DE102004005452B4

DE102004005452B4 - Nozzle holder combination with direct-operated injection valve member

Info

Publication number: DE102004005452B4
Application number: DE200410005452
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2024-02-05
Also published as: DE102004005452A1

Abstract

Kraftstoffinjektor für Speichereinspritzsysteme zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Injektorkörper (2) und einem ein Einspritzventilglied (25) aufnehmenden Düsenhalter (22), die über eine Düsenspannmutter (21) miteinander verbunden sind, sowie einem Aktor (6), der auf einen Übersetzerkolben (14) wirkt, der seinerseits einen Steuerraum (32, 42) druckbeaufschlagt oder druckentlastet, wobei ein mittels des Aktors (6) betätigbarer erster Übersetzerkolben (14) durch mindestens einen Steuerraum (32, 42) mit dem als zweiten Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilglied (25) direkt hydraulisch gekoppelt ist, wobei ein erster Steuerraum (32) durch eine am ersten Übersetzerkolben (14) aufgenommene, federbeaufschlagte erste Steuerraumhülse (17) abgedichtet ist und wobei der zweiter Steuerraum (42) mit dem ersten Steuerraum (32) hydraulisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerraumhülse (17) an eine erste Planfläche (41) einer Zwischenscheibe (40) angestellt ist, die zwischen dem Injektorkörper (2) und dem Düsenhalter (22) angeordnet ist, und dass der zweite Steuerraum (42) mit dem ersten Steuerraum (32) über einen in der Zwischenscheibe (40) ausgebildeten Kanal hydraulisch verbunden ist.Fuel injector for accumulator injection systems for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with an injector body (2) and a nozzle holder (22) receiving an injection valve member (25), which are connected to one another via a nozzle clamping nut (21), and an actuator (6) which acts on a booster piston (14) which in turn pressurizes or relieves a control chamber (32, 42), whereby a first booster piston (14) which can be actuated by means of the actuator (6) passes through at least one control chamber (32, 42) with the second booster piston Injection valve member (25) is directly hydraulically coupled, a first control chamber (32) being sealed by a spring-loaded first control chamber sleeve (17) received on the first booster piston (14) and the second control chamber (42) being hydraulically connected to the first control chamber (32) is connected, characterized in that the first control chamber sleeve (17) on a first plane surface (41) an intermediate disk (40) is employed, which is arranged between the injector body (2) and the nozzle holder (22), and that the second control chamber (42) with the first control chamber (32) via an in the intermediate disk (40) formed channel is hydraulically connected.

Description

Technisches GebietTechnical area

Bei Verbrennungskraftmaschinen kommen heute Speichereinspritzsysteme (Common-Rail) zum Einsatz, die eine drehzahl- und lastunabhängige Einstellung des Einspritzdruckes ermöglichen. Beim Common-Rail-System sind Druckerzeugung und Einspritzung zeitlich und örtlich voneinander entkoppelt. Der Einspritzdruck wird von einer separaten Hochdruckpumpe erzeugt. Diese muss nicht zwingend synchron zu den Einspritzungen angetrieben werden. Der Druck kann unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge eingestellt werden. An die Stelle der druckgesteuerten Einspritzventile treten hier elektrisch betätigte Injektoren, mit deren Ansteuerzeitpunkt und Ansteuerdauer der Einspritzbeginn und die Einspritzmenge bestimmt werden. Bei diesem Einspritzsystem besteht eine große Freiheit hinsichtlich der Gestaltung von Mehrfach- oder geteilten Einspritzungen. Zur exakten Steuerung bzw. Regelung der Einspritzmenge und des Einspritzzeitpunktes sind geringe Streuungen zwischen den einzelnen Zylindern und eine lange Lebensdauer der hochpräzis gefertigten Komponenten mit engen Toleranzen unabdingbar.In internal combustion engines storage injection systems (common rail) are used today, which enable a speed and load-independent adjustment of the injection pressure. In the common rail system, pressure generation and injection are temporally and locally decoupled from each other. The injection pressure is generated by a separate high-pressure pump. This does not necessarily have to be driven synchronously with the injections. The pressure can be adjusted independently of the engine speed and the injection quantity. In place of the pressure-controlled injection valves occur here electrically actuated injectors, whose Ansteuerzeitpunkt and Ansteuerdauer the start of injection and the injection quantity are determined. In this injection system, there is great freedom in designing multiple or split injections. For precise control or regulation of the injection quantity and the injection timing, small variations between the individual cylinders and a long service life of the high-precision manufactured components with close tolerances are essential.

Stand der TechnikState of the art

Aus DE 197 01 879 A1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen bekannt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfasst einen von einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff befüllbaren gemeinsamen Hochdrucksammelraum (Common-Rail), der über Einspritzleitungen mit in dem Brennraum der zur versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen verbunden ist. Die Öffnungs- und Schließbewegungen der Einspritzventile werden jeweils von einem elektrisch angesteuerten Steuerventil gesteuert. Das Steuerventil kann als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet sein, welches einen an einer Einspritzöffnung des Einspritzventiles mündenden Hochdruckkanal mit der Einspritzleitung oder einer Entlastungsleitung verbindet. Dabei ist am Steuerventilglied des Steuerventiles ein mit Kraftstoffhochdruck befüllbarer hydraulischer Arbeitsraum vorgesehen, der zur Verstellung der Einstellposition des Steuerventilgliedes des Steuerventils in einen Entlastungskanal aufgesteuert werden kann.Out DE 197 01 879 A1 a fuel injection device for internal combustion engines is known. The fuel injection device comprises a high-pressure pump that can be filled with fuel common high-pressure accumulator (common rail), which is connected via injection lines with projecting into the combustion chamber of the engine to be supplied injectors. The opening and closing movements of the injection valves are each controlled by an electrically controlled control valve. The control valve may be formed as a 3/2-way valve, which connects a opening at an injection port of the injection valve high pressure passage with the injection line or a discharge line. In this case, a fillable with high pressure hydraulic hydraulic working space is provided on the control valve member of the control valve, which can be controlled to adjust the setting position of the control valve member of the control valve in a discharge channel.

