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DE102007043540A1 - Leak-free fuel injector with long nozzle needle - Google Patents

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DE102007043540A1
DE102007043540A1 DE200710043540 DE102007043540A DE102007043540A1 DE 102007043540 A1 DE102007043540 A1 DE 102007043540A1 DE 200710043540 DE200710043540 DE 200710043540 DE 102007043540 A DE102007043540 A DE 102007043540A DE 102007043540 A1 DE102007043540 A1 DE 102007043540A1
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DE
Germany
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nozzle needle
fuel injector
nozzle
pressure
injector according
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Withdrawn
Application number
DE200710043540
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German (de)
Inventor
Hans Brekle
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to PCT/EP2008/061450 priority patent/WO2009033964A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure

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Abstract

Ein Kraftstoffinjektor (1) für Brennkraftmaschinen umfasst eine längsverschiebare Düsennadel (7, 13), die durch ihre Längsbewegung die Öffnung mindestens einer Einspritzöffnung (5) steuert, eine längsverlaufende Hochdruckleitung, die in einen die Düsennadel (7, 13) ringförmig umgebenden Düsenraum (9) mündet, einen an eine Kraftstoff-Hochdruckseite (16) angeschlossenen Steuerraum (8), in dem die Düsennadel (7, 13) eine in Schließrichtung wirkende 22), das die Verbindung des Steuerraums (8) zu einer Niederdruckseite (25) entweder sperrt oder öffnet. Erfindungsgemäß ist die Hochdruckleitung durch einen die Düsennadel (7, 13) ringförmig umgebenden Hochdruckraum (9b) gebildet.A fuel injector (1) for internal combustion engines comprises a longitudinally displaceable nozzle needle (7, 13), which controls the opening of at least one injection opening (5) by its longitudinal movement, a longitudinally high-pressure line which is inserted into a nozzle space (9) annularly surrounding the nozzle needle (7, 13) ), a control room (8) connected to a fuel high-pressure side (16), in which the nozzle needle (7, 13) acts in the closing direction 22), which blocks the connection of the control chamber (8) to a low-pressure side (25) or opens. According to the invention, the high-pressure line is formed by a high-pressure space (9b) surrounding the nozzle needle (7, 13) in an annular manner.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffinjektor nach der Gattung des Patentanspruchs 1.The The invention is based on a fuel injector of the type of claim 1

Aus der DE 101 46 743 A1 ist ein derartiger Kraftstoffinjektor mit einem als Magnetventil ausgebildeten Steuerventil bekannt.From the DE 101 46 743 A1 is such a fuel injector with a designed as a solenoid valve control valve known.

