EP1115970B1

EP1115970B1 - Brennstoffeinspritzventil

Info

Publication number: EP1115970B1
Application number: EP99923380A
Authority: EP
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-09-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: KR20010075280A; EP1115970A1; WO2000017507A1; JP2002525485A; ES2237916T3; US6585171B1; DE59911662D1; DE19843570A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1.

Aus der DE 19500706 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1 bekannt. Bei dem aus dieser Druckschrift hervorgehenden Brennstoffeinspritzventil bildet ein Ventilschließkörper zusammen mit einer Ventilsitzfläche einen Dichtsitz. Das Brennstoffeinspritzventil ist alternativ entweder als nach außen öffnendes Brennstoffeinspritzventil oder als nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil ausgebildet. Der Ventilschließkörper ist einteilig mit einer Ventilnadel verbunden, die mittels eines piezoelektrischen Aktors betätigbar ist. Piezoelektrische Aktoren haben einen nur relativ geringen Betätigungshub. In dieser Druckschrift wird daher vorgeschlagen, zwischen dem piezoelektrischen Aktor und der Ventilnadel eine hydraulische Übersetzungseinrichtung anzuordnen, die den von dem Aktor ausgeübten Betätigungshub vergrößert.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Brennstoffeinspritzventil die relativ aufwendige und hinsichtlich der Kompaktheit nicht optimierte Bauform. Ferner ist nachteilig, daß für die hydraulische Übersetzungseinrichtung ein spezielles hydraulisches Medium Verwendung findet, das aufgrund von Leckage-Verlusten sich im Laufe der Zelt verflüchtigt, was die Betätigung und die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzventils beeinträchtigen kann.

Ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor in einer anderen Bauweise ist aus der DE 43 06 073 C1 bekannt. Aber auch diese Bauform ist wenig kompakt und benötigt ein relativ großes Bauvolumen. Bei dem aus dieser Druckschrift hervorgehenden Brennstoffeinspritzventil ist ebenfalls eine hydraulische Übersetzungseinrichtung vorgesehen, um den relativ geringen Hub des piezoelektrischen Aktors zu einem größeren Hub der Ventilnadel zu transformieren. Zur Kompression des hydraulischen Mediums der Übersetzungseinrichtung und zum Ausgleich von Leckage-Verlusten dient ein spezieller Druckspeicher, beispielsweise in Form eines extern vorgesehenen Druckreservoirs. Dies erfordert einen zusätzlichen Anschluß für dieses Druckreservoir oder andere Maßnahmen zur Realisierung des Druckspeichers.

Aus der DE 195 34 445 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt, das mit einem piezoelektrischen Aktor ausgeführt ist. Außerdem besitzt das Ventil einen von dem Aktor mittels einer einteiligen Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Über einen Brennstoffeinlaßstutzen wird dem Ventil Brennstoff zugeführt, wobei eine Brennstoffleitung bis zum Dichtsitz führt. Der Aktor ist rohrförmig ausgebildet, und die Ventilnadel erstreckt sich durch den rohrförmigen Aktor hindurch. Die Ventilnadel hat eine axiale Längsoffnung, so dass die Ventilnadel einen Abschnitt der Brennstoffleitung bildet, die somit zumindest abschnittsweise von dem Aktor umschlossen ist.

Die bisher bekannten Brennstoffeinspritzventile mit piezoelektrischen Aktoren dienen hauptsächlich zum Einspritzen von Brennstoff in eine selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere zum Einspritzen von Dieselbrennstoff. Die dabei auftretenden Betriebsdrücke sind relativ hoch und verhinderten bislang eine kompaktere, platzsparende Bauweise.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sich aufgrund der Führung der Brennstoffleitung durch den rohrförmig ausgebildeten Aktor hindurch eine äußerst kompakte Bauweise ergibt. Während der Brennstoff bei den bekannten Brennstoffeinspritzventilen seitlich an dem Aktor vorbeigeführt wird, was zu einer breiteren Bauform führt, oder stromabwärts des Aktors zugeführt wird, was für den Anschluß der Brennstoffleitung in der Regel ungünstig ist, ergibt sich mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung eine zentral geführte Brennstoffleitung mit der Möglichkeit, den Brennstoffeinlaßstutzen an dem dem Ventilschließkörper gegenüberliegenden Ende des Brennstoffeinspritzventils vorzusehen. Das Gehäuse kann mit relativ geringer Wandstärke ausgebildet werden, da die Brennstoffleitung nicht wie beim Stand der Technik in dem Gehäuse seitlich an dem Aktor vorbeigeführt werden muß.

