EP1408230A1 - Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff - Google Patents

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EP1408230A1
EP1408230A1 EP03014372A EP03014372A EP1408230A1 EP 1408230 A1 EP1408230 A1 EP 1408230A1 EP 03014372 A EP03014372 A EP 03014372A EP 03014372 A EP03014372 A EP 03014372A EP 1408230 A1 EP1408230 A1 EP 1408230A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control piston
push rod
injector
valve needle
pressure rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03014372A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Koehler
Bernd Streicher
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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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M61/04—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
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
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    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to an injector according to the preamble of claim 1.
  • the Control piston in the injector housing is axially displaceable and limits one Control space.
  • the control piston points on its side facing away from the control chamber a blind hole in which one end of a push rod is received so that the push rod can tilt slightly relative to the control piston.
  • the Push rod acts on an axially displaceably guided at its other end Valve needle, which either closes the injection openings of the injector or releases a targeted injection of high pressure fuel to allow in the combustion chamber of the engine.
  • the Push rod can be made of a cheaper material that the can also withstand occurring stresses.
  • the choice of materials for Control piston and push rod can be customized to the respective application or load case.
  • the control piston and the push rod are shaped or non-positively or cohesively connected, e.g. together screwed, pressed, glued, welded, soldered, etc.
  • the single figure shows schematically a longitudinal section of the invention Injector.
  • the injector 1 shown in the figure is used for injecting fuel in an injection system of an internal combustion engine and has an injector housing 2 and a projecting into the combustion chamber of the internal combustion engine nozzle body 3 is fastened by means of a clamping nut 4 at the bottom of the injector housing. 2
  • the fuel is fed from an unillustrated central high-pressure accumulator (common rail) to an annular pressure chamber 5 of the nozzle body 3 .
  • a valve needle 6 is slidably mounted in an axial guide bore of the nozzle body 3 .
  • the valve needle 6 has in the area of the pressure chamber 5 a pressure shoulder 7 , on which the fuel pressure prevailing in the pressure chamber 5 acts in the opening direction (ie inwards).
  • the lower end of the valve needle 6 shown cut off in the figure, serves to open or close the spray holes (not shown) of the nozzle body 3 in order to enable a targeted injection of high-pressure fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a valve piece 8 is fastened with a central blind hole 9 , from the end surface of which a central drain hole 10 extends.
  • a central inlet bore 11 opens into the blind hole 9 .
  • the mouth region of the two bores 10, 11 of the blind hole 9 forms a control chamber 12 which is delimited by the end face of a control piston 13 .
  • the control piston 13 is guided axially displaceably at its upper end in the blind hole 9 and is attached with its lower end to a push rod 14 (connection point 15 ) which bears against the upper end face of the valve needle 6.
  • control piston 13 remains in its lower end position and prevents the opening of the push rod 14 Valve needle 6. If the control chamber 12 via the drain hole 10 with the Relief chamber is connected, the control piston 13 is in its upper end position displaceable, and the valve needle 6 opens when the prevailing in the pressure chamber 5 Fuel pressure is sufficient, the valve needle 6 against the action of a return spring to open.
  • the control piston 13 is made of a high quality material to prevent wear to minimize between control piston 13 and blind hole 9.
  • the push rod 14 consists of a less expensive material that the occurring Can also withstand stress.
  • the material selection for control pistons 13 and push rod 14 can be individually adapted to the respective application or Load case can be coordinated.
  • the control piston 13 and the push rod 14 are shaped or non-positively or cohesively connected, the central axes of both parts in must be in close tolerance.
  • the two parts can e.g. screwed together, pressed, glued, welded, soldered etc.
  • the end of the push rod 14 can be spherical in shape, so that the push rod 14 still all degrees of freedom in the radial direction has.

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Abstract

Bei einem Injektor (1) zur Einspritzung von Kraftstoff in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer Ventilnadel (6) und einem Steuerkolben (13), die jeweils im Injektor (1) axial verschiebbar geführt sind, sowie mit einer Druckstange (14), über die der Steuerkolben (13) auf die Ventilnadel (6) wirkt, sind der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander starr verbunden, wobei der Steuerkolben (13) aus einem hochwertigeren Material als die Druckstange (14) besteht. Die Werkstoffauswahl für Steuerkolben und Druckstange kann individuell auf den jeweiligen Anwendungs- bzw. Belastungsfall erfolgen. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Injektor nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Bei einem bekannten Injektor dieser Art (z.B. DE 100 20 867 A1) ist der Steuerkolben im Injektorgehäuse axial verschiebbar geführt und begrenzt einen Steuerraum. Auf seiner vom Steuerraum abgewandten Seite weist der Steuerkolben ein Sackloch auf, in dem das eine Ende einer Druckstange so aufgenommen ist, dass sich die Druckstange relativ zum Steuerkolben geringfügig neigen kann. Die Druckstange wirkt an ihrem anderen Ende auf eine axial verschiebbar geführte Ventilnadel, welche die Einspritzöffnungen des Injektors entweder verschließt oder freigibt, um eine gezielte Einspritzung von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum der Kraftmaschine zu ermöglichen.
Vorteile der Erfindung
Beim erfindungsgemäßen Injektor ist der Einsatz des hochwertigeren Werkstoffes auf den Kontaktbereich des Steuerkolbens zu seiner Führung beschränkt. Die Druckstange kann aus einem kostengünstigeren Material bestehen, das die auftretenden Beanspruchungen ebenfalls aushalten kann. Die Werkstoffauswahl für Steuerkolben und Druckstange kann individuell auf den jeweiligen Anwendungs- bzw. Belastungsfall erfolgen. Der Steuerkolben und die Druckstange sind form- bzw. kraftschlüssig oder stoffschlüssig miteinander verbunden, z.B. miteinander verschraubt, verpresst, verklebt, verschweißt, verlötet, etc.
Der erfindungsgemäße Injektor hat insbesondere folgende Vorteile:
  • Werkstoffauswahl je nach technischer Anforderung frei wählbar;
  • Einsatz unterschiedlicher Fertigungsverfahren für Steuerkolben und Druckstange möglich (z.B. Kombination von Dreh- und Umformteil, etc.);
  • Baukastenprinzip möglich;
  • Einsatz ohne Umkonstruktion der restlichen Injektorbauteile möglich;
  • Umbau der bisherigen Montagelinien nicht erforderlich;
  • Reduzierung der Ausschusskosten durch Aufteilung der Präzisionsarbeitsgänge auf mehrere Bauteile;
  • Größere Auswahlmöglichkeit unter hochspezialisierten Zulieferern für die einzelnen Bauteile;
  • Auslegung des Steuerkolbens als Gelenkkolben möglich;
  • Kostenreduzierung.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Die einzige Figur zeigt schematisch einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Injektors.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in der Figur gezeigte Injektor 1 dient zur Einspritzung von Kraftstoff in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine und weist ein Injektorgehäuse 2 und einen in den Brennraum der Brennkraftmaschine ragenden Düsenkörper 3 auf, der mittels einer Spannmutter 4 unten am Injektorgehäuse 2 befestigt ist.
Von einem nicht gezeigten zentralen Hochdruckspeicher (Common Rail) wird der Kraftstoff einem ringförmigen Druckraum 5 des Düsenköpers 3 zugeführt. In einer axialen Führungsbohrung des Düsenkörpers 3 ist eine Ventilnadel 6 verschiebbar gelagert. Die Ventilnadel 6 hat im Bereich des Druckraums 5 eine Druckschulter 7, an welcher der im Druckraum 5 herrschende Kraftstoffdruck im Öffnungssinn (d.h. nach innen) angreift. Das in der Figur abgeschnitten dargestellte untere Ende der Ventilnadel 6 dient dazu, nicht gezeigte Spritzlöcher des Düsenkörpers 3 zu öffnen oder zu schließen, um eine gezielte Einspritzung von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine zu ermöglichen.
Oben am Injektorgehäuse 2 ist ein Ventilstück 8 mit einem zentralen Sackloch 9 befestigt, von dessen Endfläche eine zentrale Ablaufbohrung 10 abgeht. Außerdem mündet in das Sackloch 9 eine zentrale Zulaufbohrung 11. Der Mündungsbereich der beiden Bohrungen 10, 11 des Sacklochs 9 bildet einen Steuerraum 12, der durch die Stirnfläche eines Steuerkolbens 13 begrenzt ist. Der Steuerkolben 13 ist an seinem oberen Ende im Sackloch 9 axial verschiebbar geführt und mit seinem unteren Ende an einer Druckstange 14 (Verbindungsstelle 15) befestigt, die an der oberen Stirnseite der Ventilnadel 6 anliegt.
Solange die Verbindung der Ablaufbohrung 10 zu einem nicht gezeigten Entlastungsraum gesperrt ist und der Steuerraum 12 über die Zulaufbohrung 11 mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff gefüllt ist, bleibt der Steuerkolben 13 in seiner unteren Endstellung und verhindert über die Druckstange 14 das Öffnen der Ventilnadel 6. Wenn der Steuerraum 12 über die Ablaufbohrung 10 mit dem Entlastungsraum verbunden wird, ist der Steuerkolben 13 in seine obere Endstellung verschiebbar, und die Ventilnadel 6 öffnet, wenn der im Druckraum 5 herrschende Kraftstoffdruck ausreicht, die Ventilnadel 6 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder zu öffnen.
Der Steuerkolben 13 besteht aus einem hochwertigen Material, um den Verschleiß zwischen Steuerkolben 13 und Sackloch 9 zu minimieren. Die Druckstange 14 besteht aus einem kostengünstigeren Material, das die auftretenden Beanspruchungen ebenfalls aushalten kann. Die Werkstoffauswahl für Steuerkolben 13 und Druckstange 14 kann individuell auf den jeweiligen Anwendungs- bzw. Belastungsfall abgestimmt werden.
Der Steuerkolben 13 und die Druckstange 14 sind miteinander form- bzw. kraftschlüssig oder stoffschlüssig verbunden, wobei die Mittelachsen beider Teile in enger Toleranz zueinander fluchten müssen. Die beiden Teile können z.B. miteinander verschraubt, verpresst, verklebt, verschweißt, verlötet etc. sein. Im Falle einer Verpressung kann das Ende der Druckstange 14 kugelförmig ausgebildet sein, so dass die Druckstange 14 weiterhin noch alle Freiheitsgrade in radialer Richtung besitzt.

Claims (6)

  1. Injektor (1) zur Einspritzung von Kraftstoff in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Ventilnadel (6) und einem Steuerkolben (13), die jeweils im Injektor (1) axial verschiebbar geführt sind, sowie mit einer Druckstange (14), über die der Steuerkolben (13) auf die Ventilnadel (6) wirkt,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander starr verbunden sind und dass der Steuerkolben (13) aus einem hochwertigeren Material als die Druckstange (14) besteht.
  2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander kraft- oder formschlüssig verbunden sind.
  3. Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander verpresst sind.
  4. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
  5. Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander verschweißt sind.
  6. Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (13) und die Druckstange (14) miteinander verklebt sind.
EP03014372A 2002-10-11 2003-06-26 Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff Withdrawn EP1408230A1 (de)

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DE10247571A1 (de) 2004-04-22
JP2004132377A (ja) 2004-04-30

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