EP1149237B1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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EP1149237B1
EP1149237B1 EP00984851A EP00984851A EP1149237B1 EP 1149237 B1 EP1149237 B1 EP 1149237B1 EP 00984851 A EP00984851 A EP 00984851A EP 00984851 A EP00984851 A EP 00984851A EP 1149237 B1 EP1149237 B1 EP 1149237B1
Authority
EP
European Patent Office
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fuel injection
piston
lifting
injection valve
actuator
Prior art date
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EP00984851A
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English (en)
French (fr)
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EP1149237A1 (de
EP1149237B2 (de
Inventor
Wolfgang Ruehle
Hubert Stier
Matthias Boee
Guenther Hohl
Norbert Keim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167—Means for compensating clearance or thermal expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for

Definitions

  • the invention is based on a fuel injector according to the genus of the main claim.
  • a fuel injector according to the preamble of claim 1 is from known from DE 43 06 072 A1 and from DE 195 00 706 A1.
  • the fuel injector described in DE 43 06 072 A1 has a hydraulic lifting device opposite a valve chamber is hermetically sealed and at least one in the axial direction has flexible section.
  • the device described in DE 195 00 706 A1 Dosing liquids and gases, especially in Has fuel injectors in internal combustion engines a hydraulic displacement amplifier to implement the Travel of a piezoelectric actuator in one increased stroke of a valve needle.
  • the valve housing is the reciprocating piston of the displacement amplifier with a end section reduced in diameter provided in a recess in the working piston of the displacement amplifier protrudes.
  • One in the delimited by the pistons Disc spring inserted in the amplifier chamber lays the Working pistons on the actuator and one in the recess arranged concentrically to the end section Helical compression spring presses the reciprocating piston against the Valve needle.
  • Fuel injector has an actuator, which is guided in the valve housing under spring preload and with one of an actuator and a head part existing actuator interacts, the The headboard rests on the piezo actuator and the Actuator body an inner recess of the actuator be upheld.
  • the actuator body stands with one Valve needle in operative connection. When the Actuator becomes the valve needle against the spray direction actuated.
  • the actuator and the actuating body have at least approximately the same length and are in ceramic material or in terms of thermal expansion ceramic-like material. By the same Lengths and coefficients of thermal expansion of the used Materials, e.g. B. INVAR, it is achieved that the actuator and the actuating body evenly by the action of heat expand.
  • the main disadvantage of this arrangement is that limited usability in systems which large Are subject to temperature fluctuations.
  • the from DE 197 02 066 C2 known arrangement is due to the nonlinear behavior of the Thermal expansion coefficient of piezoceramics over does not do justice to the temperature profile of the task.
  • Another disadvantage is the high manufacturing effort, which is associated with relatively high costs, in particular due to the choice of materials (e.g. INVAR).
  • the fuel injector according to the invention with the has characteristic features of the main claim the advantage that the temperature compensation regardless of the coefficient of thermal expansion of the Piezoceramic is.
  • the thermal expansion is over a hermetically sealed lifting device compensated. Thereby will work safely and precisely Fuel injector guaranteed.
  • the lifting device can, if necessary in one unit with the valve needle, prefabricated as an independent unit and before Insert into the fuel injector with a suitable hydraulic medium.
  • the flexible sections are made of corrugated pipes easy to manufacture and therefore inexpensive.
  • the corrugated pipes are also favorable for the compensation volumes, as a temperature-related expansion of the hydraulic medium through the Flexibility of the corrugated pipes is balanced.
  • the reciprocating pistons are guided one inside the other or in a fixed position Section of the housing of the lifting device without protrusions ensures a low tendency to tilt and thus for trouble-free operation even at high Actuation speeds.
  • Fuel injector 1 shows an axial sectional view Embodiment of an inventive Fuel injector 1. This is a inward opening fuel injector 1.
  • the Fuel injection valve 1 is used in particular for direct Injecting fuel into the combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engine.
  • An actuator 2 which is preferably disc-shaped piezoelectric or magnetostrictive elements 3 is built in two parts Actuator housing 4 arranged.
  • the actuator 2 is on a first End face 5 of a first having a cover part Actuator housing part 4a surrounded in a sleeve shape and lies with a second end face 6 on an actuator flange 7.
  • a Preload spring 8 lies with a first end 9 on the Actuator flange 7 and is of a second actuator housing part 4b surrounded in a sleeve shape, on which the second end 10 the bias spring 8 is supported.
  • the two actuator housing parts 4a and 4b are e.g. B. welded together.
  • the second Actuator housing part 4b is fixed to a valve housing 13 connected, e.g. B. welded.
  • the actuator flange 7 settles in an actuator piston 11 which is supported by the biasing spring 8 is surrounded.
  • a recess 12 is in the second actuator housing part 4b provided, through which the actuator piston 11 projects.
  • the actuator piston 11 and the second actuator housing part 4b are located on one hermetically against a valve interior 41 completed lifting device 14, which with a Hydraulic medium is filled.
  • a housing 15 of the Lifting device 14 consists of a fixed section 42, that between a first flexible section 16 and one second flexible section 17 is arranged.
  • the stationary Section 42 is preferably on a weld 18 am Valve housing 13 fixed.
  • the first flexible section 16 surrounds a first Reciprocating piston 21 and is designed as a first corrugated tube 22.
  • the first corrugated pipe 22 is on the spray side with the fixed one Section 42 and at its other end with the first Reciprocating piston 21 welded.
  • the second flexible section 17 surrounds a second piston 23, is a second Corrugated tube 24 formed and with a flange 19 one Valve needle 20 welded.
  • the second corrugated tube 24 is also welded to the fixed section 42.
  • the first piston 21 is in the present Embodiment executed in two parts and consists of an intermediate piece 25, which rests on the actuator piston 11 and communicates with the first corrugated tube 22, and a tubular piston 26 which also in the tubular stationary section 42 is guided.
  • the second piston 23 passes through a recess 27 in spray-side end of the fixed portion 42 and is guided in the piston 26.
  • the second piston 23 is with the widened end of the valve needle 20 to the flange 19 connected. In the exemplary embodiment, this is on the flange 19 second corrugated tube 24 attached.
  • the reciprocating pistons 21 and 23 are in opposite directions and are activated by a closing spring 28 pushed apart within the piston 26, causing the Fuel injector 1 remains closed.
  • the first corrugated tube 22 encloses a first compensation space 29; the second corrugated tube 24 encloses a second one Compensation room 30.
  • Compensation rooms 29 and 30 are over a bore 31a in the intermediate piece 25 and a bore 31b in second piston 23 and via a central recess 32 connected with each other. The hydraulic medium can thus compensate freely in the lifting device 14.
  • a valve closing body 33 is on the valve needle 20 formed the one with a valve seat surface 34 Sealing seat interacts.
  • a valve seat body 35 the here is made in one piece with the valve housing 13 at least one spray opening 36 is formed.
  • the Fuel is supplied to the side in the valve housing 13 trained fuel supply 37 fed and via a Gap 38 between the valve needle 20 and the Valve housing 13 led to the sealing seat.
  • the piezoelectric actuator 2 does not have a shown electronic control unit and one An electrical excitation voltage is supplied to the plug contact, the disk-shaped piezoelectric elements expand 3 of the actuator 2 against the bias of the biasing spring 8 and move the actuator flange 7 together with the Actuator piston 11 in the spray direction.
  • the hub is about that Intermediate piece 25 and the piston 26 on the Transfer volume 39 passed on.
  • the hydraulic medium is moved by the piston 26 in the spray direction displaces and presses the second piston 23 against the Spring tension of the closing spring 28 in the direction of the actuator 2 takes the second reciprocating piston 23 which is welded to it Valve needle 20 with, whereby the valve closing body 33 of the valve seat surface 34 lifts and fuel through the Spray opening 36 is sprayed in the valve seat body 35.
  • the Transmission volume 39 included hydraulic medium none Possibility to avoid and behave through the leakage gap 40 therefore become incompressible; the impulse is transmitted.
  • the fuel injector 1 heats up by external Temperature influences, power loss or Charge shifts in actuator 2 are running Change in length of the actuator 2, however, slowly. Emotional the piston 26 in the stationary housing 15 slowly in Spray direction, hydraulic fluid through the leakage gap 40 displaced from the transmission volume 39, and it will no pulse transmitted to the second piston 23. This remains at rest and the fuel injector 1 remains in the closed position.
  • the invention is not based on the illustrated Embodiment limited, but also in one Variety of other fuel injector designs 1, especially in the case of outward opening Fuel injection valves 1, realizable.

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

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Ein Brennstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 43 06 072 A1 und aus der DE 195 00 706 A1 bekannt.
Das in der DE 43 06 072 A1 beschriebene Brennstoffeinspritzventil besitzt eine hydraulische Hubeinrichtung, die gegenüber einem Ventilraum hermetisch abgeschlossen ist und mindestens einen in axialer Richtung flexiblen Abschnitt aufweist.
Die in der DE 195 00 706 A1 beschriebene Einrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere in Brennstoffeinspritzventilen in Brennkraftmaschinen, besitzt einen hydraulischen Wegverstärker zur Umsetzung des Stellwegs eines piezoelektrischen Aktors in einen vergrößerten Hub einer Ventilnadel. Zur bauvolumenkleinen räumlichen Integration des Wegverstärkers in das Ventilgehäuse ist der Hubkolben des Wegverstärkers mit einem im Durchmesser reduzierten Endabschnitt versehen, der in eine Ausnehmung im Arbeitskolben des Wegverstärkers hineinragt. Eine in der von den Kolben begrenzten Verstärkerkammer einliegende Tellerfeder legt den Arbeitskolben an den Aktor an und eine in der Ausnehmung konzentrisch zum Endabschnitt angeordnete Schraubendruckfeder drückt den Hubkolben gegen die Ventilnadel.
Einflüsse von Temperaturänderungen, Verschleiß und Fertigungstoleranzen auf den Stellweg des Aktors werden dadurch kompensiert, daß an den Führungsflächen der Verstärkerkolben zwischen den Verstärkerkolben und zwischen den Verstärkerkolben und der Innenwand des Ventilgehäuses jeweils ein flüssigkeitsgefüllter hohlzylindrischer Drosselspalt vorgesehen ist, über welche die Verstärkerkammer mit einem flüssigkeitsgefüllten Niederdruckraum in Verbindung steht. Das von der Verstärkerkammer, den Drosselspalten und dem Niederdruckraum vorgegebene Volumen ist abgeschlossen.
Nachteilig an der aus der DE 195 00 706 A1 bekannten Hubeinrichtung ist vor allem die aufwendige Konstruktion und die Baulänge des Ventils. Durch die großen Verdrängungsvolumina herrscht zudem eine hohe Kavitationsneigung in den Drosselspalten.
Aus der DE 197 02 066 C2 ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei welchem die Längenveränderung des Aktors durch eine entsprechende Werkstoffkombination kompensiert wird. Das aus dieser Druckschrift hervorgehende Brennstoffeinspritzventil weist einen Aktor auf, welcher unter Federvorspannung im Ventilgehäuse geführt ist und mit einem aus einem Betätigungskörper und einem Kopfteil bestehenden Betätigungsteil zusammenwirkt, wobei das Kopfteil auf dem Piezoaktor aufliegt und der Betätigungskörper eine innere Ausnehmung des Aktors durchgreift. Der Betätigungskörper steht mit einer Ventilnadel in Wirkverbindung. Bei einer Betätigung des Aktors wird die Ventilnadel entgegen der Abspritzrichtung betätigt.
Der Aktor und der Betätigungskörper weisen zumindest annähernd die gleiche Länge auf und sind in Keramikmaterial bzw. in einem in Bezug auf die Wärmeausdehnung keramikähnlichen Material ausgeführt. Durch die gleichen Längen und Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien, z. B. INVAR, wird erreicht, daß sich der Aktor und der Betätigungskörper durch Wärmeeinwirkung gleichmäßig ausdehnen.
Nachteilig an dieser Anordnung ist vor allem die eingeschränkte Verwendbarkeit in Systemen, welche großen Temperaturschwankungen unterworfen sind. Die aus der DE 197 02 066 C2 bekannte Anordnung wird bedingt durch das nichtlineare Verhalten des Temperaturausdehnungskoeffizienten von Piezokeramiken über den Temperaturverlauf der Aufgabenstellung nicht gerecht. Von Nachteil ist auch der hohe Fertigungsaufwand, welcher mit relativ hohen Kosten verbunden ist, die insbesondere durch die Wahl der Werkstoffe (z. B. INVAR) bedingt sind.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Temperaturkompensation unabhängig vom Wärmeausdehnungskoeffizienten der Piezokeramik ist. Die Wärmeausdehnung wird über eine hermetisch geschlossene Hubeinrichtung kompensiert. Dadurch wird eine sichere und präzise Arbeitsweise des Brennstoffeinspritzventils gewährleistet. Die Hubeinrichtung kann, gegebenenfalls in einer Einheit mit der Ventilnadel, als eigenständige Baueinheit vorgefertigt und vor dem Einsetzen in das Brennstoffeinspritzventil mit einem geeigneten Hydraulikmedium gefüllt werden.
Durch die hermetische Abdichtung der Hubeinrichtung werden Leckverluste und ein Einfließen des Brennstoffes in die Hubeinrichtung vermieden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Die Ausführung der flexiblen Abschnitte aus Wellrohren ist einfach herzustellen und damit kostengünstig. Die Wellrohre sind ferner für die Ausgleichsvolumina günstig, da eine temperaturbedingte Ausdehnung des Hydraulikmediums durch die Flexibilität der Wellrohre ausgeglichen wird.
Die Führung der Hubkolben ineinander bzw. im ortsfesten Abschnitt des Gehäuses der Hubeinrichtung ohne Überstände sorgt für eine geringe Neigung zum Verkanten und damit für störungsfreien Betrieb auch bei hohen Betätigungsgeschwindigkeiten.
Durch die im Vergleich zu dem Leckspalt groß dimensionierten Bohrungen in den Hubkolben zum Ausgleich des Hydraulikmediums besteht wenig Kavitationsneigung durch Strömungen und Verwirbelungen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1
einen axialen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt in einer axialen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Es handelt sich hierbei um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine.
Ein Aktor 2, der vorzugsweise aus scheibenförmigen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Elementen 3 aufgebaut ist, ist in einem zweiteilig ausgeführten Aktorgehäuse 4 angeordnet. Der Aktor 2 ist an einer ersten Stirnseite 5 von einem ein Deckelteil aufweisenden ersten Aktorgehäuseteil 4a hülsenförmig umgeben und liegt mit einer zweiten Stirnseite 6 an einem Aktorflansch 7 an. Eine Vorspannfeder 8 liegt mit einem ersten Ende 9 an dem Aktorflansch 7 an und ist von einem zweiten Aktorgehäuseteil 4b hülsenförmig umgeben, an welchem sich das zweite Ende 10 der Vorspannfeder 8 abstützt. Die beiden Aktorgehäuseteile 4a und 4b sind z. B. miteinander verschweißt. Das zweite Aktorgehäuseteil 4b ist mit einem Ventilgehäuse 13 fest verbunden, z. B. verschweißt. Der Aktorflansch 7 setzt sich in einem Aktorkolben 11 fort, der von der Vorspannfeder 8 umgeben ist.
Im zweiten Aktorgehäuseteil 4b ist eine Ausnehmung 12 vorgesehen, durch welche der Aktorkolben 11 hindurchragt. Der Aktorkolben 11 und das zweite Aktorgehäuseteil 4b liegen an einer gegenüber einem Ventilinnenraum 41 hermetisch abgeschlossenen Hubeinrichtung 14 an, welche mit einem Hydraulikmedium gefüllt ist. Ein Gehäuse 15 der Hubeinrichtung 14 besteht aus einem ortsfesten Abschnitt 42, der zwischen einem ersten flexiblen Abschnitt 16 und einem zweiten flexiblen Abschnitt 17 angeordnet ist. Der ortsfeste Abschnitt 42 ist vorzugsweise über eine Schweißnaht 18 am Ventilgehäuse 13 fixiert.
Der erste flexible Abschnitt 16 umgibt einen ersten Hubkolben 21 und ist als ein erstes Wellrohr 22 ausgebildet. Das erste Wellrohr 22 ist abspritzseitig mit dem ortsfesten Abschnitt 42 und an seinem anderen Ende mit dem ersten Hubkolben 21 verschweißt. Der zweite flexible Abschnitt 17 umgibt einen zweiten Hubkolben 23, ist als ein zweites Wellrohr 24 ausgebildet und mit einem Flansch 19 einer Ventilnadel 20 verschweißt. Das zweite Wellrohr 24 ist ebenfalls mit dem ortsfesten Abschnitt 42 verschweißt.
Der erste Hubkolben 21 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Zwischenstück 25, welches am Aktorkolben 11 anliegt und mit dem ersten Wellrohr 22 in Verbindung steht, und einem rohrförmigen Kolben 26, der in dem ebenfalls rohrförmigen ortsfesten Abschnitt 42 geführt ist.
Der zweite Hubkolben 23 durchgreift eine Ausnehmung 27 im abspritzseitigen Ende des ortsfesten Abschnitts 42 und ist in dem Kolben 26 geführt. Der zweite Hubkolben 23 ist mit dem zu dem Flansch 19 verbreiterten Ende der Ventilnadel 20 verbunden. An dem Flansch 19 ist im Ausführungsbeispiel das zweite Wellrohr 24 angebracht. Die Hubkolben 21 und 23 sind gegenläufig beweglich und werden durch eine Schließfeder 28 innerhalb des Kolbens 26 auseinandergedrückt, wodurch das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen bleibt.
Das erste Wellrohr 22 umschließt einen ersten Ausgleichsraum 29; das zweite Wellrohr 24 umschließt einen zweiten Ausgleichsraum 30. Die Ausgleichsräume 29 und 30 sind über eine Bohrung 31a im Zwischenstück 25 und eine Bohrung 31b im zweiten Hubkolben 23 und über eine zentrale Ausnehmung 32 miteinander verbunden. Das Hydraulikmedium kann sich somit frei in der Hubeinrichtung 14 ausgleichen.
Der erste Hubkolben 21, der zweite Hubkolben 23 und der ortsfeste Abschnitt 42 des Gehäuses 15 umschließen ein ringförmiges Übertragungsvolumen 39, welches mit dem Hydraulikmedium gefüllt ist. Es dient der Impulsübertragung vom Aktor 2 auf die Ventilnadel 20, der Hubübersetzung eines kleinen Aktorhubs auf einen größeren Ventilnadelhub und der Kompensation von temperaturbedingten Ausdehnungsprozessen des Aktors 2 und der Hubeinrichtung 14. Ein Leckspalt 40 von definierter Größe, der zwischen dem Gehäuse 15 und dem Kolben 26 ausgebildet ist, ermöglicht das Ausströmen von Hydraulikmedium aus dem Übertragungsvolumen 39 in die Ausgleichsräume 29 und 30 bei langsamen, temperaturbedingten Bewegungen der Hubkolben 21 und 23.
An der Ventilnadel 20 ist ein Ventilschließkörper 33 ausgebildet, der mit einer Ventilsitzfläche 34 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. In einem Ventilsitzkörper 35, der hier einteilig mit dem Ventilgehäuse 13 ausgeführt ist, ist mindestens eine Abspritzöffnung 36 ausgebildet. Der Brennstoff wird über eine seitlich im Ventilgehäuse 13 ausgebildete Brennstoffzufuhr 37 zugeleitet und über einen Zwischenraum 38 zwischen der Ventilnadel 20 und dem Ventilgehäuse 13 zum Dichtsitz geführt.
Wird dem piezoelektrischen Aktor 2 über ein nicht dargestelltes elektronisches Steuergerät und einen Steckkontakt eine elektrische Erregungsspannung zugeführt, dehnen sich die scheibenförmigen piezoelektrischen Elemente 3 des Aktors 2 entgegen der Vorspannung der Vorspannfeder 8 aus und bewegen den Aktorflansch 7 zusammen mit dem Aktorkolben 11 in Abspritzrichtung. Der Hub wird über das Zwischenstück 25 und den Kolben 26 auf das Übertragungsvolumen 39 weitergegeben. Das Hydraulikmedium wird durch den in Abspritzrichtung bewegten Kolben 26 verdrängt und drückt den zweiten Hubkolben 23 entgegen der Federspannung der Schließfeder 28 in Richtung Aktor 2. Dabei nimmt der zweite Hubkolben 23 die mit diesem verschweißte Ventilnadel 20 mit, wodurch der Ventilschließkörper 33 von der Ventilsitzfläche 34 abhebt und Brennstoff durch die Abspritzöffnung 36 im Ventilsitzkörper 35 abgespritzt wird.
Da der Schaltvorgang sehr schnell abläuft, hat das im Übertragungsvolumen 39 eingeschlossene Hydraulikmedium keine Möglichkeit, über den Leckspalt 40 auszuweichen und verhält sich daher inkompressibel; der Impuls wird übertragen.
Erwärmt sich das Brennstoffeinspritzventil 1 durch äußere Temperatureinflüsse, Verlustleistung oder Ladungsverschiebungen im Aktor 2, läuft die Längenveränderung des Aktors 2 dagegen langsam ab. Bewegt sich der Kolben 26 im ortsfesten Gehäuse 15 langsam in Abspritzrichtung, wird Hydraulikmedium durch den Leckspalt 40 aus dem Übertragungsvolumen 39 verdrängt, und es wird kein Impuls auf den zweiten Hubkolben 23 übertragen. Dieser bleibt in Ruhelage und das Brennstoffeinspritzventil 1 verbleibt damit in geschlossener Stellung.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auch bei einer Vielzahl anderer Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen 1, insbesondere bei nach außen öffnenden Brennstoffeinspritzventilen 1, realisierbar.

Claims (11)

  1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (2) und einem von dem Aktor (2) mittels einer Ventilnadel (20) betätigbaren Ventilschließkörper (33), der mit einer Ventilsitzfläche (34) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, und einer hydraulischen Hubeinrichtung (14) mit einem ersten Hubkolben (21) und einem zweiten Hubkolben (23),
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (14) eine hermetisch gegenüber einem Ventilinnenraum (41) abgeschlossene Baueinheit ist und ein Gehäuse (15) der Hubeinrichtung (14) mindestens einen in axialer Richtung flexiblen Abschnitt (16, 17) aufweist.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) der Hubeinrichtung (14) einen ortsfesten, mit einem Ventilgehäuse (13) verbundenen Abschnitt (42), einen ersten flexiblen Abschnitt (16) und einen zweiten flexiblen Abschnitt (17) aufweist, wobei der erste flexible Abschnitt (16) mit dem ortsfesten Abschnitt (42) und dem ersten Hubkolben (21) und der zweite flexible Abschnitt (17) mit dem ortsfesten Abschnitt (42) und dem zweiten Hubkolben (23) oder der von dem zweiten Hubkolben (23) betätigten Ventilnadel (20) fest verbunden ist.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste flexible Abschnitt (16) als ein erstes Wellenrohr (22) und der zweite flexible Abschnitt (17) als ein zweites Wellenrohr (24) ausgebildet sind.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zwei gegeneinander beweglichen Hubkolben (21, 23) der Hubeinrichtung (14) in dem Gehäuse (15) der Hubeinrichtung (14) gekapselt sind.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hubkolben (21) über einen Aktorkolben (11) mit dem Aktor (2) in Wirkverbindung steht.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hubkolben (23) mit einem Flansch (19) der Ventilnadel (20) in Wirkverbindung steht.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Hubkolben (21) und dem zweiten Hubkolben (23) eine Schließfeder (28) eingespannt ist.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hubkolben (21), der zweite Hubkolben (23) und ein ortsfester Abschnitt (42) der Hubeinrichtung (14) ein Übertragungsvolumen (39) einschließen, das mit einem Hydraulikmedium gefüllt ist.
  9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Gehäuse (15) der Hubeinrichtung (14) und dem ersten Hubkolben (21) und/oder dem zweiten Hubkolben (23) ein Leckspalt (40) befindet, der den Ausgleich des Hydraulikmediums ermöglicht.
  10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste flexible Abschnitt (16) und der erste Hubkolben (21) ein erstes Ausgleichsvolumen (29) und der zweite flexible Abschnitt (17) und der zweite Hubkolben (23) ein zweites Ausgleichsvolumen (30) einschließen.
  11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ausgleichsvolumen (29) und das zweite Ausgleichsvolumen (30) über Bohrungen (31a, 31b) in den Hubkolben (21, 23) in Verbindung stehen.
EP00984851A 1999-10-21 2000-10-21 Brennstoffeinspritzventil Expired - Lifetime EP1149237B2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19950760A DE19950760A1 (de) 1999-10-21 1999-10-21 Brennstoffeinspritzventil
DE19950760 1999-10-21
PCT/DE2000/003731 WO2001029403A1 (de) 1999-10-21 2000-10-21 Brennstoffeinspritzventil

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1149237A1 EP1149237A1 (de) 2001-10-31
EP1149237B1 true EP1149237B1 (de) 2003-09-17
EP1149237B2 EP1149237B2 (de) 2009-03-25

Family

ID=7926430

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