Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer einer Maschine mit interner Verbrennung.The present disclosure relates to a fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Aus dem Stand der Technik ist ein Kraftstoffeinspritzventil (nachfolgend ein Injektor) bekannt, welches aus einer Nadel, einem Düsenkörper, einer Gegendruckkammer, einem Einströmdurchlass, einem Ausströmdurchlass, einem Antriebsabschnitt und dergleichen zusammengesetzt ist.From the prior art, a fuel injection valve (hereinafter, an injector) is known which is composed of a needle, a nozzle body, a back pressure chamber, an inflow passage, an exhaust passage, a drive portion, and the like.
Die Nadel ist ein Ventilkörper zum Öffnen und Schließen eines Einspritzlochs, ausgehend von welchem Kraftstoff in eine Brennkammer einer Maschine mit interner Verbrennung (nachfolgend die Maschine) eingespritzt wird.The needle is a valve body for opening and closing an injection hole from which fuel is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine (hereinafter, the engine).
Der Düsenkörper ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, um die Nadel beweglich unterzubringen. Das Einspritzloch ist in dem Düsenkörper ausgebildet.The nozzle body is formed in a cylindrical shape to accommodate the needle movably. The injection hole is formed in the nozzle body.
Die Gegendruckkammer ist ausgebildet, um in einer Schließrichtung des Einspritzlochs einen Gegendruck des Kraftstoffs auf die Nadel auszuüben.The back pressure chamber is designed to exert a back pressure of the fuel on the needle in a closing direction of the injection hole.
Der Einströmdurchlass ist so ausgebildet, um den Kraftstoff in die Gegendruckkammer zuzuführen. Zum Beispiel wird ein Hochdruckkraftstoff, welcher durch eine Zufuhrpumpe beaufschlagt wird, ausgehend von dem Einströmdurchlass in die Gegendruckkammer zugeführt.The inflow passage is configured to supply the fuel into the backpressure chamber. For example, a high-pressure fuel, which is supplied by a supply pump, fed from the inflow passage in the back pressure chamber.
Der Ausströmdurchlass ist so ausgebildet, dass der Kraftstoff ausgehend von der Gegendruckkammer abgeführt wird.The outflow passage is formed so that the fuel is discharged from the back pressure chamber.
Der Antriebsabschnitt steuert in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von einer Steuereinheit einen Öffnungs- und Schließbetrieb für den Ausströmdurchlass. Genauer gesagt wird der Gegendruck erhöht oder gesenkt, um einen Öffnungs- und Schließbetrieb der Nadel fair das Einspritzloch zu steuern.The driving section controls opening and closing operation of the discharge passage in accordance with a control signal from a control unit. More specifically, the back pressure is increased or decreased to control an opening and closing operation of the needle fairly to the injection hole.
Bei dem vorstehenden Injektor sitzt ein Kontaktierungsabschnitt am vorderen Ende der Nadel auf einer Sitzoberfläche, die an einer Innenoberfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, wenn der Gegendruck erhöht wird, sodass das Einspritzloch geschlossen wird. Ein Hubbetrag der Nadel, welcher einem Abstand zwischen dem Kontaktierungsabschnitt am vorderen Ende und der Sitzoberfläche in einer axialen Richtung der Nadel entspricht, wird erhöht, wenn der Gegendruck gesenkt wird, damit das Einspritzloch geöffnet wird.In the above injector, a contacting portion at the front end of the needle is seated on a seating surface formed on an inner surface of the nozzle body when the back pressure is increased, so that the injection hole is closed. A lift amount of the needle, which corresponds to a distance between the contacting portion at the front end and the seat surface in an axial direction of the needle, is increased when the back pressure is lowered to open the injection hole.
Wenn ein Zunahmebetrag pro Zeiteinheit des Hubbetrags als eine Hubgeschwindigkeit der Nadel in dem Injektor der vorstehenden Art definiert ist, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Hubgeschwindigkeit in einem Einspritzhub zu verändern, wie beispielsweise in der Patentveröffentlichung US 2013/0 233 941 A1 offenbart wird.When an increase amount per unit time of the lift amount is defined as a lift speed of the needle in the injector of the above type, it is known from the prior art to change the lift speed in an injection stroke, such as in the patent publication US 2013/0 233 941 A1 is disclosed.
Wenn die Hubgeschwindigkeit in einem Einspritzhub verändert wird, wird es möglich, nicht nur die Erzeugung von Rauch zu reduzieren, sondern auch eine Ausgabe der Maschine zu erhöhen, wie untenstehend erläutert wird.When the lift speed is changed in one injection stroke, it becomes possible to not only reduce the generation of smoke but also to increase an output of the engine, as explained below.
Gemäß dem Injektor des vorstehenden Stands der Technik sind zwei Ausströmdurchlässe vorgesehen und für jeden der Ausströmdurchlässe ist ein Antriebsabschnitt zum Öffnen und Schließen des Ausströmdurchlasses vorgesehen. Für jeden der Ausströmdurchlässe wird unabhängig ein Öffnungs- und Schließbetrieb ausgeführt, um eine Ausströmmenge des Kraftstoffs ausgehend von einer Gegendruckkammer zu erhöhen oder zu senken. Im Ergebnis kann die Hubgeschwindigkeit der Nadel verändert werden.According to the injector of the above prior art, two discharge passages are provided, and for each of the discharge passages, a driving portion for opening and closing the discharge passage is provided. For each of the exhaust passages, an opening and closing operation is independently performed to increase or decrease an outflow amount of the fuel from a backpressure chamber. As a result, the lifting speed of the needle can be changed.
Bei dem Aufbau des vorstehenden Stands der Technik ist es allerdings notwendig, den Antriebsabschnitt jeweils für jeden der zwei Ausströmdurchlässe vorzusehen. Es ist daher ein Problem, dass eine Größe des Injektors größer wird. Zusätzlich ist es ein anderes Problem, dass ein elektrischer Leistungsverbrauch erhöht ist, wenn die Mehrzahl von Antriebsabschnitten betrieben wird.However, in the structure of the above prior art, it is necessary to provide the driving portion for each of the two outflow passages, respectively. It is therefore a problem that a size of the injector becomes larger. In addition, it is another problem that electric power consumption is increased when the plurality of driving sections are operated.
Die vorliegende Offenbarung wird im Hinblick auf das vorstehende Problem getätigt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kraftstoffeinspritzventil vorzusehen, welches dazu in der Lage ist, eine Hubgeschwindigkeit einer Nadel in einem Einspritzhub zu verändern, ohne eine Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.The present disclosure is made in view of the above problem. It is an object of the present disclosure to provide a fuel injection valve capable of changing a stroke speed of a needle in an injection stroke without providing a plurality of driving portions.
Gemäß einem der Merkmale der vorliegenden Offenbarung ist ein Kraftstoffeinspritzventil aus einer Nadel (4), einem Nadelkörper (5), einer Gegendruckkammer (6), einem Ausströmdurchlass (7), einem Antriebsabschnitt (8), einem Modusumschaltabschnitt (55) und dergleichen zusammengesetzt.According to one of the features of the present disclosure, a fuel injection valve is made of a needle ( 4 ), a needle body ( 5 ), a back pressure chamber ( 6 ), an outflow passage ( 7 ), a drive section ( 8th ), a mode switching section ( 55 ) and the like.
Die Nadel (4) ist ein Ventilbauteil zum Öffnen und Schließen eines Einspritzlochs (9) zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer einer Maschine mit interner Verbrennung.The needle ( 4 ) is a valve member for opening and closing an injection hole ( 9 ) for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Der Nadelkörper (5) ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, um die Nadel (4) beweglich unterzubringen, wobei das Einspritzloch (9) in dem Nadelkörper (5) ausgebildet ist.The needle body ( 5 ) is formed in a cylindrical shape around the needle ( 4 ), the injection hole ( 9 ) in the needle body ( 5 ) is trained.
Die Gegendruckkammer (6) ist in dem Kraftstoffeinspritzventil zum Ausüben eines Gegendrucks des Kraftstoffs auf die Nadel (4) in einer Einspritzloch-Schließrichtung vorgesehen. The back pressure chamber ( 6 ) is in the fuel injection valve for applying a back pressure of the fuel to the needle ( 4 ) is provided in an injection hole closing direction.
Der Ausströmdurchlass (7) ist ausgebildet, um den Kraftstoff ausgehend von der Gegendruckkammer (6) abzuführen.The discharge passage ( 7 ) is adapted to the fuel from the back pressure chamber ( 6 ) dissipate.
Der Antriebsabschnitt (8) öffnet oder schließt den Ausströmdurchlass (7) auf Grundlage eines Steuersignals von einer Steuereinheit (2), um dadurch den Gegendruck zum Steuern eines Öffnungs- oder Schließbetriebs des Einspritzlochs (9) durch die Nadel (4) zu erhöhen oder zu senken.The drive section ( 8th ) opens or closes the discharge passage ( 7 ) based on a control signal from a control unit ( 2 ), thereby suppressing the back pressure for controlling an opening or closing operation of the injection hole (FIG. 9 ) through the needle ( 4 ) increase or decrease.
Der Antriebsabschnitt (8) erhöht den Gegendruck, damit ein Kontaktierungsabschnitt (10) am vorderen Ende der Nadel (4) zu einer Sitzposition (12) bewegt wird, um so auf einer Sitzoberfläche (11) zu sitzen, die an einer Innenoberfläche des Nadelkörpers (5) ausgebildet ist, um dadurch das Einspritzloch (9) zu schließen.The drive section ( 8th ) increases the counterpressure so that a contacting section ( 10 ) at the front end of the needle ( 4 ) to a sitting position ( 12 ) is moved so as to rest on a seat surface ( 11 ), which are located on an inner surface of the needle body ( 5 ) is formed to thereby the injection hole ( 9 ) close.
Zusätzlich senkt der Antriebsabschnitt (8) den Gegendruck, damit der Kontaktierungsabschnitt (10) am vorderen Ende der Nadel (4) von der Sitzposition (12) angehoben ist, um so einen Hubbetrag der Nadel (4) in ihrer axialen Richtung zu erhöhen, um dadurch das Einspritzloch (9) zu öffnen, wobei der Hubbetrag der Nadel (4) einem Abstand zwischen dem Kontaktierungsabschnitt (10) am vorderen Ende und der Sitzposition (12) entspricht.In addition, the drive section lowers ( 8th ) the back pressure so that the contacting section ( 10 ) at the front end of the needle ( 4 ) from the sitting position ( 12 ) is raised so as to increase a lift amount of the needle ( 4 ) in its axial direction to thereby inject the injection hole ( 9 ), the amount of lift of the needle ( 4 ) a distance between the contacting section ( 10 ) at the front end and the sitting position ( 12 ) corresponds.
Die Nadel (4) wird entweder in einem ersten Modus mit einer ersten Hubgeschwindigkeit oder einem zweiten Modus mit einer zweiten Hubgeschwindigkeit betrieben, wobei die zweite Hubgeschwindigkeit niedriger ist als die erste Hubgeschwindigkeit und wobei die Hubgeschwindigkeit einem Zunahmebetrag des Hubbetrags der Nadel (4) pro Zeiteinheit entspricht.The needle ( 4 ) is operated either in a first mode with a first lifting speed or a second mode with a second lifting speed, wherein the second lifting speed is lower than the first lifting speed and wherein the lifting speed is an increase amount of the lifting amount of the needle ( 4 ) per unit time.
Der Modusumschaltabschnitt (55) schaltet durch eine Hebebewegung der Nadel (4) den ersten Modus zu dem zweiten Modus oder umgekehrt um.The mode switching section ( 55 ) switches by a lifting movement of the needle ( 4 ) the first mode to the second mode or vice versa.
Ein erster hervorstehender Bereich einer Druckaufnahmeoberfläche der Nadel (4), auf welchen in dem ersten Modus der Gegendruck ausgeübt wird, ist kleiner als ein zweiter hervorstehender Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel (4), auf welchen in dem zweiten Modus der Gegendruck ausgeübt wird, wobei der hervorstehende Bereich einem Bereich auf einer Ebene entspricht, die senkrecht zu der axialen Richtung der Nadel (4) verläuft.A first protruding portion of a pressure receiving surface of the needle ( 4 ) on which the back pressure is applied in the first mode is smaller than a second protruding portion of the pressure-receiving surface of the needle (FIG. 4 ) on which in the second mode the back pressure is exerted, the protruding area corresponding to an area on a plane perpendicular to the axial direction of the needle ( 4 ) runs.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau kann ein Volumen des Kraftstoffs pro Hubbetrageinheit der Nadel, welches durch die Bewegung der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel in dem ersten Modus ausgehend von der Gegendruckkammer abgeführt wird, in dem ersten Modus kleiner hergestellt werden als ein Volumen des Kraftstoffs pro Hubbetrageinheit der Nadel, welches durch die Bewegung der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel in dem zweiten Modus ausgehend von der Gegendruckkammer abgeführt wird, in dem zweiten Modus. Mit anderen Worten kann der Hubbetrag der Nadel in dem ersten Modus im Hinblick auf die Ausströmmenge des Kraftstoffs ausgehend von der Gegendruckkammer größer hergestellt werden als der in dem zweiten Modus. Das heißt, die Hubgeschwindigkeit der Nadel in dem ersten Modus kann höher hergestellt werden als die in dem zweiten Modus.According to the above construction, in the first mode, a volume of the fuel per stroke amount unit of the needle, which is discharged by the movement of the pressure receiving surface of the needle in the first mode from the back pressure chamber, can be made smaller than a volume of the fuel per stroke amount unit of the needle. which is dissipated by the movement of the pressure receiving surface of the needle in the second mode from the back pressure chamber, in the second mode. In other words, in the first mode, the lift amount of the needle in the first mode can be made larger with respect to the outflow amount of the fuel from the back pressure chamber than that in the second mode. That is, the lifting speed of the needle in the first mode can be made higher than that in the second mode.
Zusätzlich ist es, da der erste Modus durch die Bewegung der Nadel, genauer gesagt durch eine Erhöhung des Hebebetrags der Nadel, zu dem zweiten Modus verändert wird, nicht notwendig, einen zusätzlichen Antriebsabschnitt vorzusehen. Das heißt, es ist nicht notwendig, eine Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.In addition, since the first mode is changed to the second mode by the movement of the needle, more specifically, by an increase in the lift amount of the needle, it is not necessary to provide an additional drive portion. That is, it is not necessary to provide a plurality of drive sections.
Entsprechend ist es möglich, den Injektor vorzusehen, welcher dazu in der Lage ist, die Hubgeschwindigkeit der Nadel zu verändern, ohne die Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.Accordingly, it is possible to provide the injector which is capable of changing the lift speed of the needle without providing the plurality of drive portions.
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Offenbarung weist ein Kraftstoffeinspritzventil einen Modusumschaltabschnitt (55) auf.According to another feature of the present disclosure, a fuel injection valve includes a mode switching section (FIG. 55 ) on.
Der Modusumschaltabschnitt (55) schaltet einen Betriebsmodus einer Nadel (4) durch eine Bewegung der Nadel (4) ausgehend von einem ersten Modus zu einem zweiten Modus um.The mode switching section ( 55 ) switches a mode of operation of a needle ( 4 ) by a movement of the needle ( 4 ) from a first mode to a second mode.
Ein eingeschränkter Abschnitt (51, 63, 64, 90, 91, 92, 94, 95) ist in einem Kraftstoffdurchlass ausgehend von einer Gegendruckkammer (6) zu einem Ausströmdurchlass (7) ausgebildet, durch welche Kraftstoff aus der Gegendruckkammer (6) zu dem Ausströmdurchlass (7) abgeführt wird. Eine Querschnittsfläche des eingeschränkten Abschnitts ist in dem ersten Modus größer als in dem zweiten Modus, wobei die Querschnittsfläche einem Bereich auf einer Ebene entspricht, die senkrecht zu einer Kraftstoffströmungsrichtung durch den eingeschränkten Abschnitt verläuft.A restricted section ( 51 . 63 . 64 . 90 . 91 . 92 . 94 . 95 ) is in a fuel passage from a back pressure chamber ( 6 ) to an outflow passage ( 7 ) formed by which fuel from the back pressure chamber ( 6 ) to the discharge passage ( 7 ) is discharged. A cross-sectional area of the restricted portion is greater in the first mode than in the second mode, wherein the cross-sectional area corresponds to an area on a plane that is perpendicular to a fuel flow direction through the restricted portion.