Bei solchen Magnetventil-Injektoren (MVI) wird zur Abdichtung zwischen Niederdruckraum und Hochdruckraum ein Dichtring in Kombination mit einem Stützring eingesetzt. Diese Kombination bereitet allerdings erhebliche Probleme, die gar soweit gehen können, dass der MVI seine Funktionsfähigkeit vollständig verliert, weil der Dichtring fort vom Stützring wandert und dann die funktionsnotwendige Abdichtung von Hoch- und Niederdruckraum nicht mehr vorhanden ist. Die Ursache des wandernden Dichtrings ist bis heute noch nicht mit letzter Sicherheit geklärt und wird auch noch an MVI-Weiterentwicklungen festgestellt. Der auf die Düsennadel wirkende Steuerkolben ist in einem Ventilstück geführt, das hohen Verformungskräften ausgesetzt ist, da es sowohl in den Niederdruckraum als auch in den Hochdruckraum ragt. Dies kann zu unerwünschten Reibungskräften zwischen Ventilstück und Steuerkolben führen, mit der Folge ungleichmäßiger Einspritzmengen, da diese Reibungskräfte zum einen die Hub- und Schließgeschwindigkeit und zum anderen den Hub der Düsennadel selbst beeinflussen können. Die Verformungskräfte können auch zu Schiefstellungen des Steuerkolbens relativ zur Düsennadel führen und daher gleiche negative Reibungsverhältnisse an der Düsennadel hervorrufen, d. h. zu einem schwierig beherrschbaren zusätzlichen Einfluss auf die Einspritzmenge führen. Um die Gefahr zu mildern, kommen bisher speziell ausgebildete Führungen zum Einsatz und sind sowohl ausgewählte hochstabile Werkstoffe für das Ventilstück als auch enge Toleranzen zwischen Steuerkolben und Ventilstück und zwischen Düsennadel und ihrer Führung erforderlich. Aus Montage- und Dichtheitsgründen muss die Außenkontur des Ventilstücks im Bereich des Dichtrings und des Stützrings konstruktiv eng toleriert werden, relativ lang sein und in Richtung Düse eine die reine zylindrische Form verlassende Verjüngung haben. Im Bereich des Dichtrings unterliegt natürlich auch der Haltekörper den engen Toleranzen. Der Hochdruck muss über eine fast über die gesamte Länge des Haltekörpers herzustellende schräge Hochdruck-Bohrung zugeführt werden. Die Hochdruck-Bohrung wird über eine zusätzliche schräge Bohrung im Haltekörper versorgt. Die engen Bauraumverhältnisse führen zu schwierigen Kompromissen, um Bohrungsverscheidungen mit genügender Sicherheit vermeiden zu können. Der Steuerkolben ist in einer Niederdruckbohrung angeordnet, die auch aus Gründen der benötigten Wandstärken gestuft ausgeführt wird. Zur Ableitung der Leckagemengen wird eine schräge Bohrung (ebenfalls mit dem Problem "Bohrungsverschneidung" behaftet) benötigt, die letztlich zum Abfluss der Leckagemenge in den Niederdruckraum führt, aus dem auch die Steuermenge zum Rücklaufsystem geführt wird.at Such solenoid injectors (MVI) is used for sealing between Low pressure chamber and high pressure chamber a sealing ring in combination with used a support ring. However, this combination is preparing significant problems that can even go so far that the MVI completely loses its functionality, because the seal moves away from the support ring and then the functionally necessary sealing of high and low pressure space no longer exists. The cause of the migrating sealing ring is until today not clarified with final certainty and is also still found in MVI developments. The on the nozzle needle acting control piston is in a valve piece guided, exposed to high deformation forces is because it is in both the low pressure room and in the high pressure room protrudes. This can lead to undesirable frictional forces between valve piece and control piston, with the result of uneven injection quantities, since These frictional forces on the one hand, the lifting and closing speed and on the other hand influence the stroke of the nozzle needle itself can. The deformation forces can also to misalignment of the control piston relative to the nozzle needle lead and therefore same negative friction conditions cause at the nozzle needle, d. H. too difficult manageable additional influence on the injection quantity to lead. To mitigate the danger, so far come specifically trained guides are used and are both selected highly stable materials for the valve piece as also close tolerances between the control piston and valve piece and between the nozzle needle and its guide required. For reasons of assembly and tightness, the outer contour must be the valve piece in the region of the sealing ring and the support ring be tight tolerated constructively, be relatively long and towards Nozzle leaving the pure cylindrical shape taper to have. In the area of the sealing ring is naturally also subject the holding body the tight tolerances. The high pressure must be over one almost over the entire length of the holding body fed to be produced inclined high-pressure bore become. The high pressure bore will have an additional supplied oblique hole in the holding body. The tight ones Space constraints lead to difficult compromises, to avoid bores with sufficient certainty can. The spool is in a low pressure hole arranged, also for the sake of needed Wall thickness is stepped. For derivation the leakage amounts will be an oblique hole (also with the problem of "bore intersection"), which ultimately leads to the outflow of the leakage quantity into the low-pressure space, from which also the tax amount led to the return system becomes.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor hat im Vergleich zu dem bekannten Kraftstoffinjektor insbesondere folgende Vorteile:

  • – keine Leckagemenge, da Düsen- und Steuerkolbenführungen keinem Druckgefälle ausgesetzt sind, und daher hoher hydraulischer Wirkungsgrad;
  • – Reduzierung der Bauteilanzahl, da keine Dicht- und Stützringe erforderlich sind, und damit Kostenreduzierung;
  • – einfachere Ausgestaltung des Steuerkolbens und damit Kostenreduzierung;
  • – Reduzierung der Anzahl schräger und zum Teil langer Bohrungen (Leckagebohrungen und Hochdruckbohrung) im Haltekörper;
  • – der für den Steuerkolben verwendete Raum kann durch eine einfache Durchgangsbohrung ohne Absätze gebildet werden und ist gleichzeitig Hochdruckbohrung, was Kosten reduziert;
  • – problemloses Ersetzen (Nachrüstbarkeit) von bisherigen Injektoren durch den erfindungsgemäßen Injektor;
  • – das Ventilstück ist praktisch druckausgeglichen, wodurch kritische Verformung verhindert werden;
  • – extrem einfache und damit kostengünstige Ausbildung der Dichtkontur zwischen Haltekörper und Düsenkörper als reine Ringflächen;
  • – Ventilstück kann mit Spiel eingebaut werden und dennoch den Steuerkolben korrekt führen, ohne dass schwer beherrschbare Reibungskräfte auftreten;
  • – Anbindung des Hochdruckraumes an den Niederdruckraum erfolgt nur noch über die Ablaufdrossel.
The fuel injector according to the invention has the following advantages in comparison to the known fuel injector:
  • No amount of leakage, since nozzle and control piston guides are not exposed to pressure gradient, and therefore high hydraulic efficiency;
  • - Reduction of the number of components, as no sealing and support rings are required, and thus cost reduction;
  • - simpler design of the control piston and thus cost reduction;
  • - Reduction in the number of oblique and partially long holes (leakage holes and high-pressure bore) in the holding body;
  • - The space used for the control piston can be formed by a simple through hole without paragraphs and is also high-pressure bore, which reduces costs;
  • - Easy replacement (retrofitting) of previous injectors by the injector according to the invention;
  • - The valve piece is practically pressure balanced, whereby critical deformation can be prevented;
  • - Extremely simple and therefore cost-effective design of the sealing contour between the holding body and nozzle body as pure annular surfaces;
  • - Valve piece can be installed with clearance and still lead the spool correctly, without difficult to control frictional forces occur;
  • - Connection of the high-pressure chamber to the low-pressure chamber takes place only via the outlet throttle.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject invention are the description, the drawing and the claims removable.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen.Of the Fuel injector according to the invention is in the Drawing shown and closer in the following description explained. The features shown in the drawing are purely schematic and not to scale.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor.The single figure shows a longitudinal section through the invention Fuel injector.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of invention

Der in der Figur gezeigte Kraftstoffinjektor (Kraftstoffeinspritzventil) 1 wird üblicherweise bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern verwendet, wobei jedem dieser Zylinder ein solcher Injektor zugeordnet ist.The fuel injector (fuel injection valve) shown in the figure 1 is commonly used in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, wherein each of these cylinders is associated with such an injector.

Der Injektor 1 umfasst in an sich bekannter Weise einen Haltekörper 2 und einen in einen Zylinderbrennraum der Brennkraftmaschine ragenden Düsenkörper 3, die durch eine Spannmutter 4 gegeneinander gepresst werden. An seinem in den Zylinderbrennraum ragenden Ende weist der Düsenkörper 3 mehrere Einspritzöffnungen 5 auf, die durch eine in einer Führungsbohrung 6 des Düsenkörpers 3 längsverschiebbar geführte Düsennadel (Ventilnadel) 7 abhängig vom Druck in einem Steuerraum 8 geöffnet oder geschlossen werden. Der Kraftstoff wird den Einspritzöffnungen 5 innerhalb des Düsenkörpers 3 über einen Düsenraum 9 zugeführt, der die Düsennadel 7 umgibt und mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist. Bewegt sich die Düsennadel 7 von den Einspritzöffnungen 5 hinweg und fährt so in ihre Öffnungsposition, wird Kraftstoff aus dem Düsenraum 9 über die Einspritzöffnungen 5 in den Zylinderbrennraum eingespritzt. Befindet sich die Düsennadel 7 hingegen in ihrer Schließposition, d. h. mit einer Dichtfläche 10 in Anlage an einem in der Führungsbohrung 6 vorgesehenen Ventilsitz 11, so werden die Einspritzöffnungen 5 durch die Düsennadel 7 verschlossen.The injector 1 comprises in a conventional manner a holding body 2 and a nozzle body protruding into a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine 3 passing through a clamping nut 4 be pressed against each other. At its projecting into the cylinder combustion chamber end of the nozzle body 3 several injection openings 5 up through one in a pilot hole 6 of the nozzle body 3 longitudinally displaceable guided nozzle needle (valve needle) 7 depending on the pressure in a control room 8th be opened or closed. The fuel becomes the injection ports 5 inside the nozzle body 3 over a nozzle space 9 fed to the nozzle needle 7 surrounds and can be filled with fuel under high pressure. Moves the nozzle needle 7 from the injection ports 5 and thus moves into its open position, fuel from the nozzle chamber 9 over the injection openings 5 injected into the cylinder combustion chamber. Is the nozzle needle located 7 however, in its closed position, ie with a sealing surface 10 in contact with one in the guide bore 6 provided valve seat 11 , so will the injection ports 5 through the nozzle needle 7 locked.

