DE102018202107A1 - Electromagnetically actuated control valve for a fuel injector and fuel injector - Google Patents

Electromagnetically actuated control valve for a fuel injector and fuel injector Download PDF

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Lars Olems
Matthias Horn
Richard Rauecker
Lorenz Zerle
Philipp Wachter
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (10) für einen Kraftstoffinjektor (100), mit einem entlang einer Längsachse (40) hubbeweglich angeordneten Ventilelement (36), das einen hülsenförmigen Abschnitt (56) und einen plattenförmigen Abschnitt (58) aufweist, wobei an dem hülsenförmigen Abschnitt (56) eine mit einem Ventilsitz (50) zusammenwirkende Dichtfläche (48) ausgebildet ist, und wobei der plattenförmige Abschnitt (58) einen mit einem Elektromagneten (42) zusammenwirkenden Anker ausbildet.

Figure DE102018202107A1_0000
The invention relates to an electromagnetically actuated control valve (10) for a fuel injector (100), with a along a longitudinal axis (40) liftably arranged valve element (36) having a sleeve-shaped portion (56) and a plate-shaped portion (58), wherein the sleeve-shaped portion (56) is formed with a sealing surface (48) cooperating with a valve seat (50), and wherein the plate-shaped portion (58) forms an armature cooperating with an electromagnet (42).
Figure DE102018202107A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor mit einem erfindungsgemäßen Steuerventil.The invention relates to an electromagnetically actuated control valve for a fuel injector having the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injector with a control valve according to the invention.

Aus der DE 10 2007 044 357 A1 der Anmelderin ist ein gattungsgemäßes elektromagnetisch betätigbares Steuerventil bekannt. Bei dem bekannten Steuerventil ist ein in Form einer Steuerhülse ausgebildetes Ventilelement vorgesehen, das an seinem Außenumfang mit einem plattenförmigen Anker verbunden ist. Die einem Magnetkern bzw. einer Magnetspule zugewandten Stirnseiten des Ventilelements und des Magnetankers sind dabei im Wesentlichen eben ausgebildet und verlaufen oberflächenbündig zueinander. Weiterhin weist der Magnetanker eine variierende Dicke auf, um die Dicke des Magnetankers an den magnetischen Fluss anzupassen, der durch eine Magnetspule des Elektromagneten erzeugt wird. Da der magnetische Fluss in radialer Richtung nicht konstant ist, sondern im Bereich der Magnetspule maximal ist, weist auch die Dicke des Magnetankers im Bereich der Magnetspule ihren maximalen Wert auf.From the DE 10 2007 044 357 A1 The Applicant is known a generic electromagnetically actuated control valve. In the known control valve designed in the form of a control sleeve valve element is provided which is connected at its outer periphery with a plate-shaped armature. The magnetic core or a magnetic coil facing end sides of the valve element and the armature are formed substantially flat and are flush with each other. Furthermore, the armature has a varying thickness to match the thickness of the armature to the magnetic flux generated by a solenoid of the solenoid. Since the magnetic flux is not constant in the radial direction, but is maximal in the region of the magnetic coil, the thickness of the magnet armature in the region of the magnetic coil also has its maximum value.

