DE102015222254A1 - fuel injector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, umfassend einen elektrisch ansteuerbaren Aktor (1) zur direkten oder indirekten Betätigung einer hubbeweglichen Düsennadel, über deren Hubbewegung mindestens eine Einspritzöffnung freigebbar und verschließbar ist, ferner umfassend mindestens ein elektrisch leitendes Kontaktelement (2) zur Kontaktierung des Aktors (1), wobei zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktelement (2) und einem Gehäuseteil (3) des Kraftstoffinjektors eine Isolierung (4) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das elektrisch leitende Kontaktelement (2) über seine gesamte Länge innerhalb des Kraftstoffinjektors geführt und zumindest abschnittsweise in einer Bohrung (5) des Gehäuseteils (3) aufgenommen.The invention relates to a fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising an electrically controllable actuator (1) for direct or indirect actuation of a hubbeweglichen nozzle needle, on the lifting movement at least one injection port is releasable and closable, further comprising at least one electrically conductive contact element (2) for contacting the actuator (1), wherein an insulation (4) is arranged between the electrically conductive contact element (2) and a housing part (3) of the fuel injector. According to the invention, the electrically conductive contact element (2) is guided over its entire length within the fuel injector and accommodated at least in sections in a bore (5) of the housing part (3).
Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Aus der Offenlegungsschrift
Um das zu einem großen Teil außerhalb des Gehäuses geführte elektrisch leitende Kontaktelement vor mechanischen und/oder chemischen Einwirkungen zu schützen, wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse nachträglich, das heißt nach der Kontaktierung, mit Kunststoff umspritzt wird. Die Kunststoffumspritzung soll ferner sicherstellen, dass keine Fremdstoffe, insbesondere Flüssigkeiten und/oder Schmutz, über die Öffnung in das Gehäuse eindringen. Ferner wird eine Isolierung zwischen dem Gehäuse und dem elektrischen Kontaktelement vorgeschlagen, die zumindest im Bereich der Öffnung angeordnet ist.In order to protect the guided to a large extent outside of the housing electrically conductive contact element from mechanical and / or chemical effects, it is proposed that the housing later, that is, after contacting, is encapsulated with plastic. The plastic extrusion should further ensure that no foreign substances, in particular liquids and / or dirt, penetrate into the housing via the opening. Furthermore, an insulation between the housing and the electrical contact element is proposed, which is arranged at least in the region of the opening.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor anzugeben, der noch robuster ist. Insbesondere soll die Robustheit des Kraftstoffinjektors während der Montage gesteigert werden.The present invention has for its object to provide a fuel injector, which is even more robust. In particular, the robustness of the fuel injector should be increased during assembly.
Zur Lösung der Aufgabe wird der Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the fuel injector with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine vorgeschlagene Kraftstoffinjektor umfasst einen elektrisch ansteuerbaren Aktor zur direkten oder indirekten Betätigung einer hubbeweglichen Düsennadel, über deren Hubbewegung mindestens eine Einspritzöffnung freigebbar und verschließbar ist. Ferner umfasst der Kraftstoffinjektor zur Kontaktierung des Aktors mindestens ein elektrisch leitendes Kontaktelement, wobei zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktelement und einem Gehäuseteil des Kraftstoffinjektors eine Isolierung angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das elektrisch leitende Kontaktelement über seine gesamte Länge innerhalb des Kraftstoffinjektors geführt und zumindest abschnittsweise in einer Bohrung des Gehäuseteils aufgenommen.The fuel injector proposed for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine comprises an electrically actuatable actuator for the direct or indirect actuation of a liftable nozzle needle, via the lifting movement of which at least one injection opening can be opened and closed. Furthermore, the fuel injector for contacting the actuator comprises at least one electrically conductive contact element, wherein an insulation is arranged between the electrically conductive contact element and a housing part of the fuel injector. According to the invention the electrically conductive contact element is guided over its entire length within the fuel injector and at least partially received in a bore of the housing part.
Bei dem vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor ist das elektrisch leitende Kontaktelement durch das mindestens eine Gehäuseteil bzw. das Gehäuse des Kraftstoffinjektors vor äußeren Einwirkungen geschützt. Denn das elektrisch leitende Kontaktelement ist vorliegend über seine gesamte Länge innerhalb des Kraftstoffinjektors geführt. Da das Gehäuse des Kraftstoffinjektors weitgehend schlag- und stoßunempfindlich ist, ist das elektrisch leitende Kontaktelement insbesondere vor mechanischen äußeren Einwirkungen optimal geschützt. Dadurch erhöht sich die Robustheit des Kraftstoffinjektors.In the proposed fuel injector, the electrically conductive contact element is protected from external influences by the at least one housing part or the housing of the fuel injector. Because the electrically conductive contact element is guided in the present case over its entire length within the fuel injector. Since the housing of the fuel injector is largely shock and shock insensitive, the electrically conductive contact element is optimally protected, in particular against mechanical external influences. This increases the robustness of the fuel injector.