Gemäß dem vorstehenden Merkmal ist, da in dem ersten Modus eine Ausströmmenge des Kraftstoffs ausgehend von der Gegendruckkammer größer ist als die in dem zweiten Modus, ein Hubbetrag der Nadel in dem ersten Modus größer als der in dem zweiten Modus. Entsprechend ist es möglich, die Hubgeschwindigkeit derart zu verändern, dass die Hubgeschwindigkeit in dem ersten Modus höher ist als die in dem zweiten Modus.According to the above feature, since in the first mode, an outflow amount of the fuel from the backpressure chamber is larger than that in the second mode, a lift amount of the needle in the first mode is larger than that in the second mode. Accordingly, it is possible to change the lift speed such that the lift speed in the first mode is higher than that in the second mode.
Da der erste Modus durch die Bewegung der Nadel, genauer gesagt durch eine Erhöhung des Hebebetrags der Nadel, zu dem zweiten Modus verändert wird, ist es nicht notwendig, einen zusätzlichen Antriebsabschnitt vorzusehen. Das heißt, es ist nicht notwendig, eine Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen. Since the first mode is changed to the second mode by the movement of the needle, more specifically, by an increase in the lift amount of the needle, it is not necessary to provide an additional drive portion. That is, it is not necessary to provide a plurality of drive sections.
Entsprechend ist es möglich, den Injektor vorzusehen, welcher dazu in der Lage ist, die Hubgeschwindigkeit der Nadel zu verändern, ohne die Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.Accordingly, it is possible to provide the injector which is capable of changing the lift speed of the needle without providing the plurality of drive portions.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden.The above and other objects, features and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt/es zeigen:It shows / show:
1 eine schematische Querschnittsansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 1 12 is a schematic cross-sectional view showing a fuel injection valve according to a first embodiment of the present disclosure.
2 eine schematisch vergrößerte Querschnittsansicht, die relevante Abschnitte des Kraftstoffeinspritzventils der ersten Ausführungsform zeigt. 2 a schematically enlarged cross-sectional view showing relevant portions of the fuel injection valve of the first embodiment.
3A und 3B schematische Querschnittsansichten, die relevante Abschnitte zum Erläutern von Betrieben des Kraftstoffeinspritzventils zeigen, wobei 3A einen Zustand eines ersten Modus zeigt, in welchem eine Hubgeschwindigkeit der Nadel hoch ist, während 3B einen Zustand eines zweiten Modus zeigt, in welchem die Hubgeschwindigkeit der Nadel niedrig ist. 3A and 3B schematic cross-sectional views showing relevant portions for explaining operations of the fuel injection valve, wherein 3A shows a state of a first mode in which a lifting speed of the needle is high while 3B shows a state of a second mode in which the lifting speed of the needle is low.
4A einen Graphen, der eine Veränderung eines Hubbetrags der Nadel im Hinblick auf die Zeit zeigt, während 4B einen Graphen zeigt, der eine Kraftstoffeinspritzrate im Hinblick auf die Zeit zeigt. 4A a graph showing a change in a stroke amount of the needle with respect to the time during 4B shows a graph showing a fuel injection rate with respect to time.
5A einen Graphen, der eine Kraftstoffeinspritzrate im Hinblick auf die Zeit zeigt, wenn die Hubgeschwindigkeit hoch ist und wenn die Hubgeschwindigkeit niedrig ist, 5B einen Graphen, der eine Länge eines Kraftstoff-Sprühstrahls im Hinblick auf die Zeit zeigt, und 5C einen Graphen, der eine Rauchmenge zeigt. 5A FIG. 6 is a graph showing a fuel injection rate with respect to time when the lift speed is high and when the lift speed is low; FIG. 5B a graph showing a length of a fuel spray with respect to time, and 5C a graph showing a quantity of smoke.
6A eine pV-Diagrammansicht, die einen theoretischen Zyklus und einen wirklichen Zyklus zeigt, währen sowohl 6B als auch 6C einen Graphen zeigen, der die Kraftstoffeinspritzrate zeigt, wenn die Hubgeschwindigkeit hoch ist und wenn die Hubgeschwindigkeit niedrig ist. 6A a pV diagram view showing a theoretical cycle and a real cycle, both 6B as well as 6C show a graph showing the fuel injection rate when the lift speed is high and when the lift speed is low.
7 eine schematische Querschnittsansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 7 12 is a schematic cross-sectional view showing a fuel injection valve according to a second embodiment of the present disclosure.
8 eine schematisch vergrößerte Querschnittsansicht, die relevante Abschnitte des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 8th a schematically enlarged cross-sectional view showing relevant portions of the fuel injection valve according to the second embodiment.
9A und 9B schematische Querschnittsansichten, die relevante Abschnitte zum Erläutern von Betrieben des Kraftstoffeinspritzventils der zweiten Ausführungsform zeigen, wobei 9A einen Zustand des ersten Modus zeigt, während 9B einen Zustand des zweiten Modus zeigt. 9A and 9B schematically cross-sectional views showing relevant portions for explaining operations of the fuel injection valve of the second embodiment, wherein 9A shows a state of the first mode while 9B shows a state of the second mode.
10 eine schematische Draufsicht eines Bodenabschnitts eines Steuerplattenbauteils, um Stellen von Durchgangslöchern zu zeigen, wenn der Bodenabschnitt ausgehend von der vorderen Endseite betrachtet wird. 10 10 is a schematic plan view of a bottom portion of a control plate member to show locations of through holes when the bottom portion is viewed from the front end side.
11A und 11B schematisch vergrößerte Querschnittsansichten, von welchen jede relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt. 11A and 11B schematically enlarged cross-sectional views, each of which shows relevant portions of a fuel injection valve according to a modification of the present disclosure.
12A eine schematisch vergrößerte Querschnittsansicht, die relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer anderen Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt, 12B einen Graphen, der eine Veränderung des Hubbetrags der Nadel im Hinblick auf die Zeit zeigt, und 12C einen Graphen, der die Kraftstoffeinspritzrate im Hinblick auf die Zeit zeigt. 12A 12 is a schematically enlarged cross-sectional view showing relevant portions of a fuel injection valve according to another modification of the present disclosure; 12B a graph showing a change in the stroke amount of the needle with respect to the time, and 12C a graph showing the fuel injection rate in terms of time.
13A eine schematisch vergrößerte Querschnittsansicht, die relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt, 13B einen Graphen, der die Veränderung des Hubbetrags der Nadel im Hinblick auf die Zeit zeigt, und 13C einen Graphen, der die Kraftstoffeinspritzrate im Hinblick auf die Zeit zeigt. 13A 12 is a schematically enlarged cross-sectional view showing relevant portions of a fuel injection valve according to another modification of the present disclosure; 13B a graph showing the change in the stroke amount of the needle with respect to the time, and 13C a graph showing the fuel injection rate in terms of time.
14A und 14B schematisch vergrößerte Querschnittsansichten, von welchen jede relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß noch einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt. 14A and 14B schematically enlarged cross-sectional views, each of which shows relevant portions of a fuel injection valve according to still another modification of the present disclosure.
15A eine schematisch vergrößerte Querschnittsansicht, die relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß noch einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 15B eine schematische Draufsicht eines Bodenabschnitts, um Stellen von Durchgangslöchern zu zeigen. 15A 12 is a schematically enlarged cross-sectional view showing relevant portions of a fuel injection valve according to still another modification of the present disclosure; and FIG 15B a schematic plan view of a bottom portion to show locations of through holes.
16A eine schematisch vergrößerte Querschnittsansicht, die relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß noch einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 16B eine schematische Draufsicht eines Bodenabschnitts, um Stellen von Durchgangslöchern zu zeigen. 16A 12 is a schematically enlarged cross-sectional view showing relevant portions of a fuel injection valve according to still another modification of the present disclosure; and FIG 16B a schematic plan view of a bottom portion to show locations of through holes.
17A und 17B schematisch vergrößerte Querschnittsansichten, von welchen jede relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß noch einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt; und 17A and 17B schematically enlarged cross-sectional views, each of which shows relevant portions of a fuel injection valve according to still another modification of the present disclosure; and
18A und 18B schematisch vergrößerte Querschnittsansichten, von welchen jede relevante Abschnitte eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß noch einer weiteren Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt. 18A and 18B schematically enlarged cross-sectional views, each of which shows relevant portions of a fuel injection valve according to still another modification of the present disclosure.
Die vorliegende Offenbarung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsformen beziehungsweise Modifikationen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die gleichen oder ähnliche Teile oder Abschnitte in sämtlichen Ausführungsformen beziehungsweise Modifikationen werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um wiederholte Erläuterungen zu vermeiden.The present disclosure will be explained below with reference to several embodiments or modifications with reference to the drawings. The same or similar parts or portions in all embodiments or modifications will be given the same reference numerals to avoid repeated explanation.
Erste AusrfürungsformFirst form of preparation
Ein Aufbau eines Kraftstoffeinspritzventils 1 (nachfolgend ein Injektor 1) einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden.A structure of a fuel injection valve 1 (hereinafter an injector 1 ) of a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG 1 to be discribed.
Sowohl der Injektor 1, eine (nicht näher dargestellte) Zufuhrpumpe, ein (nicht näher dargestelltes) Common-Rail als auch eine elektronische Steuereinheit 2 (ECU 2) sind eine Komponente eines Kraftstoffeinspritzsystems. Die Zufuhrpumpe beaufschlagt Kraftstoff und führt dem Common-Rail derartigen Hochdruckkraftstoff zu. Das Common-Rail speichert vorübergehend den Hochdruckkraftstoff von der Zufuhrpumpe. Der Hochdruckkraftstoff wird ausgehend von dem Common-Rail an jeden der Injektoren 1 verteilt.Both the injector 1 , A (not shown) supply pump, a (not shown) common rail and an electronic control unit 2 (ECU 2 ) are a component of a fuel injection system. The supply pump pressurizes fuel and supplies the common rail with such high-pressure fuel. The common rail temporarily stores the high pressure fuel from the supply pump. The high pressure fuel is supplied to each of the injectors from the common rail 1 distributed.
Die ECU 2 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge auf Grundlage einer Last einer Maschine mit interner Verbrennung (nachfolgend die Maschine: nicht näher dargestellt), einer Drehgeschwindigkeit der Maschine und dergleichen. Die ECU 2 berechnet ferner einen Einspritzstartzeitpunkt und eine Einspritzzeitdauer, welche der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, in Übereinstimmung mit einem Kraftstoffdruck (ein Common-Rail-Druck), der dem Injektor 1 zugeführt werden soll.The ECU 2 calculates a fuel injection amount based on a load of an internal combustion engine (hereinafter, the engine: not shown), a rotational speed of the engine, and the like. The ECU 2 Further calculates an injection start timing and an injection period corresponding to the fuel injection amount in accordance with a fuel pressure (a common rail pressure) provided to the injector 1 should be supplied.
Der Injektor 1 ist an der Maschine angebracht und spritzt den Hochdruckkraftstoff, beispielsweise mehr als 250 MPa, direkt in eine Brennkammer der Maschine ein.The injector 1 is attached to the engine and injects the high pressure fuel, for example, more than 250 MPa, directly into a combustion chamber of the engine.
Der Injektor 1 ist aus einer Nadel 4, einem Düsenkörper 5, einer Gegendruckkammer 6, einem Ausströmdurchlass 7, einem Antriebsabschnitt 8 und dergleichen zusammengesetzt, wie untenstehend erläutert wird. Bei der vorliegenden Offenbarung wird eine axiale vordere Endseite des Injektors 1 als eine vordere Endseite bezeichnet, während eine axiale rückwärtige Endseite des Injektors 1 als eine rückwärtige Endseite bezeichnet wird.The injector 1 is from a needle 4 a nozzle body 5 , a back pressure chamber 6 , an outflow passage 7 a drive section 8th and the like, as explained below. In the present disclosure, an axial front end side of the injector 1 as a front end side, while an axial rear end side of the injector 1 is referred to as a rear end side.
Die Nadel 4 ist in einer Säulenform ausgebildet und dient als ein Ventilkörper zum Öffnen und Schließen von Einspritzlöchern 9, durch welche der Hochdruckkraftstoff direkt in die Brennkammer der Maschine eingespritzt wird. Die Nadel 4 weist zum Öffnen und Schließen der Einspritzlöcher 9 an ihrem vorderen Ende einen Kontaktierungsabschnitt 10 auf.The needle 4 is formed in a columnar shape and serves as a valve body for opening and closing injection holes 9 through which the high-pressure fuel is injected directly into the combustion chamber of the machine. The needle 4 points to open and close the injection holes 9 at its front end a contacting section 10 on.
Der Düsenkörper 5 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, um die Nadel 4 beweglich darin unterzubringen. Die Einspritzlöcher 9 sind an einem vorderen Ende des Düsenkörpers 5 ausgebildet. Eine Sitzoberfläche 11 ist an einer Innenoberfläche des Düsenkörpers 5 ausgebildet, sodass der Kontaktierungsabschnitt 10 der Nadel 4 auf der Sitzoberfläche 11 des Düsenkörpers 5 sitzt oder von dieser getrennt ist. Eine Position der Nadel 4, an welcher der Kontaktierungsabschnitt 10 auf der Sitzoberfläche 11 sitzt (oder von dieser getrennt ist), wird als eine Sitzposition 12 der Nadel 4 bezeichnet.The nozzle body 5 is formed in a cylindrical shape around the needle 4 movable in it. The injection holes 9 are at a front end of the nozzle body 5 educated. A seat surface 11 is on an inner surface of the nozzle body 5 formed so that the contacting section 10 the needle 4 on the seat surface 11 of the nozzle body 5 sits or is separated from it. A position of the needle 4 at which the contacting section 10 on the seat surface 11 sits (or is separated from) is considered a sitting position 12 the needle 4 designated.
Wenn der Kontaktierungsabschnitt 10 der Nadel 4 in einer axialen Richtung aufwärts von der Sitzposition 12 getrennt ist, sind die Einspritzlöcher 9 geöffnet, um so den Kraftstoff einzuspritzen. Andererseits sind dann, wenn der Kontaktierungsabschnitt 10 der Nadel 4 sich zu der Sitzposition 12 herabsenkt und auf der Sitzoberfläche 11 sitzt, die Einspritzlöcher 9 geschlossen, um so die Kraftstoffeinspritzung zu beenden.If the contacting section 10 the needle 4 in an axial direction upward from the seating position 12 is separated, are the injection holes 9 opened so as to inject the fuel. On the other hand, if the contacting section 10 the needle 4 to the sitting position 12 lowers and on the seat surface 11 sits, the injection holes 9 closed so as to stop the fuel injection.
Die Gegendruckkammer 6 ist an der rückwärtigen Endseite der Nadel 4 ausgebildet, sodass ein Gegendruck des Hochdruckkraftstoffs in einer Richtung, welche die Einspritzlöcher 9 schließt, auf die Nadel 4 ausgeübt wird.The back pressure chamber 6 is at the rear end side of the needle 4 formed so that a back pressure of the high-pressure fuel in a direction which the injection holes 9 closes, on the needle 4 is exercised.
Der Ausströmdurchlass 7 ist ein Kraftstoffdurchlass, durch welchen der Kraftstoff ausgehend von der Gegendruckkammer 6 abgeführt wird.The discharge passage 7 is a fuel passage through which the fuel from the back pressure chamber 6 is dissipated.
Die Gegendruckkammer 6 und der Ausströmdurchlass 7 werden untenstehend detaillierter weiter erläutert werden.The back pressure chamber 6 and the discharge passage 7 will be explained in more detail below.
Der Antriebsabschnitt 8 öffnet und schließt den Ausströmdurchlass 7 auf Grundlage eines Steuersignals von der ECU 2. Der Antriebsabschnitt 8 erhöht oder senkt durch Öffnen oder Schließen des Ausströmdurchlasses 7 den Gegendruck, um einen Öffnungs- und Schließbetrieb der Nadel 4 für die Einspritzlöcher 9 zu steuern. The drive section 8th opens and closes the discharge passage 7 based on a control signal from the ECU 2 , The drive section 8th increases or decreases by opening or closing the discharge passage 7 the back pressure to an opening and closing operation of the needle 4 for the injection holes 9 to control.