Durch die kompakte Bauweise ergeben sich ferner kurze Ansaugwege für den Brennstoff, so daß Kavitationsprobleme vermieden werden.

In vorteilhafter Weise erstreckt sich die Ventilnadel durch den rohrförmigen Aktor hindurch, wobei eine axiale Längsöffnung der Ventilnadel einen Abschnitt der Brennstoffleitung bildet. Die Ventilnadel übernimmt dabei sowohl die Funktion der Betätigung des Ventilschließkörpers als auch die Funktion der Brennstoffleitung.

Besonders vorteilhaft ist es, zwischen dem Aktor und der innen durchströmten Ventilnadel eine hydraulische Übersetzungseinrichtung vorzusehen auf welche der Aktor über einen Übersetzerkolben einwirkt.

Es ist besonders vorteilhaft, als hydraulisches Medium für die Übersetzungseinrichtung den in der Brennstoffleitung geführten Brennstoff zu verwenden. Ein spezielles, hydraulisches Medium, beispielsweise Öl, ist für die Übersetzungseinrichtung dann nicht erforderlich. Eventuelle Leckage-Verluste werden durch einen automatischen Nachfüllvorgang ausgeglichen. Außerdem besteht nicht die Gefahr einer Verunreinigung des Brennstoffs mit einem andersartigen hydraulischen Medium, beispielsweise Hydrauliköl.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

Es ist besonders vorteilhaft, die Ventilnadel zweiteilig auszubilden und mittels einer Schweißnaht oder eines Kupplungsstücks zu verbinden. Auf diese Weise kann ein abspritzseitiger Ventilnadelabschnitt abspritzseitig in das Brennstoffeinspritzventil und ein zulaufseitiger Ventilnadelabschnitt zulaufseitig in das Brennstoffeinspritzventil eingesetzt werden, wobei die beiden Ventilnadelabschnitte anschließend miteinander verbunden werden. Dabei kann ein Flansch, welcher der Abstützung einer Rückstellfeder dient, an dem zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt bereits vormontiert werden.

Vorteilhaft ist der Aktor von einem Vorspannelement radial umgeben. Gegenüber der beim Stand der Technik üblichen axialen Anordnung des Vorspannelements ergibt sich durch diese Maßnahme eine kompaktere Bauweise.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen axialen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils;
Fig. 2: einen axialen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils und
Fig. 3: den Ausschnitt III in Figur 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt in einer axialen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere von Benzin, in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine als sogenanntes Benzin-Direkt-Einspritzventil. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich jedoch selbstverständlich auch für andere Anwendungsfälle.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen mittels einer Ventilnadel 2 betätigbaren Ventilschließkörper 3 auf. Die Ventilnadel 2 gliedert sich in einen zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt 2a und einen abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt 2b. Der Ventilschließkörper 3 ist im Ausführungsbeispiel mit dem abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt 2b einteilig ausgebildet. Das in Figur 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil ist ein nach außen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1. Der Ventilschließkörper 3 weist einen kegelstumpfförmigen, sich in Abspritzrichtung erweiternden Abschnitt 4 auf. Der Ventilschließkörper 3 wirkt mit einer an einem ersten Gehäusekörper 5 ausgebildeten Ventilsitzfläche 27 zu einem Dichtsitz zusammen.

