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EP1944500A2 - Kraftstoffinjektor - Google Patents

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Publication number
EP1944500A2
EP1944500A2 EP07122578A EP07122578A EP1944500A2 EP 1944500 A2 EP1944500 A2 EP 1944500A2 EP 07122578 A EP07122578 A EP 07122578A EP 07122578 A EP07122578 A EP 07122578A EP 1944500 A2 EP1944500 A2 EP 1944500A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
control piston
fuel injector
control
pressure side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07122578A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1944500A3 (de
Inventor
Friedrich Boecking
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1944500A2 publication Critical patent/EP1944500A2/de
Publication of EP1944500A3 publication Critical patent/EP1944500A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-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
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0078—Valve member details, e.g. special shape, hollow or fuel passages in the valve member
    • F02M63/008—Hollow valve members, e.g. members internally guided
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    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of patent claim 1.
  • the in Fig. 1 shown fuel injector 1 is commonly used in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, wherein each of these cylinders associated with such an injector (fuel injection valve).
  • the injector has in a conventional manner a projecting into a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine, not shown here injector and the injector depending on the pressure in a control chamber 2 opening and closing, here indicated only to a small extent nozzle needle 3.
  • the control chamber 2 is connected via an inlet throttle (Z-throttle) 4 permanently to a high-pressure inlet line (high pressure side) 5 of the fuel.
  • a control valve 6 in the form of a 2/2-way valve is provided, which opens or blocks the connection of the control chamber 2 with a low-pressure chamber (low-pressure side) 7 .
  • the high-pressure supply line 5 is connected to a not shown high-pressure accumulator (common rail) and the low pressure chamber 7 is connected to a leakage oil drain 7a.
  • the nozzle needle 3 is guided to form the control chamber 2 in a valve piece 8 , in which the Z-throttle 4 is provided.
  • the control valve 6 has a guide piece 9 with an upwardly open bore 9a and a slidably guided therein between two valve positions control piston 10 , whose in Fig. 1 upper end of the piston projects into the low-pressure space 7.
  • the valve and guide pieces 8, 9 are braced in a bore of an injector body 11 by means of a valve clamping screw 12 .
  • In the valve and guide pieces 8, 9 extending from the control chamber 2 connecting channel 13 which opens via an annular groove 14 in the bore 9a of the guide piece 9 and an outlet throttle (A-throttle) 15 has.
  • A-throttle In the bore 9a of the guide piece 9, a conical valve seat 16 connects at the bottom of the annular groove 14.
  • the control piston 10 has at its lower end a conical sealing surface which cooperates with the conical valve seat 16.
  • the seat opening of the valve seat 16 is connected to the low-pressure chamber 7 above the control piston 10.
  • the control piston 10 is biased by a housing-side supported closing spring 18 in its closed valve position and by means of a magnetic coil 19 whose magnetic field on a disc-shaped armature 20 of the control piston 10 acts, displaceable in its open valve position.
  • the armature 20 is provided at the upper end of the control piston 10.
  • the magnetic coil 19 with its magnetic core 21 is arranged in the interior of a magnetic sleeve 22 , which is fastened by means of a magnetic clamping nut 23 on the injector 11.
  • the diameter d of the valve seat 16 is equal to the guide diameter D of the guide piece 9, whereby the control piston 10 in its in Fig. 1 shown closed valve position with respect to the pressure prevailing in the annular groove 14 high pressure. In this closed valve position, the connection of the control chamber 2 to the low pressure side 7 is blocked by the control piston 10 and therefore the nozzle needle 3 is closed by the pressure prevailing in the control chamber 2 high pressure. If the solenoid 19 is energized, the control piston 10 is pulled from the valve seat 16 in the direction away from the nozzle needle 3 in its open valve position, whereby the pressure in the control chamber 2 is reduced and the nozzle needle 3 opens.
  • the pressure surge occurring during opening of the control piston 10 is not dissipated via the armature 20, but via the longitudinal bore 17, whereby the control piston 10 is not excited to vibrate. Since the control piston 10 is force-balanced, only small forces are required to open the control piston 10. The control piston 10 makes only a very small opening stroke of about 18-25 microns. When the control piston 10 is open, the A-throttle 15 limits the flow. If the energization of the solenoid 19 is released, the control piston 10 is moved back into its closed valve position via the closing spring 18 and the control chamber 2 is filled again via the Z-throttle 4. The force-balanced control piston 10 and the leakage guide through the control piston 10 allow an almost vibration-free, highly dynamic control valve. 6
  • valve seat 16 is not provided within the bore 9a of the valve member 9, but at the top of the protruding into the low-pressure chamber 7 upper end of the valve member 9 and formed as a flat seat.
