen Systemdruck auf Umgebungsdruck besondere Maßnahmen am Dichtsitz des Druckventils zur Kavitationserosions-Vermeidung notwendig sind.At high system pressures also results in the sealing seat of the pressure valve, the problem that during the expansion of the fuel from the maximum system pressure to ambient pressure special measures on the sealing seat of the pressure valve for cavitation erosion prevention are necessary.

Die DE 102 46 974 A1 beschreibt eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung umfassend ein Gehäuse und zwei koaxial angeordnete Ventilnadeln denen jeweils ein Steuerraum zugeordnet ist, wobei die Steuerräume koaxial und auf gleicher Höhe angeordnet sind. Bei der beschriebenen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung wird der Druck in den Steuerräumen über je eine Zulaufdrossel und je eine Ablaufdrossel reguliert. Durch die Zuordnung je eines Steuerraums zu je einer Ventilnadel wird ein präzises Schalten über den vorhandenen Kraftstoffdruck innerhalb des Steuerraums ermöglicht. Durch die koaxiale Anordnung der Steuerräume in gleicher Höhe kann auch eine kompakte Bauweise dargestellt werden.The DE 102 46 974 A1 describes a fuel injection device comprising a housing and two coaxially arranged valve needles each associated with a control chamber, wherein the control chambers are arranged coaxially and at the same height. In the fuel injection device described, the pressure in the control chambers via one inlet throttle and one outlet throttle is regulated. By assigning one control chamber each to a valve needle, a precise switching over the existing fuel pressure within the control chamber is made possible. Due to the coaxial arrangement of the control rooms in the same height and a compact design can be displayed.

Das Durchflussverhältnis von Kraftstoff-Ablauf zu Kraftstoff-Zulauf (A/Z Verhältnis) wird durch die Auswahl der Drosselquerschnitte bestimmt und kann während des Betriebs nicht beliebig angepasst werden (Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Kraftstoff-Ablaufs über die Ablaufdrossel).The fuel-to-fuel flow ratio (A / Z ratio) is determined by throttle cross-section selection and can not be arbitrarily adjusted during operation (increase or decrease in fuel flow through the drain throttle).

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Variante einer Fluid-Einspritzvorrichtung der genannten Art anzugeben, wobei eine kontrollierbare Einspritzung bei hohem Systemdruck und eine ausreichend große Einspritzmenge bei niedrigem Systemdruck ermöglicht wird.It is an object of the invention to provide an improved variant of a fluid injection device of the type mentioned, wherein a controllable injection at high system pressure and a sufficiently large injection amount at low system pressure is made possible.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Fluid-Einspritzvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Fluid-Einspritzvorrichtung einen Ventilkörper umfasst, wobei innerhalb des Ventilkörpers zumindest eine Ventilnadel und zumindest ein Steuerraum angeordnet sind, wobei dem Steuerraum über eine Zulaufdrossel ein Fluid zugeführt werden kann und über eine erste Ablaufdrossel vom Steuerraum abgeführt werden kann, wobei über eine Druckänderung des Fluids innerhalb des Steuerraums die Position der Ventilnadel gesteuert werden kann, wobei die Druckänderung über die Zulaufdrossel und/oder die erste Ablaufdrossel gesteuert werden kann, wobei die Fluid-Einspritzvorrichtung zumindest eine zweite Ablaufdrossel umfasst, sodass zusätzlich über die zweite Ablaufdrossel das Fluid vom Steuerraum abgeführt werden kann.The object is achieved by a fluid injection device for an internal combustion engine, wherein the fluid injection device comprises a valve body, wherein within the valve body at least one valve needle and at least one control chamber are arranged, wherein the control chamber via a supply throttle, a fluid can be supplied and a first outlet throttle can be removed from the control chamber, wherein the position of the valve needle can be controlled via a pressure change of the fluid within the control chamber, wherein the pressure change via the inlet throttle and / or the first outlet throttle can be controlled, wherein the fluid injection device at least a second Outflow throttle includes, so that additionally via the second outlet throttle, the fluid can be removed from the control room.