Ferner kann auf eine Öffnung des Gehäuses nach außen verzichtet werden, so dass die Gefahr, dass Fremdstoffe in den Kraftstoffinjektor eindringen, minimiert ist. Auch dies wirkt sich robustheitssteigernd aus. Mit Wegfall der Öffnung ist zudem eine Kunststoffumspritzung des Gehäuses entbehrlich, so dass die Fertigungskosten sinken.Furthermore, it is possible to dispense with an opening of the housing to the outside, so that the risk of foreign substances penetrating into the fuel injector is minimized. This also has a robusting effect. With the elimination of the opening, a plastic encapsulation of the housing is also unnecessary, so that the production costs decrease.
Durch die weiterhin zwischen dem Gehäuseteil und dem elektrisch leitenden Kontaktelement angeordnete Isolierung ist sichergestellt, dass es selbst bei sehr engen Bauraumverhältnissen nicht zu einem Kurzschluss kommt. Denn Kurzschlüsse werden oftmals durch Fremdpartikel, insbesondere durch metallische Späne, verursacht, die den Abstand zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktelement und dem Gehäuseteil zu überbrücken vermögen. Somit wirkt sich auch die Anordnung der Isolierung robustheitssteigernd aus.By further arranged between the housing part and the electrically conductive contact element insulation ensures that there is no short circuit even with very tight space conditions. Because short circuits are often caused by foreign particles, in particular by metallic chips, which are able to bridge the distance between the electrically conductive contact element and the housing part. Thus, the arrangement of the insulation also increases the robustness.
Bevorzugt wird die Isolierung durch eine Lackschicht gebildet, die auf dem elektrisch leitenden Kontaktelement und/oder dem Gehäuseteil angeordnet ist. Die Isolierung mittels eines Lacks besitzt den Vorteil, dass eine sehr dünne und zugleich robuste Isolationsschicht realisierbar ist. In der Folge können die Abstände zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktelement und dem Gehäuseteil reduziert werden, so dass ein kompakt bauender Kraftstoffinjektor geschaffen wird.Preferably, the insulation is formed by a lacquer layer which is arranged on the electrically conductive contact element and / or the housing part. The isolation by means of a paint has the advantage that a very thin and at the same time robust insulation layer can be realized. As a result, the distances between the electrically conductive contact element and the housing part can be reduced, so that a compact fuel injector is created.
Eine Lackschicht haftet zudem fest an der Oberfläche des elektrisch leitenden Kontaktelements und/oder des Gehäuseteils an, so dass die Gefahr einer Beschädigung der Isolierung bei der Montage des Kraftstoffinjektors minimiert ist. Sollten sich bei der Montage des Kraftstoffinjektors fertigungsbedingt noch metallische Späne in der Bohrung des Gehäuseteils befinden, können diese durch die Lackschicht gebunden und somit unschädlich gemacht werden. Ferner verhindert eine auf dem elektrisch leitenden Kontaktelement aufgebrachte Lackschicht, dass dieses beim Einführen in die Bohrung beschädigt wird. Denn beim Einführen des Kontaktelements in die Bohrung kann dieses eine Schräglage einnehmen und somit in Kontakt mit der Bohrungswandung und/oder einer innerhalb der Bohrung ausgebildeten Kante gelangen. Die Lackschicht auf dem Kontaktelement bildet dann eine Schutzschicht aus, die das elektrisch leitende Kontaktelement vor einer mechanischen Beschädigung schützt.A lacquer layer also adheres firmly to the surface of the electrically conductive contact element and / or the housing part, so that the risk of damage to the insulation during assembly of the fuel injector is minimized. If metallic chips are still located in the bore of the housing part during assembly of the fuel injector due to production, these can be bound by the lacquer layer and thus made harmless. Furthermore, a lacquer layer applied to the electrically conductive contact element prevents it from being damaged during insertion into the bore. Because when inserting the contact element into the bore, this can assume a skew and thus come into contact with the bore wall and / or an edge formed within the bore. The lacquer layer on the contact element then forms a protective layer which protects the electrically conductive contact element against mechanical damage.
