CN105431627B - 喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷射器(15),其具有其中布置有致动器(50)的致动器腔(45)、其中设置有孔(65、105、115)的活塞引导件(60、106、115),并具有活塞(70、100、110),所述活塞(70、100、110)被布置在所述活塞引导件(60、106、115)的所述孔(65、105、115)中,所述活塞(70、100、110)具有面朝所述致动器(50)的第一端面(75)并且所述活塞(70、100、110)借助于所述第一端面(75)限定被布置在所述孔(65、105)中和/或所述孔(65、105)处的第一腔(45、80、125),并且所述活塞(70、100、110)借助于与所述第一腔(45、80、125)相对定位的第二端面(86)限定相邻在所述孔(65、105)中和/或所述孔(65、105)处的第二腔(80、85、40)。所述活塞(70、100、110)被布置在所述第一腔(45、80、125)与所述第二腔(80、85、40)之间,并且在所述活塞(70、100、110)的周界处,在所述活塞(70、100、110)与所述孔(65、105、115)之间设置具有间隙宽度b的间隙(50、155、185),所述活塞(70、100、110)具有第一材料且所述活塞引导件(60、106、115)具有第二材料,所述第一材料在加热时显示出第一热膨胀,并且所述第二材料在加热时显示出不同于所述第一热膨胀的第二热膨胀,所述第一材料被相对于第二材料选择成使得当所述活塞引导件(60、106、115)和/或所述活塞(70、100、110)加热时,所述间隙(150、155、185)的所述间隙宽度(b)减小,以便限制所述第一腔(40、80、125)与所述第二腔(80、85、40)之间的燃料泄漏(160、170、190)。

Description

喷射器
技术领域
本发明涉及一种喷射器,具有在其中布置有致动器的致动器腔、在其中设置控制活塞孔的控制板、被布置在控制板的控制活塞孔中的控制活塞,其中,控制活塞具有面朝致动器的第一端面(Stirnseite),其中,由第一端面限定的控制活塞孔的一段形成控制腔,其中,与控制腔相对定位的控制活塞孔的一段形成弹簧腔,其中,控制活塞被布置在控制腔与弹簧腔之间,其中,在控制活塞的周界处,在控制活塞与控制活塞孔之间设置了具有间隙宽度的间隙。
背景技术
针对燃料到内燃机中的喷射,特别地使用直接燃料喷射。出于此目的,使用压电喷射器,借助于压电致动器来驱动其喷嘴针。在这里,实际上压电致动器与喷嘴针之间的无空隙耦接是必需的,但这由于压电喷射器中的长度方面的热变而难以保持。为了消除此问题,将喷嘴针液压地耦接到压电致动器。出于此目的,压电喷射器具有在其中布置压电致动器的致动器腔。控制活塞被布置在控制活塞孔中。控制活塞孔具有面朝压电致动器的第一端面。由第一端面限定的控制活塞孔的一段形成第一控制腔。与第一控制腔相对定位的控制活塞孔的一段形成弹簧腔。控制活塞被布置在第一控制腔与弹簧腔之间。喷嘴针具有第二端面。喷组针引导喷嘴针套筒,其中,喷嘴针套筒和第二端面限定第二控制腔。此外,在第一控制腔与第二控制腔之间设置连接孔。布置在压电致动器与第一端面之间且在泄漏销孔中的泄漏销实现压电致动器和控制活塞的耦接。如果压电致动器被致动,则泄漏销施压于控制活塞并使后者在喷嘴针的方向上移位。
由于控制腔与弹簧腔之间的压力差,通过控制活塞与控制活塞板之间的间隙而横向地发生流体流动。在这里,流体流动取决于间隙宽度和燃料的温度。由于喷射器用冷和热燃料且用冷和热内燃机的操作期间的大的温度差,流体流动以取决于喷射器和燃料的温度的方式改变。这可以导致改变的操作特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进喷射器。
根据本发明,已经认识到可以提供一种改进喷射器,因为该喷射器包括其中布置有致动器的致动器腔、其中设置有孔的活塞引导件以及被布置在活塞引导件的孔中的活塞。活塞具有面朝致动器的第一端面。活塞借助于第一端面限定被布置在孔中和/或孔处的第一腔。活塞借助于与第一腔相对定位的第二端面限定相邻于孔中和/或孔处的第二腔,其中,活塞被布置在第一腔与第二腔之间。在活塞的周界处,在活塞与孔之间设置具有间隙宽度的间隙。该活塞具有第一材料且活塞引导件具有第二材料,其中,第一材料在加热时显示出第一热膨胀,并且第二材料在加热时显示出不同于第一热膨胀的第二热膨胀。相对于第二材料选择第一材料,使得当活塞引导件和/或活塞加热时,间隙的间隙宽度减小,以便限制第一腔与第二腔之间的燃料泄漏。
此构造具有优点,即当燃料和/或喷射器加热时,由于减小的间隙宽度而减少了第一腔与第二腔之间的燃料泄漏流。这样,喷射器显示出改善的操作特性,并且可以被以更加精确且有目标的方式致动。同时,可以以改善的方式以适合于燃料的润滑特性的有目标的方式修改间隙宽度。
