EP1157203B1 - Injektor für eine einspritzanlage einer brennkraftmaschine - Google Patents

Injektor für eine einspritzanlage einer brennkraftmaschine Download PDF

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EP1157203B1
EP1157203B1 EP00910542A EP00910542A EP1157203B1 EP 1157203 B1 EP1157203 B1 EP 1157203B1 EP 00910542 A EP00910542 A EP 00910542A EP 00910542 A EP00910542 A EP 00910542A EP 1157203 B1 EP1157203 B1 EP 1157203B1
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EP
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injector
actuator
housing
valve piston
control unit
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Wendelin KLÜGL
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Siemens AG
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    • F02M63/0035Poppet valves, i.e. having a mushroom-shaped valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
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    • F02M2547/00Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to an injector for an injection system an internal combustion engine according to the preamble of the claim 1 (see EP-A-262 539).
  • Conventional injectors for fuel injection in Internal combustion engines are generally modular and consist of several parts arranged coaxially one above the other, such as an injector body and a control module, the mechanical connection of two axially adjacent Parts through a connecting element like an adapter sleeve, a double clamping nut or a welding sleeve.
  • the attachment of the injector in the cylinder head of the internal combustion engine is usually done by a so-called Clamping claw that fits the injector axially into a corresponding Press the mounting hole in the cylinder head, the Clamping claw rests on a cylindrical collar on the outside is integrally formed on the injector.
  • cylindrical collar and the key surfaces are used in the known injectors either directly on the injector head or attached to a hollow cylindrical union nut, which the individual parts of the injector and on their top is connected to the injector head.
  • the invention is therefore based on the object of an injector for an injection system of an internal combustion engine create in which the effort for manufacturing and assembly is reduced.
  • the task is based on one of the above Injectors according to the preamble of claim 1, by the characterizing features of claim 1 solved.
  • the invention includes the general technical teaching, to provide an essentially one-piece injector housing, that goes into the injector head at the top and at least the control unit picks up.
  • the injector housing preferably takes but several modules of the injector open and clamped these axially against each other to provide a high pressure seal on the To create joints between neighboring modules.
  • the common injector housing is advantageous reduces the number of high pressure sealing surfaces that could leak to the outside.
  • the injector housing accommodates all components of the injector and connects with each other.
  • the nozzle body at the bottom of the injector via a conventional clamping nut with the injector housing is screwed while the other components of the injector, such as the control unit, in the injector housing are accommodated.
  • a separate Transmission lever for transmitting the actuating movement of the actuator dispenses with the valve piston by the actuator acts directly on the valve piston. This advantageously eliminates a component of the injector, whereby the manufacturing and Assembly effort is further reduced. Furthermore is achieved by dispensing with a conventional transmission lever the durability of the injector increases because of such Component problematic in terms of service life is.
  • the contact surface between the actuator on the one hand and the Valve piston on the other hand is preferably so large that that due to the reduced surface pressure even with one Switching another liquid film between the actuator and the valve piston remains, which is a hydraulic Game compensation effects.
  • the facing end faces actuator and / or valve piston are preferred convex shaped to tear off the liquid film the mechanical load during a switching operation avoid, however, the end faces can also completely be flat, what a simple length adjustment by measuring and grinding allowed.
  • actuator and valve piston a spring arranged, which actuator and valve piston pushes apart in the axial direction and thus at rest the injector restores full play compensation.
  • a spring advantageously allows also compensation for thermal expansion.
  • valve piston of the Injector not directly in the injector housing, but stored in a separate valve housing that inside the injector housing is arranged.
  • This has the advantage that the valve seat of the valve piston to be hardened is thus is in the valve housing and not in the injector housing, so that no expensive heat treatment of the entire injector housing is required.
  • a continuous Leakage line dispensed by the central bore for the control elements in addition to the leakage return line from the nozzle up to the control unit.
  • the leakage is then above the control unit continued via a separate leakage line, the Connection of the leakage line with the central bore preferably through a radial connecting bore.
  • the injector according to the invention is preferably used in a common rail injection system used, however, the invention not limited to such an application, but basically can also be used with other types of injection systems.
  • the injector shown in Figure 1 is modular and is used to inject fuel into a combustion chamber Internal combustion engine, being at the top of the injector as a component an injector head 1 is arranged, which on the Underside seamlessly into the common injector housing 2 passes so that the essential components of the injector mechanically fixed by the common injector housing 2 become.