Der Antriebsabschnitt 8 ist in einem Haltebauteil 13 (einem Gehäuse 13) untergebracht. Der Düsenkörper 5 und das Haltebauteil 13 sind durch eine Haltemutter 16 derart miteinander verbunden, dass Metallplattenbauteile 14 und 15 (ein erstes und ein zweites Metallplattenbauteil 14 und 15) zwischen dem Düsenkörper 5 und dem Haltebauteil 13 eingeschoben sind. Hochdruckkraftstoffdurchlässe 17, 18, 19 und 20 sind jeweils in dem Haltebauteil 13, den ersten und den zweiten Plattenbauteilen 14 und 15 und dem Düsenkörper 5 ausgebildet, um den Hochdruckkraftstoff ausgehend von dem Common-Rail den Einspritzlöchern 9 zuzuführen.The drive section 8th is in a holding member 13 (a case 13 ) housed. The nozzle body 5 and the holding member 13 are by a holding mother 16 connected together in such a way that metal plate components 14 and 15 (a first and a second metal plate component 14 and 15 ) between the nozzle body 5 and the holding member 13 are inserted. High-pressure fuel passages 17 . 18 . 19 and 20 are each in the support member 13 , the first and the second plate components 14 and 15 and the nozzle body 5 formed to the high-pressure fuel from the common rail injection holes 9 supply.
Der Ausströmdurchlass 7 ist in dem zweiten Plattenbauteil 15 ausgebildet, um so in der axialen Richtung durch das zweite Plattenbauteil 15 durchzutreten. Ein Einströmdurchlass 21 ist in dem zweiten Plattenbauteil 15 ausgebildet, um den Hochdruckkraftstoff in die Gegendruckkammer 6 zuzuführen. Der Einströmdurchlass 21 zweigt von dem Hochdruckkraftstoffdurchlass 19 ab, sodass der Hochdruckkraftstoff in die Gegendruckkammer 6 zugeführt wird. Ein eingeschränkter Abschnitt ist in dem Einströmdurchlass 21 ausgebildet, um eine Strömungsmenge des Kraftstoffs, der in die Gegendruckkammer 6 zugeführt wird, einzuschränken.The discharge passage 7 is in the second plate component 15 formed so as to be in the axial direction by the second plate member 15 to pass through. An inflow passage 21 is in the second plate component 15 designed to be the high pressure fuel in the back pressure chamber 6 supply. The inflow passage 21 branches from the high pressure fuel passage 19 so that the high pressure fuel into the back pressure chamber 6 is supplied. A restricted portion is in the inflow passage 21 designed to be a flow rate of fuel flowing into the back pressure chamber 6 is fed to restrict.
Ein Niedrigdruckdurchlass 23 ist in dem ersten Plattenbauteil 14 ausgebildet. Das erste Plattenbauteil 14 weist eine Ventilkammer 26 auf, um das Schaltventil 25 beweglich unterzubringen. Das Schaltventil 25 dient als ein Ventilkörper, welcher den Ausströmdurchlass 7 mit dem Niedrigdruckkraftstoffdurchlass 23 in Verbindung setzt bzw. kommuniziert, um so den Ausströmdurchlass 7 zu öffnen, oder welcher die Verbindung zwischen dem Ausströmdurchlass 7 und dem Niedrigdruckkraftstoffdurchlass 23 unterbricht, um so den Ausströmdurchlass 7 zu schließen.A low pressure passage 23 is in the first plate component 14 educated. The first plate component 14 has a valve chamber 26 on to the switching valve 25 movable to accommodate. The switching valve 25 serves as a valve body which the outflow passage 7 with the low pressure fuel passage 23 communicates, so as to communicate with the discharge passage 7 to open, or which the connection between the discharge passage 7 and the low pressure fuel passage 23 interrupts, so the outflow passage 7 close.
Der Antriebsabschnitt 8 ist aus einem piezoelektrischen Aktuator mit einem piezoelektrischen Element 27, einem Piezokolben 28, einem Ventilkolben 29 und dergleichen zusammengesetzt.The drive section 8th is a piezoelectric actuator with a piezoelectric element 27 , a piezoprobe 28 , a valve piston 29 and the like.
Das piezoelektrische Element 27, der Piezokolben 28 und der Ventilkolben 29 sind in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung ausgehend von der rückwärtigen Endseite zu der vorderen Endseite des Injektors 1 angeordnet und koaxial in dem Haltebauteil 13 untergebracht.The piezoelectric element 27 , the piecubber 28 and the valve piston 29 are in this order in the axial direction from the rear end side to the front end side of the injector 1 arranged and coaxial in the support member 13 accommodated.
Das piezoelektrische Element 27 ist in der axialen Richtung erweitert, wenn elektrische Leistung daran angelegt wird, um so den Piezokolben 28 und den Ventilkolben 29 in einer axialen Richtung abwärts zu der vorderen Endseite zu bewegen.The piezoelectric element 27 is expanded in the axial direction when electric power is applied thereto so as to make the piezo-piston 28 and the valve piston 29 in an axial direction to move down to the front end side.
Zwischen dem Ventilkolben 29 und dem Schaltventil 25 ist eine Verschiebungsübertragungswelle 30 vorgesehen, sodass dieses in der axialen Richtung abwärts zu der vorderen Endseite bewegt wird. Wenn das Schaltventil 25 zusammen mit der Verschiebungsübertragungswelle 30 in der axialen Richtung abwärts zu der vorderen Endseite bewegt wird, ist ein Ventilkörperabschnitt des Schaltventils 25 von einem Ventilsitzabschnitt getrennt, der in dem ersten Plattenbauteil 14 ausgebildet ist, sodass das Schaltventil 25 geöffnet ist. Wenn das Schaltventil 25 geöffnet ist, dann steht der Ausströmdurchlass 7 in Verbindung mit dem Niedrigdruckkraftstoffdurchlass 23, sodass der Ausströmdurchlass 7 geöffnet ist, um den Gegendruck in der Gegendruckkammer 6 zu senken.Between the valve piston 29 and the switching valve 25 is a displacement transmission shaft 30 is provided so that it is moved in the axial direction down to the front end side. When the switching valve 25 together with the displacement transmission shaft 30 is moved in the axial direction down to the front end side, is a valve body portion of the switching valve 25 separated from a valve seat portion formed in the first plate member 14 is formed, so that the switching valve 25 is open. When the switching valve 25 is open, then the outflow passage is 7 in conjunction with the low pressure fuel passage 23 so that the discharge passage 7 is open to the back pressure in the back pressure chamber 6 to lower.
Wenn der Gegendruck gesenkt ist, dann ist der Kontaktierungsabschnitt 10 der Nadel 4 von der Sitzposition 12 (von der Sitzoberfläche 11 des Düsenkörpers 5) getrennt, um dadurch die Einspritzlöcher 9 zu öffnen. Mit anderen Worten ist ein Hubbetrag der Nadel 4, welcher einem Verschiebungsausmaß der Nadel 4 in einer axialen Richtung aufwärts entspricht, erhöht.If the back pressure is lowered, then the contacting section 10 the needle 4 from the sitting position 12 (from the seat surface 11 of the nozzle body 5 ) are separated to thereby the injection holes 9 to open. In other words, a lift amount of the needle 4 which indicates a displacement amount of the needle 4 in an axial direction upwards increases.
In der Ventilkammer 26 ist eine Rückstellfeder 32 vorgesehen, um so das Schaltventil 25 in einer Ventilschließrichtung (in der axialen Richtung aufwärts zu der rückwärtigen Endseite) vorzuspannen.In the valve chamber 26 is a return spring 32 provided so as the switching valve 25 in a valve closing direction (in the axial direction upward to the rear end side) to bias.
Wenn die elektrische Leistungsversorgung zu dem piezoelektrischen Element 27 unterbrochen ist, kehrt eine axiale Länge des piezoelektrischen Elements 27 zurück zu ihrer Ausgangslänge, das heißt, die axiale Länge wird kleiner. Das Schaltventil 25 wird in der axialen Richtung aufwärts zu der rückwärtigen Endseite bewegt, sodass der Ventilkörperabschnitt des Schaltventils 25 mit dem Ventilsitzabschnitt des ersten Plattenbauteils 14 in Kontakt gebracht wird. Wenn das Schaltventil 25 geschlossen ist, ist der Ausströmdurchlass 7 geschlossen, um so den Gegendruck in der Gegendruckkammer 6 zu erhöhen.When the electric power supply to the piezoelectric element 27 is interrupted, returns an axial length of the piezoelectric element 27 back to its initial length, that is, the axial length becomes smaller. The switching valve 25 is moved upward in the axial direction to the rear end side, so that the valve body portion of the switching valve 25 with the valve seat portion of the first plate member 14 is brought into contact. When the switching valve 25 is closed, is the Ausströmdurchlass 7 closed, so the back pressure in the back pressure chamber 6 to increase.
Wenn der Gegendruck erhöht ist, dann sitzt der Kontaktierungsabschnitt 10 der Nadel 4 auf der Sitzposition 12 (der Sitzoberfläche 11 des Düsenkörpers 5), um dadurch die Einspritzlöcher 9 zu schließen.If the back pressure is increased, then sits the contacting section 10 the needle 4 on the seating position 12 (the seat surface 11 of the nozzle body 5 ) to thereby the injection holes 9 close.
Charakterisierende Abschnitte der ersten Ausführungsform Characterizing portions of the first embodiment
Charakterisierende Abschnitte der ersten Ausfühhrungsform werden unter Bezugnahme auf 2 erläutert werden.Characterizing portions of the first embodiment will be described with reference to FIG 2 be explained.
Der Injektor 1 weist ein zylindrisches Bauteil 40 mit einer Becherform (ein Kammer-Bildungsbauteil 40), ein Druckaufnahmebauteil 43 (nachfolgend ein Modusumschaltbauteil 43), ein Steuerplattenbauteil 45, eine Feder 46 (ein Vorspannbauteil) und dergleichen auf.The injector 1 has a cylindrical component 40 with a cup shape (a chamber forming member 40 ), a pressure receiving member 43 (hereinafter, a mode switching device 43 ), a control plate component 45 , a feather 46 (a biasing member) and the like.
Das zylindrische Bauteil 40, welches in einer zylindrischen Form mit einem Bodenende 40a ausgebildet ist, bildet die Gegendruckkammer 6 aus. Ein Durchgangsloch 40b ist in dem Bodenende 40a des zylindrischen Bauteils 40 ausgebildet. Ein rückwärtiger Endabschnitt 4a der Nadel 4 ist beweglich in das Durchgangsloch 40b des zylindrischen Bauteils 40 eingefügt, sodass eine Außenumfangsoberfläche des rückwärtigen Endabschnitts 4a und eine Innenumfangsoberfläche des Durchgangslochs 40b auf eine gleitende Weise miteinander in Kontakt stehen.The cylindrical component 40 which is in a cylindrical shape with a bottom end 40a is formed, forms the back pressure chamber 6 out. A through hole 40b is in the bottom end 40a of the cylindrical component 40 educated. A rear end section 4a the needle 4 is movable in the through hole 40b of the cylindrical component 40 inserted so that an outer peripheral surface of the rear end portion 4a and an inner circumferential surface of the through hole 40b in a sliding way in contact with each other.
Eine Feder 47, welche zwischen dem zylindrischen Bauteil 40 und der Nadel 4 vorgesehen ist, spannt das zylindrische Bauteil 40 in der axialen Richtung aufwärts (in einer Rückwärtsrichtung) vor, sodass das zylindrische Bauteil 40 in Kontakt mit einer unteren Seitenoberfläche (einer vorderen Endoberfläche) des zweiten Plattenbauteils 15 steht.A feather 47 , which between the cylindrical component 40 and the needle 4 is provided, biases the cylindrical member 40 in the axial direction upward (in a backward direction), so that the cylindrical member 40 in contact with a lower side surface (a front end surface) of the second plate member 15 stands.
Das Modusumschaltbauteil 43 ist in einer zylindrischen Form mit einem oberseitigen geschlossenen Ende 48 ausgebildet, um die Gegendruckkammer 6 teilweise zu definieren. Das Modusumschaltbauteil 43 ist derart beweglich an dem rückwärtigen Endabschnitt 4a der Nadel 4 eingepasst, dass eine Innenumfangsoberfläche des Modusumschaltbauteils 43 auf die gleitende Weise mit der Außenumfangsoberfläche des rückwärtigen Endabschnitts 4a der Nadel 4 in Kontakt steht und eine Außenumfangsoberfläche des Modusumschaltbauteils 43 auf die gleitende Weise in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Bauteils 40 steht. In dem oberseitigen geschlossenen Ende 48 des Modusumschaltbauteils 43 ist ein Durchgangsloch 49 ausgebildet. Das Durchgangsloch 49 tritt in der axialen Richtung durch das Modusumschaltbauteil 43 durch, sodass ein erster Raum 6a, der zwischen dem Modusumschaltbauteil 43 und dem rückwärtigen Endabschnitt 4a ausgebildet ist, über das Durchgangsloch 49 mit einem zweiten Raum 6b, der an einer Außenseite des Modusumschaltbauteils 43 ausgebildet ist, in Verbindung steht. Die Gegendruckkammer 6 ist aus dem ersten Raum 6a und dem zweiten Raum 6b zusammengesetzt.The mode switching device 43 is in a cylindrical shape with a top closed end 48 trained to the back pressure chamber 6 partly to be defined. The mode switching device 43 is so movable at the rear end portion 4a the needle 4 fitting that an inner circumferential surface of the mode switching member 43 in a sliding manner with the outer peripheral surface of the rear end portion 4a the needle 4 is in contact and an outer peripheral surface of the mode switching device 43 in a sliding manner in contact with an inner peripheral surface of the cylindrical member 40 stands. In the upper-side closed end 48 of the mode switching device 43 is a through hole 49 educated. The through hole 49 passes through the mode switching device in the axial direction 43 through, so a first room 6a which is between the mode switching device 43 and the rear end portion 4a is formed over the through hole 49 with a second room 6b acting on an outside of the mode switching device 43 is formed, communicates. The back pressure chamber 6 is from the first room 6a and the second room 6b composed.
Das Steuerplattenbauteil 45 ist in einer Scheibenform ausgebildet, um die Gegendruckkammer 6 teilweise zu definieren. Das Steuerplattenbauteil 45 befindet sich an einer Position auf der rückwärtigen Endseite des Modusumschaltbauteils 43. An einem Mittelpunkt des Steuerplattenbauteils 45 ist in der axialen Richtung ein Durchgangsloch 50 ausgebildet, sodass die Gegendruckkammer 6 immer in Verbindung mit dem Ausströmdurchlass 7 steht.The control plate component 45 is formed in a disc shape to the back pressure chamber 6 partly to be defined. The control plate component 45 is located at a position on the rear end side of the mode switching device 43 , At a center of the control plate component 45 is a through hole in the axial direction 50 designed so that the back pressure chamber 6 always in connection with the outlet passage 7 stands.
Eine Querschnittsfläche des Durchgangslochs 50 auf einer Ebene, die senkrecht zu einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs verläuft, ist kleiner als die des Durchgangslochs 49 auf einer Ebene, die senkrecht zu einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs verläuft. Das Durchgangsloch 50 dient als eine Ausflussöffnung 51 zum Einschränken einer Strömungsmenge des Kraftstoffs, der ausgehend von der Gegendruckkammer 6 in den Ausströmdurchlass 7 ausströmt.A cross-sectional area of the through-hole 50 on a plane perpendicular to a flow direction of the fuel is smaller than that of the through hole 49 on a plane that is perpendicular to a flow direction of the fuel. The through hole 50 serves as an outflow opening 51 for restricting a flow rate of the fuel, starting from the backpressure chamber 6 in the discharge passage 7 flows.
Die Feder 46 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Modusumschaltbauteil 43 und dem Steuerplattenbauteil 45 angeordnet.The feather 46 is in a compressed state between the mode switching device 43 and the control plate component 45 arranged.
Betrieb der ersten AusführungsformOperation of the first embodiment
Ein Betrieb des Injektors 1 der ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1, 2, 3A und 3B erläutert werden.An operation of the injector 1 The first embodiment will be described with reference to FIGS 1 . 2 . 3A and 3B be explained.
