DE102006049533A1 - Piezoelectrically actuated injector for injection system i.e. common rail fuel injection system, has actuator, and control valve with valve unit with ball and pressure pin, where ball is guided in guiding borehole of valve housing - Google Patents

Piezoelectrically actuated injector for injection system i.e. common rail fuel injection system, has actuator, and control valve with valve unit with ball and pressure pin, where ball is guided in guiding borehole of valve housing Download PDF

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Abstract

The injector has a nozzle needle, a control valve (3) and a piezoelectric actuator, where the valve has a valve unit (35) and controls a hydraulic connection between a control chamber and a fuel return. The valve unit has a ball (37) and a pressure pin (39), where the ball is guided in a guiding borehole (43) of a valve housing (33). A linear contact surface (45) is provided between the ball and the borehole and is interrupted by a flat portion in the ball surface, where the pin is arranged in the borehole.

Description

Stand der TechnikState of the art

Injektoren für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen sind hinlänglich bekannt. Insbesondere bei Common-Rail Kraftstoffeinspritzsystemen werden vorteilhafterweise Injektoren eingesetzt, bei denen das Steuerventil von Piezoaktoren geschaltet wird. Diese Steuerventile besitzen einen Ventilbolzen, der sehr genau geschliffen werden muss. Aus Platzgründen ist es jedoch nicht möglich, diesen Ventilbolzen in dem Ventilgehäuse zu führen, was zu erhöhtem Verschleiß führen kann.injectors for fuel injection systems of internal combustion engines are well known. Especially In common-rail fuel injection systems are advantageously Injectors are used in which the control valve of piezo actuators is switched. These control valves have a valve pin, which needs to be ground very precisely. For reasons of space is It is not possible, however Valve pin in the valve body to lead what to increased Can cause wear.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil für einen Injektor bereitzustellen, dessen Bauteile einfacher und kostengünstiger herstellbar sind und bei dem der Verschleiß des Ventilglieds reduziert wird, so dass sich die Lebensdauer des Injektors erhöht.Of the Invention is based on the object, a control valve for a To provide injector whose components easier and cheaper can be produced and in which reduces the wear of the valve member so that the life of the injector increases.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Injektor für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Düsennadel, mit einem Steuerventil und mit einem Aktuator, wobei das Steuerventil ein Ventilglied umfasst, und wobei das Steuerventil eine hydraulische Verbindung zwischen einem Steuerraum und einem Kraftstoffrücklauf steuert, dadurch gelöst, dass das Ventilglied eine Kugel und einen Druckbolzen umfasst, und dass die Kugel in einer Führungsbohrung eines Ventilgehäuses geführt ist.These Task is according to the invention in a Injector for an injection system of an internal combustion engine, with a nozzle needle, with a control valve and with an actuator, wherein the control valve a Valve member comprises, and wherein the control valve is a hydraulic Controls the connection between a control room and a fuel return, solved by that the valve member comprises a ball and a pressure pin, and that the ball is in a guide hole a valve housing guided is.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuerventil kann das Ventilglied, insbesondere im Bereich der Kugel, in einer Führungsbohrung des Ventilgehäuses geführt werden. Dadurch hat das Ventilglied stets eine definierte Lage, so dass insbesondere beim Auftreffen des Ventilglieds auf einem Dichtsitz im Ventilgehäuse keine Relativbewegungen zwischen Ventilglied und Ventilsitz auftreten können, die einen Verschleiß des Ventilglieds und/oder des Ventilsitzes mit sich bringen.at the control valve according to the invention can the valve member, in particular in the region of the ball, in a guide bore be guided of the valve housing. As a result, the valve member always has a defined position, so that in particular when hitting the valve member on a sealing seat in the valve housing no relative movements between valve member and valve seat occur can, the wear of the Include valve member and / or the valve seat with it.