Die erfindungsgemäße Fluid-Einspritzvorrichtung umfasst somit einen Steuerraum über den die Position der Ventilnadel (Hubbewegung; Öffnen oder Schließen) gesteuert wird. Am Steuerraum ist eine zweite Ablaufdrossel vorgesehen, durch die der Ablaufdrosselquerschnitt vergrößert wird. Durch eine Vergrößerung des Drosselquerschnittes der Ablaufdrossel wird ein großer Druckabfall im Steuerraum erzeugt und somit die Ventilnadel bei niedrigen Systemdrücken schneller und zuverlässiger geöffnet.The fluid injection device according to the invention thus comprises a control chamber via which the position of the valve needle (lifting movement, opening or closing) is controlled. At the control room a second outlet throttle is provided, through which the outlet throttle cross-section is increased. By increasing the throttle cross-section of the outlet throttle, a large pressure drop is generated in the control chamber and thus the valve needle is opened faster and more reliably at low system pressures.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Die erste Ablaufdrossel und/oder die zweite Ablaufdrossel sind bevorzugt schaltbar, das heißt öffenbar und schließbar. Dabei ist insbesondere die zweite Ablaufdrossel unabhängig von der ersten Ablaufdrossel schaltbar.The first outlet throttle and / or the second outlet throttle are preferably switchable, that is openable and closable. In particular, the second outlet throttle is switchable independently of the first outlet throttle.

Durch die Möglichkeit eines gesteuerten Öffnens und/oder Schließens der ersten und/oder der zweiten Ablaufdrossel kann das Ablauf- zu Zulauf-Verhältnis während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine gesteuert werden.Due to the possibility of controlled opening and / or closing of the first and / or the second drain throttle, the drain to inlet ratio during operation of the internal combustion engine can be controlled.

Die Drosselquerschnitte sind dabei bevorzugt so zu wählen, dass der Drosselquerschnitt der zweiten Ablaufdrossel zumindest gleich groß, bevorzugt größer, als der Drosselquerschnitt der ersten Ablaufdrossel ist.The throttle cross sections are preferably to be selected such that the throttle cross section of the second outlet throttle is at least equal to, preferably larger, than the throttle cross section of the first outlet throttle.

Die zweite Ablaufdrossel aus dem Steuerraum ist vorzugsweise parallel zur ersten Ablaufdrossel angeordnet. Bei einer parallelen Anordnung der ersten und zweiten Ablaufdrossel wird durch Steuerung entweder der Drosselquerschnitt der ersten Ablaufdrossel, der Drosselquerschnitt der zweiten Ablaufdrossel oder auch der Drosselquerschnitt beider Ablaufdrosseln freigegeben.The second outlet throttle from the control chamber is preferably arranged parallel to the first outlet throttle. In a parallel arrangement of the first and second outlet throttle is released by control either the throttle cross section of the first outlet throttle, the throttle cross section of the second outlet throttle or the throttle cross section of both outlet throttles.

Erfindungsgemäß wird bei hohen Systemdrücken nur die erste Ablaufdrossel genutzt, d. h. die zweite Ablaufdrossel geschlossen gehalten, und dadurch ein zu schnelles Öffnen der Ventilnadel verhindert.According to the invention, only the first outlet throttle is used at high system pressures, d. H. kept the second outlet throttle closed, thereby preventing too rapid opening of the valve needle.

Bei niedrigen Systemdrücken hingegen wird die erste Ablaufdrossel und die zweite Ablaufdrossel genutzt, oder bei ausreichend großem Drosselquerschnitt der zweiten Ablaufdrossel die zweite Ablaufdrossel. Dadurch wird der Ablaufdrosselquerschnitt vergrößert und ein ausreichend schnelles Öffnen bei niedrigen Systemdrücken erreicht.By contrast, at low system pressures, the first outlet throttle and the second outlet throttle are used, or with a sufficiently large throttle cross section of the second outlet throttle, the second outlet throttle. As a result, the outlet throttle cross-section is increased and a sufficiently fast opening at low system pressures achieved.

Die Steuerung der Ventilnadel-Bewegung (Öffnen oder Schließen) erfolgt über den durch ein Druckventil ausgelösten Druckabfall und/oder Druckanstieg innerhalb eines Steuerraums, durch das Fluid geleitet wird. Das Druckventil wird von einer Ventilkugel auf einem Ventilkugelsitz ausgebildet (Kugel-Kegelsitz-Ventil).The control of the valve needle movement (opening or closing) takes place via the pressure drop triggered by a pressure valve and / or pressure rise within a control chamber through which fluid is passed. The pressure valve is formed by a valve ball on a valve ball seat (ball-cone seat valve).

