DE10333573B3 - Fuel injection arrangement has hydraulic coupler piston(s) with central fill volume connected to guide gap and to fuel feed line, one piston fixed to actuator and one to valve needle via piston rod - Google Patents

Fuel injection arrangement has hydraulic coupler piston(s) with central fill volume connected to guide gap and to fuel feed line, one piston fixed to actuator and one to valve needle via piston rod Download PDF

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DE10333573B3 DE2003133573 DE10333573A DE10333573B3 DE 10333573 B3 DE10333573 B3 DE 10333573B3 DE 2003133573 DE2003133573 DE 2003133573 DE 10333573 A DE10333573 A DE 10333573A DE 10333573 B3 DE10333573 B3 DE 10333573B3
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Abstract

The arrangement has an injection valve (8) with a valve needle (10) for opening and closing injection openings, a line (5) for feeding fuel under high pressure to the valve, an actuator (31) and a hydraulic coupler (35) with two pistons (36,37). At least one piston has a fill volume (71) in a central region connected to a guide gap and to the feed line. One piston is fixed to the actuator and one to the valve needle via a rod (63).

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung mit direkt (nämlich ohne Steuerkammer und Steuerventil) gesteuerter Ventilnadel des Einspritzventils, mit Piezoaktor (= Piezosteller) und Übersetzung durch hydraulischen Koppler ist durch die DE 101 36 186 A1 bekannt geworden.The invention is based on a device according to the preamble of claim 1. Such a device with a directly (namely without a control chamber and control valve) controlled valve needle of the injection valve, with a piezo actuator (= piezo actuator) and translation by hydraulic coupler is by DE 101 36 186 A1 known.

Die aus DE 101 36 186 A1 bekannte Krafteinspritzvorrichtung umfasst ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten mit einer piezoelektrischen Aktor-Einheit zur Betätigung einer Ventilglied-Anordnung, die einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben aufweist, zwischen denen eine Hydraulikkammer angeordnet ist. Die Ventilglied-Anordnung bestätigt ein Ventilschließglied, das mit einem Ventilssitz zusammenwirkt. Nachteilig ist die kleine Druckstufe an dem Endbereich der Ventilnadel, der den Einspritzöffnungen zugewandt ist.From DE 101 36 186 A1 Known power injection device comprises a valve for controlling liquids with a piezoelectric actuator unit for actuating a valve member arrangement which has a first piston and a second piston, between which a hydraulic chamber is arranged. The valve member arrangement confirms a valve closing member which interacts with a valve seat. A disadvantage is the small pressure level at the end region of the valve needle, which faces the injection openings.

Weiterhin ist aus der EP 0 864 743 A2 ein Krafteinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Ventilkörper axial verschiebbaren Ventilglied, das an seinem einen Ende eine Ventildichtfläche aufweist, mit der es zur Steuerung eines Einspritzquerschnittes mit einer Ventilsitzfläche am Ventilkörper zusammenwirkt, von der wenigstens eine Einspritzöffnung in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine abgeführt, und mit einem das Ventilglied axial betätigenden elektrischen Stellglied bekannt, das über einen hydraulischen Arbeitsraum auf das Ventilglied wirkt. Dabei ist für eine verbesserte Steuerung der Ventilgliedhubbewegung ein zweites elektrisches Stellglied zur Betätigung des Ventilgliedes vorgesehen, das unabhängig vom ersten elektrischen Stellglied ansteuerbar ist.Furthermore, from the EP 0 864 743 A2 a power injection valve for internal combustion engines with a valve member which is axially displaceable in a valve body and which has at one end a valve sealing surface with which it cooperates to control an injection cross section with a valve seat surface on the valve body from which at least one injection opening is discharged into the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied, and with an electric actuator which actuates the valve member axially and which acts on the valve member via a hydraulic working space. For an improved control of the valve member stroke movement, a second electrical actuator for actuating the valve member is provided, which can be controlled independently of the first electrical actuator.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass eine CR-Druckunterstützung geschaffen wird. Dadurch kann das Öffnen und Schließen des Einspritzventils schneller erfolgen.The Fuel injection device according to the invention for internal combustion engines with the characterizing features of claim 1 has the across from the advantage of providing CR printing support. Thereby can opening and closing of the injector take place faster.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtOn embodiment the fuel injection device according to the invention is shown in the drawing and is described in the description below explained in more detail. It shows

