DE102016206261A1 - fuel injector - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor 1 eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoffinjektor 1 einen hydraulischen Koppler 25 aufweist, der einen in einem Kopplerkörper 33 beweglichen Kopplerkolben 27 und einen damit über einen Kopplerspaltraum 29 gekoppelten ebenfalls in dem Kopplerkörper 33 beweglichen Arbeitskolben 28 aufweist, und wobei der Kopplerspaltraum 29 über mindestens einen Füllkanal 41 mit einem außerhalb des Kopplerkörpers 33 angeordneten Niederdruckraum 22 verbindbar ist. Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffinjektor 1 mit einem Koppler 25 bereitgestellt, bei dem die Befüllung eines Kopplerspaltraums 29 mit Hydraulikfluid verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass der Füllkanal 41 axial in den Kopplerkolben 27 eingelassen ist, und dass ein einen Fluidfluss durch den Füllkanal 41 steuerndes Ventil 42 vorgesehen ist.The invention relates to a fuel injector 1 of a fuel injection system of an internal combustion engine, wherein the fuel injector 1 has a hydraulic coupler 25 which has a coupler piston 27 movable in a coupler body 33 and a coupled thereto via a Kopplerspaltraum 29 also in the coupler body 33 movable piston 28, and wherein the coupler gap 29 can be connected via at least one filling channel 41 to a low-pressure chamber 22 arranged outside the coupler body 33. According to the invention, a fuel injector 1 is provided with a coupler 25 in which the filling of a coupler gap 29 with hydraulic fluid is improved. This is achieved in that the filling channel 41 is inserted axially into the coupler piston 27, and that a valve 42 controlling a fluid flow through the filling channel 41 is provided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoffinjektor einen hydraulischen Koppler aufweist, der einen in einem Kopplerkörper beweglichen Kopplerkolben und einen damit über einen Kopplerspaltraum gekoppelten ebenfalls in dem Kopplerkörper beweglichen Arbeitskolben aufweist, und wobei der Kopplerspaltaum über mindestens einen Füllkanal mit einem außerhalb des Kopplerkörpers angeordneten Niederdruckraum verbunden ist.The invention relates to a fuel injector of a fuel injection system of an internal combustion engine, wherein the fuel injector comprises a hydraulic coupler having a coupler piston movable in a coupler body and coupled thereto via a coupler gap space also movable in the coupler body working piston, and wherein the coupler gap via at least one filling channel with a is connected outside the coupler body arranged low pressure space.

Stand der TechnikState of the art

Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der DE 10 2009 001 266 A1 bekannt. Dieser Kraftstoffinjektor eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems weist einen hydraulischen Koppler auf, der einen in einem Kopplerkörper beweglichen Kopplerkolben und einen damit über einem Kopplerspaltraum gekoppelten ebenfalls in dem Kopplerkörper beweglichen Arbeitskolben aufweist. Der Kopplerspaltraum ist über einen Füllkanal mit einem außerhalb des Kopplerkörpers angeordneten Niederdruckraum verbunden. Dieser Füllkanal ist derart in dem Kopplerkörper angeordnet, dass der Füllkanal bei einer Abwärtsbewegung des Kopplerkolbens verschlossen wird, während der Füllkanal bei einer Aufwärtsbewegung des Kopplerkolbens geöffnet wird. Durch diese Ausgestaltung soll erreicht werden, dass der Kopplerspaltraum beim Betrieb des Kraftstoffinjektors kontinuierlich mit Hydraulikfluid befüllt wird, um Leckagen entlang den Führungen des Kopplerkolbens und des Arbeitskolbens in dem Kopplerkörper auszugleichen.Such a fuel injector is from the DE 10 2009 001 266 A1 known. This fuel injector of a common-rail fuel injection system has a hydraulic coupler which has a coupler piston movable in a coupler body and a working piston which is also coupled in the coupler body and coupled thereto via a coupler gap. The coupler gap is connected via a filling channel with a arranged outside the coupler body low pressure space. This filling channel is arranged in the coupler body, that the filling channel is closed during a downward movement of the coupler piston, while the filling channel is opened during an upward movement of the coupler piston. By means of this embodiment, it is to be achieved that the coupler gap is continuously filled with hydraulic fluid during operation of the fuel injector in order to compensate for leaks along the guides of the coupler piston and of the working piston in the coupler body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor mit einem Koppler bereitzustellen, bei dem die Befüllung des Kopplerspaltraums mit Hydraulikfluid verbessert ist.The invention has for its object to provide a fuel injector with a coupler, wherein the filling of the coupler gap space is improved with hydraulic fluid.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Füllkanal axial in den Koppler eingelassen ist und ein einen Fluidfluss durch den Füllkanal steuerndes Ventil vorgesehen ist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei jedem Schaltvorgang in dem Koppler ein deutlich höherer Druck als in dem umgebenden Niederdruckraum entsteht. Dies führt über die Spiele an den Kolbenführungen des Kopplerkolbens und des Arbeitskolbens in dem Kopplerkörper zu einer Leckage aus dem Koppler, genauer aus dem Kopplerspaltraum, heraus. Da die Anforderungen aktuell in die Richtung gehen, für niedrige Emissionen immer mehr Einspritzungen pro Einspritzzyklus abzusetzen, kommt es mit jeder Einspritzung zu einer (teilweisen) Kopplerspaltraumentleerung, weshalb für die nachfolgende Einspritzung ein geringerer Ausgangsdruck im Koppler zur Verfügung steht. Dies führt zu einer Abnahme einer möglichen Einspritzmenge. In den Einspritzpausen befüllt sich der Kopplerspaltraum zwar grundsätzlich wieder; werden jedoch sehr viele Einspritzungen mit kurzen zwischenzeitlichen Abständen abgesetzt, wird der Kopplerspaltraum mehr entleert als wieder befüllt. Dies kann zum gänzlichen Ausbleiben von gewünschten Einspritzungen führen. Daher weist ein hydraulischer Koppler eine Drehzahlgrenze auf, mit der er bei einer geforderten Anzahl von Einspritzungen in Abhängigkeit vom Druck des Kraftstoffs betrieben werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kopplers wird eine deutlich verbesserte Wiederbefüllung erreicht, was die Drehzahlfestigkeit des Kopplers deutlich verbessert. Das Ventil ist als selbsttätiges Ventil ausgebildet und benötigt somit keine äußere Ansteuerung, wodurch der Betrieb und die Betriebszuverlässigkeit des Ventils verbessert wird.This object is achieved in that the filling channel is inserted axially into the coupler and a fluid flow through the filling channel controlling valve is provided. This embodiment is based on the finding that with each switching operation in the coupler, a significantly higher pressure than in the surrounding low-pressure space arises. This results in the games on the piston guides of the coupler piston and the working piston in the coupler body to a leakage from the coupler, more precisely from the Kopplerspaltraum out. Since the requirements currently go in the direction of deducting more and more injections per injection cycle for low emissions, there is a (partial) coupler gap evacuation with each injection, which is why a lower output pressure in the coupler is available for the subsequent injection. This leads to a decrease in a possible injection quantity. In the injection breaks, the coupler gap is filled in principle again; However, if very many injections are discontinued with short interim intervals, the Kopplerspaltraum is more emptied than refilled. This can lead to the total absence of desired injections. Therefore, a hydraulic coupler has a speed limit, with which it can be operated at a required number of injections in dependence on the pressure of the fuel. The inventive design of the coupler a significantly improved refilling is achieved, which significantly improves the speed resistance of the coupler. The valve is designed as an automatic valve and thus requires no external control, whereby the operation and the operational reliability of the valve is improved.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Ventil einen Ventilschaft und einen Ventilteller auf, und der Ventilteller grenzt mit einer Stirnfläche an den Kopplerspaltraum an. Mit dieser Ausgestaltung wird erreicht, dass nur ein sehr geringes Totvolumen dargestellt wird. Dadurch wird die Kopplerfunktion gegenüber anderen bekannten Lösungen verbessert. Zudem wird durch diese Ausgestaltung die Steifigkeit des Kopplers nicht geschwächt. Daraus folgt, dass der Spannungsbedarf des Kraftstoffinjektors für eine Betätigung nicht erhöht wird, woraus letztendlich wieder eine Druckbegrenzung des Kraftstoffinjektors erhöht wird und die Drehzahlfestigkeit verbessert wird. Bei Einspritzpausen ist der Druck in dem Hydraulikfluidraum größer als in dem Kopplerspaltraum, weswegen das Ventil – wie nachfolgen noch detailliert beschrieben wird – öffnet und somit eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hydraulikfluidraum und dem Kopplerspaltraum freigegeben wird. Dadurch wird im Ergebnis eine sehr schnelle Wiederbefüllung bereits zwischen Teileinspritzungen mit quasi konstanter beziehungsweise sich nicht verschlechternder Kopplerfunktion erreicht.In a further development of the invention, the valve has a valve stem and a valve disk, and the valve disk adjoins the coupler gap space with an end face. With this embodiment it is achieved that only a very small dead volume is displayed. This improves the coupler function over other known solutions. In addition, the rigidity of the coupler is not weakened by this configuration. It follows that the voltage requirement of the fuel injector for an operation is not increased, from which ultimately a pressure limit of the fuel injector is increased again and the speed stability is improved. During injection pauses, the pressure in the hydraulic fluid space is greater than in the coupler gap space, which is why the valve - as will be described in detail below - opens and thus a hydraulic connection between the hydraulic fluid space and the coupler gap is released. As a result, a very fast refilling is already achieved between partial injections with a quasi-constant or non-deteriorating coupler function.