Weiterhin bevorzugt ist das Gehäuseteil aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Hier kommen die Vorteile der Erfindung besonders gut zum Tragen, da zum Einen die Gefahr eines elektrischen Kurzschlusses größer ist, zum Anderen bei der Fertigung des Gehäuseteils in der Bohrung verbleibende Metallspäne anfallen können.Further preferably, the housing part is made of a metallic material. Here, the advantages of the invention come particularly well, since on the one hand, the risk of an electrical short circuit is greater, on the other hand can accumulate in the production of the housing part in the bore remaining metal chips.
Der Aktor des vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors kann als Magnetaktor oder als Piezoaktor ausgeführt sein. Vorzugsweise findet ein Magnetaktor Einsatz, da ein solcher vergleichsweise robust und zudem kostengünstig ist.The actuator of the proposed fuel injector can be designed as a magnetic actuator or as a piezoelectric actuator. Preferably, a magnetic actuator is used, since such is relatively robust and also inexpensive.
Vorteilhafterweise ist das elektrisch leitende Kontaktelement ein Kontaktpin, der im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Kraftstoffinjektors geführt ist. Der Kontaktpin kann bereits vor der Montage mit dem Aktor, insbesondere Magnetaktor, verbunden werden, so dass die elektrische Kontaktierung des Aktors vereinfacht wird. Als Kontaktpin weist das elektrisch leitende Kontaktelement eine gewisse Formsteifigkeit auf, die das Einsetzen des Kontaktelements in die Bohrung des Gehäuseteils erleichtert.Advantageously, the electrically conductive contact element is a contact pin, which is guided substantially parallel to a longitudinal axis of the fuel injector. The contact pin can be connected to the actuator, in particular magnetic actuator, prior to assembly, so that the electrical contacting of the actuator is simplified. As a contact pin, the electrically conductive contact element has a certain dimensional stability, which facilitates the insertion of the contact element into the bore of the housing part.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bohrung gestuft ausgeführt. Das heißt, dass innerhalb der Bohrung mindestens eine Stufe ausgebildet ist. Die zwischen dem elektrisch leitenden Kontaktelement und dem Gehäuseteil angeordnete Isolierung erstreckt sich dabei über die Stufe hinweg. Dadurch wird verhindert, dass die Kante im Bereich der Stufe zu Abschabungen am elektrisch leitenden Kontaktelement beim Einsetzen in die Bohrung des Gehäuseteils führt. Vorzugsweise ist die Isolierung im Bereich der Stufe als durchgehende Lackschicht ausgeführt. Dadurch kann die schabende Wirkung der Kante gemindert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the bore is stepped. This means that at least one stage is formed within the bore. The insulation arranged between the electrically conductive contact element and the housing part extends over the step. This prevents the edge in the region of the step leads to Abschabungen the electrically conductive contact element when inserted into the bore of the housing part. Preferably, the insulation in the region of the step is designed as a continuous lacquer layer. As a result, the scraping effect of the edge can be reduced.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in die Bohrung ein unter radialer Vorspannung am elektrisch leitenden Kontaktelement und am Gehäuseteil anliegendes Dichtelement, insbesondere ein O-Ring, eingesetzt ist. Das Dichtelement bewirkt – in Abhängigkeit vom Verlauf der Bohrung – eine Abdichtung der Bohrung nach außen und/oder nach innen. Insbesondere verhindert das Dichtelement, dass Fremdstoffe, wie Flüssigkeiten oder Partikel in die Bohrung des Gehäuseteils einzudringen vermögen. Durch das Dichtelement kann somit die Robustheit des Kraftstoffinjektors weiter gesteigert werden.In a further development of the invention it is proposed that in the bore under a radial bias on the electrically conductive contact element and the housing part fitting sealing element, in particular an O-ring is used. The sealing element causes - depending on the course of the bore - a seal of the bore to the outside and / or inwards. In particular, the sealing element prevents contaminants such as liquids or particles from penetrating into the bore of the housing part. By the sealing element thus the robustness of the fuel injector can be further increased.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Der in der
Um die Bestromung der Magnetspule
Um die Robustheit des Kraftstoffinjektors während der Montage zu steigern, insbesondere während des Einsetzens des elektrisch leitenden Kontaktelements
Alternativ zur Ausführungsform der
Darüber hinaus kann, wie in der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012211230 A1 [0002] DE 102012211230 A1 [0002]
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2015
- 2015-11-11 DE DE102015222254.3A patent/DE102015222254A1/en active Pending
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DE102012211230A1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
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