  • the control piston 10 has a down here on the armature 20 provided flat sealing surface which cooperates with the valve seat 16.
  • the valve 2 is force-balanced, because the seat diameter d is equal to the guide diameter D.
  • the Fig. 1 in which the annular groove 14 is formed in the guide piece 9 is in Fig. 2 provided the annular groove 14 in the control piston 10.
  • the bore 9a of the guide piece 9 is connected below the control piston 10 with the low-pressure chamber 7.
  • the advantage of this embodiment is the compact valve design, which allows very small valve strokes on the flat seat with extremely steep flow behavior. Therefore, the dynamics of the control valve 6 can be increased considerably.
  • the hydraulic booster 30 comprises two interengaging pistons 33, 34 which are reciprocally coupled in motion by a fluid-filled booster chamber 32 .
  • the piezoactuator 31 acts on the outer piston 33, and the inner piston 34 is formed integrally with the control piston 10. In the closed valve position shown, the piezoelectric actuator 31 is not energized and thus shortened, whereby the outer piston 33 is displaced upwards and thus the inner piston 34 and the control piston 10 are displaced downwards into the closed valve position.
  • the piezoelectric actuator 31 If the piezoelectric actuator 31 is energized, it extends against the action of a tubular spring 35, whereby the outer piston 33 is pushed down and thus the inner piston 34 and the control piston 10 are moved upwards into the open valve position. If the piezoelectric actuator 31 is no longer energized, the control piston 10 is moved back to its closed valve position via the closing spring 18 supported on the outer piston 34 and the control chamber 2 is filled again via the Z-throttle 4. Since hardly force is demanded from the piezoelectric actuator 31, it can be made very small in diameter. Through holes 36 in the outer piston 33 flows out of the control chamber 2 when the control piston 10 is open Fuel quantity on the other side of the piston and the drain 7a.
  • the path of the amount of fuel removed from the valve seat 16 to the drain 7a is indicated by flow arrow 37 .
  • a membrane 38 of the piezoelectric actuator 31 is sealed against the low-pressure space.
  • the hole 9a of the guide piece 9 is not formed as a blind hole, but as a through hole, which is closed by the valve piece 8.
  • the compact control valve 6 thus controls hydraulically translated and force reversal the force balanced control piston 10, whereby the piezoelectric actuator 31 can be constructed very narrow.

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Abstract

Bei einem Kraftstoffinjektor (1) für Brennkraftmaschinen mit einem an eine Hochdruckseite (5) angeschlossenen Steuerraum (2), über dessen Druck die Bewegung einer Düsennadel (3) gesteuert wird, und mit einem Steuerventil (6), das die Verbindung des Steuerraums (2) zu einer Niederdruckseite (7) entweder sperrt oder öffnet, weist erfindungsgemäß das Steuerventil (6) einen in einer Bohrung (9a) eines Führungsstücks (9) zwischen zwei Ventilstellungen verschiebbar geführten kraftausgeglichenen Steuerkolben (10) auf, der die Verbindung eines vom Steuerraum (2) kommenden und in die Bohrung (9a) mündenden Verbindungskanals (13) zur Niederdruckseite (7) in seiner geschlossenen Ventilstellung sperrt und in seiner in Richtung fort von der Düsennadel (3) verschobenen geöffneten Ventilstellung freigibt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffinjektor nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor mit seiner kraftausgeglichenen Steuerhülse hat je nach Bauart einen oder mehrere der folgenden Vorteile:
    • Mit einem kraftausgeglichenen Steuerventil kann die Dynamik verbessert werden.
    • Durch Verwendung eines kompakten kraftausgeglichenen Ventils, bei dem die Leckage durch den Steuerkolben und nicht über den Anker geführt wird, kann ein fast schwingungsfreies hoch dynamisches Ventil gebaut werden.
    • Ein als Flachsitz ausgebildeter Ventilsitz ermöglicht eine kompakte Ventilbauform, die über den Flachsitz mit extrem steilem Durchflussverhalten sehr kleine Ventilhübe zulässt, wodurch die Dynamik des Ventils beträchtlich gesteigert werden kann.
