DE102008001819A1

DE102008001819A1 - Fuel injector i.e. common rail injector, for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has injecting valve comprising hydraulic force reduction surface, which is aligned such that opening force is decreased

Info

Publication number: DE102008001819A1
Application number: DE200810001819
Authority: DE
Inventors: Andreas Rau; Reinhard Tampe; Andreas Gruenberger; Christian Kuhnert; Daniel Schrader
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-11-19

Abstract

The injector (110) has an injecting valve axially movably mounted into an injector body (124), where the body exhibits a valve sealing seat in a nozzle area. A valve sealing surface is pressed with a closing force in a closing direction into the valve sealing seat in a closed condition of the injector. A high pressure inlet (112) is separated from an injection opening. The injecting valve exhibits a hydraulic force reduction surface, which is aligned such that an opening force working against the closing force in the closed condition is decreased.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von bekannten Kraftstoffinjektoren, welche zur Versorgung von Brennräumen selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen mit Kraftstoff eingesetzt werden. Zu diesem Zweck werden im Stand der Technik sowohl druckgesteuerte als auch hubgesteuerte Einspritzsysteme eingesetzt. Als Kraftstoffeinspritzsysteme kommen neben Pump-Düse-Einheiten, Pumpe-Leitung-Düse-Einheiten auch Speichereinspritzsysteme (Common-Rail-Systeme) zum Einsatz, bei welchen Kraftstoff aus einem Hochdruckspeicher (Rail) eingespritzt wird. Die nachfolgend beschriebene Erfindung bezieht sich insbesondere auf Common-Rail-Kraftstoffinjektoren, ist jedoch grundsätzlich auch für andere Arten von Kraftstoffinjektoren, wie beispielsweise Pumpe-Düse-Kraftstoffinjektoren einsetzbar.The The invention is based on known fuel injectors, which for Supply of combustion chambers of self-igniting internal combustion engines with Fuel be used. For this purpose, in the state of Technology both pressure-controlled and stroke-controlled injection systems used. As fuel injection systems come next to pump-nozzle units, Pump-line-nozzle units also store injection systems (Common Rail Systems) are used, in which fuel from a High-pressure accumulator (rail) is injected. The following described Invention particularly relates to common rail fuel injectors, is basically also for other species fuel injectors, such as pump-nozzle fuel injectors used.

Bei derartigen Kraftstoffinjektoren, insbesondere Common-Rail-Injektoren, ist ein Injektorkörper vorgesehen, in welchem ein Einspritzventilglied in einer axialen Richtung, also entlang einer Achse des Kraftstoffinjektors, beweglich gelagert ist. In einer Schließstellung verschließt dieses Einspritzventilglied mindestens eine Einspritzöffnung, wohingegen in einer geöffneten Stellung die Einspritzöffnung freigegeben wird, so dass druckbeaufschlagter Kraftstoff durch die Einspritzöffnung in den Brennraum eingespritzt werden kann.at Such fuel injectors, in particular common rail injectors, an injector body is provided in which an injection valve member in an axial direction, that is along an axis of the fuel injector, is movably mounted. Closes in a closed position this injection valve member at least one injection port, whereas in an open position the injection port is released, so that pressurized fuel through the Injection opening can be injected into the combustion chamber.

Zur Steuerung des Einspritzventilgliedes sind verschiedene Konzepte bekannt. So ist beispielsweise ein erstes Konzept bekannt, bei welchem oberhalb des Einspritzventilgliedes ein hydraulischer Steuerraum vorgesehen ist, welcher druckbeaufschlagt werden kann. Mittels eines Steuerventils, wie beispielsweise eines Magnetventils oder eines piezogesteuerten Steuerventils, ist dieser Steuerraum druckentlastbar. Erfolgt eine derartige Druckentlastung, so kann ein hydraulischer Druck des Kraftstoffs das Einspritzventilglied in die geöffnete Stellung bewegen, und der Einspritzvorgang wird ausgelöst. Wird das Steuerventil wieder geschlossen, so wird der Steuerraum druckbeaufschlagt, und das Einspritzventilglied schließt. Beispiele derartiger Injektoren sind in DE 100 24 703 A1 beschrieben.For controlling the injection valve member various concepts are known. For example, a first concept is known in which above the injection valve member, a hydraulic control chamber is provided, which can be pressurized. By means of a control valve, such as a solenoid valve or a piezo-controlled control valve, this control chamber is pressure relieved. If such pressure relief, then a hydraulic pressure of the fuel, the injection valve member to move to the open position, and the injection process is triggered. If the control valve is closed again, the control chamber is pressurized, and the injection valve member closes. Examples of such injectors are in DE 100 24 703 A1 described.

Neben derartigen „indirekt” über einen Steuerraum gesteuerten Kraftstoffinjektoren kommen auch Kraftstoffinjektoren mit direkter Nadelsteuerung zum Einsatz. Kraftstoffinjektoren mit direkter Nadelsteuerung übertragen eine Hubbewegung eines Aktors, beispielsweise eines Piezoaktors, auf das Einspritzventilglied. Dabei kann die Bewegung unmittelbar übertragen werden oder über hydraulische Übertragungselemente. Da in der Praxis viele Piezoelemente einen nicht ausreichenden Hub für eine Öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes aufweisen, werden häufig zusätzlich hydraulische Übersetzer verwendet, wie beispielsweise Hubübersetzer, welche den Hub des Aktors in einen vergrößerten Hub des Einspritzventilglieds übertragen. Weiterhin wird zwischen inverser Nadelsteuerung und nicht-inverser Nadelsteuerung unterschieden, je nachdem ob das Einspritzventilglied sich im geschlossenen oder offenen Zustand befindet, wenn der Aktor bestromt bzw. angesteuert ist. Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich auf beide Formen anwendbar.Next such "indirectly" through a control room Controlled fuel injectors are also fuel injectors with direct needle control for use. Fuel injectors with direct needle control transmit a lifting movement of a Actuator, for example, a piezoelectric actuator, on the injection valve member. The movement can be transmitted directly or via hydraulic transmission elements. Because in practice many Piezo elements an insufficient stroke for an opening movement have the injection valve member are often in addition used hydraulic translators, such as Hubübersetzer, which the stroke of the actuator in an enlarged stroke of Transfer injection valve member. Furthermore, between inverse needle control and non-inverse needle control, depending on whether the injection valve member in the closed or open state when the actuator is energized or driven is. The present invention is basically both Shapes applicable.

Von entscheidender Bedeutung für die Einspritzqualität des Kraftstoffinjektors ist das Öffnungsverhalten des Einspritzventilgliedes. Im geschlossenen Zustand ist das Einspritzventilglied üblicherweise in einen Ventildichtsitz gepresst, wobei sich die mindestens eine Einspritzöffnung unterhalb einer durch den Ventildichtsitz definierten Ventilsitzfläche befindet. Dadurch wird im geschlossenen Zustand diese Ventilsitzfläche mit einem Niederdruck beaufschlagt, wohingegen in der Regel die oben auf das Einspritzventilglied wirkende hydraulische Fläche, also die in Schließrichtung wirkende hydraulische Fläche, vollständig mit einem Raildruck beaufschlagt wird. Dies bewirkt jedoch, dass das Einspritzventilglied nahezu ohne zusätzliche Kraftbeaufschlagung in seinen Ventilsitz gepresst werden kann, um ein Schließen zu bewirken, dass jedoch, um das Einspritzventilglied aus seinem Ventilsitz abzuheben und den Öffnungsvorgang einzuleiten, eine erhebliche Kraft, nämlich eine Kraft, welche in etwa dem Produkt aus der Ventilsitzfläche und dem Raildruck entspricht, erforderlich ist.From crucial for the injection quality the fuel injector is the opening behavior of the injection valve member. In the closed state, the injection valve member is usually pressed into a valve seat, wherein the at least one Injection opening below a through the valve seat defined valve seat surface is located. This will be in the closed state this valve seat with a Low pressure applied, whereas usually the top of the injection valve member acting hydraulic surface, ie in the closing direction acting hydraulic surface, complete with a rail pressure is applied. However, this causes that Injection valve member with almost no additional force in his valve seat can be pressed to a closing however, to cause the injection valve member from its Lift valve seat and initiate the opening process, a considerable force, namely a force which is approximately corresponds to the product of the valve seat surface and the rail pressure, is required.

Ein Aktor, insbesondere ein Piezoaktor bei einer direkten Nadelsteuerung, muss somit derart ausgelegt sein, dass dieser in Schließrichtung eine vergleichsweise geringe Kraft aufbringen kann, in Öffnungsrichtung jedoch eine hohe Kraft. Beispielsweise kann für einen Öffnungsvorgang eine maximale Öffnungskraft von 1000 N erforderlich sein, wohingegen die Schließkraft vergleichsweise gering ist.One Actuator, in particular a piezoelectric actuator in a direct needle control, must therefore be designed so that this in the closing direction a relatively small force can apply, in the opening direction but a high force. For example, for an opening process a maximum opening force of 1000 N is required, whereas the closing force is comparatively low.

Diese Unterschiede zwischen dem Betrag der maximal erforderlichen Öffnungskraft und dem Betrag der maximal erforderlichen Schließkraft bedingen jedoch einige konstruktive Nachteile. Da der Aktor beispielsweise auf die maximal erforderliche Kraft ausgelegt sein muss, sind vergleichsweise hohe Aktorvolumina erforderlich, was wiederum den Baurraum, welcher für den Aktor, insbesondere ein Piezoaktor, bereitgestellt werden muss, beträchtlich erhöht. Weiterhin bedingt die vergleichsweise hohe maximale Öffnungskraft, dass ein Übersetzungsverhältnis eines hydraulischen Übersetzers nur sehr begrenzt gewählt werden kann, da eine Übersetzung mit hohem Hubübersetzungsverhältnis gleichzeitig eine Verringerung der Kraftübersetzung bedingt. Dies wiederum bedingt ebenfalls, dass das Aktorvolumen steigt, da aufgrund des beschränkten Hubübersetzungsverhältnisses vergleichsweise lange Aktoren mit einem hohen Eigenhub gewählt werden müssen.However, these differences between the amount of the maximum opening force required and the amount of the maximum required closing force cause some design disadvantages. Since the actuator must be designed, for example, to the maximum required force, comparatively high actuator volumes are required, which in turn considerably increases the space, which must be provided for the actuator, in particular a piezoelectric actuator. Furthermore, due to the comparatively high maximum opening force, a transmission ratio of a hydraulic booster can only be selected to a very limited extent, since a ratio with a high stroke transmission ratio simultaneously causes a reduction in the force transmission. This in turn also requires that the Aktorvo Lumen increases, since due to the limited Hubübersetzungsverhältnisses relatively long actuators must be selected with a high own stroke.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird demgegenüber ein Kraftstoffinjektor vorgeschlagen, welcher die oben beschriebenen Nachteile zumindest weitgehend vermeidet. Der Kraftstoffinjektor kann insbesondere eine direkte Nadelsteuerung, invers oder nicht-invers, aufweisen. Als Aktor wird vorzugsweise ein Piezoaktor verwendet, da sich die Erfindung besonders vorteilhaft in eine Reduzierung des Volumens üblicher Piezoaktoren umsetzen lässt und da Piezoaktoren gleichzeitig ein gutes Ansprechverhalten und eine saubere Steuerung des Einspritzventilgliedes bewirken können. Der Kraftstoffinjektor kann insbesondere einen hydraulischen Hubübersetzer aufweisen, um eine Hubbewegung des Aktors auf das Einspritzventilglied zu übertragen.It In contrast, a fuel injector is proposed, which at least largely avoids the disadvantages described above. The fuel injector may in particular be a direct needle control, inverse or non-inverse. As an actuator is preferably a piezoelectric actuator used, since the invention is particularly advantageous in a reduction of the volume of conventional piezo actuators can be implemented and because piezo actuators at the same time a good Responsiveness and a clean control of the injection valve member can effect. The fuel injector can in particular have a hydraulic Hubübersetzer to a lifting movement of the actuator to the injection valve member to transfer.

Der vorgeschlagene Kraftstoffinjektor bewirkt allgemein, dass das Einspritzventilglied mit einer geringen Kraft aus dem Sitz gehoben werden kann und dass das Schließen des Einspritzventilgliedes mit einer erforderlichen angepassten Kraft erfolgen kann. Durch diese Anpassung kann das Aktorvolumen deutlich reduziert werden. Der vorgeschlagene Kraftstoffinjektor umfasst mindestens einen Injektorkörper und ein in diesem Injektorkörper axial, das heißt in einer Richtung parallel zu einer Injektorachse bewegbar gelagertes Einspritzventilglied. Das Einspritzventilglied weist mindestens eine Ventildichtfläche auf, wobei unter einer Dichtfläche sinngemäß auch eine Dichtkante zu verstehen sein kann. Der Injektorkörper seinerseits weist in einem Düsenraum mindestens einen Ventildichtsitz auf. Von dem Düsenraum zweigt mindestens eine Einspritzöffnung zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum ab. In einem geschlossenen Zustand des Kraftstoffinjektors wird die Ventildichtfläche mit einer Schließkraft in einer Schließrichtung, welche axial verläuft, in den Ventildichtsitz gepresst und auf diese Weise ein Hochdruckzulauf von der Einspritzöffnung getrennt.Of the The proposed fuel injector generally causes the injection valve member with a small force can be lifted out of the seat and that the closing of the injection valve member with a required adapted power can be done. Through this adaptation, the Actuator volume can be significantly reduced. The proposed fuel injector includes at least one injector body and one in this Injector body axially, that is in one direction Injector member movably mounted parallel to an injector axis. The injection valve member has at least one valve sealing surface on, under a sealing surface mutatis mutandis a sealing edge can be understood. The injector body in turn, has at least one valve seat in a nozzle space on. From the nozzle chamber branches at least one injection port to Injecting the fuel into the combustion chamber. In a closed Condition of the fuel injector becomes the valve sealing surface with a closing force in a closing direction, which runs axially pressed into the valve seat and in this way a high-pressure inlet from the injection opening separated.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die für das Öffnen des Einspritzventilgliedes, also für eine Bewegung, mittels der die Ventildichtfläche aus dem Ventildichtsitz gehoben wird, erforderliche Kraft (Öffnungskraft) bzw. deren Maximum dadurch zu reduzieren, dass mindestens eine hydraulische Kraftverminderungsfläche vorgesehen wird. Diese mindestens eine hydraulische Kraftverminderungsfläche ist erfindungsgemäß derart eingerichtet, dass die Schließkraft in dem geschlossenen Zustand vermindert wird bzw. dass eine zur Überwindung dieser Schließkraft erforderliche maximale Öffnungskraft vermindert ist.One The basic idea of the present invention is that for the opening of the injection valve member, ie for a movement by means of the valve sealing surface of the Valve seat is lifted, required force (opening force) or reduce their maximum by at least one hydraulic Kraftverminderungsfläche is provided. This at least a hydraulic force reduction surface according to the invention is such set up that the closing force in the closed Condition is reduced or that one to overcome this closing force required maximum opening force is reduced.

Durch dieses Schaffen einer zusätzlichen hydraulischen Kraftverminderungsfläche kann die Düsennadel mit einer deutlich geringeren Kraft geöffnet werden, so dass beispielsweise eine Übersetzung mittels eines Hubübersetzers deutlich erhöht werden kann. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Düsennadelfläche im Verhältnis zu einer Kopplerfläche deutlich erhöht werden.By this creation of an additional hydraulic force reduction surface Can the nozzle needle with a much lower force be opened so that, for example, a translation using a Hubübersetzers can be significantly increased. For this purpose, for example, the nozzle needle surface clearly in relation to a coupler surface increase.

Das bisher mit geringer Kraft oder verschwindender Kraft erfolgende Schließen des Kraftstoffinjektors bzw. die dafür erforderliche Schließkraft kann nun mit einer Kraft erfolgen. Da bisher die vom Aktor in den meisten Fällen bereitgestellte Schließkraft überhaupt nicht genutzt wurde, was letztendlich eine Vergeudung von Aktoreigenschaften bedeutete, erfolgt nun eine effizientere Ausnutzung des Aktors. Durch eine kraftangepasste Öffnung lässt sich zudem das Aktorvolumen, beispielsweise ein Volumen eines Piezoaktors, deutlich verringern. Dadurch verringern sich die Aktorkosten und der für den Aktor erforderliche Bauraum lässt sich reduzieren.The previously performed with little force or vanishing force Close the fuel injector or for it required closing force can now be done with a force. Since so far the provided by the actuator in most cases Closing force was not used at all, which ultimately meant a waste of actuator properties is done now a more efficient use of the actuator. Through a force-adjusted opening In addition, the actuator volume, for example, a volume of a Piezoactors, significantly reduce. This reduces the cost of the actuator and leaves the space required for the actuator reduce itself.

Insbesondere lässt sich eine maximale Öffnungskraft, welche in der Regel dann auftritt, wenn die Ventildichtfläche aus dem Ventildichtsitz abgehoben wird, im Wesentlichen der maximalen Schließkraft anpassen. Die maximale Öffnungskraft und die maximale Schließkraft treten dabei bei unterschiedlichen Hubstellungen des Einspritzventilgliedes auf. Unter „im Wesentlichen gleich” kann vorzugsweise ein Verhältnis von 1:1 zwischen dem Betrag der maximal erforderlichen Öffnungskraft und dem Betrag der maximalen Schließkraft beinhalten. Es sind jedoch auch Verhältnisse zwischen dem Betrag der maximalen Öffnungskraft und dem Betrag der maximalen Schließkraft bzw. umgekehrt von vorzugsweise mehr als 1:5, insbesondere mehr als 1:3 und besonders bevorzugt von mehr als 1:2 möglich.Especially can be a maximum opening force, which usually then occurs when the valve sealing surface is lifted from the valve seat, essentially the maximum Adjust closing force. The maximum opening force and the maximum closing force occur at different Lift positions of the injection valve member on. Under "im Essentially "can preferably be a ratio of 1: 1 between the amount of the maximum opening force required and the amount of the maximum closing force. It However, are also ratios between the amount of the maximum opening force and the amount of the maximum closing force or vice versa of preferably more than 1: 5, in particular more than 1: 3 and especially preferably more than 1: 2 possible.

Zur Realisierung der hydraulischen Kraftverminderungsfläche lassen sich insbesondere zwei Ausführungsvarianten einsetzen, welche auch kombinierbar sind und welche beide eine Verminderung der maximalen Öffnungskraft bewirken. Die erste Variante besteht darin, das Einspritzventilglied mit mindestens einer in Schließrichtung wirkenden hydraulischen Niederdruckfläche auszustatten, welche im Betrieb des Kraftstoffinjektors mit einem Niederdruck beaufschlagt wird. Diese Niederdruckfläche wirkt dann als Kraftverminderungsfläche oder als ein Teil der Kraftverminderungsfläche. Die zweite Variante besteht darin, im Bereich der Ventildichtfläche eine der Schließrichtung entgegengesetzt wirkende Hochdruckfläche zu schaffen, wobei die Hochdruckfläche im geschlossenen Zustand des Kraftstoffin jektors mit einen Hochdruck beaufschlagbar ist bzw. beaufschlagt wird und somit die maximal erforderliche Öffnungskraft verringert.to Realization of the hydraulic force reduction surface In particular, two variants can be used, which are also combinable and which both a reduction of cause maximum opening force. The first variant exists therein, the injection valve member with at least one in the closing direction equip hydraulic low-pressure surface, which acts in the operation of the fuel injector with a low pressure becomes. This low-pressure surface then acts as a force reduction surface or as part of the force reduction surface. The second Variant consists in the area of the valve sealing surface one of the closing direction opposite acting high pressure surface to create, with the high-pressure surface in the closed Condition of Kraftstoffin injector can be acted upon by a high pressure is or is applied and thus the maximum required opening force reduced.

Bei dem ersten beschriebenen Konzept kann beispielsweise das Einspritzventilglied mindestens eine hydraulische Nut aufweisen. Beispielsweise kann diese hydraulische Nut eine umfangsseitig umlaufende Nut umfassen. Diese Nut kann von rundem oder eckigem Querschnitt sein. Die hydraulische Nut weist dabei mindestens eine in Schließrichtung wirkende erste hydraulische Fläche und mindestens eine entgegengesetzt der Schließrichtung wirkende zweite hydraulische Fläche auf. Dabei ist der Kraftstoffinjektor baulich derart eingerichtet, dass die erste hydraulische Fläche mit dem Niederdruck bzw. einem Niederdruck beaufschlagbar ist, wobei gleichzeitig die zweite hydraulische Fläche mit dem Hochdruck beaufschlagbar ist. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, dass allgemein unter „Hochdruck” im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere hohe Drücke verstanden werden, welche weit oberhalb des im Brennraum herrschenden Drucks bzw. oberhalb eines Normaldrucks liegen. Beispielsweise kann dieser Hochdruck einen Realdruck eines Common-Rail-Systems umfassen, beispielsweise einen Hochdruck von mindestens 1000 bar. Bautechnisch können auch mehrere Hochdrücke vorgesehen sein, beispielsweise wenn Druckübersetzer oder andere den Hochdruck beeinflussende Elemente, wie beispielsweise Druckverstärker, vorgesehen sind. Vorzugsweise liegt der Hochdruck oberhalb von 500 bar. Analog können mich mehrere Niederdrücke vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Niederdruck einen Druck in einer Umgebung des Kraftstoffinjektors umfassen, beispielsweise einen Druck in einem Motorraum, einen Druck in einem drucklosen Kraftstofftank, einen Druck in einem Brennraum oder ähnliches. Vorzugsweise liegt dieser Druck unterhalb von 10 bar.at The first described concept, for example, the injection valve member have at least one hydraulic groove. For example, can this hydraulic groove comprise a circumferentially circumferential groove. This groove can be round or square in cross-section. The hydraulic Nut has at least one acting in the closing direction first hydraulic surface and at least one opposite the closing direction acting second hydraulic surface on. In this case, the fuel injector is structurally arranged in such a way that the first hydraulic surface with the low pressure or a low pressure can be acted upon, at the same time the second hydraulic surface acted upon by the high pressure is. In this regard, it should be noted that in general under "high pressure" in the context of the present invention one or more high pressures are understood which far above the pressure prevailing in the combustion chamber or above a normal pressure lie. For example, this high pressure include a real pressure of a common rail system, for example a high pressure of at least 1000 bar. Bautechnisch can also be provided several high pressures, for example if pressure intensifier or other influencing the high pressure Elements, such as pressure booster, provided are. Preferably, the high pressure is above 500 bar. Analogous I can be provided with several low pressures. For example, the low pressure may be a pressure in an environment of the fuel injector, for example, a pressure in an engine compartment, a pressure in a pressureless fuel tank, a pressure in a combustion chamber or the like. Preferably this pressure is below 10 bar.

Die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung, bei welcher in der hydraulischen Nut zwei hydraulischen Flächen vorgesehen sind, welche unterschiedlich druckbeauschlagt sind, wobei die erste hydraulische Fläche die Niederdruckfläche bzw. einen Bestandteil dieser Niederdruckfläche bildet, lässt sich bautechnisch insbesondere durch ein Trennelement realisieren, welches in die Nut hineinragen kann und welches von dem Einspritzventilglied getrennt ist. Beispielsweise kann dieses Trennelement fest mit einem Injektorkörper verbunden sein. Die hydraulische Nut kann in diesem Fall insbesondere einen Ringraum bilden, insbesondere einen den Kraftstoffinjektor umfangsseitig vollständig umschließenden Ringraum, welcher durch das Trennelement in mindestens einen mit dem Niederdruck beaufschlagbaren Niederdruckteilraum mit der ersten hydraulischen Fläche und in mindestens einen mit dem Hochdruck beaufschlagten Hochdruckteilraum mit der zweiten hydraulischen Fläche unterteilt werden. Die Niederdruckfläche umfasst in diesem Fall die erste hydraulische Fläche.The above-described embodiment of the invention, in which provided in the hydraulic groove two hydraulic surfaces are, which are different pressure blown, wherein the first hydraulic Area the low pressure area or a component forms this low pressure surface can be structurally realize in particular by a separating element, which in the Groove can protrude and which is separated from the injection valve member. For example, this separator can be fixed to an injector body be connected. The hydraulic groove can in this case, in particular form an annular space, in particular a fuel injector circumferentially completely enclosing annulus, which passes through the separating element into at least one with the low pressure acted upon low-pressure compartment with the first hydraulic surface and in at least one high-pressure part space acted upon by the high pressure be divided with the second hydraulic surface. The low pressure area in this case comprises the first hydraulic surface.

Während bei einer einfachen Nut, welche nur mit einem Hochdruck bzw. nur mit einem Niederdruck beaufschlagt werden kann, sich die hydraulischen Flächen in Schließrichtung und in Öffnungsrichtung gegenseitig aufheben und es welche somit insgesamt die Öffnungs- und Schließkraft nicht oder nur unwesentlich beeinflussen, bewirkt diese Unterteilung der Nut bzw. des Ringraumes in die Teilräume, dass insgesamt die hydraulische Kraft entgegen der Schließrichtung, also in Öffnungsrichtung, die hydraulische Kraft in Schließrichtung übersteigt. Der Kraft-Hub-Verlauf wird somit zugunsten einer verringerten maximalen Öffnungskraft und zu ungunsten der maximalen erforderlichen Schließkraft verschoben. Die vom Aktor bereitstellbaren Kräfte in Öffnungs- und Schließrichtung lassen sich somit in beide Richtungen effizienter nutzen, und die maximalen Kräfte und somit das Aktorvolumen lassen sich effizient vermindern.While in a simple groove, which only with a high pressure or only With a low pressure can be applied to the hydraulic surfaces in the closing direction and in the opening direction mutually cancel and which thus total the opening and Do not or only insignificantly affect the closing force, causes this subdivision of the groove or the annular space in the subspaces, that Overall, the hydraulic force against the closing direction, So in the opening direction, the hydraulic force exceeds in the closing direction. The force-stroke curve is thus in favor of a reduced maximum opening force and to the disadvantage of the maximum required closing force postponed. The forces provided by the actuator in opening and closing direction can thus be in both directions use more efficiently, and the maximum forces and thus the actuator volume can be reduced efficiently.

Das andere Konzept zur Verminderung der Öffnungskraft, welches, wie oben beschrieben, auch gut mit dem ersten Konzept vereinbar ist und auf dem gleichen Prinzip der Schaffung einer Kraftverminderungsfläche beruht, sieht die Schaffung einer entgegen der Schließrichtung wirkenden Hochdruckfläche im Bereich der Ventildichtfläche vor. Diese Hochdruckfläche soll im geschlossenen Zustand des Kraftstoffinjektors mit einem Hochdruck beaufschlagbar sein. Unter „im Bereich der Ventildichtfläche angeordnet” soll dabei zu verstehen sein, dass die Hochdruckfläche im Düsenbereich zumindest teilweise innerhalb des Ventilsitzbereiches angeordnet ist. Sind beispielsweise der Bereich bzw. die Linie, innerhalb deren die Ventildichtfläche im geschlossenen Zustand des Kraftstoffinjektors in den Ventildichtsitz gepresst wird, geschlossen, beispielsweise kreisförmig, ausgestaltet, so wird als Ventilsitzfläche der gesamte innere Bereich dieses geschlossenen Bereiches bezeichnet. Dieser Ventilsitzbereich kann beispielsweise eine Kreisfläche sein. Üblicherweise wird bei Kraftstoffinjektoren diese Ventilsitzfläche im geschlossenen Zustand des Kraftstoffinjektors mit Niederdruck beaufschlagt. Beispielsweise kann sich unterhalb dieser Ventilsitzfläche ein Sackloch befinden, von welchem die mindestens eine Einspritzöffnung abzweigt (Sacklochdüse). Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Einspritzöffnung jedoch auch im Bereich der Ventildichtfläche abzweigen (Sitzlochdüse). In jedem Fall wird jedoch ein Teil der Ventilsitzfläche, über das Sackloch und/oder über die Einspritzöffnung direkt, mit Niederdruck beaufschlagt. Da diesem Niederdruck auf der gegenüberliegenden Seite des Einspritzventilgliedes ein Hochdruck gegenübersteht, erhöht diese mit Niederdruck beaufschlagte Fläche im Bereich der Ventildichtfläche, also innerhalb der Ventilsitzfläche, die Öffnungskraft des Kraftstoffinjektors.The another concept for reducing the opening force, which, as described above, also compatible with the first concept is and on the same principle of creating a force reduction surface based, the creation provides a counter-closing direction acting high-pressure surface in the region of the valve sealing surface in front. This high pressure surface should be closed be acted upon by the fuel injector with a high pressure. Under "arranged in the area of the valve sealing surface" should It should be understood that the high pressure area in the nozzle area at least partially disposed within the valve seat area is. For example, are the area or the line within which the valve sealing surface in the closed state of the fuel injector is pressed into the valve seat, closed, for example circular, designed, so is called valve seat surface denotes the entire inner area of this closed area. This valve seat area may, for example, a circular area be. Usually in fuel injectors this Valve seat surface in the closed state of the fuel injector subjected to low pressure. For example, below can this valve seat surface are a blind hole, from which the at least one injection port branches off (blind hole nozzle). Alternatively or additionally, the at least one injection opening but also branch off in the area of the valve sealing surface (seat hole nozzle). In any case, however, part of the valve seat surface, about the blind hole and / or via the injection opening directly, with low pressure applied. Because of this low pressure the opposite side of the injection valve member a high pressure faces, increases this with Low-pressure area in the region of the valve sealing surface, ie within the valve seat surface, the opening force of the fuel injector.

Das zweite erfindungsgemäße Konzept besteht also darin, diese mit Niederdruck beaufschlagte Fläche im Bereich der Ventildichtfläche durch Schaffung der zusätzlichen Hochdruckfläche zu vermindern. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass der hydraulische Durchmesser der Hochdruckfläche im Wesentlichen gleich dem Sitzdurchmesser des Einspritzventilgliedes in dem Düsenraum ist. In diesem Fall überdeckt die Hochdruckfläche im Wesentlichen die Ventilsitzfläche, so dass die mit Niederdruck beaufschlagte Fläche im Bereich der Ventildichtfläche vollständig verschwindet. Unter „im Wesentlichen” sind dabei auch leichte Abweichungen von einer vollständigen Übereinstimmung zu verstehen, beispielsweise Abweichungen um einen Faktor von nicht mehr als 1,5, vorzugsweise um nicht mehr als 1,1 hinsichtlich der Durchmesser der Hochdruckfläche und des Sitzdurchmessers.The second inventive concept be So is to reduce this acted upon by low pressure area in the valve sealing surface area by creating the additional high-pressure surface. This can be done in particular by the fact that the hydraulic diameter of the high-pressure surface is substantially equal to the seat diameter of the injection valve member in the nozzle chamber. In this case, the high-pressure surface essentially covers the valve seat surface, so that the area subjected to low pressure completely disappears in the area of the valve sealing surface. "Substantially" also means slight deviations from a complete agreement, for example deviations by a factor of not more than 1.5, preferably not more than 1.1 with respect to the diameters of the high-pressure surface and the seat diameter.

Zum Erreichen, dass die mit Niederdruck beaufschlagte Fläche im Bereich der Ventildichtfläche stark vermindert wird oder vollständig verschwindet, können das Einspritzventilglied und/oder der Ventildichtsitz derart ausgestaltet sein, dass der Düsenraum, also der Raum innerhalb des Injektorkörpers, aus welchem die mindestens eine Einspritzöffnung abzweigt, je nach Stellung des Einspritzventilgliedes entweder durchgängig oder geteilt wird. So kann der Düsenraum im geschlossenen Zustand durch den Ventildichtsitz und die Ventildichtfläche in mindestens einen Hochdruckbereich und mindestens einen Niederdruckbereich unterteilt werden, wobei der Hochdruckbereich mit dem Hochdruckzulauf verbunden ist und wobei der Niederdruckbereich die Einspritzöffnung umfasst. Die oben beschriebene Hochdruckfläche ist dabei in dem Hochdruckbereich angeordnet, wohingegen der Niederdruckbereich im Wesentlichen keine in axialer Richtung wirkende hydraulische Fläche des Einspritzventilgliedes umfasst. In anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Einspritzöffnung derart verlegt, dass keine oder nur eine unwesentliche (wobei die oben beschriebenen tolerierbaren Verhältnisse sinngemäß gelten) hydraulische Fläche des Einspritzventilgliedes mit einem Niederdruck beaufschlagt wird.To the Achieving that the area subjected to low pressure is greatly reduced in the area of the valve sealing surface or completely disappears, the injection valve member and / or the valve seat be configured such that the Nozzle space, ie the space inside the injector body in which the at least one injection opening branches off, depending on the position of the injection valve member either continuously or shared. Thus, the nozzle chamber in the closed Condition through the valve seat and valve sealing surface in at least one high pressure area and at least one low pressure area be divided, the high pressure area with the high pressure inlet and wherein the low-pressure region is the injection opening includes. The high-pressure surface described above is included arranged in the high pressure area, whereas the low pressure area essentially no hydraulic surface acting in the axial direction the injection valve member comprises. In other words, this one Embodiment of the invention, the injection port so misplaced that no or only a negligible (the apply mutatis mutandis to tolerable conditions described above) hydraulic surface of the injection valve member with a Low pressure is applied.

Beispielsweise kann der Niederdruckraum zumindest teilweise als ein das Einspritzventilglied umgebender Düsenringraum ausgestaltet sein. Beispielsweise kann dieser Düsenringraum das Einspritzventilglied vollständig umgeben, wohingegen die Ventilsitzfläche ganz oder teilweise als Hochdruckfläche ausgestaltet ist. Die Hochdruckfläche bzw. Ventilsitzfläche ist in diesem Ausführungsbeispiel also konzentrisch von dem Düsenringraum umgeben, ohne dass eine zusätzliche Niederdruckfläche geschaffen ist. Auf diese Weise lässt sich insbesondere das Einspritzventilglied nahezu kraftlos öffnen. Die Übersetzung zwischen der Düsennadelfläche und der Kolbenkopplerfläche lässt sich auf diese Weise deutlich erhöhen. Wiederum lässt sich hierdurch das Aktorvolumen, beispielsweise das Piezoaktorvolumen, deutlich verringern, und die Aktorkosten lassen sich senken.For example For example, the low-pressure space may at least partially surround as surrounding the injection valve member Be configured nozzle ring space. For example, this one Nozzle annulus the injection valve member completely surrounded, whereas the valve seat surface in whole or in part is designed as a high pressure surface. The high-pressure surface or Valve seat surface is in this embodiment so concentrically surrounded by the nozzle annulus, without that created an additional low pressure area is. In this way, in particular, the injection valve member almost powerless open. The translation between the nozzle needle surface and the piston coupling surface can be increased significantly in this way. In turn This allows the actuator volume, for example the Piezo actuator volume, significantly reduce, and let the actuator costs to sink.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine Gesamtdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors; 1 an overall view of a first embodiment of a fuel injector according to the invention;

2 verschiedene Kraft-Hub-Verläufe mit verschiedenen maximalen Öffnungskräften; 2 different force-stroke curves with different maximum opening forces;

3 eine Detaildarstellung eines Düsenmoduls des Ausführungsbeispiels gemäß 1; 3 a detailed representation of a nozzle module of the embodiment according to 1 ;

4 eine Detaildarstellung eines Düsenmoduls eines zweiten Ausführungsbeispiels; und 4 a detailed view of a nozzle module of a second embodiment; and

5 eine Detaildarstellung des Düsenraums des Ausführungsbeispiels gemäß 4. 5 a detailed view of the nozzle chamber of the embodiment according to 4 ,

In 1 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 110 dargestellt. Der Kraftstoffinjektor 110 weist einen Hochdruckzulauf 112 auf, welcher beispielsweise mit einem nicht dargestellten Hochdruckspeicher, beispielsweise einem Rail, verbunden sein kann. Der Hochdruckzulauf 112 dient zur Beaufschlagung des Kraftstoffinjektors 110 mit Kraftstoff unter einem Hochdruck, beispielsweise einem Druck von 1000 bis 3000 bar. Weiterhin weist der Kraftstoffinjektor einen Niederdruckrücklauf 114 auf, welcher beispielsweise mit einem im Wesentlichen drucklosen Kraftstofftank verbunden sein kann. Über den Niederdruckrücklauf 114 kann beispielsweise unter Niederdruck stehender Kraftstoff aus Leckagen des Kraftstoffinjektors 110 und/oder aus einem oder mehreren Niederdruckbereichen in den Kraftstofftank zurückgeleitet werden.In 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a fuel injector according to the invention 110 shown. The fuel injector 110 has a high pressure inlet 112 which, for example, can be connected to a high-pressure accumulator (not shown), for example a rail. The high pressure inlet 112 serves to pressurize the fuel injector 110 with fuel under a high pressure, for example, a pressure of 1000 to 3000 bar. Furthermore, the fuel injector has a low pressure return 114 which, for example, can be connected to a substantially pressureless fuel tank. About the low pressure return 114 For example, under low pressure fuel may leak from the fuel injector 110 and / or returned from one or more low pressure areas in the fuel tank.

Weiterhin weist der Kraftstoffinjektor 110 in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einen Aktor 116 auf, bei welchem es sich in dem dargestellten Beispiel um einen Piezoaktor 118 handelt. Alternativ sind jedoch auch andere Arten von Aktoren 116 grundsätzlich einsetzbar. Der Aktor 116, welcher im Wesentlichen parallel und entlang einer Achse 120 des Kraftstoffinjektors 110 ausgerichtet ist, kann beispielsweise über elektrische Zuleitungen 122 angesteuert werden und kann sich in axialer Richtung ausdehnen bzw. zusammenziehen.Furthermore, the fuel injector 110 in the 1 illustrated embodiment, an actuator 116 on, in which it is a piezoelectric actuator in the example shown 118 is. Alternatively, however, other types of actuators 116 basically usable. The actor 116 which is substantially parallel and along an axis 120 of the fuel injector 110 is aligned, for example, via electrical leads 122 can be controlled and can expand or contract in the axial direction.

Der Kraftstoffinjektor 110 ist, wie aus 1 zu erkennen ist, modular aufgebaut und weist einen Injektorkörper 124 mit einem Aktormodul 126 und einem Düsenmodul 128 auf. Düsenmodul 128 und Aktormodul 126 sind durch eine Überwurfmutter 130 miteinander verbunden. Wie in der vergrößerten Schnittdarstellung des Düsenmoduls 128 in 3 zu erkennen ist, ist in dem Düsenmodul ein Einspritzventilglied 132 in axialer Richtung, also parallel zur Achse 120, gleitend gelagert. Im Bereich seiner Führung, welche in 3 mit der Bezugsziffer 134 bezeichnet ist, weist das Einspritzventilglied 132 einen Durchmesser D₁ auf, welcher in 3 mit der Bezugsziffer 136 bezeichnet ist.The fuel injector 110 is how out 1 can be seen, modular and has an injector body 124 with an actuator module 126 and a nozzle module 128 on. nozzle module 128 and actuator module 126 are through a union nut 130 connected with each other. As in the enlarged sectional view of the nozzle module 128 in 3 can be seen, in the nozzle module is an injection valve member 132 in the axial direction, ie parallel to the axis 120 , sliding. In the area of his leadership, which in 3 with the reference number 134 is designated, has the injection valve member 132 a diameter D ₁ , which in 3 with the reference number 136 is designated.

An seinem dem Brennraum zuweisenden Ende, welches in 3 das rechte Ende ist, weist der Injektorkörper 124 einen Düsenraum 138 auf, an dessen rechtem Ende ein Sackloch 140 angeordnet ist. Aus diesem Sackloch zweigen eine oder mehrere Einspritzöffnungen 142 ab, über welche der Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt werden kann. Über eine mit dem Hochdruckzulauf 112 verbundene Zulaufnut 144 ist der Düsenraum 138 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff beaufschlagbar. Die im Wesentlichen axial verlaufende Zulaufnut 144 endet in einer im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Kraftstoffnut 146 im Bereich einer Einschnürung 148 des Einspritzventilglieds 132.At its end facing the combustion chamber, which in 3 the right end is pointed to the injector body 124 a nozzle space 138 on, at the right end of a blind hole 140 is arranged. From this blind hole branches one or more injection openings 142 via which the fuel can be injected into the combustion chamber. About one with the high pressure inlet 112 connected Zulaufnut 144 is the nozzle space 138 pressurized with high pressure fuel. The essentially axially extending inlet groove 144 terminates in a substantially circumferentially extending fuel groove 146 in the area of a constriction 148 of the injection valve member 132 ,

An seinem rechten Ende weist das Einspritzventilglied 132 eine in diesem Ausführungsbeispiel konisch ausgestaltete Ventildichtfläche 150 auf. Anstelle eines einzelnen Konus können auch mehrere konische Ventildichtflächen 150 vorgesehen sein. Als Gegenstück zu der Ventildichtfläche 150 weist das Injektorgehäuse 124 einen ebenfalls konischen Ventildichtsitz 152 auf. In dem in 3 dargestellten geschlossenen Zustand wird das Einspritzventilglied 132 in einer Schließrichtung 154 nach rechts in den Ventildichtsitz 152 gepresst, so dass das Sackloch 140 von dem übrigen Düsenraum 138 und somit von dem Hochdruckzulauf 112 getrennt wird. Die Linie bzw. der Bereich, innerhalb deren sich die Ventildichtfläche 150 und der Ventildichtsitz 152 in dem dargestellten geschlossenen Zustand berühren definiert einen Ventilsitzdurchmesser 156, welcher in der 3 mit der Bezugsziffer 156 bezeichnet ist. Der Bereich innerhalb dieser Linie mit dem Durchmesser D₂ wird auch als Ventilsitzfläche 158 bezeichnet.At its right end, the injection valve member 132 a conically configured in this embodiment valve sealing surface 150 on. Instead of a single cone can also be several conical valve sealing surfaces 150 be provided. As a counterpart to the valve sealing surface 150 has the injector housing 124 a likewise conical valve seat 152 on. In the in 3 shown closed state, the injection valve member 132 in a closing direction 154 to the right in the valve seat 152 pressed so that the blind hole 140 from the remaining nozzle space 138 and thus from the high pressure inlet 112 is disconnected. The line or area within which the valve sealing surface 150 and the valve seat 152 in the illustrated closed state, defines a valve seat diameter 156 which is in the 3 with the reference number 156 is designated. The area within this line with the diameter D ₂ is also called the valve seat area 158 designated.

Das Einspritzventilglied 132 ist, wie oben ausgeführt, in dem Injektorkörper 124 axial bewegbar gelagert, also in der Schließrichtung 154 und einer Öffnungsrichtung 160. Bei dem in den 1 und 3 dargestellten Kraftstoffinjektor 110 handelt es sich um einen direkt gesteuerten Kraftstoffinjektor 110, bei welchem die Bewegung des Aktors 116 direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung eines druckentlastbaren Steuerraums, auf das Einspritzventilglied 132 übertragbar ist. Der Aktor 116 kann beispielsweise einen Hub von maximal 45 μm aufweisen, wohingegen für eine maximale Öffnung des Einspritzventilgliedes 132 ein Hub von beispielsweise 150 μm erforderlich ist. Um den Hub des Aktors 116 auf einen entsprechenden Hub des Einspritzventilgliedes 132 zu übertragen, weist der Kraftstoffinjektor 110 gemäß 1 daher einen Hubübersetzer 162 auf. Dieser Hubübersetzer 162 umfasst einen ersten, mit dem Aktor 116 gekoppelten Kopplerkolben 164 und eine dem Aktor 116 zuweisende Stirnfläche 166 des Einspritzventilgliedes 132. Weiterhin umfasst der Hubübersetzer 162 einen ersten Kopplerraum 168 und einen mit dem ersten Kopplerraum 168 über eine Drosselbohrung 170 in einer Drosselplatte 172 verbundenen zweiten Kopplerraum 174. Der erste Kopplerraum 168 wird, wie in 2 erkennbar ist, durch den ersten Kopplerkolben 164, eine erste ringförmige Hülse 176 und die Drosselplatte 172 begrenzt. Die erste Hülse 176 ist über ein erstes Federelement 178 auf einer Ringschulter 180 des ersten Kopplerkolbens 164 abgestützt und liegt an ihrem gegenüberliegenden Ende mit einer Beißkante 182 auf der Drosselplatte 172 auf.The injection valve member 132 is, as stated above, in the injector body 124 mounted axially movable, ie in the closing direction 154 and an opening direction 160 , In the in the 1 and 3 illustrated fuel injector 110 it is a directly controlled fuel injector 110 in which the movement of the actuator 116 directly, that is without the interposition of a pressure-relieved control chamber, on the injection valve member 132 is transferable. The actor 116 For example, may have a maximum stroke of 45 microns, whereas for a maximum opening of the injection valve member 132 a stroke of for example 150 microns is required. To the hub of the actuator 116 to a corresponding stroke of the injection valve member 132 to transfer, the fuel injector points 110 according to 1 therefore a stroke translator 162 on. This stroke translator 162 includes a first, with the actuator 116 coupled coupler piston 164 and one to the actor 116 assigning face 166 of the injection valve member 132 , Furthermore, the stroke translator includes 162 a first coupler room 168 and one with the first coupler space 168 via a throttle bore 170 in a throttle plate 172 connected second coupler space 174 , The first coupler room 168 will, as in 2 is recognizable by the first coupler piston 164 , a first annular sleeve 176 and the throttle plate 172 limited. The first sleeve 176 is about a first spring element 178 on an annular shoulder 180 of the first coupler piston 164 supported and lies at its opposite end with a biting edge 182 on the throttle plate 172 on.

Analog wird der zweite Kopplerraum 174 durch die Stirnfläche 166 des Einspritzventilglieds 132, die Drosselplatte 172 und eine zweite Hülse 184 begrenzt. Die zweite Hülse 184, welche an ihrem der Drosselplatte 172 zuweisenden Ende wiederum eine Beißkante 186 aufweist, ist über ein zweites Federelement 188 auf einer Zylinderhülse 190 abgestützt, welche ihrerseits wiederum auf einer Schulter 192 des Injektorgehäuses 124 abgestützt ist. Der Hubübersetzer 162 ist somit eingerichtet, um den Hub des Aktors 116 auf einen Hub des Einspritzventilgliedes 132 zu übertragen, und zwar sowohl einen Hub in Richtung der Schließrichtung 154 als auch einen entgegengesetzten Hub in Richtung der Öffnungsrichtung 160. Das Verhältnis zwischen der dem ersten Kopplerraum 168 zuweisenden Stirnfläche des ersten Kopplerkolbens 164 und der Stirnfläche 166 des Einspritzventilglieds 132, welche dem zweiten Kopplerraum 174 zuweist, bestimmt das Hubübersetzungsverhältnis zwischen dem Hub des Einspritzventilglieds 132 und dem Hub des Aktors 116.Analogously, the second coupler space 174 through the frontal area 166 of the injection valve member 132 , the throttle plate 172 and a second sleeve 184 limited. The second sleeve 184 which at her the throttle plate 172 assigning end turn a biting edge 186 has is via a second spring element 188 on a cylinder sleeve 190 supported, which in turn on a shoulder 192 of the injector housing 124 is supported. The stroke translator 162 is thus set up to lift the actuator 116 to a stroke of the injection valve member 132 to transmit, both a stroke in the direction of the closing direction 154 as well as an opposite stroke in the direction of the opening direction 160 , The relationship between the first coupler space 168 assigning end face of the first coupler piston 164 and the face 166 of the injection valve member 132 which the second coupler space 174 assigns determines the Hubübersetzungsverhältnis between the stroke of the injection valve member 132 and the stroke of the actuator 116 ,

In dem Einspritzventilglied 132 ist eine ringförmig umlaufende Nut 194 eingelassen, welche als hydraulische Nut 196 wirkt. In diesem Bereich der Nut 194 ist der Durchmesser des Einspritzventilglieds 132 auf einen Durchmesser D₃, welcher in 3 mit der Bezugsziffer 198 bezeichnet ist, reduziert. Die Nut 194 weist eine in Schließrichtung 154 wirkende erste hydraulische Fläche 200 in Form einer Kreisringfläche auf, sowie eine entgegen der Schließrichtung 154, also in Öffnungsrichtung 160 wirkende zweite hydraulische Fläche 202, welche ebenfalls kreisringförmig ist. Der Raum innerhalb der Nut 194 bildet einen Ringraum 204. Dabei ist dieser Ringraum 204 durch die Zylinderhülse 190, welche als Trennelement 206 dient zweigeteilt. Ein Hochdruckteilraum 208 des Ringraums 204 ist innerhalb eines Hochdruckraums 210 aufgenommen, in welchem neben der Zylinderhülse 190 auch die zweite Hülse 184 und das zweite Federelement 188 aufgenommen sind. Dieser Hochdruckraum 210 kann beispielsweise mit dem Hochdruckzulauf 112 in Verbindung stehen. Das Trennelement 206, welches gegen die Schulter 192 gepresst wird, dichtet den Hochdruckteilraum 208 gegenüber einem Niederdruckteilraum 212 des Ringraums 204 ab. Das Einspritzventilglied 132 ist derart gleitend in der Zylinderhülse 190 gelagert, dass Leckagen von dem Niederdruckteilraum 212 in den Hochdruckraum 210 zumindest weitgehend vermieden werden. Der Niederdruckteilraum 212 steht über eine Niederdruckbohrung 214 mit dem Niederdruckrücklauf 114 in Verbindung, so dass die erste hydraulische Fläche 200 mit Niederdruck beaufschlagt ist. Als Gegenstück ist die zweite hydraulische Fläche 202 in dem Hochdruckteilraum 208 mit Hochdruck beaufschlagt. Auf diese Weise bewirkt das Trennelement 206, dass die beiden korrespondierenden hydraulischen Flächen 200, 204 der hydraulischen Nut 196 bezüglich ihrer hydraulischen Wirkung eine Asymmetrie aufweisen, was in einer Nettokraft in Öffnungsrichtung 160 resultiert. Hierdurch wird die maximale Öffnungskraft, welche zum Abheben des Einspritzventilgliedes 132 aus dem Ventildichtsitz 152 erforderlich ist, reduziert. Die zweite hydraulische Fläche 202 wirkt also als hydraulische Kraftverminderungsfläche 216.In the injection valve member 132 is an annular circumferential groove 194 let in, which as a hydraulic groove 196 acts. In this area of the groove 194 is the diameter of the injection valve member 132 to a diameter D ₃ , which in 3 with the reference number 198 is reduced. The groove 194 has a in the closing direction 154 acting first hydraulic surface 200. in the form of a circular ring surface, and one opposite to the closing direction 154 , ie in the opening direction 160 acting second hydraulic surface 202 , which is also circular. The space inside the groove 194 forms an annulus 204 , Here is this annulus 204 through the cylinder sleeve 190 , Which as a separator 206 serves two parts. A high-pressure compartment 208 of the annulus 204 is inside a high pressure room 210 recorded, in which next to the cylinder sleeve 190 also the second sleeve 184 and the second spring element 188 are included. This high pressure room 210 For example, with the high pressure inlet 112 keep in touch. The separating element 206 , which against the shoulder 192 is pressed seals the high pressure compartment 208 opposite a low pressure compartment 212 of the annulus 204 from. The injection valve member 132 is so slidable in the cylinder sleeve 190 stored that leaks from the low pressure compartment 212 in the high pressure room 210 at least largely avoided. The low pressure compartment 212 is about a low pressure hole 214 with the low pressure return 114 in conjunction, leaving the first hydraulic surface 200. is subjected to low pressure. As a counterpart is the second hydraulic surface 202 in the high pressure compartment 208 subjected to high pressure. In this way, the separator causes 206 in that the two corresponding hydraulic surfaces 200. . 204 the hydraulic groove 196 with respect to their hydraulic effect have an asymmetry, resulting in a net force in the opening direction 160 results. As a result, the maximum opening force, which for lifting the injection valve member 132 from the valve seat 152 is required, reduced. The second hydraulic surface 202 acts as a hydraulic force reduction surface 216 ,

Der Raildruck, also der Hochdruck, wird im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds 132, welcher in 3 dargestellt ist, über den Ventilsitzdurchmesser D₂ (Bezugsziffer 156) abgedichtet. Dadurch ergibt sich unterhalb des Einspritzventilgliedes 132 bzw. in 3 rechts des Ventildichtsitzes 152 am Einspritzventilglied eine Fläche, welche im geschlossenen Zustand nicht mit Hochdruck beaufschlagt wird. Die dieser Fläche korrespondierende Kraft muss beim Öffnen des Einspritzventilgliedes überwunden werden. Durch die Führung 134 und die Zylinderhülse 190 wird der Niederdruckteilraum 212 gegenüber dem Hochdruck abgedichtet. Der Niederdruckteilraum 212 bildet somit eine Druckstufe, welche zu der Tendenz führt, das Einspritzventilglied 132 in Öffnungsrichtung 160 zu bewegen und den Kraftstoffinjektor 110 so zu öffnen. Durch Einstellen des Durchmesser D₃ (Bezugsziffer 198) der hydraulischen Nut 196 und somit der hydraulischen Kraftverminderungsfläche 216 im Verhältnis zur Ventilsitzfläche 158 bzw. dem Ventilsitzdurchmesser D₂ (Bezugsziffer 156) lässt sich daher die Öffnungs- und Schließkraft des Kraftstoffinjektors 110 einstellen.The rail pressure, ie the high pressure, is in the closed state of the injection valve member 132 which is in 3 is shown, over the valve seat diameter D ₂ (reference numeral 156 ) sealed. This results below the injection valve member 132 or in 3 right of the valve seat 152 on the injection valve member, a surface which is not subjected to high pressure in the closed state. The force corresponding to this surface must be overcome when opening the injection valve member. Through the leadership 134 and the cylinder sleeve 190 becomes the low pressure compartment 212 sealed against the high pressure. The low pressure compartment 212 thus forms a pressure stage which leads to the tendency, the injection valve member 132 in the opening direction 160 to move and the fuel injector 110 to open like that. By adjusting the diameter D ₃ (reference numeral 198 ) of the hydraulic groove 196 and thus the hydraulic force reduction surface 216 in relation to the valve seat surface 158 or the valve seat diameter D ₂ (reference numeral 156 ) can therefore be the opening and closing force of the fuel injector 110 to adjust.

In 2 sind verschiedene Kraftverläufe F als Funktion des Hubes x des Einspritzventilglieds 132 schematisch für verschiedene Ausführungsformen dargestellt. Dabei wird die Schließkraft, also die Kraft in Schließrichtung 154, negativ gerechnet, wohingegen die Öffnungskraft, also die Kraft in Öffnungsrichtung 160 positiv gerechnet wird. Der Hub wird als Bewegung in Öffnungsrichtung 160 dargestellt, wobei der Nullpunkt näherungsweise den in 3 gezeigten geschlossenen Fall darstellt.In 2 are different force curves F as a function of the stroke x of the injection valve member 132 schematically illustrated for various embodiments. In this case, the closing force, ie the force in the closing direction 154 , negative, whereas the opening force, ie the force in the opening direction 160 is expected to be positive. The stroke is called movement in the opening direction 160 represented, wherein the zero point approximately the in 3 shown closed case represents.

Dabei zeigt die unterste Kurve 218 den Kraftverlauf eines herkömmlichen Kraftstoffinjektors 210, also eines Kraftstoffinjektors ohne hydraulische Kraftverminderungsfläche 216. Es lässt sich erkennen, dass näherungsweise beim Hub x = Null ein Maximum 220 in der Öffnungskraft in der Kurve 218 auftritt, was durch den oben beschriebenen Effekt bedingt ist, dass die Ventilsitzfläche 158 bei herkömmlichen Kraftstoffinjektoren durch einen Niederdruck beaufschlagt ist. Sobald das Einspritzventilglied 132 aus dem Ventildichtsitz 152 abgehoben ist, also mit steigendem Hub x, steht diese Fläche jedoch als hydraulische Fläche zur Verfügung, wird mit einem Hochdruck über die Zulaufnut 144 beaufschlagt und reduziert somit die Öffnungskraft. Die Kurve 218 nähert sich damit dem Wert Null an, also dem Wert, bei welchem die hydraulischen Kräfte in Schließrichtung 154 und in Öffnungsrichtung 160 sich gegenseitig aufheben.The bottom curve shows 218 the force curve of a conventional fuel injector 210 , So a fuel injector without hydraulic Kraftverminderungsfläche 216 , It can be seen that approximately at the stroke x = zero a maximum 220 in the opening force in the curve 218 occurs, which is due to the effect described above, that the valve seat surface 158 in conventional fuel injectors is acted upon by a low pressure. Once the injection valve member 132 from the valve seat 152 is lifted off, so with increasing stroke x, but this surface is available as a hydraulic surface, is with a high pressure on the Zulaufnut 144 acts and thus reduces the opening force. The curve 218 Thus, it approaches the value zero, ie the value at which the hydraulic forces in the closing direction 154 and in the opening direction 160 cancel each other out.

Die Kurve 222 stellt hingegen den anderen Extremfall dar, in welchem in der in 3 gezeigten geschlossenen Stellung, also bei Hub x ungefähr gleich Null, praktisch keine Schließkraft auf das Einspritzventilglied 132 wirkt, das Maximum 220 also näherungsweise bei F = 0 liegt. Dies ließe sich beispielsweise dadurch erreichen, dass der Durchmesser D₃ (Bezugsziffer 198 in 3) auf nahezu Null reduziert würde. Für hohe Hübe hingegen tritt ein Maximum 224 in der Schließkraft auf. Dies wiederum bedeutet jedoch, dass der Aktor 116, um das Einspritzventilglied 132 von der geöffneten Stellung (in 2 mit der Bezugsziffer 226 bezeichnet) in die geschlossene Stellung (in 2 mit der Bezugsziffer 228 bezeichnet, x = 0) zu bringen, anfänglich eine erhebliche Schließkraft aufbringen muss.The curve 222 on the other hand represents the other extreme case, in which in 3 shown closed position, ie at stroke x approximately equal to zero, virtually no closing force on the injection valve member 132 works, the maximum 220 that is approximately at F = 0. This could be achieved, for example, by the diameter D ₃ (reference numeral 198 in 3 ) would be reduced to near zero. For high strokes, however, there is a maximum 224 in the closing force. This, in turn, means that the actor 116 to the injection valve member 132 from the open position (in 2 with the reference number 226 designated) in the closed position (in 2 with the reference number 228 designated, x = 0), initially must apply a significant closing force.

Die Kurve 230 hingegen zeigt einen erfindungsgemäßen Zustand, bei welchem sich der Betrag des Maximums 220 der Öffnungskraft und der Betrag des Maximums 224 der Schließkraft näherungsweise die Waage halten, das heißt zumindest annähernd gleich sind. Wie oben beschrieben, ist ein Verhältnis dieser maximal 220, 224 von näherungsweise 1:1 wünschenswert. In diesem Fall lässt sich insgesamt die Aktorkraft näherungsweise auf die Hälfte reduzieren, was wiederum die Verwendung eines kleiner dimensionierten Aktors 116 und/oder die Verwendung eines höheren Hubübersetzungsverhältnisses des Hubübersetzers 162 ermöglicht.The curve 230 on the other hand shows a state according to the invention, in which the amount of the maximum 220 the opening force and the amount of the maximum 224 The closing force approximately balance, that is, at least approximately equal. As described above, this ratio is a maximum 220 . 224 of approximately 1: 1 desirable. In this case, the total actuator force can be approximately reduced by half, which in turn requires the use of a smaller sized actuator 116 and / or the use of a higher stroke translation ratio of the stroke translator 162 allows.

In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 110 dargestellt. Hierbei ist lediglich ein der 3 entsprechender Ausschnitt des Düsenmoduls 128 gezeigt. Der übrige Kraftstoffinjektor 110 kann beispielsweise analog zur Ausgestaltung gemäß 1 konstruiert sein, so dass auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann. Der Kraftstoffinjektor 110 weist wiederum einen Druckübersetzer 162 auf, mit einem ersten Kopplerraum 168 und einem zweiten Kopplerraum 174. Der Hubüber setzer 162 ist prinzipiell aufgebaut wie im Ausführungsbeispiel gemäß 3, so dass auch hier auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann.In 3 is a second embodiment of a fuel injector according to the invention 110 is posed. Here is only one of 3 corresponding section of the nozzle module 128 shown. The rest of the fuel injector 110 can, for example, analogous to the embodiment according to 1 so that reference may be made to the above description. The fuel injector 110 again has a pressure booster 162 on, with a first coupler room 168 and a second coupler space 174 , The hub translator 162 is basically constructed as in the embodiment according to 3 , so that also here on the above description can be referenced.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 3 ist das Einspritzventilglied im Fall des Ausführungsbeispiels in 4 nahezu entlang seiner vollen Länge, mit Ausnahme des Hochdruckraums 210, durch eine Führung 134 geführt. Die Führung 134 kann beispielsweise lediglich durch einen Leckageraum 232 unterbrochen sein. Dieser Leckageraum 232 kann beispielsweise wiederum über eine Niederdruckbohrung 214 mit dem Niederdruckrücklauf 114 verbunden sein. Alternativ kann die Führung 134 auch lediglich abschnittsweise erfolgen, beispielsweise unterbrochen von mehreren Leckageräumen 232.In contrast to the embodiment according to the 1 and 3 is the injection valve member in the case of the embodiment in 4 almost along its full length, except for the high pressure room 210 , through a guide 134 guided. The leadership 134 For example, can only through a leakage space 232 be interrupted. This leakage space 232 can, for example, again via a low pressure hole 214 with the low pressure return 114 be connected. Alternatively, the guide 134 also take place only in sections, for example interrupted by several leakage chambers 232 ,

Das Einspritzventilglied 132 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist die hydraulische Nut 196 nicht auf. Eine derartige hydraulische Nut 196 kann jedoch zusätzlich vorgesehen sein. Innerhalb der Führung 134 weist jedoch vorzugsweise das Einspritzventilglied 132 einen konstanten Durchmesser D₄ auf, welcher in 4 mit der Bezugsziffer 234 bezeichnet ist.The injection valve member 132 in the embodiment according to 4 has the hydraulic groove 196 not up. Such a hydraulic groove 196 However, it can be additionally provided. Within the leadership 134 however, preferably has the injection valve member 132 a constant diameter D ₄ , which in 4 with the reference number 234 is designated.

Der Kraftstoffinjektor 110 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 unterscheidet sich im Wesentlichen von dem Kraftstoffinjektor 110 gemäß den 1 und 3 in der Ausgestaltung im Düsenbereich. Dieser Düsenbereich, das heißt der Bereich, welcher im Einsatz des Kraftstoffinjektors 110 dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zuweist, ist in vergrößerter Darstellung in 5 gezeigt. Hieraus lasst sich erkennen, dass der Düsenraum 138 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 4 und 5 in dem in 5 gezeigten geschlossenen Zustand durch das Zusammenwirken aus Ventildichtsitz 152 und Ventildichtfläche 150 in einen Hochdruckbereich 236 und einen Niederdruckbereich 238 unterteilt ist. Während der Hochdruckbereich 236 das Sackloch 140 umfasst, ist der Niederdruckbereich 238 als Ringraum 240 ausgestaltet, welcher das Einspritzventilglied 132 ringförmig derart umgibt, dass das Einspritzventilglied 132 in diesem Ringraum 240 keine in axialer Richtung, das heißt parallel zur Öffnungsrichtung 160 bzw. Schließrichtung 150, wirkende hydraulische Fläche aufweist. Die Ventilsitzfläche 158 hingegen, mit dem Ventilsitzdurchmesser D₂ (Bezugsziffer 156) ist vollständig dem Hochdruckbereich 236 zuzuordnen und wird über eine Hochdruckbohrung 242 mit Hochdruck aus dem Hochdruckzulauf 112 beaufschlagt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Hochdruckbohrung 142 hier beispielsweise als zentrale Bohrung im Einspritzventilglied 132 ausgestaltet ist. So wie die Zulaufnut 144 in 3 lediglich als Beispiel eines Zulaufs zu verstehen ist, ist auch die Hochdruckbohrung 242 lediglich als Beispiel zu verstehen. Anstelle einer Bohrung bzw. einer Nut können auch andere Ausgestaltungen verwendet werden, so dass beispielsweise auch in 5 eine (von dem Ringraum 240 getrennte) Nut verwendet werden kann und in 3 eine entspre chende Bohrung. Entsprechend muss der Ringraum 240 auch nicht als umlaufender Ringraum ausgestaltet sein, so dass dieser Ringraum 240 beispielsweise im Bereich einer Nut anstelle der Hochdruckbohrung 242 unterbrochen sein kann, um die Beaufschlagung des Niederdruckbereichs 238 mit Niederdruck nicht zu unterbrechen.The fuel injector 110 in the embodiment according to 4 is essentially different from the fuel injector 110 according to the 1 and 3 in the embodiment in the nozzle area. This nozzle area, that is the area which is in use of the fuel injector 110 assigns the combustion chamber of the internal combustion engine is in an enlarged view in 5 shown. It can be seen from this that the nozzle space 138 in the embodiment according to the 4 and 5 in the 5 shown closed state by the interaction of valve seat 152 and valve sealing surface 150 in a high pressure area 236 and a low pressure area 238 is divided. During the high pressure area 236 the blind hole 140 includes, is the low pressure area 238 as an annulus 240 configured, which the injection valve member 132 annular surrounds such that the injection valve member 132 in this annulus 240 none in the axial direction, that is parallel to the opening direction 160 or closing direction 150 having acting hydraulic surface. The valve seat area 158 however, with the valve seat diameter D ₂ (reference numeral 156 ) is completely in the high pressure area 236 assigned and is a high-pressure bore 242 with high pressure from the high pressure inlet 112 applied. It should be noted that the high pressure bore 142 here, for example, as a central bore in the injection valve member 132 is designed. Like the inlet groove 144 in 3 is only to be understood as an example of an inlet, is also the high pressure bore 242 just as an example. Instead of a bore or a groove, other embodiments may be used, so that, for example, in 5 one (from the annulus 240 separated) groove can be used and in 3 a corre sponding bore. Accordingly, the annulus must 240 also not be designed as a circumferential annular space, so that this annulus 240 for example in the region of a groove instead of the high-pressure bore 242 may be interrupted to the application of the low pressure range 238 not to interrupt with low pressure.

Im Gegensatz zu üblichen Kraftstoffinjektoren 110 weist das Ausführungsbeispiel gemäß den 4 und 5 zusätzlich die Besonderheit auf, dass die Einspritzöffnung 142 (in 5 ist lediglich eine von möglichen mehreren Einspritzöffnungen 142 dargestellt) im Bereich der Ventilsitzfläche 158 angeordnet ist, sondern außerhalb des Einspritzventilglieds 132, in dem Ringraum 240. In dem in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird somit die gesamte Ventilsitzfläche 158 über die Hochdruckbohrung 242 mit einem Hochdruck beaufschlagt, so dass die Ventilsitzfläche 158 vollständig oder zumindest näherungsweise vollständig als Hochdruckfläche 244 wirkt. Der Durchmesser dieser Hochdruckfläche 244 ist somit vorzugsweise zumindest im Wesentlichen gleich dem Durchmesser D₂, also dem Ventilsitzdurchmesser 156. Auf diese Weise wirkt die in Schließrichtung wirkende erste hydraulische Fläche 200 also als hydraulische Kraftverminderungsfläche 216, da diese mit einem Niederdruck beaufschlagt ist. Der Raildruck bzw. der Hochdruck liegt im gesamten Bereich der Hochdruckfläche 244 an, da diese Hochdruckfläche 244 mit dem Hochdruckzulauf 112 verbunden ist. Die Abdichtung zum Niederdruckbereich, insbesondere dem Ringraum 240, wird bei geschlossenem Einspritzventilglied über den Ventildichtsitz 152 und die Ventildichtfläche 150 sowie durch die Führung 134 hergestellt. Das Einspritzventilglied ist im Wesentlichen druckausgeglichen und damit kraftausgeglichen, wenn der Ventilsitzdurchmesser 156 im Wesentlichen gleich dem Durchmesser D₄ (Bezugsziffer 234) des Einspritzventilgliedes 132 ist. Beim Öffnen des Einspritzventilgliedes 132 wird der Ventildichtsitz 152 freigegeben, und Kraftstoff kann über die mindestens eine Einspritzöffnung 142 in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine gelangen. In geöffnetem Zustand wird die Abdichtung zum Niederdruck über die Führungen 134 sichergestellt.In contrast to usual fuel injectors 110 has the embodiment according to the 4 and 5 in addition the special feature on that the injection opening 142 (in 5 is just one of possible multiple injection ports 142 shown) in the region of the valve seat surface 158 is arranged, but outside of the injection valve member 132 in the annulus 240 , In the in the 4 and 5 illustrated embodiment is thus the entire valve seat surface 158 over the high pressure bore 242 subjected to a high pressure, so that the valve seat surface 158 completely or at least approximately completely as a high pressure surface 244 acts. The diameter of this high pressure surface 244 is thus preferably at least substantially equal to the diameter D ₂ , that is, the valve seat diameter 156 , In this way, the first hydraulic surface acting in the closing direction acts 200. So as a hydraulic Kraftverminderungsfläche 216 , as this is subjected to a low pressure. The rail pressure or the high pressure is in the entire area of the high pressure area 244 because of this high pressure surface 244 with the high pressure inlet 112 connected is. The seal to the low pressure area, in particular the annulus 240 , with the injection valve member closed, over the valve seat 152 and the valve sealing surface 150 as well as through the leadership 134 produced. The injection valve member is substantially pressure balanced and thus force balanced when the valve seat diameter 156 substantially equal to the diameter D ₄ (reference numeral 234 ) of the injection valve member 132 is. When opening the injection valve member 132 becomes the valve seat 152 Released, and fuel can through the at least one injection port 142 get into the combustion chamber of the internal combustion engine. When opened, the seal becomes low pressure over the guides 134 ensured.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10024703 A1 [0003]

Claims

Fuel injector ( 110 ) for injecting high-pressure fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising at least one in an injector body ( 124 ) axially movably mounted injection valve member ( 132 ), wherein the injection valve member ( 132 ) at least one valve sealing surface ( 150 ), wherein the injector body ( 124 ) in a nozzle space ( 138 ) at least one valve seat ( 152 ), wherein the nozzle space ( 138 ) at least one injection opening ( 142 ) for injecting the fuel into the combustion chamber, wherein in a closed state of the fuel injector ( 110 ) the valve sealing surface ( 150 ) with a closing force in a closing direction ( 154 ) in the valve seat ( 152 ) is pressed and a high-pressure inlet ( 112 ) from the injection port ( 142 ), wherein the injection valve member ( 132 ) at least one hydraulic force reduction surface ( 216 ) which is adapted to reduce an opening force counteracting the closing force in the closed state.

Fuel injector ( 110 ) according to the preceding claim, wherein an amount of a for a lifting of the valve sealing surface ( 150 ) from the valve seat ( 152 ) required maximum opening force ( 220 ) is substantially equal to an amount of the maximum closing force ( 224 ).

Fuel injector ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic force reduction surface ( 216 ) at least one in the closing direction ( 154 ) acting, can be acted upon by a low pressure surface ( 200. ) having.

Fuel injector ( 110 ) according to the preceding claim, wherein the injection valve member ( 132 ) at least one hydraulic groove ( 196 ), wherein the hydraulic groove ( 196 ) at least one in the closing direction ( 154 ) acting first hydraulic surface ( 200. ) and at least one opposite to the closing direction ( 154 ) acting second hydraulic surface ( 202 ), wherein the first hydraulic surface ( 200. ) can be acted upon with the low pressure and wherein the second hydraulic surface ( 202 ) can be acted upon by the high pressure.

Fuel injector ( 110 ) according to the preceding claim, wherein the hydraulic groove ( 196 ) an annulus ( 204 ), wherein the annulus ( 204 ) by at least one of the injection valve member ( 132 ) separate separating element ( 206 ) in at least one can be acted upon by the low pressure low pressure compartment space ( 212 ), which the first hydraulic surface ( 200. ), and in at least one pressurized high pressure compartment ( 208 ), which the second hydraulic surface ( 202 ), wherein the low-pressure surface ( 200. ) the first hydraulic surface ( 200. ).

Fuel injector ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic force reduction surface ( 216 ) at least one in the region of the valve sealing surface ( 150 ), contrary to the closing direction ( 154 ) acting high pressure surface ( 244 ), wherein the high-pressure surface ( 244 ) in the closed state of the fuel injector ( 110 ) can be acted upon by a high pressure.

Fuel injector ( 110 ) according to the preceding claim, wherein the hydraulic diameter of the high-pressure surface substantially equal to a valve seat diameter ( 156 ) of the injection valve member ( 132 ) in the nozzle space ( 138 ).

Fuel injector ( 110 ) according to one of the two preceding claims, wherein the nozzle space ( 138 ) in the closed state through the valve seat ( 152 ) and the valve sealing surface ( 150 ) in at least one high pressure area ( 236 ) and at least one low pressure area ( 238 ), the high pressure area ( 236 ) with the high-pressure inlet ( 112 ) and wherein the low-pressure region ( 238 ) the injection opening ( 142 ), wherein the high-pressure surface ( 244 ) in the high pressure area ( 236 ) and wherein the low-pressure region ( 238 ) substantially no hydraulic surface of the injection valve member acting in an axial direction ( 132 ).

Fuel injector ( 110 ) according to the preceding claim, wherein the low-pressure region ( 236 ) at least partially as the injection valve member ( 132 ) at least partially surrounding annular space ( 240 ) is configured.

Fuel injector ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the fuel injector ( 110 ) has a direct needle control, wherein the fuel injector ( 110 ) at least one actuator ( 116 ), preferably a piezoelectric actuator ( 118 ), wherein a stroke movement of the actuator ( 116 ) via a hydraulic translator ( 162 ) on the injection valve member ( 132 ) is transferable.