DE10164123A1

DE10164123A1 - Fuel injection device for direct injection internal combustion engine with valve device having elastic delay element between valve seat and control space at its opposite ends

Info

Publication number: DE10164123A1
Application number: DE2001164123
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-12-24
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2003-01-30

Abstract

The fuel injection device (10) has a housing (18) containing a valve device (30,54) cooperating with a valve seat at the injection end (36) of the housing, a pressure surface (60) provided at the opposite end of the valve device acted on by the pressure within a control space (62). The valve device has at least one elastic delay element (34,54) between the valve seat and the control space.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff- Einspritzvorrichtung, insbesondere Common-Rail-Injektor für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, mit einem Gehäuse mit einem Einspritz-Ende, mit einer in dem Gehäuse aufgenommenen Ventileinrichtung, welche mit einem Ventilsitz im Bereich des Einspritz-Endes zusammenarbeitet, welche an dem vom Einspritz-Ende abgewandten Ende eine Druckfläche aufweist, und welche ein Ventilelement mit einem Schaftbereich und mit einem Führungsbereich aufweist, mit dem das Ventilelement im Gehäuse gleitend und fluiddicht gehalten ist, und mit einem hydraulischen Steuerraum, welcher von der Druckfläche der Ventileinrichtung begrenzt wird und in welchem unterschiedliche Drücke herrschen können. The invention relates to a fuel Injection device, in particular common rail injector for Internal combustion engines with direct fuel injection, with a housing with an injection end, with one in the Housing received valve device, which with a Valve seat works together in the area of the injection end, which one at the end facing away from the injection end Has pressure surface, and which a valve element with has a shaft area and with a guide area, with which the valve element slides in the housing and is kept fluid-tight, and with a hydraulic Control room, which from the printing area of the Valve device is limited and in which different pressures can prevail.

Eine solche Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist vom Markt her bekannt. Mit ihr wird Kraftstoff unter sehr hohem Druck direkt in einen der jeweiligen Kraftstoff- Einspritzvorrichtung zugeordneten Brennraum eingespritzt. Als Kraftstoff kommt Benzin als auch Diesel in Frage. Der Kraftstoff wird der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung von einem Kraftstoffsystem mit einer Kraftstoff-Sammelleitung ("Rail") bereitgestellt. Such a fuel injector is on the market known from here. It turns fuel into very high pressure directly into one of the respective fuel Injector associated combustion chamber injected. Gasoline and diesel can be used as fuel. The Fuel is injected from the fuel injector a fuel system with a fuel rail ("Rail") provided.

Der Steuerraum der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist mit einem Schaltventil verbunden, welches den normalerweise unter hohem Druck stehenden Steuerraum mit einem Niederdruckbereich verbinden kann. Auf diese Weise kann der Druck im Steuerraum kurzzeitig abgesenkt werden. Durch Federkraft oder ebenfalls durch hydraulischen Druck ergibt sich hierdurch eine Kraftresultierende, welche dazu führt, dass die Ventileinrichtung mit dem Ventilelement vom Ventilsitz abhebt. Auf diese Weise kann Kraftstoff von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in den Brennraum abgegeben werden. The control chamber of the fuel injector is with a switching valve, which normally pressurized control room with a Can connect low pressure area. In this way, the Pressure in the control room can be temporarily reduced. By Spring force or also by hydraulic pressure a resultant force, which leads to that the valve device with the valve element from Valve seat lifts off. In this way, fuel from the Fuel injector emitted into the combustion chamber become.

Problematisch ist die Verwendung der bekannten Kraftstoff- Einspritzvorrichtung bei Brennkraftmaschinen mit sehr kleinem Hubraum. Wenn bei derartigen Brennkraftmaschine die Gesamteinspritzung des Kraftstoffes in mehrere einzelne Einspritzungen aufgeteilt werden soll, ergibt sich eine sehr kleine Kraftstoffmenge, welche bei einer Einzeleinspritzung von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in den ihr zugeteilten Brennraum abgegeben werden muss. The use of the known fuel is problematic. Injection device in internal combustion engines with very small displacement. If with such an internal combustion engine Total fuel injection into several individual ones Injections should be divided, there is a very small amount of fuel, which at a Single injection from the fuel injector must be delivered to the combustion chamber assigned to it.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoff- Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit ihr auch sehr kleine Einspritzmengen mit großer Präzision abgegeben werden können. The object of the present invention is to provide a fuel Injector of the type mentioned above to train that with her also very small Injection quantities are delivered with great precision can.

