EP1432908A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil

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EP1432908A1
EP1432908A1 EP02742719A EP02742719A EP1432908A1 EP 1432908 A1 EP1432908 A1 EP 1432908A1 EP 02742719 A EP02742719 A EP 02742719A EP 02742719 A EP02742719 A EP 02742719A EP 1432908 A1 EP1432908 A1 EP 1432908A1
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EP
European Patent Office
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actuator
sleeve
fuel injection
injection valve
fuel
Prior art date
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EP02742719A
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EP1432908B1 (de
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Walter Maeurer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • 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
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21—Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements
    • 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
    • F02M2200/26—Fuel-injection apparatus with elastically deformable elements other than coil springs

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injector according to the preamble of claim 1 is known from DE 40 05 455.
  • the fuel injection valve for an internal combustion engine has at least one spray opening which is connected to at least one supply line for fuel under pressure.
  • a valve needle which closes or opens the spray opening, is connected to a piezoelectric actuator.
  • a spring diaphragm seals a first space that is free of fuel and contains the actuator against a second space that contains fuel. The spring lead creates a closing force acting on the valve needle. The actuator that is not actuated is loaded with this closing force.
  • a disadvantage of this known prior art is that the actuator is charged in addition to the closing force of the spring diaphragm • with a pressure force of the fuel. This pressure force compresses the actuator and ⁇ reduces the initial length of the unactuated actuator. An unacceptably large game arises. the transmission path between actuator and valve closing body. When pressing the Part of the stroke is lost to the actuator to overcome this game.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that only a slight change in a biasing force occurs.
  • an increased fuel pressure acts on the surface outwardly curved tons sleeve Tonnenhulse is compressed and exerts a force aufsp Dahlende in its longitudinal direction between the valve body and the actuator head.
  • the fuel pressure which also acts on the actuator head, counteracts this with an opposing force.
  • it can thus be prevented that the actuator is compressed by an increasing fuel pressure and that the output length of the actuator changes inadmissibly large.
  • the contour of the barrel sleeve in longitudinal section and the elasticity of the material from which the barrel sleeve is made are advantageously coordinated with one another in such a way that the surface of the barrel sleeve covers the same volume as the actuator head when the pressure of the surrounding fuel increases.
  • the contour line of the barrel sleeve is in relation to an imaginary center line. due to the axis of symmetry of the barrel sleeve, an essentially convex line curved outwards.
  • the longitudinal section and the elasticity of the barrel sleeve are coordinated so that the change in length of the actuator corresponds to the expansion of the valve body when the pressure of the fuel increases.
  • the valve body also expands. This can lead to errors in the transmission path of the opening force from the actuator to the valve closing body in that an impermissible play occurs between transmission components. This can be compensated for by a favorable choice of the behavior of the barrel sleeve when the pressure of the fuel changes.
  • the power transmission ratio of the pressure force of the fuel exerted on the surface of the barrel sleeve in relation to the pressure force exerted on the actuator head it can be determined in which direction the output length of the actuator adapts when the pressure of the fuel changes.
  • the barrel sleeve is adjoined by a cylinder-shaped spring sleeve which can be compressed in the longitudinal direction and a support ring lies between the barrel sleeve and the spring sleeve.
  • the expansion compensation behavior of the barrel sleeve in connection with the actuator head can be set in a cost-effective manner for different actuators, without a particular barrel sleeve being necessary in each case.
  • the spring sleeve is not radially compressible, but can only be compressed in the longitudinal direction. An adaptation to different actuator lengths is easily possible. Due to the inserted support ring, the function of the spring sleeve and is advantageous Barrel sleeve clearly separated and unwanted compression of the spring sleeve prevented.
  • a spring sleeve enclosing the actuator is arranged within the barrel sleeve and non-positively connected to the valve body and the actuator head.
  • This embodiment also makes it possible to use one and the same. Barrel sleeve to produce a different behavior with changing fuel pressure.
  • FIG. 1 shows a schematic detailed section through a fuel injection valve according to the prior art in the area of the actuator
  • FIG. 2 shows a schematic detail section through a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the region of the actuator
  • FIG. 3 shows a schematic detail section through a further embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the area of the actuator and
  • Fig. 4 shows a schematic detail section through a further embodiment of a fuel injector according to the invention in the region of the actuator.