Bezüglich der Funktionseigenschaften eines derartigen Steuerventils ist es wünschenswert, dass die erzielbaren Öffnungshübe bzw. magnetischen und hydraulischen Eigenschaften des Steuerventils über den gesamten Temperaturbereich möglichst konstant sind. Problematisch ist dabei insbesondere der Kaltstart einer Brennkraftmaschine, der sich dadurch auszeichnet, dass die im Bereich des Steuerventils angeordneten, den Öffnungshub bestimmenden Bauteile sich unterschiedlich schnell erwärmen. Diese unterschiedlich schnelle Erwärmung der Bauteile hat zur Folge, dass diese durch einen entsprechenden sogenannten Vorhaltewert des Hubs bei der Konzeption des Schaltventils berücksichtigt werden muss. Der dadurch erforderliche erhöhte Hub ist zum Beispiel bzgl. von Kavitätserscheinungen als nachteilhaft anzusehen. Auch ist der Elektromagnet stärker bzw. größer auszubilden, als dies erforderlich wäre, wenn sich alle Bauteil gleichmäßig erwärmen würden. Weiterhin ist anzumerken, dass die über das Steuerventil in einen Kraftstoffrücklauf geforderte Leckagemenge von der (fertigungsbedingten) Führung zwischen der Steuerhülse bzw. einem Magnetanker und einem zur Führung der Steuerhülse bzw. des Magnetankers dienenden Führungsstifts abhängig ist.With regard to the functional properties of such a control valve, it is desirable for the achievable opening strokes or magnetic and hydraulic properties of the control valve to be as constant as possible over the entire temperature range. The problem in particular is the cold start of an internal combustion engine, which is characterized in that arranged in the region of the control valve, the opening stroke determining components heat up at different rates. This different rapid heating of the components has the consequence that this must be taken into account by a corresponding so-called Vorhaltewert the hub in the design of the switching valve. The thus required increased stroke is to be regarded as disadvantageous, for example, with regard to cavitation phenomena. Also, the electromagnet is stronger or larger form, as would be required if all components would heat evenly. It should also be noted that the leakage quantity required by the control valve into a fuel return depends on the (production-related) guide between the control sleeve or a magnet armature and a guide pin serving to guide the control sleeve or armature.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2016 223 914 A1 der Anmelderin ist darüber hinaus ein Steuerventil bekannt, das sich dadurch auszeichnet, dass der hülsenförmige Abschnitt des in Form eines Magentankers ausgebildeten Ventilelements den plattenförmigen Abschnitt auf der der Magnetspule zugewandten Seite überragt. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung ermöglichst somit eine längere axiale Führung des Magnetankers auf dem Führungsstift und somit tendenziell eine Verringerung der Leckagemenge. Auf der Seite der Magnetspule ist in der 3 der Schrift eine Ausführung gezeigt, bei der der hülsenförmige, zylindrische Abschnitt einen größeren Durchmesser aufweist als auf der dem Dichtsitz zugewandten Seite.From the post-published DE 10 2016 223 914 A1 the applicant is also known a control valve, which is characterized in that the sleeve-shaped portion of the formed in the form of a magenta tank valve member projects beyond the plate-shaped portion on the side facing the magnetic coil. Such a structural design thus allows a longer axial guidance of the armature on the guide pin and thus tends to reduce the amount of leakage. On the side of the magnetic coil is in the 3 the font shown an embodiment in which the sleeve-shaped, cylindrical portion has a larger diameter than on the sealing seat facing side.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das elektromagnetisch betätigbare Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es hinsichtlich seiner Funktionseigenschaften gegenüber dem durch die DE 10 2007 044 357 A1 bekannten Stand der Technik optimiert ist. Die Optimierung umfasst dabei zum einen eine Optimierung der Wärmeausdehnung der Bauteile des Steuerventils im Sinne einer homogeneren Erwärmung im Kaltstartfall zur Erzeugung stets möglichst gleich großer Hübe bei einer entsprechenden elektromagnetischen Kraft auf den Magnetanker und somit gleicher Abflussmengen. Weiterhin betrifft die Optimierung auch die Reduzierung der Leckagemenge zwischen dem Führungsstift und dem Magnetanker bzw. dem Ventilelement, was wiederum den Wirkungsgrad des Steuerventils bzw. des Kraftstoffinjektors erhöht.The electromagnetically actuated control valve for a fuel injector with the features of claim 1 has the advantage that it with respect to its functional properties over the DE 10 2007 044 357 A1 known prior art is optimized. The optimization comprises on the one hand an optimization of the thermal expansion of the components of the control valve in the sense of a homogeneous heating in the cold start case to produce always the same size strokes with a corresponding electromagnetic force to the armature and thus the same outflow quantities. Furthermore, the optimization also relates to the reduction of the leakage amount between the guide pin and the armature or the valve element, which in turn increases the efficiency of the control valve and the fuel injector.

Hierzu ist es gemäß der Lehre der Erfindung vorgesehen, dass der hülsenförmige Abschnitt den plattenförmigen Abschnitt beidseitig in Richtung der Längsachse überragt, und dass der Querschnitt eines ersten Teilabschnitts des hülsenförmigen Abschnitts auf der der Dichtfläche abgewandten Seite höchstens dem Querschnitt eines zweiten Teilabschnitts des hülsenförmigen Abschnitts auf der der Dichtfläche zugewandten Seite entsprichtFor this purpose, it is provided according to the teaching of the invention that the sleeve-shaped portion projects beyond the plate-shaped portion on both sides in the direction of the longitudinal axis, and that the cross-section of a first portion of the sleeve-shaped portion on the side facing away from the sealing surface at most the cross section of a second portion of the sleeve-shaped portion the side facing the sealing surface corresponds

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Steuerventils ermöglicht es somit, durch die Verlängerung des hülsenförmigen Abschnitts auf der der Dichtfläche abgewandten Seite das Ventilelement bzw. den Magnetanker über eine relativ lange Strecke radial zu führen, was die Leckagemenge reduziert. Darüber hinaus entsteht auch der durchaus überraschende Effekt, dass durch den zusätzlichen, auf der Seite der Magnetspule zugewandten Abschnitt des Ventilelements bzw. des Magnetankers die Masse des Ventilelements bzw. des Magnetankers im zentralen Bereich erhöht wird. Dies wiederum hat zur Folge, dass im Falle des Kaltstarts im zentralen Bereich des Ventilelements eine verzögerte Erwärmung stattfindet, ähnlich der den Magnetanker bzw. das Ventilelement umgebenden Bauteile. Dadurch wird insgesamt gesehen eine homogenere, d.h. gleichmäßigere Erwärmung aller Bauteile des Steuerventils ermöglicht, was wiederum die Temperaturabhängigkeit des Hubs verringert und somit eine Verringerung des Nenn-Ankerhubs ermöglicht. Dies wiederum hat Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer bzw. Genauigkeit der Kennlinie des Steuerventils über die gesamte Betriebsdauer, da Kavitationsschäden am Anker sowie am Führungsstift und Ventilstück tendenziell verringert werden.The inventive design of the control valve thus makes it possible, by extending the sleeve-shaped portion on the side facing away from the sealing surface, to guide the valve element or the magnet armature radially over a relatively long distance, which reduces the leakage quantity. In addition, there is also the quite surprising effect that the mass of the valve element or of the magnet armature in the central region is increased by the additional, on the side of the solenoid coil facing portion of the valve element and the magnet armature. This in turn has the consequence that in the case of cold start in the central region of the valve element, a delayed heating takes place, similar to the magnet armature or the valve element surrounding components. As a result, a total of a homogeneous, ie more uniform heating of all components of the Control valve allows, which in turn reduces the temperature dependence of the stroke and thus allows a reduction of the nominal armature stroke. This in turn has advantages in terms of the life or accuracy of the characteristic of the control valve over the entire operating life, as cavitation damage to the armature and the guide pin and valve piece tends to be reduced.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Steuerventils für einen Kraftstoffinjektor sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the electromagnetically actuated control valve according to the invention for a fuel injector are listed in the subclaims.

Eine fertigungstechnisch bevorzugte Ausgestaltung des Steuerventils sieht vor, dass der hülsenförmige Abschnitts beidseitig des plattenförmigen Abschnitts zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.A manufacturing technology preferred embodiment of the control valve provides that the sleeve-shaped portion is formed on both sides of the plate-shaped portion at least substantially cylindrical.

Mit Blick auf das auf das Ventilelement bzw. den Magnetanker wirkende, und das Ventilelement in eine Schließposition drückende Federelement ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die Länge des hülsenförmigen Abschnitts in Richtung der Längsachse auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite geringer ist als auf der der Dichtfläche zugewandten Seite. Dadurch wird der für das Federelement vorgesehene Bauraum maximiert.With regard to acting on the valve element or the armature, and the valve element in a closed position pressing spring element, it is also advantageous if the length of the sleeve-shaped portion in the direction of the longitudinal axis on the side facing away from the valve seat is less than on the Sealing surface facing side. As a result, the space provided for the spring element space is maximized.

Konkret ist in Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags vorgesehen, dass die Länge des hülsenförmigen Abschnitts auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite maximal 30%, vorzugsweise zwischen 5% und 25% der Länge des hülsenförmigen Abschnitts auf der der Dichtfläche zugewandten Seite beträgt.Specifically, in a further development of the suggestion made last, it is provided that the length of the sleeve-shaped section on the side facing away from the valve seat amounts to a maximum of 30%, preferably between 5% and 25%, of the length of the sleeve-shaped section on the side facing the sealing surface.

Die Erfindung umfasst auch einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Common-Rail-Injektor, der ein erfindungsgemäß ausgebildetes Steuerventil aufweist, wobei das Steuerventil zur Steuerung der Hubbewegung einer Düsennadel dient, über deren Hubbewegung mindestens eine Einspritzöffnung freigebbar und verschließbar ist. Insbesondere ist ein derartiger Kraftstoffinjektor Bestandteil einer selbstzündenden Brennkraftmaschine.The invention also includes a fuel injector, in particular a common rail injector, which has a control valve designed according to the invention, the control valve serving to control the lifting movement of a nozzle needle, via the lifting movement of which at least one injection opening can be opened and closed. In particular, such a fuel injector is part of a self-igniting internal combustion engine.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:

  • 1 einen Ausschnitt aus einem Kraftstoffinjektor im Bereich des erfindungsgemäßen Steuerventils im Längsschnitt und
  • 2 einen Teilbereich des Kraftstoffinjektors gemäß 1 in einer vergrößerten Darstellung, ebenfalls im Längsschnitt.
This shows in:
  • 1 a section of a fuel injector in the region of the control valve according to the invention in longitudinal section and
  • 2 a portion of the fuel injector according to 1 in an enlarged view, also in longitudinal section.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist ein Längsschnitt durch einen Teilbereich eines als Common-Rail-Injektor ausgebildeten Kraftstoffinjektors 100 dargestellt, in dem ein erfindungsgemäßes Steuerventil 10 eingesetzt ist. Der Kraftstoffinjektor 100 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem das Steuerventil 10 angeordnet ist, das die Bewegung einer hubbeweglich angeordneten Düsennadel 14 steuert. Die Düsennadel 14 ist kolbenförmig ausgebildet und steuert mit ihrem dem Steuerventil 10 abgewandten Ende in der Figur nicht dargestellte Einspritzöffnungen, durch die Kraftstoff in einen Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine einspritzbar ist.In the 1 is a longitudinal section through a portion of a designed as a common rail injector fuel injector 100 represented in which a control valve according to the invention 10 is used. The fuel injector 100 has a housing 12 on, in which the control valve 10 is arranged, which is the movement of a liftably arranged nozzle needle 14 controls. The nozzle needle 14 is piston-shaped and controls with its the control valve 10 opposite end not shown in the figure injection openings through which fuel in a combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine can be injected.

