EP1989433A1 - Fuel injector having directly actuable nozzle needle and variable actuator lift transmission - Google Patents

Fuel injector having directly actuable nozzle needle and variable actuator lift transmission

Info

Publication number
EP1989433A1
EP1989433A1 EP07703974A EP07703974A EP1989433A1 EP 1989433 A1 EP1989433 A1 EP 1989433A1 EP 07703974 A EP07703974 A EP 07703974A EP 07703974 A EP07703974 A EP 07703974A EP 1989433 A1 EP1989433 A1 EP 1989433A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle needle
nozzle
fuel injector
control
control sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07703974A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Pauer
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1989433A1 publication Critical patent/EP1989433A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—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
    • 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
    • F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector with a directly operable nozzle needle according to the preamble of claim 1.
  • a fuel injector with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 10 2004 028 522 Al.
  • the actuator-side coupler piston in the injector body is guided hydraulically tight to form the control chamber.
  • Object of the present invention is the said fuel injector with less
  • the sliding sleeve is prestressed by a pressure spring which presses the sliding sleeve against the end face with a sealing edge, the end face being expediently connected to an intermediate is formed, which is arranged between the injector body and the nozzle body.
  • a pressure spring which presses the sliding sleeve against the end face with a sealing edge, the end face being expediently connected to an intermediate is formed, which is arranged between the injector body and the nozzle body.
  • the nozzle needle is additionally guided axially displaceably in a guide bore of the nozzle body with a guide section formed in the control sleeve on the nozzle needle piston and additionally in the nozzle body with a further guide section.
  • the nozzle needle is guided axially displaceable only in a guide bore of the nozzle body with a guide section formed in the control sleeve on the nozzle needle piston and the control sleeve itself.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a fuel injector according to the invention according to a first Ausfactangsbeispiel and Figure 2 is an enlarged sectional view of a section of the fuel injector in
  • the fuel injector according to FIGS. 1 and 2 has a housing with an injector body
  • an intermediate plate 12 is arranged between the injector body 10 and the nozzle body 11, wherein between the injector body 10 and the nozzle body 11, for example, an intermediate plate 12 is arranged.
  • an intermediate plate 12 is arranged in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 in the injector body 10 is a
  • Hochdrackraum 13 formed, which is connected to an unillustrated high-lift system, for example, to a common rail system of a diesel injection system.
  • a nozzle needle 15 is guided axially displaceable.
  • a Drackschulter 16 is formed, which points into a Düsennadeldrackraum 17. in the
  • Nozzle body 11 are located at a point injection openings 18 which point into a combustion chamber of an internal combustion engine, not shown. On one at the nozzle body
  • nozzle needle seat 19 is formed on the tip of the nozzle needle 15 sealing surface, so that thereby the injection openings 18 are separated from Düsennade ldrack- 17 space.
  • the nozzle needle 15 has at the tip end opposite end portion a Düsennade piston 20 with a guide portion 21 on which a control sleeve 26 is guided axially displaceable, the control sleeve 26 is pressed by a compression spring 27 against a NEN arranged on the nozzle needle piston 20 driver 28 ,
  • the compression spring 27 against a NEN arranged on the nozzle needle piston 20 driver 28 , The compression spring
  • the nozzle needle 15 has in the embodiment in Figure 1, a further guide portion 23, with which the nozzle needle 15 is additionally guided axially on the nozzle body 11.
  • the control sleeve 26 itself is guided axially displaceably in a guide bore 24 of the nozzle body 11.
  • the nozzle needle piston 20 is exposed to a pressure surface 22 a control chamber 40.
  • the control sleeve 26 has an annular surface 29 with a diameter d2, wherein the annular surface 29 also points into the control chamber 40.