In Weiterbildung der Erfindung wirkt der Ventilteller mit einer Sitzfläche an dem Kopplerkolben zusammen. Auch durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass nur ein sehr kleines Totvolumen besteht. Dadurch wird beim Ansteuern eines Aktors des Kraftstoffinjektors durch eine Bewegung des Kopplerkolbens in den Kopplerspaltraum hinein ein sofortiger Druckaufbau in dem Koppler erreicht, was – wie schon zuvor beschrieben – die Funktion des Kopplers verbessert.In a further development of the invention, the valve disk interacts with a seating surface on the coupler piston. This configuration also ensures that only a very small dead volume exists. As a result, upon actuation of an actuator of the fuel injector, an immediate pressure build-up in the coupler is achieved by a movement of the coupler piston into the coupler gap space, which - as described above - improves the function of the coupler.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilschaft in einer den Kopplerkolben durchdringenden, den Füllkanal bildenden, Kopplerbohrung angeordnet, und der Ventilschaft ist gegenüberliegend zu dem Ventilteller mit einer Halteeinrichtung verbunden. Diese Ausgestaltung lässt sich konstruktiv und fertigungstechnisch problemlos umsetzen und stellt eine zuverlässige Funktion des Kopplers sicher. Bei Bedarf kann der so ausgebildete Koppler auch problemlos an vorgegebene Anforderungen an den Kraftstoffinjektor angepasst werden.In a further embodiment of the invention, the valve stem is arranged in a coupling piston penetrating, the filling channel forming, Kopplerbohrung, and the valve stem opposite to the valve plate connected to a holding device. This configuration can be implemented constructively and manufacturing technology without problems and ensures reliable operation of the coupler. If required, the coupler formed in this way can also be adapted without difficulty to predetermined requirements for the fuel injector.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Halteeinrichtung ein Querstift. Ein solcher Querstift wird durch eine entsprechende Querbohrung durch den Kopplerkolben und den Ventilschaft hindurchgeführt, wobei der Querstift entweder mit dem Ventilschaft oder dem Kopplerkolben eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung eingeht, während mit dem jeweils anderen Bauteil eine Verbindung dergestalt dargestellt ist, die eine für eine Verstellung des Ventils von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und umgekehrt notwendige axiale Verstellung ermöglicht.In development of the invention, the holding device is a transverse pin. Such a transverse pin is passed through a corresponding transverse bore through the coupler piston and the valve stem, wherein the transverse pin enters into a frictional or positive connection either with the valve stem or the coupler piston, while with the respective other component, a compound is shown, the one for an adjustment allows the valve from an open position to a closed position and vice versa necessary axial adjustment.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Halteeinrichtung eine Mutter. Die Mutter kann als herkömmliche Überwurfmutter oder auch als Hutmutter ausgebildet sein, die mit dem Ventilschaft verschraubt wird und die sich auf einem Stützkörper abstützt. Dieser Stützkörper kann beispielsweise ein Absatz an dem Kopplerkolben sein oder aber wie nachfolgend noch erläutert wird, eine Ventilfeder, die sich dann auf einem Stützabsatz des Kopplerkolbens gegenüberliegend zu der Mutter abstützt.In a further development of the invention, the holding device is a nut. The nut may be formed as a conventional union nut or as a cap nut, which is bolted to the valve stem and which is supported on a support body. This support body may for example be a shoulder on the coupler piston or as will be explained below, a valve spring, which is then supported on a support shoulder of the coupler piston opposite to the mother.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Halteeinrichtung eine Scheibe, die mit dem Ventilschaft verbunden ist, beispielsweise verpresst ist, verklebt ist oder verschweißt ist.In a further embodiment of the invention, the holding device is a disc which is connected to the valve stem, for example, is pressed, glued or welded.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilschaft eine Schraube, die mit dem Ventilteller verschraubt ist. Auch diese Ausgestaltungsform ist insbesondere fertigungstechnisch zuverlässig umsetzbar. Im Übrigen sind insbesondere alle zuvor beschriebenen Verbindungen beziehungsweise Schraubverbindungen so ausgestaltet, dass ein ungewolltes Lösen beziehungsweise Verstellen der Verbindung, insbesondere der Schraubverbindung ausgeschlossen ist.In a further embodiment of the invention, the valve stem is a screw which is screwed to the valve plate. This embodiment is particularly reliable manufacturing technology implemented. Incidentally, in particular, all the connections or screw connections described above are configured such that an unintentional release or adjustment of the connection, in particular of the screw connection, is precluded.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine das Ventil in einer geschlossenen Stellung verstellende Ventilfeder vorgesehen. Diese Ventilfeder stützt sich einerseits an der Halteeinrichtung und andererseits an einer in den Kopplerkolben eingelassenen Anlagefläche ab. Diese Anlagefläche ist beispielsweise als entsprechend ausgebildete Kopplerbohrung dargestellt.In a further embodiment of the invention, a valve spring in a closed position adjusting valve spring is provided. This valve spring is supported on the one hand on the holding device and on the other hand on a recessed in the coupler contact surface. This contact surface is shown for example as a correspondingly formed Kopplerbohrung.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Ventilfeder eine formschlüssige Verbindung mit dem Ventilschaft auf. Bei dieser Ausgestaltung stellt die formschlüssige Verbindung die Halteeinrichtung dar. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf eine zusätzlich Halteeinrichtung in Form eines Querstifts, einer Mutter oder einer Scheibe gänzlich verzichtet werden kann.In a further development of the invention, the valve spring has a positive connection with the valve stem. In this embodiment, the positive connection represents the holding device. This embodiment has the advantage that it can be dispensed with entirely on an additional holding device in the form of a transverse pin, a nut or a disc.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, are described in more detail in the embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine vereinfachte Gesamtdarstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer teilweisen Schnittdarstellung eines Kraftstoffinjektors, der einen piezoelektrischen Aktor und einen hydraulischen Koppler aufweist, 1 5 is a simplified overall view of a fuel injection system with a partial sectional view of a fuel injector, which has a piezoelectric actuator and a hydraulic coupler,

