DE10328573A1

DE10328573A1 - Fuel injector

Info

Publication number: DE10328573A1
Application number: DE10328573A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Schmieder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-13
Also published as: EP1491760B1; EP1491760A1; DE502004001567D1

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Betätigungsstrang (2), weist einen piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Aktor (2) auf, der mit einem Ventilschließkörper (8) in Wirkverbindung steht. Der Ventilschließkörper (8) wirkt mit einer Ventilsitzfläche (9) zu einem Dichtsitz zusammen. Zumindest ein erster einseitig von Brennstoff mit Brennstoffdruck beaufschlagter flexibler Abschnitt (25) ist zuströmseitig des Aktors (2) und zumindest ein zweiter von Brennstoff einseitig mit Brennstoffdruck beaufschlagter flexibler Abschnitt (26) ist abströmseitig des Aktors (2) angeordnet. Der erste flexible Abschnitt (25) und der zweite flexible Abschnitt (26) sind so angeordnet, daß die flexiblen Abschnitte (25, 26) bzw. der auf die flexiblen Abschnitte (25, 26) wirkende Brennstoffdruck auf den Aktor (2) bzw. den Betätigungsstrang (2) entgegengesetzte axiale Kräfte ausüben.A fuel injection valve (1), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with an actuating strand (2), has a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator (2) which is in operative connection with a valve closing body (8). The valve closing body (8) cooperates with a valve seat surface (9) to form a sealing seat. At least one first of a fuel-pressurized fuel on one side flexible portion (25) is upstream of the actuator (2) and at least a second of fuel on one side acted upon by fuel pressure flexible portion (26) is arranged downstream of the actuator (2). The first flexible portion (25) and the second flexible portion (26) are arranged so that the flexible portions (25, 26) and the force acting on the flexible portions (25, 26) fuel pressure on the actuator (2) or the actuating strand (2) exert opposite axial forces.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The The invention is based on a fuel injection valve after Genus of the main claim.

Aus der DE 199 54 537 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil mit einem Betätigungsstrang mit einem Aktor, einer Ventilnadel, einer hydraulische Umsetzeinrichtung und einer Rückstellfeder, die einen Ventilschließkörper betätigen, bekannt. Die Umsetzeinrichtung dient der Umsetzung eines kleinen Aktorhubs auf einen größeren Ventilnadelhub und zum Ausgleich von unterschiedlichen, temperaturbedingten Längenänderungen von Bauteilen. Abströmseitig und zuströmseitig des Aktors ist jeweils zumindest ein flexibler Abschnitt angeordnet, der Relativbewegungen der Ventilnadel gegenüber dem Aktor oder anderen Bauteilen ausgleicht und Brennstoff vom Aktor fernhält. Durch die wellrohrförmige Ausbildung der flexiblen Abschnitte soll verhindert werden, daß die einseitig von Brennstoff mit Brennstoffdruck beaufschlagten flexiblen Abschnitte axiale Kräfte am Betätigungsstrang ausüben.From the DE 199 54 537 A1 is a fuel injection valve with an actuating strand with an actuator, a valve needle, a hydraulic conversion device and a return spring, actuate a valve closing body, known. The conversion device is used to implement a small Aktorhubs to a larger valve needle and to compensate for different, temperature-induced changes in length of components. On the outflow side and on the upstream side of the actuator, in each case at least one flexible section is arranged, which compensates for relative movements of the valve needle relative to the actuator or other components and keeps fuel away from the actuator. Due to the corrugated pipe-shaped design of the flexible sections to prevent the one side acted upon by fuel with fuel pressure flexible portions exert axial forces on the actuation strand.

Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, daß die als Dichtung wirkenden flexiblen Abschnitte sehr aufwendig hergestellt werden müssen, um eine befriedigende Dauerfestigkeit zu erreichen. Um den radial wirkenden Kräften des Brennstoffdrucks standzuhalten, müssen sie jedoch auch eine entsprechende radial Steifigkeit aufweisen. Diese radiale Steifigkeit erhöht den Fertigungsaufwand und die Fertigungskosten weiter und wirkt auf die Ventildynamik, durch die einhergehende axiale Steifigkeit, unvorteilhaft. Der Bauraum solcher Dichtungen und die vom Brennstoffdruck beaufschlagte Oberfläche ist erhöht.adversely in this known prior art that acting as a seal flexible sections must be made very expensive to to achieve a satisfactory fatigue strength. To the radially acting forces However, they must also be able to withstand the fuel pressure have radial stiffness. This radial rigidity increases the production costs and the manufacturing costs and affects the valve dynamics, through the accompanying axial rigidity, unfavorable. The installation space Such seals and the surface acted upon by the fuel pressure elevated.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf unvorteilhaft große, fehleranfällige, die Ventildynamik negativ beeinflussende und aufwendig hergestellte flexible Abschnitte bzw. Dichtungen verzichtet werden kann. Der Herstellungsaufwand des Brennstoffeinspritzventils ist dadurch wesentlich reduziert, die Baugröße kann ohne funktionelle Einbußen verringert werden und die Zuverlässigkeit des Brennstoffeinspritzventils ist erhöht. Darüber hinaus können die in entgegengesetzten axialen Richtungen wirkenden Kräfte des Brennstoffdrucks vorteilhaft zur Unterstützung oder Übernahme von Funktionsvorgängen im Brennstoffeinspritzventil genutzt werden.The Fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the Advantage that on unfavorably large, error-prone, the valve dynamics negatively influencing and consuming produced flexible sections or seals can be dispensed with. Of the Production cost of the fuel injection valve is therefore essential reduced, the size can without functional losses be reduced and the reliability of the fuel injection valve is increased. In addition, the acting in opposite axial directions forces of the Fuel pressure advantageous for supporting or assuming functional operations in the Fuel injector can be used.

Insbesondere kann ein den Aktor alleinig vorspannendes Federelement, das beispielsweise als Rohrfeder um den Aktor verläuft, mit geringerer Vorspannkraft dimensioniert werden oder ggf. ganz entfallen. Das Aktormodul kann damit einfacher aufgebaut und montiert werden.Especially can be a sole biasing the actuator spring element, for example as a Bourdon tube runs around the actuator, be dimensioned with a lower preload or possibly completely omitted. The actuator module can thus be simpler in design and installation become.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements of the main claim specified fuel injector possible.

In einer ersten Weiterbildung weist der Betätigungsstrang einen hydraulischen Koppler zum Ausgleich von temperaturbedingten Längenänderungen des Aktors und/oder anderer Bauteile und/oder zur Hubumsetzung auf, wobei der Koppler in einer weiteren Weiterbildung zuströmseitig des Aktors angeordnet ist. Das Brennstoffeinspritzventil kann dadurch besonders zuverlässig gestaltet und einfach aufgebaut werden. Insbesondere kann so der Kopplerzylinder in besonders einfacher Weise beispielsweise im Ventilgehäuse angeordnet werden.In a first development, the actuating strand has a hydraulic Coupler to compensate for temperature-induced changes in length of the actuator and / or other components and / or Hubumsetzung on, wherein the coupler arranged in a further development on the upstream side of the actuator is. The fuel injection valve can be designed particularly reliable and easy to set up. In particular, so the coupler cylinder arranged in a particularly simple manner, for example in the valve housing become.

Weist der hydraulische Koppler einen Ausgleichsraum, einen Leckagespalt und einen Membranraum auf, wobei der Leckagespalt den Ausgleichsraum mit dem Membranraum verbindet, so ist der hydraulische Koppler in besonders einfache Weise aufgebaut.has the hydraulic coupler a compensation chamber, a leakage gap and a membrane space, wherein the leakage gap the compensation space connects with the membrane space, so is the hydraulic coupler in built very simple way.

Vorteilhafterweise ist der hydraulische Koppler vollständig mit einem Hydraulikmedium gefüllt und ein dritter flexibler Abschnitt trennt bzw. dichtet das Hydraulikmedium von Brennstoff ab. Der Koppler kann dadurch insbesondere langlebiger und zuverlässiger gestaltet werden, da die Eigenschaften des Hydraulikmedium weitgehend unabhängig von der Wahl des Brennstoffes gewählt werden können. Dadurch können beispielsweise die Viskosität und die Schmiereigenschaften des Hydraulikmediums frei gewählt werden.advantageously, the hydraulic coupler is completely with a hydraulic medium filled and a third flexible portion separates the hydraulic medium from fuel. The coupler can thus in particular longer lasting and more reliable be designed because the properties of the hydraulic medium largely independently can be chosen from the choice of fuel. Thereby can for example, the viscosity and the lubricating properties of the hydraulic medium can be freely selected.