Im Haltekörper 2 ist eine Längsbohrung 12 ausgebildet, die koaxial zur Düsennadel 7 verläuft und in der ein Steuerkolben (Druckstange) 13 unter Ausbildung eines Ringraums (Hochdruckraum) 14 längsverschiebbar angeordnet ist. Dieser Hochdruckraum 14 mündet in den ringförmigen Düsenraum 9 und bildet im Haltekörper 2 eine Hochdruckleitung aus, die über einen Hochdruckanschluss 15 an einen Hochdruckspeicher (Common Rail) 16 angeschlossen ist. Der Steuerraum 8 ist über den Hochdruckraum 14 an die Hochdruckseite 16 angeschlossen. Die Düsennadel 7 und der Steuerkolben 13 sind miteinander mittels eines Bolzens 17 starr zu einer „langen Düsennadel" verbunden. Der Bolzen 17 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel am Steuerkolben 13 vorgesehen und in die Düsennadel 7 z. B. eingepresst oder eingeschraubt. Der Bolzen 17 kann aber auch an der Düsennadel 7 vorgesehen und im Steuerkolben 13 eingepresst oder eingeschraubt sein oder kann auch ein separates Teil sein, das in beide Teile 7, 13 eingepresst oder eingeschraubt ist. Durch die Düsennadel 7 ist der Steuerkolben 13 in der Längsbohrung 12 koaxial zur Düsennadel 7 zentriert geführt.In the holding body 2 is a longitudinal bore 12 formed coaxially with the nozzle needle 7 runs and in which a control piston (push rod) 13 under formation of an annulus (high pressure room) 14 is arranged longitudinally displaceable. This high pressure room 14 opens into the annular nozzle space 9 and forms in the holding body 2 a high-pressure line, which has a high-pressure connection 15 to a high-pressure accumulator (common rail) 16 connected. The control room 8th is over the high pressure room 14 to the high pressure side 16 connected. The nozzle needle 7 and the control piston 13 are together by means of a bolt 17 rigidly connected to a "long nozzle needle." The bolt 17 is in the illustrated embodiment on the control piston 13 provided and in the nozzle needle 7 z. B. pressed or screwed. The bolt 17 but also on the nozzle needle 7 provided and in the control piston 13 be pressed or screwed or may also be a separate part, in both parts 7 . 13 pressed or screwed. Through the nozzle needle 7 is the control piston 13 in the longitudinal bore 12 coaxial with the nozzle needle 7 centered.

An seinem anderen Ende ist der Steuerkolben 13 in einer Führungsbohrung 18 eines Ventilstücks 19 axial geführt, welches in die Längsbohrung 12 eingesetzt ist. Der Steuerkolben 13 begrenzt in der Führungsbohrung 18 mit einer in Schließrichtung der Düsennadel 7 wirkenden Steuerfläche 20 den Steuerraum 8, der über eine Zulaufdrossel (Z-Drossel) 21 dauerhaft an die Hochdruckseite 16 angeschlossen ist. Zum Steuern des Einspritzvorgangs ist ein Steuerventil 22 in Form eines 2/2-Wegeventils vorgesehen, dessen verschiebbares Steuerventilglied (Ventilkugel) 23 die Verbindung des Steuerraums 8 über eine Ablaufdrossel (A-Drossel) 24 mit einer Niederdruckseite 25 öffnet oder sperrt. Das Steuerventil 22 kann als Stellantrieb für das Steuerventilglied 23 einen Piezoaktor oder, wie in der Figur gezeigt, einen Magnetantrieb aufweisen. Der Steuerkolben 13 ist von einer Schließfeder 26 umgeben, die sich einerseits an einem Bund 27 des Steuerkolbens 13 und andererseits am Ventilstück 19 abstützt, so dass durch die Kraft der Schließfeder 26 der Steuerkolben 13 in Richtung Düsenkörper 3 und damit die Düsennadel 7 in ihre Schließposition gedrückt wird. Über eine Ausgleichscheibe 28 zwischen Schließfeder 26 und Ventilstück 19 kann die Vorspannung der Schließfeder 26 eingestellt werden.At its other end is the spool 13 in a guide hole 18 a valve piece 19 axially guided, which in the longitudinal bore 12 is used. The control piston 13 limited in the guide hole 18 with a closing direction of the nozzle needle 7 acting control surface 20 the control room 8th , which has an inlet throttle (Z throttle) 21 permanently to the high pressure side 16 connected. To control the injection process is a control valve 22 provided in the form of a 2/2-way valve whose sliding control valve member (valve ball) 23 the connection of the control room 8th via an outlet throttle (A-throttle) 24 with a low pressure side 25 opens or locks. The control valve 22 can as an actuator for the control valve member 23 a piezoelectric actuator or, as shown in the figure, have a magnetic drive. The control piston 13 is from a closing spring 26 surrounded on the one hand by a covenant 27 of the control piston 13 and on the other hand on the valve piece 19 supported, so by the force of the closing spring 26 the control piston 13 in the direction of the nozzle body 3 and thus the nozzle needle 7 is pressed into its closed position. About a shim 28 between closing spring 26 and valve piece 19 can the bias of the closing spring 26 be set.

Die Funktionsweise des Injektors 1 ist wie folgt.The functioning of the injector 1 is as follows.

Die Einspritzöffnungen 5 sind geschlossen, wenn im Steuerraum 8 Hochdruck (Raildruck) herrscht, d. h. wenn die A-Drossel 24 mittels des Steuerventils 22 verschlossen ist und der Steuerraum 8 über die Zulaufdrossel 21 mit der Hochdruckseite 16 in Verbindung steht. Für eine Einspritzung wird das Steuerventil 22 geöffnet und dadurch der Steuerraum 8 über die A-Drossel 24 mit der Niederdruckseite 25 verbunden und somit druckentlastet, wobei die Z-Drossel 21 den vollständigen Druckausgleich verhindert. Das A/Z-Verhältnis bestimmt die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel 7. Die Düsennadel 7, an deren Dichtfläche 10 der im Düsenraum 9 herrschende Kraftstoffdruck in Öffnungsrichtung wirkt, hebt vom Ventilsitz 11 ab und gibt die Einspritzöffnungen 5 frei. Der Steuerkolben 13 kann seinen oberen Anschlag erreichen und dort auf einem Kraftstoffpolster (hydraulischer Anschlag) verharren. Die Düsennadel 7 ist dann vollständig geöffnet, da der Druck im Steuerraum 8 kleiner ist als der Druck unter der Düsenadel 7. Der Düsenraum 9 steht immer unter Raildruck.The injection openings 5 are closed when in the control room 8th High pressure (rail pressure) prevails, ie when the A-throttle 24 by means of the control valve 22 is closed and the control room 8th via the inlet throttle 21 with the high pressure side 16 communicates. For an injection, the control valve 22 opened and thereby the control room 8th over the A-throttle 24 with the low pressure side 25 connected and thus relieved of pressure, wherein the Z-throttle 21 prevents complete pressure equalization. The A / Z ratio determines the opening speed of the nozzle needle 7 , The nozzle needle 7 , on the sealing surface 10 in the nozzle room 9 prevailing fuel pressure acts in the opening direction, lifts from the valve seat 11 and gives the injection openings 5 free. The control piston 13 can reach its upper stop and there remain on a fuel cushion (hydraulic stop). The nozzle needle 7 is then fully opened, as the pressure in the control room 8th smaller than the pressure under the nozzle needle 7 , The nozzle room 9 is always under rail pressure.