Da Kugeln aus gehärtetem Stahl in sehr großen Stückzahlen und mit extrem geringen Toleranzen sehr kostengünstig hergestellt werden können, wird durch die Verwendung einer zugekauften Kugel aus gehärtetem Stahl die Herstellung eines erfindungsgemäßen Ventilglieds sehr vereinfacht und dessen Herstellungskosten deutlich reduziert. Um aus einer zugekauften Kugel aus gehärtetem Stahl ein erfindungsgemäßes Ventilglied zu machen, ist es lediglich erforderlich, an der Kugel einen Druckbolzen, beispielsweise durch Schweißen, zu befestigen. Dieser Druckbolzen kann aus einem Stangenmaterial abgelängt werden und bedarf keiner besonderen Nachbearbeitung.There Balls of hardened Steel in very big numbers and can be produced very inexpensively with extremely low tolerances is by using a purchased ball of hardened steel the manufacture of a valve member according to the invention is greatly simplified and its production costs significantly reduced. To buy from an Ball of hardened Steel an inventive valve member it is only necessary to make a pressure pin on the ball, for example by welding, to fix. This pressure pin can be made of a bar material cut Be and requires no special post-processing.

Solche Kugeln werden beispielsweise bei den Herstellern von Kugellagern mit sehr kleinen Toleranzen in größten Stückzahlen hergestellt. Dadurch sind die Kosten trotz der großen Präzision und Qualität relativ gering. Da Kugellagerkugeln mit verschiedenen Toleranzlagen handelsüblich angeboten werden, ist es weiterhin möglich, die Führungsbohrung mit verhältnismäßig großen Toleranzen herzustellen und anschließend mit einem erfindungsgemäßen Ventilglied dessen Kugel den passenden Durchmesser hat, zu paaren. Dadurch werden die Herstellungskosten weiter reduziert, ohne bei der Qualität der Führung des Ventilglieds in der Führungsbohrung Abstriche vornehmen zu müssen.Such For example, balls are used by manufacturers of ball bearings manufactured with very small tolerances in largest quantities. Thereby are the costs in spite of the big ones precision and quality relatively low. Because ball bearing balls with different tolerance levels commercially are offered, it is still possible to use the guide bore relatively large tolerances and then with a valve member according to the invention whose ball has the appropriate diameter to mate. This will be the manufacturing costs further reduced, without compromising on the quality of the leadership of the Valve member in the guide bore smears to have to make.

Um das Abströmen von Kraftstoff bei geöffnetem Steuerventil zu erleichtern und in manchen Ausführungsfällen überhaupt erst zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass eine linienförmige Kontaktfläche zwischen der Kugel und der Führungsbohrung durch mindestens eine erste Abflachung in der Kugeloberfläche unterbrochen ist. Dadurch kann der Kraftstoff zwischen Kugel und Führungsbohrung hindurchströmen, obwohl die Kugel in der Führungsbohrung geführt wird.Around the outflow of fuel with open Control valve and in some cases allow it in the first place, is provided that a linear contact surface between the ball and the guide hole interrupted by at least a first flattening in the spherical surface is. This allows the fuel between ball and guide bore flow through, although the ball in the guide hole guided becomes.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn beispielsweise drei erste Abflachungen gleichmäßig über den Umfang der Kugel verteilt vorgesehen werden. Dadurch wird die Kugel auch bei geöffnetem Steuerventil symmetrisch belastet und es treten nur geringe seitliche Kräfte an der Kugel auf.It has proven to be advantageous if, for example, three first Flattening evenly over the Scope of the ball be distributed. This will make the ball also with open control valve loaded symmetrically and there are only slight lateral forces on the Ball on.

Um das Ventilglied auf einfache Weise betätigen zu können, ist vorgesehen, den Druckbolzen in der Führungsbohrung anzuordnen, wobei der Druckbolzen vorteilhafterweise aus der Führungsbohrung hinausragt und an einem Aktuator, bevorzugt einem hydraulischen Koppler oder einem Piezoaktor, aber auch einem elektromagnetischen Aktuator, anliegt.Around to be able to operate the valve member in a simple manner is provided, the pressure pin in the guide hole to arrange, wherein the pressure pin advantageously protrudes from the guide bore and on an actuator, preferably a hydraulic coupler or a piezoactuator, but also an electromagnetic actuator, is applied.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Führungsbohrung als gestufte Bohrung ausgeführt wird, und wenn ein Absatz in der Führungsbohrung als Anschlag und/oder als Dichtsitz für das Ventilglied dient. Dadurch ist es möglich, bei dem erfindungsgemäßen Steuerventil drei Schaltstellungen vorzusehen, was insbesondere im Zusammenhang mit einer oder mehreren Voreinspritzungen und geteilten Haupteinspritzungen beziehungsweise zusätzlichen Nacheinspritzungen von Vorteil sein kann.It has further proven to be advantageous when the guide bore designed as a stepped bore is, and if a paragraph in the guide hole as a stop and / or as a sealing seat for the Valve member is used. This makes it possible in the control valve according to the invention provide three switch positions, which in particular in connection with one or more pilot injections and split main injections or additional Post injections can be beneficial.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Führungsbohrung in einer Ventilplatte ausgebildet ist. Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn an einem der Kugel abgewandten Ende des Druckbolzens eine Hülse an dem Druckbolzen befestigt ist, und wenn zwischen der Hülse und dem Injektorgehäuse, insbesondere der Ventilplatte, eine Druckfeder eingespannt ist. Dadurch ist es möglich, erstens Ventilplatte und Ventilglied vor der Montage in den Injektor als unverlierbare Baugruppe zu montieren. Andererseits dient die Druckfeder dazu, das Ventilglied bei drucklosem Injektor in eine definierte Schaltstellung zu bringen.It has proved to be advantageous if the guide bore is formed in a valve plate. Furthermore, it has proved to be advantageous if a sleeve is attached to the pressure bolt at one end remote from the ball, and when between the sleeve and the injector, in particular the valve plate, a compression spring is clamped. This makes it possible First, valve plate and valve member to mount before assembly in the injector as a captive assembly. On the other hand, the compression spring serves to bring the valve member in a defined switching position with a pressureless injector.

Insbesondere, wenn die Führungsbohrung und die Kugel des erfindungsgemäßen Ventilglieds miteinander gepaart werden sollen, um optimale Toleranzen zu erreichen, ist es von großem Vorteil, wenn nach dieser Paarung von Führungsbohrung und Ventilglied diese unlösbar miteinander und unverlierbar miteinander verbunden werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Hülse mit dem Druckbolzen verpresst wird.Especially, if the guide bore and the ball of the valve member according to the invention with each other paired to achieve optimal tolerances is it of great Advantage, if after this pairing of guide bore and valve member this insoluble be connected with each other and captive. It has proved to be advantageous when the sleeve is pressed with the pressure pin becomes.

Des Weiteren empfiehlt es sich, die Kugel und den Druckbolzen miteinander zu verschweißen. Dies ist fertigungstechnisch sehr einfach zu beherrschen und ergibt eine dauerhafte und belastbare Verbindung. Außerdem ist es möglich, den Druckbolzen an eine gehärtete Kugel so anzuschweißen, so dass die Kugeln im Bereich der Kontaktlinie auch noch dem Schweißvorgang noch ausreichend hart und verschleißfest ist. Auch dadurch sinkt die Zahl der erforderlichen Bearbeitungsschritte und infolgedessen auch die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Steuerventils.Of Furthermore, it is recommended that the ball and the pressure pin with each other to weld. This is manufacturing technology very easy to master and results in a durable and durable connection. It is also possible to use the Pressure pin to a hardened So to weld ball so that the balls in the area of the contact line also still the welding process still sufficiently hard and wear-resistant. This also decreases the number of processing steps required and, consequently, also the manufacturing cost of the control valve according to the invention.

In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerventil als Flachsitzventil ausgebildet und weist die Kugel an einem dem Druckbolzen gegenüberliegenden Ende eine zweite Abflachung auf, wobei die zweite Abflachung mit einem Flachsitz des Steuerventils zusammenbleibt??In an advantageous further embodiment of the invention is Control valve designed as a flat seat valve and has the ball at a pressure pin opposite End a second flattening, with the second flattening with a flat seat of the control valve stays together ??

Dadurch ist es möglich, in herkömmlichen und handelsüblichen Injektoren, die Flachsitzventile aufweisen, durch Auswechseln der Ventilplatte und Einsetzen eines erfindungsgemäßen Steuerventils, das in einer Ventilplatte untergebracht ist, dieses neue und erfindungsgemäße Steuerventil ohne weitere Änderungen an bereits in Serie gefertigten Injektoren zu verbauen.Thereby Is it possible, in conventional and commercial Injectors, the flat seat valves, by replacing the Valve plate and inserting a control valve according to the invention, in a Valve plate is housed, this new and inventive control valve without further changes to be installed on already mass-produced injectors.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims can be removed. All features disclosed in the drawings, the description and the claims can be essential to the invention both individually and in any combination.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Piezoaktor in vereinfachter Darstellung im Teillängsschnitt; und 1 a piezoelectric actuator in a simplified representation in partial longitudinal section; and

2 einen hydraulischen Koppler und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils in vergrößerter Darstellung. 2 a hydraulic coupler and an embodiment of a control valve according to the invention in an enlarged view.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen piezobetätigten Injektors 1 dargestellt. Da die vorliegende Erfindung im Wesentlichen ein Steuerventil 3 betrifft, wird der Injektor 1 nicht in allen Details erläutert, sondern im Wesentlichen nur die Ausgestaltung des Steuerventils 3 und dessen Anbindung an einen Piezoaktor 5 beschrieben. Die Funktion eines Injektors 1 sind einem Fachmann auf dem Gebiet der Einspritztechnik bekannt und bedürfen deshalb keiner näheren Erläuterung.In 1 is an embodiment of a piezo-operated injector according to the invention 1 shown. As the present invention is essentially a control valve 3 concerns, the injector 1 not explained in detail, but essentially only the design of the control valve 3 and its connection to a piezoelectric actuator 5 described. The function of an injector 1 are known to a person skilled in the art of injection technology and therefore require no further explanation.

Der Injektor 1 hat einen Hochdruckanschluss 7. Über den Hochdruckanschluss 7 wird der Injektor 1 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff (nicht dargestellt) versorgt. Wenn eine Einspritzung in den nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine erfolgen soll, hebt eine Düsennadel 9 von ihrem nicht dargestellten Sitz ab und gibt ebenfalls nicht dargestellte Spritzlöcher frei. Gesteuert wird die Düsennadel 9 von dem Steuerventil 3, welches von einen piezoelektrischen Aktor 5 betätigt wird. Zwischen dem piezoelektrischer Aktor 5 und dem Steuerventil 3 ist ein hydraulischer Koppler 11 angeordnet, welcher in 2 zusammen mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil 3 vergrößert dargestellt ist.The injector 1 has a high pressure connection 7 , Via the high pressure connection 7 becomes the injector 1 supplied with high pressure fuel (not shown). If an injection is to take place in the combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine, a nozzle needle lifts 9 from her seat, not shown, and are also free injection holes, not shown. The nozzle needle is controlled 9 from the control valve 3 , which is a piezoelectric actuator 5 is pressed. Between the piezoelectric actuator 5 and the control valve 3 is a hydraulic coupler 11 arranged, which in 2 together with the control valve according to the invention 3 is shown enlarged.

Der hydraulische Koppler 11 besteht im Wesentlichen aus einem Ventilkolben 13 und einem Übersetzerkolben 15, die in einem Kopplergehäuse 17 geführt werden. Zwischen dem Ventilkolben 13 und dem Übersetzerkolben 15 ist ein Kopplerspalt 19 vorhanden, welcher mit Kraftstoff (nicht dargestellt) gefüllt ist. Dieser Kopplerspalt 19 ist unter anderem deswegen notwendig, weil sich die Temperaturausdehnungskoeffizienten des piezoelektrischen Aktors 5 und der metallischen Bauteile des Injektors 1 stark unterscheiden.The hydraulic coupler 11 consists essentially of a valve piston 13 and a translator piston 15 in a coupler housing 17 be guided. Between the valve piston 13 and the translator piston 15 is a coupler gap 19 present, which is filled with fuel (not shown). This coupler gap 19 is among other things necessary because of the temperature expansion coefficients of the piezoelectric actuator 5 and the metallic components of the injector 1 strongly different.

Mit seinem Ventilkolben 13 betätigt der hydraulische Koppler 11 das Steuerventil 3, während der Übersetzerkolben 15 mit einem Vorsprung 21 an den piezoelektrischer Aktor 5 anliegt. Der Übersetzerkolben 15 wird durch eine Rohrfeder 23 mit einer Druckvorspannung beaufschlagt. Dabei stützt sich die Rohrfeder 23 mit ihrem ersten Ende gegen einen Absatz 25 des Kopplergehäuses 17 ab. Mit seinem zweiten Ende stützt sich die Rohrfeder 23 gegen eine Einstellscheibe 27 ab. Über die Einstellscheibe 27 und einen Vorsprung (ohne Bezugszeichen) wird die Federkraft der Rohrfeder 23 auf den piezoelektrischen Aktor 5 übertragen.With his valve piston 13 actuates the hydraulic coupler 11 the control valve 3 while the translator piston 15 with a lead 21 to the piezoelectric actuator 5 is applied. The translator piston 15 is by a bourdon tube 23 subjected to a compressive bias. The bourdon is supported 23 with her first end against a heel 25 of the coupler housing 17 from. With its second end, the bourdon tube is supported 23 against a dial 27 from. About the dial 27 and a projection (not numbered) becomes the spring force of the Bourdon tube 23 on the piezoelectric actuator 5 transfer.

Damit die Rohrfeder 23 konzentrisch zum hydraulischen Koppler 11 und damit auch konzentrisch zum piezoelektrischen Aktor 5 angeordnet ist, ist der Durchmesser D1 des Absatzes 25 so auf den Innendurchmesser der Rohrfeder 23 abgestimmt, dass die Rohrfeder 23 leicht aufgeweitet wird, wenn sie auf den Absatz 25 aufgeschoben wird. Da die erfindungsgemäße Rohrfeder 23 eine sich über die gesamte Länge erstreckende Fuge (nicht dargestellt) aufweist, lässt sich die Rohrfeder 23 relativ leicht so weit aufweiten, dass sie auf den Absatz 25 passt.So that the bourdon tube 23 concentric to the hydraulic coupler 11 and concentric too to the piezoelectric actuator 5 is arranged, the diameter D 1 of the paragraph 25 so on the inner diameter of the Bourdon tube 23 matched that the bourdon tube 23 Slightly widened when on the heel 25 is postponed. As the bourdon tube according to the invention 23 has a groove extending over the entire length (not shown), can be the Bourdon tube 23 relatively easily widen so far that they are on the heel 25 fits.

Wenn die Rohrfeder 23 mit einer Druckvorspannung beaufschlagt wird, genügt es, wenn diese sich an ihren Enden in axialer Richtung abstützen kann, wie dies in 1 dargestellt ist.When the Bourdon tube 23 is subjected to a compressive bias, it is sufficient if it can be supported at their ends in the axial direction, as in 1 is shown.

In 1 ist gut zu erkennen, dass unterhalb des Steuerventils 3 eine sogenannte Drosselplatte 29 vorhanden ist. Unterhalb der Drosselplatte 29 ist ein Steuerraum 31 vorhanden, welcher einenends von der Düsennadel 9 in an sich bekannter Weise begrenzt wird.In 1 is good to see that below the control valve 3 a so-called throttle plate 29 is available. Below the throttle plate 29 is a tax room 31 present, which at one end of the nozzle needle 9 is limited in a conventional manner.

Aus 2 ist ersichtlich, dass das Steuerventil 3 in einer Ventilplatte 33 angeordnet ist. Die Aufteilung des Injektorgehäuses in verschiedene Platten, nämlich insbesondere die Ventilplatte 33 und die Drosselplatte 29, erfolgt, um die Fertigung zu vereinfachen und die Montierbarkeit zu verbessern.Out 2 it can be seen that the control valve 3 in a valve plate 33 is arranged. The division of the injector into different plates, namely in particular the valve plate 33 and the throttle plate 29 , in order to simplify the manufacture and to improve the mountability.

Ein Ventilglied des erfindungsgemäßen Steuerventils 3 ist in 2 mit dem Bezugszeichen 35 versehen. Das Ventilglied 35 umfasst eine Kugel 37, die bevorzugt aus gehärtetem Stahl besteht, und einem Druckbolzen 39. Der Druckbolzen 39 ist an die Kugel 37 angeschweißt. Die zugehörige Schweißnaht hat in 2 das Bezugszeichen 41.A valve member of the control valve according to the invention 3 is in 2 with the reference number 35 Mistake. The valve member 35 includes a ball 37 , which preferably consists of hardened steel, and a pressure pin 39 , The pressure pin 39 is at the ball 37 welded. The associated weld has in 2 the reference number 41 ,

Die Kugel 37 des Ventilglieds 35 ist in einem ersten Abschnitt der gestuften Führungsbohrung 43 aufgenommen, wobei dieser erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der eine spielfreie Führung der Kugel 37 erlaubt. Zwischen der Führungsbohrung 43 und der Kugel 37 gibt es eine linienförmige Kontaktfläche. Diese Kontaktlinie ist in 2 mit dem Bezugszeichen 45 versehen.The ball 37 of the valve member 35 is in a first section of the stepped pilot hole 43 recorded, said first portion has a diameter which provides a play-free guidance of the ball 37 allowed. Between the guide hole 43 and the ball 37 there is a linear contact area. This contact line is in 2 with the reference number 45 Mistake.

Da die Kugel 37 in der Führungsbohrung 43 spielfrei geführt ist, müssen Maßnahmen getroffen werden, damit Kraftstoff zwischen der Kugel 37 und der Führungsbohrung 43 vorbeiströmen kann, wenn das Steuerventil 3 geöffnet ist. Um dies zu gewährleisten, sind am Umfang der Kugel 37 mehrere über den Umfang verteilte erste Abflachungen 47 vorgesehen. Diese ersten Abflachungen 47 können, beispielsweise durch Schleifen, hergestellt werden. Im unteren Teil der 2 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A dargestellt. Aus dieser Darstellung ergibt sich, dass die ersten Abflachungen 47 einen kreissegmentförmigen Querschnitt freigeben durch den Kraftstoff zwischen der Führungsbohrung 43 und der Kugel 37 vorbeiströmen kann.Because the ball 37 in the guide hole 43 is performed without play, measures must be taken to allow fuel between the ball 37 and the pilot hole 43 can flow past when the control valve 3 is open. To ensure this, are on the perimeter of the ball 37 several first flats distributed over the circumference 47 intended. These first flattenings 47 can be made, for example by grinding. In the lower part of the 2 a section along the line AA is shown. From this representation it follows that the first flattenings 47 release a circular segment-shaped cross section through the fuel between the guide bore 43 and the ball 37 can flow past.

Ein Absatz 49 der Führungsbohrung 43 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und dient als Anschlag und/oder Dichtsitz für das Ventilglied 35.A paragraph 49 the guide hole 43 is frusto-conical and serves as a stop and / or sealing seat for the valve member 35 ,

Oberhalb des Absatzes 49 schließt sich ein zweiter Abschnitt der Führungsbohrung 43 an, der einen gegenüber dem ersten Abschnitt der Führungsbohrung 43 verringerten Durchmesser aufweist. Zwischen diesem zweiten Abschnitt der Führungsbohrung 43 und dem darin verlaufenden Druckbolzen 39 ist so viel Spiel vorhanden, dass bei geöffnetem Steuerventil 3 Kraftstoff von einer Ablaufdrossel 51 an der Kugel 37 und an dem Druckbolzen 49 vorbei durch die Führungsbohrung 43 des Steuerventils 3 strömen kann. Die Ablaufdrossel 51 ist üblicherweise mit dem Steuerraum 13 (siehe 1) hydraulisch verbunden.Above the heel 49 closes a second section of the guide bore 43 on, one opposite the first section of the guide bore 43 having reduced diameter. Between this second section of the guide bore 43 and the pressure bolt extending therein 39 There is so much game available that with the control valve open 3 Fuel from an outlet throttle 51 at the ball 37 and on the pressure pin 49 passing through the guide hole 43 of the control valve 3 can flow. The outlet throttle 51 is usually with the control room 13 (please refer 1 ) hydraulically connected.

Oberhalb der Führungsbohrung 43 ist an dem Druckbolzen 39 eine Hülse 53 aufgepresst. Zwischen der Hülse 53 und der Ventilplatte 33 ist eine Druckfeder 55 vorgesehen, welche dafür sorgt, dass sich die Kugel 37 des Ventilglieds 35 bei stromlosem Piezoaktor in Anlage an dem Absatz 49 der Ventilplatte 33 sich befindet.Above the guide hole 43 is on the pressure pin 39 a sleeve 53 pressed. Between the sleeve 53 and the valve plate 33 is a compression spring 55 provided, which ensures that the ball 37 of the valve member 35 with currentless piezoelectric actuator in contact with the paragraph 49 the valve plate 33 located.

In der in 2 dargestellten Schaltstellung des Steuerventils 3 ist der Piezoaktor 5 bestromt und presst über den hydraulischen Kopper 11 das Ventilglied gegen einen an der Drosselplatte 29 ausgebildeten Flachsitz (ohne Bezugszeichen). An dem der Drosselplatte 29 zugewandten Ende des Ventilglieds 35 ist eine zweite Abflachung 57 an der Kugel 37 vorhanden, welche zusammen mit dem Flachsitz die Ablaufdrossel 51 verschließt. In einer mittleren Schaltstellung, in der die zweite Abflachung 57 nicht auf dem Flachsitz der Drosselplatte 29 aufliegt und auch nicht an die Kugel 37 und auch nicht an dem Absatz 49 der Führungsbohrung 43 aufliegt, ist das Steuerventil 3 geöffnet, so dass Kraftstoff aus dem Steuerraum 29 durch die Ablaufdrossel 51 und durch die Führungsbohrung 53 strömen in einen nicht dargestellten Rücklauf strömen kann.In the in 2 shown switching position of the control valve 3 is the piezoelectric actuator 5 energized and pressed over the hydraulic Kopper 11 the valve member against one on the throttle plate 29 trained flat seat (without reference number). At the throttle plate 29 facing the end of the valve member 35 is a second flattening 57 at the ball 37 present, which together with the flat seat the outlet throttle 51 closes. In a middle switch position in which the second flattening 57 not on the flat seat of the throttle plate 29 rests and not on the ball 37 and not at the paragraph 49 the guide hole 43 rests, is the control valve 3 opened, leaving fuel from the control room 29 through the outlet throttle 51 and through the guide hole 53 can flow into a return, not shown, can flow.

Claims (10)

Injektor für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Düsennadel (9), mit einem Steuerventil (3) und mit einem Aktuator (5), wobei das Steuerventil (3) ein Ventilglied (35) umfasst, und wobei das Steuerventil (3) eine hydraulische Verbindung zwischen einem Steuerraum (31) und einem Kraftstoffrücklauf steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (35) eine Kugel (37) und ein Druckbolzen (39) umfasst, und dass die Kugel (37) in einer Führungsbohrung (43) eines Ventilgehäuses (33) geführt ist.Injector for an injection system of an internal combustion engine, with a nozzle needle ( 9 ), with a control valve ( 3 ) and with an actuator ( 5 ), the control valve ( 3 ) a valve member ( 35 ), and wherein the control valve ( 3 ) a hydraulic connection between a control room ( 31 ) and a fuel return, characterized in that the valve member ( 35 ) a ball ( 37 ) and a pressure pin ( 39 ) and that the ball ( 37 ) in a guide bore ( 43 ) of a valve housing ( 33 ) is guided. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kugel (37) und der Führungsbohrung (43) eine linienförmige Kontaktfläche (45) vorhanden ist, und dass die linienförmige Kontaktfläche (45) durch mindestens eine erste Abflachung (47) in der Kugeloberfläche unterbrochen ist.Injector according to claim 1, characterized in that between the ball ( 37 ) and the guide bore ( 43 ) a linear contact surface ( 45 ), and that the linear contact surface ( 45 ) by at least one first flattening ( 47 ) is interrupted in the spherical surface. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbolzen (39) in der Führungsbohrung (43) angeordnet ist.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure pin ( 39 ) in the guide bore ( 43 ) is arranged. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbohrung (43) als gestufte Bohrung ausgeführt ist, und dass ein Absatz (49) in der Führungsbohrung (43) als Anschlag und/oder als Dichtsitz für das Ventilglied (35) dient.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the guide bore ( 43 ) is designed as a stepped bore, and that a paragraph ( 49 ) in the guide bore ( 43 ) as a stop and / or as a sealing seat for the valve member ( 35 ) serves. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbohrung (43) in einer Ventilplatte (33) ausgebildet ist.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the guide bore ( 43 ) in a valve plate ( 33 ) is trained. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Kugel (37) abgewandten Ende des Druckbolzens (39) eine Hülse (53) an dem Druckbolzen (39) befestigt ist, und dass zwischen der Hülse (53) und dem Injektorgehäuse, insbesondere der Ventilplatte (33), eine Druckfeder (55) eingespannt ist.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that on one of the ball ( 37 ) facing away from the end of the pressure bolt ( 39 ) a sleeve ( 53 ) on the pressure pin ( 39 ), and that between the sleeve ( 53 ) and the injector housing, in particular the valve plate ( 33 ), a compression spring ( 55 ) is clamped. Injektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (53) mit dem Druckbolzen (39) verpresst ist.Injector according to claim 6, characterized in that the sleeve ( 53 ) with the pressure pin ( 39 ) is compressed. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (37) und der Druckbolzen (39) miteinander verschweißt sind.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the ball ( 37 ) and the pressure pin ( 39 ) are welded together. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (3) als Flachsitzventil ausgebildet ist, und dass die Kugel (37) an einem dem Druckbolzen (39) gegenüberliegenden Ende eine zweite Abflachung (57) aufweist, und dass die zweite Abflachung (57) mit einem Flachsitz zusammenwirkt.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve ( 3 ) is designed as a flat seat valve, and that the ball ( 37 ) on a pressure pin ( 39 ) opposite end a second flattening ( 57 ), and that the second flattening ( 57 ) interacts with a flat seat. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (3) von einem Piezoaktor (5) oder von einem elektromagnetischen Aktuator betätigt wird.Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve ( 3 ) of a piezoelectric actuator ( 5 ) or actuated by an electromagnetic actuator.
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