Vorteilhafterweise ist der dritte flexible Abschnitt so gestaltet, daß er den an ihm einseitig anliegenden Brennstoffdruck zum größten Teil an das Hydraulikmedium überträgt. Der Brennstoffdruck kann so in besonders einfacher und vorteilhafterweise dazu benutzt werden, den Ausgleichsraum mit Hydraulikmedium gefüllt zu halten.advantageously, the third flexible section is designed to hold the on him one-sided fuel pressure for the most part transmits to the hydraulic medium. Of the Fuel pressure can thus in a particularly simple and advantageous manner be used to keep the expansion chamber filled with hydraulic fluid.

In einer weiteren Weiterbildung sind die flexiblen Abschnitte lochplattenförmig und im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Die Flexibilität wird dadurch gesteigert, die flexiblen Abschnitte können dadurch einfacher gefügt werden und sind einfach herzustellen.In In a further development, the flexible sections are plate-shaped and formed in cross-section substantially U-shaped. The flexibility is thereby increased, the flexible sections can be easily joined and are easy to make.

Greift der Betätigungsstrang durch zumindest einen der flexiblen Abschnitte, so kann das Brennstoffeinspritzventil besonders kompakt hergestellt werden.Engages the actuating strand through at least one of the flexible sections, so that can Fuel injector to be made particularly compact.

Vorteilhafterweise stehen die einzelnen flexible Abschnitte über Flansche mit dem Betätigungsstrang in Verbindung. Die flexible Abschnitte können dadurch besonders einfach mit dem Betätigungsstrang verbunden werden. Insbesondere die Sicherheit und Langlebigkeit der Fügeverbindung zwischen den flexiblen Abschnitten und dem Betätigungsstrang, sowie die Montagefreundlichkeit der flexiblen Abschnitte, ist dadurch gesteigert.advantageously, stand the individual flexible sections on flanges with the actuating strand in connection. The flexible sections can thereby be particularly simple with the actuating strand get connected. In particular, the safety and longevity the joint connection between the flexible sections and the actuation string, as well as the ease of installation the flexible sections, this is increased.

Vorteilhafterweise sind der erste flexible Abschnitt und der zweite flexible Abschnitt so angeordnet, daß der mittel- und unmittelbar auf den Ventilschließkörper wirkende Brennstoffdruck sich kräftemäßig, in axialer Richtung des Betätigungsstrangs, aufhebt. Durch den dadurch erzielten hydraulischen Kraftausgleich kann insbesondere die Federkraft einer auf den Betätigungsstrang wirkende Vorspannfeder wesentlich kleiner gewählt werden. Durch die verringerte Federkraft der entgegen der Bestätigungsrichtung des Aktors wirkenden Vorspannfeder kann ein kleinerer und kostengünstigerer Aktor verwendet werden. Der Leistungsbedarf des Aktors ist verringert und die Wärmeentwicklung im Aktor und im Steuergerät sind vermindert.advantageously, are the first flexible section and the second flexible section arranged so that the medium and directly acting on the valve closing body fuel pressure in terms of strength, in axial direction of the actuating strand, picks up. Due to the hydraulic force balance achieved in particular the spring force of a on the actuation strand acting biasing spring can be chosen much smaller. By the reduced Spring force of the opposite direction of confirmation the actuator acting biasing spring can be a smaller and cheaper Actuator can be used. The power requirement of the actuator is reduced and the heat development in the actuator and in the control unit are diminished.

Durch die auf den Koppler wirkende verringerte Federkraft kann der Koppler auch in Kaltstartphasen, bei denen in der Regel die Ventilöffnungszeiten verlängert sind, sehr schnell temperaturbedingte Längenausdehnungen kompensieren, wodurch auch eine Kaltstartphasen mit reduziertem Brennstoffdruck ermöglicht wird.By the reduced spring force acting on the coupler may be the coupler also in cold start phases, where usually the valve opening times extended are, very quickly compensate for temperature-related linear expansion, which also provides a cold start phase with reduced fuel pressure allows becomes.