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoff- Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Ventileinrichtung mindestens ein zwischen Ventilsitz und Steuerraum angeordnetes elastisches Verzögerungsglied aufweist. This task is Injector of the type mentioned solved that the valve device at least one between Valve seat and control room arranged elastic Has delay element.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung können auch sehr kleine Kraftstoffmengen in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingebracht werden. Dies ist dadurch möglich, dass die Öffnungszeit der Ventileinrichtung, also der Zeitraum, während dem das Ventilelement vom Ventilsitz abgehoben ist, kleiner ist als der Zeitraum, während dem der Druck im Steuerraum gegenüber dem normalen Betriebsdruck abgesenkt ist. With the fuel injection device according to the invention can also put very small amounts of fuel in the combustion chamber an internal combustion engine are introduced. This is possible that the opening time of the Valve device, i.e. the period during which the Valve element is lifted from the valve seat, is smaller than the period during which the pressure in the control room is opposite the normal operating pressure is reduced.

Ursache hierfür ist das erfindungsgemäß vorgesehene elastische Verzögerungsglied: Bei geschlossener Ventileinrichtung wird das Ventilelement zusammen mit dem elastischen Verzögerungsglied aufgrund der an der Druckfläche anliegenden Druckkraft gegen den Ventilsitz gedrückt und das elastische Verzögerungsglied komprimiert. Wird der Druck im Steuerraum nun abgesenkt, um eine Öffnung der Ventileinrichtung und eine Einspritzung von Kraftstoff durch die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zu bewirken, führt dies zunächst nur dazu, dass sich das elastische Verzögerungsglied ausdehnt, ohne dass das Ventilelement vom Ventilsitz abhebt. The reason for this is that which is provided according to the invention elastic delay element: when closed Valve device is the valve element together with the elastic delay element due to the at the Pressure area applied pressure force against the valve seat pressed and the elastic delay element is compressed. If the pressure in the control room is now reduced to an opening the valve device and an injection of fuel through the fuel injector to cause initially this only leads to the elastic Delay element expands without the valve element from Valve seat lifts off.

Erst wenn das elastische Verzögerungsglied sich vollständig bis auf seine weitgehend entlastete Länge ausgedehnt hat, hebt das Ventilelement vom Ventilsitz ab und gibt so den Durchfluss für den Kraftstoff frei. Auf diese Weise können auch sehr kleine Voreinspritzmengen realisiert werden, wie sie insbesondere bei Motoren mit kleinem Hubraum und mit in mehrere Einzeleinspritzungen aufgeteilter Einspritzung erforderlich sind. Diese kleinen Einspritzmengen können auch bei solchen Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen realisiert werden, welche vergleichsweise langsam schaltende Schaltventile aufweisen, mit denen der Druck im Steuerraum gesteuert wird. Only when the elastic delay element is completely has extended to its largely relieved length, lifts the valve element from the valve seat and thus gives the Flow free for the fuel. That way you can even very small pre-injection quantities can be realized, such as they especially in engines with small cubic capacity and with in several single injections of split injection required are. These small injection quantities can even with such fuel injectors can be realized, which is comparatively slow have switching switching valves with which the pressure in Control room is controlled.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung sind in Unteransprüchen angegeben. Advantageous further developments of the invention Fuel injection devices are in subclaims specified.