在另一实施例中,选择第一材料和第二材料,使得当活塞引导件和/或活塞加热时通过间隙的燃料的泄漏在活塞引导件和/或活塞加热的过程内是基本上恒定的。这样,设置了喷射器的特别稳定的操作特性和特别好的致动特性。
在另一实施例中,第一材料具有第一热膨胀系数且第二材料具有第二热膨胀系数,其中,选择第一材料和第二材料,使得第一热膨胀系数低于第二热膨胀系数。这样,防止了喷射器的外壳内的活塞引导件的变形,并且同时在加热的情况下减小了间隙宽度。
如果第一材料具有第一热膨胀系数且第二材料具有第二热膨胀系数已被证明是特别有利的,其中,两个材料被选择成使得两个热膨胀系数具有3至12·10-6 K-1、特别是5至10·10-6 K-1的差。
如果第一材料具有5至25·10-6 K-1的第一热膨胀系数且第二材料具有10至30·10-6 K-1的第二热膨胀系数,同样被证明是有利的。
如果两个材料中的一个是硬质金属、特别是采取具有至少70%、优选地至少90% 的碳化钨和1至30%、优选地1至10%钴或镍铬或镍铬钴的组成、并且两个材料中的另一个是钢、特别是非合金钢或低合金钢已被证明是特别有利的。
如果两个材料中的一个具有钛、特别是至少50%、优选地80%钛且两个材料中的另一个具有包括以下金属中的至少一个的钢:铬、镍、锰、铜,同样是有利的。
此外,如果两个材料中的一个具有具有12至16·10-6 K-1的热膨胀系数的钢且两个材料中的另一个具有锰钢、特别是MnNi10Cu18或MnNi16Cu10,则是有利的。
在另一实施例中,活塞引导件是控制板或泄漏销孔或喷嘴针套筒,并且对应于活塞引导件的活塞是控制活塞或泄漏销或喷嘴针。
如果致动器是压电致动器则是特别有利的。
附图说明
结合更详细地结合附图讨论的示例性实施例的以下描述,本发明的上述特性、特征和优点以及实现这些的方式将变得更清楚且更易理解,在所述附图中:
图1示出了喷射器的上部的剖视图;
图2示出了喷射器的下部的剖视图;
图3示出了图2中所示的喷射器的剖视图的放大图;以及
图4示出了针对燃料的温度绘图的燃料的动力粘度的图。
具体实施方式
图1示出了喷射器15的上部10的剖视图。图2示出了图1中所示的喷射器15的下部20的剖视图。图3示出了图2中所示的喷射器15的放大剖视图。图4示出了对比燃料的温度T绘图的燃料的动力粘度cSt的图。下面将共同地讨论图1至4以便更好地理解。喷射器15在本实施例中采取压电喷射器的形式。喷射器15可以用于燃料到内燃机中的喷射,特别是用于柴油燃料到共轨内燃机中的喷射。
喷射器15具有喷射器外壳25。在喷射器外壳25中,设置了高压孔30。此外,在喷射器外壳25上的顶面处设置高压端口35,通过该高压端口,可以向高压孔30中供应加压燃料。高压孔30基本上在纵向方向上前进通过喷射器外壳25直到喷射器15的下部20中的高压区40。此外,喷射器外壳25具有在喷射器15的上部10中的致动器腔45。致动器50被布置在致动器腔45中。在本实施例中,致动器50采取压电致动器的形式。在这里,使压电致动器采取全活动压电堆栈的形式是特别有利的。很明显还可设想其它致动器、特别是电致动器50。致动器50具有基本上圆筒外形,并且可以借助于电端子55用电压充电。如果电压改变,则喷射器15的纵轴方向上的致动器50的长度可以改变。
在下部20中(参考图2和3),喷射器15具有其中布置有控制活塞孔65的控制板60。此外,控制活塞70被布置在控制活塞孔65中。控制活塞70具有指向致动器50的方向的第一端面75。由第一端面75限定的控制活塞孔65的一段形成第一控制腔80。在与第一控制腔80相对定位的控制活塞70的该纵向末端处,控制活塞借助于其第二端面86在控制活塞孔65中形成弹簧腔85。控制活塞70被以轴向可移位方式布置在第一控制腔80与弹簧腔85之间。
在弹簧腔85中,布置有控制活塞弹簧90,其在本实施例中采取例如螺旋压簧的形式。在这里,控制活塞弹簧90的第一纵向末端被支撑在控制活塞70的顶面处和控制活塞孔65的端面上的底面处。在这里,控制活塞弹簧90以在纵向方向上或在第一控制腔80的方向上作用的力作用于控制活塞70上。弹簧腔85被借助于高压连接95而连接到高压区40。在喷射器15的操作期间,高压区40借助于高压孔30不断地充满燃料。此外,在喷射器15的操作期间,在高压区40中占主导的压力始终存在于弹簧腔85中。根据操作状态,存在于高压区40中的燃料采取不同的温度。不同温度T导致燃料的不同动力粘度cSt(参考图4)。
在致动器50与控制活塞孔65之间,设置了泄漏销100。泄漏销100在这种情况下被确定尺寸,使得致动器50的长度的增加借助于泄漏销100被传送到控制活塞70。在这里,泄漏销100被布置在泄漏销板106的泄漏销孔105中,并形成活塞。泄漏销孔105在这种情况下充当泄漏销100的(活塞)引导件。
