DE102005024871A1 - Injector for diesel fuel has a control chamber, which is subjected to fluid pressure whereby nozzle needle or tappet of nozzle needle of injector is coupled fluid mechanically with servo valve - Google Patents

Injector for diesel fuel has a control chamber, which is subjected to fluid pressure whereby nozzle needle or tappet of nozzle needle of injector is coupled fluid mechanically with servo valve Download PDF

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Abstract

Injector e.g. servo hydraulically operated has a control chamber, which is subjected to fluid pressure. Nozzle needle (20) or tappet of nozzle needle of injector is coupled fluid mechanically with a servo valve (30). For reproducibly controlling injection of smaller amount of fuel, a servo valve on control chamber side is connected upstream to a separate throttle plate (100). A separate throttle plate is provided at or in a valve bore (38) of the servo valve. Independent claims are also included for the following: (A) Injection system; and (B) Internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektor, insbesondere einen servohydraulisch betätigten Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen eines Fluids in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors.The The invention relates to an injector, in particular a servohydraulic actuated Common rail injector, for injecting a fluid into a combustion chamber an internal combustion engine.

Für eine gute Aufbereitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs muss ein Kraftstoff, je nach Verbrennungsverfahren, mit Drücken bis über 2.000 bar in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors eingespritzt werden und dabei mit der größtmöglichen Genauigkeit je Einspritzung dosiert werden. Um einen Kompromiss zwischen einem geringen Kraftstoffverbrauch und der Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte für Emissionen (Abgase und Geräuschentwicklung des Motors) zu realisieren, ist es notwendig, den Einspritzvorgang des Kraftstoffinjektors präzise zu steuern. Dabei sind wesentliche Parameter ein jeweiliger Einspritzbeginn (Voreinspritzung, Haupteinspritzung(en) und Nacheinspritzung), eine Einspritzdauer, ein jeweiliges Einspritzende und ein dynamisches Verhalten einer Düsennadel während der Einspritzung.For a good Preparation of a fuel-air mixture must be a fuel depending on the combustion process, with pressures up to more than 2,000 bar in a combustion chamber an internal combustion engine are injected and thereby with the greatest possible accuracy be metered per injection. To make a compromise between one Low fuel consumption and compliance with legal limits for emissions (Exhaust gases and noise of the engine), it is necessary to start the injection process of the fuel injector precisely to control. Essential parameters are a respective start of injection (Pre-injection, main injection (s) and post-injection), an injection duration, a respective injection end and a dynamic behavior of a nozzle needle during the Injection.

Es bestehen hohe Anforderungen an das dynamisches Verhalten der Düsennadel über einen gesamten Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors hinweg. Aufgrund der hohen Einspritzdrücke wirken große hydraulische Kräfte, die insbesondere auch auf ein Dichtelement eines Servoventils wirken. Hierdurch ergibt sich in Verbindung mit den mechanischen Elastizitäten (Steifigkeiten) im Antriebsstrang des Servoventils (u. a. Servoventilglied, Piezoaktor, Injektorgehäuse) ein bistabiles Verhalten (geöffnet/geschlossen) der Düsennadel, wobei sich die Düsennadel aufgrund des vom Servoventil freigegebenen Ablaufquerschnitts mit sehr hoher Geschwindigkeit von einer Schließstellung in eine Offenstellung des Injektors bewegt. Beim Schließen des Servoventils herrschen ähnliche Verhältnisse. Durch dieses quasi digitale Öffnen bzw. Schließen der Düsennadel wird eine reproduzierbar gesteuerte Einspritzung kleinster Kraftstoffmengen, insbesondere für eine Vor- /Nacheinspritzung und Einspritzungen bei Drehzahlen unterhalb der Volllastdrehzahl, wesentlich erschwert.It There are high demands on the dynamic behavior of the nozzle needle over a entire speed range of the internal combustion engine away. by virtue of the high injection pressures work great hydraulic forces, which in particular also act on a sealing element of a servo valve. This results in connection with the mechanical elasticities (stiffnesses) in the drive train of the servo valve (inter alia servo valve member, piezoelectric actuator, injector housing) bistable behavior (open / closed) the nozzle needle, with the nozzle needle due to the released by the servo valve flow cross section with very high speed from a closed position to an open position of the Injector moves. While closing of the servo valve are similar Conditions. Through this quasi-digital opening or Close the nozzle needle is a reproducible controlled injection of small amounts of fuel, especially for a pre / post injection and injections at speeds below the full load speed, considerably more difficult.

Die Steuerung einer Einspritzmenge eines Kraftstoffinjektors ist gut beherrschbar, solange die Einspritzmenge durch diejenige Dauer bestimmt wird, während die Düsennadel des Kraftstoffinjektors voll geöffnet in ihrer Position an einem Düsennadelanschlag verweilt und eine Bewegungsphase der Düsennadel nur einen vernachlässigbaren Beitrag zur gesamten Einspritzmenge liefert. Problematisch ist jedoch, dass bei Kraftfahrzeugen über 90% des Motorbetriebs derart ablaufen, dass die benötige Einspritzmenge derart gering ist, dass der Einspritzvorgang beendet werden muss, bevor die Düsennadel ihren Anschlag erreicht. Die Bewegungsphase der Düsennadel bestimmt die eingespritzte Kraftstoffmenge nahezu vollständig.The Control of an injection amount of a fuel injector is good manageable, as long as the injection quantity is determined by that duration, while the nozzle needle of the fuel injector fully open in their position on a jet needle stop lingers and a movement phase of the nozzle needle only a negligible Contribution to the total injection quantity supplies. However, the problem is that in motor vehicles over Run 90% of the engine operation such that the required injection quantity is so small that the injection process has to be ended, before the nozzle needle hers Reached stop. The movement phase of the nozzle needle determines the injected one Fuel quantity almost completely.

Die Bewegungsphase der Düsennadel ist schwer steuerbar, da die Düsennadel beim Öffnungsvorgang des Servoventils stark beschleunigt wird. Ferner ist der Öffnungsvorgang des Servoventils von komplexer Natur und von vielen Parametern – wie z. B. parasitärer Elastizitäten; einer Temperaturverteilung im Kraftstoffinjektor; einem elektromechanischen Zustand des Aktors, der hysterese- und alterungsbedingt schwanken kann und daher zumindest nicht einfach vorhersagbar ist; und von mechanischer Reibung – abhängig.The Movement phase of the nozzle needle is difficult to control because of the nozzle needle during the opening process of the servo valve is greatly accelerated. Furthermore, the opening process the servo valve of complex nature and many parameters - such. B. parasitic elasticities; a temperature distribution in the fuel injector; an electromechanical State of the actuator, which fluctuate due to hysteresis and aging can and therefore is at least not easily predictable; and from mechanical friction - dependent.

