DE102007001550A1 - Injector for injecting fuel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, ein Einspritzglied umfassend, welches mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt, wobei das Einspritzventilglied durch ein magnetbetätigtes Steuerventil (5) angesteuert wird. Das magnetbetätigte Steuerventil (5) umfasst einen Anker (13) mit einer Ankerplatte (15), die mit einem eine Spule (9) umfassenden Magnetaktor (7) zusammenwirkt. An der Ankerplatte (15) ist ein erstes Federelement (45) derart geführt, dass die Ankerplatte (15) bei nicht bestromter Spule (9) durch die Federkraft des Federelementes (45) von der Spule (9) weggedrückt wird.The invention relates to an injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising an injection member which releases or closes at least one injection opening, wherein the injection valve member is actuated by a solenoid-operated control valve (5). The solenoid-operated control valve (5) comprises an armature (13) with an armature plate (15) which cooperates with a magnetic actuator (7) comprising a coil (9). A first spring element (45) is guided on the armature plate (15) in such a way that the armature plate (15) is pushed away from the coil (9) by the spring force of the spring element (45) when the coil (9) is not energized.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an injector for injecting fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.
Zur Einbringung von Kraftstoff in direkteinspritzende, selbstzündende Verbrennungskraftmaschinen werden zum Beispiel Hochdruckspeicher-Einspritzsysteme (Common-Rail-Systeme) eingesetzt. Bei diesem System wird unter hohem Druck stehender Kraftstoff in die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine mit Hilfe von Kraftstoffinjektoren eingespritzt. Die Injektoren werden üblicherweise über ein Steuerventil angesteuert. Es ist bekannt, das Steuerventil mittels eines Magnetaktors oder eines Piezoaktors anzusteuern.to Introduction of fuel into direct injection, self-igniting Internal combustion engines become, for example, high-pressure accumulator injection systems (Common rail systems) used. In this system is under high Pressure fuel in the combustion chambers of the internal combustion engine injected by means of fuel injectors. The injectors are usually controlled by a control valve. It is known, the control valve by means of a magnetic actuator or to control a piezoelectric actuator.
Magnetgesteuerte
Injektoren umfassen üblicherweise einen Anker, in dem ein
Ankerbolzen geführt ist. Mit dem Ankerbolzen ist ein Schließelement des
Steuerventils verbunden. Der Ankerbolzen ist in einer Bohrung im
Anker geführt. Um das Steuerventil zu verschließen,
wirkt auf den Ankerbolzen eine Federkraft eines Federelementes.
Zum Öffnen des Steuerventiles wird der Anker durch Anlegen
einer Spannung an den Elektromagneten und dem sich dadurch ausbildenden
Magnetfeld von dem Elektromagneten angezogen. Hierbei schlägt
der Anker gegen eine Anlagefläche am Ankerbolzen an und
hebt diesen mit an. Hierdurch wird das Schließelement aus seinem
Sitz gehoben. Ein solcher Injektor ist zum Beispiel in
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine umfasst ein Einspritzventilglied, welches mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt. Das Einspritzventilglied wird durch ein magnetbetätigtes Steuerventil angesteuert, wobei das magnetbetätigte Steuerventil einen Anker mit einer Ankerplatte umfasst, die mit einem eine Spule umfassenden Elektromagneten zusammenwirkt. An der Ankerplatte ist ein Federelement derart geführt, dass die Ankerplatte bei nicht bestromter Spule durch die Federkraft des Federelementes von der Spule weggedrückt wird.One Inventively designed injector for injecting of fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine includes an injection valve member having at least one injection port releases or closes. The injection valve member is controlled by a solenoid-operated control valve, wherein the solenoid-operated control valve has an armature with a Anchor plate comprising, with a coil comprising a solenoid interacts. At the anchor plate, a spring element is guided in such a way that the armature plate with not energized coil by the spring force of the spring element is pushed away from the coil.