In einer ersten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Verzögerungsglied eine Druckstange umfasst. Diese kann auf einfache Art und Weise so dimensioniert werden, dass sie die gewünschte Elastizität aufweist. Die entsprechende Kraftstoff-Einspritzvorrichtung arbeitet daher sicher und kann preiswert hergestellt werden. In a first further training it is proposed that the Delay member comprises a push rod. This can be on simple way to be dimensioned so that they has the desired elasticity. The corresponding Fuel injector therefore works safely and can be manufactured inexpensively.

Dabei kann das Ventilelement und die Druckstange aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Somit kann die gewünschte Elastizität auch durch eine entsprechende Materialwahl für die Druckstange beeinflusst werden. The valve element and the push rod can different materials can be produced. Consequently can also achieve the desired elasticity through a appropriate material choice for the push rod influenced become.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein elastisches Verzögerungsglied in den Schaftbereich des Ventilelements einstückig integriert ist. Dies erleichtert die Montage der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung. It is particularly advantageous if an elastic Delay element in the stem area of the valve element is integrated in one piece. This facilitates the assembly of the Fuel injection device according to the invention.

Vorgeschlagen wird auch, dass der Schaftbereich mindestens dreimal so lang ist wie der Führungsbereich. Eine derartige Kraftstoff-Einspritzvorrichtung baut in ihrem unteren Bereich sehr schmal, wodurch sie insbesondere für den Einsatz in kleinen Brennkraftmaschinen geeignet ist. Bei derartigen Brennkraftmaschinen ist nämlich nur wenig Bauraum im Bereich des Zylinderkopfs vorhanden. Durch die Länge des Schaftbereichs wird darüber hinaus durch eine einfache geometrische Maßnahme der Schaftbereich selbst zum elastischen Verzögerungsglied, ohne dass eine komplexe Geometrie des Schaftbereichs oder eine spezielle Materialwahl unbedingt erforderlich ist. It is also suggested that the shaft area at least is three times as long as the management area. Such Fuel injector builds in its lower Very narrow area, which makes them particularly suitable for the Use in small internal combustion engines is suitable. at Such internal combustion engines is namely little Space is available in the area of the cylinder head. Through the The length of the shaft area is also indicated by a simple geometric measure of the shaft area itself for elastic delay element without being complex Geometry of the shaft area or a special one Material selection is absolutely necessary.

In Weiterbildung hierzu wird wiederum vorgeschlagen, dass zwischen dem Schaftbereich des Ventilelements und dem Gehäuse wenigstens bereichsweise ein Ringraum vorhanden ist, und dass der Schaftbereich des Ventilelements an seinem dem Einspritz-Ende des Gehäuses zugewandten Ende einen Führungsbereich aufweist, welcher mit dem Gehäuse zusammenarbeitet. Somit wird trotz des langen Schaftbereichs eine sichere Führung des Ventilelements im Gehäuse der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gewährleistet. In further training, it is again proposed that between the stem area of the valve element and the An annular space is present at least in some areas and that the stem area of the valve element its end facing the injection end of the housing has a guide area which with the housing cooperates. Thus, despite the long Shaft area secure guidance of the valve element in the Ensured the housing of the fuel injector.

Dabei kann der zweite Führungsbereich mindestens einen Kraftstoffdurchlass aufweisen. Dieser kann bspw. in Form einer ebenen Fräsung des ansonsten kreisrunden Querschnitt aufweisenden Schaftbereichs bestehen. Dies ermöglicht eine widerstandsarme Strömung zum Ventilsitz hin. The second management area can have at least one Have fuel passage. This can be in the form, for example a flat milling of the otherwise circular cross-section having shaft area exist. This enables one low-resistance flow towards the valve seat.

drawing

Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch eine Kraftstoff- Einspritzvorrichtung. Below is a particularly preferred one Embodiment of the invention with reference to the enclosed drawing explained in detail. The only Figure shows a partial section through a fuel Injector.

Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in Fig. 1 trägt insgesamt das Bezugszeichen 10. Bei ihr handelt es sich um einen Injektor für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff- Direkteinspritzung. Über eine Kraftstoffleitung 12 kann der Injektor 10 an eine Kraftstoff-Sammelleitung ("Rail") angeschlossen werden. Über ein 2/2-Schaltventil 14 und eine Kraftstoffleitung 16 kann der Injektor 10 auch mit einem Niederdruckbereich verbunden werden. Weder der Niederdruckbereich noch die Kraftstoff-Sammelleitung sind in Fig. 1 dargestellt. The fuel injection device in FIG. 1 bears overall reference number 10 . It is an injector for an internal combustion engine with direct fuel injection. The injector 10 can be connected to a fuel collecting line (“rail”) via a fuel line 12 . The injector 10 can also be connected to a low-pressure region via a 2/2-way switching valve 14 and a fuel line 16 . Neither the low pressure area nor the fuel rail are shown in FIG. 1.

Der Injektor 10 umfasst ein Gehäuse 18, welches aus einem Düsenkörper 20, einem Zwischenelement 22 und einer Endscheibe 24 besteht. Der Düsenkörper 20 wird mit der Endscheibe 24 durch eine nicht dargestellte Düsenspannmutter verspannt. Hierdurch wird auch das Zwischenelement zwischen Düsenkörper 20 und Endscheibe 24 verklemmt. The injector 10 comprises a housing 18 , which consists of a nozzle body 20 , an intermediate element 22 and an end plate 24 . The nozzle body 20 is clamped to the end plate 24 by a nozzle clamping nut, not shown. This also jams the intermediate element between the nozzle body 20 and the end plate 24 .

Im Düsenkörper 20 ist eine sacklochartige Ausnehmung 26 vorhanden. Das Zwischenelement 22 ist hülsenförmig ausgebildet ebenfalls mit einer durchgehenden stufenförmigen Ausnehmung 28, die koaxial zur Ausnehmung 26 im Düsenkörper 20 ist. In die Ausnehmung 26 im Düsenkörper 20 ist ein Ventilelement 30 eingesetzt. Dieses weist einen Führungsbereich 32 auf, der mit einem komplementären Abschnitt (ohne Bezugszeichen) der Ausnehmung 26 im Gleitspiel und fluiddicht zusammenarbeitet. There is a blind hole-like recess 26 in the nozzle body 20 . The intermediate element 22 is sleeve-shaped, likewise with a continuous step-shaped recess 28 , which is coaxial with the recess 26 in the nozzle body 20 . A valve element 30 is inserted into the recess 26 in the nozzle body 20 . This has a guide area 32 which cooperates with a complementary section (without reference number) of the recess 26 in the sliding play and in a fluid-tight manner.

Unterhalb des Führungsbereichs 32 weist das Ventilelement 30 einen Schaftbereich 34 auf. Dieser erstreckt sich in Fig. 1 bis nach unten zu einem Einspritz-Ende 36 des Düsenkörpers 20. Er hat einen kleineren Durchmesser als und ist etwa dreimal so lang wie der Führungsbereich 32. Ein konischer Abschnitt 38 des Ventilelements 30 unterhalb des Schaftbereichs 34 arbeitet mit einem Ventilsitz (ohne Bezugszeichen) zusammen, der in der Ausnehmung 26 des Düsenkörpers 20 im Bereich des Einspritz-Endes 36 ausgebildet ist. Eine Auslassöffnung 40 führt im Bereich des Einspritz-Endes 36 von der Ausnehmung 26 im Düsenkörper 20 nach außen. Below the guide area 32 , the valve element 30 has a shaft area 34 . In FIG. 1, this extends down to an injection end 36 of the nozzle body 20 . It has a smaller diameter than and is about three times as long as the guide area 32 . A conical section 38 of the valve element 30 below the shaft region 34 works together with a valve seat (without reference number) which is formed in the recess 26 of the nozzle body 20 in the region of the injection end 36 . An outlet opening 40 leads in the area of the injection end 36 from the recess 26 in the nozzle body 20 to the outside.