    • Durch Verwendung eines kraftausgeglichenen Ventils kann ein sehr schmaler Piezoaktor verwendet werden, der speziell auf Hub gezüchtet ist. Da vom Piezoaktor kaum Kraft abverlangt wird, kann er im Durchmesser sehr klein sein.
    • Ein nach innen öffnendes, kraftausgeglichenes Steuerventil mit integriertem hydraulischem Übersetzer, der gleichzeitig die Bewegungsrichtung umkehrt, stellt eine kompakte Lösung dar, die einen sehr kleinen, schmalen Piezoaktor zulässt.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figuren sind teilweise abgebrochen, schematisch und nicht maßstäblich. Es zeigen:
    • Fign. 1 bis 5
    fünf verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • Der in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 wird üblicherweise bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern verwendet, wobei jedem dieser Zylinder ein solcher Injektor (Kraftstoffeinspritzventil) zugeordnet ist. Der Injektor weist in an sich bekannter Weise eine in einen Zylinderbrennraum der Brennkraftmaschine ragende, hier nicht näher dargestellte Einspritzdüse sowie eine die Einspritzdüse abhängig vom Druck in einem Steuerraum 2 öffnende und schließende, hier nur zu einem kleinen Teil angedeutete Düsennadel 3 auf. Der Steuerraum 2 ist über eine Zulaufdrossel (Z-Drossel) 4 dauerhaft an eine Hochdruck-Zulaufleitung (Hochdruckseite) 5 des Kraftstoffs angeschlossen. Zum Steuern des Einspritzvorgangs ist ein Steuerventil 6 in Form eines 2/2-Wegeventils vorgesehen, das die Verbindung des Steuerraums 2 mit einem Niederdruckraum (Niederdruckseite) 7 öffnet oder sperrt. Die Hochdruck-Zulaufleitung 5 ist mit einem nicht gezeigten Hochdruckspeicher (Common Rail) und der Niederdruckraum 7 mit einem Leckölablauf 7a verbunden. Die Düsennadel 3 ist unter Ausbildung des Steuerraums 2 in einem Ventilstück 8 geführt, in dem auch die Z-Drossel 4 vorgesehen ist.
  • Das Steuerventil 6 weist ein Führungsstück 9 mit einer nach oben offenen Bohrung 9a und einen darin zwischen zwei Ventilstellungen verschiebbar geführten Steuerkolben 10 auf, dessen in Fig. 1 oberes Kolbenende in den Niederdruckraum 7 ragt. Die Ventil- und Führungsstücke 8, 9 sind in einer Bohrung eines Injektorkörpers 11 mittels einer Ventilspannschraube 12 verspannt. In den Ventil- und Führungsstücken 8, 9 verläuft ein vom Steuerraum 2 abgehender Verbindungskanal 13, der über eine Ringnut 14 in die Bohrung 9a des Führungsstücks 9 mündet und eine Ablaufdrossel (A-Drossel) 15 aufweist. In der Bohrung 9a des Führungsstücks 9 schließt sich unten an die Ringnut 14 ein konischer Ventilsitz 16 an. Der Steuerkolben 10 hat an seinem unteren Ende eine konische Dichtfläche, die mit dem konischen Ventilsitz 16 zusammenwirkt. Über eine Längsbohrung 17 im Steuerkolben 10 ist die Sitzöffnung des Ventilsitzes 16 mit dem Niederdruckraum 7 oberhalb des Steuerkolbens 10 verbunden. Der Steuerkolben 10 ist durch eine gehäuseseitig abgestützte Schließfeder 18 in seine geschlossene Ventilstellung vorgespannt und mittels einer Magnetspule 19, deren Magnetfeld auf einen scheibenförmigen Anker 20 des Steuerkolbens 10 wirkt, in seine geöffnete Ventilstellung verschiebbar. Der Anker 20 ist am oberen Ende des Steuerkolbens 10 vorgesehen. Die Magnetspule 19 mit ihrem Magnetkern 21 ist im Innern einer Magnethülse 22 angeordnet, die mittels einer Magnetspannmutter 23 am Injektorkörper 11 befestigt ist.
