DE102006035982A1 - Injector for fuel injection system of internal-combustion engine, has piezo-electric actuator formed as pipe and radially limiting coupling space in its interior in area of its actuator bases - Google Patents

Injector for fuel injection system of internal-combustion engine, has piezo-electric actuator formed as pipe and radially limiting coupling space in its interior in area of its actuator bases Download PDF

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Abstract

The injector (1) has a nozzle needle (6) stroke adjustably supported at an injector body (2) for controlling injection of fuel through a spray hole (7). A piezo-electric actuator (11) controls pressure in a coupling space (13). The nozzle needle exhibits a control surface that limits a control space, which is hydraulically coupled with the coupling space. The piezo-electric actuator is formed as a pipe and radially limits the coupling space in its interior (21) in the area of its actuator bases (22).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Injektor für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an injector for a fuel injection system an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, with the features of the preamble of claim 1.

Bin Kraftstoffinjektor dieser Art ist beispielsweise aus der DE 10 2004 005 452 A1 bekannt und umfasst einen Injektorkörper, in dem eine Düsennadel zur Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein Spritzloch hubverstellbar gelagert ist. Des Weiteren enthält der Injektorkörper einen Piezoaktor zur Steuerung des Drucks in einem Kopplerraum. Die Düsennadel bzw. ein die Düsennadel umfassender Nadelverband weist eine Steuerfläche auf, die einen mit dem Kopplerraum hydraulisch gekoppelten Steuerraum begrenzt. Beim bekannten Injektor ist der Piezoaktor mit einem Kopplerkolben antriebsverbunden, an dem eine Kopplerhülse hubverstellbar gelagert ist. Die Kopplerhülse ist mittels einer am Piezoaktor abgestützten Druckfeder axial gegen eine Zwischenplatte abgestützt, die einerseits den Kopplerraum und andererseits den Steuerraum axial begrenzt und durch die hindurch der Kopplerraum mit dem Steuerraum hydraulisch gekoppelt ist. Die Kopplerhülse begrenzt den Kopplerraum radial, während der Kopplerkolben eine Kopplerfläche aufweist, die gegenüber der Zwischenplatte den Kopplerraum axial begrenzt.Bin fuel injector of this kind is for example from the DE 10 2004 005 452 A1 and comprises an injector body in which a nozzle needle for controlling an injection of fuel by means of at least one spray hole is mounted adjustable in stroke. Furthermore, the injector body contains a piezoactuator for controlling the pressure in a coupler space. The nozzle needle or a needle assembly comprising the nozzle needle has a control surface which delimits a control space hydraulically coupled to the coupler chamber. In the known injector, the piezoactuator is drive-connected to a coupler piston, on which a coupler sleeve is mounted in an adjustable stroke. The coupler sleeve is axially supported by means of a compression spring supported on the piezoelectric actuator against an intermediate plate, which axially delimits on the one hand the coupler chamber and on the other hand the control chamber and through which the coupler chamber is hydraulically coupled to the control chamber. The coupler sleeve limits the coupler space radially, while the coupler piston has a coupler surface which axially delimits the coupler space with respect to the intermediate plate.

Beim bekannten Injektor wird der Piezoaktor invers betrieben, das heißt, zum Schließen der Düsennadel wird der Injektor bestromt, während er zum Öffnen der Düsennadel entstromt wird. Bei der Entstromung des Injektors verkürzt sich dessen axiale Länge, wodurch er den Kopplerkolben von der Zwischenplatte wegzieht. Hierdurch wird das Volumen des Kopplerraums vergrößert. Der darin erfolgende Druckabfall pflanzt sich in den Steuerraum fort und führt zu einem Öffnungshub der Düsennadel.At the known injector, the piezoelectric actuator is operated inversely, that is, for Shut down the nozzle needle the injector is energized while he opens the nozzle needle is de-energized. When the injector is out of power, it shortens its axial length, causing it to pull the coupler piston away from the intermediate plate. hereby the volume of the coupler space is increased. The pressure drop occurring therein planted in the control room and leads to an opening stroke the nozzle needle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass er ohne Kopplerkolben und ohne Kopplerhülse auskommt, wodurch sich Herstellungskosten und Montagekosten einsparen lassen. Des Weiteren entfällt ein Verschleiß zwischen Kopplerkolben und Kopplerhülse. Der Piezoaktor muss nicht mehr invers betrieben werden. Das Volumen des Kopplerraums lässt sich genauer herstellen, da es von weniger Einzeltoleranzen abhängt. Des Weiteren kann axiale Baulänge für den Injektor eingespart werden. Die Erfindung beruht hierzu auf dem allgemeinen Gedanken, den Piezoaktor als Rohr auszugestalten, wobei der Kopplerraum zumindest im Bereich eines Aktorfusses im Inneren des rohrförmigen Piezoaktors angeordnet ist und somit durch den Piezoaktor selbst radial begrenzt ist. Bei einer Bestromung des Piezoaktors vergrößert sich das Innere des Rohrkörpers, wodurch auch das Volumen des Kopplerraums zunimmt. Durch Abstimmung der Volumenänderung des Kopplerraums auf die Be- und Entstromung des Piezoaktors kann das gewünschte Übersetzungsverhältnis zwischen Aktorhub und Nadelhub eingestellt werden. Gleichzeitig bleibt beim erfindungsgemäßen Injektor die hydraulische Kopplung zwischen Piezoaktor und Düsennadel erhalten, wodurch ein Temperaturausgleich realisiert wird.Of the Inventive injector with the features of claim 1 has the advantage that he without Coupling piston and without coupler sleeve gets along, which saves manufacturing costs and installation costs to let. Furthermore, deleted a wear between Coupling piston and coupler sleeve. The piezoelectric actuator no longer needs to be operated inversely. The volume of the coupler room make more accurate, as it depends on fewer individual tolerances. Of Furthermore, axial length for the Saved injector. The invention is based on the general idea to design the piezoelectric actuator as a tube, wherein the coupler space at least in the area of an actuator core in the interior of the tubular Piezoactuator is arranged and thus radially by the piezoelectric actuator itself is limited. When energizing the piezoelectric actuator increases the interior of the tubular body, thereby also the volume of the coupler space increases. By vote of Volume change of the Coupler space on the supply and Entstromung of the piezoelectric actuator, the desired transmission ratio between Actuator stroke and needle stroke can be adjusted. At the same time remains injector according to the invention the hydraulic coupling between the piezoactuator and the nozzle needle obtained, whereby a temperature compensation is realized.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Piezoaktor mit einer Aktorfeder in Richtung Düsennadel vorgespannt sein, wobei die Aktorfeder an einem Aktorkopf abgestützt ist. Durch die Positionierung der Aktorfeder am Aktorkopf kann im Bereich des Aktorfußes Bauraum eingespart werden, was für die Herstellbarkeit und Funktionalität des Injektors vorteilhaft sein kann.at an advantageous development, the piezoelectric actuator with a Actuator spring in the direction of nozzle needle be biased, wherein the actuator spring is supported on an actuator head. Due to the positioning of the actuator spring on the actuator head can be in the range of actuator base Space to be saved, what for the Manufacturability and functionality of the injector may be advantageous.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform enthält der Piezoaktor in seinem Inneren einen Füllkörper, der den Kopplerraum axial begrenzt. Bei diesem Füllkörper kann es sich zweckmäßig um ein Elastomer handeln, das fest mit dem Piezoaktor verbunden ist. Beim Be- und Entstromen des Piezoaktors kommt es dabei zu einer elastischen und reversiblen Verformung des Füllkörpers, da sich der Füllkörper an das sich ändernde Volumen im Inneren des rohrförmigen Piezoaktors anpasst. Gleichzeitig verändert sich auch das Volumen des Kopplerraums, wodurch die gewünschte Ansteuerung der Düsennadel erfolgt.at another advantageous embodiment contains the piezoelectric actuator in its interior a filler body, the axial space of the coupler limited. In this packing can it is expedient to an elastomer act, which is firmly connected to the piezoelectric actuator. When loading and Entstromen of the piezoelectric actuator is thereby an elastic and reversible deformation of the filling body, there the filler body the changing one Volume inside the tubular Adjusts piezoelectric actuator. At the same time, the volume also changes the coupler space, whereby the desired control of the nozzle needle he follows.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Injektors ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the injector according to the invention arise from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures the drawings.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Injektors sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,embodiments of the injector according to the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below, wherein the same reference numerals to the same or similar or functionally identical Refer to components. Show, in each case schematically,

1 einen Längsschnitt durch einen vereinfacht dargestellten Injektor, 1 a longitudinal section through a simplified illustrated injector,

2 eine vergrößerte Ansicht auf ein Detail II in 1 2 an enlarged view of a detail II in 1

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Entsprechend 1 umfasst ein Injektor 1 einen Injektorkörper 2, der im vorliegenden Fall aus einem Aktorabschnitt 3 und einem Nadelabschnitt 4 mittels einer Verbindungshülse 5 nach Art einer Überwurfmutter zusammengebaut ist. Der Injektor 1 eignet sich zur Verwendung in einer Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist.Corresponding 1 includes an injector 1 an injector body 2 , which in the present case consists of an actuator section 3 and a needle section 4 by means of a connecting sleeve 5 assembled in the manner of a union nut. The injector 1 is suitable for use in a fuel injection system of an internal combustion engine, which is preferably arranged in a motor vehicle.

Der Injektor 1 weist eine Düsennadel 6 auf, die im Nadelabschnitt 4 des Injektorkörpers 2 hubverstellbar gelagert ist. Die Düsennadel 6 dient dabei zur Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein Spritzloch 7 in einen Einspritzraum 8. Hierzu steuert die Düsennadel 6 eine kommunizierende Verbindung zwischen dem wenigstens einen Spritzloch 7 und einem Zuführpfad 9, der im Injektorkörper 2 verläuft und über den dem wenigstens einen Spritzloch 7 unter Einspritzdruck stehender Kraftstoff zugeführt wird. Über einen Kraftstoffanschluss 10 ist der Injektor 1 bzw. der Zuführpfad 9 an eine Kraftstoffversorgung der Kraftstoffeinspritzanlage anschließbar.The injector 1 has a nozzle needle 6 on that in the needle section 4 of the injector body 2 is mounted adjustable in stroke. The nozzle needle 6 serves to control an injection of fuel through at least one injection hole 7 in an injection room 8th , To do this, the nozzle needle controls 6 a communicating connection between the at least one spray hole 7 and a feeding path 9 in the injector body 2 runs and over the at least one spray hole 7 supplied under injection pressure fuel is supplied. Via a fuel connection 10 is the injector 1 or the feed path 9 connectable to a fuel supply of the fuel injection system.

Der Injektor 1 umfasst außerdem einen Piezoaktor 11, der im Aktorabschnitt 3 des Injektorkörpers 2 angeordnet ist. Dabei ist der Piezoaktor 11 in einem Aktorraum 12 untergebracht, durch den der Zuführpfad 9 hindurchgeführt ist. In der Folge ist auch der Piezoaktor 11 von dem unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff umgeben bzw. umspült. Der Piezoaktor 11 dient zur Steuerung des Drucks in einem Kopplerraum 13, was weiter unten noch näher erläutert wird.The injector 1 also includes a piezoelectric actuator 11 that in the actor section 3 of the injector body 2 is arranged. Here is the piezoelectric actuator 11 in an actuator room 12 housed, through which the feed path 9 passed through. In the consequence is also the piezo actuator 11 surrounded or lapped by the fuel under injection pressure. The piezo actuator 11 serves to control the pressure in a coupler room 13 , which will be explained in more detail below.