Der Übergang zwischen Führungsbereich 32 und Schaftbereich 34 des Ventilelements 30 ist als Druckfläche 42 ausgebildet, deren Kraftresultierende in Fig. 1 nach oben zeigt. Die Ausnehmung 26 im Düsenkörper 20 ist im Bereich der Druckfläche 42 als Druckraum 44 ausgebildet. Der Druckraum 44 ist über einen Kanal 45 mit der Kraftstoffleitung 12 verbunden. The transition between the guide region 32 and the stem region 34 of the valve element 30 is designed as a pressure surface 42 , the resultant force of which points upwards in FIG. 1. The recess 26 in the nozzle body 20 is formed in the area of the pressure surface 42 as a pressure space 44 . The pressure chamber 44 is connected to the fuel line 12 via a channel 45 .

Der Durchmesser der Ausnehmung 26 im Düsenkörper 20 ist vom Druckraum 44 bis zum Ventilsitz im Einspritz-Ende 36 des Düsenkörpers 20 größer als der Durchmesser des Schaftbereichs 34 des Ventilelements 30, so dass zwischen Düsenkörper 20 und Schaftbereich 34 ein Ringraum 46 vorhanden ist. Eine Ausnahme bildet eine Durchmesserverengung 48 knapp oberhalb des Einspritzendes 36, welche so ausgebildet ist, dass am Schaftbereich 34 ein zweiter Führungsbereich 50 geschaffen wird, durch den das Ventilelement 30 im Bereich des Einspritz-Endes 36 zusätzlich gleitend gehalten ist. Der zweite Führungsbereich 50 des Schaftbereichs 34 des Ventilelements 30 weist eine ebene Abfräsung 52 auf, durch welche ein Spalt zwischen der kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Einengung 48 der Ausnehmung 26 im Düsenkörper 20 und dem Schaftbereich 34 des Ventilelements 30 geschaffen wird. The diameter of the recess 26 in the nozzle body 20 is larger from the pressure chamber 44 to the valve seat in the injection end 36 of the nozzle body 20 than the diameter of the stem region 34 of the valve element 30 , so that an annular space 46 is present between the nozzle body 20 and the stem region 34 . An exception to this is a narrowing of the diameter 48 just above the injection end 36 , which is designed such that a second guide region 50 is created on the shaft region 34 , by means of which the valve element 30 is additionally slidably held in the region of the injection end 36 . The second guide region 50 of the stem region 34 of the valve element 30 has a flat cut-off 52 , by means of which a gap is created between the narrowing 48 of the recess 26 in the nozzle body 20 having a circular cross-section and the stem region 34 of the valve element 30 .

In der Ausnehmung 28 im Zwischenelement 22 ist eine Druckstange 54 aufgenommen. Diese weist einen in Fig. 1 oberen Abschnitt 56 mit größerem Durchmesser auf, der gleitend und fluiddicht mit der Ausnehmung 28 im Zwischenelement 22 zusammenarbeitet. Ein in Fig. 1 unterer Abschnitt 58 der Druckstange 54 weist einen kleineren Durchmesser auf und liegt mit seinem in Fig. 1 unteren Ende an der Oberseite des Führungsbereichs 32 des Ventilelements 30 an. Die Druckstange 54 ist aus einem Material mit anderen Elastizitätseigenschaften als das Ventilelement 30. A push rod 54 is received in the recess 28 in the intermediate element 22 . This has an upper section 56 with a larger diameter in FIG. 1, which works in a sliding and fluid-tight manner with the recess 28 in the intermediate element 22 . A lower section 58 of the push rod 54 in FIG. 1 has a smaller diameter and lies with its lower end in FIG. 1 on the upper side of the guide region 32 of the valve element 30 . The push rod 54 is made of a material with different elastic properties than the valve element 30 .