  • Der Durchmesser d des Ventilsitzes 16 ist gleich dem Führungsdurchmesser D des Führungsstücks 9, wodurch der Steuerkolben 10 in seiner in Fig. 1 gezeigten geschlossenen Ventilstellung bezüglich des in der Ringnut 14 herrschenden Hochdrucks kraftausgeglichen ist. In dieser geschlossenen Ventilstellung ist die Verbindung des Steuerraums 2 zur Niederdruckseite 7 durch den Steuerkolben 10 gesperrt und daher die Düsennadel 3 durch den im Steuerraum 2 herrschenden Hochdruck geschlossen. Wird die Magnetspule 19 bestromt, wird der Steuerkolben 10 vom Ventilsitz 16 in Richtung fort von der Düsennadel 3 in seine geöffnete Ventilstellung gezogen, wodurch sich der Druck im Steuerraum 2 reduziert und die Düsennadel 3 öffnet. Der beim Öffnen des Steuerkolbens 10 auftretende Druckstoß (Absteuerstoß) wird nicht über den Anker 20, sondern über die Längsbohrung 17 abgeführt, wodurch der Steuerkolben 10 nicht zum Schwingen angeregt wird. Da der Steuerkolben 10 kraftausgeglichen ist, werden nur kleine Kräfte benötigt, um den Steuerkolben 10 zu öffnen. Der Steuerkolben 10 macht nur einen sehr kleinen Öffnungshub von ca. 18-25 µm. Bei geöffnetem Steuerkolben 10 begrenzt die A-Drossel 15 den Durchfluss. Wird die Bestromung der Magnetspule 19 aufgehoben, wird der Steuerkolben 10 über die Schließfeder 18 zurück in seine geschlossene Ventilstellung bewegt und der Steuerraum 2 über die Z-Drossel 4 wieder gefüllt. Der kraftausgeglichene Steuerkolben 10 und die Leckageführung durch den Steuerkolben 10 ermöglichen ein fast schwingungsfreies, hoch dynamisches Steuerventil 6.
  • Bei den nachfolgend beschriebenen weiteren Ausführungsformen von Kraftstoffinjektoren sind all diejenigen Elemente, die mit der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform identisch sind, mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass hinsichtlich deren Beschreibung vollinhaltlich auf die Ausführungen zur ersten Ausführungsform Bezug genommen wird.
  • Vom Injektor der Fig. 1 unterscheidet sich der in Fig. 2 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 dadurch, dass hier der Ventilsitz 16 nicht innerhalb der Bohrung 9a des Ventilstücks 9, sondern oben an dem in den Niederdruckraum 7 ragenden oberen Ende des Ventilstücks 9 vorgesehen und als Flachsitz ausgebildet ist. Der Steuerkolben 10 hat eine hier unten am Anker 20 vorgesehene flache Dichtfläche, die mit dem Ventilsitz 16 zusammenwirkt. Das Ventil 2 ist kraftausgeglichen, weil der Sitzdurchmesser d gleich dem Führungsdurchmesser D ist. Anders als beim Kraftstoffinjektor der Fig. 1, bei dem die Ringnut 14 im Führungsstück 9 ausgebildet ist, ist in Fig. 2 die Ringnut 14 im Steuerkolben 10 vorgesehen. Über die Längsbohrung 17 des Steuerkolbens 10 ist die Bohrung 9a des Führungsstücks 9 unterhalb des Steuerkolbens 10 mit dem Niederdruckraum 7 verbunden. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der kompakten Ventilbauform, die über den Flachsitz mit extrem steilem Durchflussverhalten sehr kleine Ventilhübe zulässt. Daher kann die Dynamik des Steuerventils 6 beträchtlich gesteigert werden.
