DE102008001425A1

DE102008001425A1 - Fuel injector

Info

Publication number: DE102008001425A1
Application number: DE200810001425
Authority: DE
Inventors: Hans-Christoph Magel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-10-29
Also published as: WO2009132879A3; WO2009132879A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, mit einem Gehäuse (2), das ein einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandtes brennraumnahes Ende (3) aufweist und in welchem ein Ventilelement (8) hin- und herbewegbar geführt ist, dessen brennraumfernes Ende in einem Führungsstück (22) geführt ist, das radial innen einen Steuerraum (20) und radial außen einen Führungsringraum (24) begrenzt, der sich zwischen dem Führungsstück (22) und dem Gehäuse (2) erstreckt und mit einer Hochdruckquelle (26) in Verbindung steht, und mit einem internen Speichervolumen in einem Ventilringraum (28), der sich zwischen dem Ventilelement (8) und dem Gehäuse (2) erstreckt. Um eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zu schaffen, die eine hohe Lebensdauer aufweist sowie einfach und kostengünstig herstellbar ist, ist zwischen dem Führungsringraum (24) und dem internen Speichervolumen in dem Ventilringraum (28) eine Schließdrossel vorgesehen.The invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine with direct fuel injection, with a housing (2) which has a combustion chamber near the end facing the combustion chamber of the engine (3) and in which a valve element (8) is guided back and forth, the end remote from the combustion chamber is guided in a guide piece (22) which radially delimits a control chamber (20) and radially outside a guide ring space (24) extending between the guide piece (22) and the housing (2) and with a high-pressure source ( 26) and an internal storage volume in a valve annulus (28) extending between the valve member (8) and the housing (2). In order to provide a fuel injection device which has a long service life and is simple and inexpensive to produce, a closing throttle is provided between the guide ring space (24) and the internal storage volume in the valve annulus (28).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, mit einem Gehäuse, das ein einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandtes brennraumnahes Ende aufweist und in welchem ein Ventilelement hin und her bewegbar geführt ist, dessen brennraumfernes Ende in einem Führungsstück geführt ist, das radial innen einen Steuerraum und radial außen einen Führungsringraum begrenzt, der sich zwischen dem Führungsstück und dem Gehäuse erstreckt und mit einer Hochdruckquelle in Verbindung steht, und mit einem internen Speichervolumen in einem Ventilringraum, der sich zwischen dem Ventilelement und dem Gehäuse erstreckt.The The invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine with direct fuel injection, with a Housing, which faces a combustion chamber of the internal combustion engine Has close to the combustion chamber and in which a valve element out and is movably guided, the combustion chamber remote end is guided in a leader, the radially inside a control chamber and radially outside a guide annulus limited, extending between the leader and the housing and with a high pressure source communicates, and with an internal storage volume in one Valve annulus extending between the valve element and the housing extends.

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 012 078 A1 ist eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung mit einem Gehäuse bekannt, das eine in seiner Längsrichtung gestufte Ausnehmung aufweist, von deren unterem Ende Kraftstoff-Austrittskanäle ausgehen, welche die Wand eines Düsenkörpers durchsetzen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 55 057 A1 ist eine Kraftstoffeinspritzdüse mit ei nem Ringraum bekannt, in welchem eine entgegen der Rückstellkraft einer Feder axial verschiebliche Hülse angeordnet ist, die mit einer konisch ausgebildeten Stirnseite an einer äußeren Ringfläche einer konischen Sitzfläche anliegt und in der wenigstens zwei durch Axialverschiebung der Ventilnadel nacheinander aufsteuerbare Öffnungen mit unterschiedlichem Öffnungsquerschnitt vorgesehen sind.From the German patent application DE 10 2006 012 078 A1 a fuel injection device is known with a housing having a stepped in its longitudinal direction recess, emanating from the lower end of fuel outlet channels, which pass through the wall of a nozzle body. From the German patent application DE 197 55 057 A1 is a fuel injector with egg nem annulus known in which a counter to the restoring force of a spring axially displaceable sleeve is arranged, which rests with a conical end face on an outer annular surface of a conical seat and in the at least two by axial displacement of the valve needle successively aufsteuerbare openings are provided with different opening cross-section.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine hohe Lebensdauer aufweist sowie einfach und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere sollen auch beim Einsatz eines relativ langen Ventilelements Mehrfacheinspritzungen mit hoher Genauigkeit ermöglicht werden.task The invention is a fuel injection device according to the To provide preamble of claim 1, which has a long service life has and is easy and inexpensive to produce. In particular, even when using a relatively long valve element Multiple injections with high accuracy allows become.

