DE102006038534A1

DE102006038534A1 - Fuel injector for internal combustion engine, has control valve with control piston that operates on valve seat, where control piston exhibits pressure surface, which exposes closure area that is supplied with system pressure

Info

Publication number: DE102006038534A1
Application number: DE200610038534
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2008-02-21

Abstract

The injector has a nozzle needle (19) with a control valve (18), which is actuated by an actuator (17) in particular piezo-actuator. The valve controls a control area (20) of the needle. The valve has a control piston (40) that operates on a valve seat. The control area is activatable and deactivatable at a low pressure area (46), so that the needle is lifted by the valve seat and the fuel is injected with system-pressure that lies in a needle pressure area (23). The piston exhibits a pressure surface (53), which exposes a closure area (50) that is supplied with the system pressure.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor mit einem Steuerventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel injector with a control valve according to the preamble of claim 1.

Aus DE 103 26 257 A1 ist ein Kraftstoffinjektor mit einem Einspritzventilglied mit einer in einem Injektorgehäuse axial verschiebbar geführte Düsennadel bekannt, wobei die Düsennadel mit einer rückwärtigen Steuerfläche einem Steuerraum ausgesetzt ist. Zum Öffnen der Düsennadel wird der Steuerraum der Düsennadel mittels eines Servo-Ventils mit einem Niederdruck-Rücklaufsystem verbunden. Das Servo-Ventil weist einen Ventilkolben auf, der von einem Aktor als Stellelement betätigt wird. Die Wirkfläche des Ventilkolbens muss dabei gegen den Systemdruck eines Common-Rail-Systems geöffnet werden. Um beispielsweise die unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten eines Piezo-Aktors und des Injektorgehäuses zu kompensieren, ist zwischen dem Piezo-Aktor und dem Einspritzventilglied eine Kopplereinrichtung mit einem hydraulischen Kopplerraum zwischengeschaltet. Die Verwendung der hydraulischen Kopplereinrichtung erfordert jedoch eine entsprechend große Bauform. Außerdem beeinflusst die hydraulische Kopplereinrichtung eine schnelle Schließ- und Öffnungsbewegung der Düsennadel, weil der hydraulische Kopplerraum nicht absolut steif ausgeführt werden kann.Out DE 103 26 257 A1 is a fuel injector with an injection valve member having an axially displaceable in an injector guided nozzle needle known, wherein the nozzle needle is exposed to a rear control surface of a control chamber. To open the nozzle needle, the control chamber of the nozzle needle is connected by means of a servo valve with a low-pressure return system. The servo-valve has a valve piston, which is actuated by an actuator as an actuator. The effective area of the valve piston must be opened against the system pressure of a common rail system. For example, to compensate for the different coefficients of thermal expansion of a piezoelectric actuator and the injector, a coupler is interposed with a hydraulic coupler between the piezo actuator and the injection valve member. However, the use of the hydraulic coupler requires a correspondingly large design. In addition, the hydraulic coupler affects a fast closing and opening movement of the nozzle needle, because the hydraulic coupler space can not be performed absolutely rigid.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftstoffinjektor mit einem schnell schaltenden Servo-Ventil mit einer kleinen Bauform zu schaffen.task The present invention is a fuel injector with a fast-switching servo valve with a small design to accomplish.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst. Durch den erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor ist es möglich, dass ein kompakter leistungsstarker Kraftstoffinjektor geschaffen wird, der mit einem relativ kleinen Servo-Ventil auskommt, da das Stellelement im Wesentlichen nur die Öffnungskraft für das Steuerventil liefern muss und die Schließkraft zum Schließen des Steuerventils vom Systemdruck geliefert wird.The The object of the invention is with the characterizing measures of claim 1. By the fuel injector according to the invention it is possible that created a compact powerful fuel injector is, who gets along with a relatively small servo valve, since the Actuator essentially only the opening force for the control valve must deliver and the closing force to close of the control valve is supplied by the system pressure.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich.advantageous Further developments of the invention are possible by the measures of the subclaims.