Die in Fig. 1 obere Grenzfläche der Druckstange 54 wirkt als Druckfläche 60, welche einen Steuerraum 62 begrenzt. Dieser ist über eine Zulaufdrossel 64 mit dem Kanal 45 verbunden. Eine Ablaufdrossel 66 verbindet den Steuerraum 62 mit dem Schaltventil 14. Die Kraftresultierende der Druckfläche 60 weist in Fig. 1 nach unten. The upper boundary surface of the push rod 54 in FIG. 1 acts as a pressure surface 60 , which delimits a control chamber 62 . This is connected to the channel 45 via an inlet throttle 64 . An outlet throttle 66 connects the control chamber 62 to the switching valve 14 . The resultant force of the pressure surface 60 points downward in FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10 arbeitet folgendermaßen: Über die Kraftstoffleitung 12und den Kanal 45 wird der in der Kraftstoff-Sammelleitung herrschende hohe Kraftstoffdruck in den Druckraum 44 übertragen. Bei geschlossenem Schaltventil 40 herrscht auch im Steuerraum 62 aufgrund der durch die Zulaufdrossel 64 geschaffenen Verbindung zum Kanal 45 der hohe Kraftstoffdruck der Kraftstoff-Sammelleitung. The fuel injection device 10 shown in FIG. 1 operates as follows: The high fuel pressure prevailing in the fuel collecting line is transmitted to the pressure chamber 44 via the fuel line 12 and the channel 45 . When the switching valve 40 is closed, the high fuel pressure of the fuel rail also prevails in the control chamber 62 due to the connection to the duct 45 created by the inlet throttle 64 .

Da die Fläche der Druckfläche 60 größer ist als jene der Druckfläche 42, drückt die Druckstange 54 das Ventilelement 30 mit dem konischen Bereich 38 gegen den Ventilsitz im Bereich des Einlass-Endes 36 des Düsenkörpers 20. Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 10 ist somit geschlossen, so dass kein Kraftstoff durch die Auslassöffnung 40 austreten kann. Since the area of the pressure area 60 is larger than that of the pressure area 42 , the pressure rod 54 presses the valve element 30 with the conical area 38 against the valve seat in the area of the inlet end 36 of the nozzle body 20 . The fuel injection device 10 is thus closed, so that no fuel can escape through the outlet opening 40 .

Soll eine Einspritzung erfolgen, wird das Schaltventil 14 (bei diesem kann es sich bspw. um ein Magnetventil handeln) kurzzeitig geöffnet. Hierdurch sinkt der Druck im Steuerraum 62, so dass auch die an der Druckfläche 60 angreifende hydraulische Kraft abnimmt. Dies führt jedoch noch nicht sofort zu einer Öffnungsbewegung des Ventilelements 30, sondern zunächst zu einer Ausdehnung einerseits der Druckstange 54 und andererseits des Schaftbereichs 34. If an injection is to take place, the switching valve 14 (which may be a solenoid valve, for example) is opened briefly. As a result, the pressure in the control chamber 62 drops, so that the hydraulic force acting on the pressure surface 60 also decreases. However, this does not immediately lead to an opening movement of the valve element 30 , but initially to an expansion of the push rod 54 on the one hand and of the stem region 34 on the other hand.

Erst wenn einerseits die Druckstange 54 und andererseits der Schaftbereich 34 weitgehend entlastet sind, und wenn die an der Druckfläche 60 angreifende hydraulische Kraft kleiner ist als die an der Druckfläche 42 wirkende hydraulische Kraft, hebt das Ventilelement 30 mit dem konischen Bereich 38 vom Ventilsitz im Bereich des Einspritz-Endes 36 ab. Somit kann Kraftstoff über die Kraftstoffleitung 12, den Kanal 45 und den Ringraum 46 durch den sich zwischen dem konischen Bereich 38 und dem Ventilsitz ergebenden Spalt hindurchströmen und über die Auslassöffnung 40 in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen. Only when the pressure rod 54 and on the other hand the shaft area 34 are largely relieved, and when the hydraulic force acting on the pressure surface 60 is less than the hydraulic force acting on the pressure surface 42 , does the valve element 30 with the conical area 38 lift from the valve seat in the area of the injection end 36 . Fuel can thus flow through the fuel line 12 , the channel 45 and the annular space 46 through the gap which results between the conical region 38 and the valve seat and can reach the combustion chamber of the internal combustion engine via the outlet opening 40 .