Die EP 0 949 415 B1 lehrt eine servohydraulisch betätigte Einspritzeinrichtung mit piezoelektrischem Aktor. Die Einspritzeinrichtung weist eine Düsennadel und einen die Düsennadel betätigenden Stößel auf, der in Abhängigkeit eines Fluiddrucks in einem Steuerraum auf- und abbewegbar ist und so eine Bewegung der Düsennadel steuert. Der Steuerraum ist durch einen Zulauf mit darin integrierter Fixdrossel mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff befüllbar, und durch einen Ablauf mit darin vorgesehener Fixdrossel durch einen Ventil raum eines Servoventils hindurch entleerbar. Hierbei ist die Fixdrossel des Ablaufs koaxial zum Stößel stromaufwärts des Steuerraums fest im Injektorgehäuse vorgesehen. In den Ventilraum des Servoventils mündet ein Ventilglied mit Ventilkopf, wobei das Ventilglied, umgeben mit einem hülsenförmigen Schleppventilglied, zusammenwirkend mit dem Ventilkopf, zwei unterschiedliche Fluiddurchtritts-Querschnitte für die Einspritzeinrichtung freigeben kann.The EP 0 949 415 B1 teaches a servohydraulically actuated injector with piezoelectric actuator. The injection device has a nozzle needle and a plunger actuating the nozzle needle, which can be moved up and down in dependence on a fluid pressure in a control chamber and thus controls a movement of the nozzle needle. The control chamber can be filled by a feed with integrated fixed throttle with fuel under high pressure, and emptied through a drain with therein fixed throttle through a valve chamber of a servo valve. Here, the fixed throttle of the process is provided coaxially to the plunger upstream of the control chamber fixed in the injector. In the valve chamber of the servo valve opens a valve member with valve head, wherein the valve member, surrounded with a sleeve-shaped drag valve member cooperating with the valve head, can release two different fluid passage cross-sections for the injector.

Durch das Ausbilden der Ablaufdrossel in einem Gehäuseabschnitt der Einspritzeinrichtung sowie den vergleichsweise großen Platzbedarf des zweiteiligen Ventilglieds im Ventilraum ist das Totvolumen des Servoventils der Einspritzeinrichtung vergleichsweise groß, was das dynamische Verhalten der Einspritzeinrichtung nachteilig beeinflusst und eine vergleichsweise lange Ansprechzeit der Düsennadel bedingt.By forming the drain throttle in a housing portion of the injector as well as the comparatively large one Space requirement of the two-part valve member in the valve chamber is the Dead volume of the servo valve of the injector comparatively large, what the dynamic behavior of the injector disadvantageous influenced and a comparatively long response time of the nozzle needle conditionally.

Generell wirkt sich bei bekannten Lösungen das große hydraulische Totvolumen des Servoventils negativ aus, welches sich durch zusätzliche Integration eines fixen Ablaufdrosselabschnitts in Form einer Drosselscheibe über den gesamten Querschnitt des Kraftstoffinjektors hinweg ergibt.As a general rule this affects the known solutions size hydraulic dead volume of the servo valve negative, which is by additional Integration of a fixed outlet throttle section in the form of a throttle plate over the gives complete cross section of the fuel injector away.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Injektor zur Verfügung zu stellen, der insbesondere ein dynamisches Ansprechverhalten mit kurzer Ansprechzeit der Düsennadel realisiert, um so eine gesteuerte Einspritzung von Teil- und Kleinstmengen mit hoher Reproduzierbarkeit zu ermöglichen. Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, in einen bereits vorhandenen Injektor, insbesondere einen servohydraulisch betätigten Kraftstoffinjektor, nachträglich eine Ablaufdrossel ohne wesentliche konstruktive Änderungen des Kraftstoffinjektors zu integrieren, und dabei das Totvolumen des Servoventils so gering wie möglich zu halten.It is an object of the invention to provide an improved injector which can be used in the art Specially realized a dynamic response with short response time of the nozzle needle, so as to allow a controlled injection of partial and very small amounts with high reproducibility. Furthermore, an object of the invention is to integrate into an existing injector, in particular a servohydraulically actuated fuel injector, subsequently an outlet throttle without significant design changes of the fuel injector, while keeping the dead volume of the servo valve as low as possible.

Die Aufgabe der Erfindung wird mittels eines Injektors, insbesondere eines servohydraulisch betätigten Common-Rail-Kraftstoffinjektors gelöst, der eine mit einem Servoventil strömungsmechanisch in Reihe geschaltete Ablaufdrossel aufweist, wobei die Ablaufdrossel als gesondertes Bauteil direkt am Servoventil vorgesehen ist. Hierdurch stellt die Erfindung einen Injektor zur Verfügung, der ein Servoventil mit darin integrierter Drossel umfasst.The The object of the invention is achieved by means of an injector, in particular a servohydraulically operated Common rail fuel injector solved, one fluidically connected in series with a servo valve Outflow throttle, wherein the outlet throttle as a separate Component is provided directly on the servo valve. This provides the Invention provides an injector having a servo valve with therein integrated throttle includes.

Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, mit der Ablaufdrossel so nah wie möglich an ein Ventilglied bzw. Dichtelement des Servoventils heranzugelangen und so das zwischen einer Dichtfläche des Servoventils und der Ablaufdrossel vorhandene Totvolumen des Servoventils so gering wie möglich zu halten. Besonders einfach ist diese erfinderische Anordnung bei nach innen öffnenden Servoventilen innerhalb eines piezoelektrisch betriebenen Kraftstoffinjektors zu realisieren. Durch das kleine Totvolumen zwischen Ablaufdrossel und einem Servoventil-Dichtsitz ist einerseits eine sehr kurze Ansprechzeit bzw. ein dynamisches Ansprechverhalten der Düsennadel realisiert, und andererseits eine reproduzierbar gesteuerte Einspritzung von kleinsten Kraftstoffmengen des Injektors möglich. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Bewegungsphase der Düsennadel zwischen ihrer geschlossenen und ihrer vollständig offenen Position im Injektor zu beeinflussen, ohne dass die Düsennadel digital auf- oder zusteuert, wodurch die Einspritzung kleinster Kraftstoffmengen realisierbar ist.through the inventive arrangement is it is possible with the outlet throttle as close as possible to a valve member or Approached sealing element of the servo valve and so the between a sealing surface the servo valve and the outlet throttle existing dead volume of the Servovalve as low as possible to keep. This inventive arrangement is particularly simple inwardly opening servo valves within a piezoelectric fuel injector to realize. Due to the small dead volume between outlet throttle and a servo valve seat is on the one hand a very short response time or realized a dynamic response of the nozzle needle, and on the other hand a reproducible controlled injection of smallest fuel quantities of the injector possible. It is according to the invention possible, the movement phase of the nozzle needle between its closed and fully open positions in the injector to influence without the nozzle needle digitally auf- or zurueuert, whereby the injection smallest Fuel quantities can be realized.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ablaufdrossel als eine extra montierte Drosselplatte an einem Ventilkörper des Servoventils vorgesehen. Hierbei ist die Drosselplatte bevorzugt an einem einem dichtenden Abschnitt des Servoventils gegenüberliegenden Ende einer Ventilbohrung angeordnet. Dies ermöglicht einerseits das geringe Totvolumen des Servoventils und andererseits eine nachträgliche Anbringung der Drosselplatte am Ventilkörper, sodass in den Montageprozess des Injektors bzw. des Servoventils nur geringfügig eingegriffen werden muss, da zuerst das Dichtelement des Servoventils in die Ventilbohrung eingesetzt wird, anschließend die Drosselplatte angebracht wird und dann mit dem herkömmli chen Montageverfahren des Injektors weiter fortgefahren werden kann. Insbesondere das erfindungsgemäße nachträgliche Vorsehen der Drosselplatte in einem bereits existierenden Kraftstoffinjektor rüstet diesen dahingehend aus, dass er auch kleinste Kraftstoffmengen reproduzierbar einspritzen kann, ohne in das Konzept des bestehenden Injektors eingreifen zu müssen. D. h. erfindungsgemäß ist es möglich einen bereits bestehenden Kraftstoffinjektor mit einer Ablaufdrossel nachzurüsten, ohne diesen konstruktiv verändern zu müssen.In a preferred embodiment the invention is the outlet throttle as an extra mounted throttle plate on a valve body provided the servo valve. Here, the throttle plate is preferred at a sealing portion of the servo valve opposite End of a valve bore arranged. On the one hand, this enables the low one Dead volume of the servo valve and on the other a subsequent attachment the throttle plate on the valve body, so that in the assembly process of the injector or the servo valve only slightly must be intervened, since first the sealing element of the servo valve is inserted into the valve bore, then attached to the throttle plate and then with the herkömmli chen Assembly process of the injector can be continued. In particular, the subsequent provision according to the invention Throttle plate in an existing fuel injector upgraded this to the effect that it reproducible even the smallest fuel quantities can inject without going into the concept of the existing injector to intervene. Ie. It is according to the invention possible an existing fuel injector with a drain throttle retrofit, without changing it constructively to have to.

Erfindungsgemäß ist eine Ventilplatte des Servoventils bevorzugt derart bemessen, dass sie einerseits das Dichtelement des Servoventils einschließlich einer Führung (ausgebildet als Fortsatz am Dichtelement) für das Dichtelement aufnehmen kann, andererseits ist ein Vorsehen der Drosselplatte bevorzugt wenigstens teilweise innerhalb der Ventilbohrung der Ventilplatte ermöglicht. Ferner ist bevorzugt die Ventilplatte derart ausgestaltet, dass sich die Drosselplatte in einer Ausnehmung innerhalb der Ventilplatte befindet, die als Steuerraum zum Steuern der Düsennadel dient.According to the invention is a Valve plate of the servo valve preferably dimensioned so that they on the one hand, the sealing element of the servo valve including a guide (designed as an extension on the sealing element) can accommodate the sealing element, On the other hand, provision of the throttle plate is preferably at least partially within the valve bore of the valve plate allows. Furthermore, the valve plate is preferably designed such that the throttle plate in a recess within the valve plate located, which serves as a control room for controlling the nozzle needle.

Durch ein wenigstens teilweises Vorsehen der Drosselplatte innerhalb der Ventilbohrung ist garantiert, dass das Totvolumen des Servoventils so klein wie möglich ist und der Kraftstoffinjektor nicht durch eine zusätzliche Scheibe, in welcher die Ablaufdrossel vorgesehen ist, verlängert wird, was eine teilweise Neukonstruktion des Kraftstoffinjektors notwendig machen würde.By an at least partial provision of the throttle plate within the Valve bore is guaranteed that the dead volume of the servo valve as small as possible is and the fuel injector not by an additional Disc, in which the outlet throttle is provided is extended, which requires a partial redesign of the fuel injector would do.

Zur fluiddichten Verbindung zwischen Drosselplatte und Ventilplatte kann die Drosselplatte im Bereich der Ventilbohrung in die Ventilplatte eingepresst werden und/oder mit einer um den Rand der Ventilbohrung umlaufenden Schweißnaht mit der Ventilplatte verbunden werden.to fluid-tight connection between throttle plate and valve plate can the throttle plate in the valve bore in the valve plate be pressed and / or with a around the edge of the valve bore circumferential weld be connected to the valve plate.

Ferner betrifft die Erfindung ein Einspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor; sowie einen Verbrennungsmotor, ins besondere einen Dieselmotor, mit einem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor.Further the invention relates to an injection system, in particular a common rail injection system, with a fuel injector according to the invention; such as an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with a Fuel injector according to the invention.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.Further preferred embodiments The invention results from the remaining dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawing explained.

In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:

1 eine geschnittene Teilseitenansicht eines Injektors gemäß dem Stand der Technik; 1 a sectional partial side view of an injector according to the prior art;

2 eine geschnittene Teilseitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Injektors; 2 a sectional partial side view of a first embodiment of an injector according to the invention;

3 eine vergrößerte geschnittene Teilseitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Injektors; und 3 an enlarged sectional partial side view of a second embodiment of the injector according to the invention; and

4 eine geschnittene Teilseitenansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Injektors. 4 a sectional partial side view of a third embodiment of the injector according to the invention.

Die folgenden Ausführungen betreffen einen Injektor, insbesondere einen Kraftstoffinjektor, mit einem nach innen öffnenden (Servo-)Ventil, d. h. einem gegen eine Flussrichtung eines Arbeitsfluids öffnenden Ventil. Die Erfindung soll jedoch nicht auf solche Ventile beschränkt sein – sondern ebenso nach außen öffnende Ventile, d. h. in Fluidflussrichtung öffnende Ventile; von außen öffnende Ventile, d. h. von der drucklosen Seite betätigte Ventile; und von innen öffnende Ventile, d. h. von der unter Druck stehenden Seite betätigte Ventile; bzw. Injektoren mit solchen (Servo-)Ventilen umfassen. Ferner soll die Erfindung nicht auf Kraftstoffinjektoren beschränkt sein, sondern allgemein Injektoren umfassen.The following versions relate to an injector, in particular a fuel injector, with an inward opening (Servo) valve, d. H. a against a flow direction of a working fluid opening Valve. However, the invention should not be limited to such valves - but equally outward opening Valves, d. H. valves opening in the direction of fluid flow; opening from the outside Valves, d. H. from the non-pressurized side actuated valves; and opening from the inside Valves, d. H. from the pressurized side actuated valves; or injectors with such (servo) valves. Furthermore, should the invention should not be limited to fuel injectors, but generally include injectors.

1 zeigt in einem Ausschnitt den Aufbau eines servohydraulisch betätigten Kraftstoffinjektors eines Common-Rail-Einspritzsystems für Dieselfahrzeuge gemäß dem Stand der Technik mit einem digital schaltenden, piezoelektrisch betätigten 2/2-Servoventil 30 (2/2: zwei Anschlüsse/zwei Schalt stellungen). Digital schaltend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Servoventil 30 nur zwei fixe Ventilgliedpositionen aufweist: Vollständig geöffnet und vollständig geschlossen; zwischen diesen beiden Positionen schaltet das Servoventil 30 schlagartig hin und her. 1 shows in a section of the structure of a servo-hydraulically actuated fuel injector of a common rail injection system for diesel vehicles according to the prior art with a digital switching, piezoelectrically actuated 2/2-servo valve 30 (2/2: two connections / two switching positions). Digital switching in this context means that the servo valve 30 having only two fixed valve member positions: fully open and fully closed; between these two positions the servo valve switches 30 abruptly back and forth.

Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors, weist der Kraftstoffinjektor einen Aktorkörper 140 und einen Injektorkörper 130 auf, zwischen welchen eine Ventilplatte 34 und eine sich an diese unten (in Bezug auf 1) anschließende Zwischenplatte 120 eingespannt sind. Der Aktorkörper 140 weist eine Hochdruckbohrung 50 auf, die den Kraftstoffinjektor mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff aus einem Rail (nicht dargestellt) versorgt, der einen Zustrom von Kraftstoff mit konstantem Hochdruck gewährleistet. Ferner ist innerhalb des Aktorkörpers 140 ein als Multilayer-Piezostack aufgebauter Piezoaktor 40 vorgesehen, der das Servoventil 30 auf- und zusteuert. Der Aufbau des hauptsächlich aus der Ventilplatte 34 und einem Ventilglied 32 bzw. Dichtelement 32 bestehenden Servoventil 30 wird weiter unten näher erläutert.Im in 1 illustrated embodiment of the fuel injector, the fuel injector has an actuator body 140 and an injector body 130 on, between which a valve plate 34 and a to these below (in relation to 1 ) subsequent intermediate plate 120 are clamped. The actuator body 140 has a high pressure hole 50 which supplies the fuel injector with high pressure fuel from a rail (not shown) which ensures a constant high pressure fuel flow. Furthermore, within the actuator body 140 a piezoelectric actuator constructed as a multilayer piezo stack 40 provided, which is the servo valve 30 up and headed. The construction of mainly from the valve plate 34 and a valve member 32 or sealing element 32 existing servo valve 30 will be explained in more detail below.

Zwischen der Ventilplatte 34 und der Zwischenplatte 120 ist ein Steuerraum 10 ausgebildet, in welchem sich Kraftstoff befindet, wobei je nach Druckverhältnissen des Kraftstoffs im Steuerraum 10 eine Düsennadel 20 auf oder ab bewegbar ist. Die Zwischenscheibe 120 dient einerseits zur Führung der Düsennadel 20 bzw. eines die Düsennadel 20 betätigenden Stößels, sowie andererseits eines gedrosselten Kraftstoffzulaufs des Steuerraums 10 von einem Ringraum 52 aus, der zwischen der Zwischenplatte 120 und dem Injektorkörper 130 ausgebildet ist. Eine notwendige Drosselung (s. u.) des Kraftstoffzulaufs für den Steuerraum 10 findet über die als Fixdrossel ausgebildete Zulaufdrossel 60 statt. Ferner versorgt der Ringraum 52 die Düsennadel 20 in einem unteren Bereich mit Kraftstoff, sodass einerseits die Düsennadel über eine an ihr unten vorgesehene Druckschulter (nicht dargestellt) nach oben bewegt werden kann und andererseits über einen unteren Düsennadel sitz (nicht dargestellt) und dort vorgesehene Injektorbohrungen (nicht dargestellt) Kraftstoff in einen Brennraum (nicht dargestellt) einspritzbar ist. Die Kraftstoffversorgung des unteren Abschnitts der Düsennadel 20 findet über Längsausnehmungen statt, die zwischen einem nach unten gezogenem Fortsatz der Zwischenscheibe 120 und dem Injektorkörper 130 ausgebildet sind. Hierfür ist der Fortsatz der Zwischenscheibe 120 in einem unteren Bereich außen facettiert (nicht dargestellt), was eine ungedrosselte fluidische Verbindung zwischen dem Ringraum 52 und dem Sitz der Düsennadel 20 herstellt. Zur Versorgung des Ringraums 52 über die Hochdruckbohrung 50 sind sowohl die Ventilplatte 34 als auch die Zwischenplatte 120 mit entsprechenden Bohrungen versehen.Between the valve plate 34 and the intermediate plate 120 is a tax room 10 formed, in which there is fuel, depending on the pressure conditions of the fuel in the control room 10 a nozzle needle 20 is movable up or down. The washer 120 on the one hand serves to guide the nozzle needle 20 or one the nozzle needle 20 actuated plunger, as well as on the other hand, a throttled fuel inlet of the control chamber 10 from an annulus 52 out, between the intermediate plate 120 and the injector body 130 is trained. A necessary throttling (see below) of the fuel inlet for the control room 10 takes place via the intake throttle designed as a fixed throttle 60 instead of. Furthermore, the annulus supplies 52 the nozzle needle 20 in a lower region with fuel, so that on the one hand, the nozzle needle (not shown) can be moved over her at the bottom provided pressure shoulder up and on the other hand via a lower nozzle needle seat (not shown) and provided there injector bores (not shown) fuel into a combustion chamber (not shown) is injectable. The fuel supply to the lower section of the nozzle needle 20 takes place via longitudinal recesses, between a downwardly drawn extension of the washer 120 and the injector body 130 are formed. This is the extension of the washer 120 Faceted in a lower area outside (not shown), resulting in an unthrottled fluidic connection between the annulus 52 and the seat of the nozzle needle 20 manufactures. To supply the annulus 52 over the high pressure bore 50 are both the valve plate 34 as well as the intermediate plate 120 provided with appropriate holes.

Im Folgenden wird die Funktion des Kraftstoffinjektors kurz skizziert:
In der in 1 dargestellten Stellung der Düsennadel 20 ist der Kraftstoffinjektor geschlossen, d. h. es findet keine Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum statt. Über die Hochdruckbohrung 50, den Ringkanal 52 und die Zulaufdrossel 60 steht im Steuerraum 10 der Einspritzdruck von typischerweise 2.000 bar an. Ebenso liegt der volle Einspritzdruck am düsenseitigen Ende der Düsennadel 20 an. D. h. an einem freien Ende 22 der Düsennadel 20 bzw. am freien Ende 22 eines die Düsennadel 20 betätigenden Stößels und am düsenseitigen Ende der Düsennadel 20 liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel gleicher Druck an. Aufgrund einer größeren druckwirksamen Fläche des steuerraumseitigen Endes 22 der Düsennadel 20 wird diese in ihrem Ventilsitz gehalten. Unterstützend wirkt hierbei eine Rückstellfeder 70, welche sich am Fortsatz der Zwischenplatte 120 und der Düsennadel 20 abstützt. Die Rückstellfeder 70 hält die Düsennadel 20 auch im drucklosen Zustand in ihrem Ventilsitz. Der unter dem vollen Einspritzdruck stehende Steuerraum 10 ist über das Servoventil 30 mit einem unter nur geringem Druck oder Umgebungsdruck stehendem Ablauf- oder Niederdruckbereich 90 (z. B. einem Tank) verbunden. Das Servoventil 30 wird vom Dichtelement 32 und einem in der Ventilplatte 34 ausgebildeten Servoventil-Dichtsitz 36 gebildet, wobei sich das Dichtelement 32 einerseits bevorzugt mit Führungsflächen in eine Ventilbohrung 38 der Ventilplatte 34 zur Führung des Dichtelements 32 hineinerstreckt, andererseits aber mittels Längsausnehmungen bzw. einer Facettierung, z. B. einem Flächenanschliff, den ungedrosselten Durchtritt von Kraftstoff aus der Steuerkammer 10 in den Ablaufbereich 90 gestattet. Die Ausnehmungen bzw. Flächenanschliffe sind mit gestrichelten Linien am Dichtelement 32 bzw. am Fortsatz des Dichtelements 32 in den Fig. angedeutet.
The function of the fuel injector is briefly outlined below:
In the in 1 illustrated position of the nozzle needle 20 the fuel injector is closed, ie there is no injection of fuel into the combustion chamber. About the high pressure bore 50 , the ring channel 52 and the inlet throttle 60 is in the control room 10 the injection pressure of typically 2,000 bar. Likewise, the full injection pressure is at the nozzle end of the nozzle needle 20 at. Ie. at a free end 22 the nozzle needle 20 or at the free end 22 one the nozzle needle 20 actuating ram and at the nozzle end of the nozzle needle 20 is equal pressure in the illustrated embodiment. Due to a larger pressure-effective area of the control room end 22 the nozzle needle 20 this is held in its valve seat. Supporting acts here a return spring 70 , which are on the extension of the intermediate plate 120 and the nozzle needle 20 supported. The return spring 70 Holds the nozzle needle 20 also in the pressureless state in its valve seat. The under the full injection pressure control room 10 is over the servo valve 30 with a little under pressure or Ambient pressure stagnant drain or low pressure range 90 (eg a tank). The servo valve 30 is from the sealing element 32 and one in the valve plate 34 trained servo valve sealing seat 36 formed, wherein the sealing element 32 on the one hand preferably with guide surfaces in a valve bore 38 the valve plate 34 for guiding the sealing element 32 hineinerstreckt, on the other hand, however, by means of longitudinal recesses or a faceting, z. B. a Flächenanschliff, the unthrottled passage of fuel from the control chamber 10 in the drain area 90 allowed. The recesses or Flächenanschliffe are with dashed lines on the sealing element 32 or on the extension of the sealing element 32 indicated in the figures.