Die Aufgabe ist bei einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, mit einem Gehäuse, das ein einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandtes brennraumnahes Ende aufweist und in welchem ein Ventilelement hin und her bewegbar geführt ist, dessen brennraumfernes Ende in einem Führungsstück geführt ist, das radial innen einen Steuerraum und radial außen einen Führungsringraum begrenzt, der sich zwischen dem Führungsstück und dem Gehäuse erstreckt und mit einer Hochdruckquelle in Verbindung steht, und mit einem internen Speichervolumen in einem Ventilringraum, der sich zwischen dem Ventilelement und dem Gehäuse erstreckt, dadurch gelöst, dass zwischen dem Führungsringraum und dem internen Speichervolumen in dem Ventilringraum eine Schließdrossel vorgesehen ist.The Task is with a fuel injection device for an internal combustion engine with direct fuel injection, with a Housing, which is a combustion chamber of the internal combustion engine facing the end near the combustion chamber and in which a valve element is moved back and forth, the combustion chamber remote End is guided in a leader, the radially inside a control room and radially outside a Guide ring space limited, extending between the guide piece and the housing and with a high pressure source communicates, and with an internal storage volume in one Valve annulus extending between the valve element and the housing extends, solved in that between the guide annulus and the internal storage volume in the valve annulus a closing throttle is provided.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Führungsstück mindestens ein Durchgangsloch vorgesehen ist, das eine Schließdrosselstelle darstellt, über die der Führungsringraum mit dem Ventilringraum in Verbindung steht. Das Durchgangsloch ist vorzugsweise als Bohrung ausgeführt, die sich in radialer Richtung erstreckt. Die Begriffe axial und radial beziehen sich auf die Längsachse des Ventilelements. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse. Radial bedeutet quer zur Längsachse. Das Durchgangsloch ermöglicht eine Drosselwirkung, die geringe Temperatureinflüsse aufweist. Das Ventilelement weist vorzugsweise eine Länge von mehr als 100 Millimeter auf. Die beiden Ringräume sind koaxial zu dem Ventilelement angeordnet. Das Ventilelement kann einteilig ausgeführt sein oder mehrere Teile umfassen, die mechanisch miteinander verbunden sind.One preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that in the guide piece at least one through hole is provided, which is a closing throttle point represents, over which the guide ring space with the Valve annulus communicates. The through hole is preferably designed as a bore extending in the radial direction. The terms axial and radial refer to the longitudinal axis of the valve element. Axial means towards or parallel to Longitudinal axis. Radial means transverse to the longitudinal axis. The through hole allows a throttle effect, the has low temperature influences. The valve element preferably has a length of more than 100 millimeters on. The two annular spaces are arranged coaxially with the valve element. The valve element may be made in one piece or more Include parts that are mechanically interconnected.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilringraum durch ein Dichtelement von dem Führungsringraum getrennt ist. Das Dichtelement kann als Dichtring ausgeführt sein, der zwischen dem brennraumnahen Ende des Führungsstücks und dem Gehäuse eingespannt ist.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve annulus through a sealing element is separated from the guide annulus. The sealing element can be designed as a sealing ring, which is close to the combustion chamber End of the guide piece and the housing is clamped.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement in radialer Rich tung zwischen dem brennraumnahen Ende des Führungsstücks und dem Gehäuse angeordnet ist. In axialer Richtung ist das Dichtelement zwischen dem Durchgangsloch und dem Ventilringraum angeordnet.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the sealing element in the radial direction Rich between the combustion chamber near the end of the guide piece and the housing is arranged. In the axial direction is the sealing element between the through hole and the valve annulus arranged.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsstück radial innen im Mündungsbereich des Durchgangslochs mindestens eine Aussparung aufweist. Die Aussparung ermöglicht den Durchtritt von Kraftstoff vom Mündungsbereich des Durchgangslochs in den Ventilringraum.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the guide piece radially inward in the mouth region of the through-hole at least has a recess. The recess allows the Passage of fuel from the mouth of the through hole into the valve annulus.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement an seinem brennraumfernen Ende einen Führungsabschnitt aufweist, durch den das Ventilelement in dem Führungsstück geführt ist und von dem ein Verbindungsabschnitt ausgeht, der einen kleineren Durchmesser als der Führungsabschnitt aufweist. Der Führungsabschnitt erstreckt sich vorzugsweise über den Mündungsbereich des Durchgangslochs hinaus, so dass auf einfache Art und Weise der Durchtritt von Kraftstoff vom Mündungsbereich des Durchgangslochs in den Ventilringraum ermöglicht wird.A further preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve element has at its end remote from the combustion chamber a guide portion through which the valve element is guided in the guide piece and from which a connecting portion extends, which has a smaller diameter than the guide portion. The Führungsab Section preferably extends beyond the mouth region of the through-hole, so that the passage of fuel from the mouth region of the through-hole into the valve annulus is made possible in a simple manner.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement in der Nähe seines brennraumnahen Endes in dem Gehäuse geführt ist. Die Führung kann durch einen Führungsabschnitt, der an dem Ventilelement vorgesehen ist, oder durch eine Führungshülse erfolgen.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve element is near its close to the combustion chamber end is guided in the housing. The guide can be guided by a guide section, which is provided on the valve element, or by a guide sleeve respectively.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement mit seinem brennraumnahen Ende in einer Führungshülse zentriert beziehungsweise geführt ist. Bei dem Ventilelement handelt es sich vorzugsweise um eine Düsennadel. Demzufolge wird das brennraumnahe Ende des Ventilelements auch als Nadelspitze bezeichnet. Bei dem Ausführungsbeispiel mit der Führungshülse zur Zentrierung der Nadelspitze besteht keine kostengünstige alternative Möglichkeit, um eine Schließdrossel zu realisieren.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve element with its combustion chamber near End centered in a guide sleeve or is guided. The valve element is preferably around a nozzle needle. As a result, the end of the combustion chamber near the end of the Valve element also referred to as a needle tip. In the embodiment with the guide sleeve for centering the needle point there is no cost-effective alternative option to realize a closing throttle.

