EP1278952A2 - Fuel injection valve - Google Patents

Fuel injection valve

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EP1278952A2
EP1278952A2 EP00991565A EP00991565A EP1278952A2 EP 1278952 A2 EP1278952 A2 EP 1278952A2 EP 00991565 A EP00991565 A EP 00991565A EP 00991565 A EP00991565 A EP 00991565A EP 1278952 A2 EP1278952 A2 EP 1278952A2
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EP
European Patent Office
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chamber
fuel injection
injection valve
valve
longitudinal axis
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EP00991565A
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German (de)
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EP1278952B1 (en
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Guenther Hohl
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0685—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature and the valve being allowed to move relatively to each other or not being attached to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • the fuel injector resulting from this document has a valve closing body which can be actuated by an actuator by means of a valve needle and which cooperates with a valve seat surface to form a sealing seat.
  • the fuel injector has a connection part and a functional part. An electrical connection and a fuel connection are provided on the connection part.
  • the functional part has the actuator, a compression spring and a valve seat body on which the valve seat surface is formed.
  • connection of the functional part to the connecting part an electrical contact pin of the functional part in a socket 'of the connecting part is inserted, is connected so that the actuators and the electrical connection of the connecting part.
  • a fuel channel of the functional part is sealingly connected to a fuel channel of the connecting part.
  • connection part is chamfered on a connection side on which it is connected to the functional part, the functional part can be connected to the connecting part at a fixed swivel angle.
  • a disadvantage of the fuel injector known from DE 197 12 591 AI is in particular the kink of the valve housing.
  • the introduction of the fuel injection valve into a receiving bore of an internal combustion engine is made more difficult because the fuel injection valve z. B. cannot be screwed into a cylindrical connecting piece.
  • this fuel injection valve cannot be inserted into a cylindrical receiving bore in a cylinder head, as is required in the case of fuel injection valves that directly inject into the combustion chamber of the internal combustion engine. Since the fuel injector is subdivided into a connection part and a functional part, the entire actuating device being accommodated in the functional part, there is a high production outlay.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the angle of inclination can be changed independently of the outer shape of the valve housing, so that the fuel injector can be used universally.
  • the actuating device can be arranged in the fuel injector regardless of the angular position of the valve needle, so that the invention is suitable for any fuel injectors with any actuators.
  • the housing of the fuel injection valve has no kink, so that it can be inserted, for example, into a cylindrical receiving bore in a cylinder head of an internal combustion engine.
  • the hydraulic device by which the fuel injection valve is actuated can be used not only for angular conversion, but also for translating the stroke of the actuating body. This enables a larger stroke of the actuating body.
  • the hydraulic device can be manufactured as a slide-in component which is inexpensive to manufacture and can be inserted as a whole component into the fuel injector.
  • the hydraulic device is therefore not subject to any great risk of damage during installation.
  • Fig. 1 shows an axial section through a
  • FIG. 2 shows the detail, designated II in FIG. 1, of the region on the injection side of the exemplary embodiment of the fuel injection valve according to the invention shown in FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a partial axial sectional view of an embodiment of the fuel injector 1 according to the invention, which as outwardly opening fuel injection valve 1 is formed and is particularly suitable for the direct injection of fuel in a combustion chamber, not shown, of a mixture-compressing, externally ignited internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 comprises a magnet coil 2, which is surrounded by a magnetic remindflußk ⁇ rper 3, and an armature 4, which is arranged between a core 5 and a connecting part 6 and cooperates with the magnet coil 2.
  • the fuel is fed centrally via a fuel feed 7 and conducted via fuel channels 8a in the armature 4, a central recess 9 of the fuel injection valve 1 and an insert component 10 at the spray-side end to the sealing seat.
  • the fuel injection valve 1 is surrounded on the absp ⁇ tz side by a valve housing section 11, with which the insert component 10 can be inserted.
  • the armature 4 is in a non-positive connection with a tappet-like or valve needle-like actuating body 12, which acts on the insert component 10 at its spray-side end.
  • the insert component 10 is fixed in the correct position to a valve seat body 23 in the valve housing section 11.
  • the plug-in component 10 is essentially composed of a hydraulic zero device 13, a body 14 surrounding the hydraulic device 13, a valve needle 15 and a sealing seat 22, 24.
  • the individual components are explained in more detail in the description of FIG. 2.
  • FIG. 2 shows, in an enlarged sectional view, the detail of the injection-side end of the fuel injector 1 according to the invention identified by II in FIG. 1.
  • the hydraulic device 13 is constructed as follows: the actuating body 12 projects into a first cavity 35 formed at the inlet end of the thrust component 10, which has a cylindrical shape in the exemplary embodiment Cross section and in which a first corrugated tube 17 is located.
  • the first corrugated tube 17 is pot-shaped and lies with its edge 30 on the inlet-side end face 31 of the insert component 10.
  • the edge 30 of the first corrugated tube 17 can in particular be welded to the end face 31 of the insert component 10. It seals a first chamber 16 between the corrugated tube 17 and the wall of the cavity 35 against the fuel, which is passed via a fuel channel 8b between the valve housing section 11 and the insert component 10 to the sealing seat 22, 24.
  • the actuating body 12 is supported with a lower end face 18 on the bottom of the first corrugated tube 17.
  • the space between the wall of the first cavity 35 and the first corrugated tube 17 forms the first chamber 16 and is filled with a hydraulic medium.
  • the first chamber 16 is connected to a second chamber 20 via a connecting channel 19, which can also be cylindrical and is filled with hydraulic medium.
  • the second chamber 20 is formed on the injection-side end of the insert component 10.
  • a second corrugated tube 21, which is also cup-shaped, is arranged in a cylindrical shape in a second cavity 36 in the same way as the first corrugated tube 17 in the first chamber 16.
  • the second corrugated tube 21 rests with an edge 32 on an injection-side end face 33 of the insert component 10 and can in particular be welded to it in order to seal the second chamber 20 against the fuel.
  • the valve needle 15 projects into the second chamber 20.
  • the valve needle 15 is supported at the end with a widening 25 in the second cavity 36 at the bottom of the second corrugated tube 21.
  • a valve closing body 22 is formed on the valve needle 15 in the spray direction.
  • a valve seat surface 24 is formed on the valve seat body 23, so that the valve closing body 22 forms the sealing seat with the valve seat surface 24.
  • the abutment 26 is plate-shaped in the exemplary embodiment.
  • the abutment 26 can also be formed in one piece with the valve seat body 23 and can be arranged in a recess 34 in the valve seat body 23.
  • the closing spring 27 keeps the fuel injector 1 closed when the solenoid 2 is de-energized.
  • a longitudinal axis 28 of the valve needle 15 is inclined by an angle ⁇ with respect to a longitudinal axis 29 of the fuel injection valve 1 or of the actuating body 12.
  • the angle of inclination ⁇ and thus the spray direction of the fuel injector 1 depend only on the shape of the valve seat body 23 and the body 14 surrounding the hydraulic device 13.
  • the inlet-side end face 31 of the insert component 10 runs perpendicular to the longitudinal axis 29 of the actuating body 12, while the spray-side end face 33 of the insert component 10 has an orientation deviating from 90 °, namely by the angle ⁇ , with respect to the longitudinal axis 29. If a different angle of inclination ⁇ is to be achieved, only corresponding changes need to be made to the parts mentioned, the outer shape of the fuel injector 1 being retained.
  • the fuel which flows via the fuel channels 8a and the central recess 9 of the fuel injection valve 1 in the direction of the plug-in component 10 and is led to the sealing seat via fuel channels 8b in the plug-in component 10 and fuel channels 8c in the abutment 26, can be drawn into an intake manifold or into a combustion chamber when the valve is open the internal combustion engine are injected.
  • the preferably round cross-sectional surfaces of the first chamber 16 and the second chamber 20 can either be selected to be the same size if only an angular conversion of the stroke of the armature 4 in the hydraulic device 13 is desired.
  • the cross-sectional area of the second chamber 20 can be smaller than the cross-sectional area of the first chamber 16, as a result of which a translation of a small armature stroke into a larger valve needle stroke can be achieved.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment described, but is also particularly suitable for any spray angle and for an inward opening fuel injector 1.

Abstract

The invention relates to a fuel injection valve (1), in particular, a fuel injection valve (1), for fuel injection units in internal combustion engines, comprising a magnet coil, which cooperates with an armature and a valve needle (15), for operating a valve closing body (22), which cooperates with a valve seating surface (24) to form a sealing seat. A longitudinal axis (28), of the valve needle (15), is inclined by a predetermined angle ( gamma ), relative to a longitudinal axis (29), of a valve housing (11). The armature is linked to an operating body (12), the longitudinal axis (29) of which is inclined relative to the longitudinal axis of the valve needle (28) and which operates the valve needle (15), by means of a hydraulic device (13).

Description

Brennstoffeinspritzventil Fuel injector
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .The invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
Aus der DE 197 12 591 AI ist bereits ein Brennstoff- einspritzventil nach der Gattung des Haup anspruchs bekannt . Das aus dieser Druckschrift hervorgehende Brennstoff - einspritzventil weist einen von einem Aktor mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper auf, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Das Brennstoffeinspritzventil weist dabei ein Anschlußteil und ein Funktionsteil auf. An dem Anschlußteil sind ein elektrischer Anschluß und ein Brennstoffanschluß vorgesehen.. Das Funktionsteil weist den Aktor, eine Druckfeder und einen Ventilsitzkörper auf, an dem die Ventilsitzfläche ausgebildet ist. Somit ist in dem Funktionsteil die gesamte zum Betätigen des Brennstoffeinspritzventils erforderliche Betätigungseinrichtung untergebracht. Bei der Verbindung des Funktionsteils mit dem Anschlußteil wird ein elektrischer Kontaktstift des Funktionsteils in eine Buchse' des Anschlußteils gesteckt, wodurch der Aktor mit dem elektrischen Anschluß des Anschlußteils verbunden wird. Außerdem wird ein Brennstoffkanal des Funktionsteils mit einem Brennstoffkanal des Anschlußteils dichtend verbunden. Dadurch daß das Anschlußteil an einer Anschlußseite , an der es mit dem Funktionsteil verbunden wird, angeschrägt ist, kann das Funktionsteil unter einem festen Schwenkwinkel mit dem Anschlußteil verbunden werden.From DE 197 12 591 AI a fuel injection valve according to the genus of the main claim is already known. The fuel injector resulting from this document has a valve closing body which can be actuated by an actuator by means of a valve needle and which cooperates with a valve seat surface to form a sealing seat. The fuel injector has a connection part and a functional part. An electrical connection and a fuel connection are provided on the connection part. The functional part has the actuator, a compression spring and a valve seat body on which the valve seat surface is formed. Thus, the entire actuating device required for actuating the fuel injection valve is accommodated in the functional part. In the connection of the functional part to the connecting part, an electrical contact pin of the functional part in a socket 'of the connecting part is inserted, is connected so that the actuators and the electrical connection of the connecting part. In addition, a fuel channel of the functional part is sealingly connected to a fuel channel of the connecting part. Characterized in that the connection part is chamfered on a connection side on which it is connected to the functional part, the functional part can be connected to the connecting part at a fixed swivel angle.
Nachteilig an dem aus der DE 197 12 591 AI bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere der Knick des Ventilgehäuses. Dadurch wird das Einbringen des Brennstoff- einspritzventils in eine Aufnahmebohrung einer Brennkraftmaschine erschwert, da das Brennstoffeinspritzventil z. B. nicht in einen zylinderförmigen Anschlußstutzen eingeschraubt werden kann. Insbesondere kann dieses Brennstoffeinspritzventil nicht in eine zylindrische Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes eingesetzt werden, wie dies bei direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine einspritzenden Brennstoffeinspritzventilen erforderlich ist. Da das Brennstoffeinspritzventil in ein Anschlußteil und ein Funktionsteil unterteilt ist, wobei im Funktionsteil die gesamte Betätigungseinrichtung untergebracht ist, besteht ein hoher Fertigungsaufwand.A disadvantage of the fuel injector known from DE 197 12 591 AI is in particular the kink of the valve housing. As a result, the introduction of the fuel injection valve into a receiving bore of an internal combustion engine is made more difficult because the fuel injection valve z. B. cannot be screwed into a cylindrical connecting piece. In particular, this fuel injection valve cannot be inserted into a cylindrical receiving bore in a cylinder head, as is required in the case of fuel injection valves that directly inject into the combustion chamber of the internal combustion engine. Since the fuel injector is subdivided into a connection part and a functional part, the entire actuating device being accommodated in the functional part, there is a high production outlay.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Neigungswinkel unabhängig von der äußeren Form des Ventilgehäuses verändert werden kann, so daß das Brennstoffeinspritzventil universell zur Anwendung kommen kann. Außerdem kann die Betätigungseinrichtung unabhängig von der Winkellage der Ventilnadel in dem Brennstoffeinspritzventil angeordnet sein, so daß sich die Erfindung für beliebige Brennstoffeinspritzventile mit beliebigen Aktoren eignet. Insbesondere ist dabei von Vorteil, daß das Gehäuse des Brennstoff- einspritzventils keinen Knick aufweist, so daß es beispielsweise in eine zylindrische Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine einsetzbar ist.The fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the angle of inclination can be changed independently of the outer shape of the valve housing, so that the fuel injector can be used universally. In addition, the actuating device can be arranged in the fuel injector regardless of the angular position of the valve needle, so that the invention is suitable for any fuel injectors with any actuators. It is particularly advantageous that the housing of the fuel injection valve has no kink, so that it can be inserted, for example, into a cylindrical receiving bore in a cylinder head of an internal combustion engine.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich. Änderungen des Neigungswinkels sind durch geringfügige Änderungen bei der Fertigung einzelner Bauteile des Brennstoffeinspritzventils möglich, ohne daß der gesamte Fertigungsprozeß angepaßt werden muß.The measures listed in the subclaims permit advantageous developments of the fuel injector specified in the main claim. Changes in the angle of inclination are possible through slight changes in the manufacture of individual components of the fuel injector without the entire manufacturing process having to be adapted.
Die Hydraulikeinrichtung, durch welche das Brennstoffeinspritzventil betätigt wird, kann nicht nur zur Winkelumsetzung, sondern auch zur Übersetzung des Hubs des Betätigungskörpers benutzt werden. Dies ermöglicht einen größeren Hub des Betätigungskörpers.The hydraulic device by which the fuel injection valve is actuated can be used not only for angular conversion, but also for translating the stroke of the actuating body. This enables a larger stroke of the actuating body.
Von Vorteil ist insbesondere, daß die Hydraulikeinrichtung als Einschubbauteil fertigungstechnisch günstig hergestellt und als ganzes Bauteil in das Brennstoffeinspritzventil eingeschoben werden kann. Die Hydraulikeinrichtung unterliegt daher beim Einbau keiner großen Beschädigungsgefahr .It is particularly advantageous that the hydraulic device can be manufactured as a slide-in component which is inexpensive to manufacture and can be inserted as a whole component into the fuel injector. The hydraulic device is therefore not subject to any great risk of damage during installation.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einFig. 1 shows an axial section through a
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßenEmbodiment of an inventive
Brennstoffeinspritzventils undFuel injector and
Fig. 2 das in Fig. 1 mit II bezeichnete Detail des abspritzseitigen Bereichs des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils .FIG. 2 shows the detail, designated II in FIG. 1, of the region on the injection side of the exemplary embodiment of the fuel injection valve according to the invention shown in FIG. 1.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Fig. 1 zeigt in einer auszugsweisen axialen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1, welches als nach außen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1 ausgebildet ist und insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff m einen nicht dargestellten Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezundeten BrennKraftmaschme geeignet ist.Fig. 1 shows a partial axial sectional view of an embodiment of the fuel injector 1 according to the invention, which as outwardly opening fuel injection valve 1 is formed and is particularly suitable for the direct injection of fuel in a combustion chamber, not shown, of a mixture-compressing, externally ignited internal combustion engine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 umfaßt eine Magnetspule 2, welche von einem magnetischen Rückflußkόrper 3 umgeben ist, sowie einen Anker 4, der zwischen einem Kern 5 und einem Anschlußteil 6 angeordnet ist und mit der Magnetspule 2 zusammenwirkt . Der Brennstoff wird zentral über eine Brennstoffzufuhr 7 zugeleitet und über Brennstoffkanäle 8a im Anker 4, eine zentrale Ausnehmung 9 des Brennstoffeinspritzventils 1 und ein Einschubbauteil 10 am abspritzseitigen Ende zum Dichtsitz geleitet. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist abspπtzseitig von einem Ventilgehäuse-Abschnitt 11 umgeben, m welches das Einschubbauteil 10 einschiebbar ist. Der Anker 4 steht in kraftschlüssiger Verbindung mit einem stößelartigen bzw. Ventilnadelähnlichen Betätigungskörper 12, der an seinem abspritzseitigen Ende auf das Einschubbauteil 10 einwirkt. Das Einschubbauteil 10 ist lagerichtig zu einem Ventilsitzkörper 23 in dem Ventilgehäuse-Abschnitt 11 fixiert .The fuel injector 1 comprises a magnet coil 2, which is surrounded by a magnetic Rückflußkόrper 3, and an armature 4, which is arranged between a core 5 and a connecting part 6 and cooperates with the magnet coil 2. The fuel is fed centrally via a fuel feed 7 and conducted via fuel channels 8a in the armature 4, a central recess 9 of the fuel injection valve 1 and an insert component 10 at the spray-side end to the sealing seat. The fuel injection valve 1 is surrounded on the abspπtz side by a valve housing section 11, with which the insert component 10 can be inserted. The armature 4 is in a non-positive connection with a tappet-like or valve needle-like actuating body 12, which acts on the insert component 10 at its spray-side end. The insert component 10 is fixed in the correct position to a valve seat body 23 in the valve housing section 11.
Das Einschubbauteil 10 setzt sich im wesentlichen aus einer Hydraullkemrichtung 13, einem die Hydraulikemnchtung 13 umgebenden Körper 14, einer Ventilnadel 15 und einem Dichtsitz 22, 24 zusammen. Die einzelnen Bestandteile werden m der Beschreibung zu Fig. 2 näher erläutert.The plug-in component 10 is essentially composed of a hydraulic zero device 13, a body 14 surrounding the hydraulic device 13, a valve needle 15 and a sealing seat 22, 24. The individual components are explained in more detail in the description of FIG. 2.
Fig. 2 zeigt m einer vergrößerten Schnittdarstellung das in Fig. 1 mit II gekennzeichnete Detail des abspritzseitigen Endes des erfmdungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1.FIG. 2 shows, in an enlarged sectional view, the detail of the injection-side end of the fuel injector 1 according to the invention identified by II in FIG. 1.
Die Hydraulikeinricntung 13 ist folgendermaßen aufgebaut: Der Betätigungskörper 12 ragt m eine am zulaufseitigen Ende des Emschubbauteils 10 ausgebildete erste Aushöhlung 35, welche im Ausfuhrungsbeispiel einen zylindrischen Querschnitt aufweist und in welcher sich ein erstes Wellrohr 17 befindet. Das erste Wellrohr 17 ist dabei topfförmig ausgebildet und liegt mit seinem Rand 30 auf der zulaufseitigen Stirnseite 31 des Einschubbauteils 10 auf. Der Rand 30 des ersten Wellrohrs 17 kann mit der Stirnseite 31 des Einschubbauteils 10 insbesondere verschweißt sein. Es dichtet eine erste Kammer 16 zwischen dem Wellrohr 17 und der Wandung der Aushöhlung 35 gegen den Brennstoff ab, welcher über einen Brennstoffkanal 8b zwischen Ventilgehäuseabschnitt 11 und Einschubbauteil 10 zum Dichtsitz 22, 24 geleitet wird. Der Betätigungskörper 12 stützt sich mit einer unteren Stirnfläche 18 am Boden des ersten Wellrohrs 17 ab. Der Raum zwischen der Wandung der ersten Aushöhlung 35 und dem ersten Wellrohr 17 bildet die erste Kammer 16 und ist mit einem Hydraulikmedium gefüllt.The hydraulic device 13 is constructed as follows: the actuating body 12 projects into a first cavity 35 formed at the inlet end of the thrust component 10, which has a cylindrical shape in the exemplary embodiment Cross section and in which a first corrugated tube 17 is located. The first corrugated tube 17 is pot-shaped and lies with its edge 30 on the inlet-side end face 31 of the insert component 10. The edge 30 of the first corrugated tube 17 can in particular be welded to the end face 31 of the insert component 10. It seals a first chamber 16 between the corrugated tube 17 and the wall of the cavity 35 against the fuel, which is passed via a fuel channel 8b between the valve housing section 11 and the insert component 10 to the sealing seat 22, 24. The actuating body 12 is supported with a lower end face 18 on the bottom of the first corrugated tube 17. The space between the wall of the first cavity 35 and the first corrugated tube 17 forms the first chamber 16 and is filled with a hydraulic medium.
Die erste Kammer 16 steht über einen Verbindungskanal 19, welcher ebenfalls zylindrisch ausgebildet sein kann und mit Hydraulikmedium gefüllt ist, mit einer zweiten Kammer 20 in Verbindung. Die zweite Kammer 20 ist am abspritzseitigen Ende des Einschubbauteils 10 ausgebildet. In einer insbesondere zylindrisch geformten zweiten Aushöhlung 36 ist ein zweites Wellrohr 21, welches ebenfalls topfförmig ausgebildet ist, in gleicher Weise wie das erste Wellrohr 17 in der ersten Kammer 16 angeordnet. Das zweite Wellrohr 21 liegt mit einem Rand 32 auf einer abspritzseitigen Stirnseite 33 des Einschubbauteils 10 auf und kann mit dieser insbesondere verschweißt sein, um die zweite Kammer 20 gegen den Brennstoff abzudichten. In die zweite Kammer 20 ragt die Ventilnadel 15. Die Ventilnadel 15 stützt sich dabei endseitig mit einer Verbreiterung 25 in der zweiten Aushöhlung 36 am Boden des zweiten Wellrohrs 21 ab. An dem Ventilnadel 15 ist in Abspritzrichtung ein Ventilschließkörper 22 ausgebildet. An dem Ventilsitzkörper 23 ist eine Ventilsitzfläche 24 ausgebildet, so daß der Ventilschließkörper 22 mit der Ventilsitzfläche 24 den Dichtsitz bildet. Zwischen der Verbreiterung 25 und einem Widerlager 26, durch welches die Ventilnadel 15 hindurchragt und welches Brennstoffkanäle 8c aufweist, ist eine Schließfeder 27 angeordnet. Das Widerlager 26 ist im Ausführungbeispiel plattenförmig ausgebildet. Das Widerlager 26 kann auch einteilig mit dem Ventilsitzkörper 23 ausgebildet sein und in einer Ausnehmung 34 des Ventilsitzkörpers 23 angeordnet sein. Die Schließfeder 27 hält das Brennstoffeinspritzventil 1 im unbestromten Zustand der Magnetspule 2 geschlossen.The first chamber 16 is connected to a second chamber 20 via a connecting channel 19, which can also be cylindrical and is filled with hydraulic medium. The second chamber 20 is formed on the injection-side end of the insert component 10. A second corrugated tube 21, which is also cup-shaped, is arranged in a cylindrical shape in a second cavity 36 in the same way as the first corrugated tube 17 in the first chamber 16. The second corrugated tube 21 rests with an edge 32 on an injection-side end face 33 of the insert component 10 and can in particular be welded to it in order to seal the second chamber 20 against the fuel. The valve needle 15 projects into the second chamber 20. The valve needle 15 is supported at the end with a widening 25 in the second cavity 36 at the bottom of the second corrugated tube 21. A valve closing body 22 is formed on the valve needle 15 in the spray direction. A valve seat surface 24 is formed on the valve seat body 23, so that the valve closing body 22 forms the sealing seat with the valve seat surface 24. Between the widening 25 and an abutment 26, through which the valve needle 15 projects and which has fuel channels 8c, is one Closing spring 27 arranged. The abutment 26 is plate-shaped in the exemplary embodiment. The abutment 26 can also be formed in one piece with the valve seat body 23 and can be arranged in a recess 34 in the valve seat body 23. The closing spring 27 keeps the fuel injector 1 closed when the solenoid 2 is de-energized.
Eine Längsachse 28 der Ventilnadel 15 ist gegenüber einer Längsachse 29 des Brennstoffeinspritzventils 1 bzw. des Betätigungskörpers 12 um einen Winkel γ geneigt. Der Neigungswinkel γ und damit die Abspritzrichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 hängen nur von der Form des Ventilsitzkörpers 23 und des die Hydraulikeinrichtung 13 umgebenden Körpers 14 ab. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die zulaufseitige Stirnseite 31 des Einschubbauteils 10 senkrecht zur Längsachse 29 des Betätigungskörpers 12, während die abspritzseitige Stirnseite 33 des Einschubbauteils 10 eine von 90°, und zwar um den Winkel γ, zur Längsachse 29 abweichende Ausrichtung besitzt. Soll ein anderer Neigungswinkel γ erreicht werden, müssen lediglich entsprechende Änderungen an den genannten Teilen erfolgen, wobei die äußere Form des Brennstoffeinspritzventils 1 erhalten bleibt.A longitudinal axis 28 of the valve needle 15 is inclined by an angle γ with respect to a longitudinal axis 29 of the fuel injection valve 1 or of the actuating body 12. The angle of inclination γ and thus the spray direction of the fuel injector 1 depend only on the shape of the valve seat body 23 and the body 14 surrounding the hydraulic device 13. In the exemplary embodiment shown, the inlet-side end face 31 of the insert component 10 runs perpendicular to the longitudinal axis 29 of the actuating body 12, while the spray-side end face 33 of the insert component 10 has an orientation deviating from 90 °, namely by the angle γ, with respect to the longitudinal axis 29. If a different angle of inclination γ is to be achieved, only corresponding changes need to be made to the parts mentioned, the outer shape of the fuel injector 1 being retained.
Wird der Magnetspule 2 ein elektrischer Erregerstrom zugeführt, wird der Anker 4 in Abspritzrichtung in die Magnetspule 2 hineingezogen. Dadurch wird der mit dem Anker 4 in Wirkverbindung stehende Betätigungskörper 12 ebenfalls in Abspritzrichtung bewegt. Da die Stirnfläche 18 des Betätigungskörpers 12 am ersten Wellrohr 17 anliegt, wiird das erste Wellrohr 17 in Abspritzrichtung gedehnt und dadurch das zwischen dem ersten Wellrohr 17 und der Wandung der ersten Kammer 16 vorhandene Hydraulikmedium verdrängt. Der Hub des Ankers 4 wird somit über den Betätigungskörper 12 auf die Hydraulikeinrichtung 13 übertragen.If an electrical excitation current is supplied to the magnet coil 2, the armature 4 is drawn into the magnet coil 2 in the spray direction. As a result, the actuating body 12 that is operatively connected to the armature 4 is also moved in the spray direction. Since the end face 18 of the actuating body 12 rests on the first corrugated tube 17, the first corrugated tube 17 is stretched in the spray direction and the hydraulic medium present between the first corrugated tube 17 and the wall of the first chamber 16 is thereby displaced. The stroke of the armature 4 is thus transmitted to the hydraulic device 13 via the actuating body 12.
Wird durch die Einwirkung des Betätigungskörpers 12 aus der ersten Kammer 16 Hydraulikmedium verdrängt, weicht dieses in den Verbindungskanal 19 und die zweite Kammer 20 aus. Durch die Volumenzunahme des Hydraulikmediums in der zweiten Kammer 20 wird das zweite Wellrohr 21 zusammengedrückt, wodurch die mit der Verbreiterung 25 an dem zweiten Wellrohr 21 anliegende Ventilnadei 15 entgegen der Kraft der Schließfeder 27 in Abspritzrichtung bewegt wird. Der Brennstoff, welcher über die Brennstoffkanäle 8a und die zentrale Ausnehmung 9 des Brennstoffeinspritzventils 1 in Richtung Einschubbauteil 10 fließt und über Brennstoffkanäle 8b im Einschubbauteil 10 und Brennstoffkanäle 8c im Widerlager 26 zum Dichtsitz geführt wird, kann bei geöffnetem Ventil in ein Saugrohr oder in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden.If hydraulic medium is displaced from the first chamber 16 by the action of the actuating body 12, this gives way to the connecting channel 19 and the second chamber 20. Due to the increase in volume of the hydraulic medium in the second chamber 20, the second corrugated tube 21 is compressed, as a result of which the valve needle 15 lying on the second corrugated tube 21 with the widened portion 25 is moved in the spraying direction against the force of the closing spring 27. The fuel, which flows via the fuel channels 8a and the central recess 9 of the fuel injection valve 1 in the direction of the plug-in component 10 and is led to the sealing seat via fuel channels 8b in the plug-in component 10 and fuel channels 8c in the abutment 26, can be drawn into an intake manifold or into a combustion chamber when the valve is open the internal combustion engine are injected.
Wird der die Magnetspule 2 erregende Strom abgeschaltet, läßt der durch den Betätigungskörper 12 auf das erste Wellrohr 17 ausgeübte Druck nach. Dadurch kann sich das Hydraulikmedium aus der zweiten Kammer 20 über den Verbindungskanal 19 in die erste Kammer 16 ausgleichen, wodurch sich das zweite Wellrohr 21 wieder entspannt und die Ventilnadel 15 in die Geschlossenstellung zurückkehrt.If the current exciting the magnet coil 2 is switched off, the pressure exerted by the actuating body 12 on the first corrugated tube 17 decreases. As a result, the hydraulic medium from the second chamber 20 can compensate via the connecting channel 19 into the first chamber 16, as a result of which the second corrugated tube 21 relaxes again and the valve needle 15 returns to the closed position.
Die vorzugsweise runden Querschnittsfl chen der ersten Kammer 16 und der zweiten Kammer 20 können entweder gleich groß gewählt werden, wenn lediglich eine Winkelumsetzung des Hubs des Ankers 4 in der Hydraulikeinrichtung 13 gewünscht wird. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Querschnittsflache der zweiten Kammer 20 kleiner als die Querschnittsfläche der ersten Kammer 16 zu wählen, wodurch eine Übersetzung eines kleinen Ankerhubs in einen größeren Ventilnadelhub erzielt werden kann.The preferably round cross-sectional surfaces of the first chamber 16 and the second chamber 20 can either be selected to be the same size if only an angular conversion of the stroke of the armature 4 in the hydraulic device 13 is desired. However, there is also the possibility of choosing the cross-sectional area of the second chamber 20 to be smaller than the cross-sectional area of the first chamber 16, as a result of which a translation of a small armature stroke into a larger valve needle stroke can be achieved.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern eignet sich insbesondere auch für beliebige Abspritzwinkel sowie für ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1. The invention is not limited to the exemplary embodiment described, but is also particularly suitable for any spray angle and for an inward opening fuel injector 1.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem erregbaren Aktor und einer1. Fuel injection valve (1), in particular injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, with an excitable actuator and one
Ventilnadel (15) zur Betätigung eines VentilschließkörpersValve needle (15) for actuating a valve closing body
(22), der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (24) einen(22) together with a valve seat surface (24)
Dichtsitz bildet, wobei eine Längsachse (28) der VentilnadelForms sealing seat, wherein a longitudinal axis (28) of the valve needle
(15) gegenüber einer Längsachse (29) eines Ventilgehäuses (11) um einen vorgegebenen Winkel (γ) geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) mit einem Betätigungskörper (12) verbunden ist, dessen Längsachse (29) gegenüber der Längsachse (28) der Ventilnadel (15) geneigt ist, und daß der Betätigungskörper (12) auf die Ventilnadel (15) über eine Hydraulikeinrichtung (13) einwirkt.(15) is inclined relative to a longitudinal axis (29) of a valve housing (11) by a predetermined angle (γ), characterized in that the armature (4) is connected to an actuating body (12), the longitudinal axis (29) of which is relative to the longitudinal axis (28) of the valve needle (15) is inclined, and that the actuating body (12) acts on the valve needle (15) via a hydraulic device (13).
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikeinrichtung (13) aus einer ersten Kammer (16), einer zweiten Kammer (20) und einem die erste Kammer2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the hydraulic device (13) from a first chamber (16), a second chamber (20) and one of the first chamber
(16) und die zweite Kammer (20) verbindenden Verbindungskanal (19) besteht, welche mit einem Hydraulikmedium gefüllt sind.(16) and the second chamber (20) connecting connecting channel (19), which are filled with a hydraulic medium.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (16), die zweite Kammer (20) und der Verbindungskanal (19) in einem Einschubbauteil (10) ausgebildet sind, welches in eine zentrale Ausnehmung (9) des Brennstoffeinspritzventils (1) einschiebbar und fixierbar ist.3. Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the first chamber (16), the second chamber (20) and the connecting channel (19) in an insert component (10) are formed, which can be inserted and fixed in a central recess (9) of the fuel injection valve (1).
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (16) an einem zulaufseitigen Ende des Einschubbauteils (10) ausgebildet ist.4. Fuel injection valve according to claim 3, characterized in that the first chamber (16) is formed on an inlet end of the insert component (10).
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche (18) des Betätigungskörpers (12) an einem ersten Wellrohr (17) anliegt, das die erste Kammer5. Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that an end face (18) of the actuating body (12) abuts a first corrugated tube (17) which is the first chamber
(16) zulaufseitig abschließt.(16) closes on the inlet side.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Wellrohr (17) so angeordnet ist, daß es mit einem Rand (30) auf einer zulaufseitigen Stirnseite (31) des Einschubbauteils (10) aufliegt und die erste Kammer (16) gegen Brennstoff abdichtet.6. Fuel injection valve according to claim 5, characterized in that the first corrugated tube (17) is arranged so that it rests with an edge (30) on an inlet-side end face (31) of the insert component (10) and the first chamber (16) against Fuel seals.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (20) an einem abspritzseitigen Ende des Einschubbauteils (10) ausgebildet ist.7. Fuel injection valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that the second chamber (20) is formed at an injection-side end of the insert component (10).
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (15) an einem zweiten Wellrohr (21) anliegt, das die zweite Kammer (20) abspritzseitig abschließt .8. Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the valve needle (15) abuts a second corrugated tube (21) which closes off the second chamber (20) on the injection side.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wellrohr (21) so angeordnet ist, daß es mit einem Rand (32) auf einer abspritzseitigen Stirnseite (33) des Einschubbauteils (10) aufliegt und die zweite Kammer (20) gegen den Brennstoff abdichtet.9. Fuel injection valve according to claim 8, characterized in that the second corrugated tube (21) is arranged such that it has an edge (32) on an injection-side end face (33) of the insert component (10) rests and seals the second chamber (20) against the fuel.
10. Brennstoff inspritzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflache der zweiten Kammer (20) kleiner als die Querschnittsflache der ersten Kammer (16) ist.10. Fuel injection valve according to one of claims 2 to 9, characterized in that the cross-sectional area of the second chamber (20) is smaller than the cross-sectional area of the first chamber (16).
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige Stirnseite (31) des Einschubbauteils11. Fuel injection valve according to claim 6 and 8, characterized in that the inlet-side end face (31) of the insert component
(10) senkrecht zur Längsachse (29) des Betätigungskörpers(10) perpendicular to the longitudinal axis (29) of the actuating body
(12) verläuft, während die abspritzseitige Stirnseite (33) des Einschubbauteils (10) eine von 90° zur Längsachse (29) , um die Größe des Winkels (γ) abweichende Ausrichtung besitzt . (12) runs, while the spray-side end face (33) of the plug-in component (10) has an orientation deviating from 90 ° to the longitudinal axis (29) by the size of the angle (γ).
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