Das Schaltventil 25 öffnet den Ausströmdurchlass 7 (der Ausströmdurchlass 7 steht mit dem Niedrigdruckkraftstoffdurchlass 23 in Verbindung), wenn dem piezoelektrischen Element 27 in Übereinstimmung mit dem Steuersignal von der ECU 2 die elektrische Leistung zugeführt wird.The switching valve 25 opens the discharge passage 7 (the discharge passage 7 stands with the low-pressure fuel passage 23 in connection) when the piezoelectric element 27 in accordance with the control signal from the ECU 2 the electric power is supplied.
Wenn der Kraftstoff mit seinem Ausströmen über den Ausströmdurchlass 7 aus der Gegendruckkammer 6 startet, wird der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 6 gesenkt.When the fuel with its outflow over the discharge passage 7 from the back pressure chamber 6 starts, the fuel pressure in the back pressure chamber 6 lowered.
Anschließend wird eine Fluidkraft des Hochdruckkraftstoffs, die auf ein vorderes Ende der Nadel 4 ausgeübt wird (eine Fluidkraft zum Drücken der Nadel 4 in der axialen Richtung aufwärts), größer als der Gegendruck. Die Nadel 4 wird dabei in der Rückwärtsrichtung (der axialen Richtung aufwärts) angehoben, sodass der Kontaktierungsabschnitt 10 der Nadel 4 von der Sitzoberfläche 11 des Düsenkörpers 5 getrennt ist, um die Einspritzlöcher 9 zu öffnen.Subsequently, a fluid force of the high pressure fuel acting on a front end of the needle 4 is applied (a fluid force for pushing the needle 4 in the axial direction upward), greater than the back pressure. The needle 4 is thereby raised in the reverse direction (the axial direction upward), so that the contacting portion 10 the needle 4 from the seat surface 11 of the nozzle body 5 is separated to the injection holes 9 to open.
Die Fluidkraft, die auf das vordere Ende der Nadel 4 ausgeübt wird, bevor diese ihre Aufwärtsbewegung startet (bevor diese sich von der Sitzoberfläche 11 trennt), entspricht einer Fluidkraft, welche die Nadel 4 an einer vorderen Endoberfläche außerhalb des Kontaktierungsabschnitts 10 der Nadel 4 von dem Hochdruckkraftstoff aufnimmt.The fluid force acting on the front end of the needle 4 is exercised before it starts its upward movement (before this is from the seat surface 11 separates), corresponds to a fluid force which is the needle 4 on a front end surface outside the contacting portion 10 the needle 4 receives from the high pressure fuel.
In einer Zeitdauer, kurz nach einem Start einer Hebebewegung der Nadel 4, wird nur die Nadel 4 in der Rückwärtsrichtung angehoben, ohne das Modusumschaltbauteil 43 zu bewegen, wie in 3A gezeigt wird. Mit anderen Worten ist die Nadel 4 relativ zu dem Modusumschaltbauteil 43 verschoben und der erste Raum 6a, der zwischen dem Modusumschaltbauteil 43 und der Nadel 4 ausgebildet ist, dient als die Gegendruckkammer 6. Im Ergebnis entspricht ein hervorstehender Bereich einer Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 einer Querschnittsfläche des rückwärtigen Endabschnitts 4a, wie in 3A gezeigt wird, wobei sowohl der hervorstehende Bereich als auch die Querschnittsfläche ein Bereich auf einer Ebene ist, die senkrecht zu der axialen Richtung der Nadel 4 verläuft. In a period of time, shortly after a start of a lifting movement of the needle 4 , just the needle 4 raised in the reverse direction without the mode switching device 43 to move, as in 3A will be shown. In other words, the needle 4 relative to the mode switching device 43 moved and the first room 6a which is between the mode switching device 43 and the needle 4 is formed, serves as the back pressure chamber 6 , As a result, a protruding portion corresponds to a pressure receiving surface of the needle 4 a cross-sectional area of the rear end portion 4a , as in 3A with both the protruding area and the cross-sectional area being an area on a plane perpendicular to the axial direction of the needle 4 runs.
Wenn ein Hebebetrag der Nadel 4 größer als ein vorgegebener Wert wird, dann wird eine rückwärtige Endoberfläche der Nadel 4 in Kontakt mit dem oberseitigen geschlossenen Ende 48 des Modusumschaltbauteils 43 gebracht, wie in 3B gezeigt wird, sodass die Nadel 4 und das Modusumschaltbauteil 43 in der Rückwärtsrichtung gemeinsam integral angehoben werden. Mit anderen Worten dient der zweite Raum 6b als die Gegendruckkammer 6. Im Ergebnis entspricht der hervorstehende Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 einer Querschnittsfläche des Modusumschaltbauteils 43, wie in 3B gezeigt wird, wobei sowohl der hervorstehende Bereich als auch die Querschnittsfläche der Bereich auf der Ebene ist, die senkrecht zu der axialen Richtung der Nadel 4 verläuft.If a lifting amount of the needle 4 becomes larger than a predetermined value, then becomes a rear end surface of the needle 4 in contact with the upper-side closed end 48 of the mode switching device 43 brought as in 3B is shown, so the needle 4 and the mode switching device 43 be raised integrally in the reverse direction together. In other words, the second room serves 6b as the back pressure chamber 6 , As a result, the protruding portion of the pressure-receiving surface corresponds to the needle 4 a cross-sectional area of the mode switching device 43 , as in 3B with both the protruding area and the cross-sectional area being the area on the plane perpendicular to the axial direction of the needle 4 runs.
Wenn der Ausströmdurchlass 7 geöffnet ist, dann wird das Steuerplattenbauteil 45 durch einen Differenzdruck zwischen dem Ausströmdurchlass 7 und der Gegendruckkammer 6 sowie durch eine Vorspannkraft der Feder 46 in der Rückwärtsrichtung gedrückt, sodass das Steuerplattenbauteil 45 in Kontakt mit der vorderen Endoberfläche des zweiten Plattenbauteils 15 steht. Im Ergebnis ist der Eiströmdurchlass 21 durch das Steuerplattenbauteil 45 geschlossen.When the discharge passage 7 is open, then the control plate component 45 by a differential pressure between the discharge passage 7 and the back pressure chamber 6 and by a biasing force of the spring 46 pressed in the reverse direction, so that the control plate component 45 in contact with the front end surface of the second plate member 15 stands. As a result, the ice flow passage is 21 through the control plate component 45 closed.
Zusätzlich wird, sobald der Ausströmdurchlass 7 geschlossen ist, der Differenzdruck zwischen der Gegendruckkammer 6 und dem Ausströmdurchlass 7 kleiner. Anschließend wird in der axialen Richtung abwärts (eine Vorwärtsrichtung) ein Kraftstoffdruck, der auf das Steuerplattenbauteil 45 ausgeübt wird, größer als eine Summe des Differenzdrucks und der Vorspannkraft der Feder 46, sodass das Steuerplattenbauteil 45 in der Vorwärtsrichtung heruntergedrückt wird und der Hochdruckkraftstoff ausgehend von dem Einströmdurchlass 21 in die Gegendruckkammer 6 eingeführt wird.In addition, once the outflow passage 7 is closed, the differential pressure between the back pressure chamber 6 and the discharge passage 7 smaller. Subsequently, in the axial direction downward (a forward direction), a fuel pressure acting on the control plate member 45 is applied, greater than a sum of the differential pressure and the biasing force of the spring 46 so that the control plate component 45 is depressed in the forward direction and the high pressure fuel from the inflow passage 21 in the back pressure chamber 6 is introduced.
Die Nadel 4, das Modusumschaltbauteil 43 und das zylindrische Bauteil 40 sind angeordnet, um so eine Bedingung zu erfüllen, bei der ein erster Hebebetrag „L1” der Nadel 4 kleiner ist als ein zweiter Hebebetrag „L2” der Nadel 4 (L1 < L2), wobei der erste Hebebetrag „L1” ein Betrag ist, mit welchem die Nadel 4 in der axialen Richtung in Kontakt mit dem Modusumschaltbauteil 43 gebracht wird, während der zweite Hebebetrag „L2” ein maximaler Hebebetrag der Nadel 4 ist. Der zweite Hebebetrag „L2” entspricht einem Abstand zwischen einer vorderen Endoberfläche des zylindrischen Bauteils 40 und einem Schulterabschnitt 4b der Nadel 4.The needle 4 , the mode switching device 43 and the cylindrical member 40 are arranged so as to satisfy a condition in which a first lift amount "L1" of the needle 4 smaller than a second amount of lifting "L2" of the needle 4 (L1 <L2), wherein the first lifting amount "L1" is an amount by which the needle 4 in the axial direction in contact with the mode switching device 43 while the second lifting amount "L2" is a maximum lifting amount of the needle 4 is. The second lifting amount "L2" corresponds to a distance between a front end surface of the cylindrical member 40 and a shoulder section 4b the needle 4 ,
Vorteile der ersten AusführungsformAdvantages of the first embodiment
Bei der vorliegenden Offenbarung ist die Hubgeschwindigkeit als eine Bewegungsgeschwindigkeit der Nadel 4 definiert, genauer gesagt als ein Zunahmebetrag pro Zeiteinheit für einen Hubbetrag der Nadel 4. Ein erster Modus ist als ein Betriebsmodus definiert, in welchem die Nadel 4 sich mit einer ersten Hubgeschwindigkeit bewegt. Ein zweiter Modus ist als ein Betriebsmodus definiert, in welchem die Nadel 4 sich mit einer zweiten Hubgeschwindigkeit bewegt, die niedriger ist als die erste Hubgeschwindigkeit. Der erste Modus wird auch als ein Hochgeschwindigkeitsmodus bezeichnet, während der zweite Modus als ein Niedriggeschwindigkeitsmodus bezeichnet wird.In the present disclosure, the lifting speed is a moving speed of the needle 4 More specifically, as an increase amount per unit time for a lift amount of the needle 4 , A first mode is defined as an operating mode in which the needle 4 moves at a first stroke speed. A second mode is defined as an operating mode in which the needle 4 moves at a second lift speed that is lower than the first lift speed. The first mode is also referred to as a high-speed mode, while the second mode is referred to as a low-speed mode.
Wie vorstehend erläutert, wird, nachdem die Nadel 4 ihre Hebebewegung startet, der hervorstehende Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 von einem ersten Wert (dem hervorstehenden Bereich, der in 3A gezeigt wird) zu einem zweiten Wert (dem hervorstehenden Bereich, der in 3B gezeigt wird), welcher größer ist als der erste Wert, verändert. Wenn der hervorstehende Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 klein ist (3A), dann ist der Hubbetrag der Nadel 4 im Hinblick auf die Ausströmmenge des Kraftstoffs ausgehend von der Gegendruckkammer 6 groß. Mit anderen Worten ist die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 hoch. Andererseits wird dann, wenn der hervorstehende Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 größer wird (3B), der Hubbetrag der Nadel 4 im Hinblick auf die Ausströmmenge des Kraftstoffs ausgehend von der Gegendruckkammer 6 kleiner. Das heißt, die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 wird niedriger.As explained above, after the needle 4 their lifting motion starts, the protruding area of the pressure-receiving surface of the needle 4 from a first value (the protruding area which is in 3A is shown) to a second value (the protruding area which is shown in FIG 3B shown), which is larger than the first value, changed. When the protruding portion of the pressure-receiving surface of the needle 4 is small ( 3A ), then the lift amount of the needle 4 in view of the outflow of the fuel from the back pressure chamber 6 large. In other words, the lifting speed of the needle 4 high. On the other hand, when the protruding portion of the pressure-receiving surface of the needle becomes 4 gets bigger ( 3B ), the lifting amount of the needle 4 in view of the outflow of the fuel from the back pressure chamber 6 smaller. That is, the lifting speed of the needle 4 gets lower.
Wie vorstehend wird die Nadel 4, nachdem die Nadel 4 ihre Hebebewegung startet, zuerst in dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) und anschließend in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) betrieben.As above, the needle 4 after the needle 4 its lifting motion starts, operating first in the first mode (the high speed mode) and then in the second mode (the low speed mode).
Der Betriebsmodus der Nadel 4 wird abhängig von dem Hebebetrag der Nadel 4 ausgehend von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus umgeschaltet.The operating mode of the needle 4 depends on the lifting amount of the needle 4 switched from the first mode to the second mode.
Mit anderen Worten wird der Betriebsmodus der Nadel 4 von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus oder umgekehrt umgeschaltet, wenn eine rückwärtige Endoberfläche 4r der Nadel 4 mit einer vorderen Endoberfläche 48f des oberseitigen geschlossenen Endes 48 des Modusumschaltbauteils 43 in Kontakt gebracht wird oder von dieser getrennt wird. Entsprechend weisen die rückwärtige Endoberfläche 4r der Nadel 4 und die vordere Endoberfläche 48f des oberseitigen geschlossenen Endes 48 eine Funktion als ein Modusumschaltabschnitt 55 auf. In other words, the operating mode of the needle 4 switched from the first mode to the second mode, or vice versa, when a rear end surface 4r the needle 4 with a front end surface 48f the upper-side closed end 48 of the mode switching device 43 is brought into contact or is separated from this. Accordingly, the rear end surface 4r the needle 4 and the front end surface 48f the upper-side closed end 48 a function as a mode switching section 55 on.
Wie vorstehend wird der Injektor 1 der vorliegenden Ausführungsform in dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) und anschließend in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) betrieben, wobei die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 in dem zweiten Modus niedriger ist als die in dem ersten Modus.As above, the injector 1 of the present embodiment is operated in the first mode (the high-speed mode) and then in the second mode (the low-speed mode), wherein the stroke speed of the needle 4 in the second mode is lower than that in the first mode.
Der Modusumschaltabschnitt 55 schaltet den Betriebsmodus der Nadel 4 abhängig von dem Hebebetrag der Nadel 4 ausgehend von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus um.The mode switching section 55 switches the operating mode of the needle 4 depending on the lifting amount of the needle 4 from the first mode to the second mode.
Zusätzlich ist der hervorstehende Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 in dem ersten Modus (3A) kleiner als der hervorstehende Bereich der Druckaufnahmeoberfläche der Nadel 4 in dem zweiten Modus (3B).In addition, the projecting portion of the pressure receiving surface of the needle 4 in the first mode ( 3A ) smaller than the protruding portion of the pressure-receiving surface of the needle 4 in the second mode ( 3B ).
Entsprechend ist es möglich, die Hubgeschwindigkeit des ersten Modus höher herzustellen als die des zweiten Modus. Mit anderen Worten kann die Hubgeschwindigkeit in einem Anhebe-Hub der Nadel 4 verändert werden.Accordingly, it is possible to make the lift speed of the first mode higher than that of the second mode. In other words, the lifting speed in a lifting stroke of the needle 4 to be changed.
Zusätzlich ist es, da der Betriebsmodus abhängig von dem Hebebetrag der Nadel 4 ausgehend von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus verändert wird, nicht notwendig, einen zusätzlichen Antriebsabschnitt vorzusehen. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.In addition, it is because the operating mode depends on the lifting amount of the needle 4 is changed from the first mode to the second mode, it is not necessary to provide an additional drive section. In other words, it is not necessary to provide a plurality of drive sections.
Im Ergebnis ist es möglich, den Injektor 1 vorzusehen, welcher dazu in der Lage ist, die Hubgeschwindigkeit zu verändern, ohne die Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.As a result, it is possible to use the injector 1 to provide, which is capable of changing the lifting speed, without providing the plurality of drive sections.
Die 4A und 4B zeigen jeweils den Hubbetrag und die Einspritzrate des Kraftstoffs im Hinblick auf die Zeit.The 4A and 4B each show the lift amount and the injection rate of the fuel with respect to time.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Nadel 4 zuerst in dem ersten Modus und anschließend in dem zweiten Modus betrieben, wobei die Hubgeschwindigkeit des zweiten Modus niedriger ist als die des ersten Modus.In the present embodiment, the needle is 4 operated first in the first mode and then in the second mode, wherein the stroke speed of the second mode is lower than that of the first mode.
In den 4A und 4B ist „1te” der erste Modus, in welchem die Nadel 4 in dem Hochgeschwindigkeitsmodus betrieben wird, während „2te” den zweiten Modus bezeichnet, in welchem die Nadel 4 in dem Niedriggeschwindigkeitsmodus betrieben wird.In the 4A and 4B "1st" is the first mode in which the needle 4 is operated in the high-speed mode, while "2nd" denotes the second mode in which the needle 4 is operated in the low speed mode.
