DE102013224138A1

DE102013224138A1 - fuel injector

Info

Publication number: DE102013224138A1
Application number: DE102013224138.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Mennicken; Henning Hermes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend eine in einer Hochdruckbohrung (1) eines Düsenkörpers (2) hubbeweglich aufgenommene Düsennadel (3), über deren Hubbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung (4) freigebbar oder verschließbar ist, sowie einen piezoelektrischen Aktor (5) zur Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel (3), wobei der Aktor (5) über eine Einrichtung (6) zur Umkehrung der Bewegungsrichtung und/oder zur Hubübersetzung, umfassend einen über einen Führungsabschnitt (7) hubbeweglich geführten Kolben (8), mit der Düsennadel (3) gekoppelt ist Erfindungsgemäß besitzt der hubbeweglich geführte Kolben (8) eine mit einem gehäuseseitig ausgebildeten Dichtsitz (9) zusammenwirkende Dichtkontur (10) zur Abdichtung eines Hochdruckbereichs (11) gegenüber einem Niederdruckbereich (12) des Kraftstoffinjektors.The invention relates to a fuel injector for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, comprising a nozzle needle (3) liftably received in a high-pressure bore (1) of a nozzle body (2), via the lifting movement of which at least one injection opening (4) can be opened or closed , and a piezoelectric actuator (5) for controlling the lifting movement of the nozzle needle (3), wherein the actuator (5) via a means (6) for reversing the direction of movement and / or for Hubübersetzung comprising a guided over a guide portion (7) hubbeweglich According to the invention, the reciprocally movable piston (8) has a sealing contour (10) cooperating with a sealing seat (9) formed on the housing side for sealing a high - pressure region (11) against a low - pressure region (12) fuel injector.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injector for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, having the features of the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2004 031 595 A1 ist ein Kraftstoffinjektor mit einem piezoelektrischen Aktor zur direkten Steuerung der Hubbewegung einer Düsennadel bekannt. Der Aktor ist hierzu über einen Übersetzer mit der Düsennadel gekoppelt, wobei der Übersetzer zugleich eine Umkehrung der Bewegungsrichtung des Aktors bewirkt. Dadurch ist es möglich, die Bestromung des Aktors auf die Zeiten zu reduzieren, in denen tatsächlich eine Einspritzung erfolgt.From the DE 10 2004 031 595 A1 a fuel injector with a piezoelectric actuator for direct control of the lifting movement of a nozzle needle is known. The actuator is for this purpose coupled via a translator with the nozzle needle, the translator also causes a reversal of the direction of movement of the actuator. This makes it possible to reduce the energization of the actuator to the times in which an injection actually takes place.

Bei Kraftstoffinjektoren der vorstehend genannten Art kann der Aktor von Hochdruck oder Niederdruck umgeben sein. Ist der Aktor von Niederdruck umgeben, gilt es eine Permanentleckage vom Hochdruckbereich, in dem die Düsennadel aufgenommen ist, in den Niederdruckbereich zu verhindern. Denn mit der Leckagemenge steigt eine unerwünschte Erwärmung des Systems. Die Leckage wirkt sich zudem ungünstig auf die CO₂-Bilanz aus, da die Leckagemenge zusätzlich zur Einspritzmenge auf Hochdruck gefördert werden muss, was einen erhöhten Energieeinsatz erfordert.In fuel injectors of the aforementioned type, the actuator may be surrounded by high pressure or low pressure. If the actuator is surrounded by low pressure, there is a permanent leakage from the high pressure area, in which the nozzle needle is included, to prevent the low pressure area. Because with the leakage amount increases an undesirable heating of the system. The leakage also has an unfavorable effect on the CO ₂ balance, since the leakage quantity must be promoted to high pressure in addition to the injection quantity, which requires an increased energy input.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, anzugeben, der durch eine Verringerung der Leckagemenge eine Energieeinsparung und damit eine gute CO₂-Bilanz ermöglicht.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide a fuel injector for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, which enables energy savings and thus a good CO ₂ balance by reducing the amount of leakage.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, a fuel injector with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the respective subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der vorgeschlagene Kraftstoffinjektor umfasst eine in einer Hochdruckbohrung eines Düsenkörpers hubbeweglich aufgenommene Düsennadel, über deren Hubbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung freigebbar oder verschließbar ist, sowie einen piezoelektrischen Aktor zur Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel. Der Aktor ist dabei über eine Einrichtung zur Umkehrung der Bewegungsrichtung und/oder zur Hubübersetzung, welche einen über einen Führungsabschnitt hubbeweglich geführten Kolben umfasst, mit der Düsennadel gekoppelt. Erfindungsgemäß besitzt der hubbeweglich geführte Kolben eine mit einem gehäuseseitig ausgebildeten Dichtsitz zusammenwirkende Dichtkontur zur Abdichtung eines Hochdruckbereichs gegenüber einem Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors. Das Zusammenwirken der Dichtkontur des Kolbens und des Dichtsitzes kommt der Wirkung eines Ventils gleich, das einen gegenüber einem Ventilsitz hubbeweglichen Ventilkolben besitzt. Liegt der Kolben über seine Dichtkontur am gehäuseseitig ausgebildeten Dichtsitz an, ist ein möglicher Leckagepfad, der sich beispielsweise über den Führungsabschnitts zur hubbeweglichen Führung des Kolbens erstrecken kann, verschlossen. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn der Aktor unbestromt ist, d. h. keine Einspritzung erfolgt. Da zumindest während dieser Zeit keine Leckage stattfindet, kann eine Permanentleckage wirksam unterbunden werden und die Leckagemenge auf ein Minimum reduziert werden. Denn Kraftstoff vermag lediglich im Wege der Spaltleckage während der Einspritzung aus dem Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich zu gelangen.The proposed fuel injector comprises a nozzle needle received in a liftable manner in a high-pressure bore of a nozzle body, via the stroke movement of which at least one injection opening can be opened or closed, and a piezoelectric actuator for controlling the lifting movement of the nozzle needle. In this case, the actuator is coupled to the nozzle needle via a device for reversing the direction of movement and / or for the stroke ratio, which comprises a piston which can be moved in a lift-movable manner via a guide section. According to the invention, the liftable guided piston has a sealing contour cooperating with a sealing seat formed on the housing side for sealing a high-pressure region relative to a low-pressure region of the fuel injector. The interaction of the sealing contour of the piston and the sealing seat is equivalent to the action of a valve which has a valve piston which can be lifted relative to a valve seat. If the piston lies above its sealing contour on the sealing face formed on the housing side, a possible leakage path, which can extend, for example, over the guide section to the liftable guidance of the piston, is closed. This is preferably the case when the actuator is de-energized, d. H. no injection takes place. Since there is no leakage at least during this time, a permanent leakage can be effectively prevented and the leakage amount can be reduced to a minimum. Because fuel can only get in the way of the gap leakage during injection from the high pressure area in the low pressure area.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt sich der gehäuseseitig ausgebildete Dichtsitz unmittelbar an den Führungsabschnitt zur hubbeweglichen Führung des Kolbens an. Das heißt, dass eine den Führungsabschnitt ausbildende Bohrung unmittelbar in den Sitzbereich mündet, wobei die Bohrung als Hochdruckbohrung oder als Niederdruckbohrung ausgelegt sein, d. h. im Hochdruckbereich oder im Niederdruckbereich angeordnet sein kann. In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Dichtkontur des Kolbens kann der Dichtsitz insbesondere als Flachsitz oder als Kegelsitz ausgebildet sein. Auch sphärische Geometrien sind möglich.According to a preferred embodiment of the invention, the sealing seat formed on the housing side directly adjoins the guide section for stroke-movable guidance of the piston. This means that a bore forming the guide section opens directly into the seating area, the bore being designed as a high-pressure bore or as a low-pressure bore, ie. H. can be arranged in the high pressure range or in the low pressure range. Depending on the specific configuration of the sealing contour of the piston, the sealing seat can be designed in particular as a flat seat or as a conical seat. Spherical geometries are also possible.

Zur Ausbildung der Dichtkontur besitzt der Kolben bevorzugt einen Abschnitt mit vergrößertem Außendurchmesser. Die Dichtkontur ist vorzugsweise konisch oder sphärisch ausgebildet. An die Dichtkontur schließt sich vorzugsweise unmittelbar oder mittelbar über eine Ringnut ein Führungsabschnitt des Kolbens an, der einen an den Innendurchmesser des gehäuseseitig ausgebildeten Führungsabschnitts angepassten Außendurchmesser besitzt.To form the sealing contour, the piston preferably has a section with an enlarged outer diameter. The sealing contour is preferably conical or spherical. To the sealing contour is preferably followed directly or indirectly via an annular groove on a guide portion of the piston, which has a matched to the inner diameter of the housing side formed guide portion outer diameter.

Vorteilhafterweise ist der Kolben über eine Kopplungseinrichtung mechanisch und/oder hydraulisch mit dem Aktor gekoppelt. Die Kopplungseinrichtung kann beispielsweise einen weiteren Kolben umfassen und/oder ein hydraulisches Kopplervolumen. Vorzugsweise ist die Kopplungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie einen Längenausgleich bei einer temperaturbedingten Längenänderung des Aktors ermöglicht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Kopplung über ein im Niederdruckbereich ausgebildetes hydraulisches Kopplervolumen, auch bekannt als Niederdruckkoppler, bewirkt wird. Alternativ kann ein Längenausgleich über die Materialien der zusammenwirkenden Komponenten erreicht werden, indem beispielsweise Materialien mit geeigneten Wärmeausdehnungskoeffizienten verwendet werden.Advantageously, the piston is mechanically and / or hydraulically coupled to the actuator via a coupling device. The coupling device may for example comprise a further piston and / or a hydraulic coupler volume. Preferably, the coupling device is designed such that it allows a length compensation at a temperature-induced change in length of the actuator. This is the case, for example, when the coupling is effected via a hydraulic coupler volume, also known as a low-pressure coupler, which is designed in the low-pressure region. Alternatively, a length compensation can be achieved via the materials of the interacting components For example, by using materials with appropriate coefficients of thermal expansion.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Kolben über eine Kopplungseinrichtung mechanisch und/oder hydraulisch mit der Düsennadel gekoppelt ist. Die Kopplungseinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil der Einrichtung zur Umkehrung der Bewegungsrichtung und/oder zur Hubübersetzung.In a further development of the invention, it is proposed that the piston is mechanically and / or hydraulically coupled to the nozzle needle via a coupling device. The coupling device is preferably part of the device for reversing the direction of movement and / or for Hubübersetzung.

Die Kopplungseinrichtung umfasst bevorzugt ein erstes und ein zweites Kopplervolumen, die unterschiedlich groß ausgebildet und hydraulisch verbunden sind. Auf diese Weise kann über die Kopplungseinrichtung eine Hubübersetzung bewirkt werden.The coupling device preferably comprises a first and a second coupler volume, which are designed differently sized and hydraulically connected. In this way, a stroke ratio can be effected via the coupling device.

Ferner bevorzugt umfasst die Kopplungseinrichtung einen zumindest teilweise als Hohlkolben ausgebildeten Kolben, der vorzugsweise mit einem Endabschnitt der Düsennadel und/oder einem Endabschnitt des Kolbens wenigstens ein Kopplervolumen begrenzend zusammenwirkt. Auf diese Weise kann eine kompakt bauende Anordnung der Kopplungseinrichtung erreicht werden.Further preferably, the coupling device comprises a piston formed at least partially as a hollow piston, which preferably interacts with an end section of the nozzle needle and / or an end section of the piston so as to limit at least one coupler volume. In this way, a compact design arrangement of the coupling device can be achieved.

Vorzugweise ist der Aktor im Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors angeordnet. Das heißt, dass der Aktor einer vergleichsweise geringen Druckbelastung ausgesetzt ist, so dass die Robustheit des Kraftstoffinjektors steigt. Bei einer Anordnung des Aktors im Niederdruckbereich kommen die Vorteile der vorliegenden Erfindung zudem besonders gut zum Tragen, da das vorgeschlagene Injektorkonzept eine Permanentleckage wirksam verhindert.Preferably, the actuator is arranged in the low-pressure region of the fuel injector. This means that the actuator is exposed to a comparatively low pressure load, so that the robustness of the fuel injector increases. In an arrangement of the actuator in the low-pressure region, the advantages of the present invention also particularly well come into play, since the proposed injector concept effectively prevents permanent leakage.

Weiterhin vorzugsweise ist die Hubbewegung der Düsennadel über den Aktor direkt steuerbar. Das heißt, dass die Betätigung des Kraftstoffinjektors nicht indirekt über ein Steuerventil erfolgt. Denn dies würde die Ausbildung eines Steuerraums voraussetzen, in dem ein die Düsennadel beaufschlagender Steuerdruck herrscht, der durch Öffnen oder Schließen des Ventils steuerbar ist. Bei jedem Öffnen des Ventils müsste jedoch eine Absteuermenge einem Rücklauf zugeführt werden, wodurch die Effizienz des Systems aufgrund des erhöhten Energiebedarfs, denn schließlich muss auch die Absteuermenge zuvor auf Hochdruck gefördert werden, wieder gesenkt würde.Further preferably, the lifting movement of the nozzle needle via the actuator is directly controlled. That is, the operation of the fuel injector is not indirectly via a control valve. For this would require the formation of a control chamber in which a control pressure acting on the nozzle needle prevails, which is controllable by opening or closing the valve. Each time the valve opens, however, a Absteuermenge would be fed to a return, whereby the efficiency of the system due to the increased energy demand, because eventually the Absteuermenge must be previously promoted to high pressure, would be lowered again.

Ferner wird vorgeschlagen, dass ein exzentrisch angeordneter Zulaufkanal vorgesehen ist, über welchen der Hochdruckbohrung eine zur Einspritzung vorgesehene Kraftstoffmenge zuführbar ist. Dies ermöglicht die Ausbildung eines zentral angeordneten Niederdruckbereichs, um beispielsweise den Aktor aufzunehmen.It is also proposed that an eccentrically arranged inlet channel is provided, via which the high-pressure bore can be supplied with a fuel quantity provided for injection. This allows the formation of a centrally arranged low-pressure region, for example, to receive the actuator.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor.A preferred embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. This shows a schematic longitudinal section through a fuel injector according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Der dargestellte Kraftstoffinjektor weist einen Körper auf, der vorliegend einen Düsenkörper 2 und einen Haltekörper 19 umfasst. Im Düsenkörper 2 ist eine Hochdruckbohrung 1 ausgebildet, in welcher eine Düsennadel 3 hubbeweglich aufgenommen ist. Die Hubbewegung der Düsennadel 3 gibt eine Einspritzöffnung 4 frei, über welche der in der Hochdruckbohrung 1 vorhandene Kraftstoff in einen Brennraum 20 einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) eingespritzt wird. Über einen seitlich angeordneten Zulaufkanal 18 wird der Hochdruckbohrung 1 unter hohem Druck stehender Kraftstoff zugeführt.The fuel injector shown has a body, in the present case a nozzle body 2 and a holding body 19 includes. In the nozzle body 2 is a high pressure bore 1 formed, in which a nozzle needle 3 Hubbeweglich is added. The lifting movement of the nozzle needle 3 gives an injection opening 4 free, over which in the high pressure bore 1 existing fuel in a combustion chamber 20 an internal combustion engine (not shown) is injected. Via a laterally arranged inlet channel 18 becomes the high pressure bore 1 supplied under high pressure fuel.

Zur direkten Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel 3 ist ein piezoelektrischer Aktor 5 vorgesehen, der in einem im Haltekörper 19 ausgebildeten Niederdruckbereich 12 angeordnet ist. Zur Übersetzung des Aktorhubes ist ferner eine Einrichtung 6 zwischen dem Aktor 5 und der Düsennadel 3 vorgesehen, welche darüber hinaus eine Umkehrung der Bewegungsrichtung bewirkt, so dass die Bewegungsrichtung der Düsennadel 3 umgekehrt zur Bewegungsrichtung des Aktors 5 ist, der sich bei einer Bestromung ausdehnt bzw. bei Umkehrung der Bestromung wieder zusammenzieht. Zum Öffnen der Düsennadel 3 muss demzufolge der Aktor 5 bestromt werden.For direct control of the lifting movement of the nozzle needle 3 is a piezoelectric actuator 5 provided in a in the holding body 19 trained low pressure area 12 is arranged. To the translation of Aktorhubes is also a device 6 between the actor 5 and the nozzle needle 3 provided, which also causes a reversal of the direction of movement, so that the direction of movement of the nozzle needle 3 reversed to the direction of movement of the actuator 5 is, which expands when energized or contracts again when reversing the energization. To open the nozzle needle 3 must therefore the actor 5 be energized.

Die Einrichtung 6 zur Umkehrung der Bewegungsrichtung und zur Hubübersetzung umfasst eine erste Kopplungseinrichtung 13 zur Kopplung eines Kolbens 8 mit dem Aktor 5 und eine zweite Kopplungseinrichtung 14 zur Kopplung des Kolben 8 mit der Düsennadel 3. The device 6 for reversing the direction of movement and the stroke ratio comprises a first coupling device 13 for coupling a piston 8th with the actor 5 and a second coupling device 14 for coupling the piston 8th with the nozzle needle 3 ,

Die erste Kopplungseinrichtung 13 wird vorliegend durch einen Niederdruckkoppler gebildet, der im Bereich eines Führungsabschnitts 7 zur hubbeweglichen Führung des Kolbens 8 angeordnet ist. Der Niederdruckkoppler umfasst ein hydraulisches Kopplervolumen 21, über welches der Kolbens 8 mit einem Betätigungsglied 22 gekoppelt ist, das über die Federkraft einer Feder 23 in Anlage mit einer Stirnfläche des Aktors 5 gehalten wird. Die erste Kopplungseinrichtung 13 ermöglicht in der vorliegenden Ausgestaltung einen Längenausgleich bei temperaturbedingten Längenänderungen, so dass die Hubbewegung der Düsennadel präzise steuerbar ist.The first coupling device 13 In the present case, this is formed by a low-pressure coupler, which is in the region of a guide section 7 for liftable guidance of the piston 8th is arranged. The low pressure coupler includes a hydraulic coupler volume 21 , about which of the piston 8th with an actuator 22 coupled, via the spring force of a spring 23 in abutment with an end face of the actuator 5 is held. The first coupling device 13 allows in the present embodiment, a length compensation for temperature-induced changes in length, so that the lifting movement of the nozzle needle is precisely controlled.

Die zweite Kopplungseinrichtung 14 umfasst ein hydraulisches Kopplervolumen 15, das einen Endabschnitt des Kolbens 8 umgibt. Das hydraulische Kopplervolumen 15 ist mit einem weiteren hydraulischen Kopplervolumen 16 verbunden ist, das in einem zumindest abschnittsweise als Hohlkolben ausgeführten Kolben 17 ausgebildet ist und von einer Stirnfläche der Düsennadel 3 begrenzt wird. Zur Verbindung der beiden Kopplervolumen 15, 16 ist im Kolben 17 eine zentrale Bohrung 24 vorgesehen. Die Kopplungseinrichtung 14 vermag aufgrund der beiden unterschiedlich groß ausgebildeten hydraulischen Kopplervolumen eine Hubübersetzung und eine Bewegungsrichtungsumkehr zu bewirken.The second coupling device 14 includes a hydraulic coupler volume 15 that has an end portion of the piston 8th surrounds. The hydraulic coupler volume 15 is with another hydraulic coupler volume 16 is connected, in an at least partially executed as a hollow piston piston 17 is formed and from an end face of the nozzle needle 3 is limited. To connect the two coupler volumes 15 . 16 is in the piston 17 a central hole 24 intended. The coupling device 14 is able to cause a Hubübersetzung and a reversal of direction of motion due to the two different sized hydraulic coupler volume.

Der Endabschnitt des Kolbens 8 und der Kolben 17 sind in einem Hochdruckbereich 11 des Kraftstoffinjektors angeordnet, der über den im Haltekörper 19 ausgebildeten Führungsabschnitt 7 zur Führung des Kolbens 8 an den Niederdruckbereich 12 angrenzt. Der Führungsabschnitt 7 ist demzufolge leckagebehaftet.The end portion of the piston 8th and the piston 17 are in a high pressure area 11 arranged the fuel injector, over the in the holding body 19 trained leadership section 7 for guiding the piston 8th to the low pressure area 12 borders. The guide section 7 is therefore leaking.

Um eine Permanentleckage über einen Führungsspalt zwischen dem Kolben 8 und dem Führungsabschnitt 7 zu verhindern, weist der Kolben 8 vorliegend eine konisch geformte Dichtkontur 10 auf, die mit einem ebenfalls konisch geformten Dichtsitz 9, der unmittelbar an den Führungsabschnitt 7 angrenzt, dichtend zusammenwirkt. Liegt der Kolben 8 mit seiner Dichtkontur 10 am Dichtsitz 9 an, wird der Leckagepfad über den Führungsspalt im Führungsabschnitt 7 verschlossen. Dies ist vorliegend immer dann der Fall, wenn der Aktor 5 nicht bestromt wird und der Kolben 8 seine obere Endlage erreicht, d. h. außerhalb der Einspritzzeiten. Die Leckage wird demnach auf die Zeiten beschränkt, in denen eine Einspritzung vorgenommen wird. Dadurch kann die Leckagemenge auf ein Minimum reduziert und eine Permanentleckage wirksam verhindert werden.To a permanent leakage over a guide gap between the piston 8th and the guide section 7 To prevent, the piston points 8th in this case, a conically shaped sealing contour 10 on, with a conical shaped sealing seat 9 which is directly adjacent to the guide section 7 adjacent, sealingly cooperating. Is the piston lying 8th with its sealing contour 10 at the seal seat 9 On, the leakage path over the guide gap in the guide section 7 locked. In the present case this is always the case when the actuator 5 is not energized and the piston 8th reaches its upper end position, ie outside the injection times. The leakage is therefore limited to the times in which an injection is made. As a result, the leakage amount can be reduced to a minimum and a permanent leakage can be effectively prevented.

Die Funktionsweise des dargestellten Injektors ist wie folgt. Zum Öffnen der Düsennadel 3 wird der Aktor 5 bestromt, was dessen Ausdehnung zur Folge hat. Der sich ausdehnende Aktor 5 drückt das Betätigungsglied 22 und den Kolben 8, der über die Kopplungseinrichtung 13 mit dem Betätigungsglied 22 gekoppelt ist, nach unten. Daraufhin vergrößert sich das hydraulische Kopplungsvolumen 15, was mit einer Entspannung im vergleichsweise kleinen hydraulischen Kopplervolumen 16 einhergeht. Dies ermöglicht es der Düsennadel 3 zu öffnen. Das Schließen der Düsennadel 3 erfolgt in umgekehrter Wirkrichtung, indem der Aktor 5 entladen wird, woraufhin sich der Aktor 5 wieder zusammenzieht. Das Betätigungsglied 22, das über die Federkraft der Feder 23 an den Aktor 5 gedrückt wird und der Kolben 8, der über die Kopplungseinrichtung 13 mit dem Betätigungsglied 22 gekoppelt ist, folgen der Bewegung des Aktors 5. Durch das dabei verdrängte Volumen wird die Düsennadel 3 wieder nach unten gedrückt und schließt.The operation of the illustrated injector is as follows. To open the nozzle needle 3 becomes the actor 5 energized, which results in its expansion. The expanding actor 5 pushes the actuator 22 and the piston 8th , via the coupling device 13 with the actuator 22 is coupled, down. As a result, the hydraulic coupling volume increases 15 What with a relaxation in comparatively small hydraulic coupler volume 16 accompanied. This allows the nozzle needle 3 to open. Closing the nozzle needle 3 takes place in reverse effective direction by the actuator 5 is unloaded, prompting the actor 5 contracts again. The actuator 22 That's about the spring force of the spring 23 to the actor 5 is pressed and the piston 8th , via the coupling device 13 with the actuator 22 coupled, follow the movement of the actuator 5 , The displaced volume becomes the nozzle needle 3 pressed down again and closes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004031595 A1 [0002]

Claims

Fuel injector for a fuel injection system, in particular a common-rail injection system, comprising one in a high-pressure bore ( 1 ) of a nozzle body ( 2 ) liftably received nozzle needle ( 3 ), via the lifting movement of which at least one injection opening ( 4 ) is releasable or closable, and a piezoelectric actuator ( 5 ) for controlling the lifting movement of the nozzle needle ( 3 ), wherein the actuator ( 5 ) on a facility ( 6 ) for reversing the direction of movement and / or the stroke translation, comprising a guide section ( 7 ) liftable piston ( 8th ), with the nozzle needle ( 3 ), characterized in that the liftable guided piston ( 8th ) a with a housing side formed sealing seat ( 9 ) cooperating sealing contour ( 10 ) for sealing a high pressure area ( 11 ) with respect to a low-pressure region ( 12 ) of the fuel injector.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the sealing seat ( 9 ) directly to the guide section ( 7 ) for lifting movement of the piston ( 8th ).

Fuel injector according to claim 1 or 2, characterized in that the piston ( 8th ) a section with enlarged outer diameter for forming the sealing contour ( 10 ), which is preferably conical or spherical.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 8th ) via a coupling device ( 13 ) mechanically and / or hydraulically with the actuator ( 5 ), wherein preferably the coupling device ( 13 ) a length compensation at a temperature-induced change in length of the actuator ( 5 ).

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 8th ) via a coupling device ( 14 ) mechanically and / or hydraulically with the nozzle needle ( 3 ) is coupled.

Fuel injector according to claim 5, characterized in that the coupling device ( 14 ) a first and a second coupler volume ( 15 . 16 ), which are of different sizes and hydraulically connected.

Fuel injector according to claim 5 or 6, characterized in that the coupling device ( 14 ) an at least partially designed as a hollow piston piston ( 17 ), which is preferably connected to an end section of the nozzle needle ( 3 ) and / or an end portion of the piston ( 8th ) at least one coupler volume ( 15 . 16 ) cooperates in a limiting way.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 5 ) in the low pressure range ( 12 ) is arranged.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting movement of the nozzle needle ( 3 ) via the actuator ( 5 ) is directly controllable.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that an eccentrically arranged inlet channel ( 18 ) is provided, over which of the high pressure bore ( 1 ) is provided for injection fuel amount.