Zur Beendigung der Einspritzung wird das Steuerventil 22 geschlossen, und der Druck im Steuerraum 8 steigt mittels der Zulaufdrossel 21 erneut an, deren Durchfluss die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel 7 bestimmt. Wenn die aufgrund des Drucks im Steuerraum 8 auf die Düsennadel 7 wirkende hydraulische Schließkraft und die Kraft der Schließfeder 26 größer sind als die auf die Düsennadel 7 in Öffnungsrichtung wirkende Kraft, schließt die Düsennadel 7.To complete the injection, the control valve 22 closed, and the pressure in the control room 8th rises by means of the inlet throttle 21 whose flow rate is the closing speed of the nozzle needle 7 certainly. If that due to the pressure in the control room 8th on the nozzle needle 7 acting hydraulic closing force and the force of the closing spring 26 are larger than those on the nozzle needle 7 in the opening direction acting force, closes the nozzle needle 7 ,

Solange die Ablaufdrossel 24 geöffnet ist, fließt eine Kraftstoff-"Steuermenge" zum Niederdruckraum 25, d. h. in den Kraftstoffrücklauf ab. Der Niederdruckraum 25 und der Hochdruckraum 14 sind über die bedarfsgerecht öffnenbare und schließbare Ablaufdrossel 24 verbunden und somit prinzipiell leckagefrei. Das Ventilstück 19 ist keinen besonderen Verformungskräften ausgesetzt, da es umfassend nur mit Raildruck beaufschlagt ist, wenn man den etwas niedrigeren Druck im Steuerraum 8 während des Einspritzvorgangs wegen der geringen Flächen zunächst unberücksichtigt lässt. Für das Ventilstück 19 bestehen daher wegen der Druckausgeglichenheit keine hohen Werkstoffanforderungen. Die geringen Reibungskräfte sind beherrschbar und somit auch die Einspritzmengenqualität. Der den Steuerkolben 13 führende Führungsteil des Ventilstücks 19 kann auch außen einfach zylindrisch ausgeführt sein und mit großen Toleranzen bzgl. Geometrie und Oberfläche versehen werden. Auch muss der Führungsteil nicht mehr so lang sein. Der Hochdruckraum 14, in dem der Steuerkolben 13 läuft, bildet gleichzeitig die Hochdruckleitung zum Düsenraum 9, so dass keine separaten Hochdruckbohrungen im Düsenkörper 3 und im Haltekörper 2 erforderlich sind. Da der Injektor 1 leckagefrei ist, sind im Haltekörper 2 keine Leckölbohrungen erforderlich. Folglich sind im Haltekörper 2 und im Düsenkörper 3 auch keine Bohrungsverschneidungen vorhanden, was zusätzlich zu einer kostengünstigen Werkstoffauswahl für den Haltekörper 2 beiträgt.As long as the drain throttle 24 is open, a fuel "control amount" flows to the low pressure space 25 , ie in the fuel return from. The low pressure room 25 and the high pressure room 14 are about the demand-opening and closing flow restrictor 24 connected and thus in principle leak-free. The valve piece 19 is not subject to any particular deformation forces, as it is subjected to comprehensive only with rail pressure, given the slightly lower pressure in the control room 8th initially ignored during the injection process because of the small areas. For the valve piece 19 Therefore, because of the pressure balance, there are no high material requirements. The low frictional forces are manageable and thus also the injection quantity quality. The control piston 13 leading guide part of the valve piece 19 can also be simply cylindrical on the outside and be provided with large tolerances in terms of geometry and surface. Also, the lead part does not have to be that long anymore. The high pressure room 14 in which the control piston 13 runs, at the same time forms the high-pressure line to the nozzle chamber 9 , so no separate high pressure holes in the nozzle body 3 and in the holding body 2 required are. Because the injector 1 is leak-free, are in the holding body 2 no drainage holes required. Consequently, in the holding body 2 and in the nozzle body 3 Also no Bohrverschneidungen available, which in addition to a cost-effective material selection for the holding body 2 contributes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10146743 A1 [0002] - DE 10146743 A1 [0002]

Claims (9)