2 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer ersten Ausführungsform, 2 1 is a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a first embodiment,

3 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer zweiten Ausführungsform, 3 3 is a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a second embodiment,

4 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer dritten Ausführungsform, 4 a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a third embodiment,

5 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer vierten Ausführungsform, 5 a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a fourth embodiment,

6 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer fünften Ausführungsform, 6 a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a fifth embodiment,

7 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer sechsten Ausführungsform, 7 3 is a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a sixth embodiment,

8 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer siebten Ausführungsform, 8th 3 is a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in a seventh embodiment,

9 eine Schnittdarstellung einer Teilansicht eines Injektors mit einem ein Ventil aufweisenden Koppler in einer achten Ausführungsform, 9 3 is a sectional view of a partial view of an injector with a valve having a coupler in an eighth embodiment,

10 eine Detailansicht des Zusammenwirkens eines Ventiltellers des Ventils mit einer Sitzfläche des Kopplerkolbens, 10 a detailed view of the interaction of a valve disc of the valve with a seat surface of the coupler piston,

11 eine Detailansicht des Zusammenwirkens eines Ventiltellers des Ventils mit einer Sitzfläche des Kopplerkolbens in einer weiteren Ausführungsform, 11 a detailed view of the interaction of a valve disk of the valve with a seat surface of the coupler piston in a further embodiment,

12 eine Detailansicht des Zusammenwirkens eines Ventiltellers des Ventils mit einer Sitzfläche des Kopplerkolbens in einer weiteren Ausführungsform, 12 a detailed view of the interaction of a valve disk of the valve with a seat surface of the coupler piston in a further embodiment,

13 eine Detailansicht des Zusammenwirkens eines Ventiltellers des Ventils mit einer Sitzfläche des Kopplerkolbens in einer weiteren Ausführungsform, 13 a detailed view of the interaction of a valve disk of the valve with a seat surface of the coupler piston in a further embodiment,

14 eine Detailansicht des Zusammenwirkens eines Ventiltellers des Ventils mit einer Sitzfläche des Kopplerkolbens in einer weiteren Ausführungsform und 14 a detailed view of the interaction of a valve disc of the valve with a seat surface of the coupler piston in a further embodiment and

15 eine Detailansicht des Zusammenwirkens eines Ventiltellers des Ventils mit einer Sitzfläche des Kopplerkolbens in einer weiteren Ausführungsform. 15 a detailed view of the interaction of a valve disc of the valve with a seat surface of the coupler piston in a further embodiment.

1 (und bezüglich von Details die nachfolgenden Figuren) zeigt einen Kraftstoffinjektor 1 eines Common-Rail-Einspritzsystems zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine. Eine Hochdruckpumpe 2 fördert Kraftstoff aus einem Tank 3 in einen Hochdruckspeicher 4. In dem Hochdruckspeicher 4 ist Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, unter einem Druck von beispielsweise 2.000 bar oder mehr gespeichert. An dem Hochdruckspeicher 4 ist der Kraftstoffinjektor 1 neben weiteren, nicht gezeigten Kraftstoffinjektoren, über eine Hochdruckleitung 5 angeschlossen. Die Hochdruckleitung 5 mündet in einen zu einem Hochdruckbereich des Kraftstoffinjektors 1 gehörenden, axialen Versorgungskanal 6, durch den Kraftstoff in einen Druckraum 7 strömt. Der Kraftstoff strömt bei einem Einspritzvorgang aus dem Druckraum 7 in axialer Richtung an einer Injektornadel 8 vorbei durch Einspritzbohrungen 16 in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Der Kraftstoffinjektor 1 ist über einen Injektorrücklaufanschluss 9 an eine Rücklaufleitung 10 angeschlossen. Über die Rücklaufleitung 10 kann eine nachfolgend noch erläuterte Steuermenge und/oder Leckagemenge von Kraftstoff von dem Kraftstoffinjektor 1 zu dem Tank 3 abfließen und von dort erneut dem Hochdruckkreislauf zugeführt werden. 1 (and with reference to details the following figures) shows a fuel injector 1 a common rail injection system for injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine. A high pressure pump 2 Promotes fuel from a tank 3 in a high-pressure accumulator 4 , In the high-pressure accumulator 4 is fuel, especially diesel fuel, stored under a pressure of, for example, 2,000 bar or more. At the high-pressure accumulator 4 is the fuel injector 1 in addition to other fuel injectors, not shown, via a high-pressure line 5 connected. The high pressure line 5 opens into a to a high pressure region of the fuel injector 1 belonging, axial supply channel 6 through the fuel into a pressure chamber 7 flows. The fuel flows out of the pressure chamber during an injection process 7 in the axial direction on an injector needle 8th over by injection holes 16 in the combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel injector 1 is via an injector return port 9 to a return line 10 connected. About the return line 10 may be a subsequently explained control amount and / or leakage amount of fuel from the fuel injector 1 to the tank 3 drain and from there again the high-pressure circuit to be supplied.