Wie in 5A gezeigt wird, ist es möglich, die Kraftstoffeinspritzrate zu erhöhen, kurz nachdem die Nadel 4 ihre Hebebewegung startet, wenn die Nadel 4 in dem ersten Modus betrieben wird, in welchem die Hubgeschwindigkeit hoch ist. Die Kraftstoffeinspritzrate entspricht der Kraftstoffeinspritzmenge pro Zeiteinheit.As in 5A is shown, it is possible to increase the fuel injection rate shortly after the needle 4 her lifting movement starts when the needle 4 is operated in the first mode in which the lifting speed is high. The fuel injection rate corresponds to the fuel injection amount per unit time.
Wie in 5B gezeigt wird, ist es dadurch möglich, eine Kraftstoff-Sprühstrahl-Länge größer herzustellen. Die Kraftstoff-Sprühstrahl-Länge entspricht einem Abstand, in welchem der Kraftstoff sich ausgehend von dem Einspritzloch 9 ausbreitet. Es ist möglich, den Kraftstoff an einer Position zu verbrennen, die weiter von dem Einspritzloch 9 getrennt bzw. beabstandet ist.As in 5B As a result, it is possible to make a fuel spray jet length larger. The fuel spray jet length corresponds to a distance at which the fuel exits from the injection hole 9 spreads. It is possible to burn the fuel at a position farther from the injection hole 9 is separated or spaced.
Wie in 5C gezeigt wird, ist es möglich, eine Menge von Rauch, der erzeugt werden soll, zu reduzieren, weil die Kraftstoffverbrennung in einem zu dem Einspritzloch 9 benachbarten Bereich unterbunden werden kann, wobei Sauerstoff in dem zu dem Einspritzloch 9 benachbarten Bereich verknappt wird.As in 5C is shown, it is possible to reduce an amount of smoke to be generated because the fuel combustion in one to the injection hole 9 adjacent region can be prevented, wherein oxygen in the to the injection hole 9 is narrowed down adjacent area.
Wenn die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 gesenkt wird, ist es möglich, eine Kraftstoffeinspritzdauer zu verlängern, um dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung mit einer Erhöhung eines Volumens der Brennkammer zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, einen Bereich in der Brennkammer für isobarische Verbrennung zu vergrößern.When the lifting speed of the needle 4 is lowered, it is possible to extend a fuel injection period, thereby increasing the fuel injection amount in accordance with an increase in a volume of the combustion chamber. Thereby, it is possible to enlarge an area in the combustion chamber for isobaric combustion.
Im Ergebnis ist es möglich, einen Verbrennungszyklus näher an einem theoretischen Zyklus herzustellen und dadurch eine Ausgabe der Maschine zu erhöhen, wie in 6A gezeigt wird.As a result, it is possible to make a combustion cycle closer to a theoretical cycle and thereby increase an output of the engine as in 6A will be shown.
Zusätzlich ist es möglich, Rauschen zu reduzieren, welches durch eine rasche Kraftstoffzufuhr erzeugt wird, wenn eine Neigung eines Anfangsanstiegs der Kraftstoffeinspritzrate oder der Neigung des Anfangsanstiegs und eines Spitzenwerts der Kraftstoffeinspritzrate derart hergestellt sind, dass diese kleiner sind als die in dem Fall, bei welchem die Hubgeschwindigkeit hoch ist, wie in den 6B und 6C gezeigt wird.In addition, it is possible to reduce noise generated by rapid fuel supply when a slope of an initial increase in the fuel injection rate or the slope of the initial rise and a peak value of the fuel injection rate are made smaller than those in the case where the lifting speed is high, as in the 6B and 6C will be shown.
Selbst in einem Fall eines Injektors, bei welchem die Hubgeschwindigkeit nicht in einem Einspritzhub verändert werden kann, ist es möglich, die Erzeugung des Rauchs durch Einstellen der Hubgeschwindigkeit auf einen höheren Wert (einen festgelegten Wert) zu reduzieren. Allerdings ist es, da der Spitzenwert der Kraftstoffeinspritzrate erhöht ist, so wie die Kraftstoffeinspritzdauer gesenkt ist, schwierig, die Ausgabe der Maschine zu erhöhen und die Erzeugung des Rauschens zu unterbinden. Andererseits wird es dann, wenn die Hubgeschwindigkeit auf einen niedrigeren Wert (einen festgelegten Wert) eingestellt wird, möglich, die Ausgabe der Maschine zu erhöhen und die Erzeugung des Rauschens zu unterbinden. Allerdings wird es schwierig, die Erzeugung des Rauchs zu reduzieren.Even in a case of an injector in which the lift speed can not be changed in one injection stroke, it is possible to reduce the generation of the smoke by setting the lift speed to a higher value (a set value). However, it is because of the As the fuel injection duration is lowered, as the fuel injection duration is lowered, it is difficult to increase the output of the engine and suppress the generation of the noise. On the other hand, when the lift speed is set to a lower value (a set value), it becomes possible to increase the output of the engine and suppress the generation of the noise. However, it becomes difficult to reduce the generation of the smoke.
Wie vorstehend ist es nicht möglich, in dem Injektor mit dem festgelegten Wert für die Hubgeschwindigkeit sowohl Effekte zum Senken der Erzeugung des Rauchs einerseits, als auch andererseits zum Erhöhen der Maschinenausgabe und zum Unterbinden des Rauschens zu erhalten.As above, it is not possible to obtain in the injector with the set value for the lift speed both effects for lowering the generation of the smoke on the one hand, and on the other hand for increasing the engine output and for suppressing the noise.
Allerdings kann gemäß dem Injektor 1 der vorliegenden Ausführungsform, da die Hubgeschwindigkeit während eines Anhebe-Hubs der Nadel 4 verändert werden kann, nicht nur die Erzeugung des Rauchs reduziert werden, sondern auch die Maschinenausgabe erhöht und die Rauscherzeugung unterbunden werden.However, according to the injector 1 the present embodiment, since the lifting speed during a lifting stroke of the needle 4 can be changed, not only the generation of smoke can be reduced, but also increases the machine output and the generation of noise can be prevented.
Bei dem Injektor 1 der ersten Ausführungsform definiert das Modusumschaltbauteil 43 teilweise die Gegendruckkammer 6. Zusätzlich schaltet der Modusumschaltabschnitt 55, welcher aus der vorderen Endoberfläche 48f des Modusumschaltbauteils 43 und der rückwärtigen Endoberfläche 4r der Nadel 4 zusammengesetzt ist, von dem ersten Modus, in welchem das Modusumschaltbauteil 43 nicht unabhängig von der Bewegung der Nadel 4 bewegt wird (mit anderen Worten, die Nadel 4 ist relativ zu dem Modusumschaltbauteil 43 verschoben), zu dem zweiten Modus, in welchem das Modusumschaltbauteil 43 zusammen mit der Nadel 4 bewegt wird, um.At the injector 1 The first embodiment defines the mode switching device 43 partly the back pressure chamber 6 , In addition, the mode switching section switches 55 which is from the front end surface 48f of the mode switching device 43 and the rear end surface 4r the needle 4 is composed of the first mode in which the mode switching device 43 not independent of the movement of the needle 4 is moved (in other words, the needle 4 is relative to the mode switching device 43 shifted) to the second mode in which the mode switching device 43 together with the needle 4 is moved to.
Wie vorstehend ist es, da der erste Modus zu dem zweiten Modus umgeschaltet wird, wenn die Nadel 4 in Kontakt mit dem Modusumschaltbauteil 43 gebracht wird, möglich, die Struktur des Modusumschaltabschnitts 55 einfacher zu gestalten.As above, it is because the first mode is switched to the second mode when the needle 4 in contact with the mode switching device 43 is possible, the structure of the mode switching section 55 easier to design.
Bei dem Injektor 1 der ersten Ausführungsform ist das Modusumschaltbauteil 43 in der zylindrischen Form ausgebildet, dessen Innenumfangsoberfläche auf die gleitende Weise in Kontakt mit der Außenumfangsoberfläche des rückwärtigen Endabschnitts 4a der Nadel 4 steht und dessen Außenumfangsoberfläche in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Bauteils 40 steht, das die Gegendruckkammer 6 ausbildet.At the injector 1 The first embodiment is the mode switching device 43 formed in the cylindrical shape, the inner peripheral surface in the sliding manner in contact with the outer peripheral surface of the rear end portion 4a the needle 4 is and its outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical member 40 stands, which is the back pressure chamber 6 formed.
Entsprechend kann der Aufbau zum Verändern der Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 erhalten werden, indem einfach die Mehrzahl der Teile mit der zylindrischen Form kombiniert werden.Accordingly, the structure for changing the lifting speed of the needle 4 can be obtained by simply combining the majority of the parts with the cylindrical shape.
In dem ersten Modus dient die rückwärtige Endoberfläche 4r der Nadel 4 als die Druckaufnahmeoberfläche. In dem zweiten Modus dient eine rückwärtige Endoberfläche 43r des Modusumschaltbauteils 43 als die Druckaufnahmeoberfläche.In the first mode, the rear end surface is used 4r the needle 4 as the pressure-receiving surface. In the second mode, a rear end surface is used 43r of the mode switching device 43 as the pressure-receiving surface.
Der Injektor 1 weist das Steuerplattenbauteil 45 auf, welches die Gegendruckkammer 6 teilweise definiert und den Einströmdurchlass 21 schließt, wenn der Ausströmdurchlass 7 geöffnet ist.The injector 1 has the control plate component 45 on which the back pressure chamber 6 partially defined and the inflow passage 21 closes when the exhaust passage 7 is open.
Der Ausströmdurchlass 7 weist die Ausflussöffnung 51 zum Einschränken der Menge des Kraftstoffs, der aus der Gegendruckkammer 6 zu dem Ausströmdurchlass 7 ausströmt, auf.The discharge passage 7 has the outflow opening 51 for restricting the amount of fuel from the back pressure chamber 6 to the discharge passage 7 emanates, up.
Wenn der Ausströmdurchlass 7 geöffnet ist, dann ist die Verbindung zwischen dem Einströmdurchlass 21 und dem Ausströmdurchlass 7 blockiert, um dadurch den Verbrauch von Hochdruckkraftstoff zu unterbinden. Im Ergebnis ist es möglich, eine Last der Zufuhrpumpe zu reduzieren. Zusätzlich ist es, da der Ausströmdurchlass 7 mit einer kleinen Kraft geschlossen werden kann, möglich, eine Größe des Antriebsabschnitts 8 zu verkleinern.When the discharge passage 7 is open, then the connection between the inflow passage 21 and the discharge passage 7 blocked, thereby preventing the consumption of high-pressure fuel. As a result, it is possible to reduce a load of the supply pump. In addition, it is because the outflow passage 7 can be closed with a small force, possible, a size of the drive section 8th to downsize.
Da die Ausflussöffnung 51 in dem Steuerplattenbauteil 45 ausgebildet ist, ist es möglich, von dem Differenzdruck zwischen der Gegendruckkammer 6 und dem Ausströmdurchlass 7 Gebrauch zu machen, wenn das Steuerplattenbauteil 45 in der Rückwärtsrichtung bewegt wird.Because the outflow opening 51 in the control plate component 45 is formed, it is possible from the differential pressure between the back pressure chamber 6 and the discharge passage 7 Use when the control panel component 45 is moved in the reverse direction.
Bei dem Injektor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist das Steuerplattenbauteil 45 durch die Feder 46 in der Rückwärtsrichtung vorgespannt. Im Ergebnis wird eine Position des Steuerplattenbauteils 45 stabil, ohne durch die Schwerkraft beziehungsweise den Kraftstoffdruck beeinflusst zu werden.At the injector 1 In the present embodiment, the control plate member is 45 through the spring 46 biased in the reverse direction. As a result, a position of the control plate member becomes 45 stable without being affected by gravity or fuel pressure.
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 durch Fokussieren auf jene Abschnitte erläutert werden, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden.A second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS 7 and 8th by focusing on those portions which are different from those of the first embodiment.
Bei der zweiten Ausführungsform weist das Steuerplattenbauteil 45 einen sich axial erstreckenden Abschnitt 60 mit einer zylindrischen Form mit einem geschlossenen Ende auf der vorderen Endseite des Steuerplattenbauteils 45 auf. Der sich axial erstreckende Abschnitt 60 weist einen Bodenabschnitt 62 (das geschlossene Ende) auf, in welchem ein erstes und ein zweites Durchgangsloch 63 und 64 ausgebildet sind. Sowohl die ersten als auch die zweiten Durchgangslöcher 63 und 64 treten in der axialen Richtung durch den Bodenabschnitt 62 durch und dienen als die Ausflussöffnung 51. Das erste Durchgangsloch 63 ist an einem Mittelpunkt des Bodenabschnitts 62 ausgebildet, während das zweite Durchgangsloch 64 an einem Umfangsabschnitt des Bodenabschnitts 62 ausgebildet ist.In the second embodiment, the control plate member 45 an axially extending portion 60 with a cylindrical shape with a closed end on the front end side of the control plate member 45 on. The axially extending section 60 has a bottom section 62 (the closed end) in which a first and a second through hole 63 and 64 are formed. Both the first and second through holes 63 and 64 pass through the bottom portion in the axial direction 62 through and serve as the outflow opening 51 , The first Through Hole 63 is at a midpoint of the bottom section 62 formed while the second through hole 64 at a peripheral portion of the bottom portion 62 is trained.
Das zylindrische Bauteil 40 (das Kammer-Bildungsbauteil 40) ist aus einem zylindrischen Bauteil zusammengesetzt, das auf der rückwärtigen Endseite einen Abschnitt 65 mit kleinem Durchmesser und auf der vorderen Endseite einen Abschnitt 66 mit großem Durchmesser aufweist, wobei ein Innendurchmesser des Abschnitts 65 mit kleinem Durchmesser kleiner ist als der des Abschnitts 66 mit großem Durchmesser, sodass auf einer Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Bauteils 40 an einer Grenze zwischen dem Abschnitt 65 mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 66 mit großem Durchmesser ein Stufenabschnitt ausgebildet ist.The cylindrical component 40 (the chamber education component 40 ) is composed of a cylindrical member having a portion on the rear end side 65 with small diameter and on the front end side a section 66 having a large diameter, wherein an inner diameter of the section 65 smaller diameter than that of the section 66 with a large diameter, so that on an inner peripheral surface of the cylindrical member 40 at a boundary between the section 65 with a small diameter and the section 66 is formed with a large diameter, a step portion.
Eine Außenumfangsoberfläche des sich axial erstreckenden Abschnitts 60 steht beweglich in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Abschnitts 65 mit kleinem Durchmesser, während die Außenumfangsoberfläche des rückwärtigen Endabschnitts 4a der Nadel 4 beweglich in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Abschnitts 66 mit großem Durchmesser steht.An outer peripheral surface of the axially extending portion 60 is movably in contact with an inner circumferential surface of the section 65 with a small diameter, while the outer peripheral surface of the rear end portion 4a the needle 4 movably in contact with an inner circumferential surface of the section 66 with a large diameter.
Ein Schaltplattenbauteil 67 ist zwischen der Nadel 4 und dem Steuerplattenbauteil 45 angeordnet.A circuit board component 67 is between the needle 4 and the control plate component 45 arranged.
Das Schaltplattenbauteil 67 ist in einer Scheibenform ausgebildet und dessen Außenumfangsoberfläche steht beweglich in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche des Abschnitts 66 mit großem Durchmesser. Das Schaltplattenbauteil 67 weist an dessen Mittelpunkt ein Durchgangsloch 68 auf, welches in der axialen Richtung durch das Schaltplattenbauteil 67 tritt.The circuit board component 67 is formed in a disk shape and the outer peripheral surface thereof is movably in contact with the inner peripheral surface of the portion 66 with a large diameter. The circuit board component 67 has at its center a through hole 68 on, which in the axial direction through the circuit board component 67 occurs.