在喷射器15的下部20中,高压孔95通向高压区40中。此外,喷嘴针110被布置在高压区40中。喷嘴针110引导喷嘴针套筒115,但是本身在喷嘴针套筒115中形成活塞。喷嘴针110的指向控制活塞板60的方向的纵向末端具有端面120。端面120连同喷嘴针套筒115和控制板60一起形成第二控制腔125。第二控制腔125被借助于连接孔130流体连接到第一控制腔80。
喷嘴针110具有周向环绕套环135。在套环135与喷嘴针套筒115之间布置有喷嘴针弹簧140。在这里,喷嘴针弹簧140被借助于第一纵向末端支撑在喷嘴针套筒115上并借助于第二纵向末端支撑在套环135上。在这里,喷嘴针弹簧140以指向远离第二控制腔125方向的力或指向远离上部10方向的力作用于喷嘴针上。
在喷射器15的闭合状态下,喷嘴针110承靠喷射器15的下部20的下尖端145。在这里,致动器50被放电,并且因此处于其最短长度。在此状态下,没有燃料被借助于喷射器15喷射到内燃机的燃烧腔中。在图1至3中图示出此状态。
如果致动器50借助于电端子55被用电能充电,则致动器50的长度增加。在这里,借助于泄漏销100,致动器50的力被传送到控制活塞70。由于该力,控制活塞70在喷嘴针110的方向上在控制活塞孔65中移位。结果,第一控制腔80的体积容积增加,由此,第一控制腔80中以及被连接孔130耦接的第二控制腔125中的压力减小。结果,由于第二控制腔125中的减小的压力,减小的力作用在喷嘴针110的第二端面120上。在喷嘴针110的下部区域中,喷嘴针110继续在第二控制腔125的方向上被以高压区40的压力作用在其上面。
由于第二控制腔125中的压降和喷嘴针110的下端处的压力保持恒定的事实,喷嘴针110被提升,并且喷射器15打开,使得燃料被从高压区40喷射到内燃机中。
如果致动器50随后被去激活并因此长度减小,则在弹簧腔85中占主导的高压和由控制活塞弹簧90施加于控制活塞70上的力实现控制活塞70在第一控制腔80的方向上的移动。结果,第一控制腔80中以及第二控制腔125中的由于存在于第一控制腔80与第二控制腔125之间的连接孔130而引起的压力增加。由于第二控制腔125中的提高压力,喷嘴针110被在喷射器15的下部20的尖端145的方向上迫近,使得喷射器15被闭合,并且到燃烧腔中的燃料喷射结束。
为了防止控制活塞70卡在控制板60的控制活塞孔65中,控制活塞70在周界处具有布置在控制活塞70与控制活塞孔65之间的间隙150。间隙150本身具有间隙宽度b。如果如上文所讨论的那样控制活塞70被泄漏销100在喷嘴针的方向上迫近,则燃料借助于间隙150从弹簧腔85流出到第一控制腔80中。这导致弹簧腔85与第一控制腔80之间的压力均衡。
流过间隙150的燃料的容积流量取决于燃料的粘度。在这里,如图4中所示,燃料具有随着温度增加而急剧减小的动力粘度cSt。正常地,燃料、特别是柴油燃料可以具有-30℃至100℃的温度。这具有这样的效果,即在间隙150的均匀间隙宽度b的情况下,通过间隙150的泄漏损失随着温度T的增加而增加。
由控制活塞弹簧90施加于控制活塞70上的弹簧力确保在喷射器15的闭合状态下控制活塞70承靠泄漏销100。这样,致动器50、泄漏销100和控制活塞70被相互耦接而没有空隙。
泄漏销100连同泄漏销孔105一起实现第一配对空隙155。第一配对空隙155在这种情况下被选择成使得在泄漏销100与泄漏销孔105之间的周界处设置第二间隙(未示出),并且在泄漏销孔105与泄漏销100之间可以发生在致动器腔45的方向上的来自第一控制腔80的第一泄漏160。从致动器腔45,第一泄漏160可以借助于泄漏端口165从喷射器15逸出。
通过控制活塞70与控制活塞孔65之间的间隙150,如果第一控制腔80中的压力低于弹簧腔85中的压力,则通过间隙150沿着控制活塞70从弹簧腔85向控制腔80中发生第二泄漏70。
此外,控制活塞70可以具有节流孔75,其将弹簧腔85流体连接到第一控制腔80。在这种情况下,通过节流孔175从弹簧腔85向第一控制腔80中发生第三泄漏180。
喷嘴针100被借助于第二配对空隙185在喷嘴针套筒115中引导。第二配对空隙185在这种情况下被选择成使得在喷嘴针110与喷嘴针套筒115之间在周界上设置第二间隙(未示出)。借助于第二配对空隙185,如果第二控制腔125中的压力低于高压区40中的压力,则可以发生从高压区40到第二控制腔125中的第四泄漏190。
在喷射器15的闭合状态下,沿着泄漏销100的第一泄漏160导致燃料从第一控制腔80流出。为了防止第一控制腔80中的压降(其可能导致喷嘴针110的非故意打开),必须借助于第二泄漏170、第三泄漏180和/或第四泄漏190来补偿由于第一泄漏160而流出的燃料。如果未设置节流孔117,则第三泄漏180被省略,使得第二泄漏170和第三泄漏190的和至少与第一泄漏160一样大。如果设置了节流孔175,则第二泄漏170、第三泄漏180和第四泄漏190的和至少与第一泄漏160一样大。
在喷嘴针110和因此的喷射器15的打开状态下,第二泄漏170、第三泄漏180和/或第四泄漏190导致燃料流入第一控制腔80中和第二控制腔125中。燃料的流入引起第一控制腔80中和第二控制腔125中的压力增加。在这里,为了防止喷嘴针110和因此的喷射器15的非故意过早闭合,必须确保第一控制腔80中和第二控制腔125中的压力的增加被保持很小。
此外,必须选择第二泄漏170和第四泄漏190,使得可防止在高压区40中的非常急剧的压力上升的情况下的喷嘴针110的非故意打开。如上文所讨论和图4中所示的,燃料具有随温度而变的粘度。在构造控制活塞70以及配对空隙155、185的间隙150的间隙宽度b时,在存在燃料高温的情况下,必须确保控制活塞70不会被堵在控制活塞孔65中,导致控制活塞70卡在控制活塞孔65中。同时,必须确保通过间隙150的第二泄漏170是足够大的。
这同样地适用于泄漏销孔105中的泄漏销100和第一泄漏160及喷嘴针套筒115与喷嘴针110之间的第四泄漏。
为了以有目标的温度相关方式影响泄漏160、170、180、190,举例来说,在本实施例中所提供的是控制活塞70具有第一材料,并且控制活塞板60具有第二材料。第一材料在加热时显示出第一热膨胀。第二材料在加热时显示出第二热膨胀。第二热膨胀不同于第一热膨胀。在这里,第一材料和第二材料被选择成适当当控制板60和控制活塞70加热时,间隙150的间隙宽度b减小,以便随着燃料的温度T增加而限制弹簧腔85与第一控制腔80之间的第二泄漏170。
已指出泄漏销100和其中布置有泄漏销孔105的泄漏销板106同样地具有所述类型的材料组合。这也适用于喷嘴针套筒115和喷嘴针110,其中,喷嘴针115具有第二材料且喷嘴针110具有第一材料。这样,可以在喷嘴针110和/或泄漏销100加热时借助于喷嘴针110和/或泄漏销100的材料的膨胀来减小泄漏销100处的第一泄漏160和/或喷嘴针套筒115与喷嘴针110之间的第四泄漏190,因为泄漏销100与泄漏销孔105之间和喷嘴针110与喷嘴针套筒115之间的配对空隙155、185随着逐渐的加热而变小,并且在泄漏销100与泄漏销孔105之间和喷嘴针110与喷嘴针套筒115之间在每种情况下存在的间隙变窄。
在这里,可以选择材料,使得当控制板60和/或控制活塞70加热时,通过间隙150的第二泄漏170在控制板60和/或控制活塞70的加热的过程内是基本上恒定的。并且,在本实施例中,与控制活塞70和控制板60同样地选择喷嘴针110、喷嘴针套筒115、泄漏销100和泄漏销板106的材料。这样,可以获得喷射器15的特别好的控制特性;特别地,可以避免喷嘴针110的非期望打开或闭合。
第一材料具有第一热膨胀系数,并且第二材料具有第二热膨胀系数。在这里,控制活塞70和/或控制板60的材料被选择成使得第一热膨胀系数低于第二热膨胀系数。特别地,如果第一材料具有硬质金属,特别是采取具有至少70、优选地90%碳化钨和1至30%、优选地1至10的钴的组成,并且如果第二材料是钢,特别地是非合金或低合金钢,则以这种方式可以在喷射器15的加热的过程中使喷射器15的操作特性保持均匀。
作为第一材料的钴的上述分数的替换,这可以用镍铬分数或镍铬钴分数来替换,使得第一材料具有至少70%、优选地90%碳化钨和1至30%、优选地1至10%镍铬或镍铬钴。
通过控制板60由钢构成的事实,其显示出与喷射器外壳25类似的加热特性。同时,间隙150在其间隙宽度b方面在由硬质金属构成的控制活塞70加热时被其减小。
虽然已基于优选示例性实施例更详细地示出并描述了本发明,但本发明不限于公开的示例,在不脱离本发明的保护范围的情况下本领域的技术人员可以由此导出其它变化。
应强调的是作为上述喷射器15的构造的替换,还可以存在活塞引导件(控制板60、泄漏销板106、喷嘴针110)和活塞(控制活塞70、泄漏销100、喷嘴针套筒115)的三个组合中的仅一个或两个具有上述材料组成的情况。实现起来特别简单的是其中仅控制活塞70具有第一材料且控制活塞板60具有第二材料以便限制弹簧腔85与第一控制腔80之间的第二泄漏170的构造。
作为刚刚上文所述材料的替换,还可设想将除上文刚刚所述那些之外的材料用于控制活塞70和控制板60和/或用于泄漏销板106和泄漏销100和/或用于喷嘴针套筒115且用于喷嘴针110。在这里,如果将材料选择成两个材料在热膨胀系数方面具有3至10·10-6 K-1、特别是5至10·10-6 K-1的差则是特别有利的。
在这里,如果第一材料的热膨胀系数是5至25·10-6 K-1且第二材料的第二热膨胀系数是10至30·10-6 K-1则是特别有利的。
作为硬质金属和钢的上述材料组合的替换,可设想钛的材料组合,特别是如果第一材料具有50%、优选地80%的钛且另一材料是钢的话。在这里,使钢包括以下金属中的至少一个是有利的:铬、镍、锰、铜。
替换地还可设想选择用于第一材料和第二材料的材料组合,在这种情况下,两个材料中的至少一个具有12至10·10-6 K-1的热膨胀系数的钢,并且两个材料中的另一个具有锰钢。在这里,如果锰钢是MnNi10Cu18或MnNi16Cu10则是特别有利的。
已指出第一材料和第二材料的所述材料组合两者都适合于控制板60和控制活塞70,而且适合于泄漏销100和/或泄漏销板106和/或适合于喷嘴针套筒115和喷嘴针110。
还可设想将上述材料组合相互组合。

Claims (17)

1.一种喷射器(15),具有
—致动器腔(45),其中布置有致动器(50),
—活塞引导件(60、106、115),其中设置有孔(65、105、115),
—活塞(70、100、110),其被布置在所述活塞引导件(60、106、115)的所述孔(65、105、115)中,
—其中,所述活塞(70、100、110)具有面朝所述致动器(50)的第一端面(75),
—其中,所述活塞(70、100、110)借助于所述第一端面(75)限定被布置在所述孔(65、105)中和/或所述孔(65、105)处的第一腔(45、80、125),
—其中,所述活塞(70、100、110)借助于与所述第一腔(45、80、125)相对定位的第二端面(86)限定相邻在所述孔(65、105)中和/或所述孔(65、105)处的第二腔(80、85、40),
—高压孔,其从第二腔延伸至高压区,
—喷嘴针,其被布置在高压区中,用于控制燃料从喷射器到内燃机中的流动,其中所述喷嘴针和所述活塞通过高压孔液压地联接,而没有通过直接的机械联结而联接,
—其中,所述活塞(70、100、110)被布置在所述第一腔(45、80、125)与所述第二腔(80、85、40)之间,
—其中,在所述活塞(70、100、110)的周界处,在所述活塞(70、100、110)与所述孔(65、105、115)之间设置具有间隙宽度(b)的间隙(150、155、185),
其特征在于
—所述活塞(70、100、110)具有第一材料且所述活塞引导件(60、106、115)具有第二材料,
—其中,所述第一材料在加热时显示出第一热膨胀,并且所述第二材料在加热时显示出不同于所述第一热膨胀的第二热膨胀,
—其中,所述第一材料被相对于第二材料选择成使得当所述活塞引导件(60、106、115)和/或所述活塞(70、100、110)加热时,所述间隙(150、155、185)的所述间隙宽度(b)减小,以便限制所述第一腔(40、80、125)与所述第二腔(80、85、40)之间的燃料泄漏(160、170、190)。
2.如权利要求1所述的喷射器(15),
其特征在于,所述第一材料和所述第二材料被选择成使得当所述活塞引导件(60、106、115)和/或所述活塞(70、100、110)加热时,燃料通过所述间隙(150、155、185)的泄漏在所述活塞引导件(60、106、115)和/或所述活塞(70、100、110)加热的过程中是基本上恒定的。
3.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,所述第一材料具有第一热膨胀系数且所述第二材料具有第二热膨胀系数,其中,选择所述第一材料和所述第二材料以使得所述第一热膨胀系数低于所述第二热膨胀系数。
4.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,所述第一材料具有第一热膨胀系数且所述第二材料具有第二热膨胀系数,其中,两个材料被选择成使得两个热膨胀系数具有3·10-6 K-1至12·10-6 K-1的差。
5.如权利要求4所述的喷射器(15),
其特征在于,所述两个热膨胀系数具有5·10-6 K-1至10·10-6 K-1的差。
6.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,所述第一材料具有5·10-6 K-1至25·10-6 K-1的第一热膨胀系数且所述第二材料具有10·10-6 K-1至30·10-6 K-1的第二热膨胀系数。
7.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,两个材料中的一个是硬质金属,并且两个材料中的另一个是钢。
8.如权利要求7所述的喷射器(15),
其特征在于,硬质金属采取具有至少70%的碳化钨和1%至30%的钴或镍铬或镍铬钴的组成。
9.如权利要求7所述的喷射器(15),
其特征在于,硬质金属采取具有至少90% 的碳化钨和1%至10%的钴或镍铬或镍铬钴的组成。
10.如权利要求7所述的喷射器(15),
其特征在于,两个材料中的另一个是非合金钢或低合金钢。