Die oben angegebene Aufgabe ist bei einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, mit einem Gehäuse, das ein einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandtes brennraumnahes Ende aufweist und in welchem ein Ventilelement hin und her bewegbar geführt ist, insbesondere bei einer vorab beschriebenen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, auch dadurch gelöst, dass das Ventilelement in der Nähe seines brennraumnahen Endes in dem Gehäuse nur zentriert ist. An dem brennraumnahen Ende des Ventilelements ist ein Ventilsitz ausgebildet, in dessen Nähe die Zentrierung vorgesehen ist. Durch die sitznahe Zentrierung kann ohne Führung des brennraumnahen Endes des Ventilelements ein symmetrisches Spritzbild sichergestellt werden. Eine zusätzliche Führungshülse kann entfallen.The The above object is in a fuel injection device for an internal combustion engine with direct fuel injection, with a housing that is a combustion chamber of the internal combustion engine facing the end near the combustion chamber and in which a valve element is guided back and forth movable, in particular at a previously described fuel injector, also characterized solved that the valve element near its near the combustion chamber end is only centered in the housing. At the combustion chamber near the end of the valve element is a valve seat trained, provided in the vicinity of the centering is. Due to the seat-centering can without guiding the close to the combustion chamber end of the valve element a symmetrical spray pattern be ensured. An additional guide sleeve can be omitted.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement in der Nähe seines brennraumnahen Endes einen Zentrierbund aufweist, durch den das brennraumnahe Ende des Ventilelements in dem Gehäuse zentriert ist. Der Zentrierbund kann mit Abflachungen versehen sein, die den Durchtritt von Kraftstoff aus dem internen Speichervolumen zum Ventilsitz ermöglichen.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve element in the vicinity of its combustion chamber near End has a centering collar through which the combustion chamber near end of the valve element is centered in the housing. The centering collar can be provided with flats, the passage of fuel allow from the internal storage volume to the valve seat.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbund eine Dicke von weniger als ein Millimeter aufweist. Diese Dicke, also die Ausdehnung des Zentrierbunds in axialer Richtung, hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the centering collar has a thickness of less than a millimeter. This thickness, ie the expansion of the centering collar in the axial direction, has become within the scope of the present Invention proved to be particularly advantageous.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbund radial außen ballig ausgeführt ist. Durch die ballige Ausführung wird ein linienförmiger Kontakt zwischen Zentrierbund und Gehäuse sichergestellt.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the centering radially outwardly convex is executed. By the crowned execution is a linear contact between centering collar and housing ensured.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Injektorgehäuse einen Injektorkörper und einen Düsenkörper umfasst. Der Injektorkörper wird auch als Haltekörper bezeichnet. Der Düsenkörper ist vorzugsweise mit einer Ventilsitzfläche ausgestattet, an der eine Ventilsitzkante zur Anlage kommt, damit kein Kraftstoff zu Spritzlöchern gelangt, die in dem Düsenkörper vorgesehen sind. Durch die Spritzlöcher gelangt der Kraftstoff in mindestens einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Die Ventilsitzfläche, die mit der Ventil sitzkante zusammenwirkt, wird auch als Ventilsitz bezeichnet. Sitznah bedeutet in der Nähe des Ventilsitzes beziehungsweise der Ventilsitzkante beziehungsweise der Ventilsitzfläche. Vorzugsweise besteht das Injektorgehäuse nur aus dem Injektorkörper und dem Düsenkörper.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the injector housing a Injector body and a nozzle body includes. The injector body is also called a holding body designated. The nozzle body is preferably with a valve seat surface equipped at the valve seat edge to Plant comes, so that no fuel comes to spray holes, which are provided in the nozzle body. By the spray holes the fuel enters at least one Combustion chamber of an internal combustion engine. The valve seat surface, which cooperates with the seat edge seat, is also used as a valve seat designated. Sitting close means close to the valve seat or the valve seat edge or the valve seat surface. Preferably, the injector housing consists only of the injector body and the nozzle body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement im Düsenkörper nur eine sitznahe Zentrierung und keine weitere Führung aufweist.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve element in the nozzle body only a seat-centering and no further guidance having.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement einen Gelenkabschnitt aufweist, der unmittelbar dem Führungsabschnitt folgt. Das Ventilelement ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung lang ausgeführt. Lang bedeutet, dass die Länge des Ventilelements deutlich größer als sein Durchmesser ist. Als Ventilelement wird eine Düsennadel bezeichnet, die weit aus dem eigentlichen Düsenkörper herausragt und in einen Speicherraum im Injektorkörper hineinragt, um eine günstige Lage des Magnetventils (großer Bauraum, einfache Kontaktierung) oben am Injektor zu ermöglichen. Dabei ergibt sich bei üblichen Dieselinjektoren eine Länge von größer als 80 mm oder ein Verhältnis Länge zu Durchmesser von 20 zu 1.One Another preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the valve element has a hinge portion having immediately following the guide section. The valve element is according to another aspect made the invention long. Lang means that the Length of the valve element significantly larger as its diameter is. As a valve element is a nozzle needle referred to far from the actual nozzle body protrudes and into a storage space in the injector body protrudes to a favorable position of the solenoid valve (large Space, easy contacting) at the top of the injector. This results in conventional Dieselinjektoren a length greater than 80 mm or a ratio Length to diameter from 20 to 1.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeich nung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description in which reference to the undersigned statement various embodiments described in detail are.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Längsschnitt durch eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem brennraumnahen Führungsabschnitt; 1 a longitudinal section through a fuel injection device according to a first embodiment with a combustion chamber near the guide portion;

