DE10321693A1

DE10321693A1 - Fuel injection valve for fuel drive engines, where a coupling chamber of a coupler is at least partly filled with gas

Info

Publication number: DE10321693A1
Application number: DE2003121693
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Stoecklein; Dietmar Schmieder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-12-02

Abstract

The fuel injection valve has a housing with a piezoelectric or magnetic actuator which actuates a valve closure in the housing. The valve closure cooperates with a valve seat to form a seal. The valve arrangement also includes a hydraulic coupler comprising a slave piston (9) and a master piston (10) between which is a coupler gap (23). A coupling chamber (12) of the coupler is at least partly filled with gas. Preferably the gas is not soluble in a coupler medium which at least partly fills the coupler.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The Invention is based on a fuel injector according to the Genus of the main claim.

Aus der EP 0 477 400 A1 ist eine Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden, adaptiven mechanischen Toleranzausgleich für einen Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors für ein Brennstoffeinspritzventil bekannt. Dabei wird der Hub des Aktors über eine Hydraulikkammer übertragen. Die Hydraulikkammer weist ein definiertes Leck mit einer definierten Leckrate auf. Der Hub des Aktors wird über einen Geberkolben in die Hydraulikkammer eingeleitet und über einen Nehmerkolben auf ein anzutreibendes Element übertragen. Dieses Element ist beispielsweise eine Ventilnadel eines Brennstoffeinspritzventils.From the EP 0 477 400 A1 An arrangement for an adaptive mechanical tolerance compensation acting in the stroke direction for a displacement transformer of a piezoelectric actuator for a fuel injection valve is known. The actuator stroke is transmitted via a hydraulic chamber. The hydraulic chamber has a defined leak with a defined leak rate. The stroke of the actuator is introduced into the hydraulic chamber via a master piston and transmitted to an element to be driven via a slave piston. This element is, for example, a valve needle of a fuel injector.

Im Geberzylinder ist ein Nehmerkolben geführt, der den Geberzylinder ebenfalls abschließt und hierdurch die Hydraulikkammer bildet. In der Hydraulikkammer ist eine Feder angeordnet, die den Geberzylinder und den Nehmerkolben auseinanderdrückt. Wenn der Aktor auf den Geberzylinder einen Hubbewegung überträgt, wird diese Hubbewegung durch den Druck eines Hydraulikfluids in der Hydraulikkammer auf den Nehmerkolben übertragen, da das Hydraulikfluid in der Hydraulikkammer sich nicht zusammenpressen läßt und nur ein geringer Anteil des Hydraulikfluids durch den Ringspalt während des kurzen Zeitraumes eines Hubes entweichen kann. In der Ruhephase, wenn der Aktor keine Druckkraft auf den Geberzylinder ausübt, wird durch die Feder der Nehmerkolben aus dem Zylinder herausgedrückt und durch den entstehenden Unterdruck dringt über den Ringspalt das Hydraulikfluid in den Hydraulikraum ein und füllt diesen wieder auf. Dadurch stellt sich der hydraulische Koppler automatisch auf Längenausdehnungen und druckbedingte Dehnungen eines Brennstoffeinspritzventils ein.in the Master cylinder is guided by a slave piston that holds the master cylinder also completes and thereby forms the hydraulic chamber. In the hydraulic chamber a spring is arranged, the master cylinder and the slave piston presses apart. If the actuator transmits a stroke movement to the master cylinder this stroke movement by the pressure of a hydraulic fluid in the hydraulic chamber transferred to the slave piston, because the hydraulic fluid in the hydraulic chamber does not compress lets and only a small proportion of the hydraulic fluid through the annular gap during the can escape a short period of a stroke. In the resting phase if the actuator does not exert any pressure on the master cylinder pushed out of the cylinder by the spring of the slave piston and by the resulting negative pressure penetrates the hydraulic fluid through the annular gap into the hydraulic space and fills this again. This turns the hydraulic coupler automatically on linear expansion and expansion of a fuel injector due to pressure.

Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, daß die Hydraulikkammer nur langsam befüllt werden kann. Insbesondere beim Kaltstart mit geringem Druck treten lange Einspritzzeiten auf, so daß mehr Hydraulikflüssigkeit über den Ringspalt entweicht und anschließend in kürzerer Zeit bei geringem Druck wieder aufgefüllt werden muß. Geschieht dies nicht, verliert das Brennstoffeinspritzventil je Einspritzung an Hub, bis es vollständig seine Funktion verliert.adversely What is known about this known prior art is that the hydraulic chamber is filled only slowly can. Especially when cold starting with low pressure occur for a long time Injection times on so that more Hydraulic fluid over the Annular gap escapes and then in a shorter time at low pressure replenished must become. If this does not happen, the fuel injector will lose Injection at stroke until it completely loses its function.

Nachteilig ist weiterhin, daß das Hydraulikfluid verdampfen kann, wenn in der Hydraulikkammer kein ausreichend hoher Druck herrscht. Ein Gas ist jedoch kompressibel und baut erst nach einer starken Volumenverringerung einen entsprechend hohen Druck auf.adversely is still that Hydraulic fluid can evaporate if there is no in the hydraulic chamber there is sufficient pressure. However, a gas is compressible and only builds one after a significant reduction in volume high pressure on.

Diese Gefahr besteht insbesondere nach dem Abstellen einer heißen Brennkraftmaschine bei einem Brennstoffeinspritzventil für Benzin, wenn das Benzin gleichzeitig als Hydraulikfluid dient. Ein Brennstoffeinspritzsystem verliert nun seinen Druck. Es kommt besonders leicht zum Verdampfen des Benzins. Beim erneuten Startversuch der Brennkraftmaschine kann dies dazu führen, daß die Hubbewegung des Aktors nicht auf die Nadel übertragen wird, da der nachströmende kühle Kraftstoff nicht schnell genug in die Hydraulikkammer gelangt.This There is a particular risk after a hot internal combustion engine has been switched off with a fuel injector for gasoline when the gasoline is simultaneously serves as hydraulic fluid. A fuel injection system loses now its pressure. The gasoline evaporates particularly easily. This can happen when the internal combustion engine is started again to lead, that the Stroke movement of the actuator is not transmitted to the needle because of the cool fuel flowing in does not get into the hydraulic chamber quickly enough.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der hydraulische Koppler zumindest teilweise mit einem Gas gefüllt ist, welches unter Druck steht. Dadurch kann eine komplizierte Vorspanneinrichtung des Kopplers mittels einer Feder entfallen. Weiterhin ist die Konstruktion in einfacher Weise frei von Leckageverlusten zu halten, da das unter Druck stehende Gasvolumen die Leckage vermindert.The fuel injector according to the invention in contrast, with the characteristic features of the main claim Advantage that the hydraulic coupler is at least partially filled with a gas, which is under pressure. This allows a complicated biasing device of the Couplers by means of a spring are eliminated. Furthermore, the construction in a simple way to keep free of leakage losses, since that is under Pressurized gas volume reduces the leakage.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By those in the subclaims listed activities are advantageous developments of the specified in the main claim Fuel injector possible.

In der einfachsten Ausführungsform kann das Gas eine gemeinsame Grenzfläche mit dem Kopplermedium haben, so daß der Kopplerraum bis zu einer definierten Füllhöhe mit Kopplermedium und das Restvolumen mit Gas gefüllt ist.In the simplest embodiment the gas can have a common interface with the coupler medium, so that the Coupler space up to a defined fill level with coupler medium and that Residual volume filled with gas is.

Bei stark geneigter Einbaulage des Brennstoffeinspritzventils kann das Kopplermedium auch durch geeignete bauliche Maßnahmen vom Gasvolumen getrennt sein.at the inclined position of the fuel injector can do that Coupler medium also separated from the gas volume by suitable structural measures his.

Es ist z. B. vorteilhaft, einen einfach geformten, mittels eines Dichtrings dichtenden Verschlußkörper in dem Kopplerraum anzuordnen, durch welchen Kopplermedium und Gas voneinander getrennt sind und eine Belüftung des Kopplerspalts vermieden werden kann.It is z. B. advantageous, a simply shaped, by means of a sealing ring sealing body in to arrange the coupler space through which coupler medium and gas are separated from each other and ventilation of the coupler gap is avoided can.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht die Anordnung eines Metallbalgs im Kopplerraum vor.A sees another advantageous embodiment the arrangement of a metal bellows in the coupler space.