11.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,两个材料中的一个具有钛,并且两个材料中的另一个具有包括以下金属中的至少一个的钢:铬、镍、锰、铜。
12.如权利要求11所述的喷射器(15),
其特征在于,两个材料中的一个具有至少50%的钛。
13.如权利要求11所述的喷射器(15),
其特征在于,两个材料中的一个具有至少80%的钛。
14.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,两个材料中的一个具有具有12·10-6 K-1至16·10-6 K-1的热膨胀系数的钢,并且两个材料中的另一个具有锰钢。
15.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,锰钢是MnNi10Cu18或MnNi16Cu10。
16.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,所述活塞引导件(60、106、115)是控制板(60)或泄漏销孔(105)或喷嘴针套筒(115),并且对应于所述活塞引导件(60、106、115)的所述活塞(70、100、110)是控制活塞(70)或泄漏销(100)或喷嘴针(110)。
17.如权利要求1或2所述的喷射器(15),
其特征在于,所述致动器(50)是压电致动器。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013210843A1 (de) 2013-06-11 2014-12-11 Continental Automotive Gmbh Injektor
WO2016097799A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Volvo Truck Corporation Injection system of an internal combustion engine and automotive vehicle including such an injection system
DE102015220056A1 (de) * 2015-10-15 2017-04-20 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
DE102015226388A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0447400A1 (en) * 1988-12-12 1991-09-25 Ultra Tan International Ab Gas-spring device for regulating the hood on a sunbed in optional positions
EP0477400A1 (de) * 1990-09-25 1992-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden adaptiven, mechanischen Toleranzausgleich für den Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors
DE10219149A1 (de) * 2002-04-29 2003-11-20 Siemens Ag Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff
DE10333427B3 (de) * 2003-07-24 2004-08-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
EP1970556B1 (de) * 2007-03-15 2009-12-30 Ford Global Technologies, LLC Injektor
EP2439397A2 (de) * 2010-10-06 2012-04-11 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020121713A1 (en) * 1997-06-13 2002-09-05 Mark Moss Apparatus and method for proportionally controlling fluid delivery to stacked molds