Das Schaltplattenbauteil 67 definiert teilweise die Gegendruckkammer 6 und verändert eine Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 (63, 64), wenn das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 des Steuerplattenbauteils 45 gebracht wird. Genauer gesagt wird die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 auf einer Ebene, die senkrecht zu einer Kraftstoffströmungsrichtung verläuft, ausgehend von einem ersten Wert, welcher umgesetzt wird, wenn das Schaltplattenbauteil 67 von dem Bodenabschnitt 62 getrennt ist, zu einem zweiten Wert, welcher umgesetzt wird, wenn das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 gebracht wird, verändert.The circuit board component 67 partially defines the back pressure chamber 6 and changes a cross-sectional area of the outflow opening 51 ( 63 . 64 ) when the circuit board component 67 in contact with the bottom section 62 of the control plate component 45 is brought. More specifically, the cross-sectional area of the outflow opening becomes 51 on a plane that is perpendicular to a fuel flow direction, starting from a first value that is converted when the circuit board component 67 from the bottom section 62 is separated, to a second value which is converted when the circuit board component 67 in contact with the bottom section 62 brought, changed.
Eine Feder 69 ist zwischen dem Schaltplattenbauteil 67 und der Nadel 4 angeordnet, sodass das Schaltplattenbauteil 67 durch die Feder 69 in der Rückwärtsrichtung vorgespannt ist. Das Schaltplattenbauteil 67 bildet zwischen dem Schaltplattenbauteil 67 und der Nadel 4 einen ersten Raum 6a aus. Eine rückwärtige Endoberfläche des Schaltplattenbauteils 67 steht in Kontakt mit einer vorderen Endoberfläche des Abschnitts 65 mit kleinem Durchmesser, das heißt, mit dem Stufenabschnitt des zylindrischen Bauteils 40, das zwischen dem Abschnitt 65 mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 66 mit großem Durchmesser ausgebildet ist.A feather 69 is between the circuit board component 67 and the needle 4 arranged so that the circuit board component 67 through the spring 69 is biased in the reverse direction. The circuit board component 67 forms between the circuit board component 67 and the needle 4 a first room 6a out. A rear end surface of the circuit board component 67 is in contact with a front end surface of the section 65 with a small diameter, that is, with the step portion of the cylindrical member 40 that between the section 65 with a small diameter and the section 66 is formed with a large diameter.
Eine Feder 70 ist zwischen der Nadel 4 und dem zweiten Plattenbauteil 15 angeordnet, um so die Nadel 4 in der Vorwärtsrichtung vorzuspannen. Eine andere Feder 71 ist ferner zwischen dem Steuerplattenbauteil 45 und dem zylindrischen Bauteil 40 angeordnet, um das Steuerplattenbauteil 45 in der Rückwärtsrichtung vorzuspannen und das zylindrische Bauteil 40 in der Vorwärtsrichtung vorzuspannen. Das zylindrische Bauteil 40 steht durch die Feder 71 in Kontakt mit der Nadel 4, sodass das zylindrische Bauteil 40 zusammen mit der Nadel 4 beweglich ist.A feather 70 is between the needle 4 and the second plate member 15 arranged so the needle 4 to bias in the forward direction. Another spring 71 is also between the control plate component 45 and the cylindrical component 40 arranged to the control plate component 45 to bias in the reverse direction and the cylindrical member 40 to bias in the forward direction. The cylindrical component 40 stands by the spring 71 in contact with the needle 4 so that the cylindrical component 40 together with the needle 4 is mobile.
Eine Positionsanordnung zwischen dem Schaltplattenbauteil 67, dem Steuerplattenbauteil 45 und dem zylindrischen Bauteil 40 erfüllt eine Beziehung von „L1 < L2”, wobei „L1” ein erster Hubbetrag der Nadel 4 ist, mit welchem das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Steuerplattenbauteil 45 gebracht wird, während „L2” ein zweiter Hubbetrag der Nadel 4 ist, mit welchem das zylindrische Bauteil 40 in Kontakt mit dem Steuerplattenbauteil 45 gebracht wird, wie in 8 gezeigt wird.A positional arrangement between the circuit board component 67 , the control plate component 45 and the cylindrical component 40 satisfies a relationship of "L1 <L2", where "L1" is a first lift amount of the needle 4 is with which the circuit board component 67 in contact with the control plate component 45 while "L2" is a second amount of lift of the needle 4 is, with which the cylindrical component 40 in contact with the control plate component 45 is brought as in 8th will be shown.
Zusätzlich kann, wenn Federkräfte der Federn 70, 71 und 69 eine Beziehung von „P1 ≥ P2 > P3” erfüllen, die Beziehung von „L1 < L2” für die Positionsanordnung erfüllt werden, wobei sowohl „P1”, „P2” als auch „P3” eine Last für die Federn 70, 71 und 69 in einem Zustand sind, in dem die Einspritzlöcher 9 geschlossen sind.In addition, if spring forces of the springs 70 . 71 and 69 satisfy a relationship of "P1 ≥ P2>P3", the relationship of "L1 <L2" for the positional arrangement is met, with both "P1", "P2" and "P3" being a load on the springs 70 . 71 and 69 are in a state in which the injection holes 9 are closed.
Ein Innensitzabschnitt 73 und eine ringförmige Nut 74 sind an einer rückwärtigen Endoberfläche des Steuerplattenbauteils 45 ausgebildet. Der Innensitzabschnitt 73 ist in einer Ringform ausgebildet, um so ein offenes Ende des Ausströmdurchlasses 7 auf der vorderen Endoberfläche des zweiten Plattenbauteils 15 zu umgeben, und steht in Kontakt mit einem Außenumfang des offenen Endes des Ausströmdurchlasses 7. Die ringförmige Nut 74 ist an einem Außenumfang des Innensitzabschnitts 73 ausgebildet und nimmt den Kraftstoffdruck ausgehend von dem Einströmdurchlass 21 auf. Der Innensitzabschnitt 73 und der sich axial erstreckende Abschnitt 60 des Steuerplattenbauteils 45 weisen eine Beziehung von „r1 < r2” auf, wobei „r1” ein Radius eines Außenkreises ist, der durch den Innensitzabschnitt 73 ausgebildet ist, während „r2” ein Radius eines Außenkreises ist, der durch den sich axial erstreckenden Abschnitt 60 ausgebildet ist.An interior seating section 73 and an annular groove 74 are at a rear end surface of the control plate member 45 educated. The interior seating section 73 is formed in a ring shape so as to have an open end of the discharge passage 7 on the front end surface of the second plate member 15 to surround, and is in contact with an outer periphery of the open end of the Ausströmdurchlasses 7 , The annular groove 74 is on an outer periphery of the inner seat portion 73 formed and takes the fuel pressure from the inflow passage 21 on. The interior seating section 73 and the axially extending portion 60 of the control plate component 45 have a relationship of "r1 <r2", where "r1" is a radius of an outer circle passing through the inner seat portion 73 is formed while "r2" is a radius of a Outer circle is that through the axially extending portion 60 is trained.
Gemäß der vorstehenden Struktur kann der Kraftstoffdruck ausgehend von dem Einströmdurchlass 21 auf eine Innenseite des Steuerplattenbauteils 45 (eine Innenseite des sich axial erstreckenden Abschnitts 60) ausgeübt werden, wenn der Ausströmdurchlass 7 geschlossen ist und ein Differenzdruck zwischen dem Ausströmdurchlass 7 und der Gegendruckkammer 6 gesenkt ist. Es ist dabei möglich, das Steuerplattenbauteil 45 schnell in der Vorwärtsrichtung zu bewegen. Mit anderen Worten kann der Gegendruck in der Gegendruckkammer 6 schnell erhöht werden, um einen Ventilschließbetrieb der Nadel 4 zu beschleunigen.According to the above structure, the fuel pressure from the inflow passage 21 on an inside of the control plate component 45 (an inside of the axially extending portion 60 ) are exerted when the outflow passage 7 is closed and a differential pressure between the discharge passage 7 and the back pressure chamber 6 is lowered. It is possible, the control plate component 45 move quickly in the forward direction. In other words, the back pressure in the back pressure chamber 6 be increased rapidly to a valve closing operation of the needle 4 to accelerate.
Betrieb der zweiten AusführungsformOperation of the second embodiment
Ein Betrieb des Injektors 1 der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 9A und 9B erläutert werden.An operation of the injector 1 The second embodiment will be described with reference to FIGS 9A and 9B be explained.
In einer Zeitdauer, kurz nachdem die Nadel 4 ihre Hebebewegung startet, strömt, da das Schaltplattenbauteil 67 noch nicht in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 des sich axial erstreckenden Abschnitts 60 des Steuerplattenbauteils 45 steht, der Kraftstoff über die Ausflussöffnung 51, welche aus den ersten und den zweiten Durchgangslöchern 63 und 64 zusammengesetzt ist, aus der Gegendruckkammer 6 (einem zweiten Raum 6b, der zwischen dem Schaltplattenbauteil 67 und dem Bodenabschnitt 62 ausgebildet ist) aus, wie in 9A gezeigt wird.In a period of time, shortly after the needle 4 their lifting motion starts, flows as the circuit board component 67 not yet in contact with the ground section 62 the axially extending portion 60 of the control plate component 45 stands, the fuel over the outflow opening 51 consisting of the first and second through holes 63 and 64 is composed of the back pressure chamber 6 (a second room 6b that is between the circuit board component 67 and the bottom section 62 is formed), as in 9A will be shown.
Wenn der Hubbetrag der Nadel 4 erhöht ist, dann wird das Schaltplattenbauteil 67 zusammen mit der Nadel 4 aufwärts bewegt und anschließend wird das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 des Steuerplattenbauteils 45 gebracht, wie in 9B gezeigt wird. In dieser Situation wird das zweite Durchgangsloch 64 durch das Schaltplattenbauteil 67 geschlossen, während das erste Durchgangsloch 63 kontinuierlich über das Durchgangsloch 68, das in dem Schaltplattenbauteil 67 ausgebildet ist, in Verbindung mit der Gegendruckkammer 6 (dem ersten Raum 6a, der zwischen dem Schaltplattenbauteil 67 und der Nadel 4 ausgebildet ist) steht. In diesem Zustand strömt der Kraftstoff über die Ausflussöffnung 51, welche aus dem ersten Durchgangsloch 63 zusammengesetzt ist, aus der Gegendruckkammer 6 (dem ersten Raum 6a) aus. Der erste Raum 6a der Gegendruckkammer 6 ist durch das Schaltplattenbauteil 67 und den rückwärtigen Endabschnitt 4a der Nadel 4 definiert. Wenn die Nadel 4 weiter in der Rückwärtsrichtung bewegt wird, dann ist die Nadel 4 im Hinblick auf das Schaltplattenbauteil 67 verschoben.When the lifting amount of the needle 4 is increased, then the circuit board component 67 together with the needle 4 moves upward and then the circuit board component 67 in contact with the bottom section 62 of the control plate component 45 brought as in 9B will be shown. In this situation, the second through hole becomes 64 through the circuit board component 67 closed while the first through hole 63 continuously over the through hole 68 in the circuit board component 67 is formed, in conjunction with the back pressure chamber 6 (the first room 6a that is between the circuit board component 67 and the needle 4 is formed) stands. In this condition, the fuel flows over the outflow port 51 that from the first through hole 63 is composed of the back pressure chamber 6 (the first room 6a ) out. The first room 6a the back pressure chamber 6 is through the circuit board component 67 and the rear end portion 4a the needle 4 Are defined. If the needle 4 is moved further in the reverse direction, then the needle 4 with regard to the circuit board component 67 postponed.
Wie vorstehend verändert das Schaltplattenbauteil 67 abhängig von dem Hebebetrag der Nadel 4 eine Querschnittsfläche des Ausflussöffnung 51. Genauer gesagt wird die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 (des ersten Durchgangslochs 63) in dem Fall, bei dem das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 gebracht wird, kleiner als die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 (der ersten und der zweiten Durchgangslöcher 63 und 64) in dem Fall, bei dem das Schaltplattenbauteil 67 von dem Bodenabschnitt 62 getrennt ist. Im Ergebnis ist eine Ausströmmenge des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer 6 in dem Zustand, in dem das Schaltplattenbauteil 67 von dem Bodenabschnitt 62 getrennt ist, größer als die in dem Zustand, in dem das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 gebracht wird. Entsprechend wird die Nadel 4 nach dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) betrieben.As above, the circuit board component changes 67 depending on the lifting amount of the needle 4 a cross-sectional area of the outflow opening 51 , More specifically, the cross-sectional area of the outflow opening becomes 51 (the first through hole 63 ) in the case where the circuit board component 67 in contact with the bottom section 62 is brought smaller than the cross-sectional area of the outflow opening 51 (the first and second through holes 63 and 64 ) in the case where the circuit board component 67 from the bottom section 62 is disconnected. As a result, a discharge amount of the fuel from the back pressure chamber 6 in the state in which the circuit board component 67 from the bottom section 62 is larger than that in the state in which the circuit board component 67 in contact with the bottom section 62 is brought. Accordingly, the needle 4 after the first mode (the high speed mode) in the second mode (the low speed mode).
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Außendurchmesser der rückwärtigen Endoberfläche der Nadel 4 größer als der Außendurchmesser des sich axial erstreckenden Abschnitts 60 (der dem Radius „r2” entspricht). Daher wird die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 in dem zweiten Modus noch niedriger als die in dem ersten Modus.In the second embodiment, an outer diameter of the rear end surface of the needle 4 larger than the outer diameter of the axially extending portion 60 (which corresponds to the radius "r2"). Therefore, the lifting speed of the needle 4 in the second mode, even lower than that in the first mode.
Wie in 10 gezeigt wird, sind das erste Durchgangsloch 63 des Steuerplattenbauteils 45 und das Durchgangsloch 68 des Schaltplattenbauteils 67 im Hinblick auf eine Achslinie der Nadel 4 koaxial zueinander angeordnet. Eine Querschnittsfläche des Durchgangslochs 68 (ein hervorstehender Bereich auf einer Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft) ist größer als die des ersten Durchgangslochs 63. Der hervorstehende Bereich des Durchgangslochs 68 auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft, überlappt nicht mit einem hervorstehenden Bereich des zweiten Durchgangslochs 64 auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft. Die vorstehende Beziehung im Hinblick auf die hervorstehenden Bereiche für die Durchgangslöcher 63, 64 und 68 wird nicht verändert, selbst wenn das Schaltplattenbauteil 67 um dessen Mittelachse gedreht wird. Daher hat die Drehung des Schaltplattenbauteils 67 in der Gegendruckkammer 6 keinen nachteiligen Effekt auf die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4.As in 10 are shown are the first through hole 63 of the control plate component 45 and the through hole 68 of the circuit board component 67 with regard to an axis line of the needle 4 arranged coaxially with each other. A cross-sectional area of the through-hole 68 (a protruding portion on a plane perpendicular to the axial direction) is larger than that of the first through hole 63 , The protruding portion of the through hole 68 on the plane that is perpendicular to the axial direction, does not overlap with a protruding portion of the second through-hole 64 on the plane that is perpendicular to the axial direction. The above relationship with respect to the protruding portions for the through holes 63 . 64 and 68 will not change even if the circuit board component 67 is rotated about the central axis. Therefore, the rotation of the circuit board component 67 in the back pressure chamber 6 no adverse effect on the lifting speed of the needle 4 ,
Vorteile der zweiten AusführungsformAdvantages of the second embodiment
Bei der zweiten Ausführungsform wird die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 auf der Ebene, die senkrecht zu der Kraftstoffströmungsrichtung verläuft, ausgehend von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert verändert, welcher kleiner ist als der erste Wert.In the second embodiment, the cross-sectional area of the outflow opening becomes 51 on the plane which is perpendicular to the fuel flow direction, changing from a first value to a second value which is smaller than the first value.
Wenn die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 den ersten Wert aufweist, dann ist die Ausströmmenge des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer 6 pro Zeiteinheit groß und dabei ist die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 hoch. Andererseits wird, wenn die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 kleiner wird (zu dem zweiten Wert verändert wird), die Ausströmmenge des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer 6 pro Zeiteinheit entsprechend kleiner und dadurch wird die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 niedriger. If the cross-sectional area of the outflow opening 51 has the first value, then the outflow of the fuel from the back pressure chamber 6 per unit of time large and it is the lifting speed of the needle 4 high. On the other hand, when the cross-sectional area of the outflow opening 51 becomes smaller (to the second value is changed), the outflow amount of the fuel from the back pressure chamber 6 correspondingly smaller per unit of time and thereby the lifting speed of the needle 4 lower.
Die Nadel 4 wird zuerst in dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) und anschließend in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) betrieben.The needle 4 is operated first in the first mode (the high-speed mode) and then in the second mode (the low-speed mode).