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:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils und 1 a schematic representation of a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention and

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Aktorkopfs. 2 a schematic representation of a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the region of the actuator head.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Das in 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 ist insbesondere als Brennstoffeinspritzventil 1 für Brennstoffeinspritzanlagen für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine geeignet.This in 1 schematically illustrated fuel injection valve according to the invention 1 is especially as a fuel injector 1 for fuel injection systems for mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines for direct injection of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine suitable.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 umfaßt insbesondere einen piezoelektrischen, magnetostriktiven oder elektrostriktiven Aktor 2, welcher in einem Aktormodul 22 angeordnet ist. Der Aktor 2 bzw. das Aktormodul 22 ist Bestandteil eines Bestätigungsstrangs, der in diesem Ausführungsbeispiel außerdem einen zuströmseitig des Aktormoduls 22 angeordneten hydraulischen Koppler 3 und eine abströmseitig des Aktormoduls 22 angeordnete Ventilnadel 4 aufweist. Das Aktormodul 22, der hydraulische Koppler 3 und die Ventilnadel 4 sind in einem Ventilgehäuses 6 koaxial angeordnet. Das Ventilgehäuses 6 weist an seinem abströmseitigen Ende einen Düsenkörper 5 auf, durch welchen die Ventilnadel 4 koaxial greift und an dessen abströmseitigen Ende ein einstückig mit dem Düsenkörper 5 ausgebildeter Ventilsitzkörper 10 mit einer Abspritzöffnung 7 angeordnet ist. Eine am Ventilsitzkörper 10 ausgebildete Ventilsitzfläche 9 wirkt mit einem am abspritzseitigen Ende der Ventilnadel 4 ausgebildeten Ventilschließkörper 8 zu einem Dichtsitz zusammen. Das Brennstoffeinspritzventil 1 öffnet nach außen.The fuel injector 1 in particular comprises a piezoelectric, magnetostrictive or electrostrictive actuator 2 which is in an actuator module 22 is arranged. The actor 2 or the actuator module 22 is part of a confirmation string, which in this embodiment also has an upstream side of the actuator module 22 arranged hydraulic coupler 3 and one downstream of the actuator module 22 arranged valve needle 4 having. The actuator module 22 , the hydraulic coupler 3 and the valve needle 4 are in a valve housing 6 arranged coaxially. The valve housing 6 has at its downstream end a nozzle body 5 on, through which the valve needle 4 coaxially engages and at its downstream end an integral with the nozzle body 5 trained valve seat body 10 with a discharge opening 7 is arranged. One on the valve seat body 10 formed valve seat surface 9 acts with a at the discharge end of the valve needle 4 trained valve closing body 8th to a sealing seat together. The fuel injector 1 opens to the outside.

Zuströmseitig weist das Ventilgehäuses 6 ein Ventiloberteil 33 auf. Das Ventiloberteil 33 liegt auf dem zuströmseitigen Ende des Ventilgehäuses 6 hermetisch dicht mit einer ersten Schulter 34 auf, ist dort mit dem Ventilgehäuses 6 beispielsweise stoffschlüssig gefügt, und greift mit seinem abströmseitigen Ende in das Ventilgehäuses 6 ein. Koaxial im Ventiloberteil 33 ausgebildet befindet sich ein zum Aktormodul 22 hin geöffneter Kopplerzylinder 23, in den ein Ausgleichskolben 21 eingreift. Seitlich des Ausgleichskolbens 21 befindet sich zwischen dem Ausgleichskolbens 21 und dem Kopplerzylinder 23 ein Leckagespalt 24. Der Leckagespalt 24 verbindet einen oben zwischen dem Kopplerzylinder 23 und dem Ausgleichskolbens 21 gebildeten Ausgleichsraum 31 und einen unten, zum Aktormodul 22 hin orientierten Membranraum 32. Der Membranraum 32 wird durch einen dritten flexiblen Abschnitt 28 abströmseitig abgeschlossen bzw. abgedichtet.On the inflow side, the valve housing 6 a valve shell 33 on. The valve head 33 lies on the inflow-side end of the valve housing 6 hermetically sealed with a first shoulder 34 on, is there with the valve housing 6 for example, materially joined, and engages with its downstream end in the valve housing 6 one. Coaxial in the valve top 33 is formed one to the actuator module 22 towards open coupler cylinder 23 into which a balance piston 21 intervenes. Side of the balance piston 21 is located between the balance piston 21 and the coupler cylinder 23 a leakage gap 24 , The leakage gap 24 connects one up between the coupler cylinder 23 and the balance piston 21 formed compensation room 31 and one below, to the actuator module 22 oriented membrane space 32 , The membrane space 32 is through a third flexible section 28 sealed on the outflow side or sealed.

