DE102011081534A1 - Injector for a fluid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Injektor für ein Fluid, insbesondere Kraftstoffinjektor, aufweisend zumindest einen Haltekörper 1 sowie ein Düsenmodul mit einem Düsenkörper 16 und einer Düsennadel 15 sowie eine eine Zuführschnittstelle 21 aufweisende Fluidzuführung 20, die mit einem Druckraum 28 im Bereich einer Düsennadelspitze 24 benachbart zu zumindest einer von der Düsennadel 15 beherrschten Spritzöffnung 25 angeordnet ist. Erfindungsgemäß wir ein Injektor bereitgestellt, der bei kostengünstiger Herstellung hinsichtlich seines Betriebsverhaltens verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass die Fluidzuführung 20 und die Zuführschnittstelle 21 in einem den Haltekörper 1 ausschließenden Bereich des Injektors angeordnet sind.The invention relates to an injector for a fluid, in particular a fuel injector, comprising at least one holding body 1 and a nozzle module with a nozzle body 16 and a nozzle needle 15 and a feed interface 21 having a fluid supply 20 which adjacent to a pressure chamber 28 in the region of a nozzle needle tip 24 at least one of the nozzle needle 15 controlled injection opening 25 is arranged. According to the invention we provide an injector which is improved in terms of its performance at low cost production. This is achieved in that the fluid supply 20 and the feed interface 21 are arranged in a region of the injector which excludes the holding body 1.
Description
Die Erfindung betrifft einen Injektor für ein Fluid, insbesondere Kraftstoffinjektor, aufweisend zumindest einen Haltekörper sowie ein Düsenmodul mit einem Düsenkörper und einer Düsennadel sowie eine eine Zuführschnittstelle aufweisende Fluidzuführung, die mit einem Druckraum im Bereich einer Düsennadelspitze benachbart zu zumindest einer von der Düsennadel beherrschten Spritzöffnung angeordnet ist.The invention relates to an injector for a fluid, in particular fuel injector, having at least one holding body and a nozzle module with a nozzle body and a nozzle needle and a supply having fluid supply, which is arranged with a pressure chamber in the region of a nozzle needle tip adjacent to at least one of the nozzle needle controlled injection opening is.
Stand der TechnikState of the art
Ein derartiger Injektor ist aus der
Ein weiterer Injektor ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Injektor bereitzustellen, der bei kostengünstiger Herstellung hinsichtlich seines Betriebsverhaltens verbessert ist.The invention has for its object to provide an injector, which is improved in cost-effective production in terms of its performance.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fluidzuführung und die Zuführschnittstelle in einem den Haltekörper ausschließenden Bereich des Injektors angeordnet sind. Der Haltekörper wird also ganz gezielt von der Aufnahme der Fluidzuführung und/oder der Zuführschnittstelle ausgenommen und der Haltekörper steht auch wiederum in vorteilhafter Weiterbildung nicht in Kontakt mit dem vorzugsweise unter Hochdruck stehendem Medium, das von dem Injektor verspritzt wird. Dadurch kann der Haltekörper aus einem weniger hochfesten Werkstoff gefertigt sein, wodurch Kostenvorteile hinsichtlich der Bereitstellung des Werkstoffs und auch der Bearbeitung des Werkstoffs darstellbar sind. Der Haltekörper ist also zunächst einmal im Wesentlichen dazu ausgelegt, zumindest einen Düsenkörper zur leichten Montage an einem Bauteil, wie beispielsweise einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, zu tragen. Weiterhin können in den Haltekörper beispielsweise ein Kanal für elektrische Steuerleitungen für das Aktormodul und gegebenenfalls ein Niederdruckkanal für ein Medium eingelassen sein. Dadurch kann der Haltekörper aus einem weniger hochfesten Werkstoff, beispielsweise Aluminium oder herkömmlichen Stahl (St 37) gefertigt sein. This object is achieved in that the fluid supply and the feed interface are arranged in a region of the injector excluding the holding body. The holding body is thus very specifically excluded from the inclusion of the fluid supply and / or the Zuführschnittstelle and the holding body is also turn in an advantageous development not in contact with the preferably high-pressure medium that is injected by the injector. Thereby, the holding body may be made of a less high-strength material, whereby cost advantages in terms of the provision of the material and also the processing of the material can be displayed. The holding body is thus initially designed essentially to carry at least one nozzle body for easy mounting to a component, such as a cylinder head of an internal combustion engine. Furthermore, in the holding body, for example, a channel for electrical control lines for the actuator module and optionally a low-pressure channel for a medium be embedded. As a result, the holding body may be made of a less high-strength material, for example aluminum or conventional steel (St 37).
In Weiterbildung der Erfindung ist die Zuführschnittstelle in dem Düsenkörper angeordnet. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, da insbesondere dann, wenn das Aktormodul die Düsennadel direkt betätigt, somit ein sehr steifes System geschaffen ist, das hohe mit dem Injektor zu erreichende Einspritzdrücke von deutlich mehr als 1.600 bar ermöglicht, ohne dass das Einspritzergebnis durch beispielsweise weiche sich elastisch verformende Bauteile verfälscht wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der Düsenkörper und die Düsennadel prinzipbedingt aus einem hochfesten Werkstoff gefertigt werden. Das Anbringen der Zuführschnittstelle zusätzlich an den Düsenkörper stellt nur einen geringen kostenmäßig nicht oder nur geringfügig in Erscheinung tretenden Mehraufwand bei der Herstellung des Düsenmoduls dar.In a development of the invention, the feed interface is arranged in the nozzle body. This embodiment is particularly advantageous since, in particular, when the actuator module directly actuates the nozzle needle, a very rigid system is thus created which permits high injection pressures of significantly more than 1,600 bar to be achieved with the injector, without the injection result being softened, for example elastically deforming components is falsified. It should be noted that the nozzle body and the nozzle needle are inherently made of a high strength material. The attachment of the feed interface in addition to the nozzle body is only a small cost not or only slightly in appearance emerging overhead in the production of the nozzle module.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Zuführschnittstelle in einer Drosselplatte, einer Ventilplatte oder einem sonstigen an dem Haltekörper benachbart zu dem Düsenmodul angeordneten Körper angeordnet. Hier richtet sich die entsprechende Ausgestaltung des Injektors nach dem entsprechenden Aufbau des Injektors hinsichtlich der Steuerung der Düsennadel zur Darstellung einer gewünschten Einspritzung. So ist es beispielsweise möglich, mit einem Aktormodul ein in einer Ventilplatte angeordnetes Ventil anzusteuern, das über eine Drosselplatte mit verschiedenen Durchgängen mit einem Steuerraum, der stirnseitig der Düsennadel in dem Düsenkörper angeordnet ist, die Bewegung der Düsennadel steuert. Wird der in dem Steuerraum herrschende Hochdruck, der durch eine Anbindung des Steuerraums an das Hochdrucksystem eingestellt wird, durch eine Absteuerung von Medium aus dem Steuerraum durch die Drosselplatte und das Ventil in der Ventilplatte in das Niederdrucksystem abgesenkt, öffnet die Düsennadel durch eine axiale Verschiebung zumindest eine Spritzöffnung in der Düsennadelspitze. Die Spritzöffnung ist somit mit dem benachbarten und mit unter Hochdruck stehenden Fluid befüllten Druckraum verbunden und durch die zumindest eine Spritzöffnung wird das Medium verspritzt. Wird dann das Ventil wieder geschlossen, strömt durch einen Drosselkanal in der Drosselplatte wieder unter Hochdruck stehendes Medium in den Steuerraum und bewirkt eine nunmehr umgekehrte axiale Bewegung der Düsennadel, die mit ihrer Düsennadelspitze in einen Sitz bewegt wird und die Verbindung der zumindest einen Spritzöffnung mit dem Druckraum unterbricht. Neben der Zuführschnittstelle ist selbstverständlich je nach der entsprechenden Ausgestaltung des Injektors die Fluidzuführung in die Drosselplatte, die Ventilplatte und gegebenenfalls den sonstigen Körper in Verlängerung der in den Düsenkörper eingelassenen Fluidzuführung eingearbeitet. Dabei ist die Fluidzuführung bevorzugt so beispielsweise in die Drosselplatte eingelassen, dass diese die ebenfalls auch in die Drosselplatte eingearbeitete Zuführschnittstelle nur mit dem benachbarten Düsenkörper verbindet. Dadurch ist erreicht, dass die hochdruckbeaufschlagten Verbindungsflächen minimiert sind.In a further embodiment of the invention, the feed interface is arranged in a throttle plate, a valve plate or other on the holding body adjacent to the nozzle module arranged body. Here, the corresponding configuration of the injector is based on the corresponding structure of the injector with regard to the control of the nozzle needle to represent a desired injection. Thus, it is possible, for example, to control an actuator module arranged in a valve plate valve, which has a throttle plate with different passages with a control chamber, which is arranged on the front side of the nozzle needle in the nozzle body, controls the movement of the nozzle needle. If the prevailing in the control chamber high pressure, which is set by a connection of the control chamber to the high pressure system, lowered by a Absteuerung of medium from the control chamber through the throttle plate and the valve in the valve plate in the low pressure system, the nozzle needle opens by an axial displacement at least an injection opening in the nozzle needle tip. The injection opening is thus connected to the adjacent and filled with high pressure fluid pressure chamber and through the at least one injection port, the medium is sprayed. Then, the valve is closed again flows through a throttle channel in the throttle plate again under high pressure medium in the control chamber and causes a now reversed axial movement of the nozzle needle, which is moved with its nozzle needle tip into a seat and the connection of the at least one injection opening with the Pressure chamber interrupts. In addition to the feed interface of course, depending on the corresponding configuration of the injector, the fluid supply into the throttle plate, the valve plate and possibly the other body incorporated in extension of the recessed into the nozzle body fluid supply. In this case, the fluid supply is preferably so admitted, for example, in the throttle plate, that this also connects the incorporated also in the throttle plate feed interface only with the adjacent nozzle body. This ensures that the high pressure-loaded connection surfaces are minimized.
Bevorzugt ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Zuführschnittstelle seitlich an dem radialen Umfang des Injektors, also konkret an dem Düsenkörper, der Drosselplatte, der Ventilplatte oder einem weiteren verbauten Körper angeordnet. Beispielsweise kann dadurch der Düsenkörper ohne zusätzlichen seitlichen Anschlussstutzen ausgebildet sein. Dadurch wird die Herstellung weiter vereinfacht.In a further embodiment of the invention, the feed interface is preferably arranged laterally on the radial circumference of the injector, that is to say concretely on the nozzle body, the throttle plate, the valve plate or a further installed body. For example, the nozzle body can thereby be formed without additional lateral connecting piece. As a result, the production is further simplified.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Zuführschnittstelle als Druckanschluss ausgebildet, wobei wiederum in vorteilhafter Ausgestaltung die so ausgebildete Zuführschnittstelle mit einer lanzenförmigen Zuführleitung zusammenwirkt. Die lanzenförmige Zuführleitung wird in den Druckanschluss gepresst und stellt eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Bauteilen her.In a further embodiment of the invention, the feed interface is designed as a pressure port, which in turn cooperates in an advantageous embodiment, the feed interface thus formed with a lance-shaped supply line. The lance-shaped supply line is pressed into the pressure port and establishes a fluid-tight connection between the components.
In Weiterbildung durchdringt die Zuführschnittstelle zumindest eine das Düsenmodul mit dem Haltekörper verspannende Überwurfmutter. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass die Zuführleitung direkt mit dem Düsenkörper (oder der Drosselplatte, der Ventilplatte oder dem sonstigen Körper) zusammenwirkt und nicht noch eine zusätzliche Komponente in Form der Überwurfmutter in das Hochdrucksystem einbezogen wird.In a further development, the feed interface penetrates at least one union nut spanning the nozzle module with the holding body. This embodiment ensures that the supply line interacts directly with the nozzle body (or the throttle plate, the valve plate or the other body) and not an additional component in the form of the union nut is included in the high-pressure system.
In Weiterbildung der Erfindung ist der erfindungsgemäße Injektor Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems für insbesondere eine selbstzündende mit Dieselkraftstoff betriebene Brennkraftmaschine. Dabei ist das Medium dann Dieselkraftstoff, der von dem als Kraftstoffinjektor ausgebildeten Injektor in einen zugeordneten Brennraum der Brennkraftmaschine gesteuert eingespritzt wird. Dabei ist die Steuerung der Einspritzung mit beispielsweise einer Voreinspritzung, einer Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung mit unterschiedlichen Kraftstoffmengen und Spritzdauern für ein gutes Betriebs- und Abgasverhalten der Brennkraftmaschine besonders vorteilhaft. Dabei lässt sich der Kraftstoffdruck durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Injektor zumindest weitgehend kostenneutral hinsichtlich der Kosten für den Injektor auf deutlich über bisherige Einspritzdrücke von angenähert 1.600 bar liegende Drücke steigern.In a further development of the invention, the injector according to the invention is part of a common-rail injection system for, in particular, a self-igniting internal combustion engine operated with diesel fuel. In this case, the medium is then diesel fuel which is injected in a controlled manner by the injector designed as a fuel injector into an associated combustion chamber of the internal combustion engine. The control of the injection with, for example, a pilot injection, a main injection and a post-injection with different amounts of fuel and injection times for a good operating and exhaust behavior of the internal combustion engine is particularly advantageous. In this case, the fuel pressure can be increased by the inventively designed injector at least largely cost neutral with respect to the cost of the injector to well above previous injection pressures of approximately 1,600 bar lying pressures.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, in which an illustrated in the figures embodiment of the invention is described in detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen:Show it:
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Der in
Dabei wird von dem Kraftstoffinjektor das Medium Dieselkraftstoff in einen zugeordneten Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Der Kraftstoffinjektor ist – wie ausgeführt – Teil eines Common-Rail-Einspritzsystems, das im Wesentlichen aus einem Tank, einer Niederdruckpumpe, einer Hochdruckpumpe mit einer Zumesseinheit, einem Hochdruckspeicher und dem Kraftstoffinjektor besteht, wobei die genannten Bauteile in der angegebenen Reihenfolge über entsprechende Leitungen miteinander verschaltet sind.In this case, the medium diesel fuel is injected into an associated combustion chamber of the internal combustion engine of the fuel injector. The fuel injector is - as stated - part of a common rail injection system, which consists essentially of a tank, a low pressure pump, a high-pressure pump with a metering unit, a high-pressure accumulator and the fuel injector, said components in the order indicated via corresponding lines with each other are interconnected.
Der Kraftstoffinjektor weist einen Haltekörper
Ausweislich der vergrößerten Darstellung der
Der Ablaufkanal
Die Düsennadel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20150303 |