Der Betriebsmodus der Nadel 4 wird abhängig von der relativen Bewegung des Schaltplattenbauteils 67 zu dem Steuerplattenbauteil 45 in Übereinstimmung mit der Aufwärtsbewegung der Nadel 4 ausgehend von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus umgeschaltet.The operating mode of the needle 4 becomes dependent on the relative movement of the circuit board component 67 to the control plate component 45 in accordance with the upward movement of the needle 4 switched from the first mode to the second mode.
Da der erste Modus zu dem zweiten Modus verändert wird, wenn das Schaltplattenbauteil 67 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 62 des Steuerplattenbauteils 45 gebracht wird, dienen eine vordere Endoberfläche 62f des Bodenabschnitts 62 und eine rückwärtige Endoberfläche 67r des Schaltplattenbauteils 67 als der Modusumschaltabschnitt 55, wie in 8 gezeigt wird.Since the first mode is changed to the second mode when the circuit board component 67 in contact with the bottom section 62 of the control plate component 45 is brought to serve a front end surface 62f of the bottom section 62 and a rear end surface 67r of the circuit board component 67 as the mode switching section 55 , as in 8th will be shown.
Entsprechend ist es bei der zweiten Ausführungsform möglich, die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform zu verändern. Genauer gesagt ist es möglich, die Hubgeschwindigkeit in dem ersten Modus höher herzustellen als die in dem zweiten Modus.Accordingly, it is possible in the second embodiment, the lifting speed of the needle 4 in the same manner as in the first embodiment. More specifically, it is possible to make the lift speed higher in the first mode than in the second mode.
Zusätzlich ist es, da der erste Modus durch die Bewegung des Schaltplattenbauteils 67 abhängig von dem Hubbetrag der Nadel 4 zu dem zweiten Modus verändert wird, nicht notwendig, einen zusätzlichen Antriebsabschnitt vorzusehen. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen, um die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 zu verändern.In addition, since the first mode is due to the movement of the circuit board component 67 depending on the lifting amount of the needle 4 is changed to the second mode, not necessary to provide an additional drive section. In other words, it is not necessary to provide a plurality of driving portions to the lifting speed of the needle 4 to change.
Wie vorstehend ist es möglich, den Injektor 1 vorzusehen, welcher dazu in der Lage ist, die Hubgeschwindigkeit zu verändern, ohne die Mehrzahl von Antriebsabschnitten vorzusehen.As above, it is possible to use the injector 1 to provide, which is capable of changing the lifting speed, without providing the plurality of drive sections.
Bei der zweiten Ausführungsform, wie bei der ersten Ausführungsform, wird die Nadel 4 zuerst in dem ersten Modus mit der höheren Hubgeschwindigkeit, und anschließend in dem zweiten Modus mit der niedrigeren Hubgeschwindigkeit betrieben. Im Ergebnis daraus, dass die Hubgeschwindigkeit während eines Anhebe-Hubs der Nadel 4 verändert wird, kann nicht nur die Erzeugung des Rauchs reduziert werden, sondern auch die Maschinenausgabe erhöht und die Rauscherzeugung unterbunden werden.In the second embodiment, as in the first embodiment, the needle becomes 4 operated first in the first mode with the higher lifting speed, and then in the second mode with the lower lifting speed. As a result, the lifting speed during a lifting stroke of the needle 4 is changed, not only the generation of the smoke can be reduced, but also increases the machine output and the noise generation can be prevented.
Bei dem Injektor 1 der zweiten Ausführungsform definiert das Schaltplattenbauteil 67 nicht nur die Gegendruckkammer 6, sondern dieses verändert auch die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51. Genauer gesagt wird die Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 (der ersten und der zweiten Durchgangslöcher 63 und 64) in dem ersten Modus, in welchem das Schaltplattenbauteil 67 ausgehend von dem Bodenabschnitt 62 getrennt ist, in dem zweiten Modus durch den Modusumschaltabschnitt 55 (62f und 67r) zu der Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 (des ersten Durchgangslochs 63) verändert.At the injector 1 The second embodiment defines the circuit board component 67 not just the back pressure chamber 6 but this also changes the cross-sectional area of the outflow opening 51 , More specifically, the cross-sectional area of the outflow opening becomes 51 (the first and second through holes 63 and 64 ) in the first mode in which the circuit board component 67 starting from the bottom section 62 is disconnected in the second mode by the mode switching section 55 ( 62f and 67r ) to the cross-sectional area of the outflow opening 51 (the first through hole 63 ) changed.
Wie vorstehend kann, da der erste Modus durch den Kontakt-oder-Nichtkontaktzustand zwischen dem Schaltplattenbauteil 67 und dem Bodenabschnitt 62 verändert wird, der Aufbau des Modusumschaltabschnitts 55 einfacher hergestellt werden.As above, since the first mode may be due to the contact or non-contact state between the circuit board component 67 and the bottom section 62 is changed, the structure of the mode switching section 55 be made easier.
Bei dem Injektor 1 der zweiten Ausführungsform wird die Nadel 4 nach dem ersten Modus in dem zweiten Modus betrieben. Diese Modusänderung wird durch Verändern der Querschnittsfläche der Ausflussöffnung 51 in einer Richtung, welche die Querschnittsfläche verkleinert, ausgeführt. Dies geschieht durch Schließen eines Teils der Ausflussöffnung 51 (das heißt, des zweiten Durchgangslochs 64) mit dem Schaltplattenbauteil 67. Entsprechend ist es möglich, den Aufbau des Injektors einfacher zu gestalten.At the injector 1 The second embodiment is the needle 4 operated after the first mode in the second mode. This mode change is accomplished by changing the cross-sectional area of the orifice 51 in a direction which reduces the cross-sectional area. This is done by closing a part of the outflow opening 51 (that is, the second through-hole 64 ) with the circuit board component 67 , Accordingly, it is possible to make the structure of the injector easier.
Modifikationenmodifications
Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten weiter modifiziert werden, ohne sich von einem Geist der vorliegenden Offenbarung zu entfernen.
- (M1) Bei der ersten Ausführungsform ist das Modusumschaltbauteil 43 in der zylindrischen Form ausgebildet, die das geschlossene Ende aufweist und beweglich an dem rückwärtigen Endabschnitt 4a der Nadel 4 eingepasst ist.
The present embodiment is not limited to the above embodiments, but may be further modified in various ways without departing from the spirit of the present disclosure. - (M1) In the first embodiment, the mode switching device is 43 formed in the cylindrical shape having the closed end and movable at the rear end portion 4a the needle 4 is fitted.
Allerdings kann das Modusumschaltbauteil 43 so modifiziert sein, um in einer zylindrischen Form ohne ein geschlossenes Ende ausgebildet zu sein, wie in 11A oder 11B gezeigt wird. Gemäß einem Aufbau der Modifikation ist es möglich, ein Volumen der Gegendruckkammer 6 durch einen rückwärtigen Endabschnitt des Modusumschaltbauteils 43 einzustellen. Zum Beispiel ist es möglich, eine Reaktion der Nadel 4 durch Reduzieren des Volumens der Gegendruckkammer 6 zu verbessern.However, the mode switching device can 43 be modified to be formed in a cylindrical shape without a closed end, as in 11A or 11B will be shown. According to a structure of the modification, it is possible to have a volume of the back pressure chamber 6 by a rear end portion of the mode switching device 43 adjust. For example, it is possible a reaction of the needle 4 by reducing the volume of the backpressure chamber 6 to improve.
Bei der Modifikation, die in jeder der 11A und 11B gezeigt wird, weist die Nadel 4 einen Abschnitt 75 mit kleinem Durchmesser und auf einer vorderen Endseite des Abschnitts 75 mit kleinem Durchmesser einen Abschnitt 76 mit großem Durchmesser auf, wobei der Abschnitt 75 mit kleinem Durchmesser beweglich in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Modusumschaltbauteils 43 steht. In the modification, in each of the 11A and 11B is shown points the needle 4 a section 75 with a small diameter and on a front end side of the section 75 with a small diameter a section 76 with a large diameter, the section 75 with a small diameter, movably in contact with an inner peripheral surface of the mode switching device 43 stands.
Bei der vorliegenden Modifikation wird der Abschnitt 76 mit großem Durchmesser in jeder der 11A und 11B betriebsmäßig in Kontakt mit dem Modusumschaltbauteil 43 gebracht. Genauer gesagt wird die Nadel 4 relativ zu dem Modusumschaltbauteil 43 in der Rückwärtsrichtung bewegt, bis der Abschnitt 76 mit großem Durchmesser in Kontakt mit dem Modusumschaltbauteil 43 gebracht wird. Andererseits wird das Modusumschaltbauteil 43 gemeinsam mit der Nadel 4 bewegt, nachdem der Abschnitt 76 mit großem Durchmesser in Kontakt mit dem Modusumschaltbauteil 43 gebracht wird. Entsprechend dienen eine vordere Endoberfläche 43f des Modusumschaltbauteils 43 und eine rückwärtige Endoberfläche 76r des Abschnitts 76 mit großem Durchmesser als der Modusumschaltabschnitt 55.
- (M2) Bei der ersten Ausführungsform wird die Nadel 4 nach dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) betrieben.
In the present modification, the section 76 with a large diameter in each of the 11A and 11B operatively in contact with the mode switching device 43 brought. More precisely, the needle is 4 relative to the mode switching device 43 moved in the reverse direction until the section 76 large diameter in contact with the mode switching device 43 is brought. On the other hand, the mode switching device becomes 43 together with the needle 4 moved after the section 76 large diameter in contact with the mode switching device 43 is brought. Accordingly, serve a front end surface 43f of the mode switching device 43 and a rear end surface 76r of the section 76 with large diameter as the mode switching section 55 , - (M2) In the first embodiment, the needle becomes 4 after the first mode (the high speed mode) in the second mode (the low speed mode).
Allerdings wird gemäß einer anderen Modifikation, die in 12A gezeigt wird, die Nadel 4 zuerst in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) und anschließend in dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) betrieben.However, according to another modification, which is incorporated in 12A shown is the needle 4 operated first in the second mode (the low speed mode) and then in the first mode (the high speed mode).
Bei der Modifikation, die in 12A gezeigt wird, weist der rückwärtige Endabschnitt der Nadel 4 einen Abschnitt 78 mit kleinem Durchmesser und auf der rückwärtigen Endseite des Abschnitts 78 mit kleinem Durchmesser einen Abschnitt 79 mit großem Durchmesser auf, wobei ein Durchmesser des Abschnitts 79 mit großem Durchmesser größer ist als der des Abschnitts 78 mit kleinem Durchmesser.In the modification, the in 12A is shown, the rear end portion of the needle 4 a section 78 with a small diameter and on the rear end side of the section 78 with a small diameter a section 79 with a large diameter, with a diameter of the section 79 larger diameter than that of the section 78 with a small diameter.
Das Modusumschaltbauteil 43 ist auf einer Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 78 mit kleinem Durchmesser beweglich eingepasst. Das Modusumschaltbauteil 43 ist durch eine Feder 80 in der Rückwärtsrichtung vorgespannt, sodass das Modusumschaltbauteil 43 mit einem Außenumfangsabschnitt 81 des Abschnitts 79 mit großem Durchmesser in Kontakt gebracht wird. Ein ringförmiger Vorsprung 82, der nach innen hervorsteht, ist in dem Kammer-Bildungsbauteil 40 ausgebildet.The mode switching device 43 is on an outer peripheral surface of the section 78 fitted with a small diameter movable. The mode switching device 43 is by a spring 80 biased in the reverse direction, so that the mode switching device 43 with an outer peripheral portion 81 of the section 79 is brought into contact with large diameter. An annular projection 82 that protrudes inward is in the chamber forming component 40 educated.
In einer Zeitdauer, kurz nachdem die Nadel 4 ihre Hebebewegung startet, werden die Nadel 4 und das Modusumschaltbauteil 43 gemeinsam in der Rückwärtsrichtung bewegt. Nachdem das Modusumschaltbauteil 43 in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 82 gebracht wurde, wird die Nadel 4 weiter in der Rückwärtsrichtung relativ zu dem Modusumschaltbauteil 43 bewegt, sodass die Druckaufnahmeoberfläche kleiner wird.In a period of time, shortly after the needle 4 their lifting movement starts, the needle will 4 and the mode switching device 43 moved together in the reverse direction. After the mode switching device 43 in contact with the annular projection 82 was brought, the needle becomes 4 further in the reverse direction relative to the mode switching device 43 moves, so that the pressure-receiving surface is smaller.
Entsprechend ist es möglich, die Nadel 4 zuerst in dem zweiten Modus (dem Niedriggeschwindigkeitsmodus) und anschließend in dem ersten Modus (dem Hochgeschwindigkeitsmodus) zu betreiben, wie in den 12B und 12C gezeigt wird. Es ist dabei möglich, eine Kraftstoffeinspritzmenge einer kleinen Menge präzise zu steuern.Accordingly, it is possible to use the needle 4 first in the second mode (the low speed mode) and then in the first mode (the high speed mode), as in FIGS 12B and 12C will be shown. It is possible to precisely control a fuel injection amount of a small amount.
Bei der vorliegenden Modifikation dienen eine vordere Endoberfläche 82f des ringförmigen Vorsprungs 82 und die rückwärtige Endoberfläche 43r des Modusumschaltbauteils 43 als der Modusumschaltabschnitt 55.
- (M3) Bei der ersten Ausführungsform ist das Modusumschaltbauteil 43 aus einem Stück von Teilen zusammengesetzt.
In the present modification, a front end surface is used 82f of the annular projection 82 and the rear end surface 43r of the mode switching device 43 as the mode switching section 55 , - (M3) In the first embodiment, the mode switching device is 43 composed of one piece of parts.
Allerdings kann, wie in einer Modifikation von 13A gezeigt wird, das Modusumschaltbauteil (43a und 43b) aus einer Mehrzahl von Stücken der Teile zusammengesetzt sein. Bei der vorliegenden Modifikation weist der rückwärtige Endabschnitt der Nadel 4 einen Abschnitt 84 mit kleinem Durchmesser und auf der rückwärtigen Endseite des Abschnitts 84 mit kleinem Durchmesser einen Abschnitt 85 mit großem Durchmesser auf, wobei ein Durchmesser des Abschnitts 85 mit großem Durchmesser größer ist als der des Abschnitts 84 mit kleinem Durchmesser.However, as in a modification of 13A is shown, the mode switching device ( 43a and 43b ) may be composed of a plurality of pieces of the parts. In the present modification, the rear end portion of the needle 4 a section 84 with a small diameter and on the rear end side of the section 84 with a small diameter a section 85 with a large diameter, with a diameter of the section 85 larger diameter than that of the section 84 with a small diameter.
Das Modusumschaltbauteil ist aus einem ersten Schaltbauteil 43a, das beweglich an dem Abschnitt 84 mit kleinem Durchmesser eingepasst ist, und einem zweiten Schaltbauteil 43b, das beweglich an dem Abschnitt 85 mit großem Durchmesser eingepasst ist, zusammengesetzt, wobei das zweite Schaltbauteil 43b ein rückwärtiges Ende des Abschnitts 85 mit großem Durchmesser bedeckt.The mode switching device is made of a first switching device 43a Moving at the section 84 is fitted with a small diameter, and a second switching component 43b Moving at the section 85 is fitted with a large diameter, wherein the second switching component 43b a rear end of the section 85 covered with a large diameter.
Das erste Schaltbauteil 43a ist relativ zu dem Abschnitt 84 mit kleinem Durchmesser beweglich und ist durch eine Feder 86 in der Rückwärtsrichtung vorgespannt, sodass das erste Schaltbauteil 43a mit einem Außenumfangsabschnitt 87 des Abschnitts 85 mit großem Durchmesser in Kontakt steht. Eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 88 ist in dem Außenumfangsabschnitt 87 des Abschnitts 85 mit großem Durchmesser ausgebildet. Ein ringförmiger Vorsprung 89, der nach innen hervorsteht, ist in dem Kammer-Bildungsbauteil 40 ausgebildet.The first switching component 43a is relative to the section 84 movable with a small diameter and is by a spring 86 biased in the reverse direction, so that the first switching device 43a with an outer peripheral portion 87 of the section 85 in contact with a large diameter. A plurality of through holes 88 is in the outer peripheral portion 87 of the section 85 formed with a large diameter. An annular projection 89 that protrudes inward is in the chamber forming component 40 educated.