Die Injektornadel 8 ist innerhalb einer Stufenbohrung 11 eines Injektornadelkörpers 12 axial verstellbar geführt. Der Injektornadelkörper 12 ist im Verbund mit einer Drosselplatte und einem Ventilkörper gegen einen Haltekörper 13 mittels einer Spannmutter verspannt.The injector needle 8th is inside a stepped hole 11 an injector needle body 12 axially adjustable guided. The injector needle body 12 is in combination with a throttle plate and a valve body against a holding body 13 clamped by a clamping nut.

Die Injektornadel 8 weist an ihrer Nadelspitze 15 eine als Dichtfläche ausgebildete Schließfläche auf, mit der die Injektornadel 8 in eine dichte Anlage an einen innerhalb des Injektornadelkörpers 12 ausgebildeten Injektornadelkörpersitz verstellbar ist. Wenn die Injektornadel 8 an dem Injektornadelkörpersitz anliegt, sich also in der Schließstellung befindet, ist der Kraftstoffaustritt aus der zumindest einen Einspritzbohrung 16 gesperrt. Ist die Injektornadel 8 dagegen von dem Injektornadelkörpersitz abgehoben, kann Kraftstoff aus dem Druckraum 7, der zumindest annähernd unter dem Druck des Kraftstoffs in dem Hochdruckspeicher 4 steht, in den Brennraum strömen.The injector needle 8th indicates at its needle point 15 designed as a sealing surface closing surface, with the Injektornadel 8th in a tight fit with one within the injector needle body 12 trained injector needle body seat is adjustable. When the injector needle 8th is applied to the Injektornadelkörpersitz, so is in the closed position, the fuel outlet from the at least one injection hole 16 blocked. Is the injector needle 8th on the other hand lifted from the injector needle body seat, fuel from the pressure chamber 7 at least approximately under the pressure of the fuel in the high-pressure accumulator 4 stands, pour into the combustion chamber.

Von einer in der Zeichnungsebene oberen Stirnseite der Injektornadel 8 wird eine Steuerkammer 17 begrenzt, die über eine Zulaufdrossel 18 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus dem Versorgungskanal 6 versorgt wird. Gleichzeitig wird ein Druckraum 14, aus dem Kraftstoff bei geöffneter Injektornadel 8 in den Brennraum strömen kann, mit Kraftstoff aus dem Versorgungskanal 6 versorgt. Der Druckraum 14 umschließt dabei einen die Steuerkammer 17 begrenzenden, federkraftbeaufschlagten Hülsenkörper 32 radial außen. Die in dem Hülsenkörper 32 ausgebildete Steuerkammer 17 ist über eine Ablaufdrossel 19 mit einer Steuerventilkammer 20 verbunden, die mittels eines axial verstellbaren Steuerventilelements 21 mit einem Niederdruckraum 22 und damit mit dem Injektorrücklaufanschluss 9 verbindbar ist. Das Steuerventilelement 21 ist Teil eines normalerweise als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Steuerventils 23. Bei in einer ersten (unteren) Schaltstellung befindlichem Steuerventilelement 21 kann Kraftstoff aus der Steuerkammer 17 über die Ablaufdrossel 19 und die Steuerventilkammer 20 in dem Niederdruckbereich zu dem Injektorrücklaufanschluss 9 strömen. Gleichzeitig ist ein aus dem Druckraum 14 ausmündender und in die Steuerventilkammer 20 einmündender Bypass 35 von dem Steuerventilelement 21 gesperrt. Bei in einer zweiten (oberen) Schaltstellung befindlichem Steuerventilelement 21 ist die Verbindung zwischen der Steuerventilkammer 20 und dem Niederdruckraum 22 gesperrt und der Bypass 35 ist freigegeben, so dass die Steuerkammer 17 über den Bypass 35, die Steuerventilkammer 20, die Ablaufdrossel 19 und die Zulaufdrossel 18 schnell auf Hochdruck gebracht wird.From an upper side in the drawing plane of the injector needle 8th becomes a control chamber 17 limited, via an inlet throttle 18 with high-pressure fuel from the supply channel 6 is supplied. At the same time, a pressure chamber 14 , from the fuel when the injector needle is open 8th can flow into the combustion chamber, with fuel from the supply channel 6 provided. The pressure room 14 encloses a control chamber 17 limiting, spring-loaded sleeve body 32 radially outside. The in the sleeve body 32 trained control chamber 17 is via an outlet throttle 19 with a control valve chamber 20 connected by means of an axially adjustable control valve element 21 with a low-pressure room 22 and thus with the injector return port 9 is connectable. The control valve element 21 is part of a normally designed as a 3/2-way valve control valve 23 , When in a first (lower) switching position befindliches control valve element 21 can fuel out of the control chamber 17 over the outlet throttle 19 and the control valve chamber 20 in the low pressure region to the injector return port 9 stream. At the same time is one from the pressure room 14 emptying and into the control valve chamber 20 opening bypass 35 from the control valve element 21 blocked. When in a second (upper) switching position befindliches control valve element 21 is the connection between the control valve chamber 20 and the low-pressure room 22 locked and the bypass 35 is released, leaving the control chamber 17 over the bypass 35 , the control valve chamber 20 , the outlet throttle 19 and the inlet throttle 18 quickly brought to high pressure.