Der in diesem Ausführungsbeispiel membranartige und lochplattenförmige dritte flexible Abschnitt 28 ist im Bereich des Außenumfangs mit dem in das Aktorgehäuses 6 eingreifenden abströmseitigen Ende des Ventiloberteils 33 unterhalb einer durchmesserreduzierenden zweiten Schulter 35 hermetisch dicht, beispielsweise durch Schweißen oder andere stoffschlüssigen Fügeverfahren, gefügt. Im Bereich seines Innenumfangs ist der dritte flexible Abschnitt 28 an dem sich zum Aktormodul 22 hin verjüngenden, den dritten flexiblen Abschnitt 28 durchgreifenden Ausgleichskolben 21 hermetisch dicht und stoffschlüssig gefügt. In radialer Richtung weist der aus Stahl oder einer Stahlregierung bestehende dritte flexible Abschnitt 28 im Querschnitt einen U-förmigen, bzw. wellenförmigen Verlauf auf. Der dritte flexible Abschnitt 28 wird dadurch nicht auf Zug, sondern vorteilhafterweise auf Biegung beansprucht.The membrane-like and hole-plate-shaped third flexible section in this embodiment 28 is in the area of the outer circumference with the in the actuator housing 6 engaging downstream end of the valve shell 33 below a diameter reducing second shoulder 35 hermetically sealed, for example by welding or other cohesive joining processes, joined. In the area of its inner circumference is the third flexible section 28 on which the actuator module 22 tapering towards the third flexible section 28 sweeping balance piston 21 hermetically sealed and materially joined. In the radial direction, the steel or a steel government existing third flexible section 28 in cross-section on a U-shaped or wavy course. The third flexible section 28 is thereby not claimed to train, but advantageously bent.

Der Kopplerzylinder 23, der Ausgleichskolbens 21, der Ausgleichsraum 31, der Leckagespalt 24 und der Membranraum 32 bilden in diesem Ausführungsbeispiel den hydraulischen Koppler 3. Der hydraulischen Koppler 3, bzw. der Ausgleichsraum 31, der Leckagespalt 24 und der Membranraum 32 sind vollständig mit einem Hydraulikmedium 30 gefüllt. Das Hydraulikmedium 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein gut wärmeleitendes und hochviskoses Öl.The coupler cylinder 23 , the balance piston 21 , the compensation room 31 , the leakage gap 24 and the membrane space 32 form the hydraulic coupler in this embodiment 3 , The hydraulic coupler 3 , or the compensation room 31 , the leakage gap 24 and the membrane space 32 are complete with a hydraulic medium 30 filled. The hydraulic medium 30 is in this embodiment, a good thermal conductivity and high viscosity oil.

Im Ventiloberteil 33 verlaufen ein elektrischer Anschluß 15 und ein Brennstoffeinlaß 16, der sich in einen ersten Brennstoffkanal 17 und einen zweiten Brennstoffkanal 18 teilt. Der elektrische Anschluß 15 verläuft im weiteren im Ventilgehäuses 6, um auf Höhe des Aktormoduls 22 in dieses einzutreten.In the valve shell 33 run an electrical connection 15 and a fuel inlet 16 that is in a first fuel channel 17 and a second fuel channel 18 Splits. The electrical connection 15 continues in the valve housing 6 to the height of the actuator module 22 to enter this.