die einzige Figur die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Einspritzventil und einem hydraulischen Koppler.the only figure shows the essential components of a fuel injection device according to the invention with an injection valve and a hydraulic coupler.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 wird von einem Druckspeicher (Common Rail) 3 mit Kraftstoff unter hohem Druck über eine Hochdruckleitung 5 versorgt, von der aus Kraftstoff über eine Einspritzleitung 6 zu einem Einspritzventil 8 gelangt. Eine Brennkraftmaschine hat normalerweise mehrere derartige Einspritzventile, und der Einfachheit halber ist lediglich eines dargestellt. Das Einspritzventil 8 weist eine Ventilnadel (Ventilkolben, Düsennadel) 10 auf, die mit einer konischen Ventildichtfläche 12 in ihrer Schließstellung Einspritzöffnungen 13, durch die Kraftstoff ins Innere eines Verbrennungsraums des Verbrennungsmotors eingespritzt werden soll, verschließt. Der Kraftstoff gelangt in den Bereich der Düsennadel über einen ringförmigen Düsenraum 14, von dem aus er über eine als Druckschulter ausgebildete Steuerfläche 15 einen Druck in Öffnungsrichtung der Düsennadel auszuüben gestattet. Wenn der genannte Druck eine Kraft in Öffnungsrichtung auf die Ventilnadel ausübt, die diesem Öffnen entgegen wirkende Kräfte überwindet, so öffnet sich das Ventil.The fuel injection device according to the invention 1 is from a pressure accumulator (Common Rail) 3 with fuel under high pressure via a high pressure line 5 supplied from which fuel via an injection line 6 to an injection valve 8th arrives. An internal combustion engine normally has several such injection valves, and only one is shown for the sake of simplicity. The injector 8th has a valve needle (valve piston, nozzle needle) 10 on that with a conical valve sealing surface 12 in their closed position injection openings 13 , through which fuel is to be injected into a combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel reaches the area of the nozzle needle via an annular nozzle chamber 14 , from which it has a control surface designed as a pressure shoulder 15 allowed to exert pressure in the opening direction of the nozzle needle. When the pressure mentioned exerts a force in the opening direction on the valve needle which overcomes forces opposing this opening, the valve opens.

Zum Steuern des Öffnens und Schließens der Einspritzöffnungen dient ein Aktor 31. Dieser erzeugt in Abhängigkeit von einer Ansteuerung an einem mechanischen Ausgang eine Auslenkung und eine Kraft zum Betätigen weiterer Elemente. Im Beispiel handelt es sich um einen elektrisch betätigten Aktor. Im Beispiel ist es ein Aktor, der ein piezoelektrisches Element aufweist, nämlich ein Piezoaktor. Der Aktor nimmt in Abhängigkeit von einer elektrischen Ansteuerung in Vertikalrichtung der Zeichnung und somit in seiner Längsrichtung eine gelängte Konfiguration oder eine verkürzte Konfiguration ein. Im Beispiel ist ein Aktor mit einer derartigen Konstruktion vorgesehen, der bei Bestromung (Anschluss an eine Gleichstromversorgung) eine gelängte Konfiguration einnimmt, ohne Bestromung eine verkürzte Konfiguration einnimmt. Der Aktor bildet eine kapazitive Last und nimmt bei Dauerbestromung keine Verlustleistung auf. Es kann vorteilhaft oder erforderlich sein, den Piezoaktor durch eine Spannvorrichtung, z. B. Feder, so vorzuspannen, dass im Aktor enthaltene piezoelektrische Elemente stets auf Druck beansprucht sind. Dies ist den Fachleuten bekannt und deshalb wird hierauf im Folgenden nicht hingewiesen. Während das obere Ende des Piezoaktors in einer in der Zeichnung nicht sichtbaren Weise in der Einspritzvorrichtung verankert ist, dient das untere Ende des Piezoaktors dazu, dessen Kraft und Bewegung letztendlich zum Öffnen und Schließen der Einspritzöffnungen zu verwenden. Hierzu ist für seine Ankopplung ein hydraulischer Koppler 35 vorgesehen, der einen mit dem Piezoaktor gekoppelten Kolben 36 und einen weiteren Kolben 37 aufweist. Im vorliegenden Anwendungsfall ist im allgemeinen durch den Koppler eine Vergrößerung des Wegs des weiteren Kolbens 37 im Vergleich zum Weg des Kolbens 36 (durch passende Wahl der hydraulisch wirksamen Kolbenflächen) nötig. Die Konstruktion und Wirkungsweise des hydraulischen Kopplers wird weiter unten beschrieben.An actuator is used to control the opening and closing of the injection openings 31 , Depending on a control at a mechanical output, this generates a deflection and a force for actuating further elements. In the example it is an electrically operated actuator. In the example, it is an actuator that has a piezoelectric element, namely a piezo actuator. Depending on an electrical control in the vertical direction of the drawing and thus in its longitudinal direction, the actuator assumes an elongated configuration or a shortened configuration. In the example, an actuator with such a construction is provided, which takes on an elongated configuration when energized (connection to a DC power supply), and assumes a shortened configuration without energization. The actuator forms a capacitive load and does not absorb any power loss when continuously energized. It may be advantageous or necessary to use a tensioning device, e.g. B. spring, so that the piezoelectric elements contained in the actuator are always subjected to pressure. This is known to the experts and is therefore not referred to in the following. While the upper end of the piezo actuator in a manner not visible in the drawing in the Injection device is anchored, the lower end of the piezo actuator is used to ultimately use its force and movement to open and close the injection openings. For this there is a hydraulic coupler for its coupling 35 provided that a piston coupled to the piezo actuator 36 and another piston 37 having. In the present application, the coupler generally increases the travel of the further piston 37 compared to the way of the piston 36 (due to a suitable choice of the hydraulically effective piston surfaces) necessary. The construction and operation of the hydraulic coupler is described below.

Die Kolben 36 und 37 sind im Beispiel im wesentlichen linear hintereinander angeordnet, im Beispiel genau hintereinander. Ein seitlicher Versatz oder ein von 0 Grad verschiedener Winkel zwischen den Längsachsen der Kolben würde funktionell nichts ändern. Die Art, in der sie miteinander gekoppelt sind, wird unten erläutert. Im Kolben 36 ist ein Pfeil eingezeichnet, der die Bewegung dieses Kolbens anzeigt, wenn der Aktor eine Bewegung in der Zeichnung nach unten ausführt. Im Kolben 37 ist ein Pfeil eingezeichnet, der die Bewegung dieses Kolbens anzeigt, wenn der Kolben 36 die durch seinen Pfeil bezeichnete Bewegung ausführt. Durch Vergleich des Pfeils des Kolbens 37 mit der Richtung, in der die Ventilnadel 10 zum Öffnen bzw. zum Schließen bewegt werden muss, ist aus der Zeichnung unmittelbar ersichtlich, ob die in der Zeichnung eingezeichnete Richtung der genannten Pfeile einem Öffnungsvorgang oder einem Schließvorgang entspricht.The pistons 36 and 37 are arranged essentially linearly one behind the other in the example, exactly one behind the other in the example. A lateral offset or an angle other than 0 degrees between the longitudinal axes of the pistons would not change anything functionally. The way in which they are coupled is explained below. In the piston 36 An arrow is drawn in, which indicates the movement of this piston when the actuator moves downwards in the drawing. In the piston 37 an arrow is drawn which indicates the movement of this piston when the piston 36 executes the movement indicated by his arrow. By comparing the arrow of the piston 37 with the direction in which the valve needle 10 must be moved to open or to close, it is immediately apparent from the drawing whether the direction of the arrows in the drawing corresponds to an opening process or a closing process.

Der Aktor 31 ist mit dem Kolben 36 durch eine Stange 61 mit einem Durchmesser d5 fest verbunden. Der Kolben 37 ist mit dem von ihm zu bewegenden Ventilnadel 10 durch eine Stange 63 mit einem Durchmesser d1 fest verbunden. Der Kolben 36 hat einen Durchmesser d4, der Kolben 37 hat einen Durchmesser d2. Der lichte Durchmesser des Ventilsitzes bei anlegender Ventildichtfläche 12 der Ventilnadel 10 ist d6.The actuator 31 is with the piston 36 through a pole 61 firmly connected with a diameter d5. The piston 37 is with the valve needle to be moved by him 10 through a pole 63 with a diameter d1 firmly connected. The piston 36 has a diameter d4, the piston 37 has a diameter d2. The clear diameter of the valve seat when the valve sealing surface is in contact 12 the valve needle 10 is d6.

