DE19925308A1

DE19925308A1 - Internal combustion engine fuel injector uses control and additional valves in reciprocal alternation to control feed and drain channel states.

Info

Publication number: DE19925308A1
Application number: DE1999125308
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Scheibe
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-12-14

Abstract

The additional valve (135) of the control valve, used to shut the feed channel (133) when the drain (134) is open, lies in the feed channel upstream of the valve (135) seat (136). An actuator (137) coupled to the control valve seal (113) forcibly unseats the valve (135) when the control valve shuts so as to force open up the feed channel (133). The actuator consists of a valve plunger (137) coupled between the control valve seal (113) and the additional valve (135) which is moved into a first setting with control valve seal (113) shutting off the drain and valve (135) unseated to free the feed channel (133). The second plunger setting opens the drain channel and the feed is closed off by reversed valve (110 and 135) movement. The preferably linear plunger (137) can adjust lengthways in its guide bore (138) between the control valve seal (112) and the additional valve (135). The length of the plunger ensures that the additional valve (135) is unseated whenever the control valve is closed and so necessarily opens up the feed channel (133).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.The invention relates to a fuel injector for injecting under high pressure available fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine, as in The preamble of claim 1 is required.

Bekannte Kraftstoffinjektoren für Kraftstoffeinspritzsysteme, bei denen unter hohem Druck vorgehaltener Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird (Common-Rail-Einspritzsysteme), umfassen als wesentliche Bestandteile ein Injektorgehäuse, eine Düsennadel, die in einer in dem Injektorgehäuse ausgebildeten Führungsbohrung längsverschieblich gelagert ist und eine mit einem im vorderen Ende des Injektorgehäuses ausgebildeten Ventilsitz im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkende Düsennadelspitze aufweist. Zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzendem Kraftstoff ist ein Hochdruckkanal vorgesehen, im Bereich der Düsennadelspitze befindet sich ein von dem über den Hochdruckkanal zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagter Düsenvorraum. Mit der Düsennadel ist ein Steuerraum gekoppelt, der über eine Zuflußdrossel durch Zufluß von Kraftstoff von dem Hochdruckkanal im Sinne eines Schließens der Düsennadel von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagbar und über eine Abflußdrossel mittels eines Steuerventils im Sinne eines Öffnens der Düsennadel druckentlastbar ist. Das Steuerventil enthält einen Ventilkörper mit einem die Zuflußdrossel enthaltenden, zumindest einen Teil einer Strömungsverbindung zwischen dem Hochdruckkanal und dem Steuerraum bildenden Zuflußkanal und einen die Abflußdrossel enthaltenden, zumindest einen Teil einer Strömungsverbindung zwischen dem Steuerraum und einer Rückleitung bildenden Abflußkanal, sowie einen Schließkörper zum wahlweisen Öffnen und Verschließen des Abflußkanals. Weiterhin enthält das Steuerventil ein zusätzliches Ventilelement, welches den Abflußkanal verschließt, wenn der Abflußkanal vom Schließkörper des Steuerventils freigegeben wird. Known fuel injectors for fuel injection systems in which under high pressure stored fuel is injected into the combustion chamber of an internal combustion engine (Common rail injection systems) include as essential components Injector housing, a nozzle needle, which is formed in a in the injector housing Guide bore is longitudinally displaceable and one with a in the front end of Injector housing trained valve seat in the sense of opening and closing a Has valve opening cross-section interacting nozzle needle tip. For feeding of fuel to be injected under high pressure is a high pressure duct provided, in the area of the nozzle needle tip is one of the above High pressure channel supplied fuel to be injected under high pressure pressurized nozzle vestibule. A control room is coupled to the nozzle needle, which is connected via an inflow throttle by inflow of fuel from the high pressure channel in the sense of a Closing the nozzle needle can be acted upon by fuel under high pressure and via a discharge throttle by means of a control valve in the sense of opening the Nozzle needle can be relieved of pressure. The control valve contains a valve body with a Inlet restrictor containing at least part of a flow connection between the high pressure channel and the control chamber forming inflow channel and a Drainage throttle containing, at least part of a flow connection between the control room and a return line drain channel, and a closing body for optional opening and closing of the drainage channel. It also contains Control valve an additional valve element, which closes the drain channel when the drain channel is released from the closing body of the control valve.

Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist beispielsweise aus der DE 195 16 565 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Kraftstoffinjektor ist das den Zuflußkanal bei Freigabe des Abflußkanals durch den Schließkörper des Steuerventils verschließende zusätzliche Ventilelement in Form eines scheibenförmigen federbelasteten Ventilkörpers vorgesehen, welcher an das Steuerventil angrenzend im Steuerraum des Kraftstoffinjektors angeordnet ist. Beim Öffnen des Steuerventils wird ein in einer dem Ventilkörper vorgelagerten Zwischenkammer vorhandenes Brennstoffvolumen verdrängt, so daß der Ventilkörper den Zuflußkanalquerschnitt des Steuerventils verschließt. Zur Vermeidung von unpräzisen Öffnungsbewegungen des Ventilkörpers beim Druckanstieg in der Zwischenkammer im Zuge des Schließens des Steuerventils ist in dem Ventilkörper ein einseitig durchgängiges Sperrventil vorgesehen.Such a fuel injector is known for example from DE 195 16 565 A1. At this known fuel injector is the inlet channel when the outlet channel is released through the closing body of the control valve closing additional valve element in Form of a disc-shaped spring-loaded valve body is provided, which to the Control valve is arranged adjacent to the control chamber of the fuel injector. At the Opening of the control valve is done in an upstream of the valve body Intermediate chamber displaced fuel volume, so that the valve body Inflow channel cross section of the control valve closes. To avoid imprecise Opening movements of the valve body when the pressure in the intermediate chamber increases in When the control valve is closed, there is a one-way passage in the valve body Check valve provided.

Weiterhin sind aus der DE 195 40 155 A1 und einem Aufsatz von IMH in Engineering Partners 97/98 Kraftstoffinjektoren bekannt, bei denen der Schließkörper des Steuerventils so betätigbar ist, daß er wahlweise an einem ersten Sitz oder einen zweitem Sitz in Anlage gebracht wird, wobei der Schließkörper bei Anlage am ersten Sitz den Abflußkanal schließt und den Zuflußkanal mit dem Steuerraum verbindet und bei Anlage am zweiten Sitz den Zuflußkanal schließt und den Steuerraum mit dem Abflußkanal verbindet.Furthermore, from DE 195 40 155 A1 and an article by IMH in engineering Partners 97/98 known fuel injectors, in which the closing body of the control valve can be actuated in such a way that it can be attached to either a first seat or a second seat is brought, the closing body closes the drain channel when it is in contact with the first seat and connects the inflow channel with the control room and when in contact with the second seat Inflow channel closes and connects the control room with the outflow channel.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Kraftstoffinjektor zu schaffen, welcher einfach zu fertigen ist, und bei dem die Leckage- und Steuerabflußmenge möglichst gering ist.The object of the invention is to provide an improved fuel injector, which is easy to manufacture, and in which the leakage and control outflow amount is as low as possible.

Gemäß dem Anspruch 1 wird diese Aufgabe bei einem Kraftstoffinjektor der vorausgesetzten Art dadurch gelöst, daß das zusätzliche Ventilelement in dem Zuflußkanal stromaufwärts eines mit dem zusätzlichen Ventilelement zusammenwirkenden Ventilsitzes im Sinne eines Rückschlagventils angeordnet ist, und daß eine mit dem Schließkörper des Steuerventils gekoppelte Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche das Ventilelement beim Schließen des Steuerventils im Sinne einer Freigabe des Zuflußkanals zwangsweise aus einem Ventilsitz angehoben wird. According to claim 1, this object is in a fuel injector assumed type solved in that the additional valve element in the inflow channel upstream of a valve seat interacting with the additional valve element is arranged in the sense of a check valve, and that one with the closing body of the Control valve coupled actuator is provided, through which the Valve element when closing the control valve in the sense of releasing the inflow channel is forcibly lifted out of a valve seat.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die Betätigungseinrichtung zum Anheben des zusätzlichen Ventilelements aus seinem Ventilsitz durch einen zwischen den Schließkörper des Steuerventils und das zusätzliche Ventilelement gekoppelten Ventilstößel gebildet ist, der zwischen einer ersten Lage, in der der Schließkörper des Steuerventils den Abschlußkanal verschließt und das zusätzliche Ventilelement aus seinem Ventilsitz abgehoben ist und den Zuflußkanal freigibt, und einer zweiten Lage, in der der Schließkörper des Steuerventils den Abflußkanal freigibt und das zusätzliche Ventilelement in seinem Ventilsitz anliegt und den Zuflußkanal verschließt, verlagerbar ist.According to a preferred embodiment it is provided that the Actuator for lifting the additional valve element from its Valve seat by one between the closing body of the control valve and the additional one Valve element coupled valve lifter is formed between a first position in the the closing body of the control valve closes the end channel and the additional Valve element is lifted out of its valve seat and releases the inflow channel, and one second position in which the closing body of the control valve releases the drain channel and that additional valve element rests in its valve seat and closes the inflow channel, is relocatable.

Bei der vorgenannten Ausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, daß der Ventilstößel durch ein lineares Element gebildet ist und in einer sich zwischen dem Schließkörper des Steuerventils und dem zusätzlichem Ventilelement erstreckenden Ventilführungsbohrung längsverschieblich geführt ist, wobei die Länge des Ventilstößels so bemessen ist, daß das zusätzliche Ventilelement bei geschlossenem Steuerventil im Sinne einer Freigabe des Zuflußkanals aus seinem Ventilsitz abgehoben ist.In the aforementioned embodiment, it is preferably provided that the Valve tappet is formed by a linear element and is located between the Closing body of the control valve and the additional valve element extending Valve guide bore is longitudinally displaceable, the length of the valve lifter is dimensioned so that the additional valve element in the closed control valve For the purpose of releasing the inflow channel from its valve seat.

Vorzugsweise ist dies dadurch weitergebildet, daß die Führungsbohrung des Ventilstößels einen Teil des die Strömungsverbindung zwischen dem Steuerraum und der Rückleitung bildenden Abflußkanals darstellt, wobei der Ventilstößel nur einen Teil des Querschnitts der Ventilführungsbohrung einnimmt.This is preferably developed in that the guide bore of the valve lifter part of the flow connection between the control room and the return line forming drainage channel, the valve lifter only a part of the cross section the valve guide bore occupies.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, daß die Ventilführungsbohrung einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und daß der Ventilstößel einen vom Querschnitt der Ventilführungsbohrung umschriebenen nicht-kreisförmigen Querschnitt hat.It is preferably provided that the valve guide bore has a circular shape Has cross section, and that the valve tappet one of the cross section of the Valve guide bore circumscribed non-circular cross-section.

Vorteilhafterweise hat der Ventilstößel einen quadratischen oder dreieckigen Querschnitt oder eine kannelierte Oberfläche.The valve lifter advantageously has a square or triangular cross section or a fluted surface.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Teil sowohl der Strömungsverbindung zwischen dem Hochdruckkanal und dem Steuerraum als auch der Strömungsverbindung zwischen dem Steuerraum und der Rückleitung durch einen in den Steuerraum mündenden und sich an seinem vom Steuerraum entfernten Ende in den Abflußkanal und in den Zuflußkanal verzweigenden Steuerdruckkanal gebildet ist, wobei das zusätzliche Ventilelement in dem Zuflußkanal stromaufwärts der Verzweigungsstelle angeordnet ist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that a part both the flow connection between the high pressure duct and the control room as also through the flow connection between the control room and the return line one opening into the control room and at its end remote from the control room is formed in the outflow channel and in the inflow channel branching control pressure channel, wherein the additional valve element in the inflow channel upstream of the Branch is arranged.

Bei der vorgenannten Ausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, daß in dem Ventilkörper des Steuerventils eine in Längsrichtung des Kraftstoffinjektors verlaufende zumindest einen Teil des Abflußkanals und einen Teil des Zuflußkanals bildende Bohrung ausgebildet ist, an deren einem Ende sich die Bohrung in der Rückleitung fortsetzt und eine mit dem Schließkörper des Steuerventils zusammenwirkende Dichtfläche ausgebildet ist, und an derem anderen Ende sich die Bohrung in dem Zuflußkanal fortsetzt und der mit dem zusätzlichen Ventilelement zusammenwirkende Ventilsitz ausgebildet ist, und die Verzweigung mit dem zum Steuerraum führenden Steuerdruckkanal dazwischen seitlich in diese Bohrung mündet.In the aforementioned embodiment, it is preferably provided that in the Valve body of the control valve extending in the longitudinal direction of the fuel injector at least part of the drainage channel and part of the inflow channel is formed, at one end of the bore continues in the return line and one sealing surface interacting with the closing body of the control valve is formed, and at the other end the bore continues in the inflow channel and the with the additional valve element cooperating valve seat is formed, and the Branch with the control pressure channel leading to the control room in between this hole opens.

Vorzugsweise ist die genannte Bohrung durch die den Ventilstößel führende Ventilführungsbohrung gebildet.Preferably said bore is through the leading the valve lifter Valve guide bore formed.

Bei den vorgenannten Ausführungsformen ist es vorzugsweise vorgesehen, daß der Zuflußkanal stromaufwärts des zusätzlichen Ventilelements seitlich in die genannte Bohrung mündet.In the aforementioned embodiments, it is preferably provided that the Inflow channel upstream of the additional valve element laterally into said Hole opens.