Die Düsennadel 14 ist in einem Ventilkörper 16 geführt, der im Gehäuse 12 angeordnet ist, und der eine Bohrung 18 aufweist, in der die Düsennadel 14 geführt ist. Durch die Bohrung 18 des Ventilkörpers 16 und die Düsennadel 14 ist ein Steuerraum 20 begrenzt, dessen Kraftstoffdruck auf die dem Steuerventil 10 zugewandte Seite der Düsennadel 14 wirkt und so eine Schließkraft auf die Düsennadel 14 erzeugt. Der Steuerraum 20 wird stets mit Kraftstoff und hohem Druck versorgt. Dies geschieht über einen Ringraum 22, der den Ventilkörper 16 umgibt, und der über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bohrung mit einem Kraftstoffanschluss verbunden ist, über den von einer Hochdruckpumpe verdichteter Kraftstoff zugeführt wird. Der Ringraum 22 ist durch eine Drosselbohrung 24 mit dem Steuerraum 20 verbunden, sodass mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung stets der gleiche Kraftstoffdruck sowohl im Steuerraum 20 als auch im Ringraum 22 herrscht. Der Ringraum 22 ist dabei über eine Dichtung 26 gegenüber dem Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 100 abgedichtet.The nozzle needle 14 is in a valve body 16 guided in the housing 12 is arranged, and a bore 18 in which the nozzle needle 14 is guided. Through the hole 18 of the valve body 16 and the nozzle needle 14 is a tax room 20 limited, its fuel pressure on the the control valve 10 facing side of the nozzle needle 14 acts and so a closing force on the nozzle needle 14 generated. The control room 20 is always supplied with fuel and high pressure. This is done via an annulus 22 of the valve body 16 surrounds, and which is connected via a bore, not shown in the drawing with a fuel port, is supplied via the compressed by a high-pressure pump fuel. The annulus 22 is through a throttle hole 24 with the control room 20 connected, so with a certain time delay always the same fuel pressure in both the control room 20 as well as in the annulus 22 prevails. The annulus 22 is about a seal 26 opposite the low pressure region of the fuel injector 100 sealed.

Der Druck im Steuerraum 20 wird durch das Steuerventil 10 geregelt. Hierzu weist der Ventilkörper 16 einen Ablaufkanal 28 auf, der mittig und koaxial zur Düsennadel 14 verläuft. Im Ablaufkanal 28 ist eine Drossel 30 ausgebildet, sodass die Menge des abfließenden Kraftstoffs nur gedrosselt durch den Ablaufkanal 28 abfließen kann. Der Ablaufkanal 28 mündet in eine Ausnehmung 32, die Teil eines Druckraums 34 ist, wobei der Druckraum 34 durch ein als Magnetanker 36 ausgebildetes Ventilelement, einen Führungsstift 38 und durch die Ausnehmung 32 des Ventilkörpers 16 begrenzt ist.The pressure in the control room 20 is through the control valve 10 regulated. For this purpose, the valve body 16 a drainage channel 28 on, the center and coaxial with the nozzle needle 14 runs. In the drainage channel 28 is a throttle 30 designed so that the amount of outflowing fuel throttled only through the drainage channel 28 can drain away. The drainage channel 28 opens into a recess 32 , part of a pressure room 34 is, the pressure chamber 34 by as a magnet armature 36 trained valve element, a guide pin 38 and through the recess 32 of the valve body 16 is limited.

Der Magnetanker 36 ist hubbeweglich in Richtung einer koaxial zur Düsennadel 14 verlaufenden Längsachse 40 auf dem Führungsstift 38 geführt, wobei der Magnetanker 36 durch einen Elektromagneten 42 bewegt werden kann. Gleichzeitig stützt sich eine Schließfeder 44 zwischen dem Magnetanker 36 und einer Ringscheibe 46 ab, die mit dem Führungsstift 38 fest verbunden ist. Durch die Kraft der Schließfeder 44, die unter Druckvorspannung im Gehäuse 12 angeordnet ist, wird der Magnetanker 36 mit einer Dichtfläche 48 gegen den Ventilkörper 16 unter Ausbildung eines Ventilsitzes 50 gedrückt. Andererseits wird der Führungsstift 38 über die Ringscheibe 46 gegen das Gehäuse 12 gedrückt, sodass der Führungsstift 38 ortsfest im Gehäuse 12 angeordnet ist. The magnet armature 36 is liftable in the direction of a coaxial with the nozzle needle 14 extending longitudinal axis 40 on the guide pin 38 guided, the magnet armature 36 through an electromagnet 42 can be moved. At the same time a closing spring is supported 44 between the armature 36 and an annular disc 46 off with the guide pin 38 is firmly connected. By the force of the closing spring 44 that are under compressive stress in the housing 12 is arranged, the magnet armature 36 with a sealing surface 48 against the valve body 16 under formation of a valve seat 50 pressed. On the other hand, the guide pin 38 over the ring disk 46 against the case 12 pressed so that the guide pin 38 stationary in the housing 12 is arranged.

Soll eine Einspritzung erfolgen, so wird der Elektromagnet 42 bestromt und der Magnetanker 36 in der 1 nach oben in Richtung zum Elektromagneten 42 gezogen, d.h. von dem Ventilsitz 50 weg. Hierdurch wird der Druckraum 34 mit einem Leckölraum 52 verbunden, der drucklos ist, da er über einen Ablauf 54 mit einem Niederdruckbereich verbunden ist. Der Druck im Druckraum 34 und im Steuerraum 20 sinkt daraufhin ab, und die Schließkraft auf die Düsennadel 14 vermindert sich soweit, dass sich die Düsennadel 14 in Richtung des Steuerraums 20 bewegt und dadurch die Einspritzöffnungen freigibt, durch die jetzt Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Zur Beendigung der Einspritzung wird der Elektromagnet 42 stromlos geschaltet, sodass der Magnetanker 36 durch die Schließfeder 44 erneut gegen den Ventilsitz 50 am Ventilkörper 16 gedrückt wird, was den Druckraum 34 gegen den Leckölraum 52 verschließt. Der aus dem Ringraum 22 durch die Drosselbohrung 24 nachfließende Kraftstoff erhöht erneut den Kraftstoffdruck im Steuerraum 20 und damit auch im Druckraum 34, was die Düsennadel 14 in ihre Schließstellung drückt, womit die Kraftstoffeinspritzung beendet ist.If an injection takes place, then the electromagnet 42 energized and the magnet armature 36 in the 1 upwards towards the electromagnet 42 pulled, ie from the valve seat 50 path. As a result, the pressure chamber 34 with a leakage oil room 52 connected, which is depressurized, since he has a drain 54 connected to a low pressure area. The pressure in the pressure room 34 and in the control room 20 decreases then, and the closing force on the nozzle needle 14 diminishes so far that the nozzle needle 14 in the direction of the control room 20 moves, thereby releasing the injection ports through which fuel is now injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. To complete the injection, the solenoid 42 de-energized so that the armature 36 through the closing spring 44 again against the valve seat 50 on the valve body 16 is pressed, what the pressure chamber 34 against the leak oil room 52 closes. The one from the annulus 22 through the throttle hole 24 Subsequent fuel again increases the fuel pressure in the control room 20 and therefore also in the pressure room 34 what the nozzle needle 14 in its closed position presses, so that the fuel injection is completed.

Der Magnetanker 36 weist entsprechend der Darstellung der 2 einen den Führungsstift 38 unmittelbar umgebenden hülsen- bzw. ringförmigen Abschnitt 56 und einen radial von dem Abschnitt 56 nach außen ragenden, plattenförmigen Abschnitt 58 auf. Der plattenförmige Abschnitt 58 weist im Wesentlichen eine konstante Dicke d auf, wobei der plattenförmige Abschnitt 58 jedoch an seinem radial äußeren Bereich auf der dem Dichtsitz 50 zugewandten Seite eine radial umlaufende Fase 60 aufweist. Die dem Elektromagneten 42 zugewandte Oberseite 62 des plattenförmigen Abschnitts 58 ist eben ausgebildet. Wesentlich ist, dass der hülsenförmige Abschnitt 56 den plattenförmigen Abschnitt 58 in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Längsachse 40 betrachtet, beidseitig überragt.The magnet armature 36 indicates according to the representation of 2 one the guide pin 38 immediately surrounding sleeve or annular section 56 and one radially of the section 56 outwardly projecting, plate-shaped section 58 on. The plate-shaped section 58 has a substantially constant thickness d, wherein the plate-shaped portion 58 however, at its radially outer region on the sealing seat 50 facing side a radially circumferential chamfer 60 having. The electromagnet 42 facing top 62 of the plate-shaped portion 58 is just trained. It is essential that the sleeve-shaped section 56 the plate-shaped section 58 in the longitudinal direction, ie in the direction of the longitudinal axis 40 viewed, surmounted on both sides.

Der hülsenförmige Abschnitt 56 umfasst somit auf der der Ringscheibe 46 bzw. dem Elektromagneten 42 zugewandten Seite einen ersten Teilabschnitt 64 und auf der dem Dichtsitz 50 zugewandten Seite einen zweiten Teilabschnitt 66. Der erste Teilabschnitt 64 weist einen Außendurchmesser D1 auf, der höchstens dem Außendurchmesser D2 des zweiten Teilabschnitts 66 entspricht. Bevorzugt sind die Querschnittsflächen der beiden Teilabschnitte 64, 66 zumindest im Wesentlichen gleich ausgebildet, mit Ausnahme des dem Ventilsitz 50 zugewandten stirnseitigen Endabschnitts 68 des zweiten Teilabschnitts 66. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der erste Teilabschnitt 64 zylindrisch ausgebildet ist, wobei die Länge l1 des ersten Teilabschnitts 64 in Richtung der Längsachse 40 maximal 30%, vorzugsweise zwischen 5% und 25% der Länge l2 des zweiten Teilabschnitts 66 beträgt.The sleeve-shaped section 56 thus includes on the annular disc 46 or the electromagnet 42 facing side a first section 64 and on the sealing seat 50 facing side a second section 66 , The first section 64 has an outer diameter D 1 on, the maximum outside diameter D 2 of the second subsection 66 equivalent. The cross-sectional areas of the two sections are preferred 64 . 66 at least substantially the same design, with the exception of the valve seat 50 facing end-side end portion 68 of the second subsection 66 , In particular, it is provided that the first section 64 is cylindrical, the length 1 of the first section 64 in the direction of the longitudinal axis 40 a maximum of 30%, preferably between 5% and 25% of the length l 2 of the second subsection 66 is.

Das soweit beschriebene Steuerventil 10 bzw. der Kraftstoffinjektor 100 kann/können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The control valve described so far 10 or the fuel injector 100 can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007044357 A1 [0002, 0005]DE 102007044357 A1 [0002, 0005]
  • DE 102016223914 A1 [0004]DE 102016223914 A1 [0004]

Claims (10)

Elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (10) für einen Kraftstoffinjektor (100), mit einem entlang einer Längsachse (40) hubbeweglich angeordneten Ventilelement (36), das einen hülsenförmigen Abschnitt (56) und einen plattenförmigen Abschnitt (58) aufweist, wobei an dem hülsenförmigen Abschnitt (56) eine mit einem Ventilsitz (50) zusammenwirkende Dichtfläche (48) ausgebildet ist, und wobei der plattenförmige Abschnitt (58) einen mit einem Elektromagneten (42) zusammenwirkenden Anker ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Abschnitt (56) den plattenförmigen Abschnitt (58) beidseitig in Richtung der Längsachse (40) überragt, und dass der Querschnitt eines ersten Teilabschnitts (64) des hülsenförmigen Abschnitts (56) auf der der Dichtfläche (48) abgewandten Seite höchstens dem Querschnitt eines zweiten Teilabschnitts (66) des hülsenförmigen Abschnitts (56) auf der der Dichtfläche (48) zugewandten Seite entspricht.Electromagnetically actuated control valve (10) for a fuel injector (100), having a valve element (36) arranged in a liftable manner along a longitudinal axis (40), which has a sleeve-shaped section (56) and a plate-shaped section (58), wherein on the sleeve-shaped section ( 56) a sealing surface (48) cooperating with a valve seat (50) is formed, and wherein the plate-shaped portion (58) forms an armature cooperating with an electromagnet (42), characterized in that the sleeve-shaped portion (56) forms the plate-shaped portion (48). 58) on both sides in the direction of the longitudinal axis (40) projects beyond, and that the cross section of a first portion (64) of the sleeve-shaped portion (56) on the side facing away from the sealing surface (48) at most the cross section of a second portion (66) of the sleeve-shaped portion ( 56) on the sealing surface (48) facing side corresponds. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Abschnitt (56) beidseitig des plattenförmigen Abschnitts (58) zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.Control valve after Claim 1 , characterized in that the sleeve-shaped portion (56) on both sides of the plate-shaped portion (58) is at least substantially cylindrical. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des hülsenförmigen Abschnitts (56) ringförmig ausgebildet ist.Control valve after Claim 1 or 2 , characterized in that the cross section of the sleeve-shaped portion (56) is annular. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l1) des ersten Teilabschnitts (64) in Richtung der Längsachse (40) auf der dem Ventilsitz (50) abgewandten Seite geringer ist als die Länge (l2) des zweiten Teilabschnitts (66) auf der der Dichtfläche (48) zugewandten Seite.Control valve according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the length (l 1 ) of the first section (64) in the direction of the longitudinal axis (40) on the side facing away from the valve seat (50) is less than the length (l 2 ) of the second section (66) on the the sealing surface (48) facing side. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l1) des ersten Teilabschnitts (64) maximal 30%, vorzugsweise zwischen 5% und 25% der Länge (l2) des zweiten Teilabschnitts (66) beträgt.Control valve after Claim 4 , characterized in that the length (l 1 ) of the first section (64) is at most 30%, preferably between 5% and 25% of the length (l 2 ) of the second section (66). Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Bereich (58) auf der der Dichtfläche (48) abgewandten Seite eine senkrecht zur Längsachse (40) verlaufende ebene Oberseite (62) ausgebildet.Control valve according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the plate-shaped region (58) on the side facing away from the sealing surface (48) formed a perpendicular top surface (62) extending perpendicular to the longitudinal axis (40). Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Bereich (58) auf der der Dichtfläche (48) zugewandten Seite eine senkrecht zur Längsachse (40) verlaufende ebene Fläche aufweist, und dass der radial umlaufende Randbereich auf der der Dichtfläche (48) zugewandten Seite mit einer schräg angeordneten Fase (60) ausgestattet ist.Control valve according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the plate-shaped region (58) on the sealing surface (48) side facing a perpendicular to the longitudinal axis (40) extending planar surface, and that the radially peripheral edge region on the sealing surface (48) facing side with an oblique arranged chamfer (60) is equipped. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (36) durch die Federkraft einer gegen eine Stirnseite des hülsenförmigen Abschnitts (56) zumindest mittelbar anliegende Feder (44) gegen den Ventilsitz (50) axial vorgespannt ist.Control valve according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the valve element (36) by the spring force of a against an end face of the sleeve-shaped portion (56) at least indirectly applied spring (44) against the valve seat (50) is axially biased. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilelement (36) ein Führungsstift (38) axial beweglich aufgenommen ist.Control valve according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that in the valve element (36), a guide pin (38) is received axially movable. Kraftstoffinjektor (100), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Steuerventil (10), das nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist, zur Steuerung der Hubbewegung einer hubbeweglichen Düsennadel (14), über deren Hubbewegung mindestens eine Einspritzöffnung freigebbar und verschließbar ist.Fuel injector (100), in particular common-rail injector, with a control valve (10), which according to one of Claims 1 to 9 is formed, for controlling the lifting movement of a liftable nozzle needle (14), via the lifting movement of at least one injection opening is releasable and closable.
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