  • Vom Injektor der Fig. 1 unterscheidet sich der in Fig. 3 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 dadurch, dass hier der Steuerkolben 10 über einen hydraulischen Übersetzer 30, der wiederum von einem Piezoaktor 31 angesteuert wird, geöffnet wird. Der hydraulische Übersetzer 30 umfasst zwei ineinander greifende Kolben 33, 34, die durch einen kraftstoffgefüllten Übersetzerraum 32 miteinander gegenläufig bewegungsgekoppelt sind. Der Piezoaktor 31 wirkt auf den äußeren Kolben 33, und der innere Kolben 34 ist einstückig mit dem Steuerkolben 10 ausgebildet. In der gezeigten geschlossenen Ventilstellung ist der Piezoaktor 31 nicht bestromt und folglich verkürzt, wodurch der äußere Kolben 33 nach oben verschoben ist und somit der innere Kolben 34 bzw. der Steuerkolben 10 nach unten in die geschlossene Ventilstellung verschoben sind. Wird der Piezoaktor 31 bestromt, verlängert er sich gegen die Wirkung einer Rohrfeder 35, wodurch der äußere Kolben 33 nach unten geschoben wird und somit der innere Kolben 34 bzw. der Steuerkolben 10 nach oben in die geöffnete Ventilstellung verschoben werden. Wird der Piezoaktor 31 nicht mehr bestromt, wird der Steuerkolben 10 über die am äußeren Kolben 34 abgestützte Schließfeder 18 zurück in ihre geschlossene Ventilstellung bewegt und der Steuerraum 2 über die Z-Drossel 4 wieder gefüllt. Da vom Piezoaktor 31 kaum Kraft abverlangt wird, kann er im Durchmesser sehr klein ausgebildet werden. Durch Löcher 36 im äußeren Kolben 33 strömt bei geöffnetem Steuerkolben 10 die aus dem Steuerraum 2 abgesteuerte Kraftstoffmenge auf die andere Kolbenseite und zum Leckölablauf 7a. Der Weg der abgesteuerten Kraftstoffmenge vom Ventilsitz 16 bis zum Leckölablauf 7a ist mit Strömungspfeil 37 gekennzeichnet. Durch eine Membran 38 ist der Piezoaktor 31 gegenüber dem Niederdruckraum abgedichtet. Anders als in den Fign. 1 und 2 ist die Bohrung 9a des Führungsstücks 9 nicht als Sackloch, sondern als Durchgangsbohrung ausgebildet, die durch das Ventilstück 8 verschlossen ist. Das kompakte Steuerventil 6 steuert also hydraulisch übersetzt und mit Kraftumkehr den kraftausgeglichenen Steuerkolben 10, wodurch der Piezoaktor 31 sehr schmal aufgebaut werden kann.
  • Vom Injektor der Fig. 3 unterscheidet sich der in Fig. 4 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 lediglich dadurch, dass hier der Ventilsitz 16 nicht am Führungsstück 9, sondern am Ventilstück 8 vorgesehen und als Flachsitz ausgebildet ist. Dieses kraftausgeglichene Steuerventil 6 stellt eine sehr einfache Lösung zur Ansteuerung mit einem Piezoaktor dar, der sehr schmal gebaut sein kann. Auch die hydraulische Übersetzung kann extrem kompakt gebaut sein.
  • Vom Injektor der Fig. 3 unterscheidet sich der in Fig. 5 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 dadurch, dass hier der Verbindungskanal 13 unterhalb des konischen Ventilsitzes 16 in die Ringnut 14 des Steuerkolbens 10 mündet. Das Führungsstück 9 weist eine sich oben an den Ventilsitz 16 anschließende Ringnut 40 auf, die über eine Querbohrung 41 des Steuerkolbens 10 mit der Längsbohrung 17 verbunden ist. In der geöffneten Ventilstellung des Steuerkolbens 10 Das nach innen öffnende, kraftausgeglichene Steuerventil 6 mit integriertem hydraulischem Übersetzer 30, der gleichzeitig die Bewegungsrichtung umkehrt, stellt eine kompakte Lösung dar, die einen sehr kleinen, schmalen Piezoaktor 31 zulässt.

Claims (9)

  1. Kraftstoffinjektor (1) für Brennkraftmaschinen, mit einem an eine Hochdruckseite (5) angeschlossenen Steuerraum (2), über dessen Druck die Bewegung einer Düsennadel (3) gesteuert wird, und mit einem Steuerventil (6), das die Verbindung des Steuerraums (2) zu einer Niederdruckseite (7) entweder sperrt oder öffnet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Steuerventil (6) einen in einer Bohrung (9a) eines Führungsstücks (9) zwischen zwei Ventilstellungen verschiebbar geführten kraftausgeglichenen Steuerkolben (10) aufweist, der die Verbindung eines vom Steuerraum (2) kommenden und in die Bohrung (9a) mündenden Verbindungskanals (13) zur Niederdruckseite (7) in seiner geschlossenen Ventilstellung sperrt und in seiner in Richtung fort von der Düsennadel (3) verschobenen geöffneten Ventilstellung freigibt.