Aus DE 197 39 905 A1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt. Das Kraftstoffeinspritzventil umfasst ein nach außen aus dem Ventilkörper austauchendes Ventilglied. An diesem sind wenigstens zwei axial übereinander liegende Reihen von Spritzlöchern vorgesehen. Bei einem nach außen gerichteten Öffnungshub des Ventilgliedes sind diese nacheinander aufsteuerbar. Ferner ist ein den Öffnungshubweg des Ventilgliedes begrenzender zweistufiger hydraulischer Hubanschlag vorgesehen, der als hydraulischer Dämpfungsraum mit zusteuerbarer Entlastung ausgebildet ist. Diese Entlastung erfolgt über mindestens zwei Anschliffe am Ventilglied, die während der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes nacheinander zusteuerbar sind. Dabei ist wenigstens einer der Anschliffe über einen ein Ventil enthaltender Entlastungskanal mit einem Niederdruckraum verbindbar.Out DE 197 39 905 A1 a fuel injection valve is known. The fuel injection valve comprises a valve member which dives outwardly from the valve body. At least two axially superimposed rows of spray holes are provided on this. In an outwardly opening stroke of the valve member, these are aufsteuerbar successively. Further, the opening stroke of the valve member limiting two-stage hydraulic stroke stop is provided, which is designed as a hydraulic damping chamber with zusteuerbarer relief. This relief takes place via at least two poles on the valve member, which can be controlled one after the other during the opening stroke of the valve member. At least one of the polished sections can be connected to a low-pressure space via a relief channel containing a valve.

Bei den oben skizzierten Lösungen gemäß DE 197 01 879 A1 sowie DE 197 39 905 A1 bekannten Kraftstoffeinspritzsystemen erfolgt eine indirekte Ansteuerung des Einspritzventilgliedes. Es sind eine Vielzahl von Komponenten erforderlich, um eine Hubbewegung eines Aktors an ein Einspritzventilglied zu übertragen, was einerseits eine Vielzahl von miteinander genauestens zu montierenden Teilen bedeutet und andererseits die Bauhöhe der aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventile negativ beeinflusst. Die Tendenz bei der Konstruktion moderner Verbrennungskraftmaschinen verläuft dahingehend, dass im Zylinderkopfbereich zunehmend weniger Platz zum Einbau von Kraftstoffeinspritzventilen zur Verfügung steht.In the above outlined solutions according to DE 197 01 879 A1 such as DE 197 39 905 A1 known fuel injection systems is an indirect control of the injection valve member. A large number of components are required in order to transmit a stroke movement of an actuator to an injection valve member, which on the one hand means a large number of parts to be assembled with one another and on the other hand adversely affects the overall height of the fuel injection valves known from the prior art. The trend in the design of modern internal combustion engines is that there is progressively less space available in the cylinder head area to install fuel injectors.

Ähnliche Einspritzventile sind auch aus DE 198 43 535 A1 , DE 10 2004 002 309 A1 und DE 10 2004 005 456 A1 bekannt.Similar injectors are also off DE 198 43 535 A1 . DE 10 2004 002 309 A1 and DE 10 2004 005 456 A1 known.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lässt sich eine konventionelle Düsenhalterkombination in vorteilhafter Weise als Kraftstoffinjektor für Speichereinspritzsysteme einsetzen, wobei die Düsenhalterkombination eine geringe Bauhöhe aufweist und einfach aufgebaut ist. Ein Steuerraum zur Betätigung eines Einspritzventilgliedes ist durch einen Übersetzerkolben sowie einer Stirnseite des zu betätigenden Einspritzventiles begrenzt. Der Übersetzerkolben wird unmittelbar durch einen Aktor wie zum Beispiel einen Piezoaktor angesteuert, der seinerseits in einem Systemdruck beaufschlagten Druckraum der Düsenhalterkombination angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Bauform können den Steuerraum mit Steuervolumen versorgende Zuleitungskanäle mit Zulaufdrosseln sowie den Steuerraumdruck entlastende Ablaufkanäle mit Ablaufdrosseln eingespart werden. Ferner kann ein Ventilschließglied entfallen, was gemäß bisherigen Ausführungsvarianten von Kraftstoffinjektoren zum Verschließen bzw. Freigeben des den Steuerraum druckentlastenden Ablaufkanales erforderlich war. Der Steuerraum wird durch eine den unteren Schaft des Übersetzerkolbens umgebende Steuerraumhülse begrenzt, welche über eine Druckfeder stets an eine Planfläche eines Düsenkörpers angestellt ist. Der Injektorkörper und der Düsenkörper werden durch eine Düsenspannmutter miteinander verbunden, wobei eine ringförmige Beißkante der Steuerraumhülse stets an eine obere Planfläche des Düsenkörpers angestellt bleibt.With the proposed solution according to the invention, a conventional nozzle holder combination can be used advantageously as a fuel injector for storage injection systems, wherein the nozzle holder combination has a low overall height and is simple. A control chamber for actuating an injection valve member is limited by a booster piston and an end face of the injection valve to be actuated. The booster piston is controlled directly by an actuator, such as a piezoelectric actuator, which in turn is arranged in a system pressure applied pressure chamber of the nozzle holder combination. Due to the proposed design, the control chamber with control volume supplying supply channels can be saved with inlet throttles and the control chamber pressure relieving drainage channels with drain throttles. Furthermore, a valve closing member can be dispensed with, which according to previous embodiments of fuel injectors for closing or releasing the pressure-relieving the control chamber drain channel was required. The control chamber is delimited by a control chamber sleeve which surrounds the lower shaft of the booster piston and which is always set against a plane surface of a nozzle body via a compression spring. The injector body and the nozzle body are connected to one another by a nozzle retaining nut, wherein an annular biting edge of the control chamber sleeve always remains employed on an upper plane surface of the nozzle body.