Im dargestellten Ausgangszustand des geschlossenen Kraftstoffinjektors wird das Servoventil-Dichtelement 32 durch ein mechanisches Rückstellelement 31, z. B. in Form einer Biege- oder Blattfeder, dicht im Ventilsitz 36 gehalten. Das Servoventil 30 ist somit geschlossen. Bei anliegendem Hochdruck im Steuerraum 10 wirkt entsprechend dem Sitzdurchmesser des Servoventils 30 eine zusätzliche hydraulische Kraft auf das Dichtelement 32, womit das Servoventil 30 auch bei Drücken von 2.000 bar sicher geschlossen ist. Die Betätigung des Servoventils 30 erfolgt über den mechanisch oder hydraulisch druckvorgespannten Piezoaktor 40, der sich an einem Injektorgehäuse 110 abstützt (nicht dargestellt) und dessen freies Ende auf das Dichtelement 32 des Servoventils 30 wirkt.In the illustrated initial state of the closed fuel injector, the servo valve sealing element 32 through a mechanical reset element 31 , z. B. in the form of a bending or leaf spring, tight in the valve seat 36 held. The servo valve 30 is thus closed. At applied high pressure in the control room 10 acts according to the seat diameter of the servo valve 30 an additional hydraulic force on the sealing element 32 , bringing the servo valve 30 is safely closed even at pressures of 2,000 bar. The actuation of the servo valve 30 via the mechanically or hydraulically pressure-biased piezoactuator 40 that attaches itself to an injector housing 110 supported (not shown) and the free end of the sealing element 32 of the servo valve 30 acts.

Bei einer elektrischen Aktivierung des Piezoaktors 40 durch Aufladung bzw. Bestromung, dehnt sich der Piezoaktor 40 longitudinal aus und verlagert das Dichtelement 32 vom Ventildichtsitz 36 weg, wodurch eine ungedrosselte fluidische Verbindung zwischen dem Steuerraum 10 und dem Ablaufbereich 90 hergestellt wird. Durch die Begrenzung des Zulaufvolumenstroms in den Steuerraum 10 durch die Zulaufdrossel 60 fällt der Druck im Steuerraum 10 schlagartig ab. Da am einspritzseitigen Ende der Düsennadel 20 jedoch weiterhin der volle Einspritzdruck von ca. 2.000 bar ansteht, am steuerraumseitigen Ende 22 der Düsennadel 20 aber nur ein wesentlich geringerer Druck herrscht (typischerweise einige 100 bar), wird die Düsennadel 20 gegen die Kraft der Rückstellfeder 70 in Richtung Steuerraum 10 verschoben und die Injektorbohrungen werden freigegeben; die Einspritzung beginnt.In an electrical activation of the piezoelectric actuator 40 by charging or energizing, the piezoelectric actuator expands 40 longitudinally and displaces the sealing element 32 from the valve seat 36 away, creating an unthrottled fluidic connection between the control room 10 and the drain area 90 will be produced. By limiting the inflow volume flow into the control room 10 through the inlet throttle 60 the pressure falls in the control room 10 abruptly. Since the injection-side end of the nozzle needle 20 However, the full injection pressure of about 2,000 bar is still pending, at the control room end 22 the nozzle needle 20 but only a much lower pressure prevails (typically some 100 bar), the nozzle needle 20 against the force of the return spring 70 in the direction of the control room 10 moved and the injector holes are released; the injection begins.

Das Beenden der Einspritzung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, d. h. nach Kontraktion (Entladen) des Piezoaktors 40, schließt sich das Servoventil 30, woraufhin sich der Druck im Steuerraum 10 wieder bis auf 2.000 bar erhöht und die Düsennadel 20 wieder in ihren Ventilsitz bewegt wird, wobei die Injektorbohrungen verschlossen werden; die Einspritzung ist beendet.The injection is terminated in the reverse order, ie after contraction (discharge) of the piezo actuator 40 , the servo valve closes 30 , whereupon the pressure in the control room 10 increased again to 2,000 bar and the nozzle needle 20 is moved back into its valve seat, the Injektorbohrungen be closed; the injection is finished.

Beim Öffnen des Servoventils 30 stellt sich im Steuerraum 10 schlagartig ein niedrigerer Druck als an der Druckschulter der Düsennadel 20 ein. Beim Wiederschließen des Servoventils 30 passiert ähnliches, nur nicht derart heftig, da der Kraftüberschuss durch die vergleichsweise schwache Rückstellfeder bereitgestellt wird. Hierdurch bewegt sich die Düsennadel 20 nahezu digital zwischen ihrer Offen- und Schließstellung hin und her.When opening the servo valve 30 turns in the control room 10 abruptly a lower pressure than at the pressure shoulder of the nozzle needle 20 one. When re-closing the servo valve 30 happens similar, but not so violent, since the excess power is provided by the comparatively weak return spring. This causes the nozzle needle to move 20 almost digitally between its open and closed position back and forth.