  2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstück (9) einen Ventilsitz (16) aufweist, der sich in Schließrichtung des Steuerkolbens (10) an den in die Bohrung (9a) mündenden Verbindungskanal (13) anschließt und an dem der Steuerkolben (10) in seiner geschlossenen Ventilstellung anliegt, wobei die Sitzöffnung des Ventilsitzes (16) an die Niederdruckseite (7) angeschlossen ist.
  3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzöffnung des Ventilsitzes (16) über eine Längsbohrung (17) des Steuerkolbens (10) an die Niederdruckseite (7) angeschlossen ist.
  4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstück (9) einen Ventilsitz (16) aufweist, der sich in Öffnungsrichtung des Steuerkolbens (10) an den in die Bohrung (9a) mündenden Verbindungskanal (13) anschließt und an dem der Steuerkolben (10) in seiner geschlossenen Ventilstellung anliegt, wobei der Ventilsitz (16) an die Niederdruckseite (7) angeschlossen ist.
  5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsstück (9) eine sich in Öffnungsrichtung des Steuerkolbens (10) an den Ventilsitz (16) anschließende Ringnut (40) aufweist, die über einen Kanal (17, 41) des Steuerkolbens (10) an die Niederdruckseite (7) angeschlossen ist.
  6. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (1) in seiner geschlossenen Ventilstellung an einem Ventilsitz (16) anliegt, dessen Sitzdurchmesser (d) gleich dem Führungsdurchmesser (D) der Bohrung (9a) des Führungsstücks (9) ist.
  7. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (13) in eine Ringnut (14) des Steuerkolbens (10) oder des Führungsstücks (9) mündet.
  8. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (10) mittels eines Ankers (20) im Magnetfeld einer Magnetspule (19) verschiebbar ist.
  9. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (10) mittels eines Piezoaktors (31) und vorzugsweise eines hydraulischen Übersetzers (30) verschiebbar ist.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009047091A1 (de) * 2007-10-02 2009-04-16 Robert Bosch Gmbh Injektor mit hülsenförmigem steuerventilelement
DE102009039647A1 (de) * 2009-09-01 2011-03-24 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffinjektor und Kraftstoff-Einspritzsystem
US20120216772A1 (en) * 2009-11-10 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
EP2400144A3 (de) * 2010-06-23 2014-07-30 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor
EP2924273A1 (de) * 2014-03-25 2015-09-30 Robert Bosch Gmbh Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor
FR3032240A1 (fr) * 2015-02-02 2016-08-05 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Vanne de commande pour injecteur de carburant
CN108361134A (zh) * 2018-01-29 2018-08-03 中国第汽车股份有限公司 燃料喷射装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058766A1 (de) 2007-12-06 2009-06-10 Robert Bosch Gmbh Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor
DE102012209330A1 (de) 2012-06-01 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004051071A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem 3/3-wege-steuerventil zur einspritzverlaufsformung
EP1600627A1 (de) * 2004-05-15 2005-11-30 L'orange Gmbh Steuerventil
EP1612398A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-04 C.R.F. Società Consortile per Azioni Kraftstoffinjektor mit kraftausgeglichenem Steuerventil
EP1657435A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-17 C.R.F. Società Consortile per Azioni Einspritzventil für Brennkraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004051071A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem 3/3-wege-steuerventil zur einspritzverlaufsformung
EP1600627A1 (de) * 2004-05-15 2005-11-30 L'orange Gmbh Steuerventil
EP1612398A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-04 C.R.F. Società Consortile per Azioni Kraftstoffinjektor mit kraftausgeglichenem Steuerventil
EP1657435A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-17 C.R.F. Società Consortile per Azioni Einspritzventil für Brennkraftmaschine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009047091A1 (de) * 2007-10-02 2009-04-16 Robert Bosch Gmbh Injektor mit hülsenförmigem steuerventilelement
DE102009039647A1 (de) * 2009-09-01 2011-03-24 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffinjektor und Kraftstoff-Einspritzsystem
US20120216772A1 (en) * 2009-11-10 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
EP2400144A3 (de) * 2010-06-23 2014-07-30 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor
EP2924273A1 (de) * 2014-03-25 2015-09-30 Robert Bosch Gmbh Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor
FR3032240A1 (fr) * 2015-02-02 2016-08-05 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Vanne de commande pour injecteur de carburant
WO2016124496A1 (fr) * 2015-02-02 2016-08-11 Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. Vanne de commande pour injecteur de carburant
CN108361134A (zh) * 2018-01-29 2018-08-03 中国第汽车股份有限公司 燃料喷射装置

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