2 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in 1 im Längsschnitt mit einer brennraumnahen Führungshülse und 2 a similar embodiment as in 1 in longitudinal section with a combustion chamber near guide sleeve and

3 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in den 1 und 2 im Längsschnitt mit einem brennraumnahen Zentrierbund. 3 a similar embodiment as in the 1 and 2 in longitudinal section with a centering collar close to the combustion chamber.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In den 1 bis 3 sind drei Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 1; 51; 61 jeweils im Längsschnitt dargestellt. Gleiche oder ähnliche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden die gemeinsamen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschrieben.In the 1 to 3 are three fuel injectors 1 ; 51 ; 61 each shown in longitudinal section. The same or similar parts are provided with the same reference numerals. To avoid repetition, the common features of the various embodiments will be described below.

Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 1; 51; 61 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem brennraumnahen Ende 3, das in einen Brennraum einer (nicht dargestellten) Brennkraftmaschine ragt. Das Gehäuse 2 umfasst einen Haltekörper 4 und einen Düsenkörper 5, in denen ein Ventilelement 8 hin und her bewegbar aufgenommen ist. Das Ventilelement 8 hat eine Länge von mehr als 100 Millimeter und kann einteilig als Düsennadel ausgeführt sein. Das Ventilelement 8 kann aber auch mehrere Teile umfassen, die mechanisch miteinander verbunden sind.The fuel injector 1 ; 51 ; 61 includes a housing 2 with a combustion chamber near end 3 which projects into a combustion chamber of an internal combustion engine (not shown). The housing 2 includes a holding body 4 and a nozzle body 5 in which a valve element 8th is moved back and forth. The valve element 8th has a length of more than 100 millimeters and can be made in one piece as a nozzle needle. The valve element 8th but may also include several parts that are mechanically connected to each other.

