DE102014219199A1

DE102014219199A1 - fuel injector

Info

Publication number: DE102014219199A1
Application number: DE102014219199.8A
Authority: DE
Inventors: Ernst Hauk; Michael Domhan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-03-24
Also published as: WO2016045820A1

Abstract

Kraftstoffinjektor (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer in einem Druckraum (6) längsverschiebbar angeordneten Düsennadel (3). Der Druckraum (6) wird mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff über einen Hochdruckkanal (14) gespeist. Die Düsennadel (3) wirkt durch ihre Längsbewegung mit einem Düsennadelsitz (7) zusammen und öffnet und schließt dadurch wenigstens eine Einspritzöffnung (8) in den Brennraum, wobei die Längsbewegung der Düsennadel (3) durch den Druck in einem Steuerraum (10) gesteuert wird. Der Steuerraum (10) ist mittels eines Steuerventils (5) mit einem Niederdruckraum (30) verbindbar. Zumindest eines der drei Volumina Niederdruckraum (30), Hochdruckkanal (14) oder Druckraum (6) ist durch ein bewegliches Trennelement (71) von einem Dämpfungsraum (70) getrennt.Fuel injector (1) for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine with a nozzle needle (3) arranged longitudinally displaceably in a pressure chamber (6). The pressure chamber (6) is fed with fuel under high pressure via a high-pressure channel (14). The nozzle needle (3) cooperates with its longitudinal movement with a nozzle needle seat (7) and thereby opens and closes at least one injection opening (8) in the combustion chamber, wherein the longitudinal movement of the nozzle needle (3) by the pressure in a control chamber (10) is controlled , The control chamber (10) can be connected to a low-pressure space (30) by means of a control valve (5). At least one of the three volumes of low-pressure chamber (30), high-pressure channel (14) or pressure chamber (6) is separated from a damping chamber (70) by a movable separating element (71).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor mit einer Vorrichtung zur Dämpfung, wobei sowohl der Rücklauf eines Steuerventils als auch der Hochdruckbereich im Kraftstoffinjektor gedämpft werden können.The invention relates to a fuel injector with a device for damping, wherein both the return of a control valve and the high-pressure region can be damped in the fuel injector.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 043 538 A1 ist ein Kraftstoffinjektor mit einem hydraulischen Dämpfer bekannt. Der bekannte Kraftstoffinjektor weist eine in einem Druckraum angeordnete Düsennadel auf, die in Abhängigkeit des Drucks in einem Steuerraum zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung axial verstellbar ist. Der Druckraum wird dabei über einen Hochdruckkanal mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff gespeist. Der Steuerraum ist mittels eines Steuerventils hydraulisch mit einem Injektorrücklaufanschluss bzw. einem Niederdruckraum verbindbar. Das Steuerventil weist einen hydraulischen Dämpfer mit mindestens einer definierten Drossel auf, wobei beim Öffnen und Schließen der Düsennadel Kraftstoff jeweils in entgegengesetzter Richtung durch die Drossel gefördert wird.From the publication DE 10 2007 043 538 A1 a fuel injector with a hydraulic damper is known. The known fuel injector has a nozzle needle arranged in a pressure chamber, which is axially adjustable as a function of the pressure in a control chamber between a closed position and an open position. The pressure chamber is fed via a high-pressure channel with fuel under high pressure. The control chamber is hydraulically connectable by means of a control valve to an injector return port or a low pressure chamber. The control valve has a hydraulic damper with at least one defined throttle, wherein when opening and closing the nozzle needle fuel is conveyed in each case in the opposite direction through the throttle.

Im bekannten Kraftstoffinjektor ist die Dämpfungsvorrichtung vergleichsweise komplex aufgebaut. Zusätzlich begrenzt die Drossel des hydraulischen Dämpfers die Schaltgeschwindigkeiten für die Düsennadel, sofern die Öffnungs- und Schließbewegungen der Düsennadel gedämpft sein sollen. Weiterhin ist der bekannte Dämpfer nicht für den Hochdruckbereich des Kraftstoffinjektors geeignet, da er die Funktion beim Kraftstoffeinspritzen stark behindern würde.In the known fuel injector, the damping device is constructed comparatively complex. In addition, the throttle of the hydraulic damper limits the switching speeds for the nozzle needle, if the opening and closing movements of the nozzle needle to be damped. Furthermore, the known damper is not suitable for the high-pressure region of the fuel injector, since it would greatly hinder the function during fuel injection.

Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift DE 103 29 732 eine Dämpfungseinrichtung bekannt. Die bekannte Dämpfungseinrichtung dämpft den Druckimpuls für die Ansteuerung eines druckgesteuerten Kraftstoffinjektors in dem Sinne, dass ein definierter Öffnungsdruck für die Düsennadel eingestellt wird. Der druckgesteuerte Kraftstoffinjektor weist jedoch weder einen Steuerraum noch einen Niederdruckraum auf.Furthermore, from the published patent application DE 103 29 732 a damping device known. The known damping device dampens the pressure pulse for the control of a pressure-controlled fuel injector in the sense that a defined opening pressure for the nozzle needle is set. However, the pressure-controlled fuel injector has neither a control chamber nor a low-pressure chamber.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine weist eine einfache und kostengünstige Dämpfungsvorrichtung auf, die auch bei sehr schnellen Schaltgeschwindigkeiten eine hohe Dämpfungswirkung besitzt. Weiterhin ist die Dämpfungsvorrichtung universell einsetzbar, sowohl im Niederdruck- als auch im Hochdruckbereich des Kraftstoffinjektors. Die Einspritzcharakteristik des Kraftstoffinjektors kann dadurch deutlich verbessert werden.The fuel injector according to the invention for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine has a simple and cost-effective damping device which has a high damping effect even at very fast switching speeds. Furthermore, the damping device is universally applicable, both in the low pressure and in the high pressure region of the fuel injector. The injection characteristic of the fuel injector can be significantly improved.

Dazu umfasst der Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eine in einem Druckraum längsverschiebbar angeordnete Düsennadel, wobei der Druckraum mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff über einen Hochdruckkanal gespeist wird. Die Düsennadel wirkt durch ihre Längsbewegung mit einem Düsennadelsitz zusammen und öffnet und schließt dadurch wenigstens eine Einspritzöffnung in den Brennraum, wobei die Längsbewegung der Düsennadel durch den Druck in einem Steuerraum gesteuert wird. Der Steuerraum ist mittels eines Steuerventils mit einem Niederdruckraum verbindbar. Erfindungsgemäß ist zumindest eines der drei Volumina Niederdruckraum, Hochdruckkanal oder Druckraum durch ein bewegliches Trennelement von einem Dämpfungsraum getrennt. For this purpose, the fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine comprises a nozzle needle which is arranged so as to be longitudinally displaceable in a pressure chamber, wherein the pressure chamber is supplied with high-pressure fuel via a high-pressure channel. The nozzle needle cooperates by its longitudinal movement with a nozzle needle seat and thereby opens and closes at least one injection opening in the combustion chamber, wherein the longitudinal movement of the nozzle needle is controlled by the pressure in a control chamber. The control chamber is connected by means of a control valve with a low-pressure chamber. According to the invention, at least one of the three volumes of low-pressure space, high-pressure passage or pressure space is separated from a damping space by a movable separating element.