Durch eine zwischen dem Übersetzerkolben und der Oberseite der an die Planfläche des Düsenkörpers angestellten Steuerraumhülse wird einerseits gewährleistet, dass der Übersetzerkolben mit seiner Stirnseite stets an den Aktor gestellt bleibt; andererseits wird durch die Druckfeder erreicht, dass die Beißkante der Steuerraumhülse stets gegen die Planfläche des Düsenkörpers angestellt bleibt, so dass eine Abdichtung des Steuerraumes gewährleistet ist. Die Befüllung des Steuerraumes mit Kraftstoffvolumen erfolgt über die Führungsleckage zwischen der Steuerraumhülse und dem unteren Schaft des Übersetzerkolbens. Der Schließzustand des Einspritzventilgliedes wird dadurch erreicht, dass der Piezoaktor bestromt wird, was zu einer Längenänderung der stapelförmig aufgenommenen Piezokristalle führt. Der Kristallstapel beaufschlagt den Übersetzerkolben, der seinerseits den das Einspritzventilglied beaufschlagenden Steuerraum begrenzt. Wird die Bestromung des Piezoaktors hingegen aufgehoben, fährt der Übersetzerkolben in vertikale Richtung aufwärts, was zu einer Druckentlastung im Steuerraum führt und ein Einfahren der Düsennadel in diesen ermöglicht. Bei einer vertikal gerichteten Einfahrbewegung der Düsennadel in den Steuerraum werden die am brennraumseitigen Ende der Düsennadel vorgesehenen Einspritzöffnungen freigegeben und es erfolgt eine Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine.On the one hand ensured by an employed between the booster piston and the top of the tax to the flat surface of the nozzle body control chamber sleeve that the booster piston always remains placed with its front side to the actuator; On the other hand, it is achieved by the compression spring that the biting edge of the control chamber sleeve always remains employed against the plane surface of the nozzle body, so that a seal of the control chamber is ensured. The filling of the control chamber with fuel volume via the guide leakage between the control chamber sleeve and the lower shaft of the booster piston. The closed state of the injection valve member is achieved in that the piezoelectric actuator is energized, resulting in a change in length of the stacked piezocrystals recorded. The crystal stack acts on the booster piston, which in turn limits the control chamber acting on the injection valve member. If the energization of the piezoelectric actuator, however, reversed, the booster piston moves in a vertical direction upward, which leads to a pressure relief in the control room and allows retraction of the nozzle needle in this. In a vertically directed retraction movement of the nozzle needle into the control chamber, the injection openings provided at the combustion chamber end of the nozzle needle are released and there is an injection of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens, kann durch eine Verwendung zweier Steuerraumhülsen eine einfache Abdichtung des Steuerraumes erreicht werden. Analog zur oben skizzierten Ausführungsvariante ist eine erste Steuerraumhülse derart angeordnet, dass diese einen durch einen Piezoaktor direkt betätigbaren Übersetzerkolben umgibt. Zwischen dem Übersetzerkolben und der Steuerraumhülse ist eine Druckfeder angeordnet. Gemäß der alternativen Ausführungsvariante ist zwischen dem Injektorkörper und einem Düsenkörper eine Zwischenscheibe vorgesehen. Die Zwischenscheibe umfasst Zulaufkanäle zu einem im Düsenkörper ausgebildeten Steuerraum. Ferner ist in der Zwischenscheibe ein Verbindungskanal zwischen dem Steuerraum ausgebildet, der von der ersten Steuerraumhülse begrenzt ist in einen zweiten Steuerraum, welcher durch eine zweite Steuerraumhülse begrenzt ist. Die zweite Steueraumhülse stützt sich ebenfalls mit einer Druckfeder an einem am Einspritzventilglied aufgenommenen Ring ab.According to a further embodiment of the invention underlying idea, a simple sealing of the control chamber can be achieved by using two control chamber sleeves. Analogous to the embodiment variant outlined above, a first control chamber sleeve is arranged in such a way that it surrounds a booster piston which can be directly actuated by a piezoactuator. Between the booster piston and the control chamber sleeve, a compression spring is arranged. According to the alternative embodiment, an intermediate disc is provided between the injector body and a nozzle body. The intermediate disk comprises inlet channels to a control chamber formed in the nozzle body. Furthermore, a connecting channel between the control chamber is formed in the intermediate disc, which is bounded by the first control chamber sleeve in a second control chamber, which is bounded by a second control chamber sleeve. The second control chamber sleeve is likewise supported by a compression spring on a ring received on the injection valve member.

Bei Bestromung des Aktors fährt der Übersetzerkolben in den von der ersten Steuerraumhülse begrenzten Steuerraum ein und beaufschlagt über den in der Zwischenscheibe ausgebildeten Verbindungskanal den zweiten Steuerraum, der seinerseits durch eine Stirnseite des als Übersetzerkolben wirkenden Einspritzventiles wirkt. Dadurch ist das als Übersetzerkolben wirkende Einspritzventilglied in seine Schließstellung gefahren.When the actuator is energized, the booster piston moves into the control space delimited by the first control chamber sleeve and, via the connecting channel formed in the intermediate duct, acts on the second control chamber, which in turn acts through an end face of the injection valve acting as the booster piston. As a result, acting as a booster piston injection valve member is moved to its closed position.

Beide skizzierten Ausführungsvarianten zeichnen sich durch einen sehr kompakten Aufbau aus; ferner können durch den Einsatz von Steuerraumhülsen, die mit ihren Beißkanten an Planflächen der Zwischenscheibe bzw. des Düsenkörpers anliegen, auf einfache Weise Versätze von Düsenkörperzwischenscheibe und Injektorkörper zueinander ausgeglichen werden; ferner erleichtert die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung den Ausgleich von Planschlägen.Both outlined variants are characterized by a very compact structure; Furthermore, by the use of control chamber sleeves, which abut with their Beißkanten on flat surfaces of the washer or the nozzle body, offsets of the nozzle body washer and injector body are compensated for each other in a simple manner; Furthermore, the proposed solution according to the invention facilitates the compensation of flat gears.

Zeichnungdrawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Düsenhalterkombination mit einer einen ersten Steuerraum begrenzenden Steuerraumhülse und 1 a first embodiment of the inventively proposed nozzle holder combination with a first control chamber limiting control chamber sleeve and

2 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Düsenhalterkombination mit einer zwischen einem ersten Steuerraum und einem zweiten Steuerraum eingelassenen Zwischenscheibe zwischen Düsenkörper und Injektorkörper der Düsenhalterkombination. 2 a further embodiment of the present invention proposed nozzle holder combination with an inserted between a first control chamber and a second control chamber washer between the nozzle body and the injector body of the nozzle holder combination.

Ausführungsvariantenvariants

Der Darstellung gemäß 1 ist ein Kraftstoffinjektor 1 entnehmbar, dessen Injektorkörper 2 über eine Düsenspannmutter 21 mit einem Düsenhalter 22 verbunden ist. Das Innengewinde der Düsenspannmutter 21 wird auf ein Außengewinde 20 im unteren Bereich des Injektorkörpers 2 aufgeschraubt.The representation according to 1 is a fuel injector 1 removable, the injector body 2 via a nozzle retaining nut 21 with a nozzle holder 22 connected is. The internal thread of the nozzle retaining nut 21 is on an external thread 20 in the lower part of the injector body 2 screwed.

Im Injektorkörper 2 ist ein Druckraum 4 ausgebildet, der über einen Hochdruckzulauf 3 mit unter Systemdruck stehendem Kraftstoff befüllt wird. Der Hochdruckzulauf 3 steht andererseits mit einem in 1 nicht dargestellten Hochdruckspeichervolumen (Common-Rail) in Verbindung, in welchem mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Hochdruckpumpe Systemdruck aufgebaut wird. Der Systemdruck bei Speichereinspritzsystemen liegt in der Größenordnung zwischen 1400 bar und 1600 bar.In the injector body 2 is a pressure room 4 trained, the over a high-pressure inlet 3 is filled with fuel under system pressure. The high pressure inlet 3 on the other hand stands with a in 1 Not shown high-pressure accumulator volume (common rail) in conjunction, in which system pressure is built up by means of a high-pressure pump, also not shown. The system pressure in storage injection systems is in the order of 1400 bar and 1600 bar.

