DE19719364A1 - High-rigidity common rail piezo-injector - Google Patents

High-rigidity common rail piezo-injector

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DE19719364A1
DE19719364A1 DE1997119364 DE19719364A DE19719364A1 DE 19719364 A1 DE19719364 A1 DE 19719364A1 DE 1997119364 DE1997119364 DE 1997119364 DE 19719364 A DE19719364 A DE 19719364A DE 19719364 A1 DE19719364 A1 DE 19719364A1
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nozzle
injection device
fuel injection
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DE1997119364
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Ruediger Ufermann
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The piezo-injector has an annular piezo-stack which can be mechanically activated by the adjusting cylinder (15), taking up the jet rod (3) with jet-rod boring (11) at the same time. By means of the threaded components, the conical jet seat (2) is closed up to the necessary extent against the congruent end of the jet rod. The jet rod is screwed through the internal thread (14) and can be locked by a counter-thread shell (18). A sealing ring (4) is provided. The oil leakage channel (27) comes out to the annular channel (29).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a fuel injection device in the preamble of claim 1 specified type.

Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen haben eine große Verbreitung erfahren und werden in vielfältigen Technologien hergestellt.Fuel injectors for internal combustion engines are widely used experienced and manufactured in diverse technologies.

Einspritzvorrichtungen der eingangs genannten Art arbeiten mit piezoelektrischen, magneto­ striktiven oder elektrostriktiven Aktoren als Antriebselemente, die auf einen Kolben oder eine Mem­ bran einwirken, so daß die erforderliche Teil- oder Gesamtkraftstoffmenge abgespritzt werden kann.Injectors of the type mentioned work with piezoelectric, magneto strictive or electrostrictive actuators as drive elements that are attached to a piston or a mem act bran, so that the required partial or total amount of fuel can be hosed off.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere auch für den Common-Rail-Betrieb von Benzin geeignete, kleinbauende, verschleißar­ me Vorrichtung mit guten dynamischen Eigenschaften bei ausreichendem Nadelhub, hoher Aktor-, Düsennadel- und Gehäusesteifigkeit, die auch bei hohen Betriebsfrequenzen mit exakt steuerbarer und reproduzierbarer Abspritzung von Kraftstoffteilmengen für Brennkraftmaschinen unter Einsatz eines Steuerorgans der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, zu schaffen.Based on this prior art, the invention is based on the object Particularly suitable for the common rail operation of gasoline, small-sized, wearable me device with good dynamic properties with sufficient needle stroke, high actuator, Nozzle needle and housing stiffness, which can be precisely controlled even at high operating frequencies and reproducible injection of partial fuel quantities for internal combustion engines using a tax body of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die von diesem Anspruch abhängigen An­ sprüche gekennzeichnet.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous developments of the invention are due to the dependent on this claim sayings marked.

In folgendem wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbin­ dung mit einer vereinfachten Schnittzeichnung beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention is based on a preferred embodiment in conjunction described with a simplified sectional drawing. It shows:

Fig. 1. den schematischen Aufbau der Kraftstoff- Einspritzvorrichtung, bei der das eigenstabile Ge­ häuse (8) als Rohrfeder oder Faltenbalg ausgebildet ist und das Antriebselement (7) vorzugsweise als Ring-Piezo-Stack gearbeitet ist und von der Düsenstange (3) mit der Düsenstangenbohrung (11) durchdrungen wird. Die erforderliche Vorspannung des Antriebselementes (7) erfolgt durch den Justierzylinder (15) mit der Kugelscheibe (23) . Danach wird das Außengewinde (24) der Düsen­ stange (3) in das Innengewinde (14) des Justierzylinders (15) gedreht und mit dem notwendigen Dichtdruck auf den kongruenten kegelförmigen Düsensitz (2) gepreßt. Zur Sicherung der Düsen­ stange (3) wird die Kontergewindehülse (18) in das Innengewinde (14) gedreht. Der Leckölkanal (27) nimmt das am Dichtring (4) anfallende Lecköl, welches durch den negativen Druck bei akti­ vem Injektor in den Ringkanal (29) und die Bohrung (31) abgesaugt wird, auf, um es dem Brenn­ raum zuzuführen. Der Ringspalt (9) kann bei Bedarf mit elastischen Silikonen ausgespritzt werden. Um einen noch größeren mechanischen Schutz zu erreichen, kann das Gehäuse (8) mit dem Schutz­ mantelgehäuse (25) umgeben werden, in dem das Gehäuse (8) frei oder gleitend laufen kann. Fig. 1. shows the schematic structure of the fuel injector, in which the inherently stable Ge housing ( 8 ) is designed as a tubular spring or bellows and the drive element ( 7 ) is preferably worked as a ring piezo stack and with the nozzle rod ( 3 ) the nozzle rod bore ( 11 ) is penetrated. The drive element ( 7 ) is pretensioned by the adjusting cylinder ( 15 ) with the spherical disc ( 23 ). Then the external thread ( 24 ) of the nozzle rod ( 3 ) is turned into the internal thread ( 14 ) of the adjusting cylinder ( 15 ) and pressed with the necessary sealing pressure onto the congruent conical nozzle seat ( 2 ). To secure the nozzle rod ( 3 ), the counter-threaded sleeve ( 18 ) is turned into the internal thread ( 14 ). The leakage oil channel ( 27 ) takes up the leakage oil accumulating on the sealing ring ( 4 ), which is sucked off by the negative pressure in the active injector into the ring channel ( 29 ) and the bore ( 31 ), in order to supply it to the combustion chamber. If necessary, the annular gap ( 9 ) can be sprayed with elastic silicones. In order to achieve even greater mechanical protection, the housing ( 8 ) can be surrounded by the protective casing ( 25 ) in which the housing ( 8 ) can run freely or smoothly.

BezugszeichenlisteReference list

11

Spritzloch
Spray hole

22nd

Düsensitz
Nozzle seat

33rd

Düsenstange
Nozzle rod

44th

Dichtring
Sealing ring

55

Gewinde
thread

66

Temperaturringausgleichselement
Temperature ring compensation element

77

Antriebselement
Drive element

88th

Gehäuse
casing

99

Ringspalt
Annular gap

1010th

Ringspalt
Annular gap

1111

Düsenstangenbohrung
Nozzle rod bore

1212th

Innengewinde
inner thread

1313

Außengewinde
External thread

1414

Innengewinde
inner thread

1515

Justierzylinder
Adjustment cylinder

1616

Kontergewindering
Lock nut

1717th

Anschlußstutzen
Connecting piece

1818th

Kontergewindehülse
Counter thread sleeve

1919th

Innensechskant
Hexagon socket

2020th

Außengewinde
External thread

2121

Bohrung
drilling

2222

Innensechskant
Hexagon socket

2323

Kugelscheibe
Spherical disc

2424th

Außengewinde
External thread

2525th

Schutzmantelgehäuse
Protective casing

2626

Innengewinde
inner thread

2727

Leckölkanal
Leakage oil channel

2828

Düsenzylinder
Nozzle cylinder

2929

Ringkanal
Ring channel

3030th

Düsengrund
Nozzle base

3131

Bohrung
drilling

Claims (7)

1. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zur Abspritzung von Kraftstoffteilmengen in einem rotati­ onssymmetrischen Gehäuse aus Metall dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenstange (3) mit der Düsenstangenbohrung (11) nach Beaufschlagung der notwendigen Vorspannung durch die Feder­ wirkung des eigenstabilen Gehäuses (8) auf das Antriebselement (7) durch den Justierzylinder (15) und die Kugelscheibe (23), so durch das Innengewinde (14) geschraubt und mit der Konter­ gewindehülse (18) gesichert werden kann, daß der kegelförmige Düsensitz (2) mit dem erforder­ lichen Dichtungsdruck des kongruenten düsensitzseitigen Endes der Düsenstange (3) versehen wer­ den kann, die gleitlagerförmig im Düsenzylinder (28) läuft, der mit dem Dichtring (4) versehen ist, wobei der Leckölkanal (27) in den Ringkanal (29) mündet und die Düsenstange (3) von der Boh­ rung (31) durchdrungen wird und dichtend auf dem Düsensitz (2) endet, wobei jeweils durch den entstehenden negativen Druck beim Spritzvorgang das Lecköl abgesaugt wird.1. Fuel injection device for spraying off fuel in a rotati onsymmetrischen housing made of metal, characterized in that the nozzle rod ( 3 ) with the nozzle rod bore ( 11 ) after exposure to the necessary bias by the spring action of the inherently stable housing ( 8 ) on the drive element ( 7 ) through the adjusting cylinder ( 15 ) and the spherical washer ( 23 ), so screwed through the internal thread ( 14 ) and secured with the counter-threaded sleeve ( 18 ), that the conical nozzle seat ( 2 ) with the required sealing pressure of the congruent nozzle seat side End of the nozzle rod ( 3 ) who can provide the sliding bearing in the nozzle cylinder ( 28 ) which is provided with the sealing ring ( 4 ), the leakage oil channel ( 27 ) opening into the ring channel ( 29 ) and the nozzle rod ( 3 ) the drilling tion ( 31 ) is penetrated and ends sealingly on the nozzle seat ( 2 ), whereby in each case by the n negative pressure during the spraying process, the leak oil is extracted. 2. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das An­ triebselement (7) als Lochscheiben Piezo-Ringstapel oder homogener Piezo-Tubus aufgebaut ist.2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the drive element ( 7 ) is constructed as a perforated disk piezo ring stack or homogeneous piezo tube. 3. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) als Rohrfeder oder Faltenbalg ausgebildet ist.3. Fuel injection device according to claim 1 and 2, characterized in that the housing ( 8 ) is designed as a tubular spring or bellows. 4. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (9) mit elastischem Kunststoff ausgespritzt werden kann und daß das Gehäuse (8) mit dem Schutzmantelgehäuse (25) umgeben werden kann oder auch nicht, welches mit dem Gewinde (5) am Gehäuse (8) fixiert werden kann.4. Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular gap ( 9 ) can be sprayed with elastic plastic and that the housing ( 8 ) with the protective jacket housing ( 25 ) may or may not, which with the thread ( 5 ) on the housing ( 8 ) can be fixed. 5. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Spritzloch (1) in den Düsengrund (30) eingelassen ist.5. Fuel injection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that more than one spray hole ( 1 ) is embedded in the nozzle base ( 30 ). 6. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenstange (3) bei gleichem Bauteil unterschiedliche Durchmesser aufweisen kann.6. Fuel injection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzle rod ( 3 ) can have different diameters for the same component. 7. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das brennraumferne Ende des Schutzmantelgehäuses (25) in einer homogenen Erweiterung den Kraftstoffleitungsanschluß in einer form- oder kraftschlüssigen Verbindung aufnimmt, wobei deren Zuleitung zum Anschlußstutzen (17) elastisch ausgelegt ist.7. Fuel injection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the combustion chamber distal end of the protective casing ( 25 ) receives the fuel line connection in a positive or non-positive connection in a homogeneous extension, the supply line to the connecting piece ( 17 ) being elastically designed is.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1528607A2 (en) * 2003-10-27 2005-05-04 Robert Bosch Gmbh Actuator module and method for its production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1528607A2 (en) * 2003-10-27 2005-05-04 Robert Bosch Gmbh Actuator module and method for its production
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