Von Vorteil ist auch die Anordnung eines Einstellstücks zwischen dem Fuß des piezoelektrischen Aktors und dem Zweimediumskoppler sowie eine Ausgleichsfeder abströmseitig des Kopplers. Dadurch kann der Aktorhub direkt auf den Koppler übertragen werden, diverse Ventile wie Rückschlag- und Schaltventile können entfallen, und die Baulänge des Kopplers kann signifikant reduziert werden.It is also advantageous to arrange an adjusting piece between the base of the piezoelectric actuator and the two-medium coupler and one Compensation spring on the downstream side of the coupler. As a result, the actuator stroke can be transferred directly to the coupler, various valves such as check valves and switching valves can be omitted, and the overall length of the coupler can be significantly reduced.

Vorteilhafterweise ist der Koppler mittels einer Wellrohrdichtung nach außen abgedichtet, welche zusammen mit dem Kopplerraum das Volumen bildet, welches vom Kopplermedium und vom Gas in Anspruch genommen wird.advantageously, the coupler is sealed to the outside by means of a corrugated pipe seal, which together with the coupler space forms the volume which is used by the coupler medium and the gas.

Der Gas- und Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Kopplerraum und dem durch die Wellrohrdichtung definierten Wellrohrraum ist in einfacher Weise durch Querbohrungen im Nehmerkolben möglich.The Gas and liquid exchange between the coupler space and that defined by the corrugated pipe seal Corrugated tube space is easily through cross holes in the slave piston possible.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:

1A einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik in einer Gesamtansicht, 1A 1 shows a schematic section through a fuel injector according to the prior art in an overall view,

1B einen schematischen Ausschnitt aus dem in 1A dargestellten Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik im Bereich 1B in 1A, 1B a schematic section of the in 1A shown fuel injector according to the prior art in the field 1B in 1A .

2A ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Ausschnitt IB in 1A, 2A a first embodiment of a fuel injector according to the invention in section IB in 1A .

2B ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Ausschnitt IB in 1A, 2 B a second embodiment of a fuel injector according to the invention in section IB in 1A .

2C ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Ausschnitt IB in 1A, und 2C a third embodiment of a fuel injector according to the invention in section IB in 1A , and

2D ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Ausschnitt IB in 1A. 2D a fourth embodiment of a fuel injector according to the invention in section IB in 1A ,

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in allen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.following are embodiments of Invention described by way of example. Matching components are doing so in all figures with matching Provide reference numerals.

Bevor die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben wird, wird zum besseren Verständnis ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik in seinen wesentlichen Bauteilen kurz erläutert. Das in 1A dargestellte Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.Before the invention is described in more detail with reference to preferred embodiments, a fuel injector according to the prior art is briefly explained in its essential components for better understanding. This in 1A Fuel injector shown 1 is in the form of a fuel injector 1 designed for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines. The fuel injector 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 umfaßt ein Gehäuse 2, in welchem ein mit einer Aktorumspritzung 3 versehener piezoelektrischer oder magnetostriktiver Aktor 4 angeordnet ist. Dem Aktor 4 kann mittels einer elektrischen Leitung 5, an welcher ein aus dem Gehäuse 2 ragender elektrischer Anschluß 6 ausgebildet sein kann, eine elektrische Spannung zugeführt werden. Der Aktor 4 stützt sich zuströmseitig an einem Geberkolben 9 eines hydraulischen Kopplers 7 und abströmseitig an einem Aktorkopf 8 ab. Der hydraulische Koppler 7 umfaßt weiterhin einen Nehmerkolben 10, eine Druckfeder 11, welche den hydraulischen Koppler 7 mit einer Vorspannung beaufschlagt, und einen Kopplerraum 12, welcher mit einem Fremdmedium gefüllt ist. Der Kopplerraum 12 ist mittels einer Wellrohrdichtung 13 gegenüber dem das Brennstoffeinspritzventil 1 durchströmenden Brennstoff abgedichtet. Der Brennstoff wird dabei über einen Zuleitungsstutzen 14 zentral zugeführt.The fuel injector 1 includes a housing 2 , in which one with an actuator coating 3 provided piezoelectric or magnetostrictive actuator 4 is arranged. The actuator 4 can by means of an electrical line 5 , at which one from the housing 2 excellent electrical connection 6 can be designed to be supplied with an electrical voltage. The actuator 4 is supported on the inflow side by a master piston 9 a hydraulic coupler 7 and on the downstream side on an actuator head 8th from. The hydraulic coupler 7 further comprises a slave piston 10 , a compression spring 11 which the hydraulic coupler 7 preloaded, and a coupler space 12 which is filled with a foreign medium. The coupler room 12 is by means of a corrugated pipe seal 13 against which the fuel injector 1 flowing fuel sealed. The fuel is fed through a feed pipe 14 centrally fed.

Eine detaillierte Beschreibung des Kopplers 7 sowie seiner Funktion ist der Beschreibung zu 1B zu entnehmen.A detailed description of the coupler 7 as well as its function is the description 1B refer to.

Abströmseitig des Aktorkopfes 8 ist ein Betätigungselement 15 angeordnet, welches auf eine Ventilnadel 16 einwirkt. Die Ventilnadel 16 weist an ihrem abströmseitigen Ende einen Ventilschließkörper 17 auf. Dieser wirkt mit einer Ventilsitzfläche 18, welche an einem Düsenkörper 19 ausgebildet ist, zu einem Dichtsitz zusammen. Eine Rückstellfeder 20 beaufschlagt die Ventilnadel 16 so, daß das Brennstoffeinspritzventil 1 in unbestromten Zustand des Aktors 4 in geschlossenem Zustand verbleibt. Weiterhin sorgt sie nach der Einspritzphase für die Rückstellung der Ventilnadel 16.Downstream of the actuator head 8th is an actuator 15 arranged, which on a valve needle 16 acts. The valve needle 16 has a valve closing body at its downstream end 17 on. This works with a valve seat surface 18 which on a nozzle body 19 is formed to form a sealing seat. A return spring 20 acts on the valve needle 16 so that the fuel injector 1 in the de-energized state of the actuator 4 remains in the closed state. Furthermore, it ensures that the valve needle is reset after the injection phase 16 ,

Der Düsenkörper 19 ist mittels einer Schweißnaht 21 in einem Innengehäuse 22 fixiert, welches den Aktor 4 gegen den Brennstoff abdichtet. Der Brennstoff strömt vom Zulauf 14 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Innengehäuse 22 zum Dichtsitz.The nozzle body 19 is by means of a weld seam 21 in an inner case 22 which fixes the actuator 4 seals against the fuel. The fuel flows from the inlet 14 between the housing 2 and the inner case 22 to the sealing seat.

In 1B ist der Koppler 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 gemäß dem Stand der Technik im Bereich IB in 1A dargestellt.In 1B is the coupler 7 of the fuel injector 1 according to the state of the art in the IB area 1A shown.

Hydraulische Koppler 7 in Brennstoffeinspritzventilen 1 sind gewöhnlich einerseits zur Um- oder Übersetzung des Hubs des Aktors 4 auf die Ventilnadel 15 und/oder andererseits zum Ausgleich temperaturbedingter Längenänderungen des Aktors 4 und des Gehäuses 2 konzipiert. Letzteres wird, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, mittels eines Zweitmediumkopplers 7 realisiert, welcher ein nicht mit dem Brennstoff in Berührung kommendes Zweitmedium enthält. Das Zweitmedium füllt dabei den Kopplerraum 12 und einen zwischen Geberkolben 9 und Nehmerkolben 10 ausgebildeten Kopplerspalt 23, welcher mit dem Kopplerraum 12 über eine Drossel 24 verbunden ist. Bei Temperaturänderungen wird der Kopplerspalt 23 über die Drossel 24 mit Zweitmedium gefüllt bzw. wird dieses durch die Drossel 24 in den Kopplerraum 23 drainiert. Der notwendige Befülldruck wird dabei über die Druckfeder 11 gesteuert. Diese ist zwischen einem ersten Verschlußkörper 25 und einem zweiten Verschlußkörper 26 angeordnet, wobei ersterer eine Nut 27 mit einem darin angeordneten Dichtring 28 zur Abdichtung des Kopplerraumes 12 aufweist.Hydraulic coupler 7 in fuel injectors 1 are usually used on the one hand to convert or translate the stroke of the actuator 4 on the valve needle 15 and / or to compensate for temperature-related changes in length of the actuator 4 and the housing 2 designed. The latter is, as shown in the exemplary embodiment, by means of a second medium coupler 7 realized which contains a second medium that does not come into contact with the fuel. The second medium fills the coupler space 12 and one between the master piston 9 and slave pistons 10 trained coupler gap 23 which with the coupler room 12 about a throttle 24 connected is. When the temperature changes, the coupler gap 23 about the throttle 24 filled with second medium or this is through the throttle 24 in the coupler room 23 drained. The necessary filling pressure is via the compression spring 11 controlled. This is between a first closure body 25 and a second closure body 26 arranged, the former a groove 27 with a sealing ring arranged in it 28 to seal the coupler room 12 having.

Die Befüllung des Kopplers 7 mit Zweitmedium erfolgt durch eine Bohrung 29, welche beispielsweise mittels einer eingepreßten Kugel 30 verschlossen sein kann. Aus der Wellrohrdichtung 13 kann sich das Zweitmedium durch zumindest eine Querbohrung 31 in den Kopplerraum 12 ausgleichen.Filling the coupler 7 with a second medium through a hole 29 which, for example, by means of a pressed-in ball 30 can be locked. From the corrugated pipe seal 13 can the second medium through at least one cross hole 31 in the coupler room 12 compensate.

Nachteilig an der beschriebenen Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 bzw. des hydraulischen Zweimediumskopplers 7 ist dabei insbesondere, daß die Leckageverluste an dem in der Nut 27 angeordneten Dichtring 28 sehr hoch sind. Dies setzt die Dauerlauffestigkeit des Brennstoffeinspritzventils 1 stark herab, da der Koppler 7 bei hohen Leckage-Verlusten schnell leerläuft. Die Herstellungskosten für das Gesamtbauteil Koppler 7 sind aufgrund der komplizierten Bauweise ebenfalls sehr hoch.A disadvantage of the design of the fuel injector described 1 or the hydraulic two-medium coupler 7 is in particular that the leakage losses on the in the groove 27 arranged sealing ring 28 are very high. This sets the durability of the fuel injector 1 greatly down because of the coupler 7 quickly drains when there are high leakage losses. The manufacturing costs for the entire coupler component 7 are also very high due to the complicated construction.

Abhilfe wird durch die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß ausgestalteter Zweitmediums-Koppler 7 geschaffen, welche einfach und kostengünstig herstellbar und zuverlässig dauerlauffest sind.This is remedied by the exemplary embodiments of the second medium coupler designed according to the invention described below 7 created, which are easy and inexpensive to manufacture and reliable endurance.

Dies wird durch eine teilweise Befüllung des Kopplerraums 12 mit einem Gas erzielt. Die übrigen Bauteile des Koppler 7, insbesondere Geberkolben 9, Nehmerkolben 10 und Wellrohrdichtung 13, können identisch zu den entsprechenden Bauteilen gemäß dem Stand der Technik ausgeführt sein. Dadurch beansprucht der Koppler 7 den gleichen Einbauraum, wodurch Änderungen am Gehäuse 2 oder am Aktor 4 unnötig sind.This is achieved by partially filling the coupler space 12 achieved with a gas. The remaining components of the coupler 7 , especially master pistons 9 , Slave piston 10 and corrugated pipe seal 13 , can be identical to the corresponding components according to the prior art. The coupler is thus strained 7 the same installation space, making changes to the housing 2 or on the actuator 4 are unnecessary.

2A zeigt dabei in gleicher Darstellung wie 1B ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kopplers 7 für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Brennstoffeinspritzventil 1. 2A shows in the same representation as 1B a first embodiment of a coupler 7 for a fuel injector designed according to the invention 1 ,

Ein Gasvolumen 32 ist durch den unschraffierten Teil des Kopplerraums 12 dargestellt, während die dunkle Schraffur das Zweitmedium darstellt. Der Kopplerraum 12 bzw. das Gasvolumen 32 ist, wie das Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik aus 1B, mittels des zweiten Verschlußkörpers 26 abgeschlossen. Das Zweitmedium füllt den Kopplerraum 12 bis zu einer definierten Füllhöhe 33 auf, oberhalb derer sich das komprimierte Gasvolumen 32 befindet. Es wird über die Bohrung 29 im Nehmerkolben 10 wie im Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik gefüllt. Die Bohrung 29 kann wiederum durch eine Kugel 30 oder, wie in 2A dargestellt, mittels eines Verschlußkörpers 34, der beispielsweise mittels einer Schweißnaht 35 in der Bohrung 29 fixiert sein kann, verschlossen sein.A volume of gas 32 is through the unshaded part of the coupler room 12 shown, while the dark hatching represents the second medium. The coupler room 12 or the gas volume 32 is like the embodiment according to the prior art 1B , by means of the second closure body 26 completed. The second medium fills the coupler space 12 up to a defined fill level 33 on which the compressed gas volume is above 32 located. It's going over the hole 29 in the slave piston 10 as in the exemplary embodiment according to the prior art. The hole 29 can turn through a bullet 30 or, as in 2A shown, by means of a closure body 34 , for example by means of a weld 35 in the hole 29 can be fixed, locked.

Das Gasvolumen 32 muß dabei lediglich mit dem Volumen des Zweitmediums bzw. mit der Weite des Kopplerspalts 23 abgestimmt werden, um in jedem Betriebszustand des Brennstoffeinspritzventils 1 eine zuverlässige Funktionsweise des Kopplers 7 sicherzustellen. Zudem darf sich das Gas nicht unter Druck im Zweitmedium lösen.The gas volume 32 need only with the volume of the second medium or with the width of the coupler gap 23 can be tuned to in any operating condition of the fuel injector 1 reliable operation of the coupler 7 sure. In addition, the gas must not dissolve under pressure in the second medium.

Gasanteile, die u. U. bei der Montage in den Kopplerspalt 23 gelangen können, werden bei der Ansteuerung des Brennstoffeinspritzventils 1 durch die Drossel 24 oder durch einen zwischen dem Geberkolben 9 und dem Nehmerkolben 10 ausgebildeten Führungsspalt 36 in das Gasvolumen 32 ausgepreßt und der Kopplerspalt 23 dadurch entlüftet.Gas fractions that u. U. when mounting in the coupler gap 23 can get, when driving the fuel injector 1 through the throttle 24 or by one between the master piston 9 and the slave piston 10 trained leadership gap 36 in the gas volume 32 squeezed out and the coupler gap 23 thereby vented.

2B zeigt in gleicher Darstellung wie 1B ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kopplers 7 für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Brennstoffeinspritzventil 1. 2 B shows in the same representation as 1B a second embodiment of a coupler 7 for a fuel injector designed according to the invention 1 ,

Soll das Brennstoffeinspritzventil 1 unter erheblicher Schräglage betrieben werden, kann der Kopplerspalt 23 u. U. nicht mehr zügig genug entlüftet werden. Dann bietet es sich an, das Zweitmedium vom Gasvolumen 32 zu trennen. In 2B ist hierzu der aus dem Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik bekannte erste Verschlußkörper 25 mit dem in der Nut 27 angeordneten Dichtring 28 im Kopplerraum 12 verschieblich angeordnet. Das Zweitmedium füllt den Kopplerraum 12 und einen durch die Wellrohrdichtung 13 definierten Wellrohrraum 39. Das Gasvolumen 32 ist zwischen dem ersten Verschlußkörper 25 und dem zweiten Verschlußkörper 26 ausgebildet und erfüllt somit die gleiche Funktion wie in 1B die Vorspannfeder 11, indem sie den ersten Verschlußkörper 25 mit einem Druck beaufschlagt.Should the fuel injector 1 The coupler gap can be operated at a sloping position 23 u. May no longer be vented quickly enough. Then it makes sense to use the second medium of the gas volume 32 to separate. In 2 B is the first closure body known from the exemplary embodiment according to the prior art 25 with the one in the groove 27 arranged sealing ring 28 in the coupler room 12 slidably arranged. The second medium fills the coupler space 12 and one through the corrugated pipe seal 13 defined corrugated tube space 39 , The gas volume 32 is between the first closure body 25 and the second closure body 26 trained and thus fulfills the same function as in 1B the bias spring 11 by the first closure body 25 pressurized.

Die Befüllung des Gasvolumens 32 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über eine Bohrung 29 in dem zweiten Verschlußkörper 26, welche wiederum mittels einer Kugel 30 oder eines Verschlußkörpers 34 verschlossen sein kann.The filling of the gas volume 32 takes place in this embodiment via a hole 29 in the second closure body 26 , which in turn by means of a ball 30 or a closure body 34 can be locked.

2C zeigt in gleicher Darstellung wie 1B ein drittes Ausführungsbeispiel eines Kopplers 7 für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Brennstoffeinspritzventil 1. 2C shows in the same representation as 1B a third embodiment of a coupler 7 for a fuel injector designed according to the invention 1 ,

Ebenfalls für den Betrieb bei extremer Schräglage des Brennstoffeinspritzventils 1 ist die Bauform gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel geeignet. Hierbei ist ein Metallbalg 37 vorgesehen, welcher das Gasvolumen 32 vom Zweitmedium trennt. Der Metallbalg 37 ist vorzugsweise mittels einer Schweißnaht 38 mit dem zweiten Verschlußkörper 26 verbunden und erstreckt sich in Abströmrichtung in den Kopplerraum 12 hinein. Er wird ebenfalls über die Bohrung 29 im zweiten Verschlußkörper 26 befüllt, wobei die Bohrung 29 wiederum mittels eines Verschlußkörpers 34 oder einer Kugel 30 verschlossen sein kann.Also for operation with the fuel injector in extreme inclined position 1 the design according to the third embodiment is suitable. Here is a metal bellows 37 provided which is the gas volume 32 separates from the second medium. The metal bellows 37 is preferably by means of a weld seam 38 with the second closure body 26 connected and extends in the outflow direction into the coupler space 12 into it. It will also go over the hole 29 in the second closure body 26 filled, the bore 29 again by means of a closure body 34 or a bullet 30 can be locked.

Zum besseren Ausgleich des Zweitmediums im Kopplerraum 12 um den Metallbalg 37 herum ist es in diesem Fall sinnvoll, die zumindest eine Querbohrung 31 in Richtung auf den zweiten Verschlußkörper 26 zu versetzen.To better balance the second medium in the coupler room 12 around the metal bellows 37 in this case it makes sense to have at least one cross hole 31 towards the second closure body 26 to move.

2D zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1 im Verhältnis zu der Position des Aktors 4. Das vierte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen wie das in 2A dargestellte Ausführungsbeispiel ausgeführt, weist jedoch statt eines gewölbten Abschlußkörpers 26 eine Abschlußplatte 40 auf. In ähnlicher Weise können auch die in den 2B und 2C dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß ausgestalteter Zweimediums-Koppler mit einer Abschlußplatte 40 für die spezielle Einbausituation versehen sein. 2D shows a fourth embodiment of a fuel injector designed according to the invention 1 in relation to the position of the actuator 4 , The fourth embodiment is essentially like that in FIG 2A Embodiment shown executed, but instead of a curved end body 26 an end plate 40 on. Similarly, those in the 2 B and 2C Embodiments of the invention designed two-medium coupler with an end plate 40 be provided for the special installation situation.

Zuströmseitig der Abschlußplatte 40 ist ein Einstellstück 41 angeordnet, an dessen dem Zweimediums-Koppler 7 abgewandter Seite sich der Aktorkopf 8 des piezoelektrischen Aktors 4 abstützt. Abströmseitig des Zweimediumskopplers 7 ist eine Ausgleichsfeder 42 angeordnet, welche den Gasdruck des den Kopplerraum 12 zumindest teilweise ausfüllenden Gases kompensiert. Die Ausgleichsfeder 42 sorgt für eine kräftefreie Anordnung des Zweimediumkopplers 7 im Brennstoffeinspritzventil 1.Upstream of the end plate 40 is an adjustment piece 41 arranged, at whose the two-medium coupler 7 away from the actuator head 8th of the piezoelectric actuator 4 supported. Downstream of the two-medium coupler 7 is a balancing spring 42 arranged which the gas pressure of the coupler room 12 at least partially filling gas. The balance spring 42 ensures a force-free arrangement of the two-medium coupler 7 in the fuel injector 1 ,

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und für beliebige Bauformen von Brennstoffeinspritzventilen 1, insbesondere auch für Brennstoffeinspritzventile 1 für selbstzündende Brennkraftmaschinen, geeignet. Die Ausführungsbeispiele sind auch miteinander kombinierbar.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown and for any construction of fuel injection valves 1 , especially for fuel injectors 1 suitable for self-igniting internal combustion engines. The exemplary embodiments can also be combined with one another.

Claims

Fuel injector ( 1 ), especially fuel injector ( 1 ) for fuel injection systems of internal combustion engines, with a housing ( 2 ), with a piezoelectric or magnetostrictive actuator ( 4 ) one in the housing ( 2 ) arranged valve closing body ( 17 ) actuated with a valve seat surface ( 18 ) cooperates to form a sealing seat, and with a hydraulic coupler ( 7 ) which has a master piston ( 9 ), a slave piston ( 10 ) and a coupler gap between them ( 23 ), characterized in that a coupler space ( 12 ) of the coupler ( 7 ) is at least partially filled with a gas.

Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the gas in a coupler ( 7 ) at least partially filling, liquid coupler medium is not soluble.

Fuel injection valve according to Claim 2, characterized in that the master piston ( 9 ) and the slave piston ( 10 ) using a corrugated pipe seal ( 13 ) are connected.

Fuel injection valve according to Claim 3, characterized in that the coupler space ( 12 ) by means of at least one cross hole ( 31 ) with a through the corrugated pipe seal ( 13 ) limited corrugated tube space ( 39 ) is connected.

Fuel injection valve according to Claim 4, characterized in that the coupler space ( 12 ) and the corrugated tube space ( 39 ) up to a defined fill level ( 33 ) are filled out by the coupler medium.

Fuel injection valve according to Claim 5, characterized in that the coupler space ( 12 ) and the corrugated tube space ( 39 ) above the defined fill level ( 33 ) of the coupler medium a gas volume ( 32 ) records.

Fuel injection valve according to Claim 6, characterized in that the gas volume ( 32 ) is filled with gas under pressure.

Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the coupler space ( 12 ) on the inlet side by a second closure body ( 26 ) is completed.

Fuel injection valve according to Claim 8, characterized in that in the slave piston ( 10 ) or in the second closure body ( 26 ) a hole ( 29 ) is trained.

Fuel injection valve according to Claim 9, characterized in that the bore ( 29 ) after filling the coupler space ( 12 ) is lockable.

Fuel injection valve according to Claim 10, characterized in that the bore ( 29 ) by a pressed ball ( 30 ) is closed.

Fuel injection valve according to Claim 10, characterized in that the bore ( 29 ) by means of a weld seam ( 35 ) fixed closure body ( 34 ) is closed.

Fuel injection valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that the gas and the coupler medium have a common interface.

Fuel injection valve according to one of claims 8 to 12, characterized in that the gas and the coupler medium do not have a common interface.

Fuel injection valve according to claim 14, characterized in that the coupler medium and the gas through a first closure body ( 25 ) are separated from each other.

Fuel injection valve according to Claim 15, characterized in that the first closure body ( 25 ) one in a groove ( 27 ) arranged sealing ring ( 28 ) having.

Fuel injection valve according to Claim 15 or 16, characterized in that the first closure body ( 25 ) movable in the coupler room ( 12 ) is arranged.

Fuel injection valve according to one of Claims 15 to 17, characterized in that the first closure body ( 25 ) by the in the gas volume ( 32 ) gas trapped under pressure is pressurized.

Fuel injection valve according to one of Claims 15 to 18, characterized in that the gas volume between the first closure body ( 25 ) and the second closure body ( 26 ) over the hole ( 29 ) in the second closure body ( 26 ) can be filled.

Fuel injection valve according to one of claims 14 to 19, characterized in that the coupler medium and the gas through a metal bellows ( 37 ) are separated from each other.

Fuel injection valve according to Claim 20, characterized in that the metal bellows ( 37 ) in the coupler room ( 12 ) extends.

Fuel injection valve according to Claim 20 or 21, characterized in that the metal bellows ( 37 ) by means of a weld seam ( 38 ) on the second closure body ( 26 ) is fixed.

Fuel injection valve according to one of Claims 20 to 22, characterized in that the gas volume in the metal bellows ( 37 ) over the hole ( 29 ) in the second closure body ( 26 ) can be filled.

Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 23, characterized in that the coupler space ( 12 ) with an end plate ( 40 ) is completed.

Fuel injection valve according to Claim 24, characterized in that the end plate ( 40 ) an adjusting piece ( 41 ) on the master piston ( 10 ) of the two-medium coupler ( 7 ) supports.

Fuel injection valve according to Claim 25, characterized in that on the two-medium coupler ( 7 ) opposite side of the adjusting piece ( 41 ) an actuator foot ( 8th ) of the actuator ( 4 ) supports.

Fuel injection valve according to one of Claims 24 to 26, characterized in that the downstream side of the two-medium coupler ( 7 ) a balance spring ( 42 ) is arranged.

Fuel injection valve according to Claim 27, characterized in that the compensating spring ( 42 ) on the slave piston ( 9 ) of the two-medium coupler ( 7 ) supports.

Fuel injection valve according to Claim 27 or 28, characterized in that the spring force of the compensating spring ( 42 ) is such that it measures the gas pressure of the coupler space ( 12 ) at least partially filling gas.