In einer Zeitdauer, kurz nachdem die Nadel 4 ihre Hebebewegung startet, ist, da das erste Schaltbauteil 43a gemeinsam mit der Nadel 4 bewegt wird, die Druckaufnahmeoberfläche groß. Wenn das erste Schaltbauteil 43a daraufhin in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 89 gebracht wird, wird die Nadel 4 weiter in der Rückwärtsrichtung relativ zu dem ersten Schaltbauteil 43a bewegt. Im Ergebnis wird die Druckaufnahmeoberfläche kleiner.In a period of time, shortly after the needle 4 their lifting movement starts is because the first switching component 43a together with the needle 4 is moved, the pressure-receiving surface large. When the first switching device 43a then in contact with the annular projection 89 is brought, the needle becomes 4 further in the reverse direction relative to the first switching device 43a emotional. As a result, the pressure receiving surface becomes smaller.
Wenn die Nadel 4 weiter angehoben wird und die Nadel 4 mit dem zweiten Schaltbauteil 43b in Kontakt gebracht wird, dann wird die Nadel 4 gemeinsam mit dem zweiten Schaltbauteil 43b in der Rückwärtsrichtung bewegt. Im Ergebnis wird die Druckaufnahmeoberfläche wieder größer. Wie vorstehend wird, da die Druckaufnahmeoberfläche ausgehend von einem größeren Wert zu einem kleineren Wert verändert wird und anschließend ausgehend von dem kleineren Wert zu dem größeren Wert, die Hubgeschwindigkeit der Nadel 4 entsprechend zuerst ausgehend von einer niedrigen Geschwindigkeit zu einer hohen Geschwindigkeit und anschließend ausgehend von der hohen Geschwindigkeit zu der niedrigen Geschwindigkeit verändert, wie in 13B gezeigt wird. Die Kraftstoffeinspritzrate verändert sich, wie in 13C gezeigt wird.If the needle 4 is raised further and the needle 4 with the second switching component 43b is brought into contact, then the needle 4 together with the second switching component 43b moved in the reverse direction. As a result, the pressure receiving surface becomes larger again. As above, since the pressure receiving surface is changed from a larger value to a smaller value, and then from the smaller value to the larger value, the lifting speed of the needle is changed 4 Accordingly, first changes from a low speed to a high speed and then from the high speed to the low speed, as in 13B will be shown. The fuel injection rate changes as in 13C will be shown.
Das Durchgangsloch 88 fungiert als ein Kraftstoffdurchlass, durch welchen der Kraftstoff in einen Raum zugeführt wird, der zwischen dem ersten Schaltbauteil 43a und dem Abschnitt 85 mit großem Durchmesser ausgebildet ist.
- (M4) Bei der zweiten Ausführungsform ist die Feder 70 zwischen der Nadel 4 und dem zweiten Plattenbauteil 15 vorgesehen.
The through hole 88 acts as a fuel passage through which the fuel is supplied into a space that exists between the first switching member 43a and the section 85 is formed with a large diameter. - (M4) In the second embodiment, the spring 70 between the needle 4 and the second plate member 15 intended.
Allerdings kann, wie in 14A gezeigt wird, gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform die Nadel 4 nur durch die Feder 71 in der Vorwärtsrichtung vorgespannt werden.
- (M5) Zusätzlich ist bei der zweiten Ausführungsform der Einströmdurchlass 21 ausgebildet.
However, as in 14A is shown, according to a modification of the second embodiment, the needle 4 only by the spring 71 be biased in the forward direction. - (M5) In addition, in the second embodiment, the inflow passage is 21 educated.
Allerdings kann gemäß einer anderen Modifikation der zweiten Ausführungsform, wie in 14B gezeigt wird, der Einströmdurchlass 21 beseitigt werden, wenn eine rückwärtige Endoberfläche des Steuerplattenbauteils 45 mit einer spitz zulaufenden Oberfläche 45t ausgebildet ist.However, according to another modification of the second embodiment, as shown in FIG 14B is shown, the inflow passage 21 are eliminated when a rear end surface of the control plate member 45 with a tapered surface 45t is trained.
Gemäß der vorliegenden Modifikation ist es, da der Kraftstoffdruck des Hochdruckkraftstoffdurchlasses 20 auf das Steuerplattenbauteil 45 als eine Kraft, um selbiges in der Vorwärtsrichtung zu drücken, ausgeübt werden kann, nicht notwendig, den Einströmdurchlass 21 der zweiten Ausführungsform vorzusehen.According to the present modification, it is because the fuel pressure of the high-pressure fuel passage 20 on the control plate component 45 as a force to push the same in the forward direction can be exerted, not necessary, the inflow passage 21 to provide the second embodiment.
Bei der vorliegenden Modifikation weisen der Innensitzabschnitt 73 und der sich axial erstreckende Abschnitt 60 des Steuerplattenbauteils 45 ebenfalls die Beziehung von „r1 < r2” auf, wobei „r1” der Radius des Außenkreises des Innensitzabschnitts 73 ist, während „r2” der Radius des Außenkreises des sich axial erstreckenden Abschnitts 60 ist. Gemäß dem vorstehenden Aufbau kann, da der Kraftstoffdruck ausgehend von dem Hochdruckkraftstoffdurchlass 20 auf die Innenseite des Steuerplattenbauteils 45 (die Innenseite des sich axial erstreckenden Abschnitts 60) ausgeübt werden kann, das Steuerplattenbauteil 45 schnell in der Vorwärtsrichtung bewegt werden.
- (M6) Bei der zweiten Ausführungsform sind in dem Bodenabschnitt 62 des Steuerplattenbauteils 45 zwei Durchgangslöcher (die ersten und die zweiten Durchgangslöcher 63 und 64) ausgebildet und in dem Schaltplattenbauteil 67 ist ein Durchgangsloch 68 ausgebildet.
In the present modification, the inner seat portion 73 and the axially extending portion 60 of the control plate component 45 also the relationship of "r1 <r2", where "r1" is the radius of the outer circle of the inner seat portion 73 while "r2" is the radius of the outer circle of the axially extending portion 60 is. According to the above configuration, since the fuel pressure from the high pressure fuel passage 20 on the inside of the control plate component 45 (the inside of the axially extending portion 60 ), the control plate component 45 be moved quickly in the forward direction. - (M6) In the second embodiment, in the bottom portion 62 of the control plate component 45 two through holes (the first and second through holes 63 and 64 ) and in the circuit board component 67 is a through hole 68 educated.
Allerdings kann gemäß einer weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform, wie in den 15A und 15B gezeigt wird, ein Durchgangsloch 90, das sich in der axialen Richtung erstreckt, in dem Bodenabschnitt 62 ausgebildet sein, während zwei Durchgangslöcher 91 und 92, die sich in der axialen Richtung erstrecken, in dem Schaltplattenbauteil 67 ausgebildet sein können.However, according to another modification of the second embodiment as shown in FIGS 15A and 15B is shown, a through hole 90 that extends in the axial direction, in the bottom portion 62 be formed while two through holes 91 and 92 that extend in the axial direction, in the circuit board component 67 can be trained.
Bei der vorliegenden Modifikation sind das Durchgangsloch 90 und das Durchgangsloch 91 zueinander im Hinblick auf die Mittelachse der Nadel 4 koaxial ausgebildet.In the present modification, the through hole is 90 and the through hole 91 to each other with respect to the central axis of the needle 4 coaxially formed.
Eine Querschnittsfläche des Durchgangslochs 90 (ein hervorstehender Bereich auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft) ist größer als die des Durchgangslochs 91. Der hervorstehende Bereich des Durchgangslochs 90 auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft, überlappt nicht mit einem hervorstehenden Bereich des Durchgangslochs 92 auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft. Die vorstehende Beziehung im Hinblick auf die hervorstehenden Bereiche für die Durchgangslöcher 90, 91 und 92 wird nicht verändert, selbst wenn das Schaltplattenbauteil 67 um dessen Mittelachse gedreht wird.A cross-sectional area of the through-hole 90 (a projecting portion on the plane perpendicular to the axial direction) is larger than that of the through hole 91 , The protruding portion of the through hole 90 on the plane that is perpendicular to the axial direction, does not overlap with a protruding portion of the through hole 92 on the plane that is perpendicular to the axial direction. The above relationship with respect to the protruding portions for the through holes 90 . 91 and 92 will not change even if the circuit board component 67 is rotated about the central axis.
Zusätzlich weisen die hervorstehenden Bereiche für die Durchgangslöcher 90, 91 und 92 eine Beziehung von „S1 < (S2 + S3)” und eine Beziehung von „S1 > S2” auf, wobei „S1” ein Bereich für den hervorstehenden Bereich des Durchgangslochs 90 ist, „S2” ein Bereich für den hervorstehenden Bereich des Durchgangslochs 91 ist und „S3” ein Bereich für den hervorstehenden Bereich des Durchgangslochs 92 ist.In addition, the projecting portions for the through holes 90 . 91 and 92 has a relationship of "S1 <(S2 + S3)" and a relation of "S1>S2", where "S1" is an area for the protruding area of the through-hole 90 is "S2" an area for the projecting portion of the through-hole 91 and "S3" is an area for the protruding area of the through-hole 92 is.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau können bei der vorliegenden Modifikation die gleichen Vorteile wie bei der zweiten Ausführungsform erhalten werden.
- (M7) Überdies kann die zweite Ausführungsform modifiziert werden, wie in den 16A und 16B gezeigt wird.
According to the above configuration, in the present modification, the same advantages as in the second embodiment can be obtained. - (M7) Moreover, the second embodiment can be modified as shown in FIGS 16A and 16B will be shown.
Bei der vorliegenden Modifikation ist ein Durchgangsloch 94, das sich in der axialen Richtung erstreckt, in dem Bodenabschnitt 62 ausgebildet, und ein Durchgangsloch 95, das sich in der axialen Richtung erstreckt, ist in dem Schaltplattenbauteil 67 ausgebildet, wobei das Durchgangsloch 94 und das Durchgangsloch 95 voneinander versetzt sind.In the present modification, there is a through hole 94 that extends in the axial direction, in the bottom portion 62 formed, and a through hole 95 that extends in the axial direction is in the circuit board component 67 formed, wherein the through hole 94 and the through hole 95 offset from each other.
Bei der vorliegenden Ausführungsform überlappen ein hervorstehender Bereich des Durchgangslochs 94 auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft, und ein hervorstehender Bereich des Durchgangslochs 95 auf der Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft, teilweise miteinander. Die vorstehende Beziehung im Hinblick auf die hervorstehenden Bereiche für die Durchgangslöcher 94 und 95 wird nicht verändert, selbst wenn das Schaltplattenbauteil 67 um dessen Mittelachse gedreht wird. Ein überlappender Bereich zwischen den Durchgangslöchern 94 und 95 ist kleiner als der hervorstehende Bereich des Durchgangslochs 94.
- (M8) Die zweite Ausführungsform kann weiter modifiziert werden, wie in 17A gezeigt wird.
In the present embodiment, a protruding portion of the through-hole overlap 94 on the plane perpendicular to the axial direction, and a protruding portion of the through-hole 95 on the plane which is perpendicular to the axial direction, partially with each other. The above relationship with respect to the protruding portions for the through holes 94 and 95 will not change even if the circuit board component 67 is rotated about the central axis. An overlapping area between the through holes 94 and 95 is smaller than the protruding area of the through-hole 94 , - (M8) The second embodiment may be further modified as in FIG 17A will be shown.
Bei der Modifikation, die in 17A gezeigt wird, ist ein äußeres zylindrisches Bauteil 96 an einer Außenseite des Kammer-Bildungsbauteils 40 vorgesehen. Eine Innenumfangsoberfläche des äußeren zylindrischen Bauteils 96 steht beweglich in Kontakt mit einer Außenumfangsoberfläche des Kammer-Bildungsbauteils 40. Das äußere zylindrische Bauteil 96 ist durch eine Feder 97 in der Rückwärtsrichtung vorgespannt, um so mit dem zweiten Plattenbauteil 15 in Kontakt zu stehen. Dabei wird ein Raum S ausgebildet, welcher durch das äußere zylindrische Bauteil 96, das zweite Plattenbauteil 15 und das Kammer-Bildungsbauteil 40 umgeben ist.In the modification, the in 17A is shown is an outer cylindrical member 96 on an outside of the chamber forming member 40 intended. An inner circumferential surface of the outer cylindrical member 96 is movably in contact with an outer peripheral surface of the chamber forming member 40 , The outer cylindrical component 96 is by a spring 97 biased in the reverse direction, so as to the second plate member 15 to be in contact. In this case, a space S is formed, which through the outer cylindrical member 96 , the second plate component 15 and the chamber forming component 40 is surrounded.
Gemäß der vorstehenden Struktur ist es möglich, das Volumen des Raums S einzustellen. Die Einströmmenge des Kraftstoffs, welcher ausgehend von dem Einströmdurchlass 21 in den Raum S strömt, kann auch durch den eingeschränkten Abschnitt, der in dem Einströmdurchlass 21 ausgebildet ist, einstellbar sein. Im Ergebnis ist es möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit der Nadel 4 in der Einspritzloch-Schließrichtung einzustellen.According to the above structure, it is possible to adjust the volume of the space S. The inflow amount of the fuel, which, starting from the inflow passage 21 can flow into the room S, also through the restricted section, which in the inflow passage 21 is designed to be adjustable. As a result, it is possible to control the speed of movement of the needle 4 in the injection hole closing direction.
Eine rückwärtige Endoberfläche des äußeren zylindrischen Bauteils 96 ist mit einer spitz zulaufenden Oberfläche mit einer nach innen ausgesparten Form ausgebildet. Wenn der Hubbetrag der Nadel 4 erhöht wird und dadurch ein Kraftstoffdruck in dem Raum S erhöht wird, wird das äußere zylindrische Bauteil 96 in der Vorwärtsrichtung heruntergedrückt, sodass der Kraftstoff aus dem Raum S ausströmen kann.A rear end surface of the outer cylindrical member 96 is formed with a tapered surface with an inwardly recessed shape. When the lifting amount of the needle 4 is increased and thereby a fuel pressure in the space S is increased, the outer cylindrical member 96 depressed in the forward direction, so that the fuel from the space S can flow out.
Alternativ kann, wie in 17B gezeigt wird, zwischen dem sich axial erstreckenden Abschnitt 60 und dem Kammer-Bildungsbauteil 40 in der radialen Richtung ein kleiner Spalt ausgebildet sein, wobei der kleine Spalt einen derartigen Zwischenraum aufweist, welcher sich nicht nachteilig auf die Funktion der Ausflussöffnung 51 auswirken würde. Gemäß einem derartigen Aufbau ist es möglich, in dem Raum S eine Ausweichroute für den Kraftstoff sicherzustellen, um dadurch eine exzessive Erhöhung des Kraftstoffdrucks in dem Raum S zu verhindern.
- (M9) Die zweite Ausführungsform kann weiter modifiziert werden, wie in 18A gezeigt wird.
Alternatively, as in 17B is shown between the axially extending portion 60 and the chamber forming component 40 be formed in the radial direction, a small gap, wherein the small gap has such a gap, which is not detrimental to the function of the outflow opening 51 would affect. According to such a construction, it is possible to ensure a fuel escape route in the space S, thereby preventing an excessive increase in the fuel pressure in the space S. - (M9) The second embodiment may be further modified as in FIG 18A will be shown.
Bei der Modifikation von 18A sind das Steuerplattenbauteil 45 und das Kammer-Bildungsbauteil 40 integral als ein integrales Bauteil ausgebildet, um so eine Anzahl von Teilen für den Injektor 1 zu reduzieren.In the modification of 18A are the control plate component 45 and the chamber forming component 40 integrally formed as an integral component so as to provide a number of parts for the injector 1 to reduce.
Zusätzlich kann, wie in 18B gezeigt wird, das äußere zylindrische Bauteil 96 ferner bei der Modifikation von 18A vorgesehen sein, wie die Modifikation, die in 17A gezeigt wird.In addition, as in 18B is shown, the outer cylindrical member 96 also in the modification of 18A be provided as the modification, in 17A will be shown.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
US 2013/0233941 A1 [0010] US 2013/0233941 A1 [0010]