Entsprechend 2 weist die Düsennadel 6 bzw. ein Nadelverband 14, der die Düsennadel 6 umfasst, eine Steuerfläche 15 auf. Die Steuerfläche 15 befindet sich an einer vom wenigstens einen Spritzloch 7 entfernten bzw. abgewandten Seite der Düsennadel 6 bzw. des Nadelverbands 14. Die Steuerfläche 15 begrenzt einen Steuerraum 16 axial bezogen auf eine Längsmittelachse 17 des Injektors 1 bzw. des Piezoaktors 11 bzw. der Düsennadel 6. Der Steuerraum 16 ist mit dem Kopplerraum 13 hydraulisch gekoppelt. Im gezeigten Beispiel erfolgt die hydraulische Kopplung zwischen Steuerraum 16 und Kopplerraum 13 durch eine Zwischenplatte 18 hindurch, die zwischen dem Aktorabschnitt 3 und dem Nadelabschnitt 4 in den Injektorkörper 2 eingesetzt ist. Die Zwischenplatte 18 begrenzt einerseits den Kopplerraum 13 axial und andererseits den Steuerraum 16 axial. Zur hydraulischen Kopplung von Steuerraum 16 und Kopplerraum 13 enthält die Zwischenplatte 18 zum Beispiel eine Bohrung 19. Außerdem ist der Zuführpfad 9 durch die Zwischenplatte 18 hindurchgeführt, beispielsweise mittels Bohrungen 20.Corresponding 2 has the nozzle needle 6 or a needle bandage 14 holding the nozzle needle 6 includes a control surface 15 on. The control area 15 is located at one of the at least one spray hole 7 remote or remote side of the nozzle needle 6 or the needle bandage 14 , The control area 15 limits a control room 16 axially relative to a longitudinal central axis 17 of the injector 1 or the piezoelectric actuator 11 or the nozzle needle 6 , The control room 16 is with the coupler room 13 hydraulically coupled. In the example shown, the hydraulic coupling between the control room 16 and coupler room 13 through an intermediate plate 18 passing between the actuator section 3 and the needle section 4 in the injector body 2 is used. The intermediate plate 18 on the one hand limits the coupler space 13 axially and on the other hand the control room 16 axially. For hydraulic coupling of control room 16 and coupler room 13 contains the intermediate plate 18 for example, a hole 19 , In addition, the feed path 9 through the intermediate plate 18 passed through, for example by means of bores 20 ,

Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, ist der Piezoaktor 11 als Rohr ausgestaltet. Der rohrförmige Piezoaktor 11 umschließt in seinem Inneren 21 im Bereich eines Aktorfusses 22 den Kopplerraum 13, wodurch er den Kopplerraum 13 radial begrenzt. Im Inneren 21 des Piezoaktors 11 ist hier außerdem ein Füllkörper 23 angeordnet. Dieser Füllkörper 23 begrenzt den Kopplerraum 13 gegenüber der Zwischenplatte 18 axial. Vorzugsweise füllt der Füllkörper 23 das Innere 21 des Piezoaktors 11 bis auf den Kopplerraum 13 vollständig aus. Beim Füllkörper 23 handelt es sich vorzugsweise um ein Elastomer, das fest mit dem rohrförmigen Piezoaktor 11 verbunden ist. Insbesondere ist das Elastomer, also der Füllkörper 23, in den Piezoaktor 11 eingespritzt oder eingegossen oder einvulkanisiert. Als Elastomer wird beispielsweise ein Kunststoff mit einer vergleichsweise kleinen Querkontraktionszahl verwendet, die z.B. bei etwa 0,5 liegen kann, wodurch das Elastomer quasi inkompressibel ist. Der elastische Füllkörper 23 kann Formänderungen des Piezoaktors 11 folgen, die dieser bei seiner Bestromung und bei seiner Entstromung durchführt. Da sich bei einer Be- und Entstromung des Piezoaktors 11 das Volumen im Inneren 21 verändert, während sich das Volumen des Füllkörpers 23 beim Be- und Entstromen des Piezoaktors 21 nicht verändert, kommt es zu einer Deformation des Füllkörpers 23. Durch geeignete Materialwahl verformt sich der Füllkörper 23 elastisch und vollständig reversibel. In jedem Fall führt die Volumenänderung im Inneren 21 des Piezoaktors 11 bei dessen Be- und Entstromung zu einer Volumenänderung im Kopplerraum 13. Diese Volumenänderung im Kopplerraum 13 wird zur Steuerung des Drucks im Kopplerraum 13 genutzt.Like that 1 and 2 it can be seen, is the piezoelectric actuator 11 designed as a tube. The tubular piezoelectric actuator 11 encloses in its interior 21 in the area of an actuator nut 22 the coupler room 13 , causing him the coupler space 13 radially limited. Internally 21 of the piezo actuator 11 is here also a filler 23 arranged. This filler 23 limits the coupler space 13 opposite the intermediate plate 18 axially. Preferably, the filler fills 23 the inner 21 of the piezo actuator 11 except for the coupler room 13 completely off. When filler 23 it is preferably an elastomer that is fixed to the tubular piezoelectric actuator 11 connected is. In particular, the elastomer, so the filler 23 , in the piezoelectric actuator 11 injected or cast in or vulcanized. As the elastomer, for example, a plastic having a comparatively small transverse contraction number is used, which may be, for example, about 0.5, whereby the elastomer is quasi incompressible. The elastic packing 23 can change the shape of the piezoelectric actuator 11 follow, which performs this during its energization and during its stemming. As with a supply and Entstromung of the piezoelectric actuator 11 the volume inside 21 changed while the volume of the filler 23 during the supply and discharge of the piezoelectric actuator 21 not changed, it comes to a deformation of the packing 23 , By suitable choice of material deforms the filler 23 elastic and completely reversible. In any case, the volume change leads inside 21 of the piezo actuator 11 during its supply and Entstromung to a volume change in the coupler space 13 , This volume change in the coupler space 13 is used to control the pressure in the coupler compartment 13 used.