Das Druckventil kann auch als ein Flachsitz-Ventil (180° Sitzwinkel) und/oder als Kegel-Kegelsitz-Ventil ausgeführt sein.The pressure valve can also be designed as a flat seat valve (180 ° seat angle) and / or as a conical seat valve.

Durch eine serielle Anordnung der parallel angeordneten ersten und zweiten Ablaufdrossel mit einer dritten Ablaufdrossel, die dem Druckventil vorgeschaltet ist, wird bei Öffnung des Druckventils (die Ventilkugel hebt sich von Ventilkugelsitz ab) ein mehrstufiger Druckabbaus innerhalb der Fluid-Einspritzvorrichtung erreicht. Dadurch wird die Kavitationseriosions-Neigung erheblich reduziert und somit die Lebensdauer der Fluid-Einspritzvorrichtung erhöht.By a serial arrangement of the parallel arranged first and second outlet throttle with a third outlet throttle, which is connected upstream of the pressure valve, a multi-stage pressure reduction within the fluid injection device is achieved when opening the pressure valve (the valve ball is lifted from the valve ball seat). As a result, the Kavitationseriosions inclination is significantly reduced and thus increases the life of the fluid injection device.

Sind die erste Ablaufdrossel und die zweite Ablaufdrossel in einem Schaltventil ausgebildet, so wird das Schaltventil über eine Rückstellfeder bei niedrigen Systemdrücken gegen eine erste Dichtkante vorgespannt – sowohl die erste Ablaufdrossel, wie auch die zweite Ablaufdrossel können von Fluid durchflossen werden.If the first outlet throttle and the second outlet throttle are formed in a switching valve, then the switching valve is biased by a return spring at low system pressures against a first sealing edge - both the first outlet throttle, as well as the second outlet throttle can be traversed by fluid.

Bei hohen Systemdrücken dichtet das Schaltventil gegen eine zweite Dichtkante ab, wobei die zweite Ablaufdrossel geschlossen wird und nur die erste Ablaufdrossel von Fluid durchflossen wird.At high system pressures, the switching valve seals against a second sealing edge, wherein the second outlet throttle is closed and only the first outlet throttle is traversed by fluid.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention will now be described by way of example with reference to the drawings.

1 Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fluid-Einspritzvorrichtung mit einem Druckventil in zwei Schaltpositionen 1 Sectional view of a fluid injection device according to the invention with a pressure valve in two switching positions

2 Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fluid-Einspritzvorrichtung mit zwei Druckventilen 2 Sectional view of a fluid injection device according to the invention with two pressure valves

3 Diagramm „Einspritzmenge vs. Elektrische Ansteuerdauer” 3 Diagram "Injection quantity vs. Electrical drive time "

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

1 zeigt eine vereinfachte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Fluid-Einspritzvorrichtung 1 mit einem Druckventil umfassend eine Ventilkugel 12 auf einem Ventilkugelsitz 14, sowie eine dem Druckventil vorgeschaltete dritte Ablaufdrossel 10. Über das Druckventil entspannt sich überschüssiges Fluid in der Fluid-Einspritzvorrichtung 1 von einem Systemdruck PS auf einen Umgebungsdruck PU. Die erste Ablaufdrossel 6 und die zweite Ablaufdrossel 7 sind parallel zueinander in einem Schaltventil 9 angeordnet. Die dritte Ablaufdrossel 10 ist seriell zu der ersten Ablaufdrossel 6 und/oder zweiten Ablaufdrossel 7 angeordnet. 1 shows a simplified sectional view of the fluid injection device according to the invention 1 with a pressure valve comprising a valve ball 12 on a valve ball seat 14 , And a pressure relief valve upstream third outlet throttle 10 , Excess fluid in the fluid injection device relaxes via the pressure valve 1 from a system pressure PS to an ambient pressure PU. The first outlet throttle 6 and the second outlet throttle 7 are parallel to each other in a switching valve 9 arranged. The third outlet throttle 10 is serial to the first outlet throttle 6 and / or second outlet throttle 7 arranged.