Durch das bewegliche Trennelement ist mit Hilfe eines einfachen Aufbaus das Volumen des Dämpfungsraums änderbar. Damit verkleinert sich das Volumen des Dämpfungsraums, wenn im zu dämpfenden Volumen (Niederdruckraum, Hochdruckkanal oder Druckraum) der Druck ansteigt. Gleichzeitig vergrößert sich das zu dämpfende Volumen und der entsprechende Druck wird schon in seiner Entstehung gedämpft. Die Dämpfungsvorrichtung wirkt somit schon unmittelbar bei der Entstehung des zu dämpfenden Druckpeaks und damit auch bei sehr hohen Schaltgeschwindigkeiten. By the movable partition element, the volume of the damping chamber can be changed by means of a simple structure. This reduces the volume of the damping chamber when the pressure increases in the volume to be damped (low-pressure chamber, high-pressure channel or pressure chamber). At the same time increases the volume to be damped and the corresponding pressure is dampened even in its formation. The damping device thus already acts directly in the formation of the pressure peaks to be damped and thus also at very high switching speeds.

In einer Ausführung der Erfindung ist der Niederdruckraum durch das bewegliche Trennelement von dem Dämpfungsraum getrennt. Besonders im Niederdruckbereich ist die aus Dämpfungsraum und Trennelement bestehende Dämpfungsvorrichtung besonders wirkungsvoll, um die Funktionen der im Niederdruckbereich und der um den Niederdruckbereich herum angeordneten Bauteile stabil zu halten. Ebenso werden auch die Funktionen der strömungsabwärts nachgeschalteten Bauteile stabil gehalten. Im Niederdruckbereich liegen üblicherweise Drücke von 1 bar bis 20 bar an. Der durch das Steuerventil abgesteuerte Kraftstoff kann demgegenüber sogar Drücke von über 3000 bar aufweisen. Dementsprechend stark kann der Druck im Niederdruckraum beim Absteuern des Kraftstoffs ansteigen. Die Dämpfungsvorrichtung zeigt bei derartig großen Druckunterschieden eine große Wirkung.In one embodiment of the invention, the low-pressure space is separated from the damping space by the movable separating element. Particularly in the low-pressure region, the damping device consisting of damping chamber and separating element is particularly effective in order to keep the functions of the components arranged in the low-pressure region and around the low-pressure region stable. Likewise, the functions of the downstream downstream components are kept stable. In the low pressure range, pressures of 1 bar to 20 bar are usually present. In contrast, the fuel diverted by the control valve can even have pressures of more than 3000 bar. As a result, the pressure in the low-pressure space can increase sharply when the fuel is shut off. The damping device shows such a large pressure differences a great effect.

In einer Weiterbildung weist der Kraftstoffinjektor einen Rücklaufstecker auf, über den abgesteuerter Kraftstoff in einen Kraftstofftank oder zu einer Vorförderpumpe geführt wird. Der Niederdruckraum dehnt sich bis in den Rücklaufstecker aus und der Dämpfungsraum ist in dem Rücklaufstecker ausgebildet. Das Trennelement ist ebenfalls im Rücklaufstecker angeordnet. Dadurch werden sämtliche Dämpfungsfunktionen in den Rücklaufstecker integriert, so dass diese Ausführung außerhalb des Rücklaufsteckers zu keinen konstruktiven Veränderungen des Kraftstoffinjektors führt. Schon in Serie produzierte Kraftstoffinjektoren können dadurch einfach durch einen modifizierten Rücklaufstecker nachgerüstet werden.In a further development, the fuel injector has a return plug, is passed over the discarded fuel in a fuel tank or to a prefeed pump. The low-pressure chamber expands into the return plug and the damping chamber is formed in the return plug. The separating element is also in the Return plug arranged. As a result, all damping functions are integrated into the return plug, so that this version leads outside the return plug to no constructive changes of the fuel injector. Fuel injectors already produced in series can be easily retrofitted with a modified return plug.

In einer anderen Ausführung ist der Hochdruckkanal und/oder der Druckraum durch das bewegliche Trennelement von dem Dämpfungsraum getrennt. Im Hochdruckkanal und im Druckraum liegen sehr hohe Drücke an, beispielsweise 2000 bar bis 3000 bar. Demzufolge sind die angrenzenden Bereiche, beispielsweise die Düsennadel oder die Einspritzöffnungen sehr großen Beanspruchungen ausgesetzt. Kommt es aufgrund des Öffnens oder des Schließens der Düsennadel zu Druckpeaks, so können diese dazu führen, dass die Festigkeitsgrenzen der angrenzenden Bereiche überschritten werden. Es käme zu Festigkeitsbrüchen der Bauteile und damit zu einem Versagen des Kraftstoffinjektors. Weiterhin können die Druckpeaks im Hochdruckkanal und im Druckraum die Funktion des Kraftstoffinjektors negativ beeinflussen. Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung auch für die Hochdruckbereiche des Kraftstoffinjektors, da dadurch die Beanspruchungen der Bauteile reduziert werden und die Funktion des Kraftstoffinjektors sichergestellt wird.In another embodiment, the high-pressure channel and / or the pressure chamber is separated from the damping chamber by the movable separating element. In the high-pressure channel and in the pressure chamber are very high pressures, for example, 2000 bar to 3000 bar. Consequently, the adjacent areas, such as the nozzle needle or the injection ports are exposed to very large stresses. If pressure peaks occur due to the opening or closing of the nozzle needle, these may cause the strength limits of the adjoining areas to be exceeded. It would lead to strength fractures of the components and thus to a failure of the fuel injector. Furthermore, the pressure peaks in the high-pressure channel and in the pressure chamber can adversely affect the function of the fuel injector. As a result, the damping device according to the invention is also suitable for the high-pressure regions of the fuel injector, since the stresses of the components are thereby reduced and the function of the fuel injector is ensured.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Trennelement eine Membran. Eine Membran ist sehr gut verformbar. Daher muss die Membran nicht zwangsläufig verschiebbar angeordnet sein, sondern es genügt die Elastizität bzw. Verformbarkeit oder Beweglichkeit der Membran selbst, um das Volumen des Dämpfungsraums merklich ändern zu können.In an advantageous embodiment of the invention, the separating element is a membrane. A membrane is very well deformable. Therefore, the membrane does not necessarily have to be displaceable, but it suffices the elasticity or deformability or mobility of the membrane itself to change the volume of the damping chamber noticeably.

Vorteilhafterweise besteht die Membran dabei aus einem Elastomer oder aus einem Metallplättchen. Elastomere besitzen eine sehr gute Formbarkeit und eine relativ geringe Steifigkeit. Dadurch können sie in nahezu beliebigen Geometrien eingesetzt werden und führen unter Druckänderungen starke Verformungen aus. Auch Metallplättchen sind gut verformbar, solange sie dünn ausgeführt sind. Weiterhin sind die Festigkeitswerte der Metallplättchen vergleichsweise hoch, so dass sie auch bei hohen Beanspruchungen des Trennelements eingesetzt werden können.Advantageously, the membrane consists of an elastomer or of a metal plate. Elastomers have a very good formability and a relatively low rigidity. As a result, they can be used in almost any geometry and perform under pressure changes strong deformations. Also metal flakes are well deformed, as long as they are made thin. Furthermore, the strength values of the metal platelets are comparatively high, so that they can be used even under high stresses on the separating element.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Trennelement verschiebbar. Dadurch kann das Volumen des Dämpfungsraums auf einfache Weise verändert werden, wobei das Volumen sehr stark verändert werden kann. In einer kombinierten Ausführung ist es auch möglich, dass das Trennelement als Membran ausgeführt und gleichzeitig verschiebbar angeordnet ist. Dadurch kann beispielsweise eine nichtlineare Dämpfungswirkung der Dämpfungsvorrichtung erzielt werden. In a development of the invention, the separating element is displaceable. As a result, the volume of the damping chamber can be changed in a simple manner, wherein the volume can be changed very much. In a combined embodiment, it is also possible that the separating element is designed as a membrane and at the same time arranged displaceably. As a result, for example, a non-linear damping effect of the damping device can be achieved.