Sobald das Schaltventil 14 wieder geschlossen wird, steigt der Druck im Steuerraum 62 wieder, was sofort zu einer Schließbewegung des Ventilelements 30 führt. As soon as the switching valve 14 is closed again, the pressure in the control chamber 62 rises again, which immediately leads to a closing movement of the valve element 30 .

Durch die Elastizität der Druckstange 54 einerseits und des sehr langen Schaftbereichs 34 des Ventilelements 30 andererseits wird also das Öffnen des Injektors 10 verzögert. Die Druckstange 54 und der Schaftbereich 34 des Ventilelements 30 bilden also insgesamt ein elastisches Verzögerungsglied. The elasticity of the push rod 54 on the one hand and the very long stem region 34 of the valve element 30 on the other hand therefore delays the opening of the injector 10 . The push rod 54 and the stem region 34 of the valve element 30 thus form an elastic delay element overall.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel eines Injektors ist keine separate Druckstange vorhanden. Stattdessen reicht das Ventilelement vom Einspritz-Ende bis zum Steuerraum. In an embodiment, not shown, a No separate push rod is available for the injector. Instead, the valve element extends from the end of injection to to the control room.

Aus Fig. 1 ist ohne Weiteres ersichtlich, dass der dargestellte Injektor 10 einen vergleichsweise langen und schmalen Düsenkörper 20 aufweist, welcher auch bei den beengten Einbauverhältnissen kleiner Brennkraftmaschinen verwendet werden kann. Die Ausbildung des Schaftbereichs 34 des Ventilelements 30 und der Druckstange 54 als Verzögerungsglied ermöglicht darüber hinaus sehr kurze Öffnungszeiten des Injektors 10, auch bei vergleichsweise langsamer Schaltzeit des Schaltventils 14. It is readily apparent from FIG. 1 that the injector 10 shown has a comparatively long and narrow nozzle body 20 which can also be used in the confined installation conditions of small internal combustion engines. The design of the stem area 34 of the valve element 30 and the push rod 54 as a delay element also enables very short opening times of the injector 10 , even with a comparatively slow switching time of the switching valve 14 .

Claims

1. Fuel injection device ( 10 ), in particular common rail injector for internal combustion engines with direct fuel injection, with a housing ( 18 ) with an injection end ( 36 ), with a valve device ( 30 ) accommodated in the housing ( 18 ). 54 ), which cooperates with a valve seat in the area of the injection end ( 36 ), which has a pressure surface ( 60 ) at the end facing away from the injection end ( 36 ), and which has a valve element ( 30 ) with a stem area ( 34 ) and with a guide area ( 32 ) with which the valve element ( 30 ) is held in the housing ( 28 ) in a sliding and fluid-tight manner, and with a hydraulic control chamber ( 62 ) which is separated from the pressure surface ( 60 ) of the valve device ( 30 , 54 ) is limited and in which different pressures can prevail, characterized in that the valve device ( 30 , 54 ) has at least one elastic delay arranged between the valve seat and the control chamber ( 60 ) tion member ( 34 , 54 ).

2. Fuel injection device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the delay element comprises a push rod ( 54 ).

3. Fuel injection device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the valve element ( 30 ) and the push rod ( 54 ) are made of different materials.

4. Fuel injection device ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that an elastic delay member in the shaft region ( 34 ) of the valve element ( 30 ) is integrated in one piece.

5. Fuel injection device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the shaft region ( 34 ) is at least three times as long as the guide region ( 32 ).

6. Fuel injection device ( 10 ) according to claim 5, characterized in that between the shaft region ( 34 ) of the valve element ( 30 ) and the housing ( 18 ) an annular space ( 46 ) is present at least in regions, and that the shaft region ( 34 ) of the valve element ( 30 ) has at its end facing the injection end ( 36 ) of the housing ( 18 ) a guide area ( 50 ) which cooperates with the housing ( 18 ).

7. The fuel injection device ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the second guide region ( 50 ) has at least one fuel passage ( 52 ).