In 1 links von der Mittellinie ML der Fluideinspritzvorrichtung ist die Schaltposition bei niedrigem Systemdruck P1 dargestellt. In dieser Position werden der Steuerraum 4 und Ablauf-Steuerraum 13 über die erste Ablaufdrossel 6 und die zweite Ablaufdrossel 7 miteinander verbunden. Außerhalb der Ventilkugel 12 herrscht ein Umgebungsdruck PU und vor den Zulaufdrossel 5 bis zur Ventilkugel 12 ein Systemdruck PS. Wird die Ventilkugel 12 aus dem Ventilkugelsitz 14 bewegt, so entsteht über die gesamte Kette an durchströmten Drosseln – dritte Ablaufdrossel 10, zweite Ablaufdrossel 7, erste Ablaufdrossel 6 und Zulaufdrossel 5 – ein zweistufiger Druckabfall über den Ablauf-Steuerraum 13 und den Steuerraum 4. Das Niveau des Druckabfalls definiert eine Bewegungsgeschwindigkeit der Ventilnadel 3.In 1 To the left of the center line ML of the fluid injection device, the switching position is shown at low system pressure P1. In this position, the control room 4 and drain control room 13 over the first outlet throttle 6 and the second outlet throttle 7 connected with each other. Outside the valve ball 12 prevails an ambient pressure PU and upstream of the inlet throttle 5 to the valve ball 12 a system pressure PS. Will the valve ball 12 from the valve ball seat 14 moved, so created over the entire chain of flow-through chokes - third outlet throttle 10 , second outlet throttle 7 , first outlet throttle 6 and inlet throttle 5 A two-stage pressure drop across the drain control room 13 and the control room 4 , The level of pressure drop defines a speed of movement of the valve needle 3 ,

Je nach eingestellter Federkraft der Rückstellfeder 8, Querschnitten der Zulaufdrossel 5, der ersten Ablaufdrossel 6, der zweiten Ablaufdrossel 7 und der dritten Ablaufdrossel 10 entsteht ein Kräftegleichgewicht, welches das Schaltventil 9 bis zu einem definierten Systemdruck PS in der links von der Mittellinie ML dargestellten Position hält.Depending on the set spring force of the return spring 8th , Cross sections of the inlet throttle 5 , of the first outlet throttle 6 , the second outlet throttle 7 and the third outlet throttle 10 creates a balance of power, which is the switching valve 9 holds up to a defined system pressure PS in the position shown to the left of the center line ML.

In 1 rechts von der Mittellinie ML der Fluideinspritzvorrichtung 1 ist die Schaltposition bei hohem Systemdruck P2 dargestellt. Bei Steigerung des Systemdrucks PS steigen auch die Drücke im Steuerraum 4 und im Ablauf-Steuerraum 13. Ab einem definierten Systemdruck PS wird aufgrund des sich ändernden Kräftegleichgewichts das Schaltventil 9 nach dem Öffnen der Ventilkugel 12 nach oben gedrückt (Position rechts von der Mittellinie). Ab diesem Zeitpunkt ist die zweite Ablaufdrossel 7 ohne Fluid-Durchströmung, da das Schaltventil 9 an einer zweiten Dichtkante 15 aufsitzt und den Ablauf des Fluids über die zweite Ablaufdrossel 7 versperrt. Daraus ergeben sich wiederum geänderte Drücke innerhalb des Steuerraums 4 und des Ablauf-Steuerraums 13 und in weiterer Folge eine geänderte Bewegungsgeschwindigkeit der Ventilnadel 3.In 1 to the right of the centerline ML of the fluid injector 1 is the switching position at high system pressure P2 shown. As the system pressure PS increases, so do the pressures in the control room 4 and in the flow control room 13 , From a defined system pressure PS becomes the switching valve due to the changing balance of forces 9 after opening the valve ball 12 pushed up (position to the right of the center line). From this point on, the second outlet throttle is 7 without fluid flow, as the switching valve 9 at a second sealing edge 15 seated and the flow of fluid through the second outlet throttle 7 blocked. This in turn results in changed pressures within the control room 4 and the sequence control room 13 and subsequently a changed movement speed of the valve needle 3 ,