Durch die Führung des Federelementes an der Ankerplatte lässt sich eine definiertere Federführung erzielen, als dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Injektoren der Fall ist. Anders als bei den bekannten Injektoren wirkt das Federelement nicht auf den Ankerbolzen, sondern direkt auf die Ankerplatte. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass die Anzahl der Bauteile und damit die Kosten des Injektors reduziert werden können. Auch die Montage wird vereinfacht, da es nicht mehr erforderlich ist, den Ankerbolzen durch eine Bohrung im Anker hindurchzuführen und mit einem Sicherungsring zu sichern. Üblicherweise werden bei den aus dem Stand der Technik bekannten Injektoren der Ankerbolzen und der Sicherungsring von einer Hülse umschlossen. Diese entfällt bei der erfindungsgemäßen Lösung ebenfalls.By Leaves the leadership of the spring element on the anchor plate to achieve a more defined spring guidance than this in the case of the injectors known from the prior art is. Unlike the known injectors, the spring element does not work on the anchor bolts, but directly on the anchor plate. Another Advantage of the solution according to the invention is that the number of components and therefore the cost of the injector can be reduced. The assembly is simplified, because it is no longer necessary, the anchor bolt through a hole pass in the anchor and with a locking ring to secure. Usually, in the off known in the art injectors of the anchor bolt and the retaining ring enclosed by a sleeve. This is omitted the solution according to the invention also.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist zur Führung des Federelementes ein zylinderförmiger Fortsatz an der Ankerplatte ausgebildet, welcher vom Federelement umschlossen ist. Das Federelement ist hierbei üblicherweise eine als Druckfeder ausgebildete Spiralfeder. Durch den zylinderförmigen Fortsatz, welcher von dem Federelement umschlossen ist, wird vermieden, dass das Federelement bei einer aufgeprägten Druckkraft abknickt. Weiterhin wird durch den zylinderförmigen Fortsatz, der von dem Federelement umschlossen ist, vermieden, dass sich das Federelement auf der Ankerplatte verschiebt. Die Positionierung des Federelementes auf der Ankerplatte lässt sich weiter verbessern, wenn in der Ankerplatte eine Nut ausgebildet ist, in der das Federelement aufgenommen ist. Durch die Nut wird sowohl ein Aufweiten als auch ein radiales Verschieben des Federelementes auf der Ankerplatte verhindert.In a preferred embodiment is for guidance of the spring element a cylindrical extension on the Anchor plate formed, which is enclosed by the spring element. The spring element is usually a compression spring trained spiral spring. Through the cylindrical extension, which is enclosed by the spring element, it is avoided that the spring element kinks at an impressed pressure force. Furthermore, by the cylindrical extension, the is enclosed by the spring element, prevents the spring element on the anchor plate moves. The positioning of the spring element on the anchor plate can be further improved, though in the anchor plate a groove is formed, in which the spring element is included. Through the groove is both a widening as well a radial displacement of the spring element on the anchor plate prevented.
Die Ankerplatte und die Führung für das Federelement sind vorzugsweise einstückig ausgebildet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Ankerplatte und die Führung für das Federelement zweistückig ausgebildet sind. Hierbei sind die Ankerplatte und die Führung vorzugsweise kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden. So können die Ankerplatte und die Führung zum Beispiel miteinander verschraubt oder miteinander verschweißt sein.The Anchor plate and the guide for the spring element are preferably formed in one piece. Alternatively it is However, it is also possible that the anchor plate and the guide are formed in two pieces for the spring element. Here, the anchor plate and the guide are preferably non-positively or positively connected. So can the anchor plate and the guide, for example, with each other screwed or welded together.
Erfindungsgemäß ist am Anker eine hülsenförmige Vertiefung ausgebildet, in der ein Ankerbolzen aufgenommen ist und geführt wird. Der Ankerbolzen wirkt mit einem Schließelement zusammen, welches in einen Sitz stellbar ist und durch welches eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf freigegeben oder verschlossen werden kann. Das Schließelement und der Sitz können dabei jede beliebige dem Fachmann bekannte Geometrie annehmen. Bevorzugt ist das Schließelement kugelförmig ausgeführt und der Ventilsitz in Form eines Kegelsitzes.According to the invention formed at the anchor a sleeve-shaped depression, in which an anchor bolt is added and guided. The anchor bolt cooperates with a closing element, which is adjustable in a seat and through which a connection released from a control room in a fuel return or can be closed. The closing element and the Seat can be any known to the expert Assume geometry. Preferably, the closing element is spherical executed and the valve seat in the form of a conical seat.
