DE102008055177A1 - Fuel injector - Google Patents

Fuel injector Download PDF

Info

Publication number
DE102008055177A1
DE102008055177A1 DE200810055177 DE102008055177A DE102008055177A1 DE 102008055177 A1 DE102008055177 A1 DE 102008055177A1 DE 200810055177 DE200810055177 DE 200810055177 DE 102008055177 A DE102008055177 A DE 102008055177A DE 102008055177 A1 DE102008055177 A1 DE 102008055177A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle needle
fuel injector
valve
fuel
injector according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200810055177
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Jansen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200810055177 priority Critical patent/DE102008055177A1/en
Priority to EP20090174566 priority patent/EP2204570B1/en
Publication of DE102008055177A1 publication Critical patent/DE102008055177A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08—Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086—Having more than one injection-valve controlling discharge orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/06—Other fuel injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042—The valves being provided with fuel passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1893—Details of valve member ends not covered by groups F02M61/1866 - F02M61/188
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46—Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/005—Fuel injectors without fuel return, i.e. the pressure in the control chamber is released into the combustion chamber with fluid flow only in one direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff-Injektor (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer mittels eines Aktuators (14) zwischen einer Schließstellung und einer den Kraftstofffluss aus einem Druckbereich (9) durch mindestens eine Einspritzöffnung (17) freigebenden Öffnungsstellung verstellbaren Düsennadel (8). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels eines Ventils (13) der Druckbereich (9) mit einem von der Düsennadel (8) begrenzten Druckausgleichsraum (20) verbindbar ist, der derart angeordnet ist, dass aufgrund der hydraulischen Verbindung eine in Schließrichtung auf die Düsennadel (8) wirkende hydraulische Schließkraft zumindest teilweise kompensierbar ist.The invention relates to a fuel injector (1) for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine with an opening position adjustable by means of an actuator (14) between a closed position and an open position releasing the fuel flow from a pressure region (9) through at least one injection opening (17) Nozzle needle (8). According to the invention, it is provided that the pressure region (9) can be connected by means of a valve (13) to a pressure compensation chamber (20) delimited by the nozzle needle (8), which is arranged in such a way that, due to the hydraulic connection, a nozzle needle (8 ) acting hydraulic closing force is at least partially compensated.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff-Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.The The invention relates to a fuel injector for injecting Fuel, especially diesel or gasoline, in a combustion chamber an internal combustion engine.

Common-Rail-Diesel-Injektoren müssen den zur Einspritzung erforderlichen Strömungsquerschnitt mit hoher Dynamik öffnen bzw. schließen, so dass Kraftstoff in der gewünschten Menge in den Brennraum strömen kann. Aufgrund der hohen Kraftstoffdrücke (bei zukünftigen Common-Rail-Dieselsystemen bis zu 3000 bar oder darüber) wird die Düsennadel mit großer Kraft in den Düsennadelsitz gedrückt. Diese hydraulische Schließkraft muss beim Öffnen des Kraftstoff-Injektors vom Aktuator der Düsennadel überwunden werden. Da die hydraulische Schließkraft bei bekannten Injektorkonzepten so hoch ist, dass eine direkte Betätigung der Düsennadel über einen elektromagnetischen Aktuator nicht möglich ist, wird die Düsennadel bei heutigen Kraftstoff-Injektoren über einen Servokreislauf hydraulisch und/oder über einen piezoelektrischen Aktuator betätigt. Kraftstoff-Injektoren mit Servokreislauf umfassen eine Steuerkammer, deren Druck durch Öffnen eines Servoventils abgesenkt wird. Dies erfordert eine Kraftstoffrückleitung, da die bei geöffnetem Servoventil anfallende Steuermenge auf niedrigem Druckniveau zurück in den Kraftstofftank geleitet werden muss. Darüber hinaus tritt prinzipbedingt bei einigen Kraftstoff-Injektorkonzepten eine permanente Leckage auf, die ebenfalls zurückgeführt werden muss. Sowohl Steuermenge als auch Leckage führen zu einer erheblichen unerwünschten Verlustleistung im Kraftstoff-Injektor, da das entsprechende Kraftstoffvolumen zusätzlich zur eigentlichen Einspritzmenge auf Raildruckniveau gebracht werden muss. Diese Verlustleistung muss von der Hochdruckpumpe bereitgestellt werden und reduziert somit den Wirkungsgrad des Gesamtsystems. Ferner bewirkt die Rücklaufmenge eine zusätzliche Erwärmung des Kraftstoff-Injektors und erhöht aufgrund der erforderlichen Niederdruckleitung den Systemaufwand.Common rail diesel injectors must have the flow cross section required for injection open or close with high dynamics, so that Flow fuel into the combustion chamber in the desired amount can. Due to the high fuel pressures (at future Common rail diesel systems up to 3000 bar or above) The nozzle needle is with great force in the nozzle needle seat pressed. This hydraulic closing force must overcome when opening the fuel injector from the actuator of the nozzle needle become. Since the hydraulic closing force in known Injector concepts is so high that a direct actuation the nozzle needle via an electromagnetic Actuator is not possible, the nozzle needle in today's fuel injectors via a servo circuit operated hydraulically and / or via a piezoelectric actuator. Servo driven fuel injectors include a control chamber, the pressure of which is lowered by opening a servo valve. This requires a fuel return, as with the servo valve open resulting tax amount back to low pressure level must be directed into the fuel tank. Furthermore occurs inherently in some fuel injector concepts permanent leakage, which also returned must become. Both tax and leakage lead significant unwanted power dissipation in the fuel injector, because the appropriate fuel volume in addition to the actual Injection quantity must be brought to rail pressure level. This power loss must be provided by the high pressure pump and reduced thus the efficiency of the overall system. Furthermore, the return amount causes an additional heating of the fuel injector and increases due to the required low pressure line the system overhead.

Aus der DE 27 102 16 A1 ist ein Kraftstoff-Injektor bekannt, der zwei voneinander getrennte, nacheinander öffenbare Kraftstoffaustrittsbereiche aufweist. Die Düsennadel des bekannten Kraftstoff-Injektors ist zumindest bei Drücken jenseits von 1800 bar entweder nur mittels eines piezoelektrischen Aktuators und/oder eines, ggf. elektromagnetisch aktuierten Servokreislaufes schaltbar.From the DE 27 102 16 A1 a fuel injector is known, which has two separate, successively openable fuel outlet regions. The nozzle needle of the known fuel injector is switchable, at least at pressures beyond 1800 bar, either only by means of a piezoelectric actuator and / or a possibly electromagnetically actuated servo circuit.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoff-Injektor vorzuschlagen, bei dem die von einem Aktuator aufzubringende Öffnungskraft zum Verstellen der Düsennadel minimiert ist. Bevorzugt soll der Kraftstoff-Injektor ohne einen Kraftstoff-Rücklaufanschluss auskommen. Weiter bevorzugt soll der Kraftstoff-Injektor mittels eines elektromagnetischen Aktuators betätigbar sein.Of the Invention is based on the object, a fuel injector to propose, in which the applied by an actuator opening force to Adjustment of the nozzle needle is minimized. Preferably should the fuel injector without a fuel return port get along. More preferably, the fuel injector by means of be actuated by an electromagnetic actuator.

Diese Aufgabe wird mit einem Kraftstoff-Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.These Task is using a fuel injector with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are given in the subclaims. In the context of Invention fall all combinations of at least two of in the description, the claims and / or the Figures revealed features.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, der Düsennadel, vorzugsweise einer Düsennadelspitze, einen Druckausgleichsraum zuzuordnen, der von der Düsennadel begrenzt wird, wobei durch Herstellen einer hydraulischen Verbindung zwischen dem Druckausgleichsraum und dem Druckbereich eine in Öffnungsrichtung auf die Düsennadel wirkende hydraulische Kraft erzeugt wird, die die hydraulische Schließkraft, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, kompensiert, so dass die von dem Aktuator bereitzustellende Öffnungskraft zum Öffnen der Düsennadel, vorzugsweise auf ein Minimum, reduziert wird. Bevorzugt grenzt der Druckbereich auf einer von dem Druckausgleichsraum abgewandten Düsennadelseite an die Düsennadel an. Unter einem Druckbereich des Kraftstoff-Injektors wird dabei der Bereich verstanden, indem zumindest näherungsweise Einspritzdruck herrscht. Aufgrund des Vorsehens des mittels eines Ventils mit dem Druckbereich des Kraftstoff-Injektors verbindbaren Druckausgleichsraums kann auf einen Niederdruckbereich und somit auf einen Kraftstoffrücklaufanschluss verzichtet werden, was sich positiv auf den Wirkungsgrad des Gesamtsystems auswirkt. Insbesondere können bei einem nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Kraftstoff-Injektor sämtliche Anforderungen an die Dynamik und Sprayqualität erfüllt werden. Durch den Verzicht auf einen Kraftstoffrücklauf und den einfachen Aufbau des Kraftstoff-Injektors wird der Systemaufwand verringert, was zu einer Reduzierung der Kosten sowie einem geringeren Bauraumbedarf führt. Darüber hinaus wird, wie angedeutet, die hydraulische Verlustleistung des Kraftstoff-Injektors maßgeblich reduziert, da weder ein Leckagevolumenstrom noch ein Steuervolumenstrom anfallen. Hierdurch sinkt die von der Hochdruckpumpe zu fördernde Kraftstoffmenge, was eine geringere Pumpenleistung ermöglicht. Besonders bevorzugt weist das Ventil zum Herstellen der hydraulischen Verbindung zwischen dem Druckbereich und dem Druckausgleichsraum einen (wesentlich) geringeren Sitzquerschnitt auf als der Düsennadelsitz, um zu gewährleisten, dass das Ventil mit einer geringen Aktuatorkraft öffenbar ist. Im Fall der Ausbildung des Kraftstoff-Injektors als Diesel-Injektor, insbesondere als Common-Rail-Diesel-Injektor handelt es sich bei dem Druckbereich, der über das Ventil hydraulisch mit dem Druckausgleichsraum verbindbar ist, bevorzugt um einen Hochdruckbereich des Kraftstoff-Injektors, in dem bevorzugt zumindest näherungsweise Raildruck herrscht.The invention is based on the idea to associate the nozzle needle, preferably a nozzle needle tip, with a pressure equalization chamber delimited by the nozzle needle, wherein a hydraulic force acting in the opening direction on the nozzle needle is produced by establishing a hydraulic connection between the pressure equalization chamber and the pressure region the hydraulic closing force, at least partially, preferably completely, compensated, so that the opening force to be provided by the actuator for opening the nozzle needle, preferably to a minimum, is reduced. The pressure region preferably adjoins the nozzle needle on a nozzle needle side remote from the pressure equalization chamber. A pressure range of the fuel injector is understood to be the range in which injection pressure prevails at least approximately. Due to the provision of connectable by means of a valve with the pressure range of the fuel injector pressure compensation chamber can be dispensed with a low pressure region and thus to a fuel return port, which has a positive effect on the efficiency of the overall system. In particular, in a fuel injector designed according to the concept of the invention, all requirements for dynamics and spray quality can be met. The elimination of fuel return and the simple design of the fuel injector, the system cost is reduced, resulting in a reduction in costs and a smaller space requirement. In addition, as indicated, the hydraulic power loss of the fuel injector significantly reduced because neither a leakage volume flow nor a control volume flow incurred. This reduces the amount of fuel to be delivered by the high-pressure pump, which enables a lower pump capacity. Particularly preferably, the valve for establishing the hydraulic connection between the pressure region and the pressure compensation chamber on a (substantially) smaller seat cross-section than the nozzle needle seat to ensure that the valve with a low Aktu atorkraft is openable. In the case of the embodiment of the fuel injector as a diesel injector, in particular as a common rail diesel injector, the pressure region which can be hydraulically connected to the pressure equalization chamber via the valve is preferably a high pressure region of the fuel injector the preferred at least approximately rail pressure prevails.

Neben einer Ausbildung des Kraftstoff-Injektors als Diesel-Injektor ist ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeter Injektor auch zur Benzin-Direkteinspritzung einsetzbar, wobei auch in diesem Fall im Druckbereich bevorzugt zumindest näherungsweise Raildruck herrscht. Gegenüber bekannten magnetisch betriebenen Benzin-Injektoren lassen sich durch die verringerte Betätigungskraft erhebliche Dynamikvorteile (kürzere Schaltzeiten) erzielen. Zudem kann der Düsennadelsitzdurchmesser vergrößert werden, was bei geöffnetem Kraftstoff-Injektor eine geringere interne Drosselung bewirkt, so dass unmittelbar vor der mindestens einen Einspritzöffnung nahezu der volle Raildruck anliegt. Im Vergleich zu den vergleichsweise teueren Injektoren mit Piezoaktor können zudem Kosten eingespart werden.Next an embodiment of the fuel injector as a diesel injector a trained according to the concept of the invention injector also for Gasoline direct injection can be used, although in this case in the pressure range preferably at least approximately rail pressure prevails. Compared to known magnetically operated gasoline injectors can be significant by the reduced operating force Achieve dynamic advantages (shorter switching times). moreover the nozzle needle seat diameter can be increased which will be lower when the fuel injector is open internal throttling causes, so that immediately before the at least an injection port almost the full rail pressure is applied. Compared to the comparatively expensive injectors with piezo actuator In addition, costs can be saved.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass unmittelbar aus dem Druckausgleichsraum keine Einspritzöffnung ausmündet. Der Druckausgleichsraum ist bevorzugt mittels einer Ringspaltdichtung hydraulisch von einem Ausmündungsbereich der mindestens einen Einspritzöffnung, vorzugsweise sämtlicher Einspritzöffnungen, getrennt. Besonders bevorzugt weist der Kraftstoff-Injektor dabei nur einen einzigen, insbesondere ringförmigen Ausmündungsbereich auf, aus dem die mindestens eine Einspritzöffnung ausmündet. Bevorzugt befindet sich die Einspritzöffnung in einem Bereich axial zwischen einem Düsennadelsitz und dem Druckausgleichsraum. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Ringspaltdichtung, die den Druckausgleichsraum hydraulisch von dem Ausmündungsbereich trennt, radial zwischen der Düsennadel und einem Düsenkörper (Gehäuseteil) gebildet ist. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei der Ringspaltdichtung um einen Führungsspalt zwischen Düsennadel und Düsenkörper.In Further development of the invention is advantageously provided that directly from the pressure equalization chamber no injection opening opens. The pressure compensation chamber is preferably by means of an annular gap seal hydraulically from a discharge area of at least an injection port, preferably all Injections, separated. Particularly preferred the fuel injector while only a single, in particular annular Ausmündungsbereich on, from which the at least one injection port opens. The injection opening is preferably located in an area axially between a nozzle needle seat and the pressure compensation room. It is particularly preferred if the annular gap seal, the hydraulic pressure equalization space of the discharge area separates, radially between the nozzle needle and a nozzle body (Housing part) is formed. Very particularly preferred is it is at the annular gap seal to a guide gap between nozzle needle and nozzle body.

Wie eingangs angedeutet, ist eine Ausführungsform besonders bevorzugt, bei der der Druckausgleichsraum derart angeordnet und dimensioniert ist, dass die auf die Düsennadel wirkende hydraulische Schließkraft vollständig kompensiert wird, so dass der Aktuator im Wesentlichen nur Reibungskräfte und Schließfederkräfte zum Öffnen der Düsennadel überwinden muss. Zur Realisierung einer vollkommenen Druckausgeglichenheit der Düsennadel in axialer Richtung ist es bevorzugt, wenn der Durchmesser der Ringspaltdichtung, also bevorzugt der Durchmesser des Führungsabschnitts der Düsennadel zumindest näherungsweise, vorzugsweise exakt dem Durchmesser des Düsennadelsitzes entspricht.As indicated in the beginning, an embodiment is particularly preferred in which the pressure equalization space arranged and dimensioned that the acting on the nozzle needle hydraulic closing force fully compensated is, so that the actuator essentially only frictional forces and closing spring forces to open the Needle needle must overcome. To realize a perfect pressure balance of the nozzle needle in axial Direction, it is preferred if the diameter of the annular gap seal, Thus, the diameter of the guide portion of the preferred Nozzle needle at least approximately, preferably exactly corresponds to the diameter of the nozzle needle seat.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Kraftstoff-Injektors, bei der das Ventil zum Herstellen einer hydraulischen Verbindung zwischen Druckbereich und Druckausgleichsraum vor dem Öffnen der Düsennadel öffnet. Anders ausgedrückt wird bevorzugt vor dem Beginn des Einspritzvorgangs eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckbereich und dem Druckausgleichsraum hergestellt, also die hydraulische Schließkraft zumindest teilweise kompensiert, um dann die Düsennadel mit reduzierter Aktuatorkraft vom Düsennadelsitz abheben zu können. Bei geöffnetem Ventil strömt, im Fall der Ausbildung des Kraftstoff-Injektors als Diesel-Injektor, unter hohem Druck stehender Kraftstoff in den, insbesondere unterhalb der Düsennadel angeordneten Druckausgleichsraum, so dass sich in diesem unmittelbar zumindest näherungsweise Raildruck aufbaut was dann den erwünschten Druckausgleich der Düsennadel bewirkt. Der Druckaufbau wird dabei bevorzugt dadurch beschleunigt, dass die vorerwähnte, bevorzugte Ringspaltdichtung den Druckausgleichsraum vom Ausmündungsbereich der mindestens einen Einspritzöffnung trennt, so dass ein nennenswerter Kraftstoffstrom aus dem Druckausgleichsraum in den Brennraum durch die Einspritzöffnung verhindert wird.Especially preferred is an embodiment of the fuel injector, at the valve for making a hydraulic connection between pressure range and pressure equalization chamber before opening the nozzle needle opens. In other words is preferably a hydraulic before the start of the injection process Connection between the pressure area and the pressure compensation room made, so the hydraulic closing force at least partially compensated, then the nozzle needle with reduced Actuator force to lift off the nozzle needle seat. With the valve open, in the case of training flows of the fuel injector as a diesel injector, under high pressure standing fuel in the, in particular below the nozzle needle arranged pressure compensation chamber, so that in this immediately At least approximately Raildruck builds up what then the desired pressure equalization of the nozzle needle causes. The pressure build-up is preferably accelerated by that the aforementioned, preferred annular gap seal the pressure compensation chamber from the discharge area of the at least one injection opening separates, leaving a significant flow of fuel from the surge tank is prevented in the combustion chamber through the injection port.

Das Schließen des Kraftstoffinjektors erfolgt bevorzugt indem zunächst die Düsennadel zurück in ihren Düsennadelsitz bewegt und anschließend das Ventil geschlossen wird, um somit den Druckausgleichsraum wieder hydraulisch von dem Druckbereich des Kraftstoff-Injektors zu trennen. Somit ist im geschlossenen Zustand des Kraftstoff-Injektors eine vollständige Dichtheit des Kraftstoff- Injektors gegeben. Wie später noch erläutert werden wird, ist es besonders bevorzugt, wenn der Düsennadel und dem Ventil separate Schließfedern zugeordnet sind. Durch eine geeignete Abstimmung der Federkräfte kann ein Schließen der Düsennadel vor dem Ventil sichergestellt werden. Dadurch, dass die Düsennadel vor dem Ventilelement des Ventils schließt, kann der durch die Schließbewegung der Düsennadel aus dem Druckausgleichsraum verdrängte Kraftstoff am Ventilsitz des Ventils vorbei zurück in den Druckbereich strömen.The Closing of the fuel injector is preferably by First, the nozzle needle back into hers Nozzle needle seat moves and then the valve is closed, so hydraulically to the pressure compensation chamber again to separate from the pressure range of the fuel injector. Consequently is a complete when the fuel injector is closed Tightness of the fuel injector given. How later will be explained, it is particularly preferred if the nozzle needle and the valve separate closing springs assigned. By a suitable vote of the spring forces can ensuring a closing of the nozzle needle in front of the valve become. Thereby, that the nozzle needle in front of the valve element the valve closes, by the closing movement the nozzle needle displaced from the pressure compensation chamber Fuel past the valve seat of the valve back into the valve Flow pressure range.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Kraftstoff-Injektor einen einzigen Aktuator aufweist. Dieser dient bevorzugt sowohl zum Verstellen der Düsennadel zwischen ihrer Öffnungs- und ihrer Schließstellung als auch zum Öffnen und Schließen des Ventils. Hierzu wirkt der Aktuator bevorzugt sowohl auf ein Ventilelement des Ventils als auch auf die Düsennadel.In Development of the invention is provided with advantage that the Fuel injector has a single actuator. This one serves preferably both for adjusting the nozzle needle between its opening and closing position as also for opening and closing the valve. For this the actuator preferably acts both on a valve element of the valve as well as on the nozzle needle.

Ganz besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Ventilelement, insbesondere mechanisch, mit der Düsennadel gekoppelt ist, vorzugsweise derart, das ein Öffnen des Ventils zu einem zeitversetzten Verstellen der Düsennadel aus ihrer Schließstellung heraus führt. Dabei ist bevorzugt das Ventilelement oder ein fest mit dem Ventilelement verbundenes Bauteil als Mitnehmer ausgebildet, der die Düsennadel nach dem Abheben des Ventilelementes von seinem Sitz in Öffnungsrichtung mitnimmt. Bei der Schließbewegung bleibt der Mitnehmer bevorzugt solange in Kontakt mit der Düsennadel, bis diese auf ihrem Düsennadelsitz anliegt. Dies kann, wie bereits angedeutet, durch eine entsprechende Abstimmung von mindestens zwei Schließfedern (Düsennadelschließfeder und Ventilschließfeder) erreicht werden.All It is particularly preferred when the valve element, in particular mechanically coupled to the nozzle needle, preferably such, the opening of the valve to a staggered Adjusting the nozzle needle from its closed position leads out. In this case, the valve element or is preferred a permanently connected to the valve element component as a driver formed, which the nozzle needle after lifting the valve element of takes his seat in the opening direction. During the closing movement the driver preferably remains in contact with the nozzle needle as long as possible, until it rests on its nozzle needle seat. This can, As already indicated, by an appropriate vote of at least two closing springs (nozzle needle closing spring and valve closing spring) can be achieved.

Wie bereits angedeutet, ist es besonders bevorzugt, wenn zum Schließen des Ventils eine Ventilschließfeder vorgesehen ist. Bevorzugt ist zusätzlich zur Ventilschließfeder eine Düsennadelschließfeder zum Schließen der Düsennadel vorgesehen. Die Federkräfte der Ventilschließfeder und der Düsennadelschließfeder sind weiter bevorzugt derart ausgebildet, dass die Düsennadel ihre Schließposition erreicht, bevor das Ventil geschlossen wird und somit den Druckausgleichsraum vom Druckbereich des Kraftstoff-Injektors trennt.As already indicated, it is particularly preferred when closing the valve is provided a valve closing spring. Prefers is in addition to the valve closing spring a nozzle needle closing spring for Close the nozzle needle provided. The spring forces the valve closing spring and the nozzle needle closing spring are further preferably designed such that the nozzle needle reached its closed position, before the valve is closed and thus the pressure compensation chamber from the pressure range of the fuel injector separates.

Konstruktiv vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der in der Düsennadel ein, vorzugsweise konzentrisch zu deren Längsmittelachse verlaufender, Verbindungskanal vorgesehen ist, durch den Kraftstoff bei geöffnetem Ventil aus dem Druckbereich in den Druckausgleichsraum strömen kann. Bevorzugt ragt das Ventilelement des Ventils in axialer Richtung in die Düsennadel hinein, um den Verbindungskanal, vorzugsweise nach dem Schließen des Kraftstoff-Injektors schließen zu können. Besonders bevorzugt ist der Ventilsitz des Ventils hierzu unmittelbar an der Düsennadel ausgebildet.constructive advantageous is an embodiment in which in the nozzle needle a, preferably concentric to the longitudinal center axis extending, connecting channel is provided by the fuel with the valve open, out of the pressure range into the pressure equalization chamber can flow. Preferably, the valve element of the valve protrudes in the axial direction into the nozzle needle to the connecting channel, preferably after closing the fuel injector to be able to close. Particularly preferred is the Valve seat of the valve for this purpose directly on the nozzle needle educated.

Wie eingangs angedeutet, ist eine Ausführungsform des Kraftstoff-Injektors besonders bevorzugt, bei der der Kraftstoff-Injektor rücklaufanschlussfrei ist, also weder eine Steuermenge noch eine Leckagemenge anfällt, die in den Kraftstofftank zurücktransportiert werden müssen.As indicated in the beginning, is an embodiment of the fuel injector particularly preferred, in which the fuel injector return connection is, so neither a tax amount nor a leakage amount is incurred, which must be transported back to the fuel tank.

Zwar ist auch eine Ausführungsform des Kraftstoff-Injektors mit Piezoaktuator möglich. Aus Kostengründen ist jedoch eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der Aktuator zum Verstellen der Düsennadel und/oder des Ventils ein elektromagnetischer Aktuator ist.Though is also an embodiment of the fuel injector possible with piezoactuator. For cost reasons is however, preferred is an embodiment in which the actuator for adjusting the nozzle needle and / or the valve electromagnetic actuator is.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments as well as from the drawings.

Diese zeigen in:These show in:

1: einen Kraftstoff-Injektor mit Druckausgleichsraum und einem diesen zugeordneten Ventil in einem geschlossen Zustand, 1 a fuel injector with pressure compensation chamber and a valve associated therewith in a closed state,

2: den Kraftstoff-Injektor gemäß 1 mit geöffnetem Ventil vor Beginn des Einspritzvorgangs, 2 : the fuel injector according to 1 with the valve open before starting the injection process,

3: den Kraftstoff-Injektor gemäß den 1 und 2 während des Einspritzvorgangs und 3 : the fuel injector according to the 1 and 2 during the injection process and

4: den Kraftstoff-Injektor gemäß den 1 bis 3 bei beendetem Einspritzvorgang jedoch bei noch geöffnetem Ventil. 4 : the fuel injector according to the 1 to 3 when the injection process is completed, however, with the valve still open.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In The figures are the same elements and elements with the same Function marked with the same reference numerals.

In 1 ist ein als Common-Rail-Injektor ausgebildeter Kraftstoff-Injektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht gezeigten Brennraum einer ebenfalls nicht gezeigten Brennkraftmaschine gezeigt. Der Kraftstoff-Injektor 1 wird neben anderen, nicht gezeigten Kraftstoff-Injektoren über eine Versorgungsleitung 2 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt. Im Falle der Ausbildung des Kraftstoff-Injektors als Diesel-Injektor liegt dieser Kraftstoffdruck bevorzugt jenseits von 2000 bar. Zur Erzeugung des Kraftstoffdrucks ist eine Hochdruckpumpe 3 vorgesehen, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 4 (Tank) in einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher 5 (Rail) befördert.In 1 is a designed as a common-rail injector fuel injector 1 for injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine, also not shown. The fuel injector 1 is next to other, not shown fuel injectors via a supply line 2 supplied with high pressure fuel. In the case of the formation of the fuel injector as a diesel injector, this fuel pressure is preferably beyond 2000 bar. To generate the fuel pressure is a high-pressure pump 3 provided the fuel from a reservoir 4 (Tank) in a high-pressure fuel storage 5 (Rail) transported.

Wie sich aus 1 ergibt, weist der Kraftstoff-Injektor 1 lediglich einen Zulaufanschluss 6, nicht jedoch einen Rücklaufanschluss auf.As it turned out 1 indicates, points the fuel injector 1 only one inlet connection 6 but not a return port.

Innerhalb eines Düsenkörpers 7 ist eine Düsennadel 8 axial verstellbar geführt. Die Düsennadel 8 ragt in einen Druckbereich 9 (hier Druckraum 10), der aus Gründen der Schwingungsreduzierung als Mini-Rail ausgebildet ist. In den Druckbereich 9 mündet die Versorgungsleitung 2, so dass im Druckbereich 9 zumindest näherungsweise Raildruck herrscht, der wiederum näherungsweise dem Einspritzdruck entspricht.Inside a nozzle body 7 is a nozzle needle 8th axially adjustable guided. The nozzle needle 8th protrudes into a printing area 9 (here pressure chamber 10 ), which is designed for reasons of vibration reduction as a mini-rail. In the printing area 9 opens the supply line 2 , so in the print area 9 at least approximately rail pressure prevails, which in turn corresponds approximately to the injection pressure.

1 zeigt den Kraftstoff-Injektor 1 im geschlossen Zustand. In diesem liegt die Düsennadel 8 mit einer konusförmigen Dichtfläche 11 auf einem von einer Umfangsschulter des Düsenkörpers 7 gebildeten Düsennadelsitz 12 auf. Auf die Düsennadel 8 wirkt in der Zeichnungsebene nach unten, d. h. in Schließrichtung eine hydraulische Schließkraft, die auf die Druckbeaufschlagung mit im Druckbereich 9 befindlichem, unter Druck stehendem Kraftstoff zurückzuführen ist. 1 shows the fuel injector 1 in the closed state. In this is the nozzle needle 8th with a cone-shaped sealing surface 11 on one of a peripheral shoulder of the nozzle body 7 formed nozzle needle seat 12 on. On the nozzle needle 8th acts in the plane of the drawing down, ie in the closing direction, a hydraulic closing force on the pressurization with in the pressure range 9 due to pressurized fuel.

Zum Öffnen der Düsennadel 8 sowie zum Öffnen eines später noch zu erläuternden Ventils 13 ist ein als elektromagnetischer Aktuator ausgebildeter Aktuator 14 vorgesehen, dem eine Ankerplatte 15 zugeordnet ist. Die Ankerplatte 15 befindet sich ebenfalls im Druckbereich 9 des Kraftstoff-Injektors 1.To open the nozzle needle 8th and for opening a later to be explained valve 13 is an actuator designed as an electromagnetic actuator 14 provided, an anchor plate 15 assigned. The anchor plate 15 is also in the printing area 9 of the fuel injector 1 ,

Wie sich weiter aus 1 ergibt, befindet sich in der Zeichnungsebene unmittelbar axial unterhalb des Düsennadelsitzes 12 ein ringförmiger Ausmündungsbereich 16, aus dem eine Anzahl von über den Umfang verteilten, in den Düsenkörper 7 eingebrachten Einspritzöffnungen 17 ausmünden.How to get out 1 results is located in the plane of the drawing directly axially below the nozzle needle seat 12 an annular discharge area 16 from which a number of circumferentially distributed, in the nozzle body 7 introduced injection ports 17 open out.

Axial in der Zeichnungsebene unten grenzt an den ringförmigen Ausmündungsbereich 16, der im geschlossenen Zustand des Kraftstoff-Injektors 1 hydraulisch von dem Druckbereich 9 getrennt ist, ein Führungsabschnitt 18 an, in dem die Düsennadel 8 am Innenumfang einer Sacklochbohrung im Düsenkörper 7 geführt ist. Im Führungsabschnitt 18 ist radial zwischen der Düsennadel 8 und dem Düsenkörper 7 eine Ringspaltdichtung 19 (Führungsspalt) ausgebildet. Axial an die Ringspaltdichtung 19 grenzt in der Zeichnungsebene unten ein Druckausgleichsraum 20 an. Dieser ist zumindest weitgehend hydraulisch über die Ringspaltdichtung 19 von dem Ausmündungsbereich 16 entkoppelt. Über das Ventil 13 ist der Druckausgleichsraum 20 mit dem Druckbereich 9 verbindbar, der auf der von dem Druckausgleichsraum 20 abgewandten Düsennadelseite angeordnet ist. Da der Durchmesser des Düsenkörpers 7 im Führungsabschnitt 18 dem Durchmesser des Düsennadelsitzes 12 entspricht, ist die Düsennadel 8 bei mit dem Druckbereich 9 verbundenem Druckausgleichsraum 20 in axialer Richtung druckausgeglichen.Axial in the plane of the drawing below borders on the annular discharge area 16 in the closed state of the fuel injector 1 hydraulically from the pressure range 9 is separated, a guide section 18 in which the nozzle needle 8th on the inner circumference of a blind hole in the nozzle body 7 is guided. In the leadership section 18 is radially between the nozzle needle 8th and the nozzle body 7 an annular gap seal 19 (Guide gap) formed. Axial to the annular gap seal 19 borders in the drawing level below a pressure equalization chamber 20 at. This is at least largely hydraulic via the annular gap seal 19 from the mouth area 16 decoupled. About the valve 13 is the pressure compensation room 20 with the print area 9 connectable to that of the pressure equalization room 20 remote nozzle needle side is arranged. As the diameter of the nozzle body 7 in the leadership section 18 the diameter of the nozzle needle seat 12 corresponds, is the nozzle needle 8th at with the pressure range 9 connected pressure compensation room 20 pressure balanced in the axial direction.

Durch eine, vorzugsweise nur geringfügige, Variation der Durchmesser des Düsennadelsitzes 12 und des Führungsabschnittes 18 bzw. der Ringspaltdichtung 19 kann bei Bedarf eine, vorzugsweise kleine, schließende oder öffnende Druckstufe realisiert werden.By a, preferably only slight, variation of the diameter of the nozzle needle seat 12 and the guide section 18 or the annular gap seal 19 If necessary, a, preferably small, closing or opening pressure stage can be realized.

In dem in 1 gezeigten, vollständig geschlossenen Zustand des Kraftstoff-Injektors 1 liegt sowohl die Düsennadel 8 an ihrem Düsennadelsitz 12 als auch ein axial verstellbares Ventilelement 21 des Ventils 13 an seinem Ventilsitz 22 an. Der Ventilsitz 22 ist an die Düsennadel 8 angeformt. Solange das Ventilelement 21 mit seiner Stirnseite am Ventilsitz 22 anliegt, kann kein Kraftstoff aus dem Druckbereich 9 durch einen zentrisch in der Düsennadel 8 angeordneten Verbindungskanal 23 in den Druckausgleichsraum 20 strömen, so dass im Druckausgleichsraum 20 zumindest näherungsweise Brennraumdruck vorherrscht, also ein (wesentlich) geringerer Druck als im Druckraum 9.In the in 1 shown, fully closed state of the fuel injector 1 lies both the nozzle needle 8th at her jet needle seat 12 as well as an axially adjustable valve element 21 of the valve 13 at his valve seat 22 at. The valve seat 22 is to the nozzle needle 8th formed. As long as the valve element 21 with its front side on the valve seat 22 is applied, no fuel from the pressure range 9 through a centric in the nozzle needle 8th arranged connection channel 23 in the pressure equalization room 20 flow, leaving the pressure equalization room 20 at least approximately combustion chamber pressure prevails, ie a (substantially) lower pressure than in the pressure chamber 9 ,

Damit die Öffnungskraft des (leistungsschwachen) Aktuators 14 ausreicht, die Düsennadel 8 aus der dargestellten Schließstellung in eine in der Zeichnungsebene nach oben verstellte Öffnungsstellung zu bewegen, muss zunächst eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckbereich 9 und dem Druckausgleichsraum 20 hergestellt werden. Hierzu wird, wie sich aus 2 ergibt, der Aktuator 14 bestromt. Aufgrund der festen Verbindung zwischen Ankerplatte 15 und dem langgestreckten Ventilelement 21 wird letzteres in der Zeichnungsebene nach oben bewegt, so dass ein als Mitnehmer 24 dienender Umfangsbund 25 des Ventilelementes 21 zur axialen Anlage an einem unteren Rand 26 einer Durchgangsöffnung 27 kommt, die stirnseitig in die Düsennadel 8 eingebracht ist.Thus, the opening force of the (low-power) actuator 14 sufficient, the nozzle needle 8th From the illustrated closed position to move in an upward plane in the plane of the drawing open position, must first a hydraulic connection between the pressure range 9 and the pressure compensation room 20 getting produced. This is how it turns out 2 results, the actuator 14 energized. Due to the fixed connection between anchor plate 15 and the elongated valve element 21 the latter is moved upwards in the plane of the drawing, so that as a driver 24 serving circumferential federation 25 of the valve element 21 for axial contact with a lower edge 26 a passage opening 27 comes, the front side into the nozzle needle 8th is introduced.

Die Durchgangsöffnung 27 wird in axialer Richtung von dem Ventilelement 21 durchsetzt – der Mitnehmer 24 ist somit in einer inneren Düsennadelkammer 28 gefangen.The passage opening 27 is in the axial direction of the valve element 21 interspersed - the driver 24 is thus in an inner nozzle needle chamber 28 captured.

Wie sich aus 2 ergibt, öffnet zunächst das Ventil 13, so dass Kraftstoff aus dem Druckbereich 9 zunächst über eine Radialbohrung 29 in die Düsennadelkammer 28 und von dieser durch den zentrischen Verbindungskanal 23 in axialer Richtung nach unten in den Druckausgleichsraum 20 strömen kann. Der Verbindungskanal 23 ist die einzige Ein- und Auslauföffnung des Druckausgleichsraums 20. Aus diesem münden keine Einspritzöffnungen aus. Aufgrund des Kraftstoffstroms aus dem Druckbereich 9 in den Druckausgleichsraum 20 entsteht eine in Öffnungsrichtung wirkende hydraulische Kraft, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die in Schließrichtung wirkende hydraulische Kraft vollständig kompensiert, so dass auf die Düsennadel 8 in axialer Richtung nach unten lediglich noch die Federkraft einer Düsennadelschließfeder 30 wirkt, die sich stirnseitig an der Düsennadel 8 sowie auf der gegenüberliegenden Seite an einer Scheibe 31 abstützt, welche wiederum mit dem Düsenkörper 7 verschraubt ist.As it turned out 2 results, first opens the valve 13 , so that fuel from the pressure range 9 initially via a radial bore 29 in the nozzle needle chamber 28 and from this through the centric connection channel 23 in the axial direction down into the pressure compensation chamber 20 can flow. The connection channel 23 is the only inlet and outlet opening of the pressure equalization chamber 20 , For this no injection openings open out. Due to the fuel flow from the pressure range 9 in the pressure equalization room 20 creates a hydraulic force acting in the opening direction, which completely compensates in the embodiment shown, the force acting in the closing direction hydraulic force, so that the nozzle needle 8th in the axial direction down only the spring force of a nozzle needle closing spring 30 acts, the front side of the nozzle needle 8th and on the opposite side to a disc 31 supported, which in turn with the nozzle body 7 is screwed.

Durch die zuvor beschriebene mechanische Kopplung zwischen dem Ventilelement 21 und der Düsennadel 8 über den Mitnehmer 24 wird bei einer weiteren axialen Verstellbewegung des Ventilelementes 21 in der Zeichnungsebene nach oben die Düsennadel 8 mitgenommen (vgl. 3), wodurch eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckbereich 9 und dem Ausmündungsbereich 16 hergestellt wird, so dass Kraftstoff aus dem Ausmündungsbereich 16 bzw. aus dem Druckbereich 9 unmittelbar durch die Einspritzöffnungen 17 in den Brennraum der Brennkraftmaschine ausströmen kann. Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird die Bestromung des Aktuators 14 unterbrochen. Hierdurch wird das Ventilelement 21 mittels einer Ventilschließfeder 32, die sich einenends an einem Umfangsbund 33 des Ventilelementes 21 und anderenends an einer Scheibe 34 abstützt, in der Zeichnungsebene nach unten bewegt, wobei die Federkraft der Ventilschließfeder 32 geringer ist als die Federkraft der Düsennadelfeder 30, so dass die Abwärtsbewegung des Ventilelementes 21 und der Düsennadel 8 zunächst gekoppelt verläuft, bevor die Düsennadel 8 vor dem Ventilelement 21 ihre jeweilige Schließstellung erreicht. Durch die Schließbewegung der Düsennadel wird, wie in 4 durch Pfeile angedeutet, Kraftstoff aus dem Druckausgleichsraum 20 verdrängt. Dieser verdrängte Kraftstoff strömt durch den Verbindungskanal 23 und die Radialbohrung 29 zurück in den Druckbereich 9. Unterstützt durch die Federkraft der Ventilschließfeder 32 bewegt sich das Ventilelement 21 weiter in Richtung Ventilsitz 22 und verschließt den Druckausgleichsraum 20, um weitere Leckageverluste bei geschlossenem Kraftstoff-Injektor aus dem Druckausgleichsraum 20 über die Ringspaltdichtung 19 in den Ausmündungsbereich 16 und von dort aus über die Einspritzöffnungen 17 in den Brennraum zu vermeiden. Nach Schließen des Ventils 13 wird wieder der in 1 gezeigte Zustand erreicht.By the mechanical coupling between the valve element described above 21 and the nozzle needle 8th about the driver 24 is at a further axial adjustment movement of the valve element 21 in the drawing plane up the nozzle needle 8th taken along (cf. 3 ), creating a hydraulic connection between the pressure area 9 and the discharge area 16 is prepared so that fuel from the discharge area 16 or from the printing area 9 directly through the injection openings 17 can flow into the combustion chamber of the internal combustion engine. To stop the injection process, the current supply of the actuator 14 interrupted. As a result, the valve element 21 by means of a valve closing spring 32 who are at one end at a circumferential covenant 33 of the valve element 21 and at the other end on a disc 34 supported, moved in the plane of the drawing down, wherein the spring force of the valve closing spring 32 less than the spring force of the nozzle needle spring 30 , so that the downward movement of the valve element 21 and the nozzle needle 8th initially coupled runs before the nozzle needle 8th in front of the valve element 21 reached their respective closed position. Due to the closing movement of the nozzle needle, as in 4 indicated by arrows, fuel from the pressure compensation chamber 20 repressed. This displaced fuel flows through the connecting channel 23 and the radial bore 29 back to the printing area 9 , Supported by the spring force of the valve closing spring 32 the valve element moves 21 continue in the direction of the valve seat 22 and closes the pressure compensation room 20 to further leakage losses with closed fuel injector from the pressure compensation chamber 20 over the annular gap seal 19 into the mouth area 16 and from there via the injection ports 17 to avoid the combustion chamber. After closing the valve 13 will be back in 1 shown state reached.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 2710216 A1 [0003] DE 2710216 A1 [0003]

Claims (12)

Kraftstoff-Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer mittels eines Aktuators (14) zwischen einer Schließstellung und einer den Kraftstofffluss aus einem Druckbereich (9) durch mindestens eine Einspritzöffnung (17) freigebenden Öffnungsstellung verstellbaren Düsennadel (8), dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Ventils (13) der Druckbereich (9) mit einem von der Düsennadel (8) begrenzten Druckausgleichsraum (20) verbindbar ist, der derart angeordnet ist, dass aufgrund der hydraulischen Verbindung eine in Schließrichtung auf die Düsennadel (8) wirkende hydraulische Schließkraft zumindest teilweise kompensierbar ist.Fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine with an actuator ( 14 ) between a closed position and a fuel flow from a pressure range ( 9 ) through at least one injection opening ( 17 ) releasing opening position adjustable nozzle needle ( 8th ), characterized in that by means of a valve ( 13 ) the pressure range ( 9 ) with one of the nozzle needle ( 8th ) limited pressure equalization space ( 20 ) is arranged, which is arranged such that due to the hydraulic connection in the closing direction of the nozzle needle ( 8th ) acting hydraulic closing force is at least partially compensated. Kraftstoff-Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichsraum (20) mittels einer Ringspaltdichtung (19) hydraulisch von einem Ausmündungsbereich (16) der mindestens einen Einspritzöffnung (17), vorzugsweise sämtlicher Einspritzöffnung (17), getrennt ist.Fuel injector according to claim 1, characterized in that the pressure equalization space ( 20 ) by means of an annular gap seal ( 19 ) hydraulically from a discharge area ( 16 ) of the at least one injection opening ( 17 ), preferably all the injection opening ( 17 ), is separate. Kraftstoff-Injektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Ringspaltdichtung (19), zumindest näherungsweise, dem Durchmesser eines Düsennadelsitzes (12) entspricht.Fuel injector according to one of claims 1 or 2, characterized in that the diameter of the annular gap seal ( 19 ), at least approximately, the diameter of a nozzle needle seat ( 12 ) corresponds. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (13) vor dem Abheben der Düsennadel (8) aus ihrer Schließstellung offenbar ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the valve ( 13 ) before lifting the nozzle needle ( 8th ) is apparent from its closed position. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (13) nach dem Erreichen der Schließstellung der Düsennadel (8) schließbar ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the valve ( 13 ) after reaching the closed position of the nozzle needle ( 8th ) is closable. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (14) zum Verstellen der Düsennadel (8) gleichzeitig zum Verstellen eines Ventilelementes (21) des Ventils (13) dient.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 14 ) for adjusting the nozzle needle ( 8th ) at the same time for adjusting a valve element ( 21 ) of the valve ( 13 ) serves. Kraftstoff-Injektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21), insbesondere mechanisch, mit der Düsennadel (8) gekoppelt ist, vorzugsweise derart, dass ein Öffnen des Ventils (13) zu einem zeitversetzten Verstellen der Düsennadel (8) aus ihrer Schließstellung führt.Fuel injector according to claim 6, characterized in that the valve element ( 21 ), in particular mechanically, with the nozzle needle ( 8th ), preferably such that opening of the valve ( 13 ) to a time-shifted adjustment of the nozzle needle ( 8th ) leads from its closed position. Kraftstoff-Injektor nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilschließfeder (32) zum Schließen des Ventils (13) vorgesehen ist.Fuel injector according to one of claims 6 or 7, characterized in that a valve closing spring ( 32 ) to close the valve ( 13 ) is provided. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Düsennadelschließfeder (30) zum Schließen der Düsenadel (8) vorgesehen ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that a nozzle needle closing spring ( 30 ) to close the nozzle needle ( 8th ) is provided. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Düsennadel (8) ein, vorzugsweise konzentrisch zu deren Längsmittelachse verlaufender, Verbindungskanal (23) vorgesehen ist, durch den Kraftstoff bei geöffnetem Ventil (13) aus dem Druckbereich (9) in den Druckausgleichsraum (20) strömen kann.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that in the nozzle needle ( 8th ), preferably concentric to the longitudinal central axis extending, connecting channel ( 23 ) is provided by the fuel when the valve is open ( 13 ) from the printing area ( 9 ) into the pressure equalization room ( 20 ) can flow. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff-Injektor (1) rücklaufanschlussfrei ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel injector ( 1 ) Return connection is free. Kraftstoff-Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (14) ein elektromagnetischer Aktuator (14) ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 14 ) an electromagnetic actuator ( 14 ).
DE200810055177 2008-12-30 2008-12-30 Fuel injector Withdrawn DE102008055177A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810055177 DE102008055177A1 (en) 2008-12-30 2008-12-30 Fuel injector
EP20090174566 EP2204570B1 (en) 2008-12-30 2009-10-30 Fuel injector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810055177 DE102008055177A1 (en) 2008-12-30 2008-12-30 Fuel injector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008055177A1 true DE102008055177A1 (en) 2010-07-01

Family

ID=41668289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810055177 Withdrawn DE102008055177A1 (en) 2008-12-30 2008-12-30 Fuel injector

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2204570B1 (en)
DE (1) DE102008055177A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010040401A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh fuel injector
DE102014206210A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh fuel injector

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2710216A1 (en) 1977-03-09 1978-09-14 Bosch Gmbh Robert FUEL INJECTOR

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE53436T1 (en) * 1986-04-15 1990-06-15 Voest Alpine Automotive INJECTION NOZZLE FOR COMBUSTION ENGINES.
DE102005005713A1 (en) * 2005-02-08 2006-08-10 Siemens Ag Jet construction group with injection valve for internal combustion engine has two recesses in jet needle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2710216A1 (en) 1977-03-09 1978-09-14 Bosch Gmbh Robert FUEL INJECTOR

Also Published As

Publication number Publication date
EP2204570A1 (en) 2010-07-07
EP2204570B1 (en) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007047426A1 (en) Injector with piezo actuator
EP1944500A2 (en) Fuel injector
WO2008061844A1 (en) Fuel injector
DE102011003443A1 (en) fuel injector
DE102008040680A1 (en) Fuel injector
DE102010041109A1 (en) Fuel injector for use in e.g. common-rail system, for injecting fuel into combustion chamber of self-ignition combustion engine, has magnetic armature and actuator arranged in injector housing end region that lies opposite to aperture
DE102008001907A1 (en) Fuel injector
DE102012220027A1 (en) Switching valve for common-rail fuel injector for injecting diesel into combustion chamber of internal combustion engine, has control space filled with fuel via hole, and closing element closing hole in position for pressure relief of space
EP1939441A2 (en) Fuel injector
WO2017108298A1 (en) Fuel injector
DE102007030711A1 (en) Injector with outwardly opening valve element
DE102008042227A1 (en) Fuel injector, particularly common rail injector for injecting fuel into combustion chamber of internal-combustion engine, comprises injection valve element, which is adjustable between closing position and opening position
EP2204570B1 (en) Fuel injector
DE102010030429A1 (en) Injector i.e. common-rail injector, for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has seat surface whose sealing seat is formed at armature, and valve element formed in ball shape
DE102008001895A1 (en) Fuel injector
DE102010042251A1 (en) Fuel injector for use as common-rail injector in internal combustion engine, has injector housing, which encloses high pressure chamber that stays in connection with high pressure source
DE102009027494A1 (en) Fuel injector with pressure compensated control valve
DE102009047560A1 (en) fuel injector
DE102009029009A1 (en) Injector for injecting fuel
DE102007009167A1 (en) Multi-way valve
DE102010040323A1 (en) Fuel injector i.e. common-rail injector, for common-rail injection system to inject fuel into combustion chamber of combustion engine for motor car, has nozzle needle designed as pressure-balanced valve needle in closing position
DE102011076956A1 (en) Fuel injector for internal combustion engine, has valve needle arranged in housing in longitudinally displaceable manner, where valve needle closes scum hole arranged in high-pressure space of housing
DE102008002003A1 (en) Fuel injector
DE102008002526A1 (en) Fuel injector, particularly, common-rail injector for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has multi-part injection valve element adjustable between closed position and open position
DE102010039116A1 (en) Fuel injector, particularly for combustion engine in motor vehicle, has injector housing, which has through-opening for supplying fuel into combustion chamber of combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140701