An seinem brennraumnahen Ende weist das Ventilelement 8 eine Spitze 9 mit einer Dichtkante auf, die dichtend an einer Dichtfläche des Gehäuses zur Anlage kommt, um einen Ventilsitz 11 zu bilden. Wenn die Dichtkante an der Spitze 9 des Ventilelements 8 an der zugehörigen Dichtfläche anliegt, dann ist der Ventilsitz 11 geschlossen und somit eine Verbindung zu Spritzlöchern 12, 13 unterbrochen. Wenn die Spitze 9 mit ihrer Dichtkante von der zugehörigen Dichtfläche an dem Düsenkörper 5 abhebt, dann strömt mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff an dem Ventilsitz 11 vorbei zu den Spritzlöchern 12, 13, aus denen der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.At its combustion chamber near end, the valve element 8th a peak 9 with a sealing edge which sealingly abuts a sealing surface of the housing to a valve seat 11 to build. When the sealing edge at the top 9 of the valve element 8th abuts the associated sealing surface, then the valve seat 11 closed and thus a connection to spray holes 12 . 13 interrupted. If the tip 9 with its sealing edge of the associated sealing surface on the nozzle body 5 lifts off, then flows with high pressure fuel to the valve seat 11 over to the spray holes 12 . 13 from which the high-pressure fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

In der Nähe des Ventilsitzes 11 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Führungsabschnitt 14 an dem Ventilelement 8 ausgebildet. Der Führungsabschnitt 14 ist mit Abflachungen versehen, die den Durchtritt von Kraftstoff ermöglichen. Durch den Führungsabschnitt 14 ist das Ventilelement 8 an seinem brennraumnahen Ende in dem Düsenkörper 5 geführt. Der brennraumnahe Führungsabschnitt 14 ist durch einen Verbindungsabschnitt 16 einstückig mit einem brennraumfernen Führungsab schnitt 18 verbunden, durch den das Ventilelement 8 an seinem brennraumfernen Ende in einem Führungsstück 22 geführt ist. Die brennraumferne Stirnseite des Führungsabschnitts 18 des Ventilelements 8 begrenzt in dem Führungsstück 22 einen Steuerraum 20.Near the valve seat 11 is at the in 1 illustrated embodiment, a guide section 14 on the valve element 8th educated. The guide section 14 is provided with flats that allow the passage of fuel. Through the guide section 14 is the valve element 8th at its combustion chamber near end in the nozzle body 5 guided. The combustion chamber near guide section 14 is through a connecting section 16 integral with a brennraumfernen Führungsab section 18 connected by the valve element 8th at its combustion chamber remote end in a leader 22 is guided. The combustion chamber remote end face of the guide section 18 of the valve element 8th limited in the guide piece 22 a control room 20 ,

Das Führungsstück 22 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden, hohlen Kreiszylindermantels, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 2 ist. An seinem brennraumnahen Ende ist das Führungsstück 22 offen. In radialer Richtung zwischen dem Führungsstück 22 und dem Haltekörper 4 ist ein Führungsringraum 24 ausgebildet, der über eine Hochdruckleitung 25 mit einer externen Kraftstoff-Hochdruckquelle 26 in Verbindung steht.The leader 22 has substantially the shape of a straight, hollow circular cylinder jacket whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the housing 2 is. At its combustion chamber near end is the leader 22 open. In the radial direction between the guide piece 22 and the holding body 4 is a guide ring room 24 formed, which via a high-pressure line 25 with an external high-pressure fuel source 26 communicates.

Zum Brennraum hin geht der Führungsringraum 24 einen Ventilringraum 28 über, der in radialer Richtung zwischen dem Ventilelement 8 und dem Haltekörper 4 beziehungsweise dem Düsenkörper 5 ausgebildet ist. Der Ventilringraum 28 stellt ein internes Speichervolumen dar. Durch ein Dichtelement 30 ist der Ventilringraum 28 von dem Führungsringraum 24 getrennt. Das Dichtelement 30 wird von einem Dichtring mit einem kreisförmigen Querschnitt gebildet, der in radialer Richtung zwischen dem brennraumnahen Ende des Führungsstücks 22 und dem Haltekörper 4 eingespannt ist.Towards the combustion chamber is the guide ring space 24 a valve annulus 28 over, in the radial direction between the valve element 8th and the holding body 4 or the nozzle body 5 is trained. The valve annulus 28 represents an internal storage volume. Through a sealing element 30 is the valve annulus 28 from the guide ring space 24 separated. The sealing element 30 is formed by a sealing ring with a circular cross-section, in the radial direction between the combustion chamber near the end of the guide piece 22 and the holding body 4 is clamped.

Der Ventilringraum 28 steht über ein Durchgangsloch 32 mit dem Führungsringraum 24 in Verbindung. Das Durchgangsloch 32 erstreckt sich in radialer Richtung von dem Führungsringraum 24 radial nach innen in mindestens eine Aussparung 34, 35 hinein, die einen Freiraum zwischen dem Ventilelement 8 und dem Führungsstück 22 darstellt. Bei der Aussparung 34, 35 kann sich um einen Verbindungsringraum handeln, der dadurch entsteht, dass der Außendurchmesser des Verbindungsabschnitts 16 kleiner als der Innendurchmesser des Führungsstücks 22 ist. Bei den Aussparungen 34, 35 kann es sich aber auch um Längsnuten handeln, die an dem Ventilelement 8 ausgebildet sind. Wesentlich ist, dass die Aussparungen 34, 35 eine Strömungsverbindung zwischen dem Durchgangsloch 32 und dem Ventilringraum 28 schaffen.The valve annulus 28 is above a through hole 32 with the guide ring space 24 in connection. The through hole 32 extends in the radial direction of the guide annulus 24 radially inward into at least one recess 34 . 35 into it, leaving a space between the valve element 8th and the guide piece 22 represents. At the recess 34 . 35 can be a connecting ring space, which arises because the outer diameter of the connecting portion 16 smaller than the inner diameter of the guide piece 22 is. At the recesses 34 . 35 but it may also be longitudinal grooves on the valve element 8th are formed. It is essential that the recesses 34 . 35 a flow connection between the through hole 32 and the valve annulus 28 create.

Das Durchgangsloch 32 stellt eine Schließdrossel oder Schließdrosselstelle dar, die sicherstellt, dass der Druck in dem Ventilraum 28 etwas geringer als der Druck in dem Führungsringraum 24 ist. Dadurch wird eine Schließbewegung des Ventilelements 8 sichergestellt.The through hole 32 represents a closing throttle or closing throttle that ensures that the pressure in the valve chamber 28 slightly lower than the pressure in the guide annulus 24 is. This will cause a closing movement of the valve element 8th ensured.

Der Führungsringraum 24 steht über eine Zulaufdrossel 36 mit dem Steuerraum 20 in Verbindung. Dadurch gelangt mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Führungsringraum 24 in den Steuerraum 20. Der Druck in dem Steuerraum 20 kann mit Hilfe eines Schaltventils 40 über eine Rücklaufleitung 42 in einen Niederdruckbereich entlastet werden, um eine Öffnungsbewegung des Ventilelements 8 zu bewirken. An dem Ventilelement 8 ist ein Bund 44 ausgebildet, an dem eine Schließfeder 45 angreift, die zwischen dem Bund 44 und der brennraumnahen Stirnseite des Führungsstücks 22 eingespannt ist. Durch eine Vorspannkraft der Schließfeder 45 wird das Ventilele ment 8 in seine Schließstellung vorgespannt, in welcher der Ventilsitz 11 geschlossen ist.The guide ring space 24 is via an inlet throttle 36 with the control room 20 in connection. As a result, high-pressure fuel flows out of the guide ring space 24 in the control room 20 , The pressure in the control room 20 can with the help of a switching valve 40 via a return line 42 be relieved in a low pressure region to an opening movement of the valve element 8th to effect. On the valve element 8th is a covenant 44 formed, on which a closing spring 45 attacks, between the covenant 44 and the combustion chamber near end face of the guide piece 22 is clamped. By a biasing force of the closing spring 45 is the Ventilele ment 8th biased in its closed position, in which the valve seat 11 closed is.

Bei einer Ansteuerung des am brennraumfernen Ende des Gehäuses 2 angeordneten Schaltventils 40 sinkt der Druck im Steuerraum 20 ab, so dass das Ventilelement 8 öffnet, wobei Kraftstoff durch die Spritzlöcher 12, 13 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Zum Beenden der Einspritzung schließt das Schaltventil 40, wodurch der Druck im Steuerraum 20 wieder auf Systemdruck ansteigt.At a control of the combustion chamber remote end of the housing 2 arranged switching valve 40 the pressure in the control room drops 20 off, leaving the valve element 8th opens, taking fuel through the spray holes 12 . 13 is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. To end the injection, the switching valve closes 40 , reducing the pressure in the control room 20 rises again to system pressure.

Als Systemdruck wird der Hochdruck bezeichnet, der durch die Kraftstoff-Hochdruckquelle 26 bereitgestellt wird. Der Druckanstieg in dem Steuerraum 20 bewirkt, dass das Ventilelement 8 schließt. Durch das eine Schließdrossel darstellende Durchgangsloch 32 wird sichergestellt, dass der Druck in dem Ventilringraum 28 etwas geringer als der Druck in dem Steuerraum 20 ist. Dadurch wird eine hydraulische Schließkraft erzeugt und die Schließgeschwindigkeit des Ventilelements 8 erhöht.The system pressure is the high pressure that is caused by the high-pressure fuel source 26 provided. The pressure increase in the control room 20 causes the valve element 8th closes. Through the through-hole representing a closing throttle 32 Ensures that the pressure in the valve annulus 28 slightly lower than the pressure in the control room 20 is. As a result, a hydraulic closing force is generated and the closing speed of the valve element 8th elevated.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das brennraumnahe Ende des Ventilelements 8 mit einem Führungsabschnitt 53 in einer Führungshülse 54 geführt, die durch eine Feder 55 in Anlage an dem Düsenkörper 5 gehalten wird. Die Führungshülse 54 ist mit radial verlaufenden Durchgangslöchern versehen, die den Durchtritt von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff ermöglichen.At the in 2 illustrated embodiment is the combustion chamber near the end of the valve element 8th with a guide section 53 in a guide sleeve 54 guided by a spring 55 in contact with the nozzle body 5 is held. The guide sleeve 54 is provided with radially extending through holes, which allow the passage of high-pressure fuel.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine sitznahe Zentrierung des relativ langen Ventilelements 8 direkt in dem Düsenkörper 5 vorgeschlagen. Da eine Zentrierung im Gegensatz zu einer Führung nur einen Bereich geringer Länge mit hochgenauem Spiel aufweist, ist sie deutlich einfacher zu fertigen und zu messen. Die Zentrierung liefert darüber hinaus den Vorteil, dass sie auch sehr sitznah und damit tief im Düsenkörper hergestellt werden kann. In der Nähe des Ventilsitzes 11 ist an der Spitze 9 des Ventilelements 8 ein Zentrierbund 64 ausgebildet, der an dem Düsenkörper 5 anliegt.At the in 3 illustrated embodiment is a seat-centering of the relatively long valve member 8th directly in the nozzle body 5 proposed. Since a centering in contrast to a guide has only a small area with high-precision game, it is much easier to manufacture and measure. The centering also provides the advantage that it can be made very close to the seat and thus deep in the nozzle body. Near the valve seat 11 is at the top 9 of the valve element 8th a centering collar 64 formed on the nozzle body 5 is applied.

Um einen möglichst guten Winkelausgleich zu ermöglichen, kann der Zentrierbund 64 außen eine ballige Form aufweisen. Zur Zentrierung genügt ein enges Spiel an einer axialen Stelle. Durch den Zentrierbund 64 kann der Ventilsitz 11 des Ventilelements 8 exakt in dem Düsenkörper 5 ausgerichtet werden. Der Zentrierbund 64 kann, da nur ein sehr kurzer Bereich, der kleiner als ein Millimeter sein kann, mit einem hochgenauen Spiel erforderlich ist, sehr sitznah platziert werden. An dem Zentrierbund 64 sind Strömungsverbindungen in Form von Abflachungen vorgesehen, die den Durchtritt von Kraftstoff ermöglichen.In order to allow the best possible angular compensation, the centering collar 64 have a spherical shape outside. For centering a close game is sufficient at an axial point. Through the centering collar 64 can the valve seat 11 of the valve element 8th exactly in the nozzle body 5 be aligned. The centering collar 64 Because only a very short area, which may be less than a millimeter, is required with a high accuracy clearance, it can be placed very close to the seat. At the centering collar 64 are flow connections in the form of flats provided, which allow the passage of fuel.

Der Zentrierbund 64 ist über einen Verbindungsabschnitt 66 mechanisch mit einem Gelenkabschnitt 68 verbunden, der einen geringeren Durchmesser und somit auch eine geringere seitliche Biegesteifigkeit als der Verbindungsabschnitt 66 aufweist. Durch den stark reduzierten Durchmesser in dem Gelenkab schnitt 68 können Verspannungen und Winkelfehler des Ventilelements 8 durch eine Auslenkung in Folge von Fertigungsungenauigkeiten gering gehalten werden. Auf den Gelenkabschnitt 68 folgt unmittelbar der brennraumferne Führungsabschnitt 18. Durch die Durchmesserreduzierung in dem Gelenkabschnitt 68 wird darüber hinaus ein Freiraum 70 geschaffen, der den Durchtritt von Kraftstoff von dem Durchgangsloch 32 in den Ventilringraum 28 ermöglicht.The centering collar 64 is over a connecting section 66 mechanically with a joint section 68 connected, which has a smaller diameter and thus also a lower lateral bending stiffness than the connecting portion 66 having. Due to the greatly reduced diameter in the Gelenkab section 68 can cause tension and angular error of the valve element 8th be kept low by a deflection due to manufacturing inaccuracies. On the joint section 68 Immediately follows the combustion chamber remote guide section 18 , Due to the diameter reduction in the joint section 68 Beyond that is a free space 70 created, the passage of fuel from the through hole 32 into the valve annulus 28 allows.

Das Injektorgehäuse 2 umfasst den Haltekörper 4, der auch als Injektorkörper 4 bezeichnet wird, und den Düsenkörper 5. Das Ventilelement 8 hat gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung nur eine sitznahe Zentrierung durch den Zentrierbund 64 und keine weitere Führung in dem Injektorgehäuse 2. Besonders vorteilhaft ist dies in Verbindung mit dem Gelenkabschnitt 68 im Ventilelement 8, der unmittelbar auf den Führungsabschnitt 18 folgt, mit dem das Ventilelement 8 mit seinem brennraumfernen Ende in dem Führungsstück 22 geführt ist. Besonders vorteilhaft ist dies bei einem langen Ventilelement 8, das sich durch das im Injektorkörper 4 ausgebildete interne Speichervolumen hindurch erstreckt und mit seinem brennraumfernen Ende nur mit dem Führungsabschnitt 18 in dem Führungsstück 22 geführt ist. Die Schließdrossel kann dabei, wie gezeigt, in dem Führungsstück 22 oder am Zentrierbund 64 ausgebildet sein.The injector housing 2 includes the holding body 4 which also acts as an injector body 4 is designated, and the nozzle body 5 , The valve element 8th has according to an essential aspect of the invention, only a seat-centering by the centering collar 64 and no further guidance in the injector housing 2 , This is particularly advantageous in connection with the joint section 68 in the valve element 8th , which is directly on the guide section 18 follows, with the valve element 8th with its end remote from the combustion chamber in the guide piece 22 is guided. This is particularly advantageous for a long valve element 8th that is reflected in the injector body 4 trained internal storage volume extends through and with its combustion chamber remote end only with the guide portion 18 in the guide piece 22 is guided. The closing throttle can, as shown, in the guide piece 22 or at the centering collar 64 be educated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006012078 A1 [0002]
DE 19755057 A1 [0002]

Claims

Fuel injection device for an internal combustion engine with direct fuel injection, with a housing ( 2 ), which faces a combustion chamber of the internal combustion engine facing the combustion chamber near end ( 3 ) and in which a valve element ( 8th ) is guided back and forth movable whose combustion chamber remote end in a guide piece ( 22 ) is guided, the radially inside a control room ( 20 ) and radially outside a guide annulus ( 24 ), which extends between the guide piece ( 22 ) and the housing ( 2 ) and with a high pressure source ( 26 ) and with an internal storage volume in a valve annulus ( 28 ) located between the valve element ( 8th ) and the housing ( 2 ), characterized in that between the guide ring space ( 24 ) and the internal storage volume in the valve annulus ( 28 ) is provided a closing throttle.

Fuel injection device according to claim 1, characterized in that in the guide piece ( 22 ) at least one through hole ( 32 ) is provided which represents a closing throttle point over which the guide ring space ( 24 ) with the valve annulus ( 28 ).

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve annulus ( 28 ) by a sealing element ( 30 ) from the guide ring space ( 24 ) is disconnected.

Fuel injection device according to claim 3, characterized in that the sealing element ( 30 ) in the radial direction between the combustion chamber near the end of the guide piece ( 22 ) and the housing ( 2 ) is arranged.

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide piece ( 22 ) radially inwardly in the mouth region of the through-hole ( 32 ) at least one recess ( 34 . 35 ) having.

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 8th ) at its combustion chamber remote end a guide section ( 18 ), through which the valve element ( 8th ) in the guide piece ( 22 ) is guided and of which a connecting portion ( 16 ), which has a smaller diameter than the guide section (FIG. 18 ) having.

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 8th ) in the vicinity of its combustion chamber near end in the housing ( 2 ) is guided.

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 8th ) with its brennraumna hen end in a guide sleeve ( 54 ) is centered or guided.

Fuel injection device for an internal combustion engine with direct fuel injection, with a housing ( 2 ), which faces a combustion chamber of the internal combustion engine facing the combustion chamber near end ( 3 ) and in which a valve element ( 8th ) is guided to and fro movable, in particular according to one of claims 1 to 6, characterized in that the valve element ( 8th ) in the vicinity of its combustion chamber near end in the housing ( 2 ) is centered only.

Fuel injection device according to claim 9, characterized in that the valve element ( 8th ) in the vicinity of its end close to the combustion chamber, a centering collar ( 64 ), through which the combustion chamber near the end of the valve element ( 8th ) in the housing ( 2 ) is centered.

Fuel injection device according to claim 10, characterized in that the centering collar ( 64 ) has a thickness of less than one millimeter.

Fuel injection device according to claim 10 or 11, characterized in that the centering collar ( 64 ) is executed radially outwardly spherical.

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the injector housing ( 2 ) an injector body ( 4 ) and a nozzle body ( 5 ).

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 8th ) in the nozzle body ( 5 ) has only one seat-centering and no further guidance.

Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 8th ) a joint section ( 68 ), which directly to the guide section ( 19 ) follows.