Vorzugsweise ist der Piezoaktor 11 so aufgebaut, dass er bei seiner Be- und Entstromung seine axiale Länge ändert. Beispielsweise sind hierzu eine Vielzahl von ringfömigen Piezoelementen 24 in axialer Richtung aufeinander gestapelt. Bei dieser Ausführungsform wird der Piezoaktor 11 bei seiner Bestromung in axialer Richtung verlängert. Durch die feste Verbindung zwischen Füllkörper 23 und Piezoaktor 11 folgt der Füllkörper 23 der Bewegung des Piezoaktors 11, wird dabei jedoch deformiert, da sich sein Volumen durch die Bestromung des Piezoaktors 11 nicht ändert. In der Folge krümmt sich eine dem Kopplerraum 13 ausgesetzte Kopplerfläche 25 des Füllkörpers 23 zum Kopplerraum 13 hin konkav. Das Volumen des Kopplerraums 13 nimmt dadurch zu, so dass darin der Druck abfällt. Der Druckabfall im Kopplerraum 13 führt zu einem entsprechenden Druckabfall im Steuerraum 16, wodurch die Düsennadel 6 zum Öffnen angesteuert wird.Preferably, the piezoelectric actuator 11 designed so that it changes its axial length during its supply and Entstromung. For example, for this purpose, a plurality of ringfömigen piezoelectric elements 24 stacked in the axial direction. In this embodiment, the piezoelectric actuator 11 extended during its energization in the axial direction. Due to the firm connection between packing 23 and piezoelectric actuator 11 follows the filler 23 the movement of the piezoelectric actuator 11 , however, it is deformed because its volume is due to the energization of the piezoelectric actuator 11 does not change. As a result, one of the coupler space curves 13 exposed coupler surface 25 of the packing 23 to the coupler room 13 concave. The volume of the coupler room 13 increases as a result, so that the pressure drops in it. The pressure drop in the coupler room 13 leads to a corresponding pressure drop in the control room 16 , whereby the nozzle needle 6 is opened for opening.

Bei einer anderen Ausführungsform ist es grundsätzlich möglich, den Piezoaktor 11 so aufzubauen, dass er bei seiner Be- und Entstromung seinen quer zur axialen Längsrichtung orientierten Rohrquerschnitt ändert. Beispielsweise kann der Piezoaktor 11 um seine Längsachse 17 aus einem Folienkörper gewickelt sein. Bei seiner Bestromung vergrößert sich der Rohrquerschnitt, wodurch das Volumen des Kopplerraums 13 zwangsläufig zunimmt.In another embodiment, it is possible in principle, the piezoelectric actuator 11 be built so that he oriented his transverse to the axial longitudinal direction during its supply and Entstromung Tube cross section changes. For example, the piezoelectric actuator 11 around its longitudinal axis 17 be wound from a film body. When energized, the tube cross-section increases, whereby the volume of the coupler space 13 inevitably increases.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Aktorfuß 22 als Dichtring 26 ausgestaltet. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, den Aktorfuß 22 mit einem derartigen Dichtring 26 zu versehen. Beispielsweise ist der Dichtring 26 bzw. der Aktorfuß 22 an das entsprechende Ende des Piezoaktors 11 angeklebt. Der Dichtring 26 liegt an der Zwischenplatte 18 axial an und trennt dadurch den Kopplerraum 13 vom Zuführpfad 9. Gleichzeitig bildet der Dichtring 26 eine radiale Begrenzung des Kopplerraums 13.In the embodiment shown here is the actuator foot 22 as a sealing ring 26 designed. It is also possible in principle, the Aktorfuß 22 with such a sealing ring 26 to provide. For example, the sealing ring 26 or the actuator foot 22 to the corresponding end of the piezoelectric actuator 11 glued. The sealing ring 26 lies on the intermediate plate 18 axially and thereby separates the coupler space 13 from the feed path 9 , At the same time the sealing ring forms 26 a radial boundary of the coupler space 13 ,