  • the pressure surface 22 exposed to the control chamber 40 likewise includes the annular surface formed on the driver 28, which likewise points into the control chamber 40, so that the pressure surface 22 in the exemplary embodiment in FIG.
  • the control chamber 40 is hydraulically separated from the nozzle needle pressure chamber 17 by the guides of the nozzle needle 11 with the control sleeve 26 and the control sleeve 26 with the nozzle body 11.
  • a piezoelectric actuator 30 to which a coupler piston 31 is connected to a further pressure surface 32.
  • a guide surface 33 is formed on which a slide sleeve 34 is guided axially displaceable.
  • the sliding sleeve 34 is biased by a further compression spring 35 and presses with a sealing edge 36 against an end face 39 of the intermediate plate 12.
  • control chamber 40 hydraulic from the high-pressure chamber 13.
  • control chamber 40 in addition to the pressure surface 22 and the annular surface 29 of the control sleeve 26, the further pressure surface 32 of the coupler piston 31st
  • Pressure surface 32 has a recess 37 in which a third compression spring 38 is inserted, which presses against the nozzle needle piston 20 on the opposite side. Thereby, the nozzle needle 15 is placed in the Düsennade lsitz 19, so that the injection ports 18 are separated from the nozzle needle pressure chamber 17. - A -
  • an opening 42 is formed, which establishes a connection of the high-pressure chamber 13 to a connecting channel 43, so that a hydraulic connection between the high pressure chamber 13 and Düsennade pressure chamber 17 is formed.
  • an annular disc 44 is arranged, which forms a mechanical stop for the control sleeve 26 with a stop surface 45.
  • the annular surface 29 of the control sleeve 26 is positioned at a distance h from the abutment surface 45, wherein the distance h represents a insectshubs notorious for the nozzle needle 15.
  • the distance h can be adjusted.
  • the nozzle needle piston 20 is designed with a collar 281 on which the control sleeve 26 is supported, in which case the pressure surface 22 is formed by the diameter d3 of the collar 281.
  • the further pressure surface 32 on the coupler piston 31 is designed to be continuous, so that the further pressure spring is supported on the opposing pressure surfaces 22 and 32.
  • the nozzle needle 15 has no additional guide, but it is guided only in the control sleeve 26.
  • the fuel injector according to Figures 1 and 2 operates as follows:
  • the piezoelectric actuator 30 is energized.
  • the voltage at the piezoelectric actuator 30 is reduced, so that the piezoelectric actuator 30 is shortened in its longitudinal extension and thus the coupler piston 31 exerts a pulling movement.
  • This control is also referred to as inverse control.
  • the annular surface 29 of the control sleeve 26 is located on the driver 28 (FIG. 1) or on the collar 281 (FIG. 2). In this state, the annular surface 29 of the control sleeve 26 is at a defined distance h from the stop surface 45.
  • the nozzle needle 15 now moves together with the control sleeve 26 in the opening direction.
  • a pressure infiltration takes place, the ratio of the diameter d 1 of the coupler piston 31 to the
  • Diameter d2 of the control sleeve 26 acts. Only when the annular surface 29 of the control sleeve 26 has reached the stop surface 45, the transmission ratio of the stroke of the piezoelectric actuator 30 and the stroke of the nozzle needle 15 changes. To further open the nozzle needle 15, a further pressure reduction in the control chamber 40 is required , that is, that the voltage at the piezo actuator 30 must be further lowered so that the
  • Coupler piston 31 performs a further pulling movement. From a second critical opening pressure, the nozzle needle 15 opens further and follows the stroke of the piezo actuator 30 with a now effective second, larger translation.
  • the second critical opening pressure depends essentially on how great the pressure under the tip of the nozzle needle 15 at the nozzle needle seat 19 is. In this case, only the pressure surface 22 with the smaller diameter d3 then interacts with the diameter d 1 of the coupler piston 31, as a result of which the ratio of the stroke of the piezoactuator 30 to the nozzle needle 15 increases.
  • the nozzle needle 15 To close the nozzle needle 15 is proceeded in the reverse order as when opening. Due to the pressure losses on the nozzle needle seat 19, the nozzle needle 15 pulls itself into the seat by itself, taking the control sleeve 26 with it.

Abstract

Proposed is a fuel injector for an internal combustion engine having an actuator (30) which directly actuates a nozzle needle (15). The actuator is connected to a coupler piston (31) and is arranged in an injector body (10). The coupler piston (31) acts on a nozzle needle piston (20) of the nozzle needle (15) via a control space (40). A control sleeve (26) is guided in an axially moveable manner on the nozzle needle piston (20), wherein the control sleeve (26) is additionally guided in an axially moveable manner in a guide bore (24) of a nozzle body (11). The control sleeve (26) is likewise exposed to the control space (40) and interacts with a stop face (45) in order to form an intermediate lift position of the nozzle needle (15). A sliding sleeve (34) is guided in an axially moveable manner on the coupler piston (31), which sliding sleeve (34) presses with a sealing edge (26) against an end face (39), such that the control space (40) is hydraulically separated from a high-pressure space (13) which is formed in the injector body (10).

Description

Beschreibungdescription
Titeltitle
Kraftstoffini ektor mit direkt betätigbarer Düsennadel und variabler AktorhubübersetzungFuel injector with directly operable nozzle needle and variable actuator stroke ratio
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor mit einer direkt betätigbaren Düsennadel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injector with a directly operable nozzle needle according to the preamble of claim 1.
Ein Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus DE 10 2004 028 522 Al bekannt. Bei diesem Kraftstoffmjektor ist zur Ausbildung des Steuerraums der aktorseitige Kopplerkolben im Injektorkörper hydraulisch dicht geführt.A fuel injector with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 10 2004 028 522 Al. In this fuel injector, the actuator-side coupler piston in the injector body is guided hydraulically tight to form the control chamber.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den genannten Kraftstoffinjektor mit wenigerObject of the present invention is the said fuel injector with less
Führungsflächen einfacher auszuführen.To make guide surfaces easier.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den gekennzeichneten Maßnahmen des AnspruchsThe object of the invention is characterized by the measures of the claim
1 gelöst. Durch die Ausbildung einer Schieberhülse, die im Hochdruckraum des Injektorkörpers axial verschiebbar am aktorseitigen Kopplerkolben geführt ist, wird eine einfache Ausführung einer hydraulischen Abdichtung des Steuerraums geschaffen. Durch die Verwendung der Schieberhülse entfällt eine Führung des aktorseitigen Kopplerkol- bens im Injektorkörper.1 solved. By forming a sliding sleeve, which is guided axially displaceably in the high-pressure chamber of the injector body on the actuator-side coupler piston, a simple embodiment of a hydraulic seal of the control chamber is provided. The use of the slide sleeve eliminates the need to guide the actuator-side coupler piston in the injector body.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich. Zur Ausbildung eines hydraulisch dichten Steuerraums ist die Schieberhülse mit eine Druckfeder vorgespannt, die die Schieberhülse mit einer Dichtkante gegen die Stirnfläche drückt, wobei die Stirnfläche zweckmäßigerweise an einer Zwi- schenplatte ausgebildet ist, die zwischen dem Injektorkörper und dem Düsenkörper angeordnet ist. Zur Einstellung der Zwischenhubsteilung ist es vorteilhaft, eine Ringscheibe vorzusehen, die im Düsenkörper angeordnet ist und die die Anschlagfläche für die Steuerhülse ausbildet. Bei einer ersten Ausführungsform ist die Düsennadel mit einem am Düsennadelkolben ausgebildeten Führungsabschnitt in der Steuerhülse und mit einem weiteren Führungsabschnitt zusätzlich im Düsenkörper und die Steuerhülse selbst in einer Führungsbohrung des Düsenkörpers axial verschiebbar geführt. Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Düsennadel nur mit einem am Düsennadelkolben ausgebildeten Führungsabschnitt in der Steuerhülse und die Steuerhülse selbst in einer Führungsboh- rang des Düsenkörpers axial verschiebbar geführt.Advantageous developments of the invention are possible by the measures of the subclaims. To form a hydraulically tight control chamber, the sliding sleeve is prestressed by a pressure spring which presses the sliding sleeve against the end face with a sealing edge, the end face being expediently connected to an intermediate is formed, which is arranged between the injector body and the nozzle body. To set the Zwischenhubsteilung, it is advantageous to provide an annular disc which is arranged in the nozzle body and which forms the stop surface for the control sleeve. In a first embodiment, the nozzle needle is additionally guided axially displaceably in a guide bore of the nozzle body with a guide section formed in the control sleeