DE10343017A1

DE10343017A1 - Fuel injector

Info

Publication number: DE10343017A1
Application number: DE2003143017
Authority: DE
Inventors: Guenther Hohl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-14
Also published as: DE502004002886D1; EP1519035A1; EP1519035B1

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Aktor (2), und einem mit dem Aktor (2) in Wirkverbindung stehenden Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (13) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, weist einen Koppler (3) auf, der einen ersten Koppler-Abschnitt (23) und einen zweiten Koppler-Abschnitt (24) hat. Die beiden Koppler-Abschnitte (23, 24) sind gegeneinander axial beweglich und stehen miteinander über ein in einem Hydraulik-Volumen (36) befindliches Hydraulikmedium in Wirkverbindung. Zumindest einer der Koppler-Abschnitte (23, 24) wird mit einem Spiel (32), das durch einen Spalt (25) erzeugt ist, geführt und das Hydraulik-Volumen (36) steht mit zumindest einem Ausgleichsraum (14) über den Spalt (25) in Verbindung. Ein vom Spalt (25) baulich getrennter Leitungskanal (15) verbindet das Hydraulik-Volumen (36) mit dem zumindest einen Ausgleichsraum (14).A fuel injection valve (1), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator (2), and a valve closing body (7) operatively connected to the actuator (2), which has a valve seat surface (13) cooperates with a sealing seat, has a coupler (3) having a first coupler section (23) and a second coupler section (24). The two coupler sections (23, 24) are axially movable relative to one another and are in operative connection with one another via a hydraulic medium located in a hydraulic volume (36). At least one of the coupler sections (23, 24) is guided with a play (32), which is generated by a gap (25), and the hydraulic volume (36) is connected to at least one compensation chamber (14) via the gap ( 25). A structurally separate from the gap (25) duct (15) connects the hydraulic volume (36) with the at least one compensation chamber (14).

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.

Beispielsweise ist aus der DE 35 33 085 A1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor bekannt, welcher in Wirkverbindung mit einer Ventilnadel steht. Die Ventilnadel weist an ihrem abspritzseitigen Ende einen Ventilschließkörper auf, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Ein Koppler, welcher zum Ausgleich von Längenänderungen von Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils, insbesondere von temperaturbedingten Längenänderungen des Aktors, dient, ist zuströmseitig des Aktormoduls angeordnet. Der Koppler weist zwei gegeneinander axial bewegliche Abschnitte auf, die ineinander greifen und dabei einen Ringspalt und ein Hydraulik-Volumen bilden. Der Ringspalt verbindet das Hydraulik-Volumen mit einem unter einem Vordruck stehenden Ausgleichsraum. Zum Ausgleich von Längenänderungen des Aktors wird das Hydraulikmedium zwischen dem Hydraulik-Volumen und dem Ausgleichsraum ausgetauscht, wobei der Ringspalt als Drosselstelle dient.For example, is from the DE 35 33 085 A1 a fuel injection valve with a piezoelectric or magnetostrictive actuator known, which is in operative connection with a valve needle. The valve needle has at its discharge end a valve closing body which cooperates with a valve seat surface to a sealing seat. A coupler, which serves to compensate for changes in length of components of the fuel injection valve, in particular of temperature-induced changes in length of the actuator, is arranged on the inflow side of the actuator module. The coupler has two mutually axially movable portions which engage with each other and thereby form an annular gap and a hydraulic volume. The annular gap connects the hydraulic volume with a balanced under a form equalization space. To compensate for changes in length of the actuator, the hydraulic medium is exchanged between the hydraulic volume and the compensation chamber, wherein the annular gap serves as a throttle point.

Nachteilig bei dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere, daß der Strömungswiderstand und das hydraulische Verhalten der vom Ringspalt gebildeten Drosselstelle sehr stark von Temperaturschwankungen abhängt. Dies führt beispielsweise bei sehr langen Einspritzzeiten dazu, in denen durch den Koppler sehr viel Hub verloren wird, daß, insbesondere bei tiefen Temperaturen und entsprechend hoher Viskosität des Hydraulikmediums, der Hubverlust in den Einspritzpausen durch Rückbefüllung des Hydraulik-Volumens nicht vollständig ausgeglichen werden kann, bzw. dazu, daß bei hohen Temperaturen der Hubverlust unvorteilhaft schnell erfolgt, auch bei nur kurzer Belastung durch die Aktorbetätigung, wobei der Hubverlust in nur kurzen Betätigungspausen nicht wieder vollständig ausgeglichen werden kann.adversely in the fuel injection valve known from the above publication is in particular that the flow resistance and the hydraulic behavior of the throttle point formed by the annular gap very much depends on temperature fluctuations. This leads for example at very long injection times in which through the coupler very much Hub is lost, that, especially at low temperatures and correspondingly high viscosity of the hydraulic medium, the loss of stroke in the injection breaks by refilling the hydraulic volume not completely can be compensated, or that at high temperatures of the Hubverlust unfavorably fast, even with only a short load by the Aktorbetätigung, whereby the loss of stroke in just short pauses not complete again can be compensated.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß Hydraulikmedium, außer über den Ringspalt, zusätzlich durch den Leitungskanal zwischen Hydraulik-Volumen und Ausgleichsraum ausgetauscht werden kann. Das hydraulische Verhalten des Kopplers läßt sich so, insbesondere für unterschiedliche Temperaturzustände, leichter einstellen. Die Größe bzw. der Querschnitt, durch welche bzw. welchen Hydraulikmedium zwischen dem Hydraulik-Volumen und dem Ausgleichsraum ausgetauscht werden, kann über ein großes Temperaturband konstant gehalten werden. Der Koppler wird in seinem hydraulischen Verhalten unabhängiger von Temperaturschwankungen.The Fuel injection valve according to the invention with the features of the main claim has the opposite Advantage that hydraulic medium, except on the Annular gap, in addition through the duct between the hydraulic volume and the compensation chamber can be exchanged. The hydraulic behavior of the coupler let yourself so, especially for different temperature conditions, lighter to adjust. The size or the cross section through which or which hydraulic medium between the hydraulic volume and the compensation space are exchanged, can over a big temperature band kept constant. The coupler will be in his hydraulic Behavior more independent of temperature fluctuations.

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

In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils ist im Leitungskanal eine Drosselöffnung angeordnet, welche in Querschnitt deutlich kleiner ist als der Leitungskanal. Das hydraulische Verhalten des Kopplers kann dadurch weiter vorteilhaft beeinflußt werden.In a first embodiment of the fuel injection valve according to the invention a throttle opening is arranged in the duct, which in cross section significantly smaller than the duct. The hydraulic behavior the coupler can be further influenced advantageous.

In einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils weist der zumindest eine Leitungskanal ein Rückschlagventil auf. Die Rückbefüllung des Hydraulik-Volumens aus dem Ausgleichsraum kann dadurch in noch kürzerer Zeit vollzogen werden. Das hydraulische Verhalten des Kopplers wird dadurch noch unabhängiger von Temperaturschwankungen.In a further development of the fuel injection valve according to the invention the at least one duct has a check valve. The refilling of the Hydraulic volume from the compensation chamber can thereby in even shorter time be done. The hydraulic behavior of the coupler is thereby even more independent of temperature fluctuations.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn der erste Koppler-Abschnitt eine einseitig geschlossene hohlzylindrische Form bildet in den der zylindrisch ausgebildete zweite Koppler-Abschnitt wenigstens teilweise eingreift und dabei den Spalt bildet. Der Koppler kann dadurch in besonders einfacher Weise aufgebaut werden.Advantageous It is also when the first coupler section is closed on one side hollow cylindrical shape forms in the cylindrically shaped second coupler section at least partially engages and thereby forms the gap. The coupler can thereby be particularly simple Be built way.

Weiterhin ist es vorteilhaft, den Leitungskanal in zumindest einem der Koppler-Abschnitte anzuordnen. Der Koppler kann dadurch kompakter und einfacher aufgebaut werden.Farther it is advantageous to have the duct in at least one of the coupler sections to arrange. The coupler can thus be made more compact and simpler become.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der erste flexible Abschnitt den ersten Ausgleichsraum wenigstens teilweise begrenzt. Dadurch läßt sich der Koppler besonders einfach aufbauen.Advantageous it is still, if the first flexible section the first compensation space at least partially limited. As a result, the coupler can be special just build.

Vorteilhaft ist es zudem, den flexiblen Abschnitt lochscheibenförmig auszubilden. Der Koppler kann dadurch besser in den Betätigungsstrang des Brennstoffeinspritzventils integriert werden, da beispielsweise der flexible Abschnitt leicht so am Koppler angeordnet werden kann, daß der flexible Abschnitt nicht in der Betätigungsachse des Betätigungsstrangs liegt. Der flexible Abschnitt läßt sich dadurch sehr einfach herstellen und montieren. Außerdem können die Bewegungen des Aktormoduls direkt auf die Koppler-Abschnitte übertragen werden und die dynamischen Eigenschaften des Brennstoffeinspritzventils werden nur minimal negativ beeinflußt.It is also advantageous to form the flexible portion of a hole-disc-shaped. The coupler can thereby be better integrated into the actuation strand of the fuel injection valve, since, for example, the flexible section can easily be arranged on the coupler so that the flexible section does not lie in the actuation axis of the actuation strand. The flexible section can be very easily manufactured and assembled. In addition, the movements of the actuator module can be transferred directly to the coupler sections and the dynamic properties of the fuel Fine spray valves are only minimally negatively affected.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils sind der Spalt, das Hydraulik-Volumen, der Ausgleichsraum und der Leitungskanal vollständig mit dem, idealerweise aus einem Öl oder einem Gel bestehenden Hydraulikmedium, gefüllt.In a further advantageous embodiment of the fuel injection valve according to the invention are the gap, the hydraulic volume, the compensation chamber and the duct Completely with, ideally from an oil or a gel existing hydraulic medium filled.

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 vereinfachte schematische axiale Schnittdarstellung durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils und 1 a simplified schematic axial sectional view through a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention and

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

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in den Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.following Be exemplary embodiments of Invention described by way of example. Matching components are while in the figures with matching Provided with reference numerals.

Ein in 1 in einer axialen Schnittdarstellung gezeigtes erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine.An in 1 in an axial sectional view of the invention shown fuel injector 1 is used in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engine.

In jeweils einem ineinandergreifenden Gehäuseoberteil 4 und einem koaxial dazu angeordneten Gehäuseunterteil 5 sind eine Ventilnadel 8, ein Aktor 2, dessen interne Vorspannung nicht dargestellt ist, ein Düsenkörper 6 und ein hydraulischer Koppler 3 jeweils zueinander koaxial angeordnet. Der Düsenkörper 6 durchgreift von innen mit seinem abströmseitigen Ende das abströmseitige Ende des Gehäuseunterteils 5. Die Ventilnadel 8, welche wiederum den Düsenkörper 6 am abströmseitigen Ende von innen durch eine Abspritzöffnung 12 durchgreift, weist an ihrem abströmseitigen Ende einen Ventilschließkörper 7 auf, welcher mit einer am abspritzseitigen Ende des Düsenkörpers 6 ausgebildeten Ventilsitzfläche 13 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt.In each case an interlocking housing upper part 4 and a coaxially arranged housing lower part 5 are a valve needle 8th , an actor 2 , whose internal bias is not shown, a nozzle body 6 and a hydraulic coupler 3 each arranged coaxially with each other. The nozzle body 6 penetrates from the inside with its downstream end, the downstream end of the housing base 5 , The valve needle 8th , which in turn the nozzle body 6 at the downstream end from the inside through a spray opening 12 engages, has at its downstream end a valve closing body 7 on, which with a at the discharge end of the nozzle body 6 trained valve seat surface 13 cooperates to a sealing seat.

Der in der unteren Hälfte des Gehäuseoberteils 4 angeordnete Aktor 2 steht mit der Ventilnadel 8 über einen Aktorkopf 10 und ein Zwischenstück 9, welches das Gehäuseoberteil 4 im Bereich des abspritzseitigen Endes des Gehäuseoberteils 4 durchgreift, in Wirkverbindung.The one in the lower half of the upper housing part 4 arranged actuator 2 stands with the valve needle 8th via an actuator head 10 and an intermediate piece 9 , which the upper housing part 4 in the region of the discharge end of the upper housing part 4 engages, in operative connection.

Ein spiralförmiges, um die Ventilnadel 8 umlaufendes erstes Federelement 21 spannt die Ventilnadel 6 entgegen der Abspritzrichtung vor. Das erste Federelement 21 ist dabei zwischen einer im Düsenkörper 6 ausgebildeten Schulter 40 und einem zuströmseitig davon angeordneten, an der Ventilnadel 8 fixierten Flansch 26 eingespannt. Die Federkraft des ersten Federelements 21 zieht den Ventilschließkörper 7 bei dem in diesem Ausführungsbeispiel nach außen öffnenden Brennstoffeinspritzventil 1 in den Dichtsitz.A spiral around the valve needle 8th circumferential first spring element 21 clamps the valve needle 6 against the spray direction. The first spring element 21 is between one in the nozzle body 6 trained shoulder 40 and an upstream side thereof disposed on the valve needle 8th fixed flange 26 clamped. The spring force of the first spring element 21 pulls the valve closing body 7 in the fuel injection valve opening outward in this embodiment 1 in the seal seat.

Der hydraulische Koppler 3 weist im wesentlichen einen ersten Koppler-Abschnitt 23 und einen zylinderförmigen zweiten Koppler-Abschnitt 24 auf. In diesem Ausführungsbeispiel bildet der erste Koppler-Abschnitt 23 eine einseitig, im Gehäuseoberteil 4 eingebrachte, geschlossene Öffnung 41, in die der zweite Koppler-Abschnitt 24 abströmseitig eingreift. Ein zwischen dem Grund der Öffnung 41 und der der Öffnung 41 zugewandten Stirnseite des zweiten Abschnitts 24 befindliches Hydraulik-Volumen 36, ist durch die axiale Verschiebbarkeit des zweiten Koppler-Abschnitts 24 gegenüber dem ersten Koppler Abschnitt 23 variierbar.The hydraulic coupler 3 essentially has a first coupler section 23 and a cylindrical second coupler section 24 on. In this embodiment, the first coupler section forms 23 one-sided, in the upper part of the housing 4 inserted, closed opening 41 into which the second coupler section 24 engages downstream. One between the bottom of the opening 41 and the opening 41 facing end side of the second section 24 located hydraulic volume 36 , is due to the axial displaceability of the second coupler section 24 opposite the first coupler section 23 variable.

Der zweite Koppler-Abschnitt 24 ist im ersten Koppler-Abschnitt 23, bzw. in der Öffnung 41, mit einem Spiel 32, welches beispielsweise zwischen 2 und 10 Mikrometer beträgt und durch einen Spalt 25 erzeugt ist, geführt. Das Verhältnis der minimalen Eingreiftiefe des zweiten Abschnitts 24 zu seinem Durchmesser ist so gewählt, daß sich der zweite Abschnitt 24 in der Öffnung 41 nicht verkanten kann.The second coupler section 24 is in the first coupler section 23 , or in the opening 41 , with a game 32 , which is for example between 2 and 10 microns and through a gap 25 is generated, led. The ratio of the minimum depth of engagement of the second section 24 to its diameter is chosen so that the second section 24 in the opening 41 can not tilt.

Zuströmseitig des Aktors 2 steht der Aktor 2 über einen plattenförmigen, sich zuströmseitig durch eine zweite Stufe 43 nach oben verjüngenden Aktorfuß 11 mit dem abströmseitigen Ende des zweiten Koppler-Abschnitts 24 in Wirkverbindung, wobei der Aktorfuß 11 und der zweite Koppler-Abschnitt 24 fest, beispielsweise stoffschlüssig, verbunden sind. Der Durchmesser des Aktorfußes 11 ist größer als die des zweiten Koppler-Abschnitts 24, wobei beide Bauteile zueinander koaxial angeordnet sind. Ein in diesem Ausführungsbeispiel als Spiralfeder ausgebildetes zweites Federelement 20 umläuft den zweiten Koppler-Abschnitt 24 im Bereich seines abströmseitigen Endes. Das zweite Federelement 20 drückt den Aktorfuß 11 mit einer Vorspannung auf den Aktor 2, wobei sich das zweite Federelement 20 zuströmseitig an einer um die Öffnung 41 umlaufenden ersten Stufe 42 und abströmseitig an der zweiten Stufe 43 abstützt.Upstream of the actuator 2 is the actor 2 over a plate-shaped, on the inflow side by a second stage 43 upwardly tapering actuator foot 11 with the downstream end of the second coupler section 24 in operative connection, wherein the Aktorfuß 11 and the second coupler section 24 firmly, for example, materially bonded, are connected. The diameter of the actuator base 11 is larger than that of the second coupler section 24 , wherein both components are arranged coaxially to each other. A trained in this embodiment as a spiral spring second spring element 20 circumscribes the second coupler section 24 in the region of its downstream end. The second spring element 20 presses the actuator foot 11 with a bias on the actuator 2 , wherein the second spring element 20 on the inflow side at one around the opening 41 revolving first stage 42 and downstream on the second stage 43 supported.

Ein in diesem Ausführungsbeispiel wellrohrförmiger, aus Stahl bestehender und elastischer flexibler Abschnitt 27 ist innerhalb des zweiten Federelements 20 angeordnet. Das zuströmseitige Ende des flexiblen Abschnitts 27 ist im Bereich der ersten Stufe 42 hermetisch dicht, beispielsweise durch Schweißen, gefügt. Das abströmseitige Ende des flexiblen Abschnitts 27 ist in der Nähe des Aktorfußes 11 seitlich am zweiten Koppler-Abschnitt 24 hermetisch dicht, beispielsweise durch Schweißen gefügt. Der flexible Abschnitt 27 verschließt den Spalt 25 und begrenzt zusammen mit dem Bereich des abspritzseitigen Endes des zweiten Koppler-Abschnitts 24 einen Ausgleichsraum 14. Der Ausgleichsraum 14 ist durch den Spalt 25 mit dem Hydraulik-Volumen 36 verbunden.A corrugated tube made of steel and flexible elastic section in this embodiment 27 is within the second spring element 20 arranged. The upstream end of the flexible section 27 is in the range of the first stage 42 hermetically sealed, for example by welding, joined. The downstream end of the flexible section 27 is near the actuator base 11 laterally on the second coupler section 24 Hermetically sealed, for example, joined by welding. The flexible section 27 closes the gap 25 and limited together with the portion of the discharge end of the second coupler portion 24 a compensation room 14 , The compensation room 14 is through the gap 25 with the hydraulic volume 36 connected.

Im zweiten Koppler-Abschnitt 24 ist ein Leitungskanal 15 angeordnet, welcher in diesem Ausführungsbeispiel aus einer mittig, entlang der Längsachse des zweiten Koppler-Abschnitts 24 verlaufende ersten Bohrung 37, einer zur ersten Bohrung 37 mit einem radialen Richtungsanteil verlaufenden zweiten Bohrung 38 und einem Rückschlagventil 16 besteht. Die zweite Bohrung 38 mündet in die erste Bohrung 37. Im Verlauf der ersten Bohrung 37 ist das Rückschlagventil 16 angeordnet, welche einen Rücklauf von Hydraulikmedium vom Hydraulik-Volumen 36 in den Ausgleichsraum 14 durch den Leitungskanal 15 verhindert. Das Rückschlagventil 16 besteht aus einer in diesem Ausführungsbeispiel die erste Bohrung 37 in Richtung Ausgleichsraum 14 konisch verjüngenden Querschnittsverengung 17, einem im geschlossenen Zustand auf der Querschnittsverengung 17 aufliegenden Kugelkörper 18 und einem den Kugelkörper 18 mit einer Vorspannung gegen die Querschnittsverengung 17 drückenden dritten Federelement 19. Der Kugelkörper 18 wird durch das sich am Boden der Öffnung 41 abstützende dritte Federelement 19 so auf die Querschnittsverengung 17 gedrückt, daß der Kugelkörper 18 die Querschnittsverengung 17 im geschlossenen Zustand hermetisch abdichtet. Durch die Vorspannung und die Federkennlinie des dritten Federelements 19, sowie die geometrischen Ausmaße von Kugelkörper 18 und die Querschnittsverengung 17 lassen sich die Öffnungs- und Schließbedingungen des Rückschlagventils 16 einstellen.In the second coupler section 24 is a conduit 15 arranged, which in this embodiment from a central, along the longitudinal axis of the second coupler section 24 extending first bore 37 , one to the first hole 37 with a radial direction portion extending second bore 38 and a check valve 16 consists. The second hole 38 flows into the first hole 37 , In the course of the first drilling 37 is the check valve 16 arranged, which a return of hydraulic fluid from the hydraulic volume 36 in the compensation room 14 through the duct 15 prevented. The check valve 16 consists of a first bore in this embodiment 37 in the direction of the equalization room 14 conically tapered cross-sectional constriction 17 , one in the closed state on the cross-sectional constriction 17 resting ball body 18 and one the ball body 18 with a bias against the cross-sectional constriction 17 pressing third spring element 19 , The spherical body 18 gets through at the bottom of the opening 41 supporting third spring element 19 so on the cross-sectional constriction 17 pressed that the ball body 18 the cross-sectional constriction 17 hermetically sealed when closed. By the bias and the spring characteristic of the third spring element 19 , as well as the geometric dimensions of spherical bodies 18 and the cross-sectional constriction 17 can be the opening and closing conditions of the check valve 16 to adjust.

In diesem Ausführungsbeispiel sind der Ausgleichsraum 14, der Spalt 25, der Leitungskanal 15 und das Hydraulik-Volumen 36 vollständig mit einem ölartigen, gasfreien und inkompressiblen Hydraulikmedium gefüllt. Der flexible Abschnitt 27 ist durch die Auswahl der Materialien und/oder durch eine Beschichtung diffusionsdicht und beaufschlagt das Hydraulikmedium durch seine Elastizität mit einem Druck.In this embodiment, the compensation space 14 , the gap 25 , the conduit 15 and the hydraulic volume 36 completely filled with an oily, gas-free and incompressible hydraulic medium. The flexible section 27 is diffusion-tight by the choice of materials and / or by a coating and acts on the hydraulic medium by its elasticity with a pressure.

Wird der Aktor 2 über eine nicht dargestellte elektrische Leitung erregt, so dehnt er sich schnell aus. Da das Hydraulikmedium nicht schnell genug vom Hydraulik-Volumen 36 in den Ausgleichsraum 14 abfließen kann, verhält sich der Koppler 3 sehr hart, wodurch die Längenausdehnung des Aktors 2 fast vollständig auf die Ventilnadel 8 wirkt. Die Ventilnadel 8 wird entgegen der Vorspannkraft des ersten Federelements 21 axial in Abspritzrichtung bewegt. Dadurch öffnet der Dichtsitz und der über den nur teilweise dargestellten Brennstoffkanal 22 druckbehaftet zugeleitete Brennstoff wird über die Abspritzöffnung 12 in den nicht dargestellten Brennraum abgespritzt.Will the actor 2 energized via an electrical line, not shown, so it expands quickly. Because the hydraulic fluid is not fast enough from the hydraulic volume 36 in the compensation room 14 can flow, the coupler behaves 3 very hard, reducing the longitudinal extent of the actuator 2 almost completely on the valve needle 8th acts. The valve needle 8th is against the biasing force of the first spring element 21 moved axially in Abspritzrichtung. This opens the sealing seat and the fuel passage, which is only partially shown 22 Pressurized fuel is supplied via the injection port 12 hosed into the combustion chamber, not shown.

Langsame Längenänderungen des Aktors 2 werden durch den Austausch von Hydraulikmedium zwischen dem Hydraulik-Volumen 36 und dem Ausgleichsraum 14 ausgeglichen. Insbesondere bei über einen längeren Zeitraum stattfindenden Einspritzintervallen mit langandauernden Aktorerregungen, kommt es bei gewöhnlichen Kopplern zu einem Hubverlust, weil das Hydraulikmedium nicht genügend schnell während der Einspritzpausen vom Ausgleichsraum 14 durch den Spalt 25 in das Hydraulik-Volumen 36 zurückgeführt werden kann. Dies geschieht insbesondere in den Kaltstartphasen. Das Rückschlagventil 16 ist so eingestellt, daß es während solcher Phasen bzw. Zuständen für eine ausreichend schnelle Rückführung des Hydraulikmediums in das Hydraulik-Volumen 36 sorgt, gleichzeitig aber einen Hubverlust durch Austausch von Hydraulikmedium durch den Leitungskanal 15 während der Einspritzintervalle verhindert.Slow changes in the length of the actuator 2 are replaced by the exchange of hydraulic fluid between the hydraulic volume 36 and the compensation room 14 balanced. In particular, taking place over a longer period of injection intervals with long-lasting Aktorerregungen, it comes with ordinary couplers to a loss of lift, because the hydraulic medium is not fast enough during the injection breaks from the compensation chamber 14 through the gap 25 in the hydraulic volume 36 can be returned. This happens especially in the cold start phases. The check valve 16 is set to during such phases or conditions for a sufficiently fast return of the hydraulic medium in the hydraulic volume 36 ensures, but at the same time a loss of lift by replacing hydraulic medium through the duct 15 during the injection intervals prevented.

2 zeigt eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 im Bereich des Kopplers 3, ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus 1. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus 1, weist der Leitungskanal 15 eine die erste Bohrung 37 und die zweite Bohrung 38 verbindende Drosselöffnung 39 auf, während das aus 1 bekannte Rückschlagventil 16 fehlt. Durch die geometrische Gestaltung der Drosselbohrung 39 kann das Verhalten des Kopplers 3 beeinflußt werden, wobei die temperaturbedingten Einflüsse weitaus geringer ausfallen als bei dem als Ringspalt ausgebildeten Spalt 25. Der Spalt 25 ist in diesem, wie auch im ersten Ausführungsbeispiel möglichst gering gewählt, um das hydraulische Verhalten des Kopplers 3 möglichst ausschließlich über den Leitungskanal 15, die Drosselöffnung 39, bzw. das Rückschlagventil 16 zu beeinflussen. 2 shows a fragmentary schematic representation of a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention 1 in the area of the coupler 3 , similar to the embodiment of 1 , In contrast to the first embodiment 1 , points the duct 15 one the first hole 37 and the second hole 38 connecting throttle opening 39 on while off 1 known check valve 16 is missing. Due to the geometric design of the throttle bore 39 can the behavior of the coupler 3 be affected, the temperature-induced influences turn out much lower than in the formed as an annular gap gap 25 , The gap 25 is chosen as low as possible in this, as in the first embodiment, to the hydraulic behavior of the coupler 3 preferably exclusively via the duct 15 , the throttle opening 39 , or the check valve 16 to influence.

Der Aktor 2 stützt sich auf dem Hydraulik-Volumen 36 ab. Das Hydraulik-Volumen 36 ist möglichst unbelastet gekammert. Über den Spalt 25 kann langsam, über längere Zeit Hydraulikmedium zu- und abfließen, um temperaturbedingte Längenänderungen, insbesondere des Aktors 2 auszugleichen, wobei bei kurzzeitiger Betätigung des Aktors 2 es durch den Koppler 3 zu einem unerwünschten Hubverlust kommt, der minimiert werden muß. Die Leckage durch den relativ engen Spalt 25 ist stark von der Viskosität des Hydraulikmediums abhängt und diese wiederum stark temperaturabhängig. Die Leckage erfolgt durch den Spalt 25 in den elastisch gekammerten Ausgleichsraum 14, durch den flexiblen Abschnitt 27, der beispielsweise auch als Wellbalg ausgeführt sein kann. Das zweite Federelement 20 sorgt dafür, daß das Hydraulik-Volumen 36 nach Ende der Einspritzung, bzw. nach entsprechenden temperaturbedingten Längenänderungen von Bauteilen, wieder befüllt wird. Der Koppler 3 ist ein geschlossenes System, dessen Hydraulik-Volumen 36 langsamen temperaturbedingten Längenänderungen folgt und bei kurzzeitiger Last sich möglichst wenig ändert, bzw. schnell wieder füllt.The actor 2 relies on the hydraulic volume 36 from. The hydraulic volume 36 is chambered as unloaded as possible. About the gap 25 can slowly, over a long time hydraulic fluid to flow in and out to temperature-induced changes in length, in particular of the actuator 2 to balance, with at short-term actuation of the actuator 2 it through the coupler 3 An undesirable loss of lift comes, which must be minimized. The leakage through the relatively narrow gap 25 is highly dependent on the viscosity of the hydraulic medium and these in turn strongly dependent on temperature. The leakage occurs through the gap 25 in the elastically chambered compensation room 14 through the flexible section 27 , which can also be designed as bellows, for example. The second spring element 20 ensures that the hydraulic volume 36 after the end of the injection, or after corresponding temperature-related changes in length of components, is refilled. The coupler 3 is a closed system whose hydraulic volume 36 slow temperature-related changes in length follows and changes in the short-term load as little as possible, or quickly refills.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann z. B. auch für nach innen öffnende Brennstoffeinspritzventile verwendet werden.The Invention is not limited to the illustrated embodiments and can z. B. also for opening inward Fuel injectors are used.

Die Merkmale der Ausführungsbeispiele können beliebig miteinander kombiniert werden.The Features of the embodiments may be arbitrary be combined with each other.

Claims

Fuel Injector ( 1 ), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator ( 2 ), and one with the actuator ( 2 ) in actively connected valve closing body ( 7 ), which is provided with a valve seat surface ( 13 ) cooperates with a sealing seat, and a coupler ( 3 ), which has a first coupler section ( 23 ) and a second coupler section ( 24 ), wherein the two coupler sections ( 23 . 24 ) are movable relative to each other and one another in a hydraulic volume ( 36 ) befindlichem hydraulic medium are in operative connection, at least one of the coupler sections ( 23 . 24 ) with a game ( 32 ) passing through a gap ( 25 ) is guided, and the hydraulic volume ( 36 ) with at least one compensation space ( 14 ) over the gap ( 25 ) is connected, characterized in that a structurally from the gap ( 25 ) separate line channel ( 15 ) the hydraulic volume ( 36 ) with the at least one compensation room ( 14 ) connects.

Fuel injection according to claim 1, characterized in that the duct ( 15 ) a throttle opening ( 39 ), which is significantly smaller in cross-section than the remaining cross-section of the conduit ( 15 ).

Fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one duct ( 15 ) a check valve ( 16 ) having.

Fuel injection valve according to claim 3, characterized in that the check valve ( 16 ) in the course of the duct ( 15 ) is arranged and a cross-sectional constriction ( 17 ), to which a spherical body ( 18 ) by a spring element ( 19 ) is pressed with a bias hydraulic sealing.

Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the cross-sectional constriction ( 17 ) the duct ( 15 ) in the direction of the at least one compensation room ( 14 ) narrowed.

Fuel injection valve according to Claim 4 or 5, characterized in that the spring element ( 19 ) is formed spirally.

Fuel injection valve according to one of claims 4 to 6, characterized in that the spring element ( 19 ) at the first coupler section ( 23 ) is supported.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first coupler section ( 23 ) forms a one-sided closed hollow cylindrical shape into which the cylindrically shaped second coupler section ( 24 ) at least partially engages and thereby the gap ( 25 ).

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the duct ( 15 ) in at least one of the coupler sections ( 23 . 24 ) is trained.

Fuel injection valve according to Claim 9, characterized in that the duct ( 15 ) from a first drilling ( 37 ) and a second bore ( 38 ), which via the throttle opening ( 39 ) are connected.

Fuel injection valves according to one of the preceding claims, characterized in that a flexible section ( 27 ) the compensation room ( 14 ) at least partially limited.

Fuel injection valve according to Claim 11, characterized in that the flexible section ( 27 ) is formed hole-disc-shaped.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the gap ( 25 ), the compensation room ( 14 ), the duct ( 15 ) and the hydraulic volume ( 36 ) are completely filled with the hydraulic medium.

Fuel injection valves according to one of vo Range claims, characterized in that the hydraulic medium is an oil or gel.