Im Bereich oberhalb der den Durchmesser des abströmseitigen Endes des Ventiloberteils 33 nach unten reduzierenden zweiten Schulter 35, ist ein lochplattenförmiger, im Querschnitt im wesentlichen U-förmig geformter und aus Stahl bestehender erster flexibler Abschnitt 25 mit seinem Außenumfang stoffschlüssig und hermetisch dicht gefügt. Im Bereich des Innenumfangs des ersten flexiblen Abschnitts 25 ist dieser auf der Oberseite eines dritten Flansches 29, der das im Durchmesser verjüngte, abströmseitige Ende des Ausgleichskolbens 21 umschließt, stoffschlüssig und hermetisch dicht verbunden. Der dritte Flansch 29 greift mit seinem abströmseitigen Ende in eine in der Oberseite des Aktormoduls 22 in einem Aktorfuß 13 angeordnete konische Ausnehmung 27 ein, mit der er idealerweise in ständigem Kontakt steht.In the area above the diameter of the downstream end of the valve top 33 down reducing second shoulder 35 , Is a hole plate-shaped, in cross-section substantially U-shaped and made of steel existing first flexible section 25 joined with its outer circumference cohesively and hermetically sealed. In the area of the inner circumference of the first flexible section 25 this is on top of a third flange 29 , which is the diameter-tapered, downstream end of the balance piston 21 encloses, cohesively and hermetically sealed. The third flange 29 engages with its downstream end in one in the top of the actuator module 22 in an actuator foot 13 arranged conical recess 27 one with whom he is ideally in constant contact.

Unmittelbar unterhalb der zweiten Schulter 35 und oberhalb des Außenumfangs des dritten flexiblen Abschnitts 28 ist eine zum ersten Brennstoffkanal 17 gehörende Ringnut 36 angeordnet. Im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 ist der zwischen dem ersten flexiblen Abschnitt 25 und dem dritten flexiblen Abschnitt 28 befindliche Raum über den ersten Brennstoffkanal 17 vollständig mit Brennstoff gefüllt. Der Brennstoff drückt dabei auf jeweils eine Seite des ersten flexiblen Abschnitts 25 und dritten flexiblen Abschnitts 28. Brennstoffdruck wirkt in dieser Weise auf den im Vergleich zum ersten flexiblen Abschnitt 25 weicheren, insbesondere dünneren, dritten flexiblen Abschnitt 28 auf das Hydraulikmedium 30. Der zwischen dem dritten flexiblen Abschnitt 28 und dem ersten flexiblen Abschnitt 25 herrschende Brennstoffdruck wirkt außerdem auf den ersten flexiblen Abschnitt 25 so, daß das Aktormodul 22 von oben über den dritten Flansch 29 auf dem Aktorfuß 13 mit einer in Abspritzrichtung wirkenden Vorspannung belastet wird.Immediately below the second shoulder 35 and above the outer periphery of the third flexible portion 28 is one to the first fuel channel 17 belonging ring groove 36 arranged. During operation of the fuel injection valve 1 is the one between the first flexible section 25 and the third flexible section 28 space located above the first fuel channel 17 completely filled with fuel. The fuel presses on each side of the first flexible portion 25 and third flexible section 28 , Fuel pressure acts in this way on the compared to the first flexible section 25 softer, in particular thinner, third flexible section 28 on the hydraulic medium 30 , The one between the third flexible section 28 and the first flexible section 25 prevailing fuel pressure also acts on the first flexible section 25 such that the actuator module 22 from above over the third flange 29 on the actuator foot 13 is loaded with an acting in Abspritzrichtung bias.

Die Ventilnadel 4 wird durch eine Vorspannfeder 11, welche über einen zweiten Flansch 20 an der Ventilnadel 4 angreift, entgegen der Abspritzrichtung vorspannt. Der Ventilschließkörper 8 wird dadurch in den Dichtsitz gezogen und das konisch geformte, zuströmseitige Ende der Ventilnadel 4 wird in eine in einem Aktorkopf 12 angeordnete zweite Ausnehmung 37 gedrückt. Zwischen dem zweiten Flansch 20 und dem zuströmseitigen Ende der Ventilnadel 4 ist ein erster Flansch 19 stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, mit der Ventilnadel 4 verbunden. Im Bereich seines Innenumfangs ist ein zweiter flexibler Abschnitt 26 mit der Unterseite des ersten Flansches 19 stoffschlüssig und hermetisch dicht verbunden. Im Bereich des Außenumfangs des zweiten flexiblen Abschnitts 26 ist dieser mit dem Düsenkörper 5 stoffschlüssig und hermetisch dicht verbunden.The valve needle 4 is by a biasing spring 11 which has a second flange 20 at the valve needle 4 attacks, biasing against the Abspritzrichtung. The valve closing body 8th is thereby pulled into the sealing seat and the conically shaped, inflow-side end of the valve needle 4 gets into one in an actuator head 12 arranged second recess 37 pressed. Between the second flange 20 and the upstream end of the valve needle 4 is a first flange 19 cohesively, for example by welding, with the valve needle 4 connected. In the area of its inner circumference is a second flexible section 26 with the bottom of the first flange 19 cohesively and hermetically sealed. In the area of the outer circumference of the second flexible section 26 is this with the nozzle body 5 cohesively and hermetically sealed.