Im Druckraum 4 ist Kraftstoff 5 aufgenommen aufgenommen, der unter Systemdruck steht. Zur Abdichtung des Druckraumes 5, in welchem ein Aktor 6, so zum Beispiel ein Piezoaktor aufgenommen ist, ist im Bereich eines Aktorfußes 7 ein Dichtsitz 9 ausgebildet. Der Dichtsitz 9 wird durch eine im Fußbereich 7 des Aktors 6 ausgebildete Dichtkante 8 und eine am Injektorkörper 2 vorgesehene konische Dichtfläche gebildet. An dem dem Dichtsitz 9 gegenüberliegenden Ende des Aktors 6 ist eine plane Stirnfläche 11 ausgebildet, die an der Oberseite eines ersten Übersetzerkolbens 14 anliegt. Der Piezoaktor 6 umfasst eine Anzahl von Piezokristallen 12, die in Stapelform zwischen dem Dichtsitz 9 und der Stirnfläche 11 angeordnet sind. Die Bestromung des Piezokristallstapels 12 erfolgt über elektrische Anschlüsse 13, die im Bereich des Aktorfußes 7 vorgesehen sind. Innerhalb des mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoffes beaufschlagten Druckraumes 4 befindet sich der erste Übersetzerkolben 14. Der erste Übersetzerkolben ist über eine Druckfeder 15 beaufschlagt, die sich an einer ersten Steuerraumhülse 17 abstützt. Die Druckfeder 15 ist zwischen einer Ringfläche 30 der ersten Steuerraumhülse 17 und einer Ringfläche 16 des ersten Übersetzerkolbens 14 angeordnet. Über die Druckfeder 15 wird die erste Steuerraumhülse 17 mit ihrer Beißkante 18 an eine plane Stirnseite des Düsenhalters 22 angestellt, so dass ein erster Steuerraum 32 durch die Innenseite der Steuerraumhülse, den ersten Übersetzerkolben 14 und eine Stirnfläche 29 eines als zweiter Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilgliedes 25 begrenzt ist.In the pressure room 4 is fuel 5 recorded, which is under system pressure. For sealing the pressure chamber 5 in which an actor 6 , for example, a piezoelectric actuator is included, is in the range of an actuator foot 7 a sealing seat 9 educated. The seal seat 9 gets through one in the foot area 7 of the actor 6 formed sealing edge 8th and one on the injector body 2 provided conical sealing surface formed. At the the sealing seat 9 opposite end of the actuator 6 is a flat face 11 formed at the top of a first booster piston 14 is applied. The piezo actuator 6 includes a number of piezocrystals 12 in stacked form between the sealing seat 9 and the face 11 are arranged. The energization of the piezocrystal stack 12 via electrical connections 13 in the area of the actuator base 7 are provided. Within the pressurized space pressurized with system pressure 4 there is the first booster piston 14 , The first booster piston is via a compression spring 15 subjected to a first control chamber sleeve 17 supported. The compression spring 15 is between a ring surface 30 the first control chamber sleeve 17 and a ring surface 16 of the first booster piston 14 arranged. About the compression spring 15 becomes the first control chamber sleeve 17 with its biting edge 18 to a plane end face of the nozzle holder 22 hired, leaving a first control room 32 through the inside of the control chamber sleeve, the first booster piston 14 and an end face 29 a functioning as a second booster piston injection valve member 25 is limited.

Entlang der äußeren Mantelfläche der ersten Steuerraumhülse 17 strömt unter Systemdruck stehender Kraftstoff aus dem Druckraum 4 einem Düsenraumzulauf 23 zu. Der Düsenraumzulauf 23 mündet in einen Düsenraum 24 im Düsenhalter 22. Der Düsenraum 24 umgibt das als zweiter Übersetzerkolben fungierende Einspritzventilglied 25 im Bereich einer Druckstufe 26. An den Düsenraum 24 schließt sich ein Ringspalt an, der zum brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 1 gemäß der Darstellung in 1 führt. Das als zweiter Übersetzerkolben dienende Einspritzventilglied 25 ist in einen Düsensitz 27 gestellt; demzufolge sind die in einen in 1 nicht dargestellten Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mündenden Einspritzöffnungen 28 verschlossen.Along the outer circumferential surface of the first control chamber sleeve 17 flows under system pressure standing fuel from the pressure chamber 4 a nozzle chamber inlet 23 to. The nozzle chamber inlet 23 opens into a nozzle chamber 24 in the nozzle holder 22 , The nozzle room 24 surrounds acting as a second booster piston injection valve member 25 in the range of a pressure stage 26 , To the nozzle room 24 joins an annular gap to the combustion chamber end of the fuel injector 1 as shown in 1 leads. Serving as the second booster piston injection valve member 25 is in a nozzle seat 27 posed; Consequently, the are in a in 1 not shown combustion chamber of an internal combustion engine opening injection openings 28 locked.

Der erste Steuerraum 32 gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors umfasst eine in diesem aufgenommene Dichtfeder 19. Die Dichtfeder 19 wirkt als Druckfeder und stützt sich auf der Stirnseite 29 des als zweiter Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25 und in einer Ausnehmung des ersten Übersetzerkolbens 14 ab.The first control room 32 according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention proposed fuel injector includes a recorded in this sealing spring 19 , The sealing spring 19 acts as a compression spring and rests on the front side 29 of the injection valve member serving as the second booster piston 25 and in a recess of the first booster piston 14 from.

Das als zweiter Übersetzerkolben fungierende Einspritzventilglied 25 ist innerhalb einer Führung 31 im Düsenhalter 22 bewegbar aufgenommen. Die Führung 31 stellt eine weitere Begrenzung des ersten Steuerraumes 32 dar. Bei Bestromung des Piezokristallstapels 12 des Aktors 6, der von unter 5 umgeben ist, erfolgt eine Längenänderung der einzelnen Piezokristalle des Piezokristallstapels 12. Demzufolge ist der erste Übersetzerkolben 14 mit seiner dem ersten Steuerraum 32 zuweisenden Stirnseite in den ersten Steuerraum 32 eingefahren, wodurch dieser druckbeaufschlagt bleibt. Die durch die Beißkante 18 an der Planseite des Düsenhalters 22 ausgebildete Abdichtung bewirkt, dass der im ersten Steuerraum 32 anstehende Druck an die Stirnseite 29 des als zweiter Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25 direkt übertragen wird und dieses demzufolge in seinen Düsensitz 27 gestellt ist. Bei bestromtem Aktor 6 sind demzufolge die am brennraumseitigen Ende des Düsenhalters 22 ausgebildeten Einspritzöffnungen 28 verschlossen.The injection valve member acting as the second booster piston 25 is within a leadership 31 in the nozzle holder 22 movably received. The leadership 31 represents a further limitation of the first control room 32 dar. When energizing the piezocrystal stack 12 of the actor 6 from under 5 is surrounded, there is a change in length of the individual piezocrystals of the piezocrystal stack 12 , As a result, the first booster piston is 14 with its the first control room 32 assigning end face in the first control room 32 retracted, whereby this remains pressurized. The through the biting edge 18 on the plan side of the nozzle holder 22 trained seal causes that in the first control room 32 Pending pressure on the front side 29 of the injection valve member serving as the second booster piston 25 is transferred directly and this consequently in his nozzle seat 27 is placed. With energized actuator 6 are therefore at the combustion chamber end of the nozzle holder 22 trained injection ports 28 locked.

Wird die Bestromung des Piezokristallstapels 12 des Aktors 6 aufgehoben, so erfolgt eine Rücknahme der Längenänderung der Einzelkristalle des Piezokristallstapels 12. Unterstützt durch die Druckfeder 15 fährt der erste Übersetzerkolben 14 bei Aufhebung der Bestromung des Aktors 6 nach oben, wodurch der erste Steuerraum 32 druckentlastet wird. Die Druckentlastung des ersten Steuerraumes 32 bewirkt ein Einfahren der Stirnfläche 29 des als zweiter Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilgliedes 25 in diesen. Der im Düsenraum 24 entstehende Kraftstoff unter Systemdruck strömt über den sich an den Düsenraum 24 anschließenden Ringspalt im geöffneten Dichtsitz 27 zu und wird über die am brennraumseitigen Ende des Düsenhalters 22 vorgesehenen Einspritzöffnungen 28 in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt.Is the energization of the piezocrystal stack 12 of the actor 6 canceled, so there is a withdrawal of the change in length of the individual crystals of the piezocrystal stack 12 , Supported by the compression spring 15 moves the first booster piston 14 when the current to the actuator is removed 6 up, creating the first control room 32 relieved of pressure. The pressure relief of the first control room 32 causes a retraction of the end face 29 of acting as a second booster piston injection valve member 25 in these. The in the nozzle room 24 resulting fuel under system pressure flows over the itself to the nozzle chamber 24 subsequent annular gap in the open sealing seat 27 to and is about the combustion chamber end of the nozzle holder 22 provided injection openings 28 injected into the combustion chamber of an internal combustion engine.

Die in 1 dargestellte erste Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens zeichnet sich durch eine geringe Bauhöhe, einen einfachen Aufbau sowie durch einen im Injektorkörper 2 liegenden Druckraum 4 aus. Dieser dient als Zusatzvolumen zur Dämpfung eventuell aber den Hochdruckzulauf 3 übertragener Druckwellen, so dass am brennraumseitigen Ende im Bereich des Düsensitzes 27 Druckpulsationen weitestgehend abgebaut sind. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsvariante ermöglicht eine direkte Ansteuerung des Einspritzventilgliedes durch den Aktor 6, ohne dass Übertragungselemente – abgesehen vom ersten Übersetzerkolben 14 – benötigt werden. Aufgrund des Wegfalls von Übertragungselementen wie beispielsweise Magnetanker, Einstellscheiben zur Einstellung des Ankerhubes, Ventilschließkörper, sowie des Wegfalls toleranzempfindlicher Zulauf- und Ablaufdrosseln, lässt sich der erfindungsgemäß vorgeschlagene Kraftstoffinjektor wesentlich einfacher montieren.In the 1 illustrated first embodiment of the invention underlying idea is characterized by a low height, a simple structure and by a in the injector body 2 lying pressure chamber 4 out. This serves as additional volume for damping but possibly the high-pressure inlet 3 transmitted pressure waves, so that at the combustion chamber end in the region of the nozzle seat 27 Pressure pulsations are largely eliminated. The inventively proposed solution according to the in 1 illustrated embodiment allows direct control of the injection valve member by the actuator 6 , without any transmission elements - except for the first booster piston 14 - be needed. Due to the omission of transmission elements such as armature, shims to adjust the armature stroke, valve closing body, as well as the omission of tolerance sensitive inlet and outlet throttles, the inventively proposed fuel injector can be mounted much easier.

Aus der Darstellung gemäß 2 geht eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors hervor. From the illustration according to 2 shows a further embodiment of the inventively proposed fuel injector.

Analog zur Darstellung gemäß 1 umfasst der Injektorkörper 2 des Kraftstoffinjektors 1 einen Druckraum 4, der über den Hochdruckzulauf 3 mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff von einem in 2 nicht dargestellten Hochdruckspeichervolumen beaufschlagt wird. Im Druckraum 4, der mit unter Systemdruck stehende Kraftstoff 5 befüllt ist, befindet sich der Aktor 6, der einen Piezokristallstapel 12 aufweist. Der Druckraum 4 ist im Bereich des Aktorfußes 7 über einen Dichtsitz 9 nach außen abgedichtet; die Dichtkante ist mit Bezugszeichen 8 identifiziert. Im Bereich des Aktorfußes 7 sind elektrische Anschlüsse 13 seitlich aus dem Injektorkörper 2 herausgeführt. Die Stirnseite 11 des Aktors 6 liegt an der Oberseite des ersten Übersetzerkolbens 14 an. Der erste Übersetzerkolben 14 ist über die Druckfeder 15, die sich an die erste Steuerraumhülse 17 anschließt (vergleiche Ringfläche 30), stets gegen die Stirnseite 11 des Aktors 6 angestellt. Der erste Steuerraum 32 enthält im Gegensatz zur in 1 dargestellten Ausführungsvariante keine Dichtfeder. Der erste Steuerraum 32 wird durch die Innenseite der ersten Steuerraumhülse 17, die dem ersten Steuerraum 32 zuweisende untere Stirnfläche des ersten Übersetzerkolbens 14 sowie durch eine erste Planfläche 41 einer Zwischenscheibe 40 begrenzt. Die Beißkante 18 der ersten Steuerraumhülse 17 wird durch die Druckfeder 15 an die erste Planfläche 41 der Zwischenscheibe 40 angepresst, so dass der erste Steuerraum 32 gegenüber dem Druckraum 4, in welchem unter Systemdruck stehender Kraftstoff 5 anliegt, wirksam abgedichtet ist.Analogous to the representation according to 1 includes the injector body 2 of the fuel injector 1 a pressure room 4 that about the high pressure inlet 3 with fuel under system pressure from an in 2 Not shown high-pressure storage volume is applied. In the pressure room 4 that with fuel under system pressure 5 filled, is the actuator 6 holding a piezocrystal stack 12 having. The pressure room 4 is in the area of the actuator foot 7 over a sealing seat 9 sealed to the outside; the sealing edge is with reference numerals 8th identified. In the area of the actuator base 7 are electrical connections 13 laterally out of the injector body 2 led out. The front side 11 of the actor 6 is at the top of the first booster piston 14 at. The first translator piston 14 is over the compression spring 15 attached to the first control chamber sleeve 17 connects (compare ring surface 30 ), always against the front 11 of the actor 6 hired. The first control room 32 Contains contrary to in 1 illustrated embodiment no sealing spring. The first control room 32 is through the inside of the first control chamber sleeve 17 that the first control room 32 assigning lower end face of the first booster piston 14 as well as through a first plane surface 41 a washer 40 limited. The biting edge 18 the first control chamber sleeve 17 is by the compression spring 15 to the first plane 41 the washer 40 pressed so that the first control room 32 opposite the pressure chamber 4 , in which fuel under system pressure 5 is present, effectively sealed.