In entsprechender Weise ist eine Steuerraumdichthülse 27 vorgesehen, die an der Düsennadel 6 bzw. am Nadelverband 14 hubverstellbar gelagert ist und beispielsweise mittels einer Schließdruckfeder 28, die am Nadelverband 14 abgestützt ist, gegen die Zwischenplatte 18 axial anliegend vorgespannt ist. Auch die Nadeldichthülse 27 trennt den Steuerraum 16 vom Zuführraum 9 und bildet eine radiale Begrenzung des Steuerraums 16.In a similar way is a control chamber sealing sleeve 27 provided at the nozzle needle 6 or on the needle bandage 14 is mounted adjustable in stroke and, for example by means of a closing pressure spring 28 at the needle bandage 14 supported, against the intermediate plate 18 is biased axially adjacent. Also the needle sealing sleeve 27 separates the control room 16 from the feed room 9 and forms a radial boundary of the control chamber 16 ,

Entsprechend 1 ist der Piezoaktor 11 mit Hilfe einer Aktorfeder 29 in Richtung Düsennadel 6 vorgespannt. In der Folge liegt der Piezoaktor 11 mit seinem Aktorfuß 22 unter axialer Vorspannung an der Zwischenplatte 18 an. Die Längsdehnung des Piezoaktors 11 bei seiner Bestromung erfolgt somit gegen die Federkraft der Aktorfeder 29. Im Unterschied dazu unterstützt die Federkraft den Schrumpfvorgang des Piezoaktors 11 bei seiner Entstromung. Die Aktorfeder 29 ist an einem Aktorkopf 30 axial abgestützt. Der Aktorkopf 30 ist hierbei als Abstützplatte 31 ausgestaltet, an welcher die Aktorfeder 29 abgestützt ist. Hierzu ist die Abstützplatte 31 mit einer entsprechenden Stufe versehen. Alternativ kann der Aktorkopf 30 auch mit einer solchen Abstützplatte 31 versehen sein. Die Abstützplatte 31 bzw. der Aktorkopf 30 ist an das entsprechende Ende des Piezoaktors 11 vorzugsweise angeklebt.Corresponding 1 is the piezoelectric actuator 11 with the help of an actuator spring 29 in the direction of the nozzle needle 6 biased. As a result, the piezoelectric actuator is located 11 with his actor foot 22 under axial prestress on the intermediate plate 18 at. The longitudinal expansion of the piezoelectric actuator 11 when it is energized thus takes place against the spring force of the actuator spring 29 , In contrast, the spring force supports the shrinking process of the piezoelectric actuator 11 during its power outage. The actuator spring 29 is on an actuator head 30 axially supported. The actuator head 30 is here as a support plate 31 designed, on which the Aktorfeder 29 is supported. For this purpose, the support plate 31 provided with an appropriate level. Alternatively, the actuator head 30 also with such a support plate 31 be provided. The support plate 31 or the actuator head 30 is at the corresponding end of the piezoelectric actuator 11 preferably glued.

