EP1149237B2 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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EP1149237B2
EP1149237B2 EP00984851A EP00984851A EP1149237B2 EP 1149237 B2 EP1149237 B2 EP 1149237B2 EP 00984851 A EP00984851 A EP 00984851A EP 00984851 A EP00984851 A EP 00984851A EP 1149237 B2 EP1149237 B2 EP 1149237B2
Authority
EP
European Patent Office
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piston
lifting
fuel injection
injection valve
lifting piston
Prior art date
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EP00984851A
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English (en)
French (fr)
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EP1149237B1 (de
EP1149237A1 (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
Family has litigation
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Publication of EP1149237A1 publication Critical patent/EP1149237A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1149237B1 publication Critical patent/EP1149237B1/de
Publication of EP1149237B2 publication Critical patent/EP1149237B2/de
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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 relates to a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injection valve according to the preamble of claim 1 is known from DE 43 06 072 A1 and from the DE 195 00 706 A1 known.
  • That in the DE 43 06 072 A1 described fuel injector has a hydraulic lifting device which is hermetically sealed against a valve chamber and having at least one axially flexible portion.
  • the in the DE 195 00 706 A1 described device for dosing liquids and gases in particular in fuel injection valves in internal combustion engines, has a hydraulic displacement amplifier for converting the travel of a piezoelectric actuator into an enlarged stroke of a valve needle.
  • a hydraulic displacement amplifier for converting the travel of a piezoelectric actuator into an enlarged stroke of a valve needle.
  • For construction volume-small spatial integration of the repeater in the valve housing of the reciprocating piston of the repeater is provided with a reduced diameter end portion which projects into a recess in the working piston of the repeater.
  • An in the limited of the piston booster chamber diaphragm spring applies the working piston to the actuator and a concentric with the end portion arranged in the recess helical compression spring pushes the piston against the valve needle.
  • a disadvantage of the DE 195 00 706 A1 known lifting device is mainly the complex construction and the length of the valve. Due to the large displacement volumes also prevails a high tendency to cavitation in the throttle gaps.
  • a fuel injection valve is known in which the change in length of the actuator is compensated by a corresponding combination of materials.
  • the resulting from this document fuel injector has an actuator, which is guided under spring preload in the valve housing and cooperating with a consisting of an actuator body and a head part operating part, wherein the head part rests on the piezoelectric actuator and the actuator body engages through an inner recess of the actuator.
  • the actuator body is in operative connection with a valve needle. Upon actuation of the actuator, the valve needle is actuated counter to the spray direction.
  • the actuator and the actuating body have at least approximately the same length and are embodied in ceramic material or in a ceramic-like material with regard to thermal expansion. By the same lengths and thermal expansion coefficients of the materials used, for. B. INVAR, it is achieved that extend the actuator and the actuator body by heat uniformly.
  • a disadvantage of this arrangement is mainly the limited usability in systems that are subject to large temperature fluctuations.
  • the from the DE 197 02 066 C2 Known arrangement is not justified due to the non-linear behavior of the thermal expansion coefficient of piezoceramics on the temperature profile of the task.
  • a disadvantage is also the high production costs, which is associated with relatively high costs, which are in particular due to the choice of materials (eg INVAR).
  • the fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the temperature compensation is independent of the thermal expansion coefficient of the piezoceramic.
  • the thermal expansion is compensated by a hermetically closed lifting device. This ensures a safe and precise operation of the fuel injection valve.
  • the lifting device can be optionally prefabricated in a unit with the valve needle, as an independent unit and filled with a suitable hydraulic medium before insertion into the fuel injection valve.
  • corrugated pipes are easy to manufacture and therefore cost.
  • the corrugated pipes are also favorable for the compensation volumes, since a temperature-induced expansion of the hydraulic medium is compensated by the flexibility of the corrugated pipes.
  • Fig. 1 This is an inwardly opening fuel injector 1.
  • the fuel injector 1 is used in particular for the direct injection of fuel into the combustion chamber of a mixture-compressing spark-ignition internal combustion engine.
  • An actuator 2 which is preferably constructed of disk-shaped piezoelectric or magnetostrictive elements 3, is arranged in a two-part actuator housing 4.
  • the actuator 2 is surrounded in a sleeve-shaped manner at a first end face 5 by a first actuator housing part 4a having a cover part and is in contact with an actuator flange 7 with a second end face 6.
  • a biasing spring 8 rests with a first end 9 on the Aktorflansch 7 and is surrounded by a second actuator housing part 4b sleeve-shaped, on which the second end 10 of the biasing spring 8 is supported.
  • the two Aktorgekorusemaschine 4a and 4b are z. B. welded together.
  • the second actuator housing part 4b is fixedly connected to a valve housing 13, for. B. welded.
  • the Aktorflansch 7 continues in an actuator piston 11, which is surrounded by the biasing spring 8.
  • a recess 12 is provided, through which the actuator piston 11 protrudes.
  • the actuator piston 11 and the second actuator housing part 4b abut against a hermetically sealed to a valve interior 41 lifting device 14, which is filled with a hydraulic medium.
  • a housing 15 of the lifting device 14 consists of a stationary portion 42 which is disposed between a first flexible portion 16 and a second flexible portion 17.
  • the stationary section 42 is preferably fixed to the valve housing 13 via a weld 18.
  • the first flexible portion 16 surrounds a first reciprocating piston 21 and is formed as a first corrugated tube 22.
  • the first corrugated tube 22 is spray-welded to the fixed portion 42 and at its other end to the first piston 21.
  • the second flexible portion 17 surrounds a second piston 23, is formed as a second corrugated tube 24 and welded to a flange 19 of a valve needle 20.
  • the second corrugated tube 24 is also welded to the fixed portion 42.
  • the first reciprocating piston 21 is made in two parts in the present embodiment and consists of an intermediate piece 25 which rests on the actuator piston 11 and is in communication with the first corrugated tube 22, and a tubular piston 26 which is guided in the likewise tubular stationary portion 42.
  • the second piston 23 passes through a recess 27 in the discharge end of the stationary portion 42 and is guided in the piston 26.
  • the second piston 23 is connected to the widened to the flange 19 end of the valve needle 20.
  • the second corrugated tube 24 is attached in the embodiment.
  • the reciprocating piston 21 and 23 are movable in opposite directions and are pushed apart by a closing spring 28 within the piston 26, whereby the fuel injection valve 1 remains closed.
  • the first corrugated tube 22 encloses a first compensation chamber 29; the second corrugated pipe 24 encloses a second compensation chamber 30.
  • the compensation chambers 29 and 30 are connected to one another via a bore 31a in the intermediate piece 25 and a bore 31b in the second piston 23 and via a central recess 32.
  • the hydraulic medium can thus compensate freely in the lifting device 14.
  • the first piston 21, the second piston 23 and the stationary portion 42 of the housing 15 enclose an annular transfer volume 39 which is filled with the hydraulic medium. It serves to transmit momentum from the actuator 2 to the valve needle 20, the stroke ratio of a small Aktorhubs to a larger valve needle and the compensation of temperature-induced expansion processes of the actuator 2 and the lifting device 14.
  • a leakage gap 40 of defined size, between the housing 15 and the piston 26 is formed, allows the outflow of hydraulic fluid from the transfer volume 39 into the compensation chambers 29 and 30 during slow, temperature-induced movements of the reciprocating piston 21 and 23rd
  • valve closing body 33 On the valve needle 20, a valve closing body 33 is formed, which cooperates with a valve seat surface 34 to a sealing seat.
  • a valve seat body 35 which is embodied here in one piece with the valve housing 13, at least one injection opening 36 is formed.
  • the fuel is supplied via a laterally formed in the valve housing 13 fuel supply 37 and passed through an intermediate space 38 between the valve needle 20 and the valve housing 13 to the sealing seat.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment, but also in a variety of other designs of fuel injection valves 1, in particular in the case of outwardly opening fuel injectors 1, realized.

Landscapes

  • 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 (8)

  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), wobei 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, und
    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,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste und zweite Hubkolben (21, 23) ineinander geführt sind und
    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 und das erste Ausgleichsvolumen (29) und das zweite Ausgleichsvolumen (30) über Bohrungen (31a, 31b) in den Hubkolben (21, 23) in Verbindung stehen.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
    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.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zwei gegeneinander beweglichen Hubkolben (21, 23) der Hubeinrichtung (14) in dem Gehäuse (15) der Hubeinrichtung (14) gekapselt sind.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Hubkolben (21) über einen Aktorkolben (11) mit dem Aktor (2) in Wirkverbindung steht.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zweite Hubkolben (23) mit einem Flansch (19) der Ventilnadel (20) in Wirkverbindung steht.
  6. Brennstoffeinspritrventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem ersten Hubkolben (21) und dem zweiten Hubkolben (23) eine Schließfeder (28) eingespannt ist.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    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.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7,
    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.
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 EP1149237B1 (de) 2003-09-17
EP1149237B2 true EP1149237B2 (de) 2009-03-25

Family

ID=7926430

Family Applications (1)

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