Der Ankerbolzen wird vorzugsweise in einer Ankerhülse geführt, die im Gehäuse des Injektors fixiert ist. Hierzu ist an der Ankerhülse eine ringförmige Erweiterung ausgebildet, die mit einer unteren Stirnfläche auf einer Einstellscheibe aufliegt, während auf eine obere Stirnfläche der ringförmigen Erweiterung ein Gewindering wirkt, der in den oberen Gehäuseabschnitt des Injektors eingeschraubt ist und die ringförmige Erweiterung gegen die Einstellscheibe drückt. Die Einstellscheibe ihrerseits liegt auf einem Ventilstück auf, welches auf einer Stufe im oberen Gehäuseabschnitt aufliegt. Durch die Einstellscheibe können Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden.The anchor bolt is preferably guided in an anchor sleeve, which is fixed in the housing of the injector. For this purpose, an annular is at the anchor sleeve Extension formed, which rests with a lower end face on a shim, while on an upper end surface of the annular extension, a threaded ring acts, which is screwed into the upper housing portion of the injector and presses the annular extension against the shim. The shim in turn rests on a valve piece which rests on a step in the upper housing section. Through the shim manufacturing inaccuracies can be compensated.
Um den Hub des Ankerbolzens zu begrenzen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform am Ankerbolzen zwischen dem Schließelement und der Ankerhülse eine Erweiterung ausgebildet, die zur Hubbegrenzung gegen die Ankerhülse anschlägt.Around to limit the stroke of the anchor bolt is in a preferred Embodiment on the anchor bolt between the closing element and the anchor sleeve formed an extension to the Stroke limit against the anchor sleeve strikes.
Zum Verschließen der Verbindung aus dem Steuerraum in den Kraftstoffrücklauf wird die Bestromung des Aktors aufgehoben. Hierdurch wird der Magnet abgeschaltet. Es wirkt keine Magnetkraft mehr auf die Ankerplatte. Durch das Federelement wird die Ankerplatte vom Magneten weggedrückt. Durch diese Bewegung erhöht sich zunächst der Druck im Steuerraum, der von der hülsenförmigen Vertiefung und dem Ankerbolzen gebildet wird. Der erhöhte Druck im Steuerraum wirkt auf den Ankerbolzen und drückt diesen mit dem Schließelement in seinen Sitz.To the Closing the connection from the control chamber into the fuel return the energization of the actuator is canceled. This will cause the magnet off. There is no magnetic force on the anchor plate. By the spring element, the anchor plate is pushed away from the magnet. By this movement initially increases the pressure in the control room, that of the sleeve-shaped depression and the anchor bolt is formed. The increased pressure in the Control room acts on the anchor bolt and presses it with the closing element in his seat.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One Embodiment of the invention is in the drawing illustrated and explained in more detail in the following description.
Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes SteuerventilThe single figure shows an inventively trained control valve
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Steuerventil eines Kraftstoffinjektors.The single figure shows an inventively trained Control valve of a fuel injector.
Ein
Injektor
Erfindungsgemäß wird
das Steuerventil
Im
Anker
Der
Ankerbolzen
Erfindungsgemäß ist
die hülsenförmige Vertiefung
Auf
die Ankerplatte wirkt ein erstes Federelement
Zur
Führung des Federelementes
Erfindungsgemäß ist
es möglich, wie in der hier dargestellten Ausührungsform,
den Anker
Der
Anker
Über
einen Kraftstoffzulauf
Um
einen Einspritzvorgang zu starten, wird der Magnetaktor
Zum
Beenden des Einspritzvorganges muss das Steuerventil
Um
beim Öffnen des Steuerventiles
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |