DE102007038430A1

DE102007038430A1 - Fuel e.g. diesel fuel, injection valve mechanism for internal-combustion engine, has control valve provided with area whose pressure indirectly affects needle, where area is connected with pressure chamber, and closing body having stroke

Info

Publication number: DE102007038430A1
Application number: DE200710038430
Authority: DE
Inventors: Matthias Burger; Hans-Christoph Magel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2009-02-19

Abstract

The mechanism has an injecting valve needle (4) controlling opening of an injection hole by its longitudinal movement, and an injecting valve closing body (5) opening outwardly and provided at an end close to a combustion chamber, where the closing body has a stroke. A control valve (30) is provided with a control area (44) whose pressure indirectly affects the valve needle. The control area is connected with a valve pressure chamber through an inlet channel (32) by the control valve. The control valve includes a control valve closing body, which is operable by an armature (36).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel injection valve device according to Preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Patentschrift DE 199 40 055 C1 ist ein Dosierventil mit einem elektromechanischen Aktor bekannt, der eine Ventilnadel antreibt. Mittels des Dosierventils soll ein unter Druck stehendes Dosierfluid, zum Beispiel Dieselkraftstoff oder Benzin zur Kraftstoffeinspritzung dosiert abgebbar sein. Bei dem elektromechanischen Aktor handelt es sich um einen piezoelektrischen Multilayeraktor. In einen Ventilkörper ist ein Ventilsitz eingearbeitet, der zusammen mit einem am unteren Ende einer Ventilnadel befindlichen Ventilteller ein Tellerventil bildet.From the German patent DE 199 40 055 C1 a metering valve with an electromechanical actuator is known which drives a valve needle. By means of the metering valve, a pressurized metering fluid, for example diesel fuel or gasoline for metering fuel injection should be deliverable. The electromechanical actuator is a piezoelectric multilayer actuator. In a valve body, a valve seat is incorporated, which forms a poppet valve together with a valve disc located at the bottom of a valve needle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die kostengünstig her stellbar ist und Mehrfacheinspritzungen mit kurzesten Spritzabständen ermöglicht.task The invention is a fuel injection valve device to provide according to the preamble of claim 1 which is inexpensive manufacturable and multiple injections with shortest spray intervals possible.

Die Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzventileinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen offenbart.The Task is by a fuel injection valve device with the features of claim 1 solved. Preferred embodiments are disclosed in the subclaims.

In der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist ein nach außen öffnendes Einspritzventil, das auch als A-Ventil bezeichnet wird, mit einer Servo-Steuerung kombiniert. Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventileinrichtung eignet sich besonders zur Mehrfacheinspritzung von Dieselkraftstoff, der unter sehr hohem Druck, von zum Beispiel etwa 2.000 bar, steht.In the fuel injection valve device according to the invention is an outward opening injector, which is also referred to as A-valve, with a servo-control combined. The fuel injection valve device according to the invention is suitable especially for the multiple injection of diesel fuel, the under very high pressure, for example about 2,000 bar stands.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum mittels des Steuerventils durch einen Zulaufkanal mit einem Ventildruckraum verbindbar ist, der mit Hochdruck beaufschlagt ist. Der Zulaufkanal ist vorzugsweise mit einer Zulaufdrossel ausgestattet. Der Ventildruckraum ist vorzugsweise mit dem Hochdruck eines zentralen Kraftstoffhochdruckspeichers beaufschlagt, der auch als Rail beziehungsweise als Common Rail bezeichnet wird.One preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the control chamber by means of the control valve is connectable by a feed channel with a valve pressure chamber, which is subjected to high pressure. The inlet channel is preferably equipped with an inlet throttle. The valve pressure chamber is preferably subjected to the high pressure of a central high-pressure fuel storage, which is also referred to as rail or common rail.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil einen Steuerventilschließkörper umfasst, der durch einen Anker betätigbar ist. Der Anker wirkt mit einem Magneten des Steuerventils zusammen, das vorzugsweise als Magnetventil ausgeführt ist.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the control valve is a control valve closing body includes, which is actuated by an armature. The anchor cooperates with a magnet of the control valve, preferably designed as a solenoid valve.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerventilschließkörper einen, Ventilnadelkörper mit einem Verbindungskanal umfasst, der das brennraumnahe Ende des Ventilnadelkörpers mit dem Ventildruckraum verbindet. Über den Verbindungskanal und den Zulaufkanal kann der Druck im Steuerraum angehoben werden, um den Einspritzventilschließkörper nach außen zu öffnen, wobei sich der Einspritzventilschließkörper in den Brennraum hinein beziehungsweise vom Steuerraum weg bewegt.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the control valve closing body comprising a valve pin body having a connection channel, the near the combustion chamber near the end of the valve needle body with the Valve pressure chamber connects. About the connection channel and the inlet channel, the pressure in the control room can be raised to the injection valve closing body to the outside to open, with the injection valve closing body moved into the combustion chamber or away from the control room.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal teilweise durch ein Durchgangsloch verläuft, das die Enden des Ventilnadelkörpers hydraulisch miteinander verbindet und mit dem Ventildruckraum in Verbindung steht. Durch die Verbindung mit dem Ventildruckraum wird das Durchgangsloch mit Hochdruck beaufschlagt. Das Durchgangsloch sorgt dafür, dass die Enden des Ventilnadelkörpers beide mit dem gleichen Hochdruck beaufschlagt sind, und zwar sowohl im geöffneten als auch im geschlossenen Zustand des Ventilnadelkörpers. Darüber hinaus sind die beiden Enden des Ventilnadelkörpers auch beim Schalten mit dem gleichen Hochdruck beaufschlagt. Der Ventilnadelkörper ist also zu jeder Zeit druckausgeglichen.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the connecting channel partially passes through a through hole that forms the ends of the valve needle body connects hydraulically with each other and with the valve pressure chamber in Connection stands. By connecting to the valve pressure chamber is the passage hole subjected to high pressure. The through hole ensures that the ends of the valve needle body Both are subjected to the same high pressure, both in open as well as in the closed state of the valve needle body. In addition, the two ends of the valve needle body also applied during switching with the same high pressure. The valve needle body is therefore pressure balanced at all times.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal am brennraumnahen Ende des Ventilnadelkörpers innerhalb einer umlaufenden Dichtkante mündet, die mit einem Dichtsitz zusammenwirkt. Wenn die Dichtkante an dem Dichtsitz anliegt, dann ist die Verbindung zwischen dem Steuerraum und dem Ventildruckraum unterbrochen. Wenn die Dichtkante von dem Dichtsitz abhebt, dann ist die Verbindung zwischen dem Steuerraum und dem Ventildruckraum freigegeben. Die Bewegung des Ventilnadelkörpers wird durch Bestromung des Magneten bewirkt.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the connecting channel at the combustion chamber near End of the valve needle body within a circumferential Sealing edge opens, which cooperates with a sealing seat. If the sealing edge rests against the sealing seat, then the connection is interrupted between the control room and the valve pressure chamber. If the sealing edge lifts off the sealing seat, then the connection released between the control room and the valve pressure chamber. The Movement of the valve needle body is by energizing the Magnet causes.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz in einer brennraumfernen Ausnehmung eines Steuerventilkörpers vorgesehen ist, in welcher der Ventilnadelkörper geführt ist. Von der brennraumfernen Ausnehmung erstreckt sich der Zulaufkanal durch den Steuerventilkörper.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the sealing seat in a combustion chamber distant Recess of a control valve body is provided in which is guided the valve needle body. From the combustion chamber remote recess extends through the inlet channel the control valve body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die brennraumferne Ausnehmung über den Zulaufkanal mit einer brennraumnahen Ausnehmung des Steuerventilkörpers verbunden ist, die den Steuerraum begrenzt. Vorzugsweise ist in der brennraumnahen Ausnehmung des Steuerventilkörpers das brennraumferne Ende der Düsennadel oder einer Kopplerstange geführt, die mit der Düsennadel gekoppelt ist. Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the combustion chamber remote recess via the inlet channel with a burning close-spaced recess of the control valve body is connected, which limits the control room. Preferably, in the combustion chamber near recess of the control valve body, the combustion chamber remote end of the nozzle needle or a coupler rod is guided, which is coupled to the nozzle needle.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der nach außen öffnende Einspritzventilschließkörper einen Hub aufweist, der kleiner als 10 Mikrometer ist. Damit können Mehrfacheinspritzungen mit minimalen Spritzabständen realisiert werden.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the outwardly opening Injector closing body has a stroke, the is less than 10 microns. This allows multiple injections be realized with minimal spray intervals.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum durch einen Ablaufkanal mit einem Druckentlastungsraum verbunden ist. Der Ablaufkanal ist vorzugsweise mit einer Ablaufdrossel ausgestattet. Bei dem Druckentlastungsraum handelt es sich vorzugsweise um einen Leckölraum.One Another preferred embodiment of the fuel injection valve device is characterized in that the control room through a drainage channel is connected to a pressure relief space. The drainage channel is preferably equipped with an outlet throttle. At the pressure relief room it is preferably a leakage oil space.

Zeichnungdrawing

In der beiliegenden 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventileinrichtung im Längsschnitt vereinfacht dargestellt.In the enclosed 1 an embodiment of the fuel injection valve device according to the invention is shown in simplified longitudinal section.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil mit den Kraftstoff zuführenden Komponenten schematisch im Längsschnitt dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil umfasst einen Haltekörper 1 und einen Düsenkörper 2, die durch eine (nicht dargestellte) Spannmutter miteinander verspannt sind. In dem Düsenkörper 2 ist eine Einspritzventilnadel 4, die auch als Düsennadel bezeichnet wird, längs verschiebbar angeordnet. Das dem Haltekörper 1 abgewandte Ende des Düsenkörpers 2 ist im eingebauten Zustand des Kraftstoffeinspritzventils einem Brennraum einer Brennkraftmaschine zugewandt.In 1 a fuel injection valve according to the invention with the fuel-supplying components is shown schematically in longitudinal section. The fuel injection valve comprises a holding body 1 and a nozzle body 2 , which are braced by a (not shown) clamping nut with each other. In the nozzle body 2 is an injector needle 4 , which is also referred to as a nozzle needle, arranged longitudinally displaceable. That the holding body 1 opposite end of the nozzle body 2 is in the installed state of the fuel injection valve facing a combustion chamber of an internal combustion engine.

An dem brennraumnahen Ende der Einspritzventilnadel 4 ist ein Einspritzventilkörper 5 ausgebildet, der im Wesentlichen die Gestalt eines kegelstumpfartigen Tellers mit einer umlaufenden Dichtfläche 6 aufweist, die an einem Dichtsitz 7 anliegt, der an dem brennraumnahen Ende des Düsenkörpers 2 ausgebildet ist. Der zugehörige Dichtsitzdurchmesser ist mit D1 bezeichnet. Zwischen der Düsennadel 10 und dem Düsenkörper 2 ist ein Ringraum 8 ausgebildet, der auch als Düsenvolumen bezeichnet wird. Der Ringraum 8 ist im dargestellten Zustand des Kraftstoffeinspritzventils durch den Einspritzventilschließkörper 5 verschlossen. Wenn der Einspritzventilschließkörper 5 mit seiner Dichtfläche 6 von dem Dichtsitz 7 abhebt, dann wird der Ringraum 8 zum Brennraum hin geöffnet, so dass Kraftstoff eingespritzt wird.At the end of the injection valve needle near the combustion chamber 4 is an injector body 5 formed, which is substantially the shape of a frustoconical plate with a circumferential sealing surface 6 which is attached to a sealing seat 7 is present, which at the combustion chamber near the end of the nozzle body 2 is trained. The associated sealing seat diameter is denoted by D1. Between the nozzle needle 10 and the nozzle body 2 is an annulus 8th formed, which is also referred to as a nozzle volume. The annulus 8th is in the illustrated state of the fuel injection valve through the injection valve closing body 5 locked. When the injector closing body 5 with its sealing surface 6 from the sealing seat 7 takes off, then the annulus 8th opened to the combustion chamber, so that fuel is injected.

Der Ringraum 8 wird an Abflachungen 9, 10 einer Polygonführung 11 vorbei, die an der Düsennadel 4 vorgesehen ist, mit Kraftstoff befüllt. Das brennraumferne Ende 12 der Düsennadel 4 ist mechanisch mit einer Kopplerstange 14 gekoppelt, an der ein Bund 15 vorgesehen ist. Zwischen dem Bund 15 und einem Absatz des Haltekörpers 1 ist eine Einspritzventilschließfeder 16 eingespannt, die dazu dient, den Einspritzventilschließkörper 5 mit seiner Dichtfläche 6 in Anlage an dem zugehörigen Dichtsitz 7 zu halten.The annulus 8th becomes flattened 9 . 10 a polygon guide 11 past, at the nozzle needle 4 is provided, filled with fuel. The combustion chamber far end 12 the nozzle needle 4 is mechanical with a coupler rod 14 coupled with a covenant 15 is provided. Between the bunch 15 and a shoulder of the holding body 1 is an injector closing spring 16 clamped, which serves the injection valve closing body 5 with its sealing surface 6 in contact with the associated sealing seat 7 to keep.

Im Kopplungsbereich zwischen der Kopplerstange 14 und der Düsennadel 4 ist ein Druckraum 20 ausgebildet, der in einen Düsenfederraum 21 übergeht, in dem die auch als Düsenfeder bezeichnete Einspritzventilschließfeder 16 angeordnet ist. Der Düsenfederraum 21 steht (nicht dargestellt) mit einem Zwischenraum 22 in Verbindung, der zwischen der Kopplerstange 14 und dem brennraumfernen Ende 12 der Düsennadel 4 vorgesehen ist. Die Räume 20 bis 22 werden über Hochdruckleitungen 23, 24 aus einem Kraftstoffhochdruckspeicher 25 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt.In the coupling area between the coupler bar 14 and the nozzle needle 4 is a pressure room 20 formed in a nozzle spring chamber 21 passes, in which the injection valve closing spring, also referred to as a nozzle spring 16 is arranged. The nozzle spring chamber 21 is (not shown) with a gap 22 in conjunction, between the coupler bar 14 and the combustion chamber remote end 12 the nozzle needle 4 is provided. The rooms 20 to 22 be over high pressure lines 23 . 24 from a high-pressure fuel storage 25 supplied with high pressure fuel.

Die Öffnung des nach außen öffnenden Tellerventils 5 wird durch ein Steuerventil 30 gesteuert, das als Servo-Steuerventil bezeichnet wird. Bei dem nach außen öffnenden Tellerventil 5, das auch als A-Ventil bezeichnet wird, wird der hydraulische Durchfluss beim Einspritzen über den Nadelhub der Düsennadel 4 bestimmt. Dadurch ergibt sich bei einer konstanten Nadelgeschwindigkeit automatisch ein rampenförmiger Verlauf der Einspritzrate. Die Schließkraft des A-Ventils hängt vom anliegenden Hochdruck ab, der auch als Raildruck bezeichnet wird. Bei steigendem Raildruck nimmt die Schließkraft zu. Somit kann die Dichtheit des A-Ventils für jeden Raildruck gewährleistet werden. Anders als bei einer direkten Nadelsteuerung muss die servo-gesteuerte Düsennadel nicht druckausgeglichen ausgeführt sein, da mit Hilfe des Steuerventils 30 problemlos große Kräfte geschaltet werden können.The opening of the outwardly opening poppet valve 5 is through a control valve 30 controlled, which is referred to as a servo control valve. In the outward opening poppet valve 5 , also referred to as the A-valve, becomes the hydraulic flow during injection over the needle stroke of the nozzle needle 4 certainly. This results in a constant needle speed automatically a ramp-shaped course of the injection rate. The closing force of the A-valve depends on the applied high pressure, which is also known as rail pressure. As the rail pressure increases, the closing force increases. Thus, the tightness of the A-valve can be guaranteed for each rail pressure. Unlike a direct needle control, the servo-controlled nozzle needle does not have to be designed to be pressure-balanced, since with the aid of the control valve 30 large forces can be switched easily.

Das A-Ventil erzeugt einen Sprühkegel, der gegenüber einzelnen Strahlen, wie sie bei einer Sacklochdüse erzeugt werden, zu einem intensiveren Impulsaustausch mit einer Gasphase im Brennraum führt. Dadurch wird eine starke Verwirbelung angeregt, die zu einer hervorragenden Durchmischung des Brennstoff-Luft-Gemischs im Brennraum führt. Diese Eigenschaft ist bei einer Diesel-Direkteinspritzung in Zusammenhang mit einer Abgasrückführung von zentraler Bedeutung. Durch die schnelle und intensive Durchmischung des Brennstoff-Luft-Gemischs kann einer unerwünschten Bildung von Ruß entgegengewirkt werden.The A-valve produces a spray cone, which leads to a more intense momentum exchange with a gas phase in the combustion chamber with respect to individual jets, as they are produced in a blind-hole nozzle. As a result, a strong turbulence is excited, which leads to an excellent mixing of the fuel-air mixture in the combustion chamber. This feature is central to diesel direct injection in conjunction with exhaust gas recirculation. Due to the fast and intensive mixing of the fuel Substance-air mixture can be counteracted undesirable formation of carbon black.

Das Steuerventil 30 umfasst einen Steuerventilkörper 31 mit einer brennraumnahen und einer brennraumfernen Ausnehmung. Die beiden Ausnehmungen sind als Sacklöcher ausgeführt, die über einen Zulaufkanal 32 miteinander in Verbindung stehen. In dem Zulaufkanal 32 ist eine Zulaufdrossel angeordnet. In der brennraumfernen Ausnehmung des Steuerventilkörpers 31 ist eine Ringnut 33 ausgebildet, in welche der Zulaufkanal 32 mündet. In der brennraumfernen Ausnehmung des Steuerventilkörpers 31 ist ein Ventilnadelkörper 35 hin und her bewegbar geführt. An dem Ventilnadelkörper 35 ist ein Anker 36 befestigt, der mit einem Elektromagneten 37 zusammenwirkt.The control valve 30 includes a control valve body 31 with a combustion chamber near and a combustion chamber distant recess. The two recesses are designed as blind holes, which have an inlet channel 32 communicate with each other. In the inlet channel 32 is arranged an inlet throttle. In the combustion chamber remote recess of the control valve body 31 is an annular groove 33 formed, in which the inlet channel 32 empties. In the combustion chamber remote recess of the control valve body 31 is a valve needle body 35 guided back and forth. At the valve needle body 35 is an anchor 36 attached, with an electromagnet 37 interacts.

Wenn der Elektromagnet 37 bestromt wird, dann wird der Anker 36 von dem Elektromagneten 37 angezogen. Im nicht-bestromten Zustand des Elektromagneten 37 wird der Anker 36 durch eine Steuerventilfeder 38 vom dem Elektromagneten 37 weggedrückt. Die Steuer ventilfeder 38 ist zusammen mit dem Anker 36 in einem Druckentlastungsraum 40 angeordnet, der, wie durch einen Pfeil 41 angedeutet ist, mit einem Rücklauf in Verbindung steht, der mit Niederdruck beaufschlagt ist. Der Druckentlastungsraum 40, der auch als Leckölraum bezeichnet wird, steht über eine Niederdruckleitung 42 mit einem Niederdruckraum 43 in Verbindung, der als Ringraum ausgeführt ist und sich um den Steuerventilkörper 31 herum in dem Haltekörper 1 erstreckt.When the electromagnet 37 energized, then becomes the anchor 36 from the electromagnet 37 dressed. In the non-energized state of the electromagnet 37 becomes the anchor 36 through a control valve spring 38 from the electromagnet 37 pushed away. The control valve spring 38 is together with the anchor 36 in a pressure relief room 40 arranged as if by an arrow 41 is indicated, is in communication with a return, which is acted upon by low pressure. The pressure relief room 40 , which is also referred to as leakage oil space, is connected via a low pressure line 42 with a low-pressure room 43 in conjunction, which is designed as an annular space and around the control valve body 31 around in the holding body 1 extends.