  • Fig. 1 shows a detail section through a fuel injector according to the prior art " in Area of a piezoelectric actuator 1, which is arranged on a carrier 2 and is sealed by a sealing sleeve 3 from the surrounding fuel-containing space.
  • Carrier 2 and sleeve 3 are connected by a weld 4.
  • the actuator 1 is biased in the direction of the carrier 2 via an actuator head 5 and a spiral spring 6, which is supported against an end plate 7.
  • End plate 7 and sleeve 3 are interconnected via an annular weld 8 which seals against the fuel.
  • the actuator head 5 has a pressure stamp 9 formed integrally therewith, which is guided through a recess in the carrier plate 7.
  • a corrugated tube 10, which is connected to the Druckste pel 9 via a weld 11, is used for sealing.
  • FIG. 2 shows a schematic detail section through a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the area of a piezoelectric or magnetostrictive actuator 1.
  • a fuel inlet 13 is provided in a valve body 12, which leads to a fuel chamber 14.
  • the actuator 1 is identical to the actuator 1 in FIG. 1 according to the prior art.
  • the actuator 1 is arranged between the valve body 12 and an actuator head 15.
  • a barrel sleeve 16 is connected to the valve body 12 via a weld seam 17 and connected to the actuator head 15 via a further weld seam 18.
  • the weld seams 17, 18 and the actuator head 15 and Barrel sleeve 16 seals the actuator 1, which is located in an actuator space 19, ' from the fuel space 14. Electrical supply lines can be led to the actuator 1 via connection channels 20.
  • the barrel sleeve 16 When the pressure in the fuel chamber 14 is increased, the barrel sleeve 16 is compressed and approximates a cylindrical shape. However, this is counteracted by the force exerted on the actuator head 15 by the pressure of the fuel. At the same time, the barrel sleeve 16 has a pretension in the longitudinal direction of the actuator 1, so that the actuator 1 is loaded with its two ends on the valve body 12 and the actuator head 15 with a pretensioning force, which is directed towards one another, and on the valve body 12 and the valve head 15 abuts.
  • the length of the actuator 1 is then only determined by the prestressing of the barrel sleeve 16. The length of the actuator 1 and thus the possible stroke is completely decoupled from the pressure prevailing in the fuel chamber 14. Furthermore, the simpler structure with fewer components and the shorter overall length of the unit comprising barrel sleeve 16, actuator 1 and actuator head 15 are advantageous. This can be seen clearly by comparison with FIG. 1.
  • Fig. 3 shows a section through a further embodiment of an inventive
  • the actuator 1 is arranged between the valve body 12 and the actuator head 15.
  • the barrel sleeve 16 is connected to the weld seam 17 with the valve body 12.
  • the present embodiment has a ⁇ spring sleeve 22, which between Actuator head 15 and barrel sleeve 16 is arranged.
  • the spring sleeve 22 is connected to the actuator head 15 via a weld seam 23.
  • a support ring 24 is arranged between barrel sleeve 16 and spring sleeve 22, with which the barrel sleeve 16 is connected via a weld seam 25 and the spring sleeve 22 via a further weld seam 26.
  • the spring sleeve 22 is not radially compressible, but only in the longitudinal direction. This allows the characteristic of the longitudinal expansion of the actuator 1 over the pressure in a simple manner.
  • Fuel chamber 14 can be adapted to a special application without the need for a specially adapted barrel sleeve 16 or a specially adapted actuator head 15.
  • Fig. 4 shows a section through a further embodiment of an inventive
  • the schematic structure corresponds to that of the embodiment in FIG. 2.
  • the actuator 1 is arranged between the valve body 12 and the actuator head 15.
  • the barrel sleeve 16 is fastened to the valve body 12 with the weld seam 17 and to the actuator head 15 with the weld seam 18.
  • the fuel can flow into a fuel chamber 14 via a fuel inlet 13.
  • the spring sleeve 27 is connected via a weld seam 29 to the valve body 12 and via a further weld seam 28 to the actuator head 15.
  • the characteristic curve of the change in length of the actuator 1 can be controlled via the spring sleeve 27 when the pressure in the fuel chamber 14 increases. Since the spring sleeve 27 lies in the actuator chamber 19 and is not acted upon by the fuel in the fuel chamber 14, the external geometry of the spring sleeve 27 is not relevant. Since the spring sleeve 27 is non-positively connected to the valve body 12 via the weld seam 29 and also to the actuator head 15 via the weld seam 28 there is also a regulation that the
  • Spring sleeve 27 exerts an additional tensile force. This makes it very cost-effective to set the

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Abstract

Ein Brennstoffenspritzventil, insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, weist einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (1) auf, der zwischen einem Ventilkörper (12) und einem Aktorkopf (15) angeordnet ist und mittels einer Ventilnadel einen Ventilschliesskörper betätigt, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Eine Tonnenhülse (16), die zwischen zwei Durchmessern an ihren Enden im Längsschnitt konvex ausgeformt ist, dichtet den Aktor (1) gegenüber einem Brennstoffraum (14) ab und umschliesst den Aktor (1), wobei die Tonnenhülse (16) an ihren Enden mit dem Ventilkörper (12) und dem Aktorkopf (15) kraftschlüssig verbunden ist und einer Längsrichtung des Aktors (1) auf Zug vorgespannt ist.

Description

Brennstoffeinspritzven il
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 40 05 455 bekannt. Das Brennstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmasctiine weist zumindest eine Abspritzöffnung auf, die mit zumindest einer Zuführleitung für unter Druck stehenden Brennstoff verbunden ist. Eine Ventilnadel, die die Abspritzöffnung verschließt, oder freigibt, ist mit einem piezoelektrischen Aktor verbunden. Eine Federmeπtbran dichtet einen ersten Raum, der von Brennstoff frei ist und den Aktor enthält, gegen einen zweiten Raum, der Brennstoff enthält. Die Federme ran erzeugt eine auf die Ventilnadel wirkende Schließ kraft . Mit dieser Schließkraft ist der nicht betätigte Aktor belastet.
Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, daß der Aktor zusätzlich zu der Schließkraft der Federmembran •mit einer Druckkraft des Brennstoffs belastet wird. Durch diese Druckkraft wird der Aktor gestaucht und ■ die Ausgangslänge des unbetätigten Aktors wird verringert. Es entsteht ein unzulässig großes Spiel auf. dem Übertragungsweg zwischen Aktor und Ventilschließkörper. Beim Betätigen des Aktors geht ein Teil des Hubes zur Überwindung dies Spiels verloren.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, daß nur eine geringe Veränderung einer Vorspannkraft auftritt. Wenn auf die Oberfläche der konvex nach außen gewölbten Tonnenhülse ' ein erhöhter Brennstoffdruck wirkt, wird die Tonnenhulse zusammengedrückt und übt in ihrer Längsrichtung zwischen Ventilkörper und Aktorkopf eine aufspreizende Kraft aus. Der auf den Aktorkopf ebenfalls wirkende Brennstoffdruck stellt dem eine entgegengerichtete Kraft entgegen. In vorteilhaft einfacher Art und Weise kann somit verhindert werden, daß der Aktor durch einen ansteigenden Brennstoffdruck zusammengestaucht wird und sich die Ausgangslänge des Aktors unzulässig groß ändert .
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vortheilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Vorteilhaft wird die Kontur der Tonnenhülse im Längsschnitt und die Elastizität des Material, aus dem die Tonnenhulse gefertigt ist, so aufeinander abgestimmt, daß die Oberfläche der Tonnenhülse bei Druckerhöhung des umgebenden Brennstoffs dasselbe Volumen wie der Aktorkopf überstreicht.
Die Konturlinie der Tonnenhülse ist in Bezug auf eine gedachte Mittellinie . durch die Symmetrieachse der Tonnenhülse eine im Wesentlichen konvex nach außen gewölbte Linie. Durch die Anpassung der genannten Parameter Elastizität des Materials und die Form der Linie kann eine solche mechanische Übersetzung erzeugt werden, daß sich die Kräfte genau aufheben. Dies ist genau dann der Fall, wenn das durch das Zusammenpressen der Tonnenhülsenoberflache gewonnene Volumen dem von dem Aktorkopf im selben Moment verdrängten Volumen entspricht. Vorteilhaft wird der Aktor bei einer Druckerhöhung nicht zusammengepreßt, da durch eine Erhöhung des Drucks keine zusätzliche Kraft auf den Aktor ausgeübt wird. Die Ausgangslänge des Aktors ist somit, da sich die Vorpannung des Aktors nicht ändert, vom Druck des Brennstoffs nicht abhängig.
In einer vorteilhaften Ausführung werden der Längsschnitt und die Elastizität der Tonnenhülse so aufeinander abgestimmt, daß die Längenänderung des Aktors der Dehnung des Ventilkörpers bei Druckerhöhung des Brennstoffs entspricht. Bei einer Erhöhung des Brennstoffdrucks kommt es auch zu einer Dehnung des Ventilkörpers. Dadurch kann es zu Fehlern auf dem Übertragungsweg der Öffnungskraft von dem Aktor zum Ventilschließkörper kommen, indem ein unzulässiges Spiel zwischen Übertragungsbauteilen auftritt. Dies kann durch eine günstige Wahl des Verhaltens der Tonnenhülse bei einer Druckänderung des Brennstoffs kompensiert werden. Je nach Wahl des Kraftübersetzungverhältnisses der auf die Oberfläche der Tonnenhülse ausgeübte Druckkraft des Brennstoffs im Verhältnis zu der auf den Aktorkopf ausgeübten Druckkraft kann bestimmt werden, in welche Richtung sich die Ausgangslänge des Aktors bei einer Druckveränderung des Brennstoffs anpaßt .
In einer günstigen Ausführungsform schließt sich an die Tonnenhülse eine in Längsrichtung komprimierbare zylinderför ige Federhülse an und liegt zwischen Tonnenhülse und Federhülse ein Stützring.
An dieser Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, daß in kostengünstiger Fertigung für verschiedene Aktoren das Dehnungskompensationsverhalten der Tonnenhülse in Verbindung mit dem Aktorkopf eingestellt werden kann, ohne daß jeweils eine spezielle Tonnenhülse nötig ist. Die Federhülse ist nicht radial komprimierbar, sondern lediglich in Längsrichtung komprimierbar. Eine Anpassung an verschiedene Aktorlängen ist leicht möglich. Durch den eingefügten Stützring wird vorteilhaft die Funktion von Federhülse und Tonnenhülse klar getrennt und eine ungewollte Kompression der Federhülse verhindert.
In einer günstigen Ausführungsform ist innerhalb der Tonnenhülse eine den Aktor umschließende Federhülse angeordnet und mit dem Ventilkörper und dem Aktorkopf kraftschlussig verbunden.
Auch durch diese Ausführungsform ist es möglich, mit ein und derselben . Tonnenhülse ein unterschiedliches Verhalten bei sich änderndem Brennstoffdruck zu erzeugen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Detailschnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil nach dem Stand der Technik im Bereich des Aktors,
Fig. 2 einen schematischen Detailschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Aktors,
Fig. 3 einen schematischen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Aktors und
Fig. 4 einen schematischen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Aktors.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt einen Detailschnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil nach dem Stand der Technik " im Bereich eines piezoelektrischen Aktors 1, der an einem Träger 2 angeordnet ist und durch eine Dichthülse 3 gegenüber dem umliegenden Brennstoff enthaltenden Raum abgedichtet wird. Träger 2 und Hülse 3 sind über eine Schweißnaht 4 verbunden. Der Aktor 1 wird über einen Aktorkopf 5 und eine Spiralfeder 6, die sich gegen eine Abschlußplatte 7 abstützt, in Richtung des Trägers 2 vorgespannt. Abschlußplatte 7 und Hülse 3 sind über eine ringförmige Schweißnaht 8 miteinander verbunden, die gegen den Brennstoff abdichtet. Der Aktorkopf 5 weist einen mit diesem einstückig ausgeformten Druckstempel 9 auf, der durch eine Ausnehmung in der Trägerplatte 7 hindurchgeführt ist. Ein Wellrohr 10, das über eine Schweißnaht 11 mit dem Druckste pel 9 verbunden ist, dient zur Abdichtung.
Wenn der Druck des umgebenden Brennstoffs sich erhöht, so wirkt auf eine Kreisscheibe mit einem ungefähren Durchmesser d als wirksamem Durchmesser die Druckkraft des Brennstoffs, die sich über dem Stempel 9 und dem Aktorkopf 5 auf den Aktor 1 überträgt. Diese Kraft wirkt zusätzlich zu der von der Spiralfeder 6 auf den Aktor 1 ausgeübten Vorspannkraft und drückt den Aktor 1 zusammen, der nur eine relativ geringe Steifigkeit besitzt. Dadurch kommt es nachteilig zu einer Verringerung der Ausgangslänge des Aktors 1. Dies kann bei einem für eine Benzineinspritzung ausgelegtem Brennstoffeinspritzventil bis zu 30% des Nennhubes betragen.
Fig. 2 zeigt demgegenüber einen schematischen Detailschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich eines piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktors 1. In einem Ventilkörper 12 ist ein Brennstoffzulauf 13 vorgesehen, der zu einem Brennstoffräum 14 führt. Der Aktor 1 ist mit dem Aktor 1 in der Fig. 1 nach dem Stand der Technik identisch. Der Aktor 1 ist zwischen dem Ventilkörper 12 und einem Aktorkopf 15 angeordnet. Eine Tonnenhülse 16 ist über eine Schweißnaht 17 mit dem Ventilkörper 12 verbunden und über eine weitere Schweißnaht 18 mit dem Aktorkopf 15 verbunden. -Die Schweißnähte 17, 18 sowie der Aktorkopf 15 und die Tonnenhülse 16 dichten den Aktor 1, der sich in einem Aktorraum 19 befindet,' gegenüber dem Brennstoffraum 14 ab. Über Anschlußkanäle 20 können elektrische Zuleitungen zu dem Aktor 1 geführt werden.
Wenn der Druck in dem Brennstoffrau 14 erhöht wird, wird die Tonnenhulse 16 zusammengedrückt und nähert sich mehr einer Zylinderform an. Dem wirkt jedoch die Kraft entgegen, die durch den Druck des Brennstoffs auf den Aktorkopf 15 ausgeübt wird. Gleichzeitig weist die Tonnenhülse 16 eine Vorspannung in Längsrichtung des Aktors 1 auf, so daß der Aktor 1 mit seinen beiden Enden jeweils an den Ventilkörper 12 und dem Aktorkopf 15 mit einer Vorspannungskraft, die aufeinander gerichtet ist, belastet wird, und an den Ventilkörper 12 und dem Ventilkopf 15 anliegt. Wenn das von der Oberfläche der Tonnenhulse 16 überstrichene Volumen gleich dem Volumen ist, das durch die Verlängerung der Tonnenhülse 16 und die daraus resultierende Bewegung des Aktorkopfs 15 überstrichen wird, so gleichen sich die Kräfte, die entstehen , bei einer Druckerhöhung des Brennstoffs im Brennstoffraum 14 aus. Unabhängig von dem im Brennstoffraum 14 herrschendem Druck wird dann die Länge des Aktors 1 nur bestimmt durch die Vorspannung der Tonnenhülse 16. Die Länge des Aktors 1 und somit der mögliche Hub ist vollständig von dem in dem Brennstoffraum 14 herrschenden Druck entkoppelt. Weiterhin ist vorteilhaft der einfachere Aufbau mit weniger Bauteilen und die kürzere Baulänge der Einheit aus Tonnenhulse 16, Aktor 1 und Aktorkopf 15. Dies ist gut zu erkennen durch den Vergleich mit der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils im Bereich eines Aktors 1. Einander entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Aktor 1 ist zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Aktorkopf 15 angeordnet. Die Tonnenhülse 16 ist mit der Schweißnaht 17 mit dem Ventilkörper 12 verbunden. Zusätzlich weist die vorliegende Ausführungsform eine ■ Federhülse 22 auf, die zwischen Aktorkopf 15 und Tonnenhülse 16 angeordnet ist. Über eine Schweißnaht 23 ist die Federhülse 22 mit dem Aktorkopf 15 verbunden. Zwischen Tonnenhulse 16 und Federhülse 22 ist ein Stützring 24 angeordnet mit dem die Tonnenhülse 16 über eine Schweißnaht 25 verbunden ist und die Federhülse 22 über eine weitere Schweißnaht 26.
Die Federhülse 22 ist radial nicht komprimierbar, sondern nur in Längsrichtung. Dadurch kann in einfacher Art und Weise die Kennlinie der Längsausdehnung des Aktors 1 über dem Druck im . Brennstoffraum 14 an einen speziellen Anwendungsfall angepaßt werden, ohne daß jeweils eine speziell angepaßte Tonnenhülse 16 oder ein speziell angepaßter Aktorkopf 15 nötig wird.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
■ Brennstoffeinspritzventils im Bereich eines Aktors 1. Der schematische Aufbau entspricht dabei dem der Ausführung in der Fig. 2. Zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Aktorkopf 15 ist der Aktor 1 angeordnet. Die Tonnenhülse 16 ist mit der Schweißnaht 17 an dem Ventilkörper 12 und mit der Schweißnaht 18 an den Aktorkopf 15 befestigt. Über einen Brennstoffzulauf 13 kann der Brennstoff einem Brennstoffraum 14 zufließen. In dem Aktorraum 19 befindet sich eine Federhülse 27, die den Aktor 1 umschließt. Die Federhülse 27 ist über eine Schweißnaht 29 mit dem Ventil körper 12 verbunden und über eine weitere Schweißnaht 28 mit dem Aktorkopf 15.
In vorteilhaft einfacher Art und Weise kann über die Federhülse 27 die Kennlinie der Längenveränderung des Aktors 1 bei einer Erhöhung des Drucks im Brennsto ffraum 14 gesteuert werden. Da die Federhülse 27 in dem Aktorraum 19 liegt und nicht mit dem Brennstoff im Brennstoffraum 14 beaufschlagt wird, ist die äußere Geometrie der Federhülse 27 nicht relevant. Da die Federhülse 27 über die Schweißnaht "29 mit dem Ventilkörper 12 kraftschlüssig verbunden ist und ebenso über die Schweißnaht 28 mit dem Aktorköpf 15, kann auch eine Regelung dahingehend stattfinden, daß die
Federhülse 27 eine zusätzliche Zugkraft ausübt . Dadurch ist in sehr kostengünstiger Art eine Einstellung des
Druckverhaltens des Aktors 1 möglich, allein durch den Einbau einer angepaßten Federhülse 27 .
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten
Aus f ührungsbeispiel beschränkt sjondern. kann .. anch__.-o.ei__ einen . Vielzahl anderer Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen verwendet werden-,. . insbesondere ist eine andere Abfolge von Federhülsen und Tonnenhülsen, oder eine mehrfache Abfolge von Federhülsen und Tonnenhülse hintereinander oder einander umschließend denkbar .

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil, insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (1), der zwischen einem Ventilkörper (12) und einem Aktorkopf
(15) angeordnet ist, und einem von dem Aktor (1) mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tonnenhülse (16) , die zwischen zwei Durchmessern an ihren Enden im Längsschnitt konvex ausgeformt ist, den Aktor (1) gegenüber einem Brennstoffraum (14) abdichtet und umschließt, wobei die Tonnenhülse (16) an ihren Enden mit dem Ventilkörper (12) und dem Aktorkopf (15) kraftschlussig verbunden ist und in einer Längsrichtung des Aktors (1) auf Zug vorgespannt ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschnitt und die Elastizität der Tonnenhülse
(16) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Oberfläche der Tonnenhülse (16) bei Druckerhöhung des umgebenden Brennstoffs dasselbe Volumen wie der Aktorkopf (15) überstreicht .
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschnitt und die Elastizität der Tonnenhulse (16) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Längenänderung des Aktors (1) der Dehnung des Ventilkörpers (12) bei Druckerhöhung des Brennstoffs entspricht.
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Tonnenhülse (16) eine in Längsrichtung komprimierbare zylinderför ige Federhülse (22) anschließt.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Tonnenhülse (16) und Federhülse (22) ein Stützring (24) angeordnet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tonnenhülsen (16) und Federhülsen (22) in Längsrichtung aufeinander abfolgen.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, I daß sich innerhalb der Tonnenhülse (16) ein den Aktor (1) umschließendes Federelement befindet.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine Federhülse (27) ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhülse (27) mit dem Ventilkörper (12) und mit dem Aktorkopf (15) kraftschlussig verbunden ist.
EP02742719A 2001-07-27 2002-05-07 Brennstoffeinspritzventil Expired - Lifetime EP1432908B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10136807A DE10136807A1 (de) 2001-07-27 2001-07-27 Brennstoffeinspritzventil
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PCT/DE2002/001641 WO2003012282A1 (de) 2001-07-27 2002-05-07 Brennstoffeinspritzventil

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