Zum Verstellen des kolbenförmigen Steuerventilelements 21 ist ein piezoelektrischer Aktor 24 vorgesehen, der über einen hydraulischen Koppler 25 mit dem Steuerventilelement 21 gekoppelt ist. Bei einer alternativen nicht gezeigten Ausführungsform kann das Steuerventil 23 unmittelbar von dem hydraulischen Koppler 25, genauer von einem nachfolgend noch erläuterten Arbeitskolben 28 des hydraulischen Kopplers 25 betätigt werden. Zum Öffnen des Steuerventils 23, also zum Bewegen des Steuerventilelements 21 in der Zeichnungsebene nach unten, weg von seinem oberen Steuerventilsitz 26, wird der piezoelektrische Aktor 24 bestromt und dehnt sich aus. Hierdurch wird ein in der Zeichnungsebene oberer, beweglicher Kopplerkolben 27 des hydraulischen Kopplers, der über einen Kopplerspaltraum 29 mit dem Kopplerkolben 27 hydraulisch gekoppelt ist, in der Zeichnungsebene nach unten bewegt. Der Arbeitskolben 28 drückt auf das Steuerventilelement 21, welches in der Folge entgegen der Kraft einer Steuerschließfeder 30 von seinem oberen Steuerventilsitz 26 wegbewegt wird und somit den Kraftstofffluss aus der Steuerkammer 17 hin zu dem Injektorrücklaufanschluss freigibt und gleichzeitig den Bypass 35 sperrt. Durch die Abstimmung der Durchflussquerschnitte sinkt der Druck in der Steuerkammer 17 rapide ab, wodurch die Injektornadel 8 von ihrem Injektornadelkörpersitz abhebt, so dass Kraftstoff aus dem Druckraum 7 durch die Einspritzbohrung 16 ausströmen kann.For adjusting the piston-shaped control valve element 21 is a piezoelectric actuator 24 provided by a hydraulic coupler 25 with the control valve element 21 is coupled. In an alternative embodiment, not shown, the control valve 23 directly from the hydraulic coupler 25 , more precisely from a working piston explained below 28 of the hydraulic coupler 25 be operated. To open the control valve 23 , ie for moving the control valve element 21 down in the drawing plane, away from its upper control valve seat 26 , becomes the piezoelectric actuator 24 energized and expands. As a result, an upper in the drawing plane, movable coupler piston 27 of the hydraulic Kopplers, which has a coupler gap 29 with the coupler piston 27 hydraulically coupled, moved in the plane of the drawing down. The working piston 28 presses on the control valve element 21 , which in consequence against the force of a control closing spring 30 from its upper control valve seat 26 is moved away and thus the fuel flow from the control chamber 17 towards the injector return port and at the same time the bypass 35 locks. By adjusting the flow cross sections, the pressure in the control chamber decreases 17 rapidly, causing the injector needle 8th lifts off from their injector needle body seat, allowing fuel from the pressure chamber 7 through the injection hole 16 can flow out.

Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird die Bestromung des piezoelektrischen Aktors 24 beendet, wodurch sich der Piezokristallstapel des Aktors 24 zusammenzieht und der Kopplerkolben 27 unterstützt durch die Federkraft einer Rohrfeder 38 in der Zeichnungsebene nach oben bewegt wird. Der Arbeitskolben 28 drückt unterstützt durch eine Arbeitskolbenfeder 40 in der Zeichnungsebene nach unten gegen das Steuerventilelement 21 ohne dies zu betätigen. Zwischen dem Arbeitskolben 28 und dem Steuerventilelement 21 ist somit ein ständiger Kontakt gewährleistet. Der Arbeitskolben 28 und das Steuerventilelement 21 werden im Ergebnis insgesamt bei nicht bestromtem Aktor 24 nach oben in die obere Schaltstellung bewegt, in der das Steuerventilelement 21 an seinem oberen Steuerventilsitz 26 anliegt und die hydraulische Verbindung aus der Steuerkammer 17 zum Injektorrücklaufanschluss 9 gesperrt ist. Der durch die Zulaufdrossel 18 sowie über den Bypass 35 in die Steuerkammer 17 nachströmende Kraftstoff sorgt für eine schnelle Druckerhöhung in der Steuerkammer 17 und für eine auf die Injektornadel 8 wirkende hydraulische Schließkraft. Die daraus resultierende Schließbewegung der Injektornadel 8 wird von einer Schließfeder 31 unterstützt, die sich mit einem Ende an der Injektornadel 8 und mit dem zweiten Ende an einem die Steuerkammer 17 begrenzenden Hülsenkörper 32 abstützt.To end the injection process, the energization of the piezoelectric actuator 24 terminated, causing the piezocrystal stack of the actuator 24 contracts and the coupler piston 27 supported by the spring force of a Bourdon tube 38 is moved up in the drawing plane. The working piston 28 suppressed by a working piston spring 40 in the drawing plane down against the control valve element 21 without doing this. Between the working piston 28 and the control valve element 21 Thus, a constant contact is guaranteed. The working piston 28 and the control valve element 21 The result is a total of not energized actuator 24 moved upward into the upper switching position, in which the control valve element 21 at its upper control valve seat 26 abuts and the hydraulic connection from the control chamber 17 to the injector return port 9 Is blocked. The through the inlet throttle 18 as well as over the bypass 35 in the control chamber 17 inflowing fuel ensures a rapid pressure increase in the control chamber 17 and for one on the Injektornadel 8th acting hydraulic closing force. The resulting closing movement of the injector needle 8th is from a closing spring 31 supports, with one end attached to the injector needle 8th and with the second end at a control chamber 17 limiting sleeve body 32 supported.

Die 2 bis 9 zeigen Detailansichten des zuvor in Zusammenhang mit dem Gesamtsystem, insbesondere des Kraftstoffinjektors 1 beschriebenen Kopplers 25 in verschiedenen, erfindungsgemäßen Ausgestaltungen des Kopplers 25, die aus Übersichtlichkeitsgründen in der 1 nicht dargestellt sind, mit den in einer Stufenausnehmung 34 in einem Kopplerkörper 33 angeordneten Kopplerkolben 27 und Arbeitskolben 28. Der Kopplerkolben 27 hat einen größeren Außendurchmesser als der Arbeitskolben 28 und ist folglich in der Stufenausnehmung 34 mit dem größeren Innendurchmesser angeordnet. Der Kopplerkolben 27 kann aber auch einen gleichen oder kleineren Durchmesser als der Arbeitskolben 28 aufweisen. Zwischen dem Kopplerkolben 27 und dem Arbeitskolben 28 ist der schon erwähnte Kopplerspaltraum 29 angeordnet, der zur Übertragung einer von dem Kopplerkolben 27 ausgeführten Axialbewegung auf den Arbeitskolben 28 mit Hydraulikfluid in Form von Kraftstoff gefüllt sein muss. Hierauf wird nachfolgend noch detailliert eingegangen. Der Kopplerkolben 27 ragt mit einem bestätigungsseitigen Ende, an dem eine Betätigungsplatte 36 angeordnet ist, aus dem Kopplerkörper 33 hinaus und wirkt mittels der Betätigungsplatte 36 mit dem Aktor 24 zusammen. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Arbeitskolben 33 eine Betätigungsnase 37 auf, die – wie zuvor beschrieben – das Steuerventilelement 21 aus dem Steuerventilsitz 26 nach unten drücken kann.The 2 to 9 show detail views of the previously in connection with the overall system, in particular the fuel injector 1 described coupler 25 in various embodiments of the coupler according to the invention 25 , which for clarity in the 1 not shown, with the in a stepped recess 34 in a coupler body 33 arranged coupler piston 27 and working pistons 28 , The coupler piston 27 has a larger outer diameter than the working piston 28 and thus is in the step recess 34 arranged with the larger inner diameter. The coupler piston 27 but can also have a same or smaller diameter than the working piston 28 exhibit. Between the coupler piston 27 and the working piston 28 is the already mentioned coupler gap space 29 arranged to transfer one of the coupler piston 27 executed axial movement on the working piston 28 must be filled with hydraulic fluid in the form of fuel. This will be discussed in more detail below. The coupler piston 27 protrudes with a confirmation side end to which an actuating plate 36 is arranged, from the coupler body 33 out and acts by means of the actuator plate 36 with the actor 24 together. On the opposite side points the working piston 33 an actuating nose 37 on, which - as described above - the control valve element 21 from the control valve seat 26 can push down.