Unterhalb des Injektorkörpers 2 ist der in 2 dargestellten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors 1 die Zwischenscheibe 40 eingesetzt. Die Zwischenscheibe 40 enthält Düsenraumzuläufe 23 sowie eine Durchgangsbohrung, mit welcher der erste Steuerraum 32 mit einem weiteren, zweiten Steuerraum 42 hydraulisch verbunden ist.Below the injector body 2 is the in 2 illustrated embodiment of the present invention proposed fuel injector 1 the washer 40 used. The washer 40 contains nozzle chamber inlets 23 and a through-hole, with which the first control room 32 with another, second control room 42 hydraulically connected.

Der zweite Steuerraum 42 seinerseits wird durch eine zweite Steuerraumhülse 43 gebildet. Die zweite Steuerraumhülse 43 wird über eine zweite Druckfeder 44 an eine zweite Planfläche 48 der Zwischenscheibe 40 angestellt. Über die in der Zwischenscheibe 40 ausgebildete Durchgangsbohrung zwischen dem ersten Steuerraum 32 und dem zweiten Steuerraum 42, stehen die Steuerräume hydraulisch direkt in Verbindung.The second control room 42 in turn, by a second control chamber sleeve 43 educated. The second control chamber sleeve 43 is via a second compression spring 44 to a second plane surface 48 the washer 40 hired. About in the washer 40 trained through-hole between the first control room 32 and the second control room 42 The control chambers communicate hydraulically directly.

Die zweite Steuerraumhülse 43, die am Schaft des Einspritzventilgliedes 25 aufgenommen ist, ist durch die zweite Druckfeder 44 beaufschlagt. Die zweite Druckfeder 44 stützt sich an einem ringförmigen Anschlag 45, des als zweiten Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25 ab. Unterhalb des ringförmigen Anschlags 45 erstrecken sich am Umfang innerhalb eines Führungsabschnittes 31 Anschliffe, die Strömungsfreiflächen 46 darstellen. Über diese vermag der Kraftstoff aus dem Düsenraum 24 einem unterhalb der Strömungsfreiflächen 46 liegenden Ringspalt zuzuströmen. In der Darstellung gemäß 2 ist das als zweiter Übersetzerkolben dienende Einspritzventilglied 25 in seinen Düsensitz 27 gestellt, so dass die in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine mündenden Einspritzöffnungen 28 verschlossen sind.The second control chamber sleeve 43 located on the shaft of the injection valve member 25 is absorbed by the second compression spring 44 applied. The second compression spring 44 rests on an annular stop 45 , the injection valve member serving as the second booster piston 25 from. Below the annular stop 45 extend around the circumference within a guide section 31 Poles, the flow ripples 46 represent. About this, the fuel from the nozzle chamber 24 one below the flow areas 46 flow towards the annular gap. In the illustration according to 2 is the injection valve member serving as the second booster piston 25 in his nozzle seat 27 placed so that the opening into the combustion chamber of the internal combustion engine injection openings 28 are closed.

Die in 2 dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors umfasst neben dem Injektorkörper 2 und dem Düsenhalter 22 die Zwischenscheibe 40. Sämtliche genannten Komponenten werden mittels einer Düsenspannmutter 21 miteinander verbunden, deren Innengewindeabschnitt in ein Außengewinde 20 im unteren Bereich des Injektorkörpers 2 eingreift. Dadurch werden eine erste Stoßfuge 33 zwischen der unteren Stirnseite des Injektorkörpers 2 und der ersten Planfläche 41 der Zwischenscheibe 40 sowie eine zweite Stoßfuge 47 zwischen der zweiten Planfläche 48 der Zwischenscheibe und der Stirnseite der Düsenhalterkombination 22 gegen Kraftstoffleckagen nach außen abgedichtet.In the 2 illustrated embodiment of the inventively proposed fuel injector comprises in addition to the injector body 2 and the nozzle holder 22 the washer 40 , All components mentioned are using a nozzle retaining nut 21 interconnected, the female threaded portion in an external thread 20 in the lower part of the injector body 2 intervenes. This will be a first butt joint 33 between the lower end face of the injector body 2 and the first plane surface 41 the washer 40 and a second butt joint 47 between the second plane surface 48 the washer and the end face of the nozzle holder combination 22 sealed against fuel leakage to the outside.

Die in 2 dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass der erste Steuerraum 32 sowie der zweite Steuerraum 42 sehr wirksam durch die mit den Planflächen 41, 47 der Zwischenscheibe 40 zusammenwirkenden Beißkanten 18 der Steuerraumhülsen 17, 43 abgedichtet werden kann. Beide Steuerraumhülsen 17, 43 werden über Druckfedern 15, 44 beaufschlagt, welche die Steuerraumhülsen 17, 43 jeweils an die gegenüberliegenden Planflächen anstellen. Die Druckfedern 15, 44 sind so dimensioniert, dass auch bei einer Vertikalbewegung des ersten Übersetzerkolbens 14 und des als zweiten Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilgliedes 25 stets eine Abdichtung der Steuerräume 32, 42 entweder gegen den Druckraum 4 oder gegen den Düsenraum 24, in welchen jeweils Systemdruck ansteht, gewährleistet bleibt.In the 2 illustrated embodiment of the inventively proposed fuel injector is characterized mainly by the fact that the first control room 32 as well as the second control room 42 very effective by the with the flat surfaces 41 . 47 the washer 40 cooperating biting edges 18 the control chamber sleeves 17 . 43 can be sealed. Both control chamber sleeves 17 . 43 be over compression springs 15 . 44 acted upon, which the control chamber sleeves 17 . 43 in each case to the opposite flat surfaces. The compression springs 15 . 44 are dimensioned so that even with a vertical movement of the first booster piston 14 and acting as the second booster piston injection valve member 25 always a seal of the control rooms 32 . 42 either against the pressure chamber 4 or against the nozzle chamber 24 , in which each system pressure is pending, remains guaranteed.