Vorteilhafterweise ist das zusätzliche Ventilelement durch eine Ventilkugel gebildet. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist an der Rückseite der Ventilkugel ein das maximale Maß des Abhebens der Ventilkugel von dem Ventilsitz definierender Hubbegrenzer vorgesehen. The additional valve element is advantageously formed by a valve ball. According to an advantageous development, a is on the back of the valve ball defining the maximum amount of lift of the valve ball from the valve seat Stroke limiter provided.

Der Hubbegrenzer ist vorzugsweise durch einen die Ventilführungsbohrung stromaufwärts der Einmündung des Zuflußkanals abdichtenden Verschlußstopfen gebildet.The stroke limiter is preferably upstream through a valve guide bore sealing plug formed at the mouth of the inflow channel.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Schließkörper des Steuerventils und der Ventilkörper des Steuerventils jeweils eine plane Dichtfläche aufweisen und daß der Ventilstößel mit seinem einen Ende an der planen Dichtfläche des Schließkörpers des Steuerventils anliegt.According to one embodiment of the invention, it is provided that the closing body of the Control valve and the valve body of the control valve each have a flat sealing surface have and that the valve tappet with one end on the flat sealing surface of the Closing body of the control valve is present.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Schließkörper des Steuerventils stromabwärts eines in dem Abflußkanal ausgebildeten Ventilsitzes angeordnet und vorzugsweise durch eine Ventilkugel gebildet, und durch ein in dem Abflußkanal geführtes Stellelement zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung des Steuerventils verlagerbar ist, und daß der Ventilstößel mit seinem einen Ende an der dem Stellelement entgegengesetzten Seite an dem Schließkörper des Steuerventils anliegt.According to an alternative embodiment of the invention it is provided that the Closing body of the control valve downstream of one formed in the drain channel Valve seat arranged and preferably formed by a valve ball, and by a in the drain channel guided actuator between an open position and a Closed position of the control valve is displaceable, and that the valve tappet with its one End on the opposite side of the actuator on the closing body of the Control valve is present.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß zur Betätigung der Düsennadel eine im Injektorgehäuse längsverschieblich gelagerte zwischen Steuerraum und Düsennadel angeordnete Kolbenstange vorgesehen ist, die zum Schließen des Ventilöffnungsquerschnitts an ihrer der Düsennadel entgegengesetzten Seite von dem bei geschlossenem Steuerventil im Steuerraum herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that for actuating the Nozzle needle is located in the injector housing and is displaceable longitudinally between the control room and nozzle needle arranged piston rod is provided which for closing the Valve opening cross section on its opposite side of the nozzle needle closed control valve in the control room prevailing fuel pressure becomes.

Gemäß einer alternativen, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die Düsennadel unmittelbar an den Steuerraum angrenzend angeordnet ist und zum Schließen des Ventilöffnungsquerschnitts an ihrer Rückseite direkt von dem im Steuerraum herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt wird.According to an alternative, particularly advantageous embodiment, it is provided that the nozzle needle is arranged directly adjacent to the control room and for Closing the valve opening cross-section on its back directly from that in the control room prevailing fuel pressure is applied.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffinjektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 1 is a cross-sectional view of a fuel injector according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2 in der Querschnittsansicht einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, welche das Steuerventil desselben zeigt; FIG. 2 is a cross-sectional view of an enlarged detail of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1, which shows the control valve of the same;

Fig. 3a) und 3b) in der Querschnittsansicht zwei nochmals vergrößerte Ausschnitte des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, welche das Steuerventil in der Schließstellung, Fig. 3a), bzw. in der Öffnungsstellung, Fig. 3b), zeigen; Figure 3a) and 3b) further enlarged in the cross-sectional view of two sections of in Fig inventive fuel injector shown 1, 3a), and in the open position, Fig 3b) showing the control valve in the closed position, Fig....;

Fig. 4 in der Querschnittsansicht einen Ausschnitt eines Kraftstoffinjektors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 4 in cross-sectional view of a section of a fuel injector according to a second embodiment of the invention; and

Fig. 5 in der Querschnittsansicht einen Ausschnitt eines Kraftstoffinjektors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 5 in the cross-sectional view of a section of a fuel injector according to a third embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt in der Querschnittsansicht einen Kraftstoffinjektor, wie er der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt. Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor dient zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wie es nach Art eines Common-Rail-Einspritzsystems der Fall ist. Der einzuspritzende Kraftstoff wird in einem ölelastischem Vorspeicher unter hohem Druck vorgehalten, wohin er aus einem Kraftstoffvorrat mittels einer Hochdruckpumpe gefördert wird (in der Figur nicht dargestellt). Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Kraftstoffinjektor umfaßt ein Injektorgehäuse 101, in welcher eine Düsennadel 103 mit ihrem Schaft 104 längsverschieblich gelagert ist. Die Düsennadel 103 hat eine Düsennadelspitze 105, welche mit einem im vorderen Ende des Injektorgehäuses 101 ausgebildeten Ventilsitz 106 im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkt, welcher zwischen der Düsennadelspitze 105 und dem Ventilsitz 106 vorgesehen ist. Von einem Druckanschluß 129, an welchen der in dem ölelastischen Vorspeicher unter hohem Druck vorgehaltene Kraftstoff dem Kraftstoffinjektor 100 zugeführt wird, führt ein Hochdruckkanal 107 einerseits zu einem im Bereich der Düsennadelspitze 105 vorgesehenen Düsenvorraum 108, von wo der Kraftstoff bei geöffnetem Ventilöffnungsquerschnitt in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, sowie zu einem Steuerventil 110, welches im Zusammenwirken mit einem über eine Kolbenstange 122 mit der Düsennadel 103 gekoppelten Steuerraum 109 der Steuerung und Einspritzzeit und -dauer dient. Fig. 1 shows a fuel injector in the cross-sectional view as it is based on the present invention. The fuel injector according to the invention is used to inject fuel held under high pressure into the combustion chamber of an internal combustion engine, as is the case in the manner of a common rail injection system. The fuel to be injected is held in an oil-elastic storage tank under high pressure, where it is conveyed from a fuel supply by means of a high-pressure pump (not shown in the figure). The fuel injector, designated as a whole by reference number 100 , comprises an injector housing 101 , in which a nozzle needle 103 is mounted with its shaft 104 so as to be longitudinally displaceable. The nozzle needle 103 has a nozzle needle tip 105 which cooperates with a valve seat 106 formed in the front end of the injector housing 101 in the sense of opening and closing a valve opening cross section which is provided between the nozzle needle tip 105 and the valve seat 106 . From a pressure connection 129 , at which the fuel stored in the oil-elastic primary store under high pressure is fed to the fuel injector 100 , a high-pressure duct 107 leads on the one hand to a nozzle antechamber 108 provided in the area of the nozzle needle tip 105 , from where the fuel enters the combustion chamber when the valve opening cross section is open Internal combustion engine is injected, and to a control valve 110 which, in cooperation with a control chamber 109 coupled to the nozzle needle 103 via a piston rod 122, serves for control and injection time and duration.

Das Steuerventil 110, welches in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist, enthält einen Ventilkörper 112, in welchem ein eine Zuflußdrossel 114 enthaltender Zuflußkanal 133 ausgebildet ist, welcher einen Teil einer Strömungsverbindung zwischen dem Hochdruckkanal 107 und dem Steuerraum 109 bildet. Weiterhin ist im Ventilkörper 112 des Steuerventils 110 ein eine Abflußdrossel 146 enthaltender Abflußkanal 134 ausgebildet, der einen Teil einer Strömungsverbindung zwischen dem Steuerraum 109 und einer Rückleitung 125 bildet, über welche die beim Betrieb des Kraftstoffinjektors anfallende Steuermenge an einem an der Oberseite des Steuerventils 110 vorgesehenen Leckageraum 124 abgeführt wird. Weiterhin enthält das Steuerventil 110 einen mittels eines Solenoids 126 betätigten Schließkörper 113, mit welchem der Abflußkanal 134 wahlweise geöffnet und geschlossen wird. Der verbleibende Teil der oben genannten Strömungsverbindungen zwischen Hochdruckkanal 107 und Steuerraum 109 wie auch zwischen Steuerraum 109 und Rückleitung 125 ist durch einen in den Steuerraum 109 mündenden und sich an seinem vom Steuerraum 109 entfernten Ende in den Abflußkanal 134 und in den Zuflußkanal 133 verzweigenden Steuerdruckkanal 139 gebildet. Der Steuerraum 109 ist bei geschlossenem Steuerventil 110, bei dem der Schließkörper 113 des Steuerventils 110 abdichtend am Ventilkörper 112 des Steuerventils anliegt, durch Zufluß von Kraftstoff vom Hochdruckkanal 107 über den Zuflußkanal 133 und die Zuflußdrossel 114 sowie den Steuerdruckkanal 139 im Sinne eines Schließens der Düsennadel 103 von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagbar und bei geöffnetem Steuerventil 110, bei welchem der Schließkörper 113 des Steuerventils 110 vom Ventilkörper 112 desselben abgehoben ist, durch Abfluß von Kraftstoff aus dem Steuerraum 109 über den Steuerdruckkanal 139 und den die Abflußdrossel 146 enthaltenden Abflußkanal 134 im Sinne eines Öffnens der Düsennadel 103 druckentlastbar.The control valve 110 , which is shown enlarged in FIG. 2, contains a valve body 112 , in which an inflow duct 133 containing an inflow throttle 114 is formed, which forms part of a flow connection between the high-pressure duct 107 and the control chamber 109 . Furthermore, in the valve body 112 of the control valve 110 , an outflow throttle 134 containing a discharge throttle 146 is formed, which forms part of a flow connection between the control chamber 109 and a return line 125 , via which the amount of control that occurs during operation of the fuel injector is provided at a top of the control valve 110 Leakage space 124 is discharged. Furthermore, the control valve 110 contains a closing body 113 which is actuated by means of a solenoid 126 and with which the drainage channel 134 is optionally opened and closed. The remaining part of the above-mentioned flow connections between high-pressure duct 107 and control chamber 109 as well as between control chamber 109 and return line 125 is through a control pressure duct 139 which opens into the control chamber 109 and at its end remote from the control chamber 109 branches into the discharge duct 134 and the inflow duct 133 educated. The control chamber 109 is closed, control valve 110, in which the closing body 113 of the control valve 110 sealingly abuts the control valve on the valve body 112, by inflow of fuel from the high-pressure passage 107 via the inlet duct 133 and the inflow throttle 114, and the control pressure passage 139 in the sense of a closing of the nozzle needle 103 can be acted upon by fuel under high pressure and when the control valve 110 is open, in which the closing body 113 of the control valve 110 is lifted from the valve body 112 , by the outflow of fuel from the control chamber 109 via the control pressure channel 139 and the outflow channel 134 containing the outflow throttle 146 In order to open the nozzle needle 103, pressure relief.

Die vorstehende Beschreibung betrifft die allgemeinen Merkmale des der Erfindung zugrundeliegenden Kraftstoffinjektors, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 zunächst die Merkmale des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors in allgemeiner Form beschrieben, wie sie sich bei allen drei dargestellten Ausführungsbeispielen wiederfinden. In den Fig. 2 bis 5 sind gleiche oder einander in ihrer Funktion im wesentlichen entsprechende Bestandteile mit Bezugszeichen versehen, welche in den beiden letzten Ziffern miteinander übereinstimmen, während die erste Ziffer sich auf das jeweilige Ausführungsbeispiel bezieht.The above description relates to the general features of the fuel injector on which the invention is based, as shown in FIG. 1. In the following, the features of the fuel injector according to the invention are first described in general form with reference to FIGS. 2 to 5, as can be found in all three illustrated exemplary embodiments. In FIGS. 2 to 5, components which are the same or have essentially the same function are provided with reference numerals which correspond to one another in the last two digits, while the first digit relates to the respective exemplary embodiment.

Das Steuerventil 110; 210; 310 enthält ein zusätzliches Ventilelement 135; 235; 335, welches den Zuflußkanal 133; 233; 333 verschließt, wenn der Abflußkanal 134; 234; 334 vom Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 im Sinne einer Druckentlastung des Steuerraums 109; 209; 309 freigegeben wird. Dieses zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 ist in dem Zuflußkanal 133; 233; 333 (bezogen auf die vom Hochdruckkanal 107; 207; 307 zufließende Kraftstoffmenge) stromaufwärts eines mit dem zusätzlichen Ventilelement 135; 235; 335 zusammenwirkenden Ventilsitzes 136; 236; 336 im Sinne eines Rückschlagventils angeordnet, und es ist eine mit dem Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 gekoppelte Betätigungseinrichtung vorgesehen, durch welche das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 beim Schließen des Steuerventils 110; 210; 310 im Sinne einer Freigabe des Zuflußkanals 133; 233; 333 und damit der durch den Zuflußkanal 133; 233; 333 und den Steuerdruckkanal 139; 239; 339 gebildeten Strömungsverbindung zwischen dem Hochdruckkanal 107; 207; 307 und dem Steuerraum 109; 209; 309 zwangsweise aus seinem Ventilsitz 136; 236; 336 angehoben wird. The control valve 110 ; 210 ; 310 includes an additional valve element 135 ; 235 ; 335 , which the inflow channel 133 ; 233 ; 333 closes when the drain channel 134 ; 234 ; 334 from the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 in the sense of a pressure relief of the control room 109 ; 209 ; 309 is released. This additional valve element 135 ; 235 ; 335 is in the inflow channel 133 ; 233 ; 333 (based on the amount of fuel flowing in from the high-pressure duct 107 ; 207 ; 307 ) upstream of one with the additional valve element 135 ; 235 ; 335 cooperating valve seat 136 ; 236 ; 336 arranged in the sense of a check valve, and it is one with the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 coupled actuating device is provided, through which the additional valve element 135 ; 235 ; 335 when the control valve 110 is closed ; 210 ; 310 in the sense of a release of the inflow channel 133 ; 233 ; 333 and thus that through the inflow channel 133 ; 233 ; 333 and the control pressure channel 139 ; 239 ; 339 formed flow connection between the high pressure channel 107 ; 207 ; 307 and the control room 109 ; 209 ; 309 forced out of its valve seat 136 ; 236 ; 336 is raised.

Die genannte Betätigungseinrichtung zum Anheben des zusätzlichen Ventilelements 135; 235; 335 aus seinem Ventilsitz 136; 236; 336 ist durch einen Ventilstößel 137; 237; 337 gebildet, der zwischen den Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 und das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 gekoppelt ist. Der Ventilstößel 137; 237; 337 ist durch ein lineares Element gebildet und in einer sich zwischen dem Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 und dem zusätzlichen Ventilelements 135; 235; 335 erstreckenden Ventilführungsbohrung 138; 238; 338 längsverschieblich gelagert, wobei diese Führungsbohrung 138; 238; 338 gleichzeitig einen Bestandteil des Abflußkanals 134; 234; 334 darstellt. Der Ventilstößel 137; 237; 337 ist so ausgebildet, daß er nur einen Teil des Querschnitts der Ventilführungsbohrung 138; 238; 338 einnimmt, wobei die Ventilführungsbohrung 138; 238, 338 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und der Ventilstößel 137; 237; 337 einen vom Querschnitt der Ventilführungsbohrung 138; 238; 338 umschriebenen nicht-kreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen quadratischen oder dreieckigen Querschnitt oder eine kannelierte Oberfläche aufweist.Said actuating device for lifting the additional valve element 135 ; 235 ; 335 from its valve seat 136 ; 236 ; 336 is through a valve lifter 137 ; 237 ; 337 formed between the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 and the additional valve element 135 ; 235 ; 335 is coupled. The valve lifter 137 ; 237 ; 337 is formed by a linear element and in a between the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 and the additional valve element 135 ; 235 ; 335 extending valve guide bore 138 ; 238 ; 338 mounted in a longitudinally displaceable manner, this guide bore 138 ; 238 ; 338 simultaneously a component of the drain channel 134 ; 234 ; 334 . The valve lifter 137 ; 237 ; 337 is designed so that it only a part of the cross section of the valve guide bore 138 ; 238 ; 338 occupies, the valve guide bore 138 ; 238 , 338 has a circular cross section, and the valve lifter 137 ; 237 ; 337 one of the cross section of the valve guide bore 138 ; 238 ; 338 circumscribed non-circular cross-section, in particular a square or triangular cross-section or a fluted surface.

Der Ventilstößel 137; 237; 337 ist zwischen einer ersten Lage, in der der Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 den Abflußkanal 134; 234; 334 verschließt und das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 aus seinem Ventilsitz 136; 236; 336 abgehoben ist und den Zuflußkanal 133; 233; 333 freigibt, und einer zweiten Lage, in der der Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 den Abflußkanal 134; 234; 334 freigibt und das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 in seinem Ventilsitz 136; 236; 336 anliegt und den Zuflußkanal 133; 233; 333 verschließt, verlagerbar. Die Länge des Ventilstößels 137; 237; 337 ist so bemessen, daß das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 bei geschlossenem Steuerventil 110; 210; 310 im Sinne einer Freigabe des Zuflußkanals 133; 233; 333 aus seinem Ventilsitz 136; 236; 336 abgehoben ist. Das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 ist in dem Zuflußkanal 133; 233; 333 bezogen auf die Strömungsrichtung des Kraftstoffs vom Hochdruckkanal 107; 207; 307 zum Steuerraum 109; 209; 309 stromaufwärts der Verzweigungsstelle 140; 240; 340 angeordnet, an welcher sich der Steuerdruckkanal 139; 239; 339 an seinem vom Steuerraum 109; 209; 309 entfernten Ende in den Abflußkanal 134; 234; 334 und in den Zuflußkanal 133; 233; 333 verzweigt.The valve lifter 137 ; 237 ; 337 is between a first position in which the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 the drain channel 134 ; 234 ; 334 closes and the additional valve element 135 ; 235 ; 335 from its valve seat 136 ; 236 ; 336 is raised and the inflow channel 133 ; 233 ; 333 releases, and a second position in which the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 the drain channel 134 ; 234 ; 334 releases and the additional valve element 135 ; 235 ; 335 in its valve seat 136 ; 236 ; 336 abuts and the inflow channel 133 ; 233 ; 333 closed, relocatable. The length of the valve lifter 137 ; 237 ; 337 is dimensioned such that the additional valve element 135 ; 235 ; 335 with control valve 110 closed; 210 ; 310 in the sense of a release of the inflow channel 133 ; 233 ; 333 from its valve seat 136 ; 236 ; 336 is lifted off. The additional valve element 135 ; 235 ; 335 is in the inflow channel 133 ; 233 ; 333 based on the flow direction of the fuel from the high pressure channel 107 ; 207 ; 307 to the control room 109 ; 209 ; 309 upstream of junction 140 ; 240 ; 340 arranged on which the control pressure channel 139 ; 239 ; 339 at his from the control room 109 ; 209 ; 309 distal end into drain 134 ; 234 ; 334 and into the inflow channel 133 ; 233 ; 333 branches.

Die durch die den Ventilstößel 137; 237; 337 führende Ventilführungsbohrung 138; 238; 338 gebildete Bohrung ist in dem Ventilkörper 112; 212; 312 des Steuerventils 110; 210; 310 in Längsrichtung des Kraftstoffinjektors verlaufend ausgebildet und stellt gleichzeitig Bestandteile des Abflußkanals 134; 234; 334 und des Zuflußkanals 133; 233; 333 dar. An dem einen Ende, an dem die Bohrung 138; 238; 338 zum Leckageraum 124; 224; 324 und damit zu der Rückleitung 125; 225; 325 führt, ist eine mit dem Schließkörper 113; 213; 313 des Steuerventils 110; 210; 310 zusammenwirkende Dichtfläche 142; 242; 342 im Sinne eines Ventilsitzes ausgebildet. An ihrem anderen Ende, an welchem sich die Bohrung 138; 238; 338 in dem Zuflußkanal 133; 233; 333 fortsetzt, ist der mit dem zusätzlichen Ventilelement 135; 235; 335 zusammenwirkende Ventilsitz 136; 236; 336 ausgebildet. Dazwischen mündet die Verzweigung 140; 240; 340 mit dem zum Steuerraum 109; 209; 309 führenden Steuerdruckkanal 139; 239; 339 seitlich in die Bohrung 138; 238; 338. Bezogen auf die vom Hochdruckkanal 107; 207; 307 zufließende Kraftstoffmenge mündet der Zuflußkanal 133; 233; 333 stromaufwärts des zusätzlichen Ventilelements 135; 235; 335 seitlich in die Bohrung 138; 238; 338.The by the valve lifter 137 ; 237 ; 337 leading valve guide bore 138 ; 238 ; 338 formed bore is in the valve body 112 ; 212 ; 312 of the control valve 110 ; 210 ; 310 designed in the longitudinal direction of the fuel injector and at the same time constitutes components of the drain channel 134 ; 234 ; 334 and the inflow channel 133 ; 233 ; 333. At one end at which the bore 138 ; 238 ; 338 to the leakage space 124 ; 224 ; 324 and thus to the return line 125 ; 225 ; 325 leads, is one with the closing body 113 ; 213 ; 313 of the control valve 110 ; 210 ; 310 cooperating sealing surface 142 ; 242 ; 342 designed in the sense of a valve seat. At its other end, at which the bore 138 ; 238 ; 338 in the inflow channel 133 ; 233 ; 333 continues, that with the additional valve element 135 ; 235 ; 335 cooperating valve seat 136 ; 236 ; 336 trained. In between branches 140 ; 240 ; 340 with the control room 109 ; 209 ; 309 leading control pressure channel 139 ; 239 ; 339 laterally in the bore 138 ; 238 ; 338 . Relative to that of the high pressure duct 107 ; 207 ; 307 inflow of fuel flows into the inflow channel 133 ; 233 ; 333 upstream of the additional valve element 135 ; 235 ; 335 laterally in the bore 138 ; 238 ; 338 .

Bei den drei in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das zusätzliche Ventilelement 135; 235; 335 durch eine Ventilkugel gebildet. An der Rückseite der Ventilkugel 135; 235; 335, d. h. an der dem Ventilsitz 136; 236; 336 gegenüberliegenden Seite ist ein das maximale Maß des Abhebens der Ventilkugel 135; 235; 335 von dem Ventilsitz 136; 236; 336 definierender Hubbegrenzer 143; 243; 343 vorgesehen. Dieser ist durch einen die Ventilführungsbohrung 138; 238; 338 an der stromaufwärtigen Seite der Einmündung des Zuflußkanals 133; 233; 333 abdichtenden Verschlußstopfen 144; 244; 344 gebildet.In the three exemplary embodiments shown in FIGS . 2 to 5, the additional valve element 135 ; 235 ; 335 formed by a valve ball. At the rear of the valve ball 135 ; 235 ; 335 , ie on the valve seat 136 ; 236 ; 336 opposite side is the maximum amount of lift off of the valve ball 135 ; 235 ; 335 from valve seat 136 ; 236 ; 336 defining stroke limiter 143 ; 243 ; 343 provided. This is through a valve guide bore 138 ; 238 ; 338 on the upstream side of the mouth of the inflow channel 133 ; 233 ; 333 sealing plug 144 ; 244 ; 344 formed.

Fig. 3a) und b) zeigen im einzelnen die Positionen des Schließkörpers 113 des Steuerventils 110 sowie des zusätzlichen Ventilelements 135, d. h. der Ventilkugel bei geschlossenem Steuerventil (Fig. 3a)) und offenem Steuerventil (Fig. 3b)). Fig. 3a) and b) show in detail the position of the closing body 113 of the control valve 110 and the additional valve member 135, the valve ball 3a)) and open control valve means for the control valve closed (Fig. (Fig. 3b)).

Wie Fig. 3a) zeigt, gibt die Ventilkugel 135 den Zuflußkanal 133 frei, wenn der Abflußkanal 134 des Steuerventils 110 vom Schließkörper 113 des Steuerventils 110 verschlossen wird. Wie ersichtlich, ist die Länge des Ventilstößels 137 so bemessen, daß die Ventilkugel 135 bei geschlossenem Steuerventil im Sinne einer Freigabe des Zuflußkanals 133 aus seinem Ventilsitz 136 abgehoben ist. Wie Fig. 3b) zeigt, ist der Zuflußkanal 133 durch die im Ventilsitz 136 anliegende Ventilkugel 135 verschlossen, wenn der Abflußkanal 134 vom Schließkörper 113 des Steuerventils 110 freigegeben ist.As shown in Fig. 3a) shows the valve ball 135 is free of the inlet duct 133 when the drain passage 134 is closed 110 of the control valve of the control valve 110 from the closing body 113. As can be seen, the length of the valve tappet 137 is dimensioned such that the valve ball 135 is lifted out of its valve seat 136 when the control valve is closed in order to release the inflow channel 133 . As FIG. 3b) shows, the inflow channel 133 is closed by the valve ball 135 resting in the valve seat 136 when the outflow channel 134 is released by the closing body 113 of the control valve 110 .

Bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel und bei dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel haben der Schließkörper 113; 213 des Steuerventils 110; 210 und der Ventilkörper 112; 212 des Steuerventils 110; 210 jeweils eine plane Dichtfläche 141; 241 bzw. 142; 242 und der Ventilstößel 137; 237 liegt mit seinem einen Ende an der planen Dichtfläche 141; 241 des Schließkörpers 113; 213 an.In the first exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 3 and in the second exemplary embodiment shown in FIG. 4, the closing body 113 ; 213 of the control valve 110 ; 210 and the valve body 112 ; 212 of the control valve 110 ; 210 each have a flat sealing surface 141 ; 241 and 142 ; 242 and the valve lifter 137 ; 237 is at one end on the flat sealing surface 141 ; 241 of the closing body 113 ; 213 .

Bei dem in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel dagegen ist der Schließkörper 313 des Steuerventils 310 durch eine Ventilkugel gebildet, die bezogen auf die Strömungsrichtung in dem Abflußkanal 334 stromabwärts eines Ventilsitzes 336 angeordnet ist. Die Ventilkugel 313 ist durch ein mit dem Solenoid des Kraftstoffinjektors gekoppeltes Stellelement 345, welches in dem Abflußkanal 334 geführt ist, zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung des Steuerventils 310 verlagerbar, und der Ventilstößel 337 liegt mit seinem einen Ende an der dem Stellelement 345 entgegengesetzten Seite an der Ventilkugel 313 an.In contrast, in the third exemplary embodiment shown in FIG. 5, the closing body 313 of the control valve 310 is formed by a valve ball, which is arranged downstream of a valve seat 336 in relation to the direction of flow in the drainage channel 334 . The valve ball 313 can be displaced between an open position and a closed position of the control valve 310 by means of an actuating element 345 , which is coupled to the solenoid of the fuel injector and is guided in the drainage channel 334 , and the valve tappet 337 has one end on the side opposite the actuating element 345 on the valve ball 313 .

Bei dem im einzelnen in den Fig. 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist zur Betätigung der Düsennadel 103 eine im Injektorgehäuse 101 längsverschieblich gelagerte Kolbenstange 122 vorgesehen, die zwischen dem Steuerraum 109 und der Düsennadel 103 angeordnet ist, wie eingangs anhand der Fig. 1 erläutert wurde. Diese Kolbenstange 122 wird zum Schließen des Ventilöffnungsquerschnitts an ihrer der Düsennadel 103 entgegengesetzten Seite von dem bei geschlossenem Steuerventil 110 im Steuerraum 109 herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt, wogegen der Ventilöffnungsquerschnitt geöffnet wird, indem die Düsennadel 103 über die Kolbenstange 122 durch Öffnen des Steuerventils 110 von dem im Steuerraum 109 herrschenden Kraftstoffdruck entlastet wird.In the first exemplary embodiment shown in detail in FIGS. 2 and 3, a piston rod 122 , which is mounted in the injector housing 101 to be longitudinally displaceable and is arranged between the control chamber 109 and the nozzle needle 103 , is provided for actuating the nozzle needle 103 , as explained at the beginning with reference to FIG. 1 has been. This piston rod 122 is acted upon to close the valve opening cross section on its side opposite the nozzle needle 103 by the fuel pressure prevailing in the control chamber 109 when the control valve 110 is closed, whereas the valve opening cross section is opened in that the nozzle needle 103 is opened via the piston rod 122 by opening the control valve 110 from the valve Control chamber 109 prevailing fuel pressure is relieved.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel und bei dem in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel dagegen ist die Düsennadel 203; 303 unmittelbar an den Steuerraum 209; 309 angrenzend angeordnet und wird zum Schließen des Ventilöffnungsquerschnitts an ihrer Rückseite direkt von dem im Steuerraum 209; 309 herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt bzw. zum Öffnen des Ventilöffnungsquerschnitts direkt von demselben entlastet, ohne daß eine Kolbenstange dazwischen geschaltet wäre. In contrast, in the second exemplary embodiment shown in FIG. 4 and in the third exemplary embodiment shown in FIG. 5, the nozzle needle 203 ; 303 directly to the control room 209 ; 309 is arranged adjacent and is used to close the valve opening cross section on its rear side directly from that in the control chamber 209 ; 309 prevailing fuel pressure or relieved of the same directly to open the valve opening cross section, without a piston rod being interposed.

Reference list

100100

Kraftstoffinjektor
Fuel injector

101101

; ;

201201

; ;

301301

Injektorgehäuse
Injector housing

102102

; ;

202202

; ;

302302

Führungsbohrung
Pilot hole

103103

; ;

203203

; ;

303303

Düsennadel
Nozzle needle

104104

Düsennadelschaft
Nozzle needle shaft

105105

Düsennadelspitze
Nozzle needle tip

106106

Ventilsitz
Valve seat

107107

; ;

207207

; ;

307307

Hochdruckkanal
High pressure duct

108108

; ;

208208

; ;

308308

Düsenvorraum
Anteroom

109109

; ;

209209

; ;

309309

Steuerraum
Control room

110110

; ;

210210

; ;

310310

Steuerventil
Control valve

111111

; ;

211211

; ;

311311

Steuerraumbohrung
Control room drilling

112112

; ;

212212

; ;

312312

Ventilkörper des Steuerventils
Control valve valve body

113113

; ;

213213

; ;

313313

Schließkörper des Steuerventils
Control valve closing body

114114

; ;

214214

; ;

314314

Zuflußdrossel
Inlet throttle

115115

Federraum
Spring chamber

116116

Rückstellfeder
Return spring

122122

Kolbenstange
Piston rod

124124

; ;

224224

; ;

324324

Leckageraum
Leakage room

125125

; ;

225225

; ;

325325

Rückleitung
Return

126126

; ;

226226

; ;

326326

Solenoid
Solenoid

129129

Druckanschluß
Pressure connection

132132

; ;

232232

; ;

332332

Leckagekanal
Leakage channel

133133

; ;

233233

; ;

333333

Zuflußkanal
Inflow channel

134134

; ;

234234

; ;

334334

Abflußkanal
Spillway

135135

; ;

235235

; ;

335335

zusätzliches Ventilelement; Ventilkugel
additional valve element; Valve ball

136136

; ;

236236

; ;

336336

Ventilsitz
Valve seat

137137

; ;

237237

; ;

337337

Ventilstößel
Valve lifter

138138

; ;

238238

; ;

338338

Ventilführungsbohrung
Valve guide hole

139139

; ;

239239

; ;

339339

Steuerdruckkanal
Control pressure channel

140140

; ;

240240

; ;

340340

Verzweigungsstelle
Branch point

141141

; ;

241241

; ;

341341

Dichtfläche
Sealing surface

142142

; ;

242242

; ;

342342

Dichtfläche
Sealing surface

143143

; ;

243243

; ;

343343

Hubbegrenzer
Stroke limiter

144144

; ;

244244

; ;

344344

Verschlußstopfen
Sealing plug

345345

Stellelement
Actuator

146146

; ;

246246

; ;

346346

Abflußdrossel
Discharge throttle

147147

; ;

247247

; ;

347347

Verschlußstopfen
Sealing plug

Claims

1. Fuel injector for injecting fuel held under high pressure into the combustion chamber of an internal combustion engine, having an injector housing ( 101 ; 201 ; 301 ), a nozzle needle ( 103 ; 203 ; 303 ) which is in an in the injector housing ( 101 ; 201 ; 301 ) formed guide bore ( 102 ; 202 ; 302 ) is mounted to be longitudinally displaceable and a nozzle needle tip ( 105 ) cooperating with a valve seat ( 106 ; 206 ; 306 ) formed in the front end of the injector housing ( 101 ; 201 ; 301 ) in the sense of opening and closing a valve opening cross section ; 205 ; 305 ) has a high-pressure channel ( 107 ; 207 ; 307 ) for supplying fuel to be injected under high pressure, one provided in the region of the nozzle needle tip ( 105 ; 205 ; 305 ), from which the high-pressure channel ( 107 ; 207 ; 307 ) supplied fuel to be injected under high pressure in the nozzle antechamber ( 108 ; 208 ; 308 ), one with the nozzle needle ( 10 3 ; 203 ; 303 ) coupled control room ( 109 ; 209 ; 309 ) which can be acted upon by fuel under high pressure via an inflow throttle ( 114 ; 214 ; 314 ) by inflowing fuel from the high-pressure channel ( 107 ; 207 ; 307 ) in the sense of closing the nozzle needle ( 103 ; 203 ; 303 ) and via a Drain throttle ( 146 ; 246 ; 346 ) can be relieved of pressure by means of a control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) in the sense of opening the nozzle needle ( 103 ; 203 ; 303 ), the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) having a valve body ( 112 ; 212 ; 312 ) with an inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) containing the inflow throttle ( 114 ; 214 ; 314 ) and at least part of a flow connection between the high-pressure channel ( 107 ; 207 ; 307 ) and the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) and an outlet channel ( 134 ; 234 ; 334 ) containing the outlet throttle ( 146 ; 246 ; 346 ) and at least part of a flow connection between the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) and a return line ( 125 ; 225 ; 325 ) n closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) for selectively opening and closing the drainage channel ( 134 ; 234 ; 334 ), and wherein the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) contains an additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) which contains the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) closes when the drain channel ( 134 ; 234 ; 334 ) from the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) is released, characterized in that the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) in the Inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) is arranged upstream of a valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) interacting with the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) in the sense of a check valve, and that one with the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) coupled actuating device ( 137 ; 237 ; 337 ) is provided, through which the valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) when closing the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) in the sense of releasing the Z river channel ( 133 ; 233 ; 333 ) is forcibly lifted out of its valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ).

2. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the actuating device for lifting the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) from its valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) by a between the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) and the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) coupled valve tappet ( 137 ; 237 ; 337 ) is formed between a first position in which the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) closes the drain channel ( 134 ; 234 ; 334 ) and the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) is lifted out of its valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) and releases the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ), and a second position in which the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) releases the drainage channel ( 134 ; 234 ; 334 ) and the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) in its valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) lies and the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) is closed, relocatable.

3. Fuel injector according to claim 2, characterized in that the valve tappet ( 137 ; 237 ; 337 ) is formed by a linear element, and in one between the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) and the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) extending valve guide bore ( 138 ; 238 ; 338 ) is guided to be longitudinally displaceable, the length of the valve lifter ( 137 ; 237 ; 337 ) being dimensioned such that the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) is lifted from its valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) when the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) is closed in order to release the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ).

4. Fuel injector according to claim 3, characterized in that the guide bore ( 138 ; 238 ; 338 ) of the valve lifter ( 137 ; 237 ; 337 ) is part of the flow connection between the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) and the return line ( 125 ; 225 ; 325 ) forming drain channel ( 134 ; 234 ; 334 ), the valve lifter ( 137 ; 237 ; 337 ) occupying only part of the cross section of the valve guide bore ( 138 ; 238 ; 338 ).

5. Fuel injector according to claim 4, characterized in that the valve guide bore ( 138 ; 238 ; 338 ) has a circular cross section, and that the valve tappet ( 137 ; 237 ; 337 ) is not circumscribed by the cross section of the valve guide bore ( 138 ; 238 ; 338 ) -circular cross-section.

6. Fuel injector according to claim 5, characterized in that the valve tappet ( 137 ; 237 ; 337 ) has a square or triangular cross section or a fluted surface.

7. Fuel injector according to one of claims 1 to 6, characterized in that a part of both the flow connection between the high pressure duct ( 107 ; 207 ; 307 ) and the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) and the flow connection between the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) and the return line ( 125 ; 225 ; 325 ) through an end opening into the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) and at its end remote from the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) into the drainage channel ( 134 ; 234 ; 334 ) and in the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) branching control pressure channel ( 139 ; 239 ; 339 ) is formed, the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) in the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) upstream of the branch point ( 140 ; 240 ; 340 ) is arranged.

8. Fuel injector according to claim 7, characterized in that in the valve body ( 112 ; 212 ; 312 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) extending in the longitudinal direction of the fuel injector, at least part of the drain channel ( 134 ; 234 ; 334 ) and a bore forming part of the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) is formed, at one end of which the bore in the return line ( 125 ; 225 ; 325 ) continues and one with the closing body ( 113 ; 213 ; 313 ) of the control valve ( 110 ; 210 ; 310 ) cooperating sealing surface ( 142 ; 242 ; 342 ) is formed, and at the other end of which the bore in the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) continues and which cooperates with the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) Valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) is formed and the branching with the control pressure channel ( 139 ; 239 ; 339 ) leading to the control chamber ( 109 ; 209 ; 309 ) opens laterally into this bore.

9. Fuel injector according to claim 8, characterized in that the bore is formed by the valve guide bore leading the valve tappet ( 138 ; 238 ; 338 ).

10. Fuel injector according to claim 8 or 9, characterized in that the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) opens upstream of the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) laterally into the bore ( 138 ; 238 ; 338 ).

11. Fuel injector according to one of claims 8 to 10, characterized in that the additional valve element ( 135 ; 235 ; 335 ) is formed by a valve ball.

12. Fuel injector according to claim 11, characterized in that at the rear of the valve ball ( 135 ; 235 ; 335 ) a maximum amount of lifting of the valve ball ( 135 ; 235 ; 335 ) from the valve seat ( 136 ; 236 ; 336 ) defining stroke limiter ( 143 ; 243 ; 343 ) is provided.

13. Fuel injector according to claim 12, characterized in that the stroke limiter ( 143 ; 243 ; 343 ) through a valve guide bore ( 138 ; 238 ; 338 ) upstream of the mouth of the inflow channel ( 133 ; 233 ; 333 ) sealing plug ( 144 ; 244 ; 344 ) is formed.

14. Fuel injector according to one of claims 9 to 13, characterized in that the closing body ( 113 ; 213 ) of the control valve ( 110 ; 210 ) and the valve body ( 112 ; 212 ) of the control valve ( 110 ; 210 ) each have a flat sealing surface ( 141 ; 241 or 142 ; 242 ), and that the valve tappet ( 137 ; 237 ) rests with its one end on the flat sealing surface ( 141 ; 142 ) of the closing body ( 113 ; 213 ) of the control valve ( 110 ; 210 ).

15. Fuel injector according to one of claims 9 to 13, characterized in that the closing body ( 313 ) of the control valve ( 310 ) downstream of a in the drain channel ( 334 ) formed valve seat ( 336 ) and preferably formed by a valve ball and by a in the Drain channel ( 334 ) guided actuator ( 345 ) between an open position and a closed position of the control valve ( 310 ) is displaceable and that the valve tappet ( 337 ) with its one end on the side opposite the actuator ( 345 ) on the closing body ( 313 ) of the control valve ( 310 ) is present.

16. Fuel injector according to one of claims 1 to 15, characterized in that for actuating the nozzle needle ( 103 ) in the injector housing ( 101 ) mounted longitudinally displaceably between the control chamber ( 109 ) and nozzle needle ( 103 ) arranged piston rod ( 122 ) is provided which Closing the valve opening cross section on its side opposite the nozzle needle ( 103 ) is acted upon by the fuel pressure prevailing in the control chamber ( 109 ) when the control valve ( 110 ) is closed.

17. Fuel injector according to one of claims 1 to 15, characterized in that the nozzle needle ( 203 ; 303 ) is arranged directly adjacent to the control chamber ( 209 ; 309 ) and for closing the valve opening cross section on its rear side directly from that in the control chamber ( 209 ; 309 ) prevailing fuel pressure is applied.