In anderen Ausführungsbeispielen kann der zweite flexible Abschnitt 26 im Bereich seines Außenumfangs auch mit dem Ventilgehäuses 6 gefügt sein. Der druckbehaftet in dem zweiten Brennstoffkanal 18 im Ventilgehäuse 6 an dem Aktormodul 22 und der Vorspannfeder 11 vorbeigeführte Brennstoff wird, von unten kommend, die Vorspannfeder 11 und den zweiten Flansch 20 umspülend, an den zweiten flexiblen Abschnitt 26 geführt. Der einseitig auf den zweiten flexiblen Abschnitt 26 wirkende Brennstoffdruck drückt über den ersten Flansch 19 die Ventilnadel 4 in axialer Richtung zum Aktormodul 22 hin, entgegen der Abspritzrichtung.In other embodiments, the second flexible portion 26 in the area of its outer circumference also with the valve housing 6 be joined. The pressure in the second fuel channel 18 in the valve housing 6 on the actuator module 22 and the biasing spring 11 Passing fuel is, coming from below, the biasing spring 11 and the second flange 20 washing around, to the second flexible section 26 guided. The one-sided on the second flexible section 26 Acting fuel pressure pushes over the first flange 19 the valve needle 4 in the axial direction to the actuator module 22 towards, contrary to the Abspritzrichtung.

Ein zum Aktormodul 22 gehörendes Federelement 14 spannt den Aktorfuß 13 gegen den Aktorkopf 12, so daß der Aktor 2 unter Vorspannung steht.One to the actuator module 22 belonging spring element 14 clamps the actuator foot 13 against the actuator head 12 so that the actor 2 under bias.

Wird über den elektrischen Anschluß 15 der Aktor 2 angeregt, so dehnt dieser sich in axialer Richtung aus und wirkt über den Aktorfuß 13 auf den Ausgleichskolben 21 ein. Bedingt durch die Schnelligkeit der Bewegung des Aktors 2 und des relativ schmalen Leckagespaltes 24 verhält sich das Hydraulikmedium 30 ähnlich wie ein Festkörper. Die Längenänderungen des Aktors 2 können dadurch fast vollständig auf die Ventilnadel 4 übertragen werden, wodurch der Ventilschließkörper 8 von der Ventilsitzfläche 9 abhebt und Brennstoff in den nicht dargestellten Brennraum der nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Bei langsamen Bewegungen des Aktors 2, beispielsweise durch thermische Einflüsse, wird das Hydraulikmedium 30 durch den Leckagespalt 24 in den Membranraum 32 verdrängt, wodurch ein willkürliches Öffnen des Brennstoffeinspritzventils 1 verhindert wird.Is over the electrical connection 15 the actor 2 stimulated, it expands in the axial direction and acts on the actuator foot 13 on the balance piston 21 one. Due to the speed of movement of the actuator 2 and the relatively narrow leakage gap 24 behaves the hydraulic medium 30 similar to a solid. The length changes of the actuator 2 This allows almost completely to the valve needle 4 be transmitted, whereby the valve closing body 8th from the valve seat surface 9 lifts and fuel is injected into the combustion chamber, not shown, of the internal combustion engine, not shown. At slow movements of the actuator 2 , For example, by thermal influences, the hydraulic medium 30 through the leakage gap 24 in the membrane space 32 displaced, causing an arbitrary opening of the fuel injection valve 1 is prevented.