Zur Einstellung einer definierten Ausgangsruhelage und zur Aktorvorspannung weist der Koppler 25 die Rohrfeder 38 auf, die sich an einem unteren Ringabsatz 39 des Kopplerkörpers 33 und der Betätigungsplatte 36 abstützt und beide Bauteile auseinander drückt. Gleichzeitig ist an dem Arbeitskolben 28 ein Haltering für eine Arbeitskolbenfeder 40 angeordnet, die den Arbeitskolben 28 nach unten aus dem Kopplerkörper 33 bis zur Anlage der Betätigungsnase 37 an dem Steuerventilelement 21 drückt. Zur Befüllung beziehungsweise zum Nachfüllend des Kopplerspaltaums 29 mit Kraftstoff aus dem den Koppler 25 umgebenden Niederdruckraum 22 ist ein Füllkanal 41 in den Kopplerkolben 27 eingelassen, wobei der Fluidfluss von Kraftstoff durch den Füllkanal 41 von einem Ventil 42 gesteuert wird. Das Ventil 42 weist einen Ventilschaft 43 auf, der angrenzend an den Kopplerspaltraum 29 mit einem Ventilteller 44 verbunden ist. Der Ventilschaft 43 und der Ventilteller 44 sind vorzugsweise ein Bauteil und normalerweise aus einem metallischen Material gefertigt. Der Ventilteller 44 wirkt mit einer Ventiltellersitzfläche 45 mit einer Sitzfläche 46 an dem Kopplerkolben 27 zusammen und verschließt in der dargestellten Position eine Strömungsverbindung zwischen dem Kopplerspaltraum 29 und dem Füllkanal 41, der als axiale Kopplerbohrung ausgebildet ist. In dem dargestellten Ruhezustand wird die Ventiltellersitzfläche 45 von einer Ventilfeder 47 in der dargestellten geschlossenen Position gehalten. Dazu stützt sich die Ventilfeder 47 auf einem Füllkanalabsatz 48 und gegenüberliegend (letztendlich) an einem eine Halteeinrichtung bildenden Querstift 49 ab. Der Querstift 49 ist in eine Ventilschaftbohrung 50 kraftschlüssig eingesetzt und gleichzeitig in einer Kopplerkolbenbohrung 51 geführt. Die Kopplerkolbenbohrung 51 ist so ausgebildet, dass der Querstift 49 zusammen mit dem Ventilschaft 43 und dem Ventilteller 44 eine axiale Bewegung zum Öffnen und Schließen des Ventils 42 ermöglicht und eine Strömungsverbindung von dem Niederdruckraum 22 zu dem Füllkanal 41 hergestellt ist. Zum Einstellen der von der Ventilfeder 47 ausgeübten Schließkraft ist eine Einstellscheibe 52 zwischen der Ventilfeder 47 und dem Querstift 49 bei der Montage des Kopplers 25 eingebaut. Der Kopplerkolben 27 ragt im Bereich der Kopplerkolbenbohrung 51 aus dem Kopplerkörper 33 heraus.To set a defined Ausgangshelhelage and Aktorvorspannung points the coupler 25 the bourdon tube 38 on, located at a lower ring heel 39 of the coupler body 33 and the actuator plate 36 supported and presses both components apart. At the same time is on the working piston 28 a retaining ring for a working piston spring 40 arranged, which is the working piston 28 down from the coupler body 33 until the actuation nose engages 37 on the control valve element 21 suppressed. For filling or for refilling the Kopplerspaltaums 29 with fuel from the coupler 25 surrounding low pressure space 22 is a filling channel 41 in the coupler piston 27 let in, the fluid flow of fuel through the filling channel 41 from a valve 42 is controlled. The valve 42 has a valve stem 43 on, which is adjacent to the coupler gap space 29 with a valve plate 44 connected is. The valve stem 43 and the valve plate 44 are preferably a component and usually made of a metallic material. The valve plate 44 acts with a valve seat surface 45 with a seat 46 on the coupler piston 27 together and closes in the position shown a flow connection between the coupler gap 29 and the filling channel 41 formed as an axial coupler bore. In the illustrated state of rest, the valve seat surface is 45 from a valve spring 47 held in the illustrated closed position. For this purpose, the valve spring is supported 47 on a Füllkanalabsatz 48 and opposite (ultimately) to a cross pin forming a holding device 49 from. The cross pin 49 is in a valve stem hole 50 non-positively inserted and simultaneously in a coupler piston bore 51 guided. The coupler piston bore 51 is designed so that the cross pin 49 together with the valve stem 43 and the valve plate 44 an axial movement for opening and closing the valve 42 allows and a flow connection from the low pressure space 22 to the filling channel 41 is made. For adjusting the valve spring 47 applied clamping force is a shim 52 between the valve spring 47 and the cross pin 49 in the Assembly of the coupler 25 built-in. The coupler piston 27 protrudes in the area of the coupler piston bore 51 from the coupler body 33 out.

