DE19935519C2 - Fuel injector for an internal combustion engine - Google Patents

Fuel injector for an internal combustion engine

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DE19935519C2 DE1999135519 DE19935519A DE19935519C2 DE 19935519 C2 DE19935519 C2 DE 19935519C2 DE 1999135519 DE1999135519 DE 1999135519 DE 19935519 A DE19935519 A DE 19935519A DE 19935519 C2 DE19935519 C2 DE 19935519C2
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Abstract

Es wird ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine beschrieben, mit einem Injektorgehäuse (101), einer Düsennandel (103), die eine in einer in dem Injektorgehäuse (101) ausgebildeten Führungsbohrung (102) längsverschieblich gelagerten Düsennadelschaft (104) und eine mit einem im vorderen Ende des Injektorgehäuses (101) ausgebildeten Ventilsitz (106) im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkende Düsennadelspitze (105) aufweist, einem Hochdruckkanal (107) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzenden Kraftstoff, einem an der Vorderseite der Führungsbohrung (102) dem Düsennadelschaft (104) vorgelagerten, von dem über den Hochdruckkanal (107) zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagten Düsenvorraum (108), einem mit der Düsennadel (103) gekoppelten, von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagten Steuerraum (109), der mittels eines Steuerventils (110) im Sinne eines Öffnens der Düsennadel (103) druckentlastbar ist, und mit einer die Düsennadel (103) in Schließrichtung beaufschlagenden Rückstellfeder (116), welche sich an einem Ende gegen ein an der Düsennadel (103) ausgebildetes erstes Widerlager (120) und am anderen Ende gegen ein zweites Widerlager (121) abstützt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Düsennadel (103) einen in Längsrichtung derselben verlaufenden Hohlraum aufweist, ...The invention relates to a fuel injector for injecting fuel held under high pressure into the combustion chamber of an internal combustion engine, with an injector housing (101), a nozzle needle (103) which has a nozzle needle shaft which is mounted in a longitudinally displaceable manner in a guide bore (102) formed in the injector housing (101) (104) and a nozzle needle tip (105) cooperating 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, a high-pressure channel (107) for supplying fuel to be injected under high pressure, a nozzle antechamber (108) upstream of the guide bore (102) upstream of the nozzle needle shaft (104) and pressurized by the fuel to be injected via the high-pressure channel (107), and a nozzle chamber (108) coupled to the nozzle needle (103) and under high pressure Fueling th control chamber (109), which can be relieved of pressure by means of a control valve (110) in the sense of opening the nozzle needle (103), and with a return spring (116) which acts on the nozzle needle (103) in the closing direction and which rests at one end against an at the Nozzle needle (103) formed first abutment (120) and supported at the other end against a second abutment (121). According to the invention, it is provided that the nozzle needle (103) has a cavity running in the longitudinal direction thereof, ...

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.

Ein solcher bekannter Kraftstoffinjektor, wie er beispielsweise in der EP 0 937 891 A2 dargestellt ist, umfaßt ein Injektorgehäuse und eine Düsennadel, die einen in einer in dem Injektorgehäuse ausgebildeten Führungsbohrung längsverschieblich gelagerten Düsennadelschaft 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. An der Vorderseite der Führungsbohrung ist dem Düsennadelschaft ein von dem über den Hochdruckkanal zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagter Düsenvorraum vorgelagert. Mit der Düsennadel ist ein von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagter Steuerraum gekoppelt, der mittels eines Steuerventils im Sinne eines Öffnens der Düsennadel druckentlastbar ist. Weiterhin ist eine die Düsennadel in Schließrichtung beaufschlagende Rückstellfeder vorgesehen, welche sich an einem Ende gegen ein an der Düsennadel ausgebildetes erstes Widerlager und am anderen Ende gegen ein zweites Widerlager abstützt. Das zweite Widerlager wird von einem Kolben gebildet, der an einen Steuerraum angrenzt, und der durch ein piezoelektrisches Element gegenüber dem Injektorgehäuse verschiebbar ist. Durch die Verschieblichkeit des Kolbens wird die Federvorspannung geändert und dadurch die Wirkung des Piezoaktors unterstützt. Die bei diesem Injektor notwendige Hubübersetzung stellt eine fertigungstechnisch aufwendige Lösung dar. Such a known fuel injector, as described, for example, in EP 0 937 891 A2 is shown includes an injector housing and a nozzle needle, one in one in the Injector housing trained guide bore mounted longitudinally Nozzle needle shaft and one with one in the front end of the 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 intended. At the front of the guide hole is the nozzle needle shaft one of the fuel to be injected via the high-pressure channel under high pressure pre-loaded nozzle antechamber. With the nozzle needle is one from below high Pressurized fuel pressurized control chamber coupled by means of a Control valve in the sense of opening the nozzle needle can be relieved of pressure. Still is a return spring acting on the nozzle needle in the closing direction is provided, which is at one end against a first abutment formed on the nozzle needle and supported at the other end against a second abutment. The second abutment is formed by a piston, which is adjacent to a control room, and which by a piezoelectric element is displaceable relative to the injector housing. Through the Movability of the piston changes the spring preload and thereby the Effect of the piezo actuator is supported. The stroke ratio required for this injector represents a technically complex solution.  

Aus der EP 0 526 616 B1 ist eine mit einer Einzelkraftstoffeinspritzpumpe gekoppelte Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, bei der eine Schließfeder in einer hohl ausgebildeten Düsennadel vorgesehen ist. Weiter ist aus der DE 29 09 307 A1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem in einem Injektor integrierten Einzelspeicher zum Vorhalten von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff bekannt.From EP 0 526 616 B1 is a coupled with a single fuel injection pump Fuel injection device is known in which a closing spring in a hollow trained nozzle needle is provided. Furthermore, from DE 29 09 307 A1 Fuel injection device with an individual memory integrated in an injector for Provision of fuel under high pressure known.

Aus der GB 2 336 627 A geht ein Injektor als bekannt hervor, bei dem die Schließfeder in einer Bohrung der Ventilnadel angeordnet ist. Die Bohrung steht in Verbindung mit einer Steuerkammer, in die sich das Ende der Ventilnadel erstreckt. Bohrung und Steuerkammer bilden ein großes Volumen, was für hohe Ansprechgeschwindigkeiten des Injektors ungünstig ist.From GB 2 336 627 A an injector emerges as known, in which the closing spring in a bore of the valve needle is arranged. The hole is connected to a Control chamber into which the end of the valve needle extends. Bore and control chamber form a large volume, what high response speeds of the injector is unfavorable.

Beim Injektor nach der US 3,464,627 A ist der Steuerraum unmittelbar an der Rückseite der Düsennadel angeordnet. Die Rückstellfeder ist jedoch im Steuerraum integriert, so daß sich ein im Hinblick auf die Ansprechgeschwindigkeit ungünstig großes Steuervolumen ergibt.In the injector according to US 3,464,627 A, the control room is directly on the back arranged the nozzle needle. However, the return spring is integrated in the control room, so that there is an unfavorably large control volume with regard to the response speed results.

In dem Patent Abstracts of Japan JP 5-272 424 A ist ein Injektor dargestellt, bei der ein Kraftstoffspeicherraum im Injektorgehäuse integriert ist. Die Schließfeder liegt auf dem Umfang der Düsennadel, die mittels des im Speichervolumen herrschenden Kraftstoffdrucks gesteuert wird.In the Patent Abstracts of Japan JP 5-272 424 A an injector is shown in which a Fuel storage space is integrated in the injector housing. The closing spring is on the Scope of the nozzle needle, which means that of the prevailing in the storage volume Fuel pressure is controlled.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffinjektor zu schaffen, der in fertigungstechnischer Hinsicht günstig ist.The object of the invention is to provide a fuel injector which manufacturing technology is cheap.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are in the Subclaims marked.

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor ist zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Der Kraftstoffinjektor umfaßt ein Injektorgehäuse und eine Düsennadel, die einen in einer in dem Injektorgehäuse ausgebildeten Führungsbohrung längsverschieblich gelagerten Düsennadelschaft und eine mit einem im vorderen Ende des Injektorgehäuses ausgebildeten Ventilsitz im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkende Düsennadelspitze aufweist. Ein Hochdruckkanal dient zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzenden Kraftstoff. An der Vorderseite der Führungsbohrung ist dem Düsennadelschaft ein von dem über den Hochdruckkanal zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagter Düsenvorraum vorgelagert. Mit der Düsennadel ist ein von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagter Steuerraum gekoppelt, der mittels eines Steuerventils im Sinne eines Öffnens der Düsennadel druckentlastbar ist. Die Düsennadel wird von einer Rückstellfeder in Schließrichtung beaufschlagt, welche sich an einem Ende gegen ein an der Düsennadel ausgebildetes erstes Widerlager und an dem anderen Ende gegen ein zweites Widerlager abstützt. Die Düsennadel ist mit einem in Längsrichtung derselben verlaufenden Hohlraum versehen, welcher einen Federraum bildet, in dem die Rückstellfeder angeordnet ist. Das zweite Widerlager wird von einem in der Düsennadel längsverschieblich geführten Federkolben gebildet, der erfindungsgemäß gegenüber dem Injektorgehäuse ortsfest gelagert ist.The fuel injector according to the invention is for injecting under high pressure provided fuel is provided in the combustion chamber of an internal combustion engine. The Fuel injector includes an injector housing and a nozzle needle, one in one in  the guide bore formed guide bore mounted longitudinally Nozzle needle shaft and one with one in the front end of the injector housing trained valve seat in the sense of opening and closing a Has valve opening cross-section interacting nozzle needle tip. On High-pressure duct is used for supplying those to be injected under high pressure Fuel. At the front of the guide bore is one of the nozzle needle shaft Fuel to be injected via the high-pressure channel under high pressure pre-loaded nozzle antechamber. With the nozzle needle is one from below high Pressurized fuel pressurized control chamber coupled by means of a Control valve in the sense of opening the nozzle needle can be relieved of pressure. The nozzle needle is acted upon by a return spring in the closing direction, which is at one end against a first abutment formed on the nozzle needle and at the other end is supported against a second abutment. The nozzle needle is with an in  Provided longitudinal direction of the same extending cavity, which is a spring space forms in which the return spring is arranged. The second abutment is from one in formed the nozzle needle longitudinally displaceable spring piston, the invention is fixedly mounted with respect to the injector housing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist es vorgesehen, daß der Federraum im Düsennadelschaft angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß bei geringem Bauraum eine hohe Festigkeit der Nadel/Feder-Anordnung erhalten wird.According to a preferred embodiment of the fuel injector according to the invention it is provided that the spring chamber is arranged in the nozzle needle shaft. This has the Advantage that, with a small installation space, a high strength of the needle / spring arrangement is obtained.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist es vorgesehen, daß der Düsennadelschaft über einen großen Teil oder im wesentlichen seine ganze Länge in der Führungsbohrung geführt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Führungsnadel eine große Führungslänge besitzt, was bei einer herkömmlichen Anordnung der Rückstellfeder am Außenumfang der Düsennadel nicht der Fall ist.According to a preferred embodiment of the fuel injector according to the invention it provided that the nozzle needle shaft over a large part or essentially its entire length is guided in the guide bore. This has the advantage that the Guide needle has a long guide length, which is a conventional arrangement the return spring on the outer circumference of the nozzle needle is not the case.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind Druckausgleichsbohrungen vorgesehen, welche eine Strömungsverbindung des Inneren des Federraums mit der Umgebung der Düsennadel herstellen.According to an advantageous embodiment of the fuel injector according to the invention  pressure compensation holes are provided, which connect the flow of the Establish the interior of the spring chamber with the area around the nozzle needle.

Hierbei ist es vorzugsweise vorgesehen, daß die Druckausgleichsbohrungen das der Düsennadelspitze zugewandte Ende des Federraums mit dem Düsenvorraum verbinden.It is preferably provided that the pressure compensation holes that the Connect the end of the spring chamber facing the nozzle needle tip to the nozzle antechamber.

Vorzugsweise ist die Rückstellfeder eine Spiralfeder.The return spring is preferably a spiral spring.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist es vorgesehen, daß der Steuerraum an der Rückseite der Düsennadel angeordnet ist, wobei der den Steuerraum beaufschlagende, unter hohem Druck stehende Kraftstoff im Sinne eines Schließens der Düsennadel auf die Rückseite des den Federraum umgebenden Bereichs der Düsennadel einwirkt.According to a preferred embodiment of the fuel injector according to the invention it is provided that the control chamber is arranged on the rear of the nozzle needle, the fuel acting on the control chamber being under high pressure in the Meaning of closing the nozzle needle on the back of the surrounding the spring chamber Area of the nozzle needle.

Gemäß einer Ausführungsform hiervon ist es vorgesehen, daß das Steuerventil in der Nähe des rückwärtigen Endes des Injektorgehäuses angeordnet ist, und daß das Steuerventil über einen in Längsrichtung durch das Injektorgehäuse verlaufenden Steuerkanal mit dem Steuerraum verbunden ist.According to an embodiment thereof, it is provided that the control valve is nearby the rear end of the injector housing is arranged, and that the control valve via a control channel running in the longitudinal direction through the injector housing with the Control room is connected.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform dazu ist es vorgesehen, daß das Steuerventil an den Steuerraum anschließend an der Rückseite der Düsennadel angeordnet ist und über einen kurzen Steuerkanal mit dem Steuerraum gekoppelt ist. Der Vorteil hiervon ist es, daß eine kurze Baulänge des Injektors realisiert werden kann.According to an alternative embodiment, it is provided that the control valve to the control room is then arranged at the rear of the nozzle needle and is coupled to the control room via a short control channel. The advantage of this is it that a short length of the injector can be realized.

Vorzugsweise sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, bei denen der den Federraum bildende Hohlraum durch eine in Längsrichtung der Düsennadel verlaufende Bohrung gebildet ist, in welcher an dem der Düsennadelspitze abgewandten Ende ein Federkolben bezüglich dem Injektorgehäuse ortsfest und in der den Federraum bildenden Bohrung längsverschieblich gelagert ist, wobei das zweite Widerlager der Rückstellfeder an dem Federkolben vorgesehen ist, vorgesehen, daß der Steuerraum durch einen den Federkolben umgebenden ringförmigen Raum gebildet ist. Embodiments of the fuel injector according to the invention are preferred at which the cavity forming the spring chamber through in the longitudinal direction of the nozzle needle extending bore is formed, in which on the side facing away from the nozzle needle tip End of a spring piston fixed with respect to the injector housing and in the spring chamber forming bore is longitudinally displaceable, the second abutment of the Return spring is provided on the spring piston, provided that the control chamber through an annular space surrounding the spring piston is formed.  

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hiervon ist es vorgesehen, daß der das Steuerventil mit dem ringförmigen Steuerraum verbindende Steuerkanal sich in mindestens zwei über den Umfang des ringförmigen Raums verteilt in den Steuerraum eintretende Teilkanäle verzweigt.According to a preferred embodiment thereof, it is provided that the Control valve with the annular control chamber connecting control channel in at least two distributed over the circumference of the annular space in the control room incoming subchannels branched.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors der Art, bei der das Steuerventil an den Steuerraum anschließend an der Rückseite der Düsennadel angeordnet ist und über einen kurzen Steuerkanal mit dem Steuerraum gekoppelt ist, ist an der rückwärtigen Seite des Steuerventils im Injektorgehäuse ein Einzelspeicher zum Vorhalten von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in Form eines Raums vorgesehen, dessen Volumen groß ist verglichen mit dem Volumen des Hochdruckkanals und des Düsenvorraums. Hierdurch kann bei kurzer Baulänge des Injektors ein in diesem integrierter Einzelspeicher vorgesehen werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention Fuel injector of the type in which the control valve is connected to the control room the rear of the nozzle needle is arranged and via a short control channel with the Control room is coupled, is on the rear side of the control valve in the Injector housing a single store for holding high pressure Fuel provided in the form of a room whose volume is large compared to that Volume of the high pressure duct and the nozzle antechamber. This can result in a short Overall length of the injector can be provided in this integrated individual memory.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The following are two exemplary embodiments of the invention Fuel injector explained using the drawing. Show it:

Fig. 1a) und b) einen etwas schematisierten Längsschnitt durch einen Kraftstoffinjektor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, sowie einen vergrößerten Ausschnitt daraus; Figures 1a) and b) a somewhat schematic longitudinal section through a fuel injector according to a first embodiment of the invention, and an enlarged detail thereof.

Fig. 2a) bis d) schematisierte Längsschnitte durch Einspritzdüse eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zur Erläuterung der verschiedenen Phasen beim Öffnen und Schließen der Düse; Figure 2a) to d) schematic longitudinal sections through injection nozzle of a fuel injector according to the invention illustrating the various stages of opening and closing of the nozzle.

Fig. 3 einen etwas schematisierten Längsschnitt durch einen Kraftstoffinjektor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Figure 3 is a somewhat schematic longitudinal section through a fuel injector according to a second embodiment of the invention. and

Fig. 4 einen etwas schematisierten Längsschnitt durch einen Kraftstoffinjektor nach dem Stand der Technik. Fig. 4 shows a somewhat schematic longitudinal section through a fuel injector according to the prior art.

Zuerst soll anhand der Fig. 4 ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine beschrieben werden, wie er nach dem Stand der Technik bekannt ist. Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnete Kraftstoffinjektor umfaßt ein Injektorgehäuse 301, in welchem eine Düsennadel 303 mit einem Düsennadelschaft 304 in einer in dem Injektorgehäuse 301 ausgebildeten ersten Führungsbohrung 302 längsverschieblich gelagert ist. Die Düsennadel 303 hat eine Düsennadelspitze 305, die mit einem im vorderen Ende des Injektorgehäuses 301 ausgebildeten Ventilsitz 306 im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkt, der zwischen der Nadelspitze 305 und dem Ventilsitz 306 vorgesehen ist. Ein Hochdruckkanal 307 ist zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzenden Kraftstoff vorgesehen, welcher über einen Druckanschluß 329 zugeführt wird. Der Kraftstoff wird in einem ölelastischen Druckspeicher (Common Rail) unter hohem Druck vorgehalten, in welchen er mittels einer Hochdruckpumpe von einem Kraftstoffvorrat gefördert wird (in der Figur nicht dargestellt). An der Vorderseite der ersten Führungsbohrung 302 ist dem Düsennadelschaft 304 ein Düsenvorraum 308 vorgelagert in dem Injektorgehäuse 301 vorgesehen, der von dem über den Hochdruckkanal 307 zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagt wird. Ein Steuerraum 309, der über einen mit dem Hochdruckkanal 307 in Verbindung stehenden Drosselkanal 314 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagt wird, ist über eine Nadelstelze 322, welche in einer in dem Injektorgehäuse 301 angeordneten Führungshülse 330 in Längsrichtung des Kraftstoffinjektors 300 verschieblich gelagert ist, mit der Düsennadel 303 gekoppelt. An der Rückseite des Steuerraums 309 ist ein Steuerventil 310 vorgesehen, das durch einen Ventilkörper 312 und einen Schließkörper 313 gebildet ist. Der Schließkörper 313 des Steuerventils 310 ist mit einem Solenoid 326 funktionsmäßig gekoppelt, durch welches das Steuerventil 310 geöffnet und geschlossen wird. Bei geschlossenem Steuerventil 310 wird die Düsennadel 303 über die Nadelstelze 322 durch den im Steuerraum 309 anstehenden hohen Druck geschlossen gehalten, während bei Öffnen des Steuerventils 310 der Steuerraum 309 im Sinne eines Öffnens der Düsennadel 303 über die Nadelstelze 322 druckentlastbar ist. An der Rückseite der die Düsennadel 303 führenden ersten Führungsbohrung 302 ist zwischen der Düsennadel 303 und dem Steuerraum 309 und die Nadelstelze 322 teilweise umgebend ein Niederdruckraum 331 ausgebildet, über welchen vom Düsenvorraum 308 über die erste Führungsbohrung 302 und vom Steuerraum 309 über die Führungshülse 330 übertretender Kraftstoff als Leckagemenge abgeführt wird. First, a fuel injector for injecting fuel under high pressure vorgehaltenem will be described in the combustion chamber of an internal combustion engine, as is known in the prior art with reference to Fig. 4. The fuel injector, designated as a whole by the reference numeral 300 , comprises an injector housing 301 in which a nozzle needle 303 with a nozzle needle shaft 304 is mounted so as to be longitudinally displaceable in a first guide bore 302 formed in the injector housing 301 . The nozzle needle 303 has a nozzle needle tip 305 that cooperates with a formed in the front end of the injector 301 valve seat 306 in the sense of opening and closing a valve opening cross-section, of the between the needle tip 305 and provided the valve seat 306th A high-pressure duct 307 is provided for supplying fuel to be injected under high pressure, which is supplied via a pressure connection 329 . The fuel is stored in an oil-elastic pressure accumulator (common rail) under high pressure, in which it is conveyed from a fuel supply by means of a high-pressure pump (not shown in the figure). At the front of the first guide bore 302 , a nozzle antechamber 308 is provided in front of the nozzle needle shaft 304 in the injector housing 301 , which is acted upon by the fuel to be injected via the high-pressure channel 307 under high pressure. A control room 309, which is supplied via a communicating with the high pressure passage 307 throttle passage 314 under high pressure fuel is a Nadelstelze 322 which is slidably mounted in a disposed in the injector housing 301 the guide sleeve 330 in the longitudinal direction of the fuel injector 300, coupled to the nozzle needle 303 . A control valve 310 , which is formed by a valve body 312 and a closing body 313 , is provided on the rear of the control chamber 309 . The closing body 313 of the control valve 310 is functionally coupled to a solenoid 326 , by means of which the control valve 310 is opened and closed. In the closed control valve 310, the nozzle needle is held 303 on the Nadelstelze 322 through the pending in the control chamber 309 high pressure closed, while the control chamber 309 in the sense of an opening of the nozzle needle 303 is relieved of pressure when opening the control valve 310 via the Nadelstelze 322nd At the rear of the nozzle needle 303 leading the first guide hole 302 is formed between the nozzle needle 303 and the control chamber 309 and the Nadelstelze 322 partially surrounding formed a low-pressure chamber 331, through which the nozzle entry space 308 through the first guide hole 302 and from the control chamber 309 trespassing on the guide sleeve 330 Fuel is discharged as a leakage amount.

Das vordere Ende der Nadelstelze 322 umgebend ist in dem Niederdruckraum 331 zwischen einem an der Rückseite der Düsennadel 303 vorgesehenen ersten Widerlager 320 und einem am Injektorgehäuse 301 vorgesehenen zweiten Widerlager 321 eine Rückstellfeder 316 zum Schließen der Düsennadel 303 vorgesehen. Die Düsennadel 303 wird bei Druckentlastung des Steuerraums 309 über das Steuerventil 310 durch den im Düsenvorraum 308 am Düsennadelschaft 304 angreifenden Kraftstoffdruck geöffnet. Die bei der Druckentlastung des Steuerraums 309 über das Steuerventil 310 abfließende Kraftstoffmenge wird gemeinsam mit der Kraftstoffmenge aus dem Niederdruckraum 331 über einen Leckagekanal 332 abgeführt.Surrounding the front end of the needle stilts 322, a return spring 316 for closing the nozzle needle 303 is provided in the low-pressure chamber 331 between a first abutment 320 provided on the rear side of the nozzle needle 303 and a second abutment 321 provided on the injector housing 301 . The nozzle needle 303 is opened for pressure relief of the control chamber 309 via the control valve 310 by the attacking the nozzle entry space 308 on the nozzle needle shaft 304 fuel pressure. The amount of fuel flowing out of the pressure in the control chamber 309 via the control valve 310 is discharged together with the amount of fuel from the low-pressure chamber 331 via a leakage channel 332 .

Nun soll anhand der Fig. 1a) und b) ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine beschrieben werden. Ähnlich wie bei dem bekannten Kraftstoffinjektor ist bei dem hier gezeigten, insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichneten Kraftstoffinjektors in einem Injektorgehäuse 101 eine Düsennadel 103 mit einem Düsennadelschaft 104 in einer in dem Injektorgehäuse 101 ausgebildeten Führungsbohrung 102 längsverschieblich gelagert. Die Düsennadel 103 hat an ihrem vorderen Ende eine Düsennadelspitze 105, die 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. Zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzenden Kraftstoff ist ein Hochdruckkanal 107 in dem Injektorgehäuse 101 ausgebildet. Der einzuspritzende Kraftstoff wird über Kraftstoffzulaufkanal 141 und über einen einen Druckanschluß 129 von einem ölelastischen Speicher (Common Rail) zugeführt, zu welchem der Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorrat mittels einer Hochdruckpumpe gefördert wird (nicht gezeigt). An der Vorderseite der ersten Führungsbohrung 102 ist dem Düsennadelschaft 104 ein Düsenvorraum 108 vorgelagert, der von dem über den Hochdruckkanal 107 zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagt wird. Insoweit ist der in Fig. 1a) gezeigte Kraftstoffinjektor der in Fig. 4 gezeigten Kraftstoffinjektor der bekannten Art ähnlich. A first exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention for injecting fuel held under high pressure into the combustion chamber of an internal combustion engine will now be described with reference to FIGS. 1a) and b). Similar to the known fuel injector is in the example shown here, a nozzle needle mounted generally designated by the reference numeral 100 denoted the fuel injector in an injector housing 101, 103 having a nozzle needle shaft 104 in a recess formed in the injector housing 101 guide hole 102 to be longitudinally displaceable. The nozzle needle 103 has at its front end a nozzle needle tip 105 which interacts 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 . A high-pressure channel 107 is formed in the injector housing 101 for supplying fuel to be injected under high pressure. The fuel to be injected is fed via a fuel feed channel 141 and a pressure connection 129 from an oil-elastic reservoir (common rail), to which the fuel is conveyed from a fuel supply by means of a high-pressure pump (not shown). At the front of the first guide bore 102 , a nozzle antechamber 108 is arranged in front of the nozzle needle shaft 104 , which is acted upon by the fuel to be injected via the high-pressure channel 107 under high pressure. In this respect, the fuel injector shown in FIG. 1 a) is similar to the fuel injector of the known type shown in FIG. 4.

Abweichend von dem Kraftstoffinjektor der bekannten Art weist der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor einen in der Düsennadel 103 ausgebildeten und in Längsrichtung derselben verlaufenden Hohlraum auf, welcher einen Federraum 115 bildet, in welchem eine Rückstellfeder 116 angeordnet ist, die die Düsennadel 103 in Schließrichtung beaufschlagt. Der die Rückstellfeder 116 aufnehmende Federraum 115 ist im Düsennadelschaft 104 der Düsennadel 103 angeordnet. Der Düsennadelschaft 104 der Düsennadel 103 ist im wesentlichen über seine ganze Länge in der in dem Injektorgehäuse 101 ausgebildeten Führungsbohrung 102 geführt. Die Rückstellfeder 11b stützt sich an einem ersten Ende, nämlich an dem dem vorderen Ende des Injektorgehäuses 101 zugewandten Ende gegen ein erstes Widerlager 120 ab, welches an dem der Düsennadelspitze 105 zugewandten Ende des Federraums 115 angeordnet ist. Am anderen Ende stützt sich die Rückstellfeder 116 gegen ein zweites Widerlager 121 ab, welches mit dem Injektorgehäuse 101 gekoppelt ist. Hierzu ist der den Federraum 115 bildende Hohlraum durch eine in Längsrichtung der Düsennadel 103 in den Düsennadelschaft 104 verlaufende Bohrung gebildet, in welcher an dem der Düsennadelspitze 105 abgewandten Ende ein Federkolben 134 bezüglich dem Injektorgehäuse 101 ortsfest und in der den Federraum 115 bildenden Bohrung längsverschieblich gelagert ist, wobei das zweite Widerlager 121 der Rückstellfeder 116 an diesem Federkolben 134 vorgesehen ist.In a departure from the fuel injector of the known type, the fuel injector according to the invention has a cavity which is formed in the nozzle needle 103 and extends in the longitudinal direction thereof and which forms a spring chamber 115 in which a return spring 116 is arranged which acts on the nozzle needle 103 in the closing direction. The spring chamber 115 accommodating the return spring 116 is arranged in the nozzle needle shaft 104 of the nozzle needle 103 . The nozzle needle shaft 104 of the nozzle needle 103 is guided essentially over its entire length in the guide bore 102 formed in the injector housing 101 . The return spring 11 b is supported at a first end, namely at the end facing the front end of the injector housing 101, against a first abutment 120 which is arranged on the end of the spring chamber 115 facing the nozzle needle tip 105 . At the other end, the return spring 116 is supported against a second abutment 121 , which is coupled to the injector housing 101 . For this purpose, the cavity forming the spring chamber 115 is formed by a bore running in the longitudinal direction of the nozzle needle 103 in the nozzle needle shaft 104 , in which a spring piston 134 is mounted in a stationary manner with respect to the injector housing 101 at the end facing away from the nozzle needle tip 105 and is longitudinally displaceably mounted in the bore forming the spring chamber 115 is, the second abutment 121 of the return spring 116 is provided on this spring piston 134 .

An dem der Düsennadelspitze 105 zugewandten Ende des Federraums 115 sind Druckausgleichsbohrungen 133 vorgesehen, welche eine Strömungsverbindung des Inneren des Federraums 115 mit dem die Düsennadel 103 umgebenden Düsenvorraum 108 herstellen. Die in dem Federraum 115 angeordnete Rückstellfeder 116 ist eine Spiralfeder.At the end of the spring chamber 115 facing the nozzle needle tip 105 , pressure compensation bores 133 are provided which establish a flow connection between the interior of the spring chamber 115 and the nozzle antechamber 108 surrounding the nozzle needle 103 . The return spring 116 arranged in the spring chamber 115 is a spiral spring.

Wie in Fig. 1a) und insbesondere in der einen entsprechenden Ausschnitt in vergrößerter Darstellung zeigenden Fig. 1b) zu sehen ist, ist der Steuerraum 109 an der Rückseite der Düsennadel 103 bzw. des Düsennadelschafts 104 angeordnet, wobei der den Steuerraum 109 beaufschlagende, unter hohem Druck stehende Kraftstoff im Sinne eines Schließens der Düsennadel 103 auf die Rückseite des den Federraum 115 umgebenden Bereichs des Düsennadelschafts 104 einwirkt, wobei der Steuerraum 109 in Form eines den Federkolben 134 umgebenden ringförmigen Raums ausgebildet ist.As can be seen in FIG. 1a) and in particular in FIG. 1b), which shows a corresponding detail in an enlarged view, the control chamber 109 is arranged on the rear of the nozzle needle 103 or the nozzle needle shaft 104 , the one acting on the control chamber 109 below high-pressure fuel acts in the sense of closing the nozzle needle 103 on the back of the area of the nozzle needle shaft 104 surrounding the spring chamber 115 , the control chamber 109 being in the form of an annular space surrounding the spring piston 134 .

Bei dem in Fig. 1a) dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist das Steuerventil 110 in der Nähe des rückwärtigen Endes des Injektorgehäuses 101 angeordnet. Das Steuerventil 110 enthält einen Ventilkörper 112, welcher über einen Drosselkanal 114 eine Strömungsverbindung mit dem zum Druckanschluß 129 führenden Kraftstoffzulaufkanal 141 bildet, sowie einen Schließkörper 113, der mit einem im hinteren Ende des Injektorgehäuses 101 vorgesehenen Solenoid 126 funktionsmäßig gekoppelt ist. Das Steuerventil 110 ist über einen in Längsrichtung durch das Injektorgehäuse 101 verlaufenden Steuerkanal 140 mit dem an der Rückseite der Düsennadel 103 angeordneten Steuerraum 109 verbunden. Der Steuerkanal 140 verzweigt sich in mindestens zwei über den Umfang des ringförmigen Raums verteilt in den Steuerraum 109 eintretende Teilkanäle 140a, b.In the first exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 a), the control valve 110 is arranged in the vicinity of the rear end of the injector housing 101 . The control valve 110 contains a valve body 112 , which forms a flow connection via a throttle channel 114 with the fuel supply channel 141 leading to the pressure connection 129 , and a closing body 113 , which is functionally coupled to a solenoid 126 provided in the rear end of the injector housing 101 . The control valve 110 is connected via a control channel 140 running in the longitudinal direction through the injector housing 101 to the control chamber 109 arranged on the rear side of the nozzle needle 103 . The control channel 140 is branched into at least two along the circumference of the annular space divided into the control chamber 109 entering the sub-channels 140 a, b.

Fig. 2a) bis d) zeigt in vier Phasen den Vorgang des Öffnens und Schließens der Düse des Kraftstoffinjektors. FIG. 2a) to d) shows four stages in the operation of opening and closing the nozzle of the fuel injector.

In Fig. 2a) ist in einer ersten Phase der geschlossene Zustand der Einspritzdüse gezeigt, wobei der im Steuerraum 109 unter hohem Druck anstehende Kraftstoff auf die Rückseite der Düsennadel 103 einwirkt und die Düsennadel 103 zusammen mit der Kraft der Rückstellfeder 116 gegen den im Düsenvorraum 108 herrschenden Kraftstoffdruck geschlossen hält. Für die Schließkraft FS gilt: FS = Fhydr + FFeder.In Fig. 2a) in a first phase, the closed state of the injection nozzle is shown with the pending in the control chamber 109 under high pressure fuel acts, and on the back of the nozzle needle 103, the nozzle needle 103 together with the force of the return spring 116 against the nozzle antechamber 108 prevailing fuel pressure keeps closed. The following applies to the closing force F S : F S = F hydr + F spring .

Für die in Fig. 2b) gezeigte Öffnungsphase sowie für die in Fig. 2c) gezeigte Offenphase, in welcher die Düsennadel 103 am oberen Anschlag ansteht, ist der Steuerraum 109 durch Öffnen des Steuerventils 110 von dem darin anstehenden Kraftstoffdruck entlastet, so daß der im Düsenvorraum 108 anstehende Kraftstoffdruck die Schließkraft der Feder überschreitet. Somit gilt für die Öffnungskraft FÖ: FÖ = Fhydr - FFeder. For the opening phase shown in Fig. 2b) and for the open phase shown in Fig. 2c), in which the nozzle needle 103 is at the upper stop, the control chamber 109 is relieved of the fuel pressure present therein by opening the control valve 110 , so that the fuel pressure in Antechamber 108 pending fuel pressure exceeds the closing force of the spring. The following applies to the opening force F Ö : F Ö = F hydr - F spring .

In der in Fig. 2d) gezeigten Schließphase wird zunächst die Düsennadel 103 durch die Kraft der Rückstellfeder 116 geschlossen, so daß für die Schließkraft FS gilt: FS = FFeder, wonach der in Fig. 2a) gezeigte Schließzustand wieder erreicht wird.In the closing phase shown in FIG. 2d), the nozzle needle 103 is first closed by the force of the return spring 116 , so that the following applies to the closing force F S : F S = F spring , after which the closing state shown in FIG. 2a) is reached again.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine dargestellt. Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 200 versehene Kraftstoffinjektor umfaßt ein Injektorgehäuse 201, in welchem eine Düsennadel 203 mit einem Düsennadelschaft 204 in einer in dem Injektorgehäuse 201 ausgebildeten Führungsbohrung 202 längsverschieblich gelagert ist. Die Düsennadel 203 hat eine Düsennadelspitze 205, die mit einem im vorderen Ende des Injektorgehäuses 201 ausgebildeten Ventilsitz 206 im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkt, der zwischen der Düsennadelspitze 205 und dem Ventilsitz 206 gebildet ist. Ein Hochdruckkanal 207 zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzendem Kraftstoff ist in dem Injektorgehäuse 201 ausgebildet. An der Vorderseite der Führungsbohrung 202 ist dem Düsennadelschaft 204 ein Düsenvorraum 208 vorgelagert, der von dem über den Hochdruckkanal 207 zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagt wird. Eine die Düsennadel 203 in Schließrichtung beaufschlagende Rückstellfeder 216 ist in einem Federraum 215 angeordnet, welcher durch einen im Düsennadelschaft 204 der Düsennadel 203 ausgebildeten in Längsrichtung derselben verlaufenden Hohlraum gebildet ist. Der Düsennadelschaft 204 wird im wesentlichen über seine ganze Länge in der Führungsbohrung 202 geführt. Ein erstes Widerlager 220, gegen welches sich die Rückstellfeder 216 mit ihrem einen Ende abstützt, ist an den der Düsennadelspitze 205 zugewandten Ende des Federraums 215 angeordnet, ein zweites Widerlager 221, gegen das sich die Rückstellfeder 216 mit ihrem anderen Ende abstützt, ist mit dem Injektorgehäuse 201 gekoppelt. Hierbei ist der den Federraum 215 bildende Hohlraum durch eine in Längsrichtung der Düsennadel 203 verlaufende Bohrung gebildet, in welcher an dem der Düsennadelspitze 205 abgewandten Ende ein Federkolben 234 bezüglich dem Injektorgehäuse 201 ortsfest und in der den Federraum 215 bildenden Bohrung längsverschieblich gelagert ist, wobei das zweite Widerlager 221 der Rückstellfeder 216 an dem Federkolben 234 vorgesehen ist. Die Rückstellfeder 216 ist als Spiralfeder ausgebildet. An dem der Düsennadelspitze 205 zugewandten Ende des den Federraum 215 bildenden Hohlraums sind Druckausgleichsbohrungen 233 vorgesehen, welche eine Strömungsverbindung des Inneren des Federraums 215 mit dem die Düsennadel 203 umgebenden Düsenvorraum 208 herstellen.In Fig. 3, a second embodiment is shown of a fuel injector according to the invention for injecting vorgehaltenem fuel under high pressure into the combustion chamber of an internal combustion engine. The fuel injector, designated as a whole by reference numeral 200 , comprises an injector housing 201 in which a nozzle needle 203 with a nozzle needle shaft 204 is mounted so as to be longitudinally displaceable in a guide bore 202 formed in the injector housing 201 . The nozzle needle 203 has a nozzle needle tip 205 which cooperates with a valve seat 206 formed in the front end of the injector housing 201 in the sense of opening and closing a valve opening cross section which is formed between the nozzle needle tip 205 and the valve seat 206 . A high-pressure channel 207 for supplying fuel under high pressure to be injected is formed in the injector housing 201 . At the front of the guide bore 202 , the nozzle needle shaft 204 is preceded by a nozzle antechamber 208 which is acted upon by the fuel to be injected via the high-pressure channel 207 under high pressure. A restoring spring 216 acting on the nozzle needle 203 in the closing direction is arranged in a spring space 215 , which is formed by a hollow space which is formed in the nozzle needle shaft 204 of the nozzle needle 203 and extends in the longitudinal direction thereof. The nozzle needle shaft 204 is guided essentially over its entire length in the guide bore 202 . A first abutment 220 , against which the return spring 216 is supported at one end, is arranged at the end of the spring chamber 215 facing the nozzle needle tip 205 , a second abutment 221 , against which the return spring 216 is supported at its other end, is connected to the Injector housing 201 coupled. Here, the cavity forming the spring chamber 215 is formed by a bore running in the longitudinal direction of the nozzle needle 203 , in which a spring piston 234 is fixed in place at the end facing away from the nozzle needle tip 205 with respect to the injector housing 201 and is longitudinally displaceable in the bore forming the spring chamber 215 , the second abutment 221 of the return spring 216 is provided on the spring piston 234 . The return spring 216 is designed as a spiral spring. At the end of the cavity forming the spring chamber 215 facing the nozzle needle tip 205 , pressure compensation bores 233 are provided which establish a flow connection between the interior of the spring chamber 215 and the nozzle chamber 208 surrounding the nozzle needle 203 .

Der Steuerraum 209 ist an der Rückseite der Düsennadel 203 angeordnet, wobei der den Steuerraum 209 beaufschlagende, unter hohem Druck stehende Kraftstoff im Sinne eines Schließens der Düsennadel 203 auf die Rückseite des den Federraum 215 umgebenden Bereichs des Düsennadelschafts 204 einwirkt, wobei der Steuerraum 209 durch einen den Federkolben 234 umgebenden ringförmigen Raum gebildet ist.The control chamber 209 is arranged on the rear side of the nozzle needle 203 , the fuel, which acts on the control chamber 209 and is under high pressure, in the sense of closing the nozzle needle 203, acting on the rear side of the region of the nozzle needle shaft 204 surrounding the spring chamber 215, the control chamber 209 passing through an annular space surrounding the spring piston 234 is formed.

Das Steuerventil 210 ist an den Steuerraum 209 anschließend an der Rückseite der Düsennadel 203 angeordnet und durch einen Ventilkörper 212 mit einem eine Strömungsverbindung zum Hochdruckkanal 207 herstellenden Drosselkanal 214 und einen Schließkörper 213 gebildet, welcher funktionsmäßig mit einem Solenoid 226 gekoppelt ist. Das Steuerventil 210 ist über einen kurzen Steuerkanal 240 mit dem Steuerraum 209 gekoppelt, wobei der Steuerkanal 240 sich in mindestens zwei über den Umfang des den Steuerraum 209 bildenden ringförmigen Raums verteilt eintretende Teilkanäle 240a, b verzweigt.The control valve 210 is arranged next to the control chamber 209 on the rear side of the nozzle needle 203 and is formed by a valve body 212 with a throttle channel 214 which establishes a flow connection to the high-pressure channel 207 and a closing body 213 which is functionally coupled to a solenoid 226 . The control valve 210 is coupled through a short control channel 240 to the control chamber 209, wherein the control channel 240 in at least two over the circumference of the control chamber 209 forming the annular space distributed incoming sub-channels 240 a, b branched.

An der rückwärtigen Seite des Steuerventils 210 ist im Injektorgehäuse 201 ein Einzelspeicher 227 zum Vorhalten von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff vorgesehen. Dieser Einzelspeicher 227 wird über einen Kraftstoffzulaufkanal 241 von den Druckanschluß 229 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt und steht direkt in Strömungsverbindung mit dem Hochdruckkanal 207 für den unter hohem Druck stehendem Kraftstoff. Das Volumen des Einzelspeichers 227 ist groß verglichen mit dem Volumen des Hochdruckkanals 207 und des Düsenvorraums 208. Aufgrund der Anordnung des Steuerventils 210 anschließend an die Rückseite der Düsennadel 203 steht in Gehäuse 201 des Kraftstoffinjektors genügend Raum für den Einzelspeicher 227 zur Verfügung, so daß der Einzelspeicher 227 in den Kraftstoffinjektor integriert untergebracht werden kann, ohne daß verglichen mit einem Kraftstoffinjektor herkömmlicher Bauart eine größere Baulänge erforderlich wäre. On the rear side of the control valve 210 , a single store 227 is provided in the injector housing 201 for holding fuel under high pressure. This individual store 227 is supplied with fuel under high pressure from the pressure connection 229 via a fuel inlet channel 241 and is in direct flow connection with the high-pressure channel 207 for the fuel under high pressure. The volume of the individual store 227 is large compared to the volume of the high-pressure channel 207 and the nozzle antechamber 208 . Due to the arrangement of the control valve 210 at the rear of the nozzle needle 203, there is enough space in the housing 201 of the fuel injector for the individual store 227 , so that the individual store 227 can be integrated into the fuel injector without having a compared to a conventional type fuel injector larger length would be required.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100

; ;

200200

; ;

300300

Kraftstoffinjektor
fuel injector

101101

; ;

201201

; ;

301301

Injektorgehäuse
injector

102102

; ;

202202

; ;

302302

Führungsbohrung
guide bore

103103

; ;

203203

; ;

303303

Düsennadel
nozzle needle

104104

; ;

204204

; ;

304304

Düsennadelschaft
Nozzle needle shaft

105105

; ;

205205

; ;

305305

Düsennadelspitze
Nozzle needle tip

106106

; ;

206206

; ;

306306

Ventilsitz
valve seat

107107

; ;

207207

; ;

307307

Hochdruckkanal
High pressure passage

108108

; ;

208208

; ;

308308

Düsenvorraum
nozzle antechamber

109109

; ;

209209

; ;

309309

Steuerraum
control room

110110

; ;

210210

; ;

310310

Steuerventil
control valve

311311

Steuerraumbohrung
Control chamber bore

112112

; ;

212212

; ;

312312

Ventilkörper des Steuerventils
Control valve valve body

113113

; ;

213213

; ;

313313

Schließkörper des Steuerventils
Control valve closing body

114114

; ;

214214

; ;

314314

Drosselkanal
throttle channel

115115

; ;

215215

; ;

315315

Federraum
spring chamber

116116

; ;

216216

; ;

316316

Rückstellfeder
Return spring

120120

; ;

220220

; ;

320320

erstes Widerlager
first abutment

121121

; ;

221221

; ;

321321

zweites Widerlager
second abutment

322322

Nadelstelze
Nadelstelze

323323

Steuerstange
control rod

324324

Leckageraum
leakage chamber

325325

Leckagekanal
leakage channel

126126

; ;

226226

; ;

326326

Solenoid
solenoid

227227

Einzelspeicher
Single memory

228228

Federraumbohrung
Spring chamber bore

129129

; ;

229229

; ;

329329

Druckanschluß
pressure connection

330330

Führungshülse
guide sleeve

331331

Niederdruckraum
Low-pressure chamber

132132

; ;

232232

; ;

332332

Leckagekanal
leakage channel

133133

; ;

233233

Druckausgleichsbohrung
Pressure compensating bore

134134

; ;

234234

Federkolben
spring piston

135135

; ;

235235

Düse
jet

140140

; ;

240240

Steuerkanal
control channel

141141

; ;

241241

Kraftstoffzulaufkanal
Fuel supply channel

Claims (13)

1. Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Injektorgehäuse (101; 201), einer Düsennadel (103; 203), die einen in einer in dem Injektorgehäuse (101; 201) ausgebildeten Führungsbohrung (102; 202) längsverschieblich gelagerten Düsennadelschaft (104; 204) und eine mit einem im Injektorgehäuse (101; 201) ausgebildeten Ventilsitz (106; 206) im Sinne eines Öffnens und Schließens eines Ventilöffnungsquerschnitts zusammenwirkende Düsennadelspitze (105; 205) aufweist, einem Hochdruckkanal (107; 207) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem einzuspritzenden Kraftstoff, einem auf der der Düsennadelspitze (105; 205) zugewandten Seite dem Düsennadelschaft (104; 204) vorgelagerten, von dem über den Hochdruckkanal (107; 207) zugeführten einzuspritzenden Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagten Düsenvorraum (108; 208), einem mit der Düsennadel (103; 203) gekoppelten, von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagten Steuerraum (109; 209), der mittels eines Steuerventils (110; 210) im Sinne eines Öffnens der Düsennadel (103; 203) druckentlastbar ist, und mit einer die Düsennadel (103; 203) in Schließrichtung beaufschlagenden Rückstellfeder (116; 216), welche sich an einem der Düsennadelspitze (105; 205) zugewandten Ende gegen ein an der Düsennadel (103; 203) ausgebildetes erstes Widerlager (120; 220) und am anderen Ende gegen ein zweites, mit dem Injektorgehäuse (101; 201) gekoppeltes Widerlager (121; 221) abstützt, wobei die Düsennadel (103; 203) einen in Längsrichtung derselben verlaufenden Hohlraum aufweist, welcher einen Federraum (115; 215) bildet, in dem die Rückstellfeder (116; 216) angeordnet ist, wobei das zweite Widerlager (121; 221) von einem in der Düsennadel (103; 203) längsverschieblich geführten Federkolben (134; 234) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkolben (134; 234) gegenüber dem Injektorgehäuse (101; 201) ortsfest gelagert ist.1. Fuel injector for injecting fuel held under high pressure into the combustion chamber of an internal combustion engine, with an injector housing ( 101 ; 201 ), a nozzle needle ( 103 ; 203 ) which has a guide bore ( 102 ) formed in the injector housing ( 101 ; 201 ) ; and 204) having a injector (101;; having 205), a high-pressure passage (107; nozzle needle shaft 202) longitudinally displaceable (104 201) valve seat formed (106; 206) cooperating in the sense of opening and closing a valve opening cross section of the nozzle needle tip (105 ; 207 ) for supplying fuel to be injected under high pressure, one upstream of the nozzle needle shaft ( 104 ; 204 ) on the side facing the nozzle needle tip ( 105 ; 205 ), from the fuel to be injected via the high-pressure channel ( 107 ; 207 ) under high pressure acted upon nozzle vestibule ( 108 ; 208 ), one with the nozzle needle ( 103 ; 203 ) coupled control chamber ( 109 ; 209 ), which can be relieved of pressure by means of a control valve ( 110 ; 210 ) in the sense of opening the nozzle needle ( 103 ; 203 ), and with a return spring ( 116 ; 216 ) which acts on the nozzle needle ( 103 ; 203 ) in the closing direction and which rests on a the end facing the nozzle needle tip ( 105 ; 205 ) against a first abutment ( 120 ; 220 ) formed on the nozzle needle ( 103 ; 203 ) and at the other end against a second abutment ( 121 ; 221 ) coupled to the injector housing ( 101 ; 201 ) supports, wherein the nozzle needle ( 103 ; 203 ) has a longitudinally extending cavity which forms a spring chamber ( 115 ; 215 ) in which the return spring ( 116 ; 216 ) is arranged, the second abutment ( 121 ; 221 ) from a spring piston ( 134 ; 234 ) which is guided in a longitudinally displaceable manner in the nozzle needle ( 103 ; 203 ), characterized in that the spring piston ( 134 ; 234 ) is located in relation to the injector housing ( 101 ; 201 ) is firmly stored. 2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Federraum (115; 215) bildende Hohlraum durch eine in Längsrichtung der Düsennadel (103; 203) verlaufende Bohrung gebildet ist, in welcher an dem der Düsennadelspitze (105; 205) abgewandten Ende der Federkolben (134; 234) längsverschieblich gelagert ist.2. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the cavity forming the spring chamber ( 115 ; 215 ) is formed by a bore running in the longitudinal direction of the nozzle needle ( 103 ; 203 ), in which at the end facing away from the nozzle needle tip ( 105 ; 205 ) the spring piston ( 134 ; 234 ) is mounted for longitudinal displacement. 3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federraum (115; 215) im Düsennadelschaft (104; 204) angeordnet ist.3. Fuel injector according to claim 1 or 2, characterized in that the spring chamber ( 115 ; 215 ) in the nozzle needle shaft ( 104 ; 204 ) is arranged. 4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsennadelschaft (104; 204) über einen großen Teil oder im wesentlichen seine ganze Länge in der Führungsbohrung (102; 202) geführt wird.4. Fuel injector according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the nozzle needle shaft ( 104 ; 204 ) is guided over a large part or substantially its entire length in the guide bore ( 102 ; 202 ). 5. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Druckausgleichsbohrungen (133; 233) vorgesehen sind, welche eine Strömungsverbindung des Inneren des Federraums (115; 215) mit der Umgebung der Düsennadel (103; 203) herstellen.5. Fuel injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that pressure compensation bores ( 133 ; 233 ) are provided which produce a flow connection of the interior of the spring chamber ( 115 ; 215 ) with the surroundings of the nozzle needle ( 103 ; 203 ). 6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsbohrungen (133; 233) das der Düsennadelspitze (105; 205) zugewandte Ende des Federraums (115; 215) mit dem Düsenvorraum (108; 208) verbinden.6. Fuel injector according to claim 5, characterized in that the pressure compensation holes ( 133 ; 233 ) connect the nozzle needle tip ( 105 ; 205 ) facing the end of the spring chamber ( 115 ; 215 ) with the nozzle antechamber ( 108 ; 208 ). 7. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine Spiralfeder ist.7. Fuel injector according to one of claims 1 to 6, characterized in that the return spring is a spiral spring. 8. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum (109; 209) an der Rückseite der Düsennadel (103; 203) angeordnet ist, wobei der den Steuerraum (109; 209) beaufschlagende, unter hohem Druck stehende Kraftstoff im Sinne eines Schließens der Düsennadel (103; 203) auf die Rückseite des den Federraum (115; 215) umgebenden Bereichs der Düsennadel (103; 203) einwirkt.8. Fuel injector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control chamber ( 109 ; 209 ) on the back of the nozzle needle ( 103 ; 203 ) is arranged, wherein the control chamber ( 109 ; 209 ) acting under high pressure Fuel acts in the sense of closing the nozzle needle ( 103 ; 203 ) on the back of the area of the nozzle needle ( 103 ; 203 ) surrounding the spring chamber ( 115 ; 215 ). 9. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (110) in der Nähe des rückwärtigen Endes des Injektorgehäuses (101) angeordnet ist, und daß das Steuerventil (110) über einen in Längsrichtung durch das Injektorgehäuse (101) verlaufenden Steuerkanal (140) mit dem Steuerraum (109) verbunden ist.9. Fuel injector according to claim 8, characterized in that the control valve ( 110 ) is arranged in the vicinity of the rear end of the injector housing ( 101 ), and in that the control valve ( 110 ) via a longitudinally through the injector housing ( 101 ) extending control channel ( 140 ) is connected to the control room ( 109 ). 10. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (210) an den Steuerraum (209) anschließend an der Rückseite der Düsennadel (203) angeordnet ist und über einen kurzen Steuerkanal (240) mit dem Steuerraum (209) gekoppelt ist.10. Fuel injector according to claim 8, characterized in that the control valve ( 210 ) to the control chamber ( 209 ) is then arranged on the rear of the nozzle needle ( 203 ) and is coupled to the control chamber ( 209 ) via a short control channel ( 240 ). 11. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum (109; 209) durch einen den Federkolben (134; 234) umgebenden ringförmigen Raum gebildet ist.11. Fuel injector according to one of claims 1 to 10, characterized in that the control chamber ( 109 ; 209 ) is formed by an annular space surrounding the spring piston ( 134 ; 234 ). 12. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß der das Steuerventil (110; 210) mit dem ringförmigen Steuerraum (109; 209) verbindende Steuerkanal (140; 240) sich in mindestens zwei über den Umfang des ringförmigen Raums verteilt in den Steuerraum (109; 209) eintretende Teilkanäle (140a, b; 240a, b) verzweigt.12. Fuel injector according to claim 11, characterized in that the control valve ( 110 ; 210 ) with the annular control chamber ( 109 ; 209 ) connecting control channel ( 140 ; 240 ) is distributed in at least two over the circumference of the annular space in the control chamber ( 109 ; 209 ) entering subchannels (140a, b; 240a, b) branches. 13. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der rückwärtigen Seite des Steuerventils (210) im Injektorgehäuse (201) ein Einzelspeicher (227) zum Vorhalten von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in Form eines Raums vorgesehen ist, dessen Volumen groß ist verglichen mit dem Volumen des Hochdruckkanals (207) und des Düsenvorraums (208).13. Fuel injector according to claim 10, 11 or 12, characterized in that on the rear side of the control valve ( 210 ) in the injector housing ( 201 ) a single memory ( 227 ) is provided for holding fuel under high pressure in the form of a space, the Volume is large compared to the volume of the high pressure channel ( 207 ) and the nozzle antechamber ( 208 ).
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