In einer Ausführung der Erfindung ist der Dämpfungsraum ein Hohlraum. Dadurch kann die Dämpfungsvorrichtung, bestehend aus Dämpfungsraum und Trennelement, sehr einfach und kostengünstig ausgeführt sein. Beispielsweise können der Dämpfungsraum eine Bohrung in einem Haltekörper des Injektors und das Trennelement dann das einzige Zusatzteil für die Dämpfungsvorrichtung sein.In one embodiment of the invention, the damping chamber is a cavity. As a result, the damping device, consisting of damping chamber and separating element, can be made very simple and inexpensive. For example, the damping chamber may be a bore in a holding body of the injector and the separating element then the only additional part for the damping device.

In einer anderen Ausführung der Erfindung ist der Dämpfungsraum mit einer Anschlussbohrung verbindbar. Dadurch kann beispielsweise eine auftretende Leckage im Dämpfungsraum kompensiert werden, indem über die Anschlussbohrung Fluid zur Dämpfung nachgeführt wird. In Weiterbildungen kann die Dämpfungswirkung der Vorrichtung auch verändert werden, indem der Druck des Dämpfungsraums über die Anschlussbohrung gesteuert oder geregelt wird.In another embodiment of the invention, the damping chamber can be connected to a connection bore. As a result, for example, an occurring leakage in the damping chamber can be compensated for by the connection bore fluid is tracked for damping. In further developments, the damping effect of the device can also be changed by controlling or regulating the pressure of the damping chamber via the connection bore.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Dämpfungsraum mit Gas gefüllt. Gas ist deutlich kompressibler als eine Flüssigkeit. Dadurch ist das Volumen des Dämpfungsraums stark veränderbar und mit diesem auch das Volumen des zu dämpfenden Volumens (Niederdruckraum, Hochdruckkanal oder Druckraum). Die Dämpfungswirkung ist dementsprechend groß. Speziell bei großen zu dämpfenden Volumina ist diese Ausführung sehr vorteilhaft.In an advantageous development of the damping chamber is filled with gas. Gas is much more compressible than a liquid. As a result, the volume of the damping chamber is greatly variable and with this the volume of the volume to be damped (low-pressure chamber, high-pressure channel or pressure chamber). The damping effect is correspondingly large. Especially with large volumes to be damped, this design is very advantageous.

Zeichnungendrawings

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. 1 shows schematically an embodiment of the fuel injector according to the invention, wherein only the essential areas are shown.

Die 2a, 2b und 2c zeigen jeweils den Ausschnitt II der 1 in weiteren Ausführungsbeispielen. The 2a . 2 B and 2c each show the section II of the 1 in further embodiments.

Die 3, 4 und 5 zeigen schematisch jeweils weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.The 3 . 4 and 5 show schematically each further embodiments of the fuel injector according to the invention, wherein only the essential areas are shown.

Beschreibungdescription

1 zeigt einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1 eines Kraftstoffeinspritzsystems, wobei nur die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Teile dargestellt sind. Der Kraftstoffinjektor 1 dient der Einspritzung von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff, der beispielsweise aus einem sogenannten Common Rail, aus einer Hochdruckpumpe oder aus einem internen Hochdruckspeicher des Kraftstoffinjektors 1 zugeführt werden kann, in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. 1 shows a longitudinal section of a fuel injector according to the invention 1 a fuel injection system, wherein only the essential parts for the present invention are shown. The fuel injector 1 is used for the injection of fuel under high pressure, for example, from a so-called common rail, from a high pressure pump or from an internal High-pressure accumulator of the fuel injector 1 can be supplied to a combustion chamber of an internal combustion engine.

Der Kraftstoffinjektor 1 weist einen in einem Düsenkörper 2 ausgebildeten Druckraum 6 auf, in dem eine Düsennadel 3 längsverschiebbar angeordnet ist. Durch die Längsbewegung der Düsennadel 3 wirkt diese mit einem am Düsenkörper 2 ausgebildeten Düsennadelsitz 7 zusammen und öffnet und schließt dadurch zumindest eine im Düsenkörper 2 ausgebildete Einspritzöffnung 8 zur Einspritzung von Kraftstoff unter hohem Druck in den Brennraum der Brennkraftmaschine. The fuel injector 1 has one in a nozzle body 2 trained pressure room 6 on, in which a nozzle needle 3 is arranged longitudinally displaceable. By the longitudinal movement of the nozzle needle 3 this works with a on the nozzle body 2 trained nozzle needle seat 7 together and opens and closes at least one in the nozzle body 2 trained injection port 8th for the injection of fuel under high pressure into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Die Düsennadel 3 ist so ausgebildet, dass aufgrund des Hochdrucks im Druckraum 6 eine hydraulisch öffnende, d.h. vom Düsennadelsitz 7 wegführende Kraft wirkt.The nozzle needle 3 is designed so that due to the high pressure in the pressure chamber 6 a hydraulic opening, ie from the nozzle needle seat 7 leading away power acts.

Der Düsenkörper 2 ist unter Zwischenlage einer Drosselplatte 11 mit einem Haltekörper 12 durch eine Düsenspannmutter 13 verspannt. Durch den Haltekörper 12, die Drosselplatte 11 und den Düsenkörper 2 verläuft ein Hochdruckkanal 14, der den Druckraum 6 mit dem nicht dargestellten Common Rail bzw. dem Hochdruckspeicher oder der Hochdruckpumpe verbindet.The nozzle body 2 is under the interposition of a throttle plate 11 with a holding body 12 through a nozzle retaining nut 13 braced. Through the holding body 12 , the throttle plate 11 and the nozzle body 2 runs a high-pressure channel 14 that the pressure room 6 with the common rail, not shown, or the high-pressure accumulator or high-pressure pump connects.

An dem brennraumabgewandten Ende der Düsennadel 3 ist zwischen der Düsennadel 3, der Drosselplatte 11 und einer Hülse 15, in der die Düsennadel 3 längsbeweglich geführt ist, ein Steuerraum 10 ausgebildet. Die Hülse 15 wird von einer Düsenfeder 16, die mit einem an der Düsennadel 3 ausgebildeten Düsennadelschulter 17 zusammenwirkt, gegen die Drosselplatte 11 gedrückt. Gleichzeitig übt die Düsenfeder 16 eine schließende Kraft auf die Düsennadel 3 aus.At the end of the nozzle needle facing away from the combustion chamber 3 is between the nozzle needle 3 , the throttle plate 11 and a sleeve 15 in which the nozzle needle 3 is guided longitudinally movable, a control room 10 educated. The sleeve 15 is from a nozzle spring 16 with one at the nozzle needle 3 trained nozzle needle shoulder 17 cooperates, against the throttle plate 11 pressed. At the same time, the nozzle spring exercises 16 a closing force on the nozzle needle 3 out.

In der Hülse 15 ist eine Zulaufdrossel 21 ausgebildet, die den Steuerraum 10 mit dem Druckraum 6 verbindet. Der Druck im Steuerraum 10, der ebenfalls eine schließende Kraft auf die Düsennadel 3 ausübt, wird von einem Steuerventil 5 gesteuert. Dazu führt eine in der Drosselplatte 11 angeordnete Ablaufdrossel 20 vom Steuerraum 10 in einen Niederdruckraum 30 auf der steuerraumabgewandten Seite der Drosselplatte 11.In the sleeve 15 is an inlet throttle 21 formed the control room 10 with the pressure room 6 combines. The pressure in the control room 10 , which also has a closing force on the nozzle needle 3 is exercised by a control valve 5 controlled. This leads one in the throttle plate 11 arranged outlet throttle 20 from the control room 10 in a low-pressure room 30 on the Steuerraumabgewandten side of the throttle plate 11 ,

Das Steuerventil 5 umfasst einen Schließkörper 51 und einen an der Drosselplatte 11 ausgebildeten Steuerventilsitz 52. Der Schließkörper 51 wird durch eine Ventilfeder 53 gegen den Steuerventilsitz 52 gedrückt und kann durch einen Aktor 54 vom Steuerventilsitz 52 abgehoben werden. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Aktor 54 ein elektromagnetischer Aktor. In anderen Ausführungsbeispielen können jedoch auch alternative Aktoren, beispielsweise Piezoaktoren verwendet werden. Üblicherweise ist der Aktor durch zwei nicht dargestellte Kontaktstifte mit einer elektrischen Ansteuerung elektrisch leitend verbunden. Der Aktor 54 ist außerdem durch eine nicht dargestellte Vorrichtung fest mit dem Haltekörper 12 verspannt.The control valve 5 includes a closing body 51 and one on the throttle plate 11 trained control valve seat 52 , The closing body 51 is by a valve spring 53 against the control valve seat 52 pressed and can by an actor 54 from the control valve seat 52 be lifted off. In the embodiment of 1 is the actor 54 an electromagnetic actuator. In other embodiments, however, alternative actuators, such as piezo actuators may be used. Usually, the actuator is electrically connected by two contact pins, not shown, with an electrical control. The actor 54 is also fixed by a device, not shown, with the holding body 12 braced.

Weiterhin umfasst das Steuerventil 5 des Ausführungsbeispiels der 1 einen Druckausgleichsbolzen 55, der die hydraulische Kraft auf den Schließkörper 51 stark reduziert. Dadurch ist nur eine geringe Schließkraft der Ventilfeder 53 erforderlich und der Aktor 54 muss zum Öffnen des Steuerventils 5 eine nur vergleichsweise geringe Kraft aufwenden. Der Druckausgleichsbolzen 55 kommt an seiner dem Steuerventil 5 abgewandten Seite an einem Zwischenstück 56 zur Anlage, wobei das Zwischenstück 56 durch die Federkraft der Ventilfeder 53 gegen eine Injektormutter 57 gedrückt wird. Die Injektormutter 57 ist fest mit dem Haltekörper 12 verschraubt und positioniert dadurch das Zwischenstück 56, Teile des Steuerventils 5 und den Aktor 54 innerhalb des Haltekörpers 12.Furthermore, the control valve comprises 5 of the embodiment of 1 a pressure compensation bolt 55 that puts the hydraulic force on the closing body 51 greatly reduced. As a result, only a small closing force of the valve spring 53 required and the actor 54 must to open the control valve 5 spend only a relatively small force. The pressure balance bolt 55 comes at its the control valve 5 opposite side to an intermediate piece 56 to the plant, with the intermediate piece 56 by the spring force of the valve spring 53 against an injector nut 57 is pressed. The injector nut 57 is fixed to the holding body 12 screwed and thereby positioned the spacer 56 , Parts of the control valve 5 and the actor 54 within the holding body 12 ,

Erfindungsgemäß ist der Niederdruckraum 30 durch ein Trennelement 71 von einem Dämpfungsraum 70 getrennt. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Dämpfungsraum 70 in einem Schraubstück 80 ausgebildet, wobei das Schraubstück 80 in eine im Haltekörper 12 ausgebildete Bohrung 81 eingeschraubt oder eingepresst ist. Im Schraubstück 80 ist eine Schraubstückbohrung 80a ausgebildet. Das Trennelement 71 ist in der Schraubstückbohrung 80a angeordnet, so dass das Trennelement 71 die Schraubstückbohrung 80a in zwei Volumina teilt: den Dämpfungsraum 70 und einen weiteren Dämpfungsraum 75, wobei der weitere Dämpfungsraum 75 hydraulisch direkt mit dem Niederdruckraum 30 verbunden ist. Im Folgenden wird der weitere Dämpfungsraum 75 so behandelt, dass sein Volumen als zusätzliches Volumen des Niederdruckraums 30 betrachtet wird; das Volumen des Niederdruckraums 30 ist somit um das Volumen des weiteren Dämpfungsraums 75 erweitert. According to the invention, the low-pressure space 30 through a separating element 71 from a muffling room 70 separated. In the embodiment of 1 is the damping room 70 in a screw 80 formed, wherein the screw piece 80 in one in the holding body 12 trained hole 81 screwed or pressed. In the screw piece 80 is a screw hole 80a educated. The separating element 71 is in the screw hole 80a arranged so that the separating element 71 the screw hole 80a in two volumes: the damping chamber 70 and another damping room 75 , wherein the further damping chamber 75 hydraulically directly with the low pressure chamber 30 connected is. The following is the additional damping chamber 75 treated so that its volume as an additional volume of low-pressure space 30 is looked at; the volume of the low pressure space 30 is thus the volume of the additional damping chamber 75 extended.

Das Trennelement 71 ist in der Schraubstückbohrung 80a längsbeweglich geführt. Durch die Längsbewegungen des Trennelements 71 werden die Volumina von Dämpfungsraum 70 und weiterem Dämpfungsraum 75 bzw. Niederdruckraum 30 verändert, wobei das Gesamtvolumen von Dämpfungsraum 70 und weiterem Dämpfungsraum 75 konstant bleibt. Generell gilt für die Wirkung des Dämpfungsraums 70 im Ausführungsbeispiel der 1, dass sie umso größer ist je näher der Dämpfungsraum 70 am Steuerventilsitz 52 angeordnet ist.The separating element 71 is in the screw hole 80a guided longitudinally movable. By the longitudinal movements of the separating element 71 become the volumes of damping space 70 and further muffling space 75 or low pressure space 30 changed, with the total volume of damping space 70 and further muffling space 75 remains constant. Generally applies to the effect of the damping chamber 70 in the embodiment of 1 in that the closer it is to the damping chamber, the larger it is 70 at the control valve seat 52 is arranged.

Die 2a zeigt den Ausschnitt II der 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. In dieser Ausführung ist das im Schraubstück 80 geführte Trennelement 71 gegen den Dämpfungsraum 70 durch eine erste Dämpferfeder 72 und gegen den Niederdruckraum 30 durch eine zweite Dämpferfeder 73 vorgespannt. Dazu ist die erste Dämpferfeder 72 im Dämpfungsraum 70 angeordnet und wirkt mit dem Schraubstück 80 zusammen; und die zweite Dämpferfeder 73 ist im weiteren Dämpfungsraum 75 angeordnet und wirkt mit dem Aktor 54 zusammen. Das Schraubstück 80 ist so weit in die Bohrung 81 eingeschraubt bzw. eingepresst, dass es am Aktor 54 zur Anlage kommt. Auch in dieser Ausführung unterteilt das Trennelement 71 die Schraubstückbohrung 80a in den Dämpfungsraum 70 und den weiteren Dämpfungsraum 75. Durch eine im Schraubstück 80 ausgebildete Zulaufbohrung 74 ist der weitere Dämpfungsraum 75 mit dem Niederdruckraum 30 hydraulisch verbunden. Die Zulaufbohrung 74 kann dabei in weiteren Ausführungsformen durch ihre Drosselwirkung zusätzliche Dämpfungseigenschaften ausüben.The 2a shows the section II of the 1 in a further embodiment. In this version, this is in the screw 80 guided separating element 71 against the damping chamber 70 by a first damper spring 72 and against the low pressure room 30 through a second damper spring 73 biased. This is the first damper spring 72 in the damping room 70 arranged and acts with the screw 80 together; and the second damper spring 73 is in the further damping room 75 arranged and acts with the actuator 54 together. The screw piece 80 is so far into the hole 81 screwed or pressed that it is on the actuator 54 comes to the plant. Also in this embodiment, the partition divided 71 the screw hole 80a in the muffling room 70 and the further damping room 75 , By a in the screw piece 80 trained inlet bore 74 is the further damping room 75 with the low-pressure room 30 hydraulically connected. The inlet bore 74 can exert in additional embodiments by their throttle effect additional damping properties.

Die 2b zeigt den Ausschnitt II der 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Trennelement 71 als eine Membran ausgeführt. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführung, wenn der Dämpfungsraum 70 mit einem Gas gefüllt ist. Die Membran dichtet das Gas gut gegenüber dem Kraftstoff ab. Zudem ist Gas deutlich kompressibler als flüssiger Kraftstoff, so dass in diesem Fall das als Membran ausgeführte Trennelement 71 große Verformungen ausführen kann, wodurch der Dämpfungsraum 70 merklich sein Volumen ändert. Dabei kann die Membran beispielsweise aus einem Elastomer oder einem Metall- bzw. Aluminiumplättchen bestehen. Ist das Trennelement 71 als Membran ausgeführt, so kann die Membran stirnseitig an dem Schraubstück 80 angeordnet sein, beispielsweise mit diesem verklebt sein, so dass der Dämpfungsraum 70 quasi identisch mit der Schraubstückbohrung 80a ist; ein weiterer Dämpfungsraum entfällt in dieser Ausführung.The 2 B shows the section II of the 1 in a further embodiment. In this embodiment, the separating element 71 designed as a membrane. This embodiment is particularly advantageous when the damping chamber 70 filled with a gas. The membrane seals the gas well against the fuel. In addition, gas is much more compressible than liquid fuel, so that in this case designed as a membrane separator 71 can perform large deformations, causing the damping chamber 70 noticeably its volume changes. The membrane may for example consist of an elastomer or a metal or aluminum plate. Is the separating element 71 designed as a membrane, the membrane can frontally on the screw 80 be arranged, for example, be glued to this, so that the damping chamber 70 almost identical to the screw hole 80a is; Another damping chamber is omitted in this embodiment.

Die 2c zeigt eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels der 2b. Dabei sind im Schraubstück 80 drei Schraubstückbohrungen 80a, 80b, 80c ausgebildet, die zusammen den Dämpfungsraum 70 bilden. In der dargestellten Ausführung kann die mittlere Schraubstückbohrung 80b eine Drosselfunktion besitzen. Der Dämpfungsraum 70 ist durch das als Membran ausgebildete Trennelement 71 vom Niederdruckraum 30 getrennt. Über ein Rückschlagventil 85 ist der Dämpfungsraum 70 verbindbar mit einem nicht dargestellten Gasspeicher bzw. Fluidspeicher. Dazu ist ein Leitungsstück 86 mit dem Schraubstück 80 verschraubt bzw. verpresst. Im Leitungsstück 86 ist eine Anschlussbohrung 87 ausgebildet. Über das Rückschlagventil 85 ist der Dämpfungsraum 70 mit der Anschlussbohrung 87 verbindbar. Dadurch kann beispielsweise eine Leckage des Dämpfungsraums 70 ausgeglichen werden, oder der Druck im Dämpfungsraum 70 geregelt werden.The 2c shows a development of the embodiment of 2 B , Here are in the screw 80 three screw holes 80a . 80b . 80c trained, which together the damping room 70 form. In the illustrated embodiment, the middle Schraubstückbohrung 80b have a throttle function. The damping chamber 70 is through the separator formed as a membrane 71 from the low pressure room 30 separated. Via a check valve 85 is the damping room 70 connectable with a gas storage or fluid storage, not shown. This is a line piece 86 with the screw piece 80 screwed or pressed. In the pipe section 86 is a connection hole 87 educated. About the check valve 85 is the damping room 70 with the connection hole 87 connectable. As a result, for example, a leakage of the damping chamber 70 be balanced or the pressure in the damping chamber 70 be managed.

Aus Gründen der Montierbarkeit kann das Schraubstück 80 zweistückig ausgebildet sein. Alternativ kann der Ventilsitz des Rückschlagventils 85 – anders als in der 2c gezeigt – auch am Leitungsstück 86 ausgebildet sein.For reasons of mountability, the screw can 80 be formed in two pieces. Alternatively, the valve seat of the check valve 85 - unlike in the 2c shown - also on the pipe section 86 be educated.

Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1, wobei nur die wichtigsten Bereiche dargestellt sind. Der Kraftstoffinjektor 1 weist einen Rücklaufstecker 90 auf, wobei der Dämpfungsraum 70 im Rücklaufstecker 90 ausgebildet ist.The 3 shows a further embodiment of the fuel injector according to the invention 1 , where only the most important areas are shown. The fuel injector 1 has a return plug 90 on, with the damping chamber 70 in the return connector 90 is trained.

Im Bereich des Aktors 54 ist der Kraftstoffinjektor 1 des Ausführungsbeispiels der 3 ähnlich zu denen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele ausgeführt. Jedoch ist der Aktor 54 innerhalb eines Anschlagteils 58 angeordnet und das Anschlagteil 58 wiederum durch eine Blattfeder 59 gegen eine am Haltekörper 12 ausgebildete Haltekörperschulter 12a verspannt. Die Blattfeder 59 kommt auf ihrer dem Anschlagteil 58 entgegengesetzten Seite an dem Zwischenstück 56 zur Anlage.In the area of the actuator 54 is the fuel injector 1 of the embodiment of 3 similar to those of the previous embodiments executed. However, the actor is 54 within a stop part 58 arranged and the stopper part 58 again by a leaf spring 59 against a on the holding body 12 trained holding body shoulder 12a braced. The leaf spring 59 comes on her the stop part 58 opposite side to the intermediate piece 56 to the plant.

Das Anschlagteil 58 dient dem Anschlag des Schließkörpers 51 in Öffnungsstellung des Steuerventils 5. Dadurch wird der Aktor 54 vor Verschleiß und Festigkeitsbrüchen geschützt.The stop part 58 serves the stop of the closing body 51 in the open position of the control valve 5 , This will be the actor 54 protected against wear and breakages.

Erfindungsgemäß sind in dem Ausführungsbeispiel der 3 der Dämpfungsraum 70 und das Trennelement 71 in dem Rücklaufstecker 90 ausgebildet. Der Rücklaufstecker 90 umfasst ein Gewindeteil 91 und ein Steckerteil 92, das mit dem Gewindeteil 91 verspannt oder verschraubt ist, wobei das Gewindeteil 91 in die Injektormutter 57 eingeschraubt ist. In alternativen Ausführungsformen kann anstelle des Gewindeteils 91 auch ein Ablaufstutzen angeordnet sein, der in die Injektormutter 57 eingeclipst ist.According to the invention in the embodiment of 3 the damping chamber 70 and the separator 71 in the return plug 90 educated. The return plug 90 includes a threaded part 91 and a plug part 92 that with the threaded part 91 is clamped or screwed, the threaded part 91 into the injector nut 57 is screwed. In alternative embodiments, instead of the threaded portion 91 Also, a drain pipe be arranged in the injector nut 57 is clipped.

Der Niederdruckraum 30 dehnt sich über eine im Zwischenstück 56 ausgebildete Zwischenstückbohrung 56a bis in den Rücklaufstecker 90 aus: im Gewindeteil 91 ist eine Gewindeteilbohrung 91a ausgebildet und im Steckerteil 92 eine erste Niederdruckbohrung 92a und eine zweite Niederdruckbohrung 92b.The low pressure room 30 stretches over one in the intermediate piece 56 trained intermediate hole 56a to the return plug 90 out: in the threaded part 91 is a threaded hole 91a trained and in the plug part 92 a first low pressure hole 92a and a second low pressure bore 92b ,

In Strömungsrichtung des aus dem Steuerraum 10 abfließenden Fluids ist der Niederdruckraum 30 somit hydraulisch erweitert um:

– die Zwischenstückbohrung 56a,
– die Gewindeteilbohrung 91a,
– die erste Niederdruckbohrung 92a und
– die zweite Niederdruckbohrung 92b.

In the flow direction of the control room 10 effluent is the low pressure space 30 thus hydraulically extended by:

- the spacer hole 56a .
- The threaded hole 91a .
- the first low-pressure hole 92a and
- the second low-pressure hole 92b ,

Die zweite Niederdruckbohrung 92b ist als Sacklochbohrung ausgeführt, wobei die erste Niederdruckbohrung 92a an einem Knotenpunkt 93 in die zweite Niederdruckbohrung 92b mündet. An einer Ausströmöffnung 94 mündet die zweite Niederdruckbohrung 92b in ein nicht dargestelltes Anschlussteil, beispielsweise einen Rückführschlauch, von wo aus der Kraftstoff wieder zu einem Tank oder zu einer Vorförderpumpe zurückgeführt wird.The second low pressure hole 92b is designed as a blind hole, the first low-pressure hole 92a at a node 93 in the second low-pressure hole 92b empties. At a outflow 94 opens the second low-pressure hole 92b in a connection part, not shown, for example, a return hose, from where the fuel is returned to a tank or to a prefeed pump.

Der Dämpfungsraum 70 ist innerhalb der zweiten Niederdruckbohrung 92b an der der Ausströmöffnung 94 entgegengesetzten Seite angeordnet, also im eigentlichen Sackloch. Damit liegt der Dämpfungsraum 70 direkt neben dem Strömungspfad des Kraftstoffs durch den Rücklaufstecker 90.The damping chamber 70 is within the second low pressure hole 92b at the outflow opening 94 arranged opposite side, ie in the actual blind hole. This is the damping chamber 70 right next to the flow path of the fuel through the return plug 90 ,

Im Ausführungsbeispiel der 3 ist das Trennelement 71 als verschiebbares Trennelement 71 ausgeführt, wobei die Verschiebung des Trennelements 71 bei auftretenden Druckpeaks im Niederdruckraum 30 entgegen der im Dämpfungsraum 70 angeordneten Dämpfungsfeder 72 erfolgt. Analog zum Ausführungsbeispiel der 2a kann auch in dieser Ausführung eine zweite Dämpfungsfeder am Trennelement 71 angeordnet sein, so dass jede Verschiebung des Trennelements 71 entgegen einer Federkraft erfolgt. Weiterhin kann das Trennelement 71 auch als Membran ausgeführt sein, der Dämpfungsraum 70 mit einem Gas gefüllt sein und der Dämpfungsraum 70 verbindbar mit einem Gasspeicher bzw. einem Fluidspeicher sein, so wie in den Ausführungsbeispielen der 2b und 2c dargestellt. In the embodiment of 3 is the separator 71 as a sliding separating element 71 executed, wherein the displacement of the separating element 71 at occurring pressure peaks in the low pressure space 30 opposite to the damping chamber 70 arranged damping spring 72 he follows. Analogous to the embodiment of 2a can also in this embodiment, a second damping spring on the separator 71 be arranged so that any displacement of the separating element 71 takes place against a spring force. Furthermore, the separating element 71 Also be designed as a membrane, the damping chamber 70 be filled with a gas and the damping chamber 70 be connectable with a gas storage or a fluid storage, as in the embodiments of the 2 B and 2c shown.

Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 wird in den folgenden Ausführungsbeispielen der 4 und 5 nicht der Niederdruckraum 30 des Kraftstoffinjektors 1 gedämpft, sondern der Hochdruckkanal 14 bzw. der Druckraum 6. In Kombinationen der Ausführungsbeispiele ist es jedoch auch möglich, sowohl den Niederdruckraum 30 als auch den Hochdruckkanal 14 und/oder den Druckraum 6 zu dämpfen. In contrast to the embodiments of the 1 to 3 is in the following embodiments of the 4 and 5 not the low-pressure room 30 of the fuel injector 1 steamed, but the high-pressure channel 14 or the pressure chamber 6 , However, in combinations of the embodiments it is also possible to use both the low pressure space 30 as well as the high pressure channel 14 and / or the pressure chamber 6 to dampen.

Die 4 zeigt prinzipiell den gleichen Aufbau des Kraftstoffinjektors 1 wie das Ausführungsbeispiel der 1, so dass auf die analog angeordneten Teile nicht weiter eingegangen wird. Im Unterschied zur Ausführung der 1 ist im Ausführungsbeispiel der 4 der Dämpfungsraum 70 erfindungsgemäß benachbart zum Hochdruckkanal 14 angeordnet. Die Bohrung 81 ist im Düsenkörper 2 und in der Düsenspannmutter 13 ausgebildet, wobei das Schraubstück 80 in die Bohrung 81 eingeschraubt oder eingepresst ist. The 4 shows in principle the same structure of the fuel injector 1 as the embodiment of 1 , so that the analogously arranged parts will not be discussed further. Unlike the execution of the 1 is in the embodiment of 4 the damping chamber 70 according to the invention adjacent to the high-pressure channel 14 arranged. The hole 81 is in the nozzle body 2 and in the nozzle retaining nut 13 formed, wherein the screw piece 80 into the hole 81 screwed or pressed.

Die Schraubstückbohrung 80a ist in dieser Ausführung als Durchgangsbohrung ausgeführt. Das Trennelement 71 ist in der Schraubstückbohrung 80a längsbeweglich geführt, so dass das Trennelement 71 die Schraubstückbohrung 80a in den Dämpfungsraum 70 und den weiteren Dämpfungsraum 75 unterteilt. Der weitere Dämpfungsraum 75 ist hydraulisch direkt mit dem Hochdruckkanal 14 verbunden. Durch die Längsbewegungen des Trennelements 71 werden somit die Volumina von Dämpfungsraum 70 und Hochdruckkanal 14 verändert, wobei das Gesamtvolumen von Dämpfungsraum 70 und Hochdruckkanal 14 konstant bleibt. The screw hole 80a is executed in this embodiment as a through hole. The separating element 71 is in the screw hole 80a guided longitudinally movable, so that the separating element 71 the screw hole 80a in the muffling room 70 and the further damping room 75 divided. The further damping space 75 is hydraulically directly with the high pressure channel 14 connected. By the longitudinal movements of the separating element 71 Thus, the volumes of damping chamber 70 and high pressure channel 14 changed, with the total volume of damping space 70 and high pressure channel 14 remains constant.

Im Ausführungsbeispiel der 4 ist die Schraubstückbohrung 80a auf ihrer dem Hochdruckkanal 14 abgewandten Seite durch eine Verschlussmutter 83 zur Umgebung abgedichtet, indem die Verschlussmutter 83 mit dem Schraubstück verspannt oder verpresst ist. Das Trennelement 71 ist gegen den Dämpfungsraum 70 durch die erste Dämpferfeder 72 und gegen den Hochdruckkanal 14 durch die zweite Dämpferfeder 73 vorgespannt. Die erste Dämpferfeder 72 ist im Dämpfungsraum 70 angeordnet und wirkt mit dem Verschlussstück 83 zusammen; die zweite Dämpferfeder 73 ist im weiteren Dämpfungsraum 75 angeordnet und wirkt mit einem Absatz des Schraubstücks 80 zusammen.In the embodiment of 4 is the screw hole 80a on her the high-pressure channel 14 opposite side by a lock nut 83 sealed to the environment by the lock nut 83 is clamped or pressed with the screw. The separating element 71 is against the damping room 70 through the first damper spring 72 and against the high pressure channel 14 through the second damper spring 73 biased. The first damper spring 72 is in the muffling room 70 arranged and acts with the closure piece 83 together; the second damper spring 73 is in the further damping room 75 arranged and acts with a paragraph of the screw 80 together.

Die 5 zeigt prinzipiell den gleichen Aufbau des Kraftstoffinjektors 1 wie die Ausführungsbeispiele der 1 und 4, so dass auf die analog angeordneten Teile nicht weiter eingegangen wird. Im Unterschied zur Ausführung der 4 ist im Ausführungsbeispiel der 5 der Dämpfungsraum 70 erfindungsgemäß benachbart zum Druckraum 6 angeordnet. Die Bohrung 81 ist im Düsenkörper 2 ausgebildet, wobei das Schraubstück 80 in die Bohrung 81 eingeschraubt oder eingepresst ist.The 5 shows in principle the same structure of the fuel injector 1 like the embodiments of the 1 and 4 , so that the analogously arranged parts will not be discussed further. Unlike the execution of the 4 is in the embodiment of 5 the damping chamber 70 according to the invention adjacent to the pressure chamber 6 arranged. The hole 81 is in the nozzle body 2 formed, wherein the screw piece 80 into the hole 81 screwed or pressed.

Die Schraubstückbohrung 80a ist in dieser Ausführung als Sacklochbohrung ausgeführt. Das Trennelement 71 ist als Membran ausgeführt und auf der dem Druckraum 6 zugewandten Seite stirnseitig mit dem Schraubstück 80 verbunden, beispielsweise verklebt. Dadurch sind die Schraubstückbohrung 80a und der Dämpfungsraum 70 quasi identisch.The screw hole 80a is executed in this embodiment as a blind hole. The separating element 71 is designed as a membrane and on the pressure chamber 6 facing side frontally with the screw 80 connected, for example glued. As a result, the Schraubstückbohrung 80a and the damping room 70 almost identical.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1 ist wie folgt:
Der Druckraum 6 steht über den Hochdruckkanal 14 hydraulisch in ständiger Verbindung mit einem Hochdruckspeicher, beispielsweise einem Common Rail oder einer Hochdruckpumpe. Zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine wird die Düsennadel 3 vom Düsennadelsitz 7 abgehoben. Die Bewegung der Düsennadel 3 wird durch das Steuerventil 5 gesteuert. The operation of the fuel injector according to the invention 1 is as follows:
The pressure room 6 is above the high pressure channel 14 hydraulically in constant communication with a high pressure accumulator, such as a common rail or a high pressure pump. For injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the nozzle needle 3 from the nozzle needle seat 7 lifted. The movement of the nozzle needle 3 is through the control valve 5 controlled.

Das Steuerventil 5 wird durch den Aktor 54 angesteuert und steuert den Druck im Steuerraum 10. Prinzipiell kann für die Steuerung des Drucks im Steuerraum 10 jedoch jede beliebige Ansteuerung verwendet werden. Liegt im Steuerraum 10 hoher Druck an, so presst dieser die Düsennadel 3 entgegen der Kraft der Düsenfeder 16 und entgegen einer im Druckraum 6 auf die Düsennadel 3 wirkenden resultierenden hydraulischen Kraft gegen den Düsennadelsitz 7.The control valve 5 is through the actor 54 controlled and controls the pressure in the control room 10 , In principle, for the control of the pressure in the control room 10 however, any drive can be used. Lies in the control room 10 high pressure, it presses the nozzle needle 3 against the force of the nozzle spring 16 and against one in the pressure room 6 on the nozzle needle 3 acting resulting hydraulic force against the nozzle needle seat 7 ,

Soll eine Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine erfolgen, wird das Steuerventil 5 so angesteuert, dass der Schließkörper 51 vom Steuerventilsitz 52 abgehoben wird. Dadurch wird der Druck im Steuerraum 10 durch die Ablaufdrossel 20 in den Niederdruckraum 30 entlastet. Mit dem verringerten Druck im Steuerraum 10 wird die Düsennadel 3 entgegen der Düsenfeder 16 durch die resultierende hydraulische Kraft im Düsenraum 6 vom Düsennadelsitz 7 abgehoben und es erfolgt dadurch die Einspritzung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs vom Druckraum 6 durch die Einspritzöffnungen 8 in den Brennraum der Brennkraftmaschine. If an injection of the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the control valve 5 so controlled that the closing body 51 from the control valve seat 52 is lifted. This will increase the pressure in the control room 10 through the outlet throttle 20 in the low pressure room 30 relieved. With the reduced pressure in the control room 10 becomes the nozzle needle 3 against the nozzle spring 16 by the resulting hydraulic force in the nozzle chamber 6 from the nozzle needle seat 7 lifted and it is done by the injection of high-pressure fuel from the pressure chamber 6 through the injection openings 8th in the combustion chamber of the internal combustion engine.

Zur Beendigung des Einspritzvorgangs wird die Ansteuerung des Aktors 54 beendet, so dass der Schließkörper 51 von der Ventilfeder 53 wieder gegen den Steuerventilsitz 52 gedrückt und damit die Ablaufdrossel 20 verschlossen wird. Dadurch wird der Druck im Steuerraum 10 wieder so weit erhöht, dass dieser zusammen mit der Kraft der Düsenfeder 16 ein Schließen der Düsennadel 3 bewirkt.To terminate the injection process, the activation of the actuator 54 finished, leaving the closing body 51 from the valve spring 53 again against the control valve seat 52 pressed and thus the outlet throttle 20 is closed. This will increase the pressure in the control room 10 again increased so much that this together with the force of the nozzle spring 16 a closing of the nozzle needle 3 causes.

Während des Einspritzvorgangs kommt es sowohl im Druckraum 6 und damit auch im Hochdruckkanal 14 als auch im Niederdruckraum 30 zu unerwünschten Druckschwingungen:

– Im Druckraum 6 und im Hochdruckkanal 14: Durch das Öffnen der Düsennadel 3 und das Einspritzen von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine erfolgt ein Druckabbau im Druckraum 6 und im Hochdruckkanal 14. Der vom Hochdruckspeicher nachströmende unter Hochdruck stehende Kraftstoff kann jedoch zu starken Druckpeaks, im Besonderen beim anschließenden Schließen der Düsennadel, im Druckraum 6 und auch im Hochdruckkanal 14 führen.
– Im Niederdruckraum 30: Durch den Druckabbau des Steuerraums 10 über die Ablaufdrossel 20 in den Niederdruckraum 30 kommt es beim Öffnen des Steuerventils 5 zu Druckpeaks im Niederdruckraum 30 und gegebenenfalls auch in den in Strömungsrichtung nachgeschalteten Anbauteilen.

During the injection process occurs both in the pressure chamber 6 and thus also in the high-pressure channel 14 as well as in the low pressure room 30 to undesired pressure oscillations:

- in the pressure room 6 and in the high pressure channel 14 : By opening the nozzle needle 3 and the injection of fuel under high pressure into the combustion chamber of the internal combustion engine, a pressure reduction takes place in the pressure chamber 6 and in the high pressure channel 14 , However, the under high pressure fuel flowing from the high-pressure accumulator can lead to strong pressure peaks, in particular during the subsequent closing of the nozzle needle, in the pressure chamber 6 and also in the high-pressure channel 14 to lead.
- In the low pressure room 30 : By the pressure reduction of the control room 10 over the outlet throttle 20 in the low pressure room 30 it happens when opening the control valve 5 to pressure peaks in the low pressure space 30 and optionally also in the downstream in the flow direction attachments.

Diese Druckschwingungen wirken sich ungünstig auf die beteiligten Bauteile aus, einerseits auf die Festigkeiten und andererseits auf die Funktionen der beteiligten Teile. Gerade im Druckraum 6 und im Hochdruckkanal 14 können durch die unerwünschten Druckpeaks die Festigkeitsgrenzen der Bauteile überschritten werden, beispielsweise die des Düsenkörpers 2 im Bereich der Einspritzöffnungen 8. These pressure oscillations have an unfavorable effect on the components involved, on the one hand on the strengths and on the other hand on the functions of the parts involved. Especially in the pressure room 6 and in the high pressure channel 14 can be exceeded by the unwanted pressure peaks, the strength limits of the components, such as those of the nozzle body 2 in the area of the injection openings 8th ,

Aber auch die Beanspruchungen auf die im Niederdruckraum 30 angeordneten und die dem Niederdruckraum 30 nachgeschalteten Bauteile können kritisch sein: Beispielsweise die Beanspruchungen des Aktors 54. Ist dem Niederdruckraum 30 zusätzlich beispielsweise ein Rückschlagventil nachgeschaltet, so können die unerwünschten Druckschwingungen auch dort zu einem verstärkten Verschleiß des Rückschlagventils führen.But also the stresses on the low pressure room 30 arranged and the low pressure space 30 Downstream components can be critical: For example, the stresses of the actuator 54 , Is the low pressure room 30 In addition, for example, downstream of a check valve, so the unwanted pressure oscillations can lead there to an increased wear of the check valve.

Erfindungsgemäß dient das beweglich angeordnete Trennelement 71 dazu, bei auftretenden Druckpeaks den Niederdruckraum 30, bzw. den Druckraum 6 oder den Hochdruckkanal 14, zu vergrößern, indem gleichzeitig der Dämpfungsraum 70 verkleinert wird. Durch das vergrößerte Volumen des Niederdruckraums 30, bzw. des Druckraums 6 oder des Hochdruckkanals 14, wird der Druckpeak jedoch schon in seiner Entstehung abgeschwächt, insbesondere wenn das Trennelement 71 im Niederdruckraum 30 sehr nahe zum Steuerventilsitz 52, bzw. im Druckraum 6 sehr nahe zu den Einspritzöffnungen 8, angeordnet ist.According to the invention, the movably arranged separating element serves 71 in addition, at low pressure peaks the low pressure space 30 , or the pressure chamber 6 or the high pressure channel 14 To enlarge, at the same time the damping chamber 70 is reduced. Due to the increased volume of the low-pressure chamber 30 , or the pressure chamber 6 or the high pressure channel 14 However, the print peak is attenuated already in its formation, especially if the separating element 71 in the low pressure room 30 very close to the control valve seat 52 , or in the pressure room 6 very close to the injection ports 8th , is arranged.

Um sowohl im Niederdruckraum 30 als auch im Hochdruckkanal 14 und/oder im Druckraum 6 auftretende Druckpeaks zu dämpfen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Dämpfungsraum 70 und dem Trennelement 71 auch mehrfach eingesetzt werden: Entweder jeweils selbständig an den zu dämpfenden Volumina angebracht, oder auch mit einem gemeinsamen Dämpfungsraum 70 und getrennt geführten Anschlüssen zu den zu dämpfenden Volumina. Im zweiten Falle können ein gemeinsames Trennelement 71 oder aber auch jeweils ein Trennelement 71 pro zu dämpfenden Volumen verwendet werden. In both the low-pressure room 30 as well as in the high-pressure channel 14 and / or in the pressure room 6 To attenuate occurring pressure peaks, the device according to the invention with the damping chamber 70 and the separator 71 Also be used multiple times: either independently attached to the volumes to be damped, or even with a common damping chamber 70 and separately routed connections to the volumes to be damped. In the second case, a common separator 71 or in each case also a separating element 71 be used per volume to be damped.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007043538 A1 [0002]
DE 10329732 A [0004]

Claims

Fuel injector ( 1 ) for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine with one in a pressure chamber ( 6 ) longitudinally displaceable nozzle needle ( 3 ), wherein the pressure chamber ( 6 ) with high-pressure fuel via a high-pressure channel ( 14 ), wherein the nozzle needle ( 3 ) by its longitudinal movement with a nozzle needle seat ( 7 ) and thereby at least one injection opening ( 8th ) opens and closes in the combustion chamber, wherein the longitudinal movement of the nozzle needle ( 3 ) by the pressure in a control room ( 10 ), the control room ( 10 ) by means of a control valve ( 5 ) with a low pressure space ( 30 ), characterized in that at least one of the three volumes of low pressure space ( 30 ), High pressure channel ( 14 ) or pressure chamber ( 6 ) by a movable separating element ( 71 ) from a damping chamber ( 70 ) is disconnected.

Fuel injector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fuel injector ( 1 ) a return plug ( 90 ), wherein the low pressure space ( 30 ) also in the return connector ( 90 ) is formed and wherein the damping chamber ( 70 ) in the return plug ( 90 ) is trained.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element ( 71 ) is a membrane.

Fuel injector ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the separating element ( 71 ) consists of an elastomer or of a metal plate.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element ( 71 ) is displaceable.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping chamber ( 70 ) is a cavity.

Fuel injector ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping chamber ( 70 ) with a connection bore ( 87 ) is connectable.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping chamber ( 70 ) is filled with gas.