Bei einem Verbrennungsmotor laufen über 90% des Motorbetriebs derart ab, dass die benötigte Einspritzmenge so gering ist, dass der Einspritzvorgang beendet werden sollte, bevor die Düsennadel ihren oberen Anschlag an der Ventilplatte 34 erreicht. D. h. die Bewegungsphase der Düsennadel 20 bestimmt die eingespritzte Kraftstoffmenge vollständig. Aufgrund der schmetternden Bewegung der Düsennadel 20 ist eine reproduzierbar gesteuerte Einspritzung dieser Kraftstoffmengen deutlich erschwert.In an internal combustion engine, more than 90% of the engine operation is such that the injection quantity required is so small that the injection process should be terminated before the nozzle needle reaches its upper stop on the valve plate 34 reached. Ie. the movement phase of the nozzle needle 20 determines the amount of fuel injected completely. Due to the jarring movement of the nozzle needle 20 is a reproducible controlled injection of these amounts of fuel significantly more difficult.

Erfindungsgemäß wird eine Einstellung einer definierten Öffnungscharakteristik der Düsennadel 20 durch eine mit dem Servoventil 30 strömungsmechanisch in Reihe geschaltete Drosselplatte 100 möglich. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors mit der Drosselplatte 100. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Servoventil 30 und die Drosselplatte 100 direkt zueinander benachbart angeordnet, sodass das Totvolumen, das zwischen Servoventil- Dichtsitz 36 und Drosselplatte 110 entsteht, so gering wie möglich ist. Das Servoventil 30 wird dabei erfindungsgemäß durch die Drosselplatte 100 ergänzt.According to the invention, an adjustment of a defined opening characteristic of the nozzle needle 20 through one with the servo valve 30 fluidically connected in series throttle plate 100 possible. 2 shows an inventive embodiment of the fuel injector with the throttle plate 100 , In the illustrated embodiment, the servo valve 30 and the throttle plate 100 arranged directly adjacent to each other so that the dead volume between the servo valve seat 36 and throttle plate 110 arises as low as possible. The servo valve 30 is according to the invention by the throttle plate 100 added.

Die Montage des erfindungsgemäßen Servoventils 30 ist einfach und wird durch das Vorsehen der Drosselplatte 100 nicht behindert, da sich die Montage der Drosselplatte 100 zeitlich an eine Vormontage des Servoventils 30 anschließt. Das Servoventil 30 wird zunächst wie bisher, d. h. ohne eine Montage der Drosselplatte 100, montiert. Hierfür wird das Dichtelement 32 mit seiner Dichtfläche nach oben von unten kommend (alles in Bezug auf 2) in die Ventilbohrung 38 der Ventilplatte 34 eingesetzt und anschließend mittels des Rückstellelements 31 festgehalten. In einem nachfolgenden Schritt wird die Drosselplatte 100 an der Ventilplatte 34 befestigt. Dies kann z. B. mittels Einpressens und/oder Verschweißens, z. B. Laserschweißens, geschehen. Hierbei kann eine Schweißnaht 104 vollständig um die Drosselplatte 100 umlaufend ausgestaltet sein, wodurch mittels der Schweißnaht 104 eine fluiddichte Verbindung zwischen Drosselplatte 100 und Ventilplatte 34 realisiert ist. Ferner kann die Drosselplatte 100 wenigstens teilweise in die Ventilbohrung 38 eingepresst sein, was ebenfalls eine fluiddichte Verbindung zwischen Drosselplatte 100 und Ventilplatte 34 realisiert. Ferner kann dieser Presssitz noch zusätzlich verschweißt werden, was auch nur punktuell geschehen kann.The assembly of the servo valve according to the invention 30 is easy and is by providing the throttle plate 100 not hindered, since the mounting of the throttle plate 100 in time to a pre-assembly of the servo valve 30 followed. The servo valve 30 is first as before, ie without an assembly of the throttle plate 100 , assembled. For this purpose, the sealing element 32 with its sealing surface coming up from below (everything related to 2 ) into the valve bore 38 the valve plate 34 used and then by means of the return element 31 recorded. In a subsequent step, the throttle plate 100 on the valve plate 34 attached. This can be z. B. by pressing and / or welding, z. B. laser welding, done. This can be a weld 104 completely around the throttle plate 100 be configured circumferentially, whereby by means of the weld 104 a fluid-tight connection between throttle plate 100 and valve plate 34 is realized. Furthermore, the throttle plate 100 at least partially into the valve bore 38 be pressed, which is also a fluid-tight connection between the throttle plate 100 and valve plate 34 realized. Furthermore, this interference fit can be additionally welded, which also only occasionally ge can happen.

Die Position der Drosselplatte 100 an der Ventilplatte 34 bzw. an oder in der Ventilbohrung 38 ist derart gewählt, dass bei einem späteren Betrieb des Kraftstoffinjektors das Dichtelement 32 des Servoventils 30 die Drosselplatte 100 nicht berührt bzw. in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt (Druckwellen aufgrund des sich öffnenden bzw. schließenden Dichtelements 32). Andererseits wird die Drosselplatte 100 so nahe wie möglich am Dichtelement 32 platziert bzw. derart an oder in der Ventilbohrung 38 vorgesehen, dass das Servoventil 30 ein möglichst geringes Totvolumen aufweist.The position of the throttle plate 100 on the valve plate 34 or on or in the valve bore 38 is selected such that in a later operation of the fuel injector, the sealing element 32 of the servo valve 30 the throttle plate 100 not affected or impaired in their function (pressure waves due to the opening or closing sealing element 32 ). On the other hand, the throttle plate 100 as close as possible to the sealing element 32 placed or so on or in the valve bore 38 provided that the servo valve 30 has the lowest possible dead volume.

Im Ausführungsbeispiel der 2 bildet die Drosselplatte 100 eine Begrenzung in Längsrichtung der Ventilbohrung 38, wobei die Drosselplatte 100 in einer Ausnehmung 35 der Ventilplatte 34 an der Ventilbohrung 38 vorgesehen ist. Diese Ausnehmung 35 hat die Abmessungen der Drosselplatte 100, wobei die Drosselplatte 100 in diese Ausnehmung 35 eingepresst und/oder einschweißt sein kann. Bevorzugt ist eine Oberfläche der Drosselplatte 100 in einer Ebene mit einer Oberfläche der Ventilplatte 34 bzw. desjenigen Abschnitts der Ventilplatte 34, welcher den Steuerraum 10 begrenzt. Dies hat den Vorteil, dass sich das Volumen des Steuerraums 10 durch die Drosselplatte 100 nicht bzw. nur geringfügig ändert (Schweißnaht 104 ist in der 2 übertrieben dargestellt).In the embodiment of 2 forms the throttle plate 100 a limitation in the longitudinal direction of the valve bore 38 , where the throttle plate 100 in a recess 35 the valve plate 34 at the valve bore 38 is provided. This recess 35 has the dimensions of the throttle plate 100 , where the throttle plate 100 in this recess 35 can be pressed and / or welded. Preferred is a surface of the throttle plate 100 in a plane with a surface of the valve plate 34 or that portion of the valve plate 34 which the control room 10 limited. This has the advantage of increasing the volume of the control room 10 through the throttle plate 100 not or only slightly changes (weld 104 is in the 2 exaggerated).

Bei dieser Ausführungsform muss lediglich innerhalb der Ventilplatte 34 des Servoventils 30 die zusätzliche Ausnehmung 35 vorgesehen werden, um das Servoventil 30 bzw. den Kraftstoffinjektor mit einer Ablaufdrossel 100 nachzurüsten. Eine Umkonstruktion weder des Kraftstoffinjektors noch des Servoventils 30 sind notwendig.In this embodiment, only inside the valve plate 34 of the servo valve 30 the additional recess 35 be provided to the servo valve 30 or the fuel injector with a drain throttle 100 retrofit. A redesign of neither the fuel injector nor the servo valve 30 is needed.

Bei der vorstehenden Erfindung ist die Drosselplatte 100 eine einfache Platte oder Scheibe, die ausschließlich eine Drosselfunktion mittels einer Drosselbohrung 102 realisiert. Die Drosselplatte 100 übernimmt sonst keine weiteren Aufgaben, die z. B. durch Bohrungen dem Fluidtransport oder ähnlichem dienen.In the above invention, the throttle plate 100 a simple plate or disc, the only one throttling function by means of a throttle bore 102 realized. The throttle plate 100 otherwise takes no further tasks, the z. B. by drilling fluid transport or the like.

Die Drosselbohrung 102 der Drosselplatte 100 ist dabei bevorzug koaxial zur Ventilbohrung 38 ausgerichtet. Andere Positionen der Drosselbohrung 102 sind jedoch auch möglich; z. B. mit Rücksicht auf die zum Kraftstofftransport entlang des Dichtelements 32 vorgesehenen Längsausnehmungen oder Flächenanschliffe kann die Drosselbohrung 102 bzw. eine Mehrzahl von Drosselbohrungen 102 zu diesen „koaxial" liegen, um ein schnelles Ansprechverhalten des Servoventils 30 und somit auch ein schnelles Ansprechverhalten der Düsennadel 20 zu gewährleisten. Ferner ist die Drosselbohrung 102 bevorzugt we der koaxial zur Düsennadel 20 noch koaxial zur Zulaufdrossel 60 vorgesehen. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Drosselbohrung 102 koaxial bezüglich der Zulaufdrossel 60 bzw. koaxial bezüglich der Düsennadel 20 angeordnet ist.The throttle bore 102 the throttle plate 100 is Favor coaxial with the valve bore 38 aligned. Other positions of throttle bore 102 are also possible; z. B. with regard to the fuel transport along the sealing element 32 provided longitudinal recesses or Flächenanschliffe can the throttle bore 102 or a plurality of throttle bores 102 lie to these "coaxial" to a quick response of the servo valve 30 and thus also a fast response of the nozzle needle 20 to ensure. Furthermore, the throttle bore 102 Preferably we coaxial with the nozzle needle 20 still coaxial with the inlet throttle 60 intended. However, embodiments are also possible in which the throttle bore 102 coaxial with respect to the inlet throttle 60 or coaxial with respect to the nozzle needle 20 is arranged.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer einfindungsgemäßen Anordnung der Drosselplatte 100 im Servoventil 30 bzw. das erfindungsgemäße Servoventil 30. Bei dieser Ausführungsform ist die Drosselplatte 100 vollständig in der Ventilbohrung 38 vorgesehen. Die Drosselplatte 100 kann hierbei ebenfalls eingeschweißt oder eingepresst sein. 3 shows a second embodiment of an inventive arrangement of the throttle plate 100 in the servo valve 30 or the servo valve according to the invention 30 , In this embodiment, the throttle plate 100 completely in the valve hole 38 intended. The throttle plate 100 can also be welded or pressed in this case.

Bei einer solchen Ausführungsform entfallen sämtliche Maßnamen, die ein wie auch immer geartetes Umkonstruieren des Injektors bzw. des Servoventils 30 bzw. der Ventilplatte 34 des Servoventils 34 notwendig machen, da lediglich in der Ventilbohrung 38 die Drosselplatte 100 angebracht wird.In such an embodiment eliminates all measures that a kind of any kind of reconstruction of the injector or the servo valve 30 or the valve plate 34 of the servo valve 34 necessary, because only in the valve bore 38 the throttle plate 100 is attached.

Bei den beiden Ausführungsformen des Kraftstoffinjektors nach den 2 und 3 ist das Rückstellelement 31 eine Biege- bzw. Blattfeder 31, die sich an einem aus der Ventilbohrung 38 herausstehenden Abschnitt des Dichtelements 31 und an der Ventilplatte 31 abstützt. Bevorzugt ist dabei die Biege- bzw. Blattfeder 31 in einer Nut des Dichtelements 32 gehalten. Auch in der Ventilplatte 31 kann eine entsprechende Ringnut ausgebildet sein, die das Rückstellelement 31 in Position hält.In the two embodiments of the fuel injector according to the 2 and 3 is the reset element 31 a bending or leaf spring 31 that attach to one of the valve bore 38 protruding portion of the sealing element 31 and on the valve plate 31 supported. Preference is given to the bending or leaf spring 31 in a groove of the sealing element 32 held. Also in the valve plate 31 may be formed a corresponding annular groove, which is the return element 31 holds in position.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, der ein anders aufgebautes Dichtelement 32, sowie ein anderes Rückstellelement 31 und eine andere Anordnung des Rückstellelements 31 im Servoventil 30 aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist das Rückstellelement 31 eine Spiralfeder 31 und das Dichtelement 32 des Servoventils 30 ist ein so genanntes Pilzventilglied, das bevorzugt vollständig in der Ventilbohrung 38 angeordnet ist. Die Spiralfeder 31, die das Servoventil 30 auch im drucklosen Zustand ge schlossen hält, stellt hierbei eine mechanisch federnde Verbindung zwischen der Drosselplatte 100 und dem Dichtelement 32 her; das Dichtelement 32 stützt sich also federnd an der Drosselplatte 100 ab. 4 shows a third embodiment of the fuel injector according to the invention, the differently constructed sealing element 32 , as well as another reset element 31 and another arrangement of the return element 31 in the servo valve 30 having. In this embodiment, the return element 31 a coil spring 31 and the sealing element 32 of the servo valve 30 is a so-called mushroom valve member, preferably completely in the valve bore 38 is arranged. The spiral spring 31 holding the servo valve 30 holds closed ge also in the pressureless state, in this case provides a mechanically resilient connection between the throttle plate 100 and the sealing element 32 ago; the sealing element 32 So it supports resiliently on the throttle plate 100 from.

Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass die erfindungsgemäße Anordnung der Drosselplatte 100 uneingeschränkt kompatibel zu einem pilzförmigen Servoventil-Dichtelement 32 ist. Solche Pilzventile sind in Kraftstoffinjektoren seit Jahren im Großserieneinsatz, sodass alle Fragen zur Reife und Lebensdauer (= 109 Zyklen) eines solchen Servoventils 30 positiv beantwortet sind. Selbiges gilt für die Schraubenfeder. Auch mit dieser Ausführungsform ist gewährleistet, dass ein bereits vorhandener Kraftstoffinjektor problemlos mit der erfindungsgemäßen Drosselplatte 100 nachgerüstet werden kann.An advantage of this embodiment is that the inventive arrangement of the throttle plate 100 fully compatible with a mushroom-shaped servo valve sealing element 32 is. Such mushroom valves are in fuel injectors for years in mass production, so all the questions about the maturity and life (= 10 9 cycles) of such a servo valve 30 answered positively. The same applies to the coil spring. Also with this embodiment it is ensured that an already existing fuel injector easily with the throttle plate according to the invention 100 can be retrofitted.

Erfindungsgemäß wird ein Servoventil 30 mit stromaufwärtiger Drosselbohrung 102 zur Verfügung gestellt, wobei sämtliches Fluid, welches durch das Servoventil 30 strömt die Drosselstelle 102 passieren muss.According to the invention, a servo valve 30 with upstream throttle bore 102 provided with all fluid passing through the servo valve 30 the throttle body flows 102 must happen.

Claims (16)

Injektor, insbesondere servohydraulisch betätigter Common-Rail-Injektor für Dieselkraftstoff, mit einem mit Fluiddruck beaufschlagtem Steuerraum (10), der eine Düsennadel (20) bzw. einen Stößel der Düsennadel (20) des Injektors fluidmechanisch mit einem Servoventil (30) koppelt, wobei zur reproduzierbar gesteuerten Einspritzung von kleinsten Kraftstoffmengen dem Servoventil (30) steuerraumseitig eine separate Drosselplatte (100) vorgeschaltet ist, die an oder in einer Ventilbohrung (38) des Servoventils (30) vorgesehen ist.Injector, in particular servohydraulically actuated common-rail injector for diesel fuel, with a control chamber subjected to fluid pressure (US Pat. 10 ), which has a nozzle needle ( 20 ) or a plunger of the nozzle needle ( 20 ) of the injector fluid mechanically with a servo valve ( 30 ), wherein for the reproducible controlled injection of smallest amounts of fuel the servo valve ( 30 ) control room side a separate throttle plate ( 100 ) which is connected to or in a valve bore ( 38 ) of the servo valve ( 30 ) is provided. Injektor gemäß Anspruch 1, wobei die Drosselplatte (100) einem Dichtelement (32) des Servoventils (30) strömungsaufwärts vorgeschaltet ist.Injector according to claim 1, wherein the throttle plate ( 100 ) a sealing element ( 32 ) of the servo valve ( 30 ) upstream upstream. Injektor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Dichtelement (32) des Servoventils (30) und die Drosselplatte (100) zueinander direkt benachbart angeordnet sind.Injector according to claim 1 or 2, wherein the sealing element ( 32 ) of the servo valve ( 30 ) and the throttle plate ( 100 ) are arranged directly adjacent to each other. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Dichtelement (32) in ein erstes Ende (39) der Ventilbohrung (38) einer Ventilplatte (34) hineinragt und die Drosselplatte (100) an der Ventilbohrung (38) an einer Seite der Ventilplatte (34) vorgesehen ist, die dem ersten Ende (39) der Ventilbohrung (38) gegenüberliegt.Injector according to one of claims 1 to 3, wherein the sealing element ( 32 ) into a first end ( 39 ) of the valve bore ( 38 ) a valve plate ( 34 ) and the throttle plate ( 100 ) on the valve bore ( 38 ) on one side of the valve plate ( 34 ) provided to the first end ( 39 ) of the valve bore ( 38 ) is opposite. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drosselplatte (100) teilweise in die Ventilbohrung (38) hineinragt oder innerhalb der Ventilbohrung (38) vorgesehen ist.Injector according to one of claims 1 to 4, wherein the throttle plate ( 100 ) partially into the valve bore ( 38 ) or within the valve bore ( 38 ) is provided. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Drosselbohrung (102) der Drosselplatte (100) koaxial zur Ventilbohrung (38) liegt.Injector according to one of claims 1 to 5, wherein a throttle bore ( 102 ) of the throttle plate ( 100 ) coaxial with the valve bore ( 38 ) lies. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drosselbohrung (102) der Drosselplatte (100) und die Düsennadel (20) zueinander nicht koaxial angeordnet sind.Injector according to one of claims 1 to 6, wherein the throttle bore ( 102 ) of the throttle plate ( 100 ) and the nozzle needle ( 20 ) are not arranged coaxially with each other. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Drosselbohrung (102) der Drosselplatte (100) und eine Zulaufdrossel (60) des Steuerraums (10) zueinander nicht koaxial angeordnet sind.Injector according to one of claims 1 to 7, wherein the throttle bore ( 102 ) of the throttle plate ( 100 ) and an inlet throttle ( 60 ) of the control room ( 10 ) are not arranged coaxially with each other. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drosselplatte (100) in die Ventilplatte (34) eingepresst und/oder mit der Ventilplatte (34) verschweißt ist.Injector according to one of claims 1 to 8, wherein the throttle plate ( 100 ) in the valve plate ( 34 ) and / or with the valve plate ( 34 ) is welded. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Dichtelement (32) mittels eines Rückstellelements (31) in eine Schließstellung bringbar ist, in welcher das Servoventil (30) fluiddicht ist.Injector according to one of claims 1 to 9, wherein the sealing element ( 32 ) by means of a return element ( 31 ) can be brought into a closed position, in which the servo valve ( 30 ) is fluid-tight. Injektor gemäß Anspruch 10, wobei das Rückstellelement (31) eine Biege- oder Blattfeder (31) ist, die sich einerseits an einem aus dem ersten Ende (39) der Ventilbohrung (38) herausragenden Abschnitt des Dichtelements (32) abstützt, und die sich andererseits an der Ventilplatte (34) abstützt.Injector according to claim 10, wherein the return element ( 31 ) a bending or leaf spring ( 31 ), which is on the one hand at one of the first end ( 39 ) of the valve bore ( 38 ) protruding portion of the sealing element ( 32 ) is supported, and on the other hand on the valve plate ( 34 ) is supported. Injektor gemäß Anspruch 10, wobei das Rückstellelement (31) eine Schraubenfeder (31) ist, die sich einerseits an dem in der Ventilbohrung (38) befindlichen Dichtelement (32) abstützt, und die sich andererseits an der Drosselplatte (100) abstützt.Injector according to claim 10, wherein the return element ( 31 ) a coil spring ( 31 ), which on the one hand at the in the valve bore ( 38 ) sealing element ( 32 ) is supported, and on the other hand on the throttle plate ( 100 ) is supported. Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Servoventil (30) ein nach innen öffnendes Servoventil (30) ist.Injector according to one of claims 1 to 12, wherein the servo valve ( 30 ) an inwardly opening servo valve ( 30 ). Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei nach einem Einsetzen des Dichtelements (32) in die Ventilbohrung (38) die Drosselplatte (100) an der Ventilplatte montierbar ist.Injector according to one of claims 1 to 13, wherein after insertion of the sealing element ( 32 ) into the valve bore ( 38 ) the throttle plate ( 100 ) is mountable on the valve plate. Einspritzsystem, insbesondere Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Injection system, in particular common-rail injection system, with an injector according to one of claims 1 to 14. Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, mit einem Einspritzsystem nach Anspruch 15.Internal combustion engine, in particular diesel engine, with An injection system according to claim 15.
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