Zwischen den zylindrischen Außenflächen der Kolben und einem diese aufnehmenden Gehäuse (in der vereinfachten Darstellung der Figur nicht gezeigt) bestehen Führungsspalte 65 für den Kolben 36 und 67 für den Kolben 37. Mindestens einer der Führungsspalte dient zum Füllen des Kopplervolumens bzw. eines oder mehrerer Wandlerräume mit Kraftstoff.There are guide gaps between the cylindrical outer surfaces of the pistons and a housing accommodating them (not shown in the simplified illustration of the figure) 65 for the piston 36 and 67 for the piston 37 , At least one of the guide gaps serves to fill the coupler volume or one or more converter spaces with fuel.

Maßgeblich für die Funktion sind die den oben genannten Durchmessern (für kreisförmige Querschnitte) entsprechenden Flächen f1, f2, f4 bis f6. Kreisförmige Querschnitte sind zwar für die Herstellung zweckmäßig, die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt.Essential for the Function are the diameters mentioned above (for circular cross-sections) corresponding areas f1, f2, f4 to f6. circular Cross sections are for the production expedient, the However, the invention is not limited to this.

Mindestens einer der Kolben 36 und 37, im Beispiel der Kolben 36, weist etwa auf seiner halben Länge einen ringnutförmigen Füllraum 71 auf, der mit der CR-Druck führenden Leitung 5 verbunden ist. Die dem Aktor 31 zugewandten Endbereiche der Kolben 36 und 37 greifen in je einen ersten Übersetzerraum 82-1 bzw. 82-2 ein, die über einen Kanal 84-1 miteinander verbunden sind. In entsprechender Weise werden auch Übersetzerräume 83-1 und 83-2 an den dem Aktor 31 abgewandten Enden der Kolben 36 und 37 durch einen Kanal 84-2 verbunden. Die Übersetzerräume und die Kanäle bilden zwei Kopplervolumina, die über die Führungsspalte 65 und 67 mit CR-Druck befüllt werden. Der Übersetzerraum 82-1 wird von der Stange 61 durchdrungen, die durch den oberen Endbereich der Ventilnadel 10 ohne Querschnittsänderung gebildet wird. Der Übersetzerraum 83-2 des Kolbens 37 wird von der Stange 63 durchdrungen. Die Kolben 36 und 37 bewegen sich gegensinnig und bei einer gewünschten Weg-Übersetzung vom Aktor zum Steuerventil mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.At least one of the pistons 36 and 37 , in the example the piston 36 , has an annular groove-shaped filling space on approximately half its length 71 on the leading line with CR printing 5 connected is. The actuator 31 facing end areas of the pistons 36 and 37 reach into a first translation room 82-1 respectively. 82-2 one over a channel 84-1 are interconnected. Correspondingly, translation rooms are also created 83-1 and 83-2 to the actuator 31 opposite ends of the pistons 36 and 37 through a channel 84-2 connected. The translator rooms and the channels form two coupler volumes that go over the guide column 65 and 67 be filled with CR pressure. The translator room 82-1 is off the shelf 61 penetrated by the upper end of the valve needle 10 is formed without changing the cross section. The translator room 83-2 of the piston 37 is off the shelf 63 penetrated. The pistons 36 and 37 move in opposite directions and with a desired path translation from the actuator to the control valve at different speeds.

Der Aktor 31 (Piezosteller) ist im geschlossenen Zustand des Einspritzventils 9 stromlos und verkürzt. Zum Öffnen des Einspritzventils 8 wird der elektrische Strom zum Aktor 31 eingeschaltet und der Aktor wird länger. Dadurch wird der Kolben 36 (erster Übersetzerkolben) in der Figur nach unten gedrückt. In dem Übersetzerraum 83-1 ist im Ruhezustand CR-Druck (= Druck des Druckspeichers bzw. Common Rail) als Systemdruck. Durch das Bewegen des Kolbens 36 steigt dort und auch im Übersetzerraum 83-2 des Kolbens 37 der Druck, und der Kolben 37 (zweiter Übersetzerkolben) wird dadurch aktiv nach oben gedrückt und öffnet durch gleich gerichtete Bewegung der Ventilnadel 10 das Einspritzventil 8. Zum schnellen Anheben der Ventilnadel 10 ist diese fest mit der Stange 63 und somit mit dem Kolben 37 verbunden. Die Bewegung der Ventilnadel 8 nach oben wird durch den Druck des über die Einspritzleitung 6 zum Düsenraum 14 geführten Kraftstoffs unterstützt, der auf die Flächen 12 und 15 wirkt.The actuator 31 (Piezo actuator) is in the closed state of the injection valve 9 de-energized and shortened. To open the injector 8th the electrical current becomes the actuator 31 switched on and the actuator becomes longer. This will make the piston 36 (first booster piston) pushed down in the figure. In the translation room 83-1 is CR pressure (= pressure of the pressure accumulator or common rail) as system pressure in the idle state. By moving the piston 36 rises there and also in the translator room 83-2 of the piston 37 the pressure, and the piston 37 (second booster piston) is thereby actively pushed upwards and opens by moving the valve needle in the same direction 10 the injector 8th , For quick lifting of the valve needle 10 is this firmly with the pole 63 and thus with the piston 37 connected. The movement of the valve needle 8th upwards by the pressure of the injection line 6 to the nozzle chamber 14 led fuel supported on the surfaces 12 and 15 acts.

Beim Öffnen wird die Ventilnadel 10 durch den Druck in dem Übersetzerraum 83-2 mit einer zu (d22 – d12) proportionalen Kraft aktiv angehoben. Der obere Übersetzerraum 82-2 des Kolbens 37 ist mit CR-Druck befüllt; dadurch erfolgt das Schließen des Ventils über den Übersetzerraum 82-2 mit einer gleich großen Kraft.When opening the valve needle 10 by the pressure in the translator room 83-2 actively raised with a force proportional to (d2 2 - d1 2 ). The upper translator room 82-2 of the piston 37 is filled with CR pressure; this closes the valve via the booster room 82-2 with an equal force.

Wird beim Abschalten des Stroms des Aktors 31 der Kolben 36 angehoben, so wird der Druck im Übersetzerraum 82-1 erhöht und entsprechend der beschriebenen Wirkungsweise wird jetzt durch den ansteigenden Druck im Übersetzerraum 82-2 der Kolben 37 aktiv nach unten gedrückt und schließt das Steuerventil 41.Will when the actuator power is switched off 31 The piston 36 the pressure in the translator room is raised 82-1 increased and according to the described mode of operation is now due to the increasing pressure in the translator room 82-2 The piston 37 actively pressed down and closes it control valve 41 ,

Bei einer speziellen Ausführungsform ist d5 = d1, und d4 = d2. Der Koppler überträgt daher den vom Aktor ausgeführten Weg im Verhältnis 1 : 1 auf die Ventilnadel. Dies ist in vielen Fällen ideal.at a special embodiment is d5 = d1, and d4 = d2. The coupler therefore transmits the path carried out by the actuator in relation to 1: 1 on the valve needle. In many cases this is ideal.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, dass an der dem Einspritzventil abgewandten Seite des mit ihm direkt verbundenen Kolbens 37 Raildruck anliegt, der die Betätigung des Einspritzventils unterstützt. Außerdem wirken die Räume an beiden Enden der Kolben als Übersetzerräume.An important feature of the invention is that on the side facing away from the injection valve of the piston directly connected to it 37 Rail pressure is present, which supports the actuation of the injection valve. In addition, the spaces at both ends of the pistons act as translator spaces.

Von Vorteil ist, dass sich eine große Geschwindigkeit der Düsennadel 10 durch einen entsprechend kleinen Durchmesser d2 des Kolbens 37 erzielen lässt; man erhält so einen sehr schnellen CR-Injektor.The advantage is that there is a high speed of the nozzle needle 10 due to a correspondingly small diameter d2 of the piston 37 can be achieved; you get a very fast CR injector.

Die gezeigte Vorrichtung weist noch weitere Merkmale auf. Zumindest in einem Bereich der den Aktor 31 mit dem hydraulischen Koppler verbindenden Stange 61 ist in einem Abstand von dem dem Aktor 31 am nächsten liegenden Raum des Kopplers ein weiterer Füllraum 90 vorhanden, der mit der Leitung 5 verbunden ist. Im Beispiel umgibt der weitere Füllraum 90 den Aktor 31 in dessen unterem Endbereich. Vorzugsweise umgibt er den ganzen Aktor 31. Ein Führungsspalt 94 der Stange 61 ist für eine zusätzliche Füllung des benachbarten Raums des Kopplers mit unter Druck stehendem Kraftstoff dimensioniert. Ein Vorteil besteht in der zusätzlichen Befüllung des Kopplers mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff.The device shown has further features. At least in one area of the actuator 31 connecting rod with the hydraulic coupler 61 is at a distance from that of the actuator 31 another filling room in the closest room of the coupler 90 present, the one with the line 5 connected is. In the example, the further filling space surrounds 90 the actuator 31 in its lower end area. It preferably surrounds the entire actuator 31 , A leadership gap 94 the rod 61 is dimensioned for additional filling of the adjacent space of the coupler with fuel under pressure. One advantage is the additional filling of the coupler with fuel under high pressure.

Bei Ausführungsformen der Erfindung ist der weitere Füllraum 90 nicht vorhanden oder ist nicht mit der Leitung 5 verbunden und hat nicht die Funktion eines Füllraums. In diesem Fall mag es zweckmäßig sein, eine Bohrung, in der die Stange 61 in einem nicht gezeigten Gehäuse der ganzen Vorrichtung geführt ist, für einen möglichst kleinen Abfluss von Kraftstoff aus dem Koppler zu dimensionieren.In embodiments of the invention, the further filling space is 90 not available or not with the management 5 connected and does not have the function of a filling space. In this case it may be appropriate to drill a hole in the rod 61 is guided in a housing, not shown, of the entire device, for the smallest possible outflow of fuel from the coupler.

Die Erfindung erfasst auch Ausführungsformen, bei denen der unter hohem Druck stehende Kraftstoff nicht von einem Hochdruckspeicher zugeführt wird, sondern von einer dem Einspritzventil zugeordneten Pumpe (z.B. Pumpe-Düse-Einheit, Unit Injector), die auch den Füllraum speist.The Invention also covers embodiments where the high pressure fuel is not from one High pressure accumulator supplied but by a pump assigned to the injection valve (e.g. Unit injector), which is also the filling space fed.

Claims (2)

Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) mit einem Einspritzventil (8), das eine Ventilnadel (10) zum Öffnen und Schließen von Einspritzöffnungen (13) aufweist, mit einer dem Einspritzventil (8) bei Betrieb Kraftstoff unter hohem Druck zuführenden Leitung (5), einem Aktor (31) und einem hydraulischen Koppler (35), der zwei mit einem Kopplervolumen des Kopplers zusammenwirkende, linear hintereinander angeordnete Kolben (36, 37) aufweist, mit Mitteln zum Füllen des Kopplervolumens über mindestens einen Führungsspalt (65) der Kolben (36, 37) mit unter Druck stehendem Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mittleren Längenbereich mindestens eines der Kolben (36, 37) ein mit einem Führungsspalt (65) in Verbindung stehender Füllraum (71) angeordnet und mit der genannten Leitung (5) verbunden ist, dass einer (36) der Kolben mit dem Aktor (31) fest verbunden ist, dass der andere Kolben (37), der eine Querschnittsfläche f2 aufweist, über eine Stange (63) mit einer gegenüber f2 kleineren Querschnittsfläche f1 mit der Ventilnadel (10) fest verbunden ist, dass die beiden dem Aktor (31) zugewandten Enden der Kolben (36, 37) in zugeordnete Übersetzerräume (82-1 bzw. 82-2) eingreifen, die über einen Kanal (84-1) verbunden sind, und dass die beiden dem Aktor (31) abgewandten Enden der Kolben (36, 37) in zugeordnete Übersetzerräume (83-1 bzw. 83-2) eingreifen, die über einen Kanal (84-2) verbunden sind.Fuel injector ( 1 ) with an injection valve ( 8th ) which is a valve needle ( 10 ) for opening and closing injection openings ( 13 ), with an injection valve ( 8th ) when operating fuel under high pressure line ( 5 ), an actuator ( 31 ) and a hydraulic coupler ( 35 ), the two pistons interacting with a coupler volume of the coupler, arranged linearly one behind the other ( 36 . 37 ) with means for filling the coupler volume via at least one guide gap ( 65 ) The piston ( 36 . 37 ) with fuel under pressure, characterized in that at least one of the pistons ( 36 . 37 ) one with a guide gap ( 65 ) related filling space ( 71 ) arranged and with the mentioned line ( 5 ) is connected that one ( 36 ) the piston with the actuator ( 31 ) that the other piston ( 37 ), which has a cross-sectional area f2, via a rod ( 63 ) with a smaller cross-sectional area f1 compared to f2 with the valve needle ( 10 ) that the two are connected to the actuator ( 31 ) facing ends of the pistons ( 36 . 37 ) in assigned translation rooms ( 82-1 respectively. 82-2 ) intervene through a channel ( 84-1 ) are connected, and that the two are connected to the actuator ( 31 ) opposite ends of the pistons ( 36 . 37 ) in assigned translation rooms ( 83-1 respectively. 83-2 ) intervene through a channel ( 84-2 ) are connected. Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Bereich der den Aktor (31) mit dem hydraulischen Koppler verbindenden Stange (61) in einem Abstand von dem dem Aktor (31) am nächsten liegenden Raum des Kopplers ein weiterer Füllraum (90) vorhanden ist, der mit der genannten Leitung (5) verbunden ist und über einen Führungsspalt (94) der Stange (61) mit dem Koppler in Verbindung ist.Fuel injector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least in a region of the actuator ( 31 ) connecting rod with the hydraulic coupler ( 61 ) at a distance from the actuator ( 31 ) next filling room of the coupler another filling room ( 90 ) is available, which is connected to the named line ( 5 ) is connected and via a guide gap ( 94 ) the rod ( 61 ) is connected to the coupler.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006108741A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Fuel-injector with two-stage opening
WO2006128751A1 (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Robert Bosch Gmbh Common rail injector
WO2007057170A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-24 Fev Motorentechnik Gmbh High pressure fuel injector
WO2012104000A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
CN102782302A (en) * 2010-02-24 2012-11-14 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector and method for the manufacture and/or assembly of a nozzle needle assembly
JP2020051368A (en) * 2018-09-27 2020-04-02 日立建機株式会社 Fuel injection device and work machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0864743A2 (en) * 1997-03-10 1998-09-16 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines
DE10136186A1 (en) * 2001-07-25 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Valve for controlling liquids, has transition region between second piston and intermediate piston arranged in region with lower pressure than in system pressure region

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0864743A2 (en) * 1997-03-10 1998-09-16 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines
DE10136186A1 (en) * 2001-07-25 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Valve for controlling liquids, has transition region between second piston and intermediate piston arranged in region with lower pressure than in system pressure region

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006108741A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Fuel-injector with two-stage opening
WO2006128751A1 (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Robert Bosch Gmbh Common rail injector
DE102005024721B4 (en) * 2005-05-30 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Common rail injector
WO2007057170A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-24 Fev Motorentechnik Gmbh High pressure fuel injector
CN102782302A (en) * 2010-02-24 2012-11-14 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector and method for the manufacture and/or assembly of a nozzle needle assembly
CN102782302B (en) * 2010-02-24 2015-02-25 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector and method for the manufacture and/or assembly of a nozzle needle assembly
US9494116B2 (en) 2010-02-24 2016-11-15 Robert Bosch Gmbh Fuel injector and method for the manufacture and/or assembly of a nozzle needle assembly
WO2012104000A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
CN103339366A (en) * 2011-02-01 2013-10-02 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector
CN103339366B (en) * 2011-02-01 2016-11-09 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector
JP2020051368A (en) * 2018-09-27 2020-04-02 日立建機株式会社 Fuel injection device and work machine

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