Das Steuerventil ist dabei zweckmäßigerweise derart aufgebaut, dass der Steuerkolben eine Dichtkante aufweist, die mit einem Durchmesser d2 auf den Ventilsitz einwirkt, und dass die auf den Ventilsitz aufliegende Dichtkante einen Ringraum im geschlossenen Zustand der Düsennadel von einem Niederdruckraum trennt, der mit einem Niederdruck-Rücklaufsystem verbunden ist. Der Ringraum ist über eine Zulaufleitung mit Zulaufdrossel mit Systemdruck versorgt, wobei die Zulaufleitung mit Zulaufdrossel vom Schließraum in den Ringraum führt. Der Steuerkolben weist dabei einen aktorseitigen Kolbenabschnitt mit einem Durchmesser d1 und einen düsennadelseitigen Kolbenabschnitt mit einem größeren Durchmesser d2 auf, wobei am Übergang vom düsennadelseitigen Durchmesser d2 zum aktorseitigen Durchmesser d1 die Dichtkante ausgebildet ist, und wobei der düsennadelseitige Kolbenabschnitt in einer Führungsbohrung hydraulisch dicht geführt ist, so dass sich zwischen der Führungsbohrung und dem Ventilsitz im Injektorkörper der Ringraum ausbildet. Um ohne Kopplerraum auszukommen, ist der Steuerkolben mit dem Stellelement fest verbunden ist. Dazu ist es zweckmäßigerweise, dass das als Piezo-Aktor ausgebildete Stellelement in einer Aufnahme in einem Aufnahmeraum des Injektorkörpers gelagert ist, wobei die Aufnahme aus einem Material, beispielsweise Invar besteht, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Stellelements, insbesondere eines Piezoelements des Piezo-Aktors zu kompensieren vermag. Weiterhin ist der Piezo-Aktor in Öffnungsrichtung des Steuerkolbens mittels eines Vorspannelements vorgespannt.The Control valve is expediently constructed such that the control piston has a sealing edge, which acts with a diameter d2 on the valve seat, and that the sealing edge resting on the valve seat has an annular space in the closed state of the nozzle needle from a low pressure space connected to a low pressure return system. The annulus is over a supply line with inlet throttle supplied with system pressure, wherein the supply line with inlet throttle leads from the closing space into the annulus. Of the Control piston has an actuator side piston section a diameter d1 and a nozzle needle side Piston section with a larger diameter d2, where at the transition from nozzle needle side Diameter d2 to the actuator-side diameter d1 the sealing edge is formed, and wherein the nozzle needle side Piston section in a guide bore hydraulically tight, so that is between the guide hole and the valve seat in the injector body the annulus forms. To get along without coupler space, is the spool is firmly connected to the actuator. It is expedient, that formed as a piezo actuator actuator in a recording is stored in a receiving space of the injector body, wherein the Recording from a material, for example, Invar exists, the one has thermal expansion coefficient of the thermal Expansion coefficient of the actuating element, in particular a piezoelectric element of the piezo actuator is able to compensate. Furthermore, the piezo actuator in the opening direction of the control piston biased by a biasing element.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. The FIG. 1 shows a sectional view of the fuel injector according to the invention.

Der dargestellte Kraftstoffinjektor weist ein Gehäuse 10 mit einem Injektorkörper 11 und einem Düsenkörper 12 auf, zwischen denen eine Drosselplatte 13 angeordnet ist. Injektorkörper 11, Drosselplatte 13 und Düsenkörper 12 werden von einer Spannmutter 14 hydraulisch dicht verspannt. Der Injektorkörper 11 ist beispielsweise aus zwei Teilkörpern 11.1 und 11.2 hergestellt, die mittels einer weiteren Spannmutter 15 hydraulisch dicht verspannt sind. Im Injektorkörper 11 ist ein Servo-Ventil angeordnet, das einen ein Piezo-Aktor 17 als Stellelement und ein Steuerventil 18 umfasst.The fuel injector shown has a housing 10 with an injector body 11 and a nozzle body 12 on, between which a throttle plate 13 is arranged. injector 11 , Throttle plate 13 and nozzle body 12 be from a clamping nut 14 hydraulically tightly clamped. The injector body 11 is for example made of two partial bodies 11.1 and 11.2 made by means of another clamping nut 15 hydraulically tight clamped. In the injector body 11 is arranged a servo-valve, which is a piezo actuator 17 as an actuator and a control valve 18 includes.