Der erste flexible Abschnitt 25 und der zweite flexible Abschnitt 26 sind so dimensioniert und angeordnet, daß sich die axial, mittel- und unmittelbar auf den Ventilschließkörper 8 wirkenden Kräfte des Brennstoffdrucks sich im wesentlichen aufheben. Insbesondere kann das Brennstoffeinspritzventil 1 dadurch bei unterschiedlichen Brennstoffdrücken betrieben werden, ohne das beispielsweise die Federkraft der Vorspannfeder 11 durch aufwendige Maßnahmen adaptiv gestaltet werden muß.The first flexible section 25 and the second flexible section 26 are dimensioned and arranged so that the axially, centrally and directly on the valve closing body 8th acting forces of the fuel pressure cancel each other substantially. In particular, the fuel injection valve 1 thereby operated at different fuel pressures, without the example, the spring force of the biasing spring 11 must be made adaptive by consuming measures.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 im Bereich des Aktorkopfs 12, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1. Im Unterschied fehlt der im ersten Ausführungsbeispiel verwendete dritte flexible Abschnitt 28. Der durch den ersten Brennstoffkanal 17 und die Ringnut 36 geleitete Brennstoff füllt in diesem Ausführungsbeispiel den hydraulischen Koppler 3, womit das Hydraulikmedium 30 aus Brennstoff besteht. Der Aufbau des Brennstoffeinspritzventils 1 wird dadurch vereinfacht. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention 1 in the area of the actuator head 12 , similar to the first embodiment 1 , In contrast, the third flexible section used in the first embodiment is missing 28 , The one through the first fuel channel 17 and the ring groove 36 Guided fuel fills the hydraulic coupler in this embodiment 3 , bringing the hydraulic medium 30 consists of fuel. The structure of the fuel injection valve 1 is simplified.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und auch für beliebige andere Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen 1, insbesondere nach innen öffnende Brennstoffeinspritzventile, geeignet.The invention is not limited to the illustrated embodiments and also for any other construction of fuel injection valves 1 , in particular inwardly opening fuel injection valves, suitable.

Claims

Fuel Injector ( 1 ), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with an actuation train which comprises a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator ( 2 ), which with a valve closing body ( 8th ) is in operative connection with a valve seat surface ( 9 ) cooperates with a sealing seat, wherein at least a first flexible section (1) fuel-pressurized by one side of the fuel ( 25 ) on the upstream side of the actuator ( 2 ) and at least one second of the fuel on one side with fuel pressure applied flexible section ( 26 ) downstream of the actuator ( 2 ), characterized in that the first flexible section ( 25 ) and the second flexible section ( 26 ) are arranged so that the flexible sections ( 25 . 26 ) or on the flexible sections ( 25 . 26 ) acting fuel pressure on the actuator ( 2 ) or exert the actuating strand opposite axial forces.

Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the actuating rod ( 2 ) a hydraulic coupler ( 3 ) having.

Fuel injection valve according to Claim 2, characterized in that the coupler ( 3 ) on the upstream side of the actuator ( 2 ) is arranged.

Fuel injection valve according to Claim 2 or 3, characterized in that the hydraulic coupler ( 3 ) at least one compensation room ( 31 ), at least one leakage gap ( 24 ) and a membrane space ( 32 ), wherein the leakage gap ( 24 ) the compensation room ( 31 ) with the membrane space ( 32 ) connects.

Fuel injection valve according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the hydraulic coupler ( 2 ) completely with a hydraulic medium ( 30 ), wherein at least a third flexible section ( 28 ) the hydraulic medium ( 30 ) separates or seals off fuel.

Fuel injection valve according to Claim 5, characterized in that the third flexible section ( 28 ) the membrane space ( 32 ) of fuel seals or separates.

Fuel injection valve according to Claim 5 or 6, characterized in that the third flexible section ( 28 ) the fuel pressure for the most part to the hydraulic medium ( 30 ) transmits.

Fuel injection valve according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the hydraulic medium ( 30 ) is an oil.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible sections ( 25 . 26 . 28 ) are formed in cross-section substantially U-shaped.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one of the flexible sections ( 25 . 26 . 28 ) Is formed aochplatte-shaped.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating rod ( 2 . 3 ) by at least one of the flexible sections ( 25 . 26 . 28 ) attacks.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the inner circumference of at least one of the flexible sections ( 25 . 26 . 28 ) with the actuating strand ( 2 . 3 ) is materially bonded and hermetically sealed.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible sections ( 25 . 26 . 28 ) consist of steel or a steel government.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the flexible sections ( 25 . 26 . 28 ) via a first flange ( 19 ), a second flange ( 20 ) or a third flange ( 29 ) with the Actuating strand ( 2 . 3 ).

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first flexible section ( 25 ) and the second flexible section ( 26 ) are arranged and dimensioned such that the axial, middle and directly on the valve closing body ( 8th ) acting forces of the fuel pressure cancel each other substantially