2 zeigt eine vereinfachte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Fluid-Einspritzvorrichtung 1 mit paralleler Anordnung der ersten Ablaufdrossel 6 und der zweiten Ablaufdrossel 7 und zwei Druckventilen, die jeweils eine Ventilkugel 12 und einen Ventilkugelsitz 14 umfassen. Der Steuerraumdruck im Steuerraum 4 und somit die Bewegungsgeschwindigkeit der Ventilnadel 3 wird hierbei wieder über die Beeinflussung des Verhältnisses von erster Ablaufdrossel 6 und zweiter Ablaufdrossel 7 zu Zulaufdrossel gesteuert. Je nach Systemdruck PS können die erste Ablaufdrossel 6, die zweite Ablaufdrossel 7 oder erste Ablaufdrossel 6 und zweite Ablaufdrossel 7 gleichzeitig durchströmt werden. 2 shows a simplified sectional view of the fluid injection device according to the invention 1 with parallel arrangement of the first outlet throttle 6 and the second outlet throttle 7 and two pressure valves, each having a valve ball 12 and a valve ball seat 14 include. The control room pressure in the control room 4 and thus the speed of movement of the valve needle 3 This is again about influencing the ratio of the first outlet throttle 6 and second outlet throttle 7 controlled to inlet throttle. Depending on the system pressure PS, the first outlet throttle 6 , the second outlet throttle 7 or first outlet throttle 6 and second outlet throttle 7 to be flowed through at the same time.

3 zeigt den Einfluss eines veränderten Ablauf- zu Zulauf-Verhältnisses bei niedrigen Systemdrücken P1 und hohen Systemdrücken P2 auf die Einspritzmenge Y in Abhängigkeit von der elektrischen Ansteuerdauer X. Die durchgängige Linie beschreibt ein kleines Ablauf- zu Zulauf-Verhältnis – das heißt die Ablaufdrossel weist einen kleinen Querschnitt auf. Die gestrichelte Linie zeigt das Verhalten bei einem großen Ablauf- zu Zulauf-Verhältnis – das heißt einem vergrößerten Querschnitt der Ablaufdrossel. Besonders auffallend ist der Unterschied in der Einspritzmenge Y bei niedrigen Systemdrücken P1. 3 shows the influence of a changed sequence to inlet ratio at low system pressures P1 and P2 high system pressures on the injection quantity Y as a function of the electrical control period X. The continuous line describes a small drain to inlet ratio - that is, the drain throttle has a small cross section on. The dashed line shows the behavior at a high drain to inlet ratio - that is, an enlarged cross section of the drain throttle. Particularly striking is the difference in the injection quantity Y at low system pressures P1.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fluid-EinspritzvorrichtungFluid injection apparatus
22
Ventilkörpervalve body
33
Ventilnadelvalve needle
44
Steuerraumcontrol room
55
Zulaufdrosselinlet throttle
66
Erste Ablaufdrossel (hoher Systemdruck)First outlet throttle (high system pressure)
77
Zweite Ablaufdrossel (niedriger Systemdruck)Second outlet throttle (low system pressure)
88th
RückstellfederReturn spring
99
Schaltventilswitching valve
1010
Dritte AblaufdrosselThird outlet throttle
1111
Erste DichtkanteFirst sealing edge
1212
Ventilkugelvalve ball
1313
Ablauf-SteuerraumFlow-control chamber
1414
VentilkugelsitzValve ball seat
1515
Zweite DichtkanteSecond sealing edge
MLML
Mittelliniecenter line
PUPU
Umgebungsdruckambient pressure
PSPS
Systemdrucksystem pressure
P1P1
niedriger Systemdrucklow system pressure
P2P2
hoher Systemdruckhigh system pressure
YY
EinspritzmengeInjection quantity
XX
Elektrische AnsteuerdauerElectric control period

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10246974 A1 [0004] DE 10246974 A1 [0004]

Claims (11)

Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Fluid-Einspritzvorrichtung (1) einen Ventilkörper (2) umfasst, wobei innerhalb des Ventilkörpers (2) zumindest eine Ventilnadel (3) und zumindest ein Steuerraum (4) angeordnet sind, wobei dem Steuerraum (4) über eine Zulaufdrossel (5) ein Fluid zugeführt werden kann und über eine erste Ablaufdrossel (6) vom Steuerraum (4) abgeführt werden kann, wobei über eine Druckänderung des Fluids innerhalb des Steuerraums (4) die Position der Ventilnadel (3) gesteuert werden kann, wobei die Druckänderung über die Zulaufdrossel (5) und/oder die erste Ablaufdrossel (6) gesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Einspritzvorrichtung (1) zumindest eine zweite Ablaufdrossel (7) umfasst, sodass zusätzlich über die zweite Ablaufdrossel (7) das Fluid vom Steuerraum (4) abgeführt werden kann.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine, wherein the fluid injection device ( 1 ) a valve body ( 2 ), wherein within the valve body ( 2 ) at least one valve needle ( 3 ) and at least one control room ( 4 ) are arranged, wherein the control room ( 4 ) via an inlet throttle ( 5 ) a fluid can be supplied and via a first outlet throttle ( 6 ) from the control room ( 4 ) can be removed, wherein a pressure change of the fluid within the control room ( 4 ) the position of the valve needle ( 3 ), whereby the pressure change via the inlet throttle ( 5 ) and / or the first outlet throttle ( 6 ), characterized in that the fluid injection device ( 1 ) at least one second outlet throttle ( 7 ), so that in addition via the second outlet throttle ( 7 ) the fluid from the control room ( 4 ) can be dissipated. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ablaufdrossel (6) und/oder die zweite Ablaufdrossel (7) schaltbar sind.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the first outlet throttle ( 6 ) and / or the second outlet throttle ( 7 ) are switchable. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ablaufdrossel (6) und/oder die zweite Ablaufdrossel (7) unabhängig voneinander schaltbar sind.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the first outlet throttle ( 6 ) and / or the second outlet throttle ( 7 ) are independently switchable. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ablaufdrossel (7) parallel zur ersten Ablaufdrossel (6) angeordnet ist.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second outlet throttle ( 7 ) parallel to the first outlet throttle ( 6 ) is arranged. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt der zweiten Ablaufdrossel (7) zumindest gleich groß, vorzugsweise größer als der Drosselquerschnitt der ersten Ablaufdrossel (6) ist.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle cross section of the second outlet throttle ( 7 ) is at least the same size, preferably larger than the throttle cross section of the first outlet throttle ( 6 ). Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Einspritzvorrichtung (1) so ausgebildet ist, dass bei niedrigem Systemdruck (PS) im Steuerraum (4) die erste Ablaufdrossel (6) und die zweite Ablaufdrossel (7) geöffnet sind und bei hohem Systemdruck (PS) im Steuerraum (4) die erste Ablaufdrossel (6) geöffnet ist und die zweite Ablaufdrossel (7) geschlossen ist.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the fluid injection device ( 1 ) is designed so that at low system pressure (PS) in the control room ( 4 ) the first outlet throttle ( 6 ) and the second outlet throttle ( 7 ) are open and at high system pressure (PS) in the control room ( 4 ) the first outlet throttle ( 6 ) is open and the second outlet throttle ( 7 ) closed is. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ablaufdrossel (6) und die zweite Ablaufdrossel (7) seriell zu einer dritten Ablaufdrossel (10) angeordnet sind.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first outlet throttle ( 6 ) and the second outlet throttle ( 7 ) serially to a third outlet throttle ( 10 ) are arranged. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fluid-Einspritzvorrichtung (1) zumindest ein Druckventil (16) angeordnet ist, wobei das Druckventil eine Ventilkugel (12) und einen Ventilkugelsitz (14) umfasst.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims, characterized in that in the fluid injection device ( 1 ) at least one pressure valve ( 16 ), wherein the pressure valve is a valve ball ( 12 ) and a valve ball seat ( 14 ). Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ablaufdrossel (6) und die zweite Ablaufdrossel (7) in einem Schaltventil (9) ausgebildet sind.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first outlet throttle ( 6 ) and the second outlet throttle ( 7 ) in a switching valve ( 9 ) are formed. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (9) über eine Rückstellfeder (8) bei niedrigem Systemdruck (PS) gegen eine erste Dichtkante (11) vorgespannt ist.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the switching valve ( 9 ) via a return spring ( 8th ) at low system pressure (PS) against a first sealing edge ( 11 ) is biased. Fluid-Einspritzvorrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (9) bei hohem Systemdruck (PS) gegen eine zweite Dichtkante (15) abdichtet, so dass die zweite Ablaufdrossel bei hohem Systemdruck geschlossen ist.Fluid injection device ( 1 ) for an internal combustion engine according to claim 9 or 10, characterized in that the switching valve ( 9 ) at high system pressure (PS) against a second sealing edge ( 15 ) seals, so that the second outlet throttle is closed at high system pressure.
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