Im Düsenkörper 12 ist ein Einspritzventilglied mit einer axial verschiebbar geführten Düsennadel 19 angeordnet. In den Düsenkörper 12 sind Einspritzöffnungen 21 eingebracht, mit denen der Kraftstoffinjektor in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine ragt. Den Einspritzöffnungen 21 ist am Düsenkörper 12 ein Düsennadelsitz 22 vorgelagert, auf den die Düsennadel 19 mit einer Dichtfläche aufliegt. Dem Düsennadelsitz 22 ist im Düsenkörper 12 ein Düsennadeldruckraum 23 vorgelagert, dem die Düsennadel 19 mit einer Druckschulter 24 ausgesetzt ist. Die Düsennadel 19 weist ferner einen Düsennadelkolben 25 auf, der mit einer Steuerfläche 26 in einen Steuerraum 20 weist. Der Steuerraum 20 wird von einer Steuerraumhülse 27 radial begrenzt, die am Düsennadelkolben 25 mit einer Druckfeder 28 vorgespannt axial geführt ist. Die Steuerraumhülse 27 drückt mit einer Dichtkante gegen eine düsennadelseitige Stirnfläche 31 der Drosselplatte 13.In the nozzle body 12 is an injection valve member with an axially displaceably guided nozzle needle 19 arranged. In the nozzle body 12 are injection openings 21 introduced, with which the fuel injector protrudes into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine. The injection openings 21 is on the nozzle body 12 a nozzle needle seat 22 upstream, on which the nozzle needle 19 rests with a sealing surface. The nozzle needle seat 22 is in the nozzle body 12 a nozzle needle pressure chamber 23 upstream, the nozzle needle 19 with a pressure shoulder 24 is exposed. The nozzle needle 19 further points a nozzle needle piston 25 on that with a control surface 26 in a control room 20 has. The control room 20 is from a control chamber sleeve 27 radially limited, on the nozzle needle piston 25 with a compression spring 28 biased axially guided. The control chamber sleeve 27 presses with a sealing edge against a nozzle needle-side end face 31 the throttle plate 13 ,

Zur Aufnahme des Piezo-Aktors 17 ist im Teil 11.1 des Injektorkörpers 11 ein Aufnahmeraum 33 ausgebildet, in den eine Leckölleitung 34 führt, die an ein nicht dargestelltes Niederdruck-Rücklaufsystem angeschlossen ist. Zur Fixierung des Piezo-Aktors 17 im Aufnahmeraum 33 ist ein topfförmiges Aufnahmegehäuse 36 vorgesehen, das zur Kompensation des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Piezo-Aktors 17 zweckmäßigerweise aus Invar ausgeführt ist. Das Aufnahmegehäuse 36 ist dabei zwischen dem Teil 11.1 und dem Teil 11.2 mittels der zweiten Spannmutter 15 fixiert. Innerhalb des Aufnahmegehäuses 36 ist ein Spannelement 37 zum Vorspannen des Piezo-Aktors 17 angeordnet. Das Spannelement 37 drückt dabei den Piezo-Aktor 17 in Richtung seiner Auslängung. Am Piezo-Aktor 17 ist eine Befestigungsscheibe 38 zum Befestigen eines Ventilkolbens 40 des Steuerventils 18 ausgebildet. Dadurch ist der Piezo-Aktor 17 ohne Zwischenschaltung eines Kopplerraums direkt mit dem Ventilkolben 40 des Steuerventils 18 verbunden. Der Ventilkolben 40 weist einen aktorseitigen Kolbenabschnitt 41 mit einem Durchmesser d1 und einem düsennadelseitigen Kolbenabschnitt 42 mit einem Durchmesser d2 auf, wobei der Durchmesser d1 kleiner ist als der Durchmesser d2.For receiving the piezo actuator 17 is in the part 11.1 of the injector body 11 a recording room 33 formed, in the a drain line 34 leads, which is connected to an unillustrated low-pressure return system. For fixing the piezo actuator 17 in the recording room 33 is a cup-shaped receptacle housing 36 provided that to compensate for the thermal expansion coefficient of the piezo actuator 17 is suitably made of Invar. The receiving housing 36 is between the part 11.1 and the part 11.2 by means of the second clamping nut 15 fixed. Inside the receiving housing 36 is a tensioning element 37 for biasing the piezo actuator 17 arranged. The tensioning element 37 presses the piezo actuator 17 in the direction of his extension. At the piezo actuator 17 is a fixing washer 38 for fastening a valve piston 40 of the control valve 18 educated. This is the piezo actuator 17 without the interposition of a coupler space directly with the valve piston 40 of the control valve 18 connected. The valve piston 40 has an actuator-side piston portion 41 with a diameter d1 and a nozzle needle-side piston portion 42 with a diameter d2, wherein the diameter d1 is smaller than the diameter d2.

Im Teil 11.2 des Injektorkörpers 11 ist eine Stufenbohrung mit einem aktorseitigen Bohrungsabschnitt 43, einer konischen Erweiterung 44 und einem düsennadelseitigen Boh rungsabschnitt 45 ausgebildet. Dem aktorseitigen Bohrungsabschnitt 43 ist der aktorseitige Kolbenabschnitt 41 zugeordnet, wobei der aktorseitige Bohrungsabschnitts 43 einen Durchmesser d3 aufweist der größer ist als der Durchmesser d1 des aktorseitigen Kolbenabschnitts 41 aber kleiner als der Durchmesser d2 des düsennadelseitigen Bohrungsabschnittes, in dem der düsennadelseitige Kolbenabschnitt 42 hydraulisch dicht geführt ist. Dadurch entsteht um den aktorseitigen Kolbenabschnitt 41 mit dem Durchmesser d1 ein erster Ringraum, der einen Niederdruckraum 46 ausbildet. Der Niederdruckraum 46 ist an den Aufnahmeraum 33 hydraulisch angekoppelt und steht über die Leckölleitung 34 mit dem Niederdruck-Rücklaufsystem in Verbindung. Die konische Erweiterung 44 ist in ihrer maximalen Ausdehnung größer als der Durchmesser d2 des düsennadelseitigen Kolbenabschnitts 42, so dass um den Durchmesser d2 des düsennadelseitigen Kolbenabschnitts 42 im Bereich der konischen Erweiterung 44 ein zweiter Ringraum entsteht, der seinerseits einen Hochdruckraum 47 ausbildet. Beim Übergang des düsennadelseitigen Kolbenabschnitts 42 zum aktorseitigen Kolbenabschnitt 41 ist eine Ringkante am Steuerkolben 40 ausgebildet, die eine Dichtkante 49 bildet, die auf einen an der konischen Erweiterung 44 ausgebildeten Dichtsitz 51 aufliegt. Im Teil 11.2 des Injektorkörpers 11 ist ferner ein Schließraum 50 ausgebildet, dem der Steuerkolben 40 mit einer am düsennadelseitigen Kolbenabschnitt 42 ausgebildeten Druckfläche 53 ausgesetzt ist. Die Druckfläche 53 wird dabei vom Durchmesser d2 des düsennadelseitigen Kolbenabschnitts 42 gebildet.In the part 11.2 of the injector body 11 is a stepped bore with an actuator-side bore section 43 , a conical extension 44 and a nozzle needle side Boh approximately section 45 educated. The actuator side bore section 43 is the actuator-side piston section 41 assigned, wherein the actuator-side bore section 43 a diameter d3 which is greater than the diameter d1 of the actuator-side piston portion 41 but smaller than the diameter d2 of the nozzle needle side bore portion, in which the nozzle needle side piston portion 42 hydraulically tight. This results in the actuator-side piston section 41 with the diameter d1 a first annulus, the one low pressure space 46 formed. The low pressure room 46 is at the recording room 33 hydraulically coupled and is above the drain line 34 with the low pressure return system in conjunction. The conical extension 44 is greater than the diameter d2 of the nozzle needle side piston portion in its maximum extent 42 such that around the diameter d2 of the nozzle needle-side piston portion 42 in the area of conical enlargement 44 a second annulus arises, which in turn is a high-pressure chamber 47 formed. At the transition of the nozzle needle side piston section 42 to the actuator-side piston section 41 is an annular edge on the control piston 40 formed, which is a sealing edge 49 forms on one at the conical extension 44 trained seal seat 51 rests. In the part 11.2 of the injector body 11 is also a closing room 50 formed, which the control piston 40 with a nozzle needle side piston section 42 trained printing surface 53 is exposed. The printing surface 53 is the diameter d2 of the nozzle needle-side piston portion 42 educated.

Durch den Injektorkörper 11 ist eine Hochdruckleitung 55 geführt, die an eine Sammelleitung eines nicht dargestellten Common-Rail-Systems einer Dieseleinspritzeinrichtung angeschlossen ist. Im Common-Rail-System liegt Systemdruck der Hochruckeinspritzeinrichtung an. Der Schließraum 50 steht über einen Verbindungskanal 56 mit der Hochdruckleitung 55 in Verbindung, so dass im Schließraum 50 ebenfalls ständig Systemdruck anliegt.Through the injector body 11 is a high pressure line 55 guided, which is connected to a manifold of a common rail system, not shown, a diesel injector. In the common rail system system pressure of the high pressure injector is on. The closing room 50 is via a connection channel 56 with the high pressure line 55 connected, so in the closing room 50 also constantly system pressure is applied.

Die Drosselplatte 13 weist eine Hochdruckverbindung 58 auf, die die Hochdruckleitung 55 in einen Druckraum 59 des Düsennadelkörpers führt, so dass der Systemdruck über den Druckraum 59 und eine an der Düsennadel 19 angebrachte Abflachung zum Düsennadeldruckraum 23 gelangt. In der Drosselplatte 13 ist ferner eine Ablaufleitung 61 mit einer Ablaufdrossel 61.1 angeordnet, die mit einer im Injektorkörper 11 angeordneten weiteren Ablaufleitung 62, die in den Hochdruckraum 47 führt, verbunden ist. Über die Ablaufleitung 61 mit der Ablaufdrossel 61.1 und der weiteren Ablaufleitung 62 ist der Steuerraum 20 mit dem Hochdruckraum 47 hydraulisch verbunden. Weiterhin ist in der Drosselplatte 13 eine Zulaufleitung 63 mit einer Zulaufdrossel 63.1 angeordnet, die den Steuerraum 20 mit dem Schließraum 50 verbindet. Im Steuerkolben 40 ist eine weitere Zulaufleitung 64 mit einer weiteren Zulaufdrossel 64.1 ausgebildet, die vom Schließraum 50 in den Hochdruckraum 47 führt und zum Befüllen des Hochdruckraums mit Systemdruck dient.The throttle plate 13 has a high pressure connection 58 on top of the high pressure line 55 in a pressure room 59 the nozzle needle body leads, so that the system pressure across the pressure chamber 59 and one at the nozzle needle 19 attached flattening to the nozzle needle pressure chamber 23 arrives. In the throttle plate 13 is also a drain line 61 with a drain throttle 61.1 arranged with one in the injector body 11 arranged another drain line 62 in the high pressure room 47 leads, is connected. About the drain line 61 with the outlet throttle 61.1 and the further drain line 62 is the control room 20 with the high pressure room 47 hydraulically connected. Furthermore, in the throttle plate 13 a supply line 63 with an inlet throttle 63.1 arranged the the control room 20 with the closing room 50 combines. In the control piston 40 is another supply line 64 with another inlet throttle 64.1 trained by the closing room 50 in the high pressure room 47 leads and for filling the high-pressure chamber with system pressure is used.

Der Kraftstoffinjektor arbeitet wie folgt: Durch Anlegen einer Spannung an den Piezo-Aktor 17 dehnt sich dieser aus, so dass der Steuerkolben 40 einen axialen Hub ausführt und gegen den im Schließraum 50 anliegenden Systemdruck in den Schließraum 50 gedrückt wird. Dadurch hebt die Steuerkante 49 vom Ventilsitz 51 ab und der Hochdruckraum 47 wird mit dem Niederdruckraum 46, der über den Aufnahmeraum 33 und die Leckölleitung 34 an das Niederdruck-Rücklaufsystem angeschlossen ist, verbunden. Dadurch wird der über die Ablaufleitungen 61, 62 und die Ablaufdrossel 61.1 mit dem Hochdruckraum 47 verbundene Steuerraum 20 ebenfalls mit dem Niederdruck-Rücklaufsystem hydraulisch verbunden, so dass der Druck im Steuerraum 20 abfällt. Die auf die Steuerfläche 26 wirkende Schließkraft ist somit geringer als die auf die Druckfläche 24 wirkende Öffnungskraft, so dass die Düsennadel 19 vom Düsennadelsitz 22 abgehoben wird und der im Düsennadeldruckraum 23 mit Systemdruck anliegende Kraftstoff über die Einspritzöffnungen 21 eingespritzt wird.The fuel injector works as follows: By applying a voltage to the piezo actuator 17 this expands, leaving the control piston 40 performs an axial stroke and against the closing space 50 applied system pressure in the closing room 50 is pressed. This raises the control edge 49 from the valve seat 51 from and the high pressure room 47 becomes with the low pressure space 46 passing the recording room 33 and the drain line 34 connected to the low-pressure return system connected. This will be the over the drain lines 61 . 62 and the outlet throttle 61.1 with the high pressure room 47 connected control room 20 also hydraulically connected to the low-pressure return system, so that the pressure in the control room 20 drops. The on the control surface 26 acting closing force is thus lower than that on the printing surface 24 acting opening force, so that the nozzle needle 19 from the nozzle needle seat 22 is lifted and in the nozzle needle pressure chamber 23 system pressure applied fuel through the injection ports 21 is injected.

Zum Schließen der Düsennadel 19 wird die Spannung des Piezo-Aktors 17 reduziert bzw. auf Null geschaltet, so dass sich das Piezoelement des Piezo-Aktors 17 wieder verkürzt und dadurch der Steuerkolben 40 wieder in Richtung Ventilsitz 51 bewegt. Unterstützt wird die Schließbewegung des Ventilkolbens 40 durch eine Schließkraft, die im Schließraum 50 auf die Druckfläche 53 wirkt. Diese Schließkraft hält auch den Steuerkolben 40 mit der Dichtkante 49 auf dem Ventilsitz 51. Dadurch ist der Steuerraum 20 wieder vom Niederdruck-Rücklaufsystem abgekoppelt und der Steuerraum 20 wird wieder über die Zulaufleitung 63 mit der Zulaufdrossel 63.1 mit Systemdruck befüllt. Dadurch liegt wieder Systemdruck im Steuerraum 20 an, der auf die Steuerfläche 26 wirkt und die Düsennadel 19 in den Düsennadelsitz 22 stellt, wodurch die Einspritzöffnungen 21 wieder vom Systemdruck im Düsennadeldruckraum 23 entkoppelt sind und der Einspritzvorgang beendet ist.To close the nozzle needle 19 becomes the voltage of the piezo actuator 17 reduced or switched to zero, so that the piezo element of the piezo actuator 17 shortened again and thereby the spool 40 again in the direction of the valve seat 51 emotional. The closing movement of the valve piston is supported 40 by a closing force in the closing room 50 on the printing surface 53 acts. This closing force also holds the control piston 40 with the sealing edge 49 on the valve seat 51 , This is the control room 20 disconnected again from the low-pressure return system and the control room 20 will be back on the supply line 63 with the inlet throttle 63.1 filled with system pressure. As a result, system pressure is again in the control room 20 on the control surface 26 acts and the nozzle needle 19 in the nozzle needle seat 22 represents, whereby the injection openings 21 again from the system pressure in the nozzle needle pressure chamber 23 are decoupled and the injection process is completed.

Claims

Fuel injector for internal combustion engines with a nozzle needle ( 19 ) connected to a control valve ( 18 ), which is controlled by an actuator ( 17 ), in particular a piezoelectric actuator, can be actuated and which has a control chamber ( 20 ) of the nozzle needle ( 19 ), wherein the control valve ( 18 ) a control piston ( 40 ) mounted on a valve seat ( 51 ), over which the control room ( 20 ) of the nozzle needle ( 19 ) at a low-pressure space connected to a low-pressure return system ( 46 ) is switched on and off and thereby the nozzle needle ( 19 ) from a nozzle needle seat ( 22 ) and fuel with the in a nozzle needle pressure chamber ( 23 ) system pressure is injected, characterized in that the control piston ( 40 ) a printing surface ( 53 ), which is a pressurized with system pressure closing space ( 50 ) is exposed.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the control piston ( 40 ) a sealing edge ( 49 ) having a diameter d2 on the valve seat ( 51 ) and that on the valve seat ( 51 ) resting sealing edge ( 49 ) a high pressure room ( 47 ) in the closed state of the nozzle needle ( 19 ) from the low-pressure space ( 46 ) separates.

Fuel injector according to claim 1 or 2, characterized in that a supply line ( 64 ) with an inlet throttle ( 64.1 ) provided by the high-pressure chamber ( 47 ) in the closing room ( 50 ), so that the high-pressure space ( 47 ) via the supply line ( 64 ) with the inlet throttle ( 64.1 ) is supplied with system pressure.

Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control piston ( 40 ) an actuator-side piston portion ( 41 ) with a diameter d1 and a dülsennadelseitigen piston portion ( 42 ) having a larger diameter d2, that at the transition from the nozzle needle-side diameter d2 to the actuator-side diameter d1, the sealing edge ( 49 ) and that the nozzle needle-side piston section ( 42 ) in a guide bore ( 45 ) is hydraulically tight, so that between the guide bore ( 45 ) and the valve seat ( 51 ) in the injector body ( 11 ) the high-pressure space ( 47 ) trains.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston ( 40 ) fixed to the actuator ( 17 ) connected is.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 17 ) in a recording ( 36 ) in a recording room ( 33 ) of the injector body ( 11 ) and that the receptacle ( 36 ) consists of a material having a thermal expansion coefficient, the coefficient of thermal expansion of the actuating element ( 17 ), in particular a piezoelectric element of a piezoactuator is able to compensate.

Fuel injector according to claim 6, characterized that the material is Invar.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 17 ) in the opening direction of the control piston ( 40 ) by means of a biasing element ( 37 ) is biased.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber ( 20 ) via a supply line ( 63 ) with an inlet throttle ( 63.1 ) with the closing room ( 50 ) connected is.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber ( 20 ) via at least one drain line ( 61 . 62 ) and an outlet throttle ( 61.1 ) with the high-pressure chamber ( 47 ) is hydraulically connected.