Kraftstoffinjektor (1) für Brennkraftmaschinen, mit einer längsverschiebbaren Düsennadel (7, 13), die durch ihre Längsbewegung die Öffnung mindestens einer Einspritzöffnung (5) steuert, mit einer längsverlaufenden Hochdruckleitung, die in einen die Düsennadel (7, 13) ringförmig umgebenden Düsenraum (9) mündet, mit einem an eine Kraftstoff-Hochdruckseite (16) angeschlossenen Steuerraum (8), in dem die Düsennadel (7, 13) eine in Schließrichtung wirkende Steuerfläche (20) aufweist, und mit einem Steuerventil (22), das die Verbindung des Steuerraums (8) zu einer Niederdruckseite (25) entweder sperrt oder öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitung durch einen die Düsennadel (7, 13) ringförmig umgebenden Hochdruckraum (14) gebildet ist.Fuel injector ( 1 ) for internal combustion engines, with a longitudinally displaceable nozzle needle ( 7 . 13 ), which by their longitudinal movement, the opening of at least one injection port ( 5 ), with a longitudinal high-pressure line, which into a the nozzle needle ( 7 . 13 ) annularly surrounding nozzle chamber ( 9 ), with one to a high-pressure fuel side ( 16 ) connected control room ( 8th ), in which the nozzle needle ( 7 . 13 ) a control surface acting in the closing direction ( 20 ), and with a control valve ( 22 ), the connection of the control room ( 8th ) to a low pressure side ( 25 ) either locks or opens, characterized in that the high pressure line through a nozzle needle ( 7 . 13 ) surrounding high-pressure space ( 14 ) is formed. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hochdruckraum (14) durch eine Längsbohrung (12) gebildet ist, in der die Düsennadel (7, 13) angeordnet ist.Fuel injector according to claim 1, characterized in that the annular high pressure space ( 14 ) through a longitudinal bore ( 12 ) is formed, in which the nozzle needle ( 7 . 13 ) is arranged. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (9) in einem Düsenkörper (3) und der Hochdruckraum (14) in einem Haltekörper (2) des Düsenkörper (3) vorgesehen sind.Fuel injector according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle chamber ( 9 ) in a nozzle body ( 3 ) and the high-pressure chamber ( 14 ) in a holding body ( 2 ) of the nozzle body ( 3 ) are provided. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine Teil (7) in einem Düsenkörper (3) und der andere Teil (13) in einem Haltekörper (2) des Düsenkörper (3) angeordnet und miteinander starr verbunden sind.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle is formed in two parts, wherein the one part ( 7 ) in a nozzle body ( 3 ) and the other part ( 13 ) in a holding body ( 2 ) of the nozzle body ( 3 ) are arranged and rigidly interconnected. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (8) über den Hochdruckraum (14) an die Hochdruckseite (16) angeschlossen ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber ( 8th ) over the high-pressure chamber ( 14 ) to the high pressure side ( 16 ) connected. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (8) über eine Ablaufdrossel (24) mit der Niederdruckseite (25) verbindbar ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber ( 8th ) via an outlet throttle ( 24 ) with the low pressure side ( 25 ) is connectable. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckraum (14) ausschließlich über den Steuerraum (8) und die Ablaufdrossel (24) mit dem Niederdruckraum (25) verbunden bzw. verbindbar ist.Fuel injector according to claim 5, characterized in that the high pressure space ( 14 ) exclusively via the control room ( 8th ) and the outlet throttle ( 24 ) with the low-pressure space ( 25 ) is connected or connectable. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (7, 13) an ihrem der mindestens einen Einspritzöffnung (5) abgewandten Ende in einem Ventilstück (19) des Steuerventils (22) unter Ausbildung des Steuerraums (8) geführt ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle ( 7 . 13 ) at its at least one injection opening ( 5 ) facing away in a valve piece ( 19 ) of the control valve ( 22 ) with formation of the control room ( 8th ) is guided. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (7, 13) durch eine am Ventilstück (19) abgestützte Schließfeder (26) in ihre Schließposition gespannt ist.Fuel injector according to claim 8, characterized in that the nozzle needle ( 7 . 13 ) by a valve piece ( 19 ) supported closing spring ( 26 ) is tensioned in its closed position.
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