DE10048933A1 (de) * 2000-10-04 2002-05-02 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10333696A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102005015997A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkter Steuerung des Einspritzventilgliedes
DE102005007543A1 (de) * 2005-02-18 2006-08-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkter Nadelsteuerung für eine Brennkraftmaschine
EP1991773B1 (de) * 2006-03-03 2013-05-15 Ganser-Hydromag AG Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen
JP5079650B2 (ja) * 2007-11-02 2012-11-21 株式会社デンソー 燃料噴射弁及び燃料噴射装置
JP5383132B2 (ja) * 2008-03-28 2014-01-08 株式会社デンソー 燃圧センサ搭載構造、燃圧検出システム、燃料噴射装置、それに用いられる圧力検出装置及び蓄圧式燃料噴射装置システム
JP5304861B2 (ja) * 2010-12-17 2013-10-02 株式会社デンソー 燃料噴射装置
DE102011079468A1 (de) * 2011-07-20 2013-01-24 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
DE102012212266B4 (de) * 2012-07-13 2015-01-22 Continental Automotive Gmbh Fluidinjektor
DE102012212614A1 (de) * 2012-07-18 2014-01-23 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor mit hydraulisch gekoppelter Düsennadelbewegung
DE102012222509A1 (de) * 2012-12-07 2014-06-12 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
DE102012223934B4 (de) * 2012-12-20 2015-10-15 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
DE102013210843A1 (de) 2013-06-11 2014-12-11 Continental Automotive Gmbh Injektor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0447400A1 (en) * 1988-12-12 1991-09-25 Ultra Tan International Ab Gas-spring device for regulating the hood on a sunbed in optional positions
EP0477400A1 (de) * 1990-09-25 1992-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden adaptiven, mechanischen Toleranzausgleich für den Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors
DE10219149A1 (de) * 2002-04-29 2003-11-20 Siemens Ag Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff
DE10333427B3 (de) * 2003-07-24 2004-08-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
EP1970556B1 (de) * 2007-03-15 2009-12-30 Ford Global Technologies, LLC Injektor
EP2439397A2 (de) * 2010-10-06 2012-04-11 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor

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