Im in 2 dargestellten, in den Düsensitz 25 gestellten Einspritzventilglied 25, sind die in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine mündenden Einspritzöffnungen 28 verschlossen. Im geschlossenen Zustand des Einspritzventilgliedes 25 ist der Aktor 6 bestromt, wodurch die Einzelpiezokristalle des Piezokristallstapels 12 eine Längenänderung erfahren, welche an der Aktorstirnseite 11 unmittelbar an den ersten Übersetzerkolben 14 übertragen wird. der Druck im ersten Steuerraum 32 ist höher als der Systemdruck und wird über den in der Zwischenscheibe 40 ausgebildeten Verbindungskanal unmittelbar in den zweiten Steuerraum 42 übertragen, der die Stirnfläche 29 des als zweiten Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25 beaufschlagt. Aufgrund des hohen Druckes in dem ersten und zweiten Steuerraum 32, 42 ist das als zweiter Übersetzerkolben dienende Einspritzventilglied 25 in seinen Dichtsitz 27 gestellt. Bei Aufhebung der Bestromung des Piezokristallstapels 12 des Aktors 6 nehmen die in Stapelform angeordneten Piezokristalle wieder ihre Ausgangsgröße an, d. h. Piezokristallstapel 12 zieht sich bei Aufhebung der Bestromung zusammen. Da der erste Übersetzerkolben 14 an seiner Ringfläche 16 durch die Druckfeder 15 beaufschlagt ist, fährt der erste Übersetzerkolben 14 bei Aufhebung der Bestromung des Piezokristallstapels 12 in vertikale Richtung nach oben. Aufgrund der damit verbundenen Druckentlastung im ersten Steuerraum 32 sinkt auch der Druck im zweiten Steuerraum 42, welcher mit dem ersten Steuerraum 32 über den in der Zwischenscheibe 40 ausgebildeten Durchgangskanal verbunden ist. Der auf die Stirnfläche 29 des als zweiten Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilgliedes 25 wirkende Druck nimmt ab und das Einspritzventilglied öffnet und Kraftstoff kann vom Düsenraum 24 über die an der Umfangsfläche des Einspritzventilgliedes ausgebildeten Anschliffe 46 im geöffneten Düsensitz 27 zuströmen und über die Einspritzöffnungen 28 in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden.Im in 2 shown, in the nozzle seat 25 put injection valve member 25 , are the opening into the combustion chamber of the internal combustion engine injection openings 28 locked. In the closed state of the injection valve member 25 is the actor 6 energized, whereby the Einzelpiezokristalle the piezocrystal stack 12 undergo a change in length, which at the Aktorstirnseite 11 directly to the first booster piston 14 is transmitted. the pressure in the first control room 32 is higher than the system pressure and is above that in the washer 40 trained connecting channel directly into the second control room 42 transferred to the face 29 of the injection valve member serving as the second booster piston 25 applied. Due to the high pressure in the first and second control room 32 . 42 is the injection valve member serving as the second booster piston 25 in his tight seat 27 posed. When the energization of the piezocrystal stack is canceled 12 of the actor 6 The stacked piezocrystals resume their output, ie piezocrystal stacks 12 contracts when the current is removed. Because the first booster piston 14 on its ring surface 16 through the compression spring 15 is acted upon, drives the first booster piston 14 when the energization of the piezocrystal stack is canceled 12 in vertical direction upwards. Due to the associated pressure relief in the first control room 32 the pressure in the second control room also drops 42 , which with the first control room 32 over in the washer 40 trained passageway is connected. The on the face 29 of the injection valve member acting as the second booster piston 25 acting pressure decreases and the injection valve member opens and fuel can from the nozzle chamber 24 via the formed on the peripheral surface of the injection valve member polished sections 46 in the open nozzle seat 27 infuse and over the injection openings 28 be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Durch den Einsatz zweier gegengleich angeordneter und mit der Zwischenscheibe 40 zusammenwirkender Steuerraumhülsen 17, 43 kann eine wirksame Abdichtung des Steuerraumdruckniveaus gegen das in dem Druckraum 4 bzw. im Düsenraum 24 herrschende Systemdruckniveau mit einfachen Mitteln erreicht werden. Durch die Druckfedern 15 bzw. 44 ist sichergestellt, dass die jeweiligen Beißkanten 18 der Steuerraumhülsen 17 und 43 an die Planflächen 41, 47 dauerhaft dichtend angestellt sind. Die in 2 dargestellte Ausführungsvariante zeichnet sich wie die in 1 dargestellte Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens vor allem dadurch aus, dass Planschläge sowie Versatze bei der Montage des Kraftstoffinjektors 1 ausgeglichen werden können, ohne dass eine zusätzliche Führung der die Steuerräume 32, 42 begrenzenden Steuerraumhülsen 17, 43 erforderlich wäre.By using two oppositely arranged and with the washer 40 interacting control chamber sleeves 17 . 43 can effectively seal the control chamber pressure level against that in the pressure chamber 4 or in the nozzle chamber 24 prevailing system pressure level can be achieved with simple means. By the compression springs 15 respectively. 44 it is ensured that the respective biting edges 18 the control chamber sleeves 17 and 43 to the plane surfaces 41 . 47 are permanently sealed. In the 2 illustrated embodiment is characterized as in 1 illustrated embodiment of the invention underlying idea above all by the fact that plan shifts and offsets in the assembly of the fuel injector 1 can be compensated without any additional guidance of the tax havens 32 . 42 limiting control chamber sleeves 17 . 43 would be required.