Die Zuführung des Brennstoffs erfolgt über einen in einem zweiten Gehäusekörper 6 ausgebildeten Brennstoffeinlaßstutzen 7. Der Brennstoff strömt über eine in dem zweiten Gehäusekörper 6 zur Aufnahme einer Rückstellfeder 9 vorgesehene Kammer 8 in den rohrförmig ausgebildeten zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt 2a. Der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt 2a und der abspritzseitige Ventilnadelabschnitt 2b weisen eine Längsöffnung 10 auf, wobei sich die Längsöffnung 10 über die gesamte axiale Längserstreckung des zulaufseitigen Ventilnadelabschnitts 2a und nur abschnittsweise axial in dem abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt 2b erstreckt. An die Längsöffnung 10 schließt sich eine Radialbohrung 11 an, die die Längsöffnung 10 mit einer Ausnehmung 12 in dem ersten Gehäusekörper 5 verbindet. Die Ventilnadel 2 bildet daher einen Abschnitt einer von dem Brennstoffeinlaßstutzen 7 zu dem von dem Ventilschließkörper 3 und der Ventilsitzfläche 27 gebildeten Dichtsitz führenden Brennstoffleitung. Der Brennstoff strömt in der Ausnehmung 12 von der Radialbohrung 11 der Ventilnadel 2 bis zu dem von dem Ventilschließkörper 3 und der Ventilsitzfläche 27 gebildeten Dichtsitz und wird dort bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 abgespritzt.

Zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 dient ein erfindungsgemäß rohrförmig ausgebildeter Aktor 13. Der Aktor 13 umschließt den zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt 2a und somit einen in der Ventilnadel 2 geführten Abschnitt der Brennstoffleitung. Der rohrförmige Aktor 13 besteht aus mehreren gestapelt angeordneten piezoelektrischen Keramikplättchen, die jeweils mit Elektroden versehen sind, um die einzelnen Keramikplättchen des Aktors 13 mit einer elektrischen Spannung zu beaufschlagen. Bei Beaufschlagung mit einer elektrischen Spannung dehnt sich der Aktor 13 aus. Der Aktor 13 stößt sich dabei über einen ersten Flansch 14 an dem zweiten Gehäusekörper 6 ab und wirkt über einen zweiten Flansch 15 auf einen Übersetzerkolben 16 ein. Der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt 2a und der abspritzseitige Ventilnadelabschnitt 2b sind im Ausführungsbeispiel durch eine Schweißnaht 17 miteinander verbunden. Damit die Schweißnaht 17 bei der Montage für ein Schweißwerkzeug zugänglich ist, weist der Übersetzerkolben 16 mehrere umfänglich verteilt angeordnete Radialbohrungen 18 auf.

Der Aktor 13 wird radial von einem Vorspannelement 19 umgeben, das im Ausführungsbeispiel als gewelltes Zugfederband ausgebildet ist. Das Vorspannelement 19 ist zwischen dem ersten Flansch 14 und dem zweiten Flansch 15 eingespannt und erzeugt eine axiale Vorspannung für den Aktor 13.

Beim Betätigen des Aktors 13 dehnt sich der Aktor 13 aus und verschiebt über den zweiten Flansch 15 den Übersetzerkolben 16 in Richtung auf den Ventilschließkörper 3 in Fig. 1 nach unten. Der Übersetzerkolben 16 und die Ventilnadel 2 wirken über eine Übersetzungseinrichtung 20 zusammen. Die Übersetzungseinrichtung 20 besteht aus einer mit einem hydraulischen Medium gefüllten Übersetzerkammer 21, an welche der Übersetzerkolben 16 mit einer ersten Fläche A1 und die Ventilnadel 2 mit einer zweiten Fläche A2 angrenzen. Dabei ist die zweite Fläche A2 der Ventilnadel 2 kleiner als die erste Fläche A1 des Übersetzerkolbens 16. Das bei einer Verschiebung des Übersetzerkolbens 16 verdrängte hydraulische Medium führt daher zu einer Verschiebung der Ventilnadel 2 in Richtung auf den Ventilschließkörper 3 in Fig. 1 nach unten, wobei der Hub der Ventilnadel 2 gegenüber dem Betätigungshub des Übersetzerkolbens 16 aufgrund des Verhältnisses der Flächen A1 und A2 größer ist. Auf diese Weise läßt sich ein befriedigender Ventilhub erzielen. Nach Abschalten der den Aktor 13 betätigenden elektrischen Spannung zieht sich der Aktor 13 wieder zusammen bzw. wird durch das Vorspannelement 19 zusammengepreßt. Die Ventilnadel 2 wird deshalb nicht weiter mit einer in Öffnungsrichtung wirkenden Betätigungskraft beaufschlagt und die zwischen dem zweiten Gehäusekörper 6 und einem über eine Schweißnaht 22 mit der Ventilnadel 2 verbundenen Flansch 23 eingespannte Rückstellfeder 9 verschiebt die Ventilnadel 2 und den Ventilschließkörper 3 in Fig. 1 nach oben in die Schließstellung des Brennstoffeinspritzventils 1 zurück.

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 zeichnet sich durch eine äußerst kompakte Bauweise aus. Die Führung der Brennstoffleitung erfolgt im Bereich des Aktors 13 konzentrisch zu der Längsachse 24 durch den rohrförmig ausgebildeten Aktor 13 hindurch. Es ist daher nicht erforderlich, in den Gehäusekörpern 5 und 6, wie beim Stand der Technik üblich, die Brennstoffleitung zu integrieren, so daß sich insgesamt eine schlankere und kompaktere Bauweise ergibt.

Zwar ist die von dem rohrförmigen Aktor 13 ausgeübte Betätigungskraft vergleichsweise geringer als bei einem Aktor mit nicht zentral durchbohrten Keramikplättchen, jedoch sind die bei Brennstoffeinspritzventilen zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, insbesondere sogenannten Benzin-Direkt-Einspritzventilen, auftretenden Brennstoffdrücke geringer als bei Brennstoffeinspritzventilen für selbstzündende Brennkraftmaschinen, beispielsweise Diesel-Einspritzventilen. Entsprechend ist die erforderliche Betätigungskraft vergleichsweise geringer, so daß die von dem rohrförmigen Aktor 13 ausgeübte Betätigungskraft zumindest für diesen bevorzugten Anwendungsfall vollkommen ausreichend ist.

Als hydraulisches Medium für die Übersetzungseinrichtung 20 kommt vorteilhaft der in dem Brennstoffeinspritzventil 1 geführte Brennstoff zum Einsatz. Dies hat den Vorteil, daß ein spezielles hydraulisches Medium, beispielsweise Hydrauliköl, nicht erforderlich ist und den Brennstoff nicht verunreinigen kann. Über Leckage-Verluste entweichendes hydraulisches Medium kann automatisch nachgefüllt werden. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Nachfüllung quasi-statisch über einen Führungsspalt 26 zwischen der Ventilnadel 2 und dem ersten Gehäusekörper 5. Der Führungsspalt 26 ist dabei jedoch so eng zu bemessen, daß bei der Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 das sich in der Übersetzerkammer 21 befindliche hydraulische Medium über den Führungsspalt 26 nicht oder nur praktisch vernachlässigbar entweichen kann.

Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich im Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1. Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, um die Zuordnung zu erleichtern. Auf eine wiederholende Beschreibung wird insoweit verzichtet.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Ventilnadel 2 zweiteilig aus einem zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt 2a und einem abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt 2b zusammengesetzt. An dem abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt 2b ist im Ausführungsbeispiel einstückig der Ventilschließkörper 3 angeformt. Der Ventilschließkörper 3 weist einen zylinderförmigen Abschnitt 40 auf, an welchem zur besseren umfänglichen Verteilung des Brennstoffs wenigstens eine Drallnut 41 vorgesehen ist. An den zylinderförmigen Abschnitt 40 schließt sich in Strömungsrichtung ein kegelförmiger Abschnitt 42 des Ventilschließkörpers 3 an, der mit einer an einem Düsenkörper 43 ausgebildeten Ventilsitzfläche 27 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 hebt der Ventilschließkörper 3 von der Ventilsitzfläche 27 in Fig. 2 nach oben ab und gibt eine Abspritzöffnung 45 frei. Der Düsenkörper 43 ist mittels einer Spannmutter 46, welche über ein Gewinde 47 mit dem Gehäusekörper 6 verschraubt ist, gegen eine Zwischenscheibe 48 verspannt.

Der Zufluß des Brennstoffs erfolgt über einen in einem Zulaufabschnitt 49 vorgesehenen Brennstoffeinlaßstutzen 7. Der Brennstoff strömt weiter in die Kammer 8 zur Aufnahme der Rückstellfeder 9 für die Ventilnadel 2. Die Rückstellfeder 9 ist zwischen dem in den Gehäusekörper 6 über ein Gewinde 50 einschraubbaren Zulaufabschnitt 49 und einem mit der Ventilnadel 2 fest verbundenen Flansch 23 eingespannt und spannt die Ventilnadel 2 und den Ventilschließkörper 3 gegen die Ventilsitzfläche 27 in Schließrichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 vor. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Ventilnadel 2 eine Längsöffnung 10 auf, die einen Abschnitt der Brennstoffleitung bildet. Über Radialbohrungen 60 strömt der Brennstoff in eine Ausnehmung 51 des Düsenkörpers 43 und über die wenigstens eine Drallnut 41 weiter zu dem Dichtsitz.

Auch bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aktor 13 rohrförmig ausgebildet und durch ein Vorspannelement 19 zwischen einem ersten Flansch 14 und einem zweiten Flansch 15 eingespannt. Bei Beaufschlagen des Aktors 13 mit einer elektrischen Spannung dehnt sich dieser aus und verschiebt einen Übersetzerkolben 16 in Fig. 2 nach oben in Richtung auf den Brennstoffeinlaßstutzen 7. Das hydraulische Medium in einer Übersetzerkammer 21 eines hydraulischen Übersetzers 20 wird daher verdrängt und verschiebt den Flansch 23 und somit die Ventilnadel 2 in Fig. 2 nach oben, so daß der Ventilschließkörper 3 von der Ventilsitzfläche 27 abhebt und die Abspritzöffnung 45 freigibt.

Nach Abschalten der den Aktor 13 beaufschlagenden elektrischen Spannung zieht sich dieser wieder zusammen bzw. wird von dem den Aktor 13 umgebenden Vorspannelement 19 zusammengedrückt, und die Ventilnadel 2 wird durch die Rückstellfeder 9 in Fig. 2 nach unten verschoben, bis der Ventilschließkörper 3 wieder an der Ventilsitzfläche 27 anliegt. Zu betonen ist, daß durch das erfindungsgemäß ausgebildete Brennstoffeinspritzventil 1 sich sowohl beim Öffnen als auch Schließen sehr kurze Schaltzeiten realisieren lassen.

Die Montage des in Fig. 2 dargestellten Brennstoffeinspritzventils 1 erfolgt in der Weise, daß zunächst sämtliche von dem Gehäusekörper 6 aufgenommenen Bauteile vormontiert werden. Schließlich wird der abspritzseitige Ventilnadelabschnitt 2b über ein noch näher zu beschreibendes Kupplungsstück 52 mit dem zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt 2a verbunden. Nachfolgend wird der Düsenkörper 43 aufgesetzt und mittels der Spannmutter 46 verspannt.

Die Verbindung des zulaufseitigen Ventilnadelabschnitts 2a mit dem abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt 2b ist in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Dabei zeigt Fig. 3 den Ausschnitt III in Fig. 2.

Wie bereits beschrieben weist der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt 2a eine axiale Längsöffnung 10 auf, die über Radialbohrungen 60 ausmündet. Wie aus Fig. 3 besser zu erkennen, münden die Radialbohrungen 60 in Nuten 53 aus, die jeweils im Angrenzungsbereich zwischen den beiden Ventilnadelabschnitten 2a und 2b ausgebildet sind, um eine bessere radiale Verteilung des Brennstoffs zu gewährleisten. Durch das Kupplungsstück 52 sind Radialbohrungen 54 hindurchgeführt, so daß der Brennstoff letztlich in die Ausnehmung 51 des Düsenkörpers 43 gelangt.

Zur Verbindung der beiden Ventilnadelabschnitte 2a und 2b weist der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt 2a eine erste Nut 55 auf, während der abspritzseitige Ventilnadelabschnitt 2b eine zweite Nut 56 aufweist, die jeweils am äußeren Umfang vorgesehen sind. Das Kupplungsstück 52 hat nach innen vorspringende Rastnasen 57 und 58, die in die Nuten 55 und 56 rastend eingreifen. Somit ist eine Rastverbindung zwischen den beiden Ventilnadelabschnitten 2a und 2b gegeben, der die montagefreundliche Zusammensetzung des Brennstoffeinspritzventils 1 ermöglicht.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Das Konzept der zentralen Führung der Brennstoffleitung durch den rohrförmig ausgebildeten Aktor 13 hindurch ist auch bei einer Vielzahl baulich anders ausgestalteter Brennstoffeinspritzventile realisierbar. Anstatt des piezoelektrischen Aktors 13 kann auch ein magnetostriktiver Aktor verwendet werden.

Claims

Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (13), einem von dem Aktor (13) mittels einer Ventilnadel (2) betätigbaren Ventilschließkörper (3), der mit einer Ventilsitzfläche (27) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, und einer von einem Brennstoffeinlassstutzen (7) bis zu dem Dichtsitz führenden Brennstoffleitung (8, 10, 11, 12, 51, 60), wobei der Aktor (13) rohrförmig ausgebildet ist und sich die Ventilnadel (2) durch den rohrförmigen Aktor (13) hindurch erstreckt und die Ventilnadel (2) eine axiale Längsöffnung (10) aufweist, so dass die Ventilnadel (2) einen Abschnitt der Brennstoffleitung (8, 10, 11, 12, 51, 60) bildet, die somit zumindest abschnittsweise von dem Aktor (13) umschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aktor (13) und der innen durchströmten Ventilnadel (2) eine hydraulische Übersetzungseinrichtung (20) vorgesehen ist, auf welche der Aktor (13) über einen Übersetzerkolben (16) einwirkt.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel (2) zweiteilig ausgebildet ist und einen zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt (2a) sowie einen mit dem Ventilschließkörper (3) verbundenen oder mit diesem einteilig ausgebildeten abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt (2b) aufweist, wobei sich ausschließlich der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt (2a) durch den rohrförmigen Aktor (13) hindurch erstreckt und also die Verbindungsstelle der beiden Ventilnadelabschnitte (2a, 2b) stromabwärts der Durchflusspassage durch den Aktor (13) liegt.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt (2a) einen Flansch (23) aufweist, an welchem sich eine Rückstellfeder (9) abstützt.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der zulaufseitige Ventilnadelabschnitt (2a) und der abspritzseitige Ventilnadelabschnitt (2b) durch eine Schweißnaht (17) miteinander verbunden sind.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zulaufseitigen Ventilnadelabschnitt (2a) und dem abspritzseitigen Ventilnadelabschnitt (2b) ein Kupplungsstück (52) vorgesehen ist, das eine erste Rastnase (57), die in eine Nut (55) des zulaufseitigen Ventilnadelabschnitts (2a) einrastet, und eine zweite Rastnase (58), die in eine Nut (56) des abspritzseitigen Ventilnadelabschnitts (2b) einrastet, aufweist.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (13) von einem Vorspannelement (19) radial umgeben ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinrichtung (20) ein hydraulisches Medium aufweist, das über eine erste Fläche (A1) mit dem Übersetzerkolben (16) und über eine gegenüber der ersten Fläche (A1) kleinere zweite Fläche (A2) mit der Ventilnadel (2) in Verbindung steht.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Medium der Übersetzungseinrichtung (20) in der Brennstoffleitung (8, 10, 11, 12, 51, 60) geführter Brennstoff ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Übersetzungseinrichtung (20) unterhalb des Aktors (13) und der Verbindungsstelle der beiden Ventilnadelabschnitte (2a, 2b) liegt.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Übersetzungseinrichtung (20) oberhalb des Aktors (13) und damit auch oberhalb der Verbindungsstelle der beiden Ventilnadelabschnitte (2a, 2b) liegt.