Beim Ansteuern wird der Hub des Aktors 24 auf eine Aktorhubeinstellscheibe 53 übertragen, welche diesen Hub formschlüssig auf den Kopplerkolben 27 überträgt. Die Ausrichtung der Aktorhubeinstellscheibe 53 erfolgt formschlüssig an einer Zentrierung 54, die beispielhaft am Außendurchmesser des Kopplerkolbens 27 ausgeführt ist. Durch die Bewegung des Kopplerkolbens 27 in Richtung zu dem Kopplerspaltraum 29 bei geschlossenem Ventil 42 baut sich ein Druck in dem Kopplerspaltraum 29 auf, der auf den Arbeitskolben 28 übertragen wird und diesen nach unten einwirkend auf das Steuerventil 23 bewegt. Beim Erreichen der Öffnungskraft des Steuerventils 23 öffnet dieses und wird dann gegen die Drosselplatte, in der die Zulaufdrossel 18 und die Ablaufdrossel 19 sowie der Bypass 35 angeordnet sind, gedrückt. Dadurch wird der Druck in der Steuerventilkammer 20 über die Ablaufdrossel 19 in der Steuerkammer 17 abgesenkt, was zu einem Öffnen der Injektornadel 8 führt. Zum Schließen wird die Ansteuerung beendet und der Aktor 24 bewegt sich wieder zurück nach oben. Dadurch schließt das Steuerventil 23 wieder. Da während der Öffnungsphase des Steuerventils 23 der Kopplerdruck in dem Kopplerspaltraum 29 deutlich größer als in dem Niederdruckraum 22 ist, geht eine Menge des Fluids, also des Kraftstoffs über die Führungsspalte von dem Kopplerkolben 27 und dem Arbeitskolben 28 verloren, was nach dem Ventilschließen zu einem Unterdruck in dem Kopplerspaltraum 29 im Vergleich zu dem Niederdruckraum 22 führt. Da der Differenzdruck an dem Ventil 42 größere öffnende Kräfte als die schließende Kraft der Ventilfeder 47 bewirkt, kommt es zum Öffnen des Ventils 42 und der Kopplerspaltraum 29 wird schnell wieder mit Kraftstoff befüllt. Sobald der Kopplerdruck wieder angestiegen ist, schließt das Ventil 42 wieder und der Kraftstoffinjektor 1 ist wieder bereit für die nächste Einspritzung. Vorteilhaft ist, dass der Koppler 25 bereits zwischen Teileinspritzungen vollständig wiederbefüllt wird und dadurch prinzipiell beliebig viele Einspritzungen vorgenommen werden können. Dadurch wird die Drehzahlfestigkeit des Kraftstoffinjektors 1 deutlich erhöht.When driving, the stroke of the actuator 24 on a Aktorhubeinstellscheibe 53 transfer, which this hub form-fitting on the coupler piston 27 transfers. The orientation of the Aktorhubeinstellscheibe 53 takes place positively on a centering 54 , which exemplifies the outer diameter of the coupler piston 27 is executed. By the movement of the coupler piston 27 towards the coupler gap space 29 when the valve is closed 42 a pressure builds up in the coupler gap 29 on that on the working piston 28 is transferred and this acting down on the control valve 23 emotional. Upon reaching the opening force of the control valve 23 opens this and is then against the throttle plate, in which the inlet throttle 18 and the outlet throttle 19 as well as the bypass 35 are arranged, pressed. This will cause the pressure in the control valve chamber 20 over the outlet throttle 19 in the control chamber 17 lowered, causing the injector needle to open 8th leads. To close the control is terminated and the actuator 24 moves back up again. This closes the control valve 23 again. Because during the opening phase of the control valve 23 the coupler pressure in the coupler gap 29 significantly larger than in the low pressure room 22 is, passes a lot of the fluid, so the fuel on the guide column of the coupler piston 27 and the working piston 28 lost what after the valve closing to a negative pressure in the coupler gap 29 in comparison to the low pressure room 22 leads. Because the differential pressure on the valve 42 greater opening forces than the closing force of the valve spring 47 causes the valve to open 42 and the coupler gap 29 is quickly refilled with fuel. As soon as the coupler pressure has risen again, the valve closes 42 again and the fuel injector 1 is ready for the next injection. It is advantageous that the coupler 25 already completely refilled between partial injections and thereby in principle any number of injections can be made. This will increase the speed resistance of the fuel injector 1 clearly increased.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zu dem in 2 dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die Halteeinrichtung eine Mutter 55, die auf ein Gewinde an dem Ventilschaft 43 aufgeschraubt ist. Damit die Mutter 55 montiert werden kann, weist sie eine Geometrie an der Mutteroberseite 56 auf, welche eine gute formschlüssige oder kraftschlüssige Schraubbewegung ermöglicht. Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Ventilteller 44 nicht in einer Bohrung im Kopplerkolben 27 aufgenommen, sondern weist nahezu den gleichen Durchmesser wie der Kopplerkolben 27 auf. Zudem weist diese Ausführungsform eine innere Beißkante 57 auf, welche die Ventiltellersitzfläche 45 gegenüber der Sitzfläche 46 in dem Kopplerkolben 27 abdichtet.At the in 3 illustrated embodiment is in contrast to the in 2 illustrated and previously described embodiment, the holding device is a nut 55 acting on a thread on the valve stem 43 is screwed on. So the mother 55 can be mounted, it has a geometry on the nut top 56 on, which allows a good positive or non-positive screwing movement. Furthermore, in this embodiment, the valve plate 44 not in a hole in the coupler piston 27 but has almost the same diameter as the coupler piston 27 on. In addition, this embodiment has an internal biting edge 57 on which the valve disk seating surface 45 opposite the seat 46 in the coupler piston 27 seals.

Im Unterschied dazu ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 die Halteeinrichtung als Hutmutter 58 ausgebildet.In contrast, in the embodiment according to 4 the holding device as a cap nut 58 educated.

Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel weist ebenfalls eine als Hutmutter 58 ausgebildete Halteeinrichtung auf, wobei hier an der Oberseite der Hutmutter 58 ein Schlitz 59 angebracht ist, welcher hydraulisch mit einem Hutmutterraum 60 verbunden ist. Zudem ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Beißkante 57 als äußere Beißkante 57 ausgebildet, die am Außendurchmesser des Ventiltellers 44 angeordnet ist.This in 5 illustrated embodiment also has a cap nut 58 trained holding device, in which case at the top of the cap nut 58 a slot 59 attached, which hydraulically with a cap nut space 60 connected is. In addition, in this embodiment, the biting edge 57 as outer biting edge 57 formed on the outer diameter of the valve disk 44 is arranged.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 weist der Ventilschaft 43 eine Ringnut 61 auf, in welcher ein Sprengring 62 aufgenommen ist. Gegen diesen Sprengring 62 liegt die Aktorhubeinstellscheibe 53 an. Der Sprengring 62 kann auch als Elastomerring ausgebildet sein, der selbstverständlich so ausgebildet ist, dass er die auftretenden Kräfte übertragen kann.In the embodiment according to 6 points the valve stem 43 an annular groove 61 on, in which a snap ring 62 is included. Against this snap ring 62 is the Aktorhubeinstellscheibe 53 at. The snap ring 62 may also be formed as an elastomer ring, which is of course designed so that it can transmit the forces occurring.

Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Halteeinrichtung von einer die Einstellscheibe 52 bildenden Haltescheibe gebildet, die mit dem Ventilschaft 43 bei dem Montagevorgang verpresst wird. Bei dem Pressvorgang entsteht ein Formschluss zwischen der Einstellscheibe 25 und dem eingeschlossenen Teil des Ventilschaftes 43.At the in 7 illustrated embodiment, the holding device of a dial 52 forming retaining disk, which with the valve stem 43 is pressed in the assembly process. During the pressing process creates a positive connection between the shim 25 and the enclosed part of the valve stem 43 ,

Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ventilschaft 43 als Schraube ausgebildet, die mit dem Ventilteller 44 verschraubt ist.At the in 8th illustrated embodiment, the valve stem 43 designed as a screw with the valve plate 44 is screwed.

Bei dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist Ventilfeder 47 progressiv gewickelt und der Ventilschaft 43 weist einen Aufweitungsdorn 63 mit einer anschließenden Ventilschaftnut 64 auf, an der die Ventilfeder 47 nach erfolgter Montage anliegt.At the in 9 illustrated embodiment is valve spring 47 progressively wound and the valve stem 43 has a spreader thorn 63 with a subsequent valve stem groove 64 on, on which the valve spring 47 after installation is applied.

Die weiteren Figuren zeigen verschiedene Ausgestaltungen des Ventiltellers 44 im Bereich des Zusammenwirkens der jeweiligen Ventiltellersitzfläche 45 mit der Sitzfläche 46 in dem Kopplerkolben 27. Bei dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kegel-Kegel-Sitz ausgeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 11 ist ein Kugel-Kegel-Sitz dargestellt, wobei die kugelförmige Ausgestaltung die Ventiltellersitzfläche 45 betrifft. Das Ausführungsbeispiel gemäß 12 zeigt einen abgesetzten Flachsitz 65, während 13 einen Kegel/Kegel-Sitz wiedergibt, wobei die Ventiltellersitzfläche 45 und die Sitzfläche 46 innen gebildet ist. Alternativ ist ein Kegel-Kegel-Sitz möglich, der eine außenliegende Kontaktfläche aufweist.The other figures show various embodiments of the valve disk 44 in the area of interaction of the respective valve disk seat surface 45 with the seat 46 in the coupler piston 27 , At the in 10 illustrated embodiment, a conical-cone seat is executed. In the embodiment according to 11 a ball and socket seat is shown, wherein the spherical configuration, the valve seat surface 45 concerns. The embodiment according to 12 shows a remote flat seat 65 , while 13 a cone / cone seat, wherein the valve disk seat surface 45 and the seat 46 is formed inside. Alternatively, a Cone-cone seat possible, which has an external contact surface.

14 zeigt einen Kugel-Kegel-Sitz ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß 11, wobei hier der Ventilteller 44 in einer Ausnehmung in den Kopplerkolben 27 eingesetzt ist. 14 shows a ball and socket seat similar to the embodiment according to 11 , where here the valve plate 44 in a recess in the coupler piston 27 is used.

Bei dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flachsitz gemäß 2 durch eine innenliegende Beißkante 57 ersetzt, die grundsätzlich auch außen liegen kann.At the in 15 illustrated embodiment, the flat seat according to 2 through an internal biting edge 57 replaced, which in principle can also be outside.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass beliebige zuvor beschriebene Einzelmerkmale des Kraftstoffinjektors 1 miteinander und untereinander kombiniert sein können.Finally, it is pointed out that any previously described individual features of the fuel injector 1 can be combined with each other and with each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009001266 A1 [0002] DE 102009001266 A1 [0002]

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Kraftstoffinjektor (1) eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoffinjektor (1) einen hydraulischen Koppler (25) aufweist, der einen in einem Kopplerkörper (33) beweglichen Kopplerkolben (27) und einen damit über einen Kopplerspaltraum (29) gekoppelten ebenfalls in dem Kopplerkörper (33) beweglichen Arbeitskolben (28) aufweist, und wobei der Kopplerspaltaum (29) über mindestens einen Füllkanal (41) mit einem außerhalb des Kopplerkörpers (33) angeordneten Niederdruckraum (22) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkanal (41) axial in den Kopplerkolben (27) eingelassen ist und dass ein einen Fluidfluss durch den Füllkanal (41) steuerndes Ventil (42) vorgesehen ist.Fuel injector ( 1 ) of a fuel injection system of an internal combustion engine, wherein the fuel injector ( 1 ) a hydraulic coupler ( 25 ), one in a coupler body ( 33 ) movable coupler piston ( 27 ) and thus a coupler gap ( 29 ) are also coupled in the coupler body ( 33 ) movable working piston ( 28 ), and wherein the coupler gap ( 29 ) via at least one filling channel ( 41 ) with one outside the coupler body ( 33 ) arranged low-pressure space ( 22 ), characterized in that the filling channel ( 41 ) axially in the coupler piston ( 27 ) and that a fluid flow through the filling channel ( 41 ) controlling valve ( 42 ) is provided. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das als Axialventil ausgebildete Ventil (42) einen Ventilschaft (43) und einen Ventilteller (44) aufweist, und dass der Ventilteller (44) mit einer Stirnfläche an den Kopplerspaltraum (29) angrenzt.Fuel injector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the axial valve formed as a valve ( 42 ) a valve stem ( 43 ) and a valve disc ( 44 ), and that the valve disc ( 44 ) with an end face to the coupler gap space ( 29 ) adjoins. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (44) mit einer Sitzfläche (46) an dem Kopplerkolben (27) zusammenwirkt.Fuel injector ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the valve disc ( 44 ) with a seat ( 46 ) on the coupler piston ( 27 ) cooperates. Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (43) in einer den Kopplerkolben (27) durchdringenden, den Füllkanal (41) bildenden Kopplerbohrung angeordnet ist, und gegenüberliegend zu dem Ventilteller (44) mit einer Halteeinrichtung verbunden ist.Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve stem ( 43 ) in a coupler piston ( 27 ) penetrating the filling channel ( 41 ) is arranged Kopplerbohrung, and opposite to the valve disc ( 44 ) is connected to a holding device. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung ein Querstift (49) ist. Fuel injector ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the holding device is a transverse pin ( 49 ). Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung eine Mutter (55) ist.Fuel injector ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the holding device is a nut ( 55 ). Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung eine Haltescheibe ist.Fuel injector ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the holding device is a retaining disk. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (43) eine Schraube ist, die mit dem Ventilteller (44) verschraubt ist.Fuel injector ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the valve stem ( 43 ) is a screw with the valve plate ( 44 ) is screwed. Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Ventil (42) in eine geschlossene Stellung verstellende Ventilfeder (47) vorgesehen ist.Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a valve ( 42 ) in a closed position adjusting valve spring ( 47 ) is provided. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (47) eine formschlüssige Verbindung mit dem Ventilschaft (43) aufweist.Fuel injector ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the valve spring ( 47 ) a positive connection with the valve stem ( 43 ) having.
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DE102009001266A1 (en) 2009-03-02 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with piezoelectric actuator and hydraulic coupler

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