  • the injector head 1 enables the connection of a Injection line to the injector with a central injection system to connect that for all cylinders of the internal combustion engine provides the required injection pressure.
  • the injector head 1 is chamfered on its upper side and provided with a screw connection 3 with an internal thread, which receives the end of the injection line.
  • the injector head 1 has on its underside essentially cylindrical fuselage part on which below the bevel key surfaces 4 are molded together with a circumferential cylindrical collar 5 the engagement allow a clamping claw, which for simplification not is shown.
  • the clamping claw presses axially on top of the circumferential collar 5, which makes the entire injector in a corresponding location hole in the cylinder head the internal combustion engine is pressed axially downwards, wherein between the lower face of the injector and the bottom surface a copper disc is arranged in the receiving bore, to seal the location hole.
  • the Clamping claw laterally into the key surfaces 4 and prevents thus a twist of the injector when assembled around its longitudinal axis.
  • the injector has a center on its top arranged cylindrical bore for receiving a Actuator 6, wherein in the lateral surface of the actuator 6 below two cylindrical circumferential grooves 7, 8 arranged one above the other are, the lower groove 8 in the assembled state receives an O-ring that the annular gap between seals the actuator 6 and the bore in the injector head 1.
  • the upper groove 7, however, is in the assembled state a wire ring is arranged, the fastening via a banjo bolt of the actuator 6 in the injector head 1.
  • the actuator 6 allows axial in a conventional manner Actuating movement to control fuel injection.
  • the Actuator 6 acts here without the conventional injectors used mechanical links directly to one Valve piston 9.
  • this offers the advantage that a component can be dispensed with, which means that the manufacturing and Assembly effort is reduced.
  • the contact surface between the lower end face of the actuator 6 and the upper end face of the valve piston 9 essential in comparison to conventional injectors larger, which has the advantage that even when switching of the injector a film of liquid between the actuator 6 and the valve piston 9 remains, whereby a hydraulic Match compensation takes place.
  • the lower face of the Actuator 6 is slightly convex, as shown in the figure 2 can be seen. This will tear off the liquid film due to those occurring during a switching operation mechanical loads on the contact surface between the Actuator 6 and the valve piston 9 prevented.
  • the upper end face of the valve piston 9 accordingly be convex.
  • a spring 10 is arranged, the actuator 6 and Valve piston 9 axially apart and thus at rest of the injector restores full axial play compensation.
  • the spring 10 also allows compensation of thermal expansion of the individual components.
  • a separate valve housing is used to guide the valve piston 9 11 inserted into the injector housing 2, which is the advantage offers that the valve seat to be hardened for the valve piston 9 in the valve housing 11 and not in the common Injector housing 2 is located, so that a complex heat treatment of the entire injector housing 2 for hardening the Valve seat can be dispensed with and only a hardening of the Valve housing 11 is required, which is much less is complex.
  • a control unit is also located below the valve piston 9 12 arranged with a servo valve, the actuator 6 actuated the servo valve via the valve piston 9 and thus indirectly the position of a nozzle needle 21 in the guide bore 20 a nozzle 13 and thus controls the fuel flow, of the injector into the combustion chamber via a nozzle 13 Internal combustion engine is injected.
  • the nozzle 13 is in the Drawing only shown schematically and can with the injector housing 2 connected via a conventional clamping nut are not shown in the drawing in order to maintain clarity.
  • the injector shown has a special one advantageous form of leakage return on by instead one essentially over the entire length of the injector continuous additional leakage line an already existing central bore 14 in which a piston 22 axially is slidably arranged, which acts on the nozzle needle 21, is used for the leakage return line. hereby the manufacturing cost of the illustrated invention Injector further reduced.
  • the injector shown also has an axially extending leakage line 15 on, but this only extends from above to below the control unit 12, where the leakage line 15 then into the central bore 14 opens.
  • the connection of the leakage line 15 with the central bore 14 takes place here a radial bore 16 located at the mouth of the Leakage line 15 from the outer surface of the injector housing 2 extends inwards to the central bore 14, wherein the leakage line 15 is cut to the entry of leakage fluid from the central bore Allow 14 in the leakage line 15.
  • a radially from the lateral surface of the injector housing 2 internal bore 16 does require sealing the outer mouth opening by a ball 17, however manufacturing technology much easier than other constructive Possibilities of the leakage line 15 in the central To let bore 14 open.
  • control unit 12 When assembling the injector, the control unit 12 is also used the servo valve, the valve housing 11 and the valve piston 9 pushed into the injector housing 2. Then then the axial position of the valve piston 9 relative to the actuator 6 set by the length of the valve piston 9 for example is adjusted by measuring and grinding.

Abstract

Injektor für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem Injektorkopf (1), einer Düse (13) zum Einspritzen von Kraftstoff, einer Steuereinheit zur Steuerung der Kraftstoffweiterleitung von dem Injektorkopf (1) zu der Düse (13) sowie einem Aktuator (6) zur mechanischen Ansteuerung der Steuereinheit zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, wobei an dem Injektorkopf (1) ein Injektorgehäuse (2) einstückig angeformt ist, das zumindest die Steuereinheit aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektor für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe EP-A-262 539).
Herkömmliche Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen sind in der Regel modular aufgebaut und bestehen aus mehreren, koaxial übereinander angeordneten Teilen, wie beispielsweise einem Injektorkörper und einem Steuermodul, wobei die mechanische Verbindung zweier axial benachbarter Teile durch ein Verbindungselement wie eine Spannhülse, eine Doppelspannmutter oder eine Schweißhülse erfolgt.
Die Befestigung des Injektors in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine erfolgt üblicherweise durch eine sogenannte Spannpratze, die den Injektor axial in eine entsprechende Aufnahmebohrung in dem Zylinderkopf hineindrückt, wobei die Spannpratze auf einem zylindrischen Bund aufliegt, der außen an dem Injektor umlaufend angeformt ist.
Darüber hinaus sind an der Mantelfläche des Injektors Schlüsselflächen angeformt, in welche die Spannpratze eingreift, wodurch eine Verdrehung des Injektors um seine Längsachse verhindert wird.
Der zylindrische Bund und die Schlüsselflächen werden bei den bekannten Injektoren entweder direkt an dem Injektorkopf oder an einer hohlzylindrischen Überwurfmutter befestigt, welche die einzelnen Teile des Injektors aufnimmt und an ihrer Oberseite mit dem Injektorkopf verbunden ist.
Nachteilig ist an den vorstehend beschriebenen Injektoren jedoch die Vielzahl der Teile, wodurch die Fertigung und Montage des Injektors relativ aufwendig ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Injektor für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem der Aufwand für die Fertigung und Montage verringert ist.
Die Aufgabe wird, ausgehend von einem der eingangs beschriebenen Injektoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schließt die allgemeine technische Lehre ein, ein im wesentlichen einstückig geformtes Injektorgehäuse vorzusehen, das oben in den Injektorkopf übergeht und zumindest die Steuereinheit aufnimmt. Vorzugsweise nimmt das Injektorgehäuse aber mehrere Module des Injektors auf und verspannt diese axial gegeneinander, um eine Hochdruckabdichtung an den Stoßstellen benachbarter Module zu bewirken.
Durch die Verwendung eines gemeinsamen Gehäuses für die wesentlichen Bauteile des Injektors kann vorteilhaft auf separate Verbindungsmittel wie Spannhülsen, Doppelspannmuttern oder Schweißhülsen zur Verbindung der einzelnen Teile verzichtet werden, da die einzelnen Teile des Injektors bereits durch das gemeinsame Gehäuse mechanisch fixiert werden.
Darüber hinaus wird durch das gemeinsame Injektorgehäuse vorteilhaft die Zahl der Hochdruckdichtflächen reduziert, die nach außen hin undicht werden könnten.
Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung nicht erforderlich, daß das Injektorgehäuse sämtliche Bauteile des Injektors aufnimmt und miteinander verbindet. So ist es beispielsweise auch möglich, daß der Düsenkörper an der Unterseite des Injektors über eine herkömmliche Spannmutter mit dem Injektorgehäuse verschraubt wird, während die übrigen Bauteile des Injektors, wie beispielsweise die Steuereinheit, in dem Injektorgehäuse untergebracht sind.
In einer Variante der Erfindung wird auf einen separaten Übertragungshebel zur Übertragung der Stellbewegung des Aktuators auf den Ventilkolben verzichtet, indem der Aktuator direkt auf den Ventilkolben wirkt. Hierdurch entfällt vorteilhaft ein Bauteil des Injektors, wodurch der Fertigungsund Montageaufwand weiter verringert wird. Darüber hinaus wird durch den Verzicht auf einen herkömmlichen Übertragungshebel die Dauerhaltbarkeit des Injektors erhöht, da ein derartiges Bauteil hinsichtlich der Lebensdauer problematisch ist.
Die Anlagefläche zwischen dem Aktuator einerseits und dem Ventilkolben andererseits ist hierbei vorzugsweise so groß, daß aufgrund der verringerten Flächenpressung auch bei einem Schaltvorgang noch ein Flüssigkeitsfilm zwischen dem Aktuator und dem Ventilkolben bestehen bleibt, was einen hydraulischen Spielausgleich bewirkt. Die einander zugewandten Stirnflächen von Aktuator und/oder Ventilkolben sind hierbei vorzugsweise konvex geformt, um ein Abreißen des Flüssigkeitsfilms aufgrund der mechanischen Belastung bei einem Schaltvorgang zu vermeiden, jedoch können die Stirnflächen auch vollständig plan sein, was eine einfache Längenjustierung durch Messen und Abschleifen erlaubt.
Zwischen dem Aktuator und dem Ventilkolben ist hierbei vorzugsweise eine Feder angeordnet, welche Aktuator und Ventilkolben in axialer Richtung auseinanderdrückt und somit im Ruhezustand des Injektors wieder den vollen Spielausgleich herstellt. Darüber hinaus erlaubt eine derartige Feder vorteilhaft auch eine Kompensation von Wärmedehnungen.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird der Ventilkolben des Injektors nicht direkt in dem Injektorgehäuse geführt, sondern in einem separaten Ventilgehäuse gelagert, das innerhalb des Injektorgehäuses angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, daß sich der zu härtende Ventilsitz des Ventilkolbens somit in dem Ventilgehäuse und nicht in dem Injektorgehäuse befindet, so daß keine aufwendige Wärmebehandlung des gesamten Injektorgehäuses erforderlich ist.
In einer anderen Variante der Erfindung wird auf eine durchgehende Leckageleitung verzichtet, indem die zentrische Bohrung für die Steuerglieder zusätzlich zur Leckagerückleitung von der Düse bis hinauf zur Steuereinheit verwendet wird. Hierdurch wird der Fertigungsaufwand für den Injektor weiter verringert. Oberhalb der Steuereinheit wird die Leckage dann über eine separate Leckageleitung weitergeführt, wobei die Verbindung der Leckageleitung mit der zentrischen Bohrung vorzugsweise durch eine radiale Verbindungsbohrung erfolgt.
Der erfindungsgemäße Injektor wird vorzugsweise in einer Common-Rail-Einspritzanlage verwendet, jedoch ist die Erfindung nicht auf einen derartigen Einsatz beschränkt, sondern grundsätzlich auch bei anderen Arten von Einspritzanlagen verwendbar.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1
als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung den Kopfbereich eines Injektors in einer Querschnittsdarstellung sowie
Figur 2
eine Detailansicht der Kontaktstelle zwischen dem Aktuator und dem Ventilkolben des in Figur 1 dargestellten Injektors im Querschnitt.
Der in Figur 1 gezeigte Injektor ist modular aufgebaut und dient zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei an der Oberseite des Injektors als ein Bauteil ein Injektorkopf 1 angeordnet ist, der an der Unterseite ansatzlos in das gemeinsame Injektorgehäuse 2 übergeht, so daß die wesentlichen Bauteile des Injektors durch das gemeinsame Injektorgehäuse 2 mechanisch fixiert werden.
Zum einen ermöglicht der Injektorkopf 1 den Anschluß einer Einspritzleitung, um den Injektor mit einer zentralen Einspritzanlage zu verbinden, die für alle Zylinder der Brennkraftmaschine den erforderlichen Einspritzdruck bereitstellt. Hierzu ist der Injektorkopf 1 an seiner Oberseite abgeschrägt und mit einem Schraubanschluß 3 mit einem Innengewinde versehen, welches das Endstück der Einspritzleitung aufnimmt.
Zum anderen weist der Injektorkopf 1 an seiner Unterseite ein im wesentlichen zylindrisches Rumpfteil auf, an dem unterhalb der Abschrägung Schlüsselflächen 4 angeformt sind, die zusammen mit einem umlaufenden zylindrischen Bund 5 den Eingriff einer Spannpratze ermöglichen, die zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. Einerseits drückt die Spannpratze axial von oben auf den umlaufenden Bund 5, wodurch der gesamte Injektor in einer entsprechenden Aufnahmebohrung in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine axial nach unten gedrückt wird, wobei zwischen der unteren Stirnfläche des Injektors und der Bodenfläche der Aufnahmebohrung eine Kupferscheibe angeordnet ist, um die Aufnahmebohrung abzudichten. Andererseits greift die Spannpratze seitlich in die Schlüsselflächen 4 ein und verhindert somit im montierten Zustand eine Verdrehung des Injektors um seine Längsachse.
Weiterhin weist der Injektor an seiner Oberseite eine zentrisch angeordnete zylindrische Bohrung zur Aufnahme eines Aktuators 6 auf, wobei in der Mantelfläche des Aktuators 6 unten zwei zylindrisch umlaufende Nuten 7, 8 übereinander angeordnet sind, wobei die untere Nut 8 im montierten Zustand einen O-Ring aufnimmt, der den ringförmigen Spalt zwischen dem Aktuator 6 und der Bohrung in dem Injektorkopf 1 abdichtet. In der oberen Nut 7 ist dagegen im montierten Zustand ein Drahtring angeordnet, der über eine Hohlschraube eine Befestigung des Aktuators 6 in dem Injektorkopf 1 ermöglicht. Der Aktuator 6 ermöglicht in herkömmlicher Weise eine axiale Stellbewegung, um die Kraftstoffeinspritzung zu steuern. Der Aktuator 6 wirkt hierbei ohne die bei herkömmlichen Injektoren verwendeten mechanischen Zwischenglieder direkt auf einen Ventilkolben 9. Dies bietet zum einen den Vorteil, daß auf ein Bauteil verzichtet werden kann, wodurch der Fertigungsund Montageaufwand verringert wird. Zum anderen wird dadurch die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Injektors erhöht, da die herkömmlicherweise verwendeten Übertragungshebel hinsichtlich der Lebensdauer problematisch sind.
Die Anlagefläche zwischen der unteren Stirnfläche des Aktuators 6 und der oberen Stirnfläche des Ventilkolbens 9 ist hierbei im Vergleich zu herkömmlichen Injektoren wesentlich größer, was den Vorteil bietet, daß auch bei einem Schaltvorgang des Injektors ein Flüssigkeitsfilm zwischen dem Aktuator 6 und dem Ventilkolben 9 bestehen bleibt, wodurch ein hydraulischer Spielausgleich erfolgt. Die untere Stirnfläche des Aktuators 6 ist hierbei leicht konvex geformt, wie aus Figur 2 ersichtlich ist. Dadurch wird ein Abreißen des Flüssigkeitsfilms aufgrund der bei einem Schaltvorgang auftretenden mechanischen Belastungen an der Kontaktfläche zwischen dem Aktuator 6 und dem Ventilkolben 9 verhindert. Alternativ dazu kann auch die obere Stirnfläche des Ventilkolbens 9 entsprechend konvex geformt sein.
Darüber hinaus ist zwischen dem Aktuator 6 und dem Ventilkolben 9 eine Feder 10 angeordnet, die den Aktuator 6 und den Ventilkolben 9 axial auseinanderdrückt und somit im Ruhezustand des Injektors den vollen axialen Spielausgleich wiederherstellt. Darüber hinaus erlaubt die Feder 10 auch eine Kompensation von Wärmedehnungen der einzelnen Bauteile.
Zur Führung des Ventilkolbens 9 ist ein separates Ventilgehäuse 11 in das Injektorgehäuse 2 eingesetzt, was den Vorteil bietet, daß sich der zu härtende Ventilsitz für den Ventilkolben 9 in dem Ventilgehäuse 11 und nicht in dem gemeinsamen Injektorgehäuse 2 befindet, so daß auf eine aufwendige Wärmebehandlung des gesamten Injektorgehäuses 2 zur Härtung des Ventilsitzes verzichtet werden kann und nur eine Härtung des Ventilgehäuses 11 erforderlich ist, was wesentlich weniger aufwendig ist.
Unterhalb des Ventilkolbens 9 ist weiterhin eine Steuereinheit 12 mit einem Servoventil angeordnet, wobei der Aktuator 6 über den Ventilkolben 9 das Servoventil betätigt und damit indirekt die Position einer Düsennadel 21 in der Führungsbohrung 20 einer Düse 13 und somit den Kraftstoffstrom steuert, der über eine Düse 13 des Injektors in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Düse 13 ist in der Zeichnung nur schematisch dargestellt und kann mit dem Injektorgehäuse 2 über eine herkömmliche Spannmutter verbunden werden, auf deren Darstellung in der Zeichnung verzichtet wurde, um die Übersichtlichkeit zu wahren.
Schließlich weist der dargestellte Injektor eine besonders vorteilhafte Form der Leckagerückleitung auf, indem anstelle einer im wesentlichen über die gesamte Länge des Injektors durchgehenden zusätzlichen Leckageleitung eine ohnehin vorhandene zentrische Bohrung 14, in der ein Kolben 22 axial verschiebbar angeordnet ist, der die Düsennadel 21 beaufschlagt, für die Leckagerückleitung verwendet wird. Hierdurch wird der Fertigungsaufwand des dargestellten erfindungsgemäßen Injektors weiter verringert. Der dargestellte Injektor weist zwar ebenfalls eine axial verlaufende Leckageleitung 15 auf, jedoch erstreckt sich diese von oben nur bis unterhalb der Steuereinheit 12, wo die Leckageleitung 15 dann in die zentrische Bohrung 14 mündet. Die Verbindung der Leckageleitung 15 mit der zentrischen Bohrung 14 erfolgt hierbei durch eine radiale Bohrung 16, die sich an der Mündungsstelle der Leckageleitung 15 von der äußeren Mantelfläche des Injektorgehäuse 2 bis nach innen zu der zentrischen Bohrung 14 erstreckt, wobei die Leckageleitung 15 angeschnitten wird, um den Eintritt von Leckageflüssigkeit aus der zentrischen Bohrung 14 in die Leckageleitung 15 zu ermöglichen. Eine derartige, radial von der Mantelfläche des Injektorgehäuses 2 nach innen verlaufende Bohrung 16 erfordert zwar eine Abdichtung der äußeren Mündungsöffnung durch eine Kugel 17, ist jedoch fertigungstechnisch wesentlich einfacher als andere konstruktive Möglichkeiten, die Leckageleitung 15 in die zentrische Bohrung 14 münden zu lassen.
Bei der Montage des Injektors wird die Steuereinheit 12 mit dem Servoventil, dem Ventilgehäuse 11 und dem Ventilkolben 9 in das Injektorgehäuse 2 hineingeschoben. Daraufhin wird dann die axiale Lage des Ventilkolbens 9 relativ zu dem Aktuator 6 eingestellt, indem die Länge des Ventilkolbens 9 beispielsweise durch Messen und Schleifen angepaßt wird.

Claims (9)

  1. Injektor für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem Injektorkopf (1),
    einer Düse (13) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine,
    einer Steuereinheit (12) zur Steuerung der Kraftstoffweiterleitung von dem Injektorkopf (1) zu der Düse (13) sowie einem Aktuator (6) zur mechanischen Ansteuerung der Steuereinheit (12) zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung,
    wobei an dem Injektorkopf (1) ein Injektorgehäuse (2) einstückig angeformt ist, das zumindest die Steuereinheit ( 12) aufnimmt und wobei der Aktuator (6) direkt auf einen Ventilkolben (9) wirkt,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche zwischen dem Aktuator (6) und dem Ventilkolben (9) so groß ist, daß bei einem Schaltvorgang ein Flüssigkeitsfilm zwischen den Kontaktflächen von Aktuator (6) und Ventilkolben (9) bestehen bleibt.
  2. Injektor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnflächen des Aktuators (6) und/oder des Ventilkolbens (9) leicht konvex geformt sind, um einen Abriß des Flüssigkeitsfilms zu verhindern.
  3. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aktuator (6) und dem Ventilkolben (9) eine Feder (10) angeordnet ist.
  4. Injektor nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (9) in einem separaten Ventilgehäuse (11) innerhalb des Injektorgehäuses (2) angeordnet ist, um eine ansonsten zur Härtung des Ventilsitzes erforderliche Wärmebehandlung des Injektorgehäuses (2) überflüssig zu machen.
  5. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Mantelfläche des Injektorgehäuses (2) außen ein umlaufender Bund (5) angeformt ist, der als Auflage für eine Spannpratze dient, um den Injektor axial in einer Aufnahmebohrung in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine zu verspannen.
  6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Mantelfläche des Injektorgehäuses (2) außen Schlüsselflächen (4) für den Eingriff einer Spannpratze angeformt sind, um im montierten Zustand eine Verdrehung des Injektors zu verhindern.
  7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlich axial verlaufende Leckageleitung (15) vorgesehen ist, die unterhalb der Steuereinheit (12) in eine zentrische Bohrung (14) mündet, die zur Aufnahme einer Steuerstange sowie zur Leckagerückleitung dient.
  8. Injektor nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß in dem Injektorgehäuse (2) eine im wesentlichen radial verlaufende Bohrung (16) angeordnet ist, die an der Mündungsstelle der Leckageleitung (14) von außen bis zu der zentrischen Bohrung (14) durchgeht, um die Leckageleitung (15) mit der zentrischen Bohrung (14) zu verbinden, wobei die äußere Mündungsöffnung der radialen Bohrung (16) im montierten Zustand verschlossen ist.
  9. Injektor nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mündungsöffnung der radialen Bohrung (16) im montierten Zustand durch eine Kugel (17) verschlossen ist.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10038301A1 (de) * 2000-08-05 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10111783B4 (de) * 2001-03-12 2005-10-20 Bosch Gmbh Robert Einspritzdüse
DE10131953A1 (de) 2001-07-02 2003-01-23 Siemens Ag Steuermodul für einen Injektor eines Speichereinspritzsystems
ITBO20020497A1 (it) * 2002-07-30 2004-01-30 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante per un motore a combustione interna con attuazione idraulica dello spillo
DE10240442C1 (de) * 2002-09-02 2003-12-24 Siemens Ag Kraftstoffinjektor mit einem Steuerventil
DE10338081A1 (de) * 2003-08-19 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE102007042466B3 (de) * 2007-09-06 2009-04-09 Continental Automotive Gmbh Einspritzsystem mit reduzierter Schaltleckage und Verfahren zum Herstellen eines Einspritzsystems

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2445269A (en) * 1939-03-01 1948-07-13 Ex Cell O Corp Combined injector nozzle and filter
BE554051A (de) * 1956-01-31
US4408718A (en) * 1981-09-25 1983-10-11 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
DE3788406T2 (de) * 1986-09-25 1994-04-14 Ganser Hydromag Zuerich Elektronisch gesteuertes Einspritzsystem.
US5033442A (en) * 1989-01-19 1991-07-23 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector with multiple variable timing
US5127584A (en) * 1991-05-06 1992-07-07 General Motors Corporation Fuel injection nozzle
CH686845A5 (de) * 1993-03-08 1996-07-15 Ganser Hydromag Steueranordnung fuer ein Einspritzventil fuer Verbrennungskraftmaschinen.
DE9407079U1 (de) * 1993-08-03 1994-12-08 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
DE4341546A1 (de) * 1993-12-07 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE4423657C2 (de) * 1994-07-06 1997-10-02 Daimler Benz Ag Betätigungseinrichtung für ein Motorbremsventil einer Brennkraftmaschine
GB9520243D0 (en) * 1995-10-04 1995-12-06 Lucas Ind Plc Injector
JP3687758B2 (ja) * 1995-11-14 2005-08-24 株式会社デンソー 燃料噴射装置
US5779149A (en) * 1996-07-02 1998-07-14 Siemens Automotive Corporation Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke
DE19634105A1 (de) * 1996-08-23 1998-01-15 Daimler Benz Ag Einspritzventil für Verbrennungskraftmaschinen
DE19650900A1 (de) * 1996-12-07 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Piezoelektrischer Aktuator
DE19802495A1 (de) * 1997-06-19 1998-12-24 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE19816316A1 (de) * 1998-04-11 1999-10-14 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen

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