Der Niederdruckraum 43 steht über einen Ablaufkanal 45, in dem eine Ablaufdrossel vorgesehen ist, mit einem Steuerraum 44 in Verbindung, der in der brennraumnahen Ausnehmung des Steuerventilkörpers 31 von dem brennraumfernen Ende der Kopplerstange 14 begrenzt ist, das einen Durchmesser D2 aufweist, der größer als der Dichtsitzdurchmesser D1 ist.The low pressure room 43 is via a drainage channel 45 , in which an outlet throttle is provided, with a control room 44 in connection, in the combustion chamber near recess of the control valve body 31 from the combustion chamber remote end of the coupler rod 14 is limited, which has a diameter D2 which is greater than the sealing seat diameter D1.

In der brennraumfernen Ausnehmung des Steuerventilkörpers 31 ist ein Ventildruckraum 46 ausgebildet, der über die Hochdruckleitung 24 mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 25 in Verbindung steht. Der mit Hochdruck beaufschlagte Ventildruckraum 46 hat die Gestalt eines Ringraums, der sich um den Ventilnadelkörper 35 herum erstreckt. Über eine Querbohrung in dem Ventilnadelkörper 35 steht der Ventildruckraum 46 mit einem Durchgangsloch 48 in Verbindung, das sich zwischen den beiden Enden des Ventilnadelkörpers 35 durch diesen hindurch erstreckt. Das Durchgangsloch 48 schafft einen Druckausgleich zwischen zwei Druckausgleichsräumen 49, 50 an den Enden des Ventilnadelkörpers 35.In the combustion chamber remote recess of the control valve body 31 is a valve pressure chamber 46 formed over the high pressure line 24 with the high-pressure fuel storage 25 communicates. The high-pressure valve pressure chamber 46 has the shape of an annulus surrounding the valve pin body 35 extends around. About a transverse bore in the valve needle body 35 is the valve pressure chamber 46 with a through hole 48 in communication, located between the two ends of the valve needle body 35 extends through it. The through hole 48 creates a pressure equalization between two pressure compensation chambers 49 . 50 at the ends of the valve needle body 35 ,

Der Druckausgleichsraum 50 wird radial nach außen von einer Dichtkante begrenzt, die an dem brennraumnahen Ende des Ventilnadelkörpers 35 ausgebildet ist und an einem zugehörigen Dichtsitz des Steuerventilkörpers 31 anliegt. Im dargestellten geschlossenen Zustand der Düsennadel 4 steht der Steuerraum 44 über den Ablaufkanal 45 mit dem Niederdruckraum 43 beziehungsweise dem Rücklauf 41 in Verbindung. Die an dem brennraumnahen Ende des Ventilnadelkörpers 35 ausgebildete Dichtkante verschließt eine Verbindung zwischen der Ringnut 33 und dem Ventildruckraum 46. Wenn der Elektromagnet 37 bestromt wird, dann wird der Anker 36 so angezogen, dass die Dichtkante des Ventilnadelkörpers 35 von ihrem zugehörigen Dichtsitz abhebt. Dabei wird die Verbindung zwischen dem Ventildruckraum 46 und dem Zulaufkanal 32 freigegeben, was zu einer Druckerhöhung im Steuerraum 44 und zum Öffnen der Düsennadel 4 führt.The pressure compensation room 50 is bounded radially outward by a sealing edge, which at the combustion chamber near the end of the valve needle body 35 is formed and at an associated sealing seat of the control valve body 31 is applied. In the illustrated closed state of the nozzle needle 4 is the control room 44 over the drainage channel 45 with the low-pressure room 43 or the return 41 in connection. The at the combustion chamber near the end of the valve needle body 35 Trained sealing edge closes a connection between the annular groove 33 and the valve pressure chamber 46 , When the electromagnet 37 energized, then becomes the anchor 36 tightened so that the sealing edge of the valve needle body 35 lifts off from their associated sealing seat. In the process, the connection between the valve pressure chamber 46 and the inlet channel 32 released, causing a pressure increase in the control room 44 and to open the nozzle needle 4 leads.

Dadurch dass der Steuerraumdurchmesser D2 größer als der Nadelsitzdurchmesser D1 ist, ergibt sich eine resultierende Druckkraft, welche die Düsennadel 4 bei Absteuerung zuhält und bei Ansteuerung öffnet. Bei diesem inversen Servo-Prinzip ist von Vorteil, dass das Steuerventil 30 nicht die Ablaufdrossel in dem Ablaufkanal 45, sondern die Zulaufdrossel in dem Zulaufkanal 32 schaltet. Somit können an der Düsennadel 4 keine Kavitationsschäden auftreten.The fact that the control chamber diameter D2 is greater than the needle seat diameter D1, resulting in a resultant pressure force, which the nozzle needle 4 stops during control and opens when activated. In this inverse servo principle is advantageous that the control valve 30 not the outlet throttle in the drainage channel 45 but the inlet throttle in the inlet channel 32 on. Thus, at the nozzle needle 4 no cavitation damage occurs.

Durch die eine Ablauf- und eine Zulaufdrossel umfassende Servo-Steuerung kann die Düsennadelgeschwindigkeit sehr genau eingestellt werden. Der hydraulische Düsendurchfluss wird durch den Hub der Düsennadel 4 bestimmt. Über den Düsennadelhub kann der Verlauf der Einspritzrate gezielt beeinflusst beziehungsweise geformt werden. Die Düsennadel 4 kann ballistisch betrieben werden. Der maximale Hub der Düsennadel 4 kann aber auch mit Hilfe einer Hubanschlaghülse 55 begrenzt werden. Das hat den Vorteil, dass eine beliebige Kombination aus einem rampenförmigen und einem rechteckförmigen Ein spritzratenverlauf erzeugt werden kann.By the servo control comprising a drain and an inlet throttle, the nozzle needle speed can be set very accurately. The hydraulic nozzle flow becomes through the stroke of the nozzle needle 4 certainly. The course of the injection rate can be specifically influenced or shaped via the nozzle needle stroke. The nozzle needle 4 can be operated ballistically. The maximum stroke of the nozzle needle 4 but can also with the help of a Hubanschlaghülse 55 be limited. This has the advantage that any combination of a ramp-shaped and a rectangular injection rate profile can be generated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19940055 C1 [0002]

Claims

Fuel injection valve device for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, having an injection valve needle ( 4 ), which controls the opening of at least one injection opening by its longitudinal movement and at the end close to the combustion chamber an outwardly opening injection valve closing body (FIG. 5 ), characterized in that the fuel injection valve device is a control valve ( 30 ) with a control room ( 44 ) whose pressure is at least indirectly on the injection valve needle ( 4 ) acts.

Fuel injection valve device according to claim 1, characterized in that the control chamber ( 44 ) by means of the control valve ( 30 ) through an inlet channel ( 32 ) with a valve pressure chamber ( 46 ) is connected, which is subjected to high pressure.

Fuel injection valve device according to claim 2, characterized in that the control valve ( 30 ) comprises a control valve closing body, which by an anchor ( 36 ) is operable.

Fuel injection valve device according to claim 3, characterized in that the Steuerventilschließkorper a valve needle body ( 35 ) with a connecting channel, which surrounds the combustion chamber near the end of the valve needle body ( 35 ) with the valve pressure chamber ( 46 ) connects.

Fuel injection valve device according to claim 4, characterized in that the connecting channel partially through a through hole ( 48 ) extending the ends of the valve needle body ( 35 ) hydraulically connected to each other and with the valve pressure chamber ( 46 ).

Fuel injection valve device according to claim 4 or 5, characterized in that the connecting channel at the combustion chamber near the end of the valve needle body ( 35 ) terminates within a circumferential sealing edge, which cooperates with a sealing seat.

Fuel injection valve device according to claim 6, characterized in that the sealing seat in a combustion chamber remote recess of a control valve body ( 31 ) is provided, in which the valve needle body ( 35 ) is guided.

Fuel injection valve device according to claim 7, characterized in that the combustion chamber remote recess via the inlet channel ( 32 ) with a combustion chamber near recess of the control valve body ( 31 ) connected to the control room ( 44 ) limited.

Fuel injection valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the outwardly opening injection valve closing body ( 5 ) has a stroke that is less than 10 microns.

Fuel injection valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber ( 44 ) through a drainage channel ( 45 ) with a pressure relief space ( 40 ) connected is.