Die Aktorfeder 29 ist außerdem am Injektorkörper 2 axial abgestützt und zwar entweder direkt oder wie hier indirekt über einen speziellen Dichtkörper 32. Besagter Dichtkörper 32 sitzt in einer Anlagefläche 33, die im Aktorabschnitt 3 des Injektorkörpers 2 ausgebildet ist. Der Dichtkörper 32 wirkt mit der Anlagefläche 33 nach Art eines Ventils zusammen und dichtet den Zuführpfad 9 gegenüber einem Elektroanschluss 34 und gegenüber einem Leckageanschluss 35 ab. Vorzugsweise besitzt der Dichtkörper 32 einen Kugeloberflächenabschnitt 36, mit dem er sich an der Anlagefläche 33 abstützt. Die Anlagefläche 33 ist ringförmig ausgestaltet, wodurch sich eine geschlossene Dichtkontur ausbilden kann. Vorzugsweise ist die Anlagefläche 33 kegelförmig ausgestaltet, wodurch die erwünschte Dichtungswirkung unabhängig von Herstellungstoleranzen der Kugeloberfläche ist. Die Kugeloberfläche des Dichtkörpers 32 ermöglicht außerdem eine koaxiale Ausrichtung des Piezoaktors 11 innerhalb des Injektorkörpers 2, wodurch eine optimierte Funktionalität für den Injektor 1 erzielbar ist.The actuator spring 29 is also on the injector body 2 axially supported, either directly or indirectly here via a special sealing body 32 , Said sealing body 32 sits in a plant surface 33 in the actor section 3 of the injector body 2 is trained. The sealing body 32 acts with the contact surface 33 in the manner of a valve and seals the feed path 9 opposite an electrical connection 34 and to a leakage port 35 from. Preferably, the sealing body has 32 a spherical surface portion 36 with which he is at the contact surface 33 supported. The contact surface 33 is configured annular, whereby a closed sealing contour can form. Preferably, the contact surface 33 cone-shaped, whereby the desired sealing effect is independent of manufacturing tolerances of the spherical surface. The spherical surface of the sealing body 32 also allows coaxial alignment of the piezo actuator 11 within the injector body 2 , providing optimized functionality for the injector 1 is achievable.

Über den Elektroanschluss 34 können elektrische Anschlüsse zum Ansteuern des Piezoaktors 11 bis zum Piezoaktor 11 geführt werden. Beispielsweise werden entsprechende elektrische Anschlüsse durch den Dichtkörper 36 zentrisch hindurchgeführt. Über den Leckageanschluss 35 können Leckagemengen, die den Dichtkörper 36 umströmen können, abgeführt werden.About the electrical connection 34 can electrical connections for driving the piezoelectric actuator 11 to the piezo actuator 11 be guided. For example, corresponding electrical connections through the sealing body 36 guided centrally. About the leakage connection 35 can leakages that the sealing body 36 can flow around, be dissipated.

Claims (10)

Injektor für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, – mit einem Injektorkörper (2), in dem eine Düsennadel (6) zur Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein Spritzloch (7) hubverstellbar gelagert ist, – mit einem Piezoaktor (11) zur Steuerung des Drucks in einem Kopplerraum (13), – wobei die Düsennadel (6) oder ein die Düsennadel (6) umfassender Nadelverband (14) eine Steuerfläche (15) aufweist, die einen mit dem Kopplerraum (13) hydraulisch gekoppelten Steuerraum (16) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (11) als Rohr ausgestaltet ist und in seinem Inneren (21) zumindest im Bereich seines Aktorfusses (22) den Kopplerraum (13) radial begrenzt.Injector for a fuel injection system of an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, - with an injector body ( 2 ), in which a nozzle needle ( 6 ) for controlling an injection of fuel through at least one injection hole ( 7 ) is adjustable in stroke, - with a piezoelectric actuator ( 11 ) for controlling the pressure in a coupler space ( 13 ), - whereby the nozzle needle ( 6 ) or a nozzle needle ( 6 ) comprehensive needle bandage ( 14 ) a control surface ( 15 ), one with the coupler space ( 13 ) hydraulically coupled control room ( 16 ), characterized in that the piezoelectric actuator ( 11 ) is designed as a tube and in its interior ( 21 ) at least in the area of its actuator foot ( 22 ) the coupler space ( 13 ) is limited radially. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (11) mit einer Aktorfeder (29) in Richtung Düsennadel (6) vorgespannt ist.Injector according to claim 1, characterized in that the piezoelectric actuator ( 11 ) with an actuator spring ( 29 ) in the direction of the nozzle needle ( 6 ) is biased. Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass die Aktorfeder (29) an einem Aktorkopf (30) abgestützt ist, und/oder – dass die Aktorfeder (29) indirekt über einen Dichtkörper (32) oder direkt am Injektorkörper (2) abgestützt ist.Injector according to claim 2, characterized in that - the actuator spring ( 29 ) on an actuator head ( 30 ), and / or - that the actuator spring ( 29 ) indirectly via a sealing body ( 32 ) or directly on the injector body ( 2 ) is supported. Injektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, – dass der Aktorkopf (30) als Abstützplatte (31) ausgestaltet ist oder eine Abstützplatte (31) aufweist, – dass die Aktorfeder (29) an der Abstützplatte (31) abgestützt ist.Injector according to claim 3, characterized in that - the actuator head ( 30 ) as a support plate ( 31 ) is configured or a support plate ( 31 ), - that the actuator spring ( 29 ) on the support plate ( 31 ) is supported. Injektor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (32) einen Kugeloberflächenabschnitt (36) aufweist, über den er an einer ringförmigen Anlagefläche (33) des Injektorkörpers (2) anliegt.Injector according to claim 3 or 4, characterized ge indicates that the sealing body ( 32 ) a spherical surface portion ( 36 ), over which it at an annular contact surface ( 33 ) of the injector body ( 2 ) is present. Injektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (33) kegelförmig ausgestaltet ist.Injector according to claim 5, characterized in that the contact surface ( 33 ) is designed cone-shaped. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass der Piezoaktor (11) so aufgebaut ist, dass er bei seiner Bestromung und Entstromung seine axiale Länge ändert, oder – dass der Piezoaktor (11) so aufgebaut ist, dass er bei seiner Bestromung und Entstromung seinen quer zur axialen Längsrichtung orientierten Rohrquerschnitt ändert.Injector according to one of claims 1 to 6, characterized in that - the piezoelectric actuator ( 11 ) is constructed so that it changes its axial length during its energization and derusting, or - that the piezoelectric actuator ( 11 ) is constructed so that it changes its transverse to the axial longitudinal direction of tube cross-section during its energization and Entstromung. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, – dass der Aktorfuß (22) als Dichtring (26) ausgestaltet ist oder einen Dichtring (26) aufweist, und/oder – dass der Dichtring (26) an einer im Injektorkörper (2) angeordneten Zwischenplatte (18) axial anliegt, die einerseits den Kopplerraum (13) und andererseits den Steuerraum (16) axial begrenzt und durch die hindurch der Kopplerraum (13) mit dem Steuerraum (16) hydraulisch gekoppelt ist.Injector according to one of claims 1 to 7, characterized in that - the actuator foot ( 22 ) as a sealing ring ( 26 ) or a sealing ring ( 26 ), and / or - that the sealing ring ( 26 ) at one in the injector body ( 2 ) arranged intermediate plate ( 18 ) axially abuts, on the one hand the coupler space ( 13 ) and on the other hand the control room ( 16 ) axially limited and through which the coupler space ( 13 ) with the control room ( 16 ) is hydraulically coupled. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (11) in seinem Inneren (21) einen Füllkörper (23) enthält, der den Kopplerraum (13) axial begrenzt.Injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the piezoelectric actuator ( 11 ) in its interior ( 21 ) a filling body ( 23 ) containing the coupler space ( 13 ) axially limited. Injektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, – dass der Füllkörper (23) das Innere (21) des Piezoaktors (11) bis auf den Kopplerraum (13) ausfüllt, und/oder – dass der Füllkörper (23) ein Elastomer ist, und/oder – dass der Füllkörper (23) in den Piezoaktor (11) eingespritzt oder eingegossen oder einvulkanisiert ist.Injector according to claim 9, characterized in that - the filling body ( 23 ) the inner ( 21 ) of the piezo actuator ( 11 ) except for the coupler space ( 13 ), and / or - that the filling body ( 23 ) is an elastomer, and / or - that the filling body ( 23 ) in the piezoelectric actuator ( 11 ) is injected or cast in or vulcanized.
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WO2012080200A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Piezoelectric actuator module and fuel injection valve
EP2444649A3 (en) * 2010-10-19 2013-02-27 Robert Bosch GmbH Fuel injector, in particular common rail injection system

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