Auch die in 2 beschriebene Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors zeichnet sich durch einen sehr kompakten Aufbau aus. Auch hier fungiert der mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff 5 beaufschlagte Druckraum 4 als zusätzliches Dämpfungsvolumen, so dass über die Düsenraumzuläufe 23, die in der Zwischenscheibe 40 ausgebildet sind, keine Druckpulsationen, die zu hohen Druckspitzen am brennraumseitigen Ende des Injektors führen könnten, in den Düsenraum 24 im Düsenhalter 22 übertragen werden können. Die Anzahl der Strömungsfreiflächen 46 darstellenden Anschliffe am Umfang des als zweiten Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25 kann beliebig gewählt werden.Also in 2 described embodiment of the present invention proposed fuel injector is characterized by a very compact design. Here too, the fuel under system pressure acts 5 applied pressure chamber 4 as an additional damping volume, so that over the Düsenraumzuläufe 23 in the washer 40 are formed, no pressure pulsations that could lead to high pressure peaks at the combustion chamber end of the injector, in the nozzle chamber 24 in the nozzle holder 22 can be transmitted. The number of flow areas 46 performing grindings on the circumference of serving as a second booster piston injection valve member 25 can be chosen arbitrarily.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführungsvarianten gemäß der 1 und 2 ermöglichen eine direkte Ansteuerung des jeweils als zweiter Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25. Die Ausführungsvarianten gemäß der 1 und 2 unterscheiden sich lediglich dadurch, dass in der Ausführungsvariante gemäß 1 ein Steuerraum 32 eine direkte hydraulische Kopplung zwischen dem Piezoaktor 6 und dem als zweiten Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilgliedes 25 geschaffen ist, während in der in 2 dargestellten Ausführungsvariante eine direkte hydraulische Kopplung des ersten Übersetzerkolbens 14 und des als zweiten Übersetzerkolben fungierenden Einspritzventilgliedes 25 über zwei miteinander gekoppelte Steuerräume 32 bzw. 42 erreicht wird. Der Einsatz von Steuerraumhülsen 17 bzw. 43 gestattet eine Abdichtung der Steuerräume nach außen gegen den Systemdruck, so dass aufgrund der Beeinflussung des Druckniveaus ein genaues Öffnen bzw. Schließen des als zweiter Übersetzerkolben dienenden Einspritzventilgliedes 25 herbeigeführt werden kann. Dies ist zur Reproduzierbarkeit genauester Einspritzvorgänge insbesondere bei hohen Drehzahlen einer Verbrennungskraftmaschine von ausschlaggebender Bedeutung hinsichtlich sich einstellender Emissionen sowie hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann zur Realisierung eines Kraftstoffinjektors 1 zum Einsatz von Hochdruckspeichersystemen (Common-Rail) auf einfache Standardbauteile, wie Steuerraumhülsen und nadelförmige Einspritzventilglieder zurückgegriffen werden.The inventively proposed embodiments according to the 1 and 2 allow direct control of each serving as a second booster piston injection valve member 25 , The variants according to the 1 and 2 differ only in that in the embodiment according to 1 a control room 32 a direct hydraulic coupling between the piezo actuator 6 and acting as a second booster piston injection valve member 25 is created while in the in 2 illustrated embodiment, a direct hydraulic coupling of the first booster piston 14 and acting as the second booster piston injection valve member 25 via two coupled control rooms 32 respectively. 42 is reached. The use of control chamber sleeves 17 respectively. 43 allows the control chambers to be sealed outwards against the system pressure, so that due to the influence on the pressure level, an accurate opening or closing of the injection valve member serving as the second booster piston 25 can be brought about. This is the reproducibility of the most accurate injections especially at high speeds of an internal combustion engine of crucial importance in terms of adjusting emissions and fuel consumption. In the solution proposed according to the invention, for realizing a fuel injector 1 for the use of high-pressure storage systems (common rail) on simple standard components, such as control chamber sleeves and needle-shaped injection valve members are used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kraftstoffinjektorfuel injector
22: Injektorkörperinjector
33: HochdruckzulaufHigh-pressure inlet
44: Druckraumpressure chamber
55: Kraftstoff (Systemdruck)Fuel (system pressure)
66: Aktoractuator
77: Aktorfußactuator base
88th: Dichtkantesealing edge
99: Dichtsitzsealing seat
1111: AktorstirnseiteAktorstirnseite
1212: PiezokristallstapelPiezoelectric crystal stack
1313: elektrischer Anschlusselectrical connection
1414: erster Übersetzerkolbenfirst booster piston
1515: erste Druckfederfirst compression spring
1616: Ringfläche erster ÜbersetzerkolbenRing surface of first booster piston
1717: erste Steuerraumhülsefirst control chamber sleeve
1818: Beißkantebiting edge
1919: Dichtfedersealing spring
2020: Außengewindeexternal thread
2121: DüsenspannmutterNozzle clamping nut
2222: DüsenhalterInjectors
2323: DüsenraumzulaufNozzle chamber inlet
2424: Düsenraumnozzle chamber
2525: Einspritzventilglied (zweiter Übersetzerkolben)Injection valve member (second booster piston)
2626: Druckstufepressure stage
2727: Düsensitznozzle seat
2828: EinspritzöffnungInjection port
2929: Stirnfläche EinspritzventilgliedFace injection valve member
3030: Ringfläche erste Steuerraumhülse 14 Ring surface first control chamber sleeve 14
3131: Führungsabschnittguide section
3232: erster Steuerraumfirst control room
3333: erste Stoßfugefirst butt joint
4040: Zwischenscheibewasher
4141: erste Planfläche der Zwischenscheibe 40 first plane surface of the washer 40
4242: zweiter Steuerraumsecond control room
4343: zweite Steuerraumhülsesecond control chamber sleeve
4444: zweite Druckfedersecond compression spring
4545: Ringring
4646: Strömungsfreiflächen (Anschliffe)Flow areas (poles)
4747: zweite Stoßfugesecond butt joint
4848: zweite Planfläche der Zwischenscheibe 40 second plane surface of the washer 40

Claims

Fuel injector for storage injection systems for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with an injector body ( 2 ) and an injection valve member ( 25 ) receiving nozzle holder ( 22 ) via a nozzle retaining nut ( 21 ) and an actuator ( 6 ) placed on a booster piston ( 14 ), which in turn has a control room ( 32 . 42 ) is pressurized or relieved of pressure, wherein a by means of the actuator ( 6 ) operable first booster piston ( 14 ) by at least one control room ( 32 . 42 ) with the injection valve member acting as a second booster piston ( 25 ) is directly hydraulically coupled, wherein a first control room ( 32 ) by a at the first booster piston ( 14 ) received, spring-loaded first control chamber sleeve ( 17 ) and wherein the second control room ( 42 ) with the first control room ( 32 ) is hydraulically connected, characterized in that the first control chamber sleeve ( 17 ) to a first plane surface ( 41 ) an intermediate disc ( 40 ) is placed between the injector body ( 2 ) and the nozzle holder ( 22 ), and that the second control room ( 42 ) with the first control room ( 32 ) over one in the washer ( 40 ) formed channel is hydraulically connected.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the first control chamber sleeve ( 17 ) with a sealing edge ( 18 ) on a front side of the nozzle body ( 22 ) is driven.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the first control chamber sleeve ( 17 ) the first control room ( 32 ) against a pressurized space subjected to system pressure ( 4 ) in the injector body ( 2 ) seals.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the pressure chamber ( 4 ) and the nozzle space ( 24 ) in the washer ( 40 ) trained feeds ( 23 ) are hydraulically connected to each other.

Fuel injector according to claim 4, characterized in that a second control chamber ( 42 ) sealing second control chamber sleeve ( 43 ) against a second plane surface ( 48 ) is made of the intermediate disc.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the end face ( 29 ) of the injection valve member serving as the second booster piston ( 25 ) over the first booster piston ( 14 ) acted upon first control room ( 32 ) is pressurized or depressurized.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the end face ( 29 ) of the injection valve member serving as the second booster piston ( 25 ) over the first control room ( 32 ) and a second control room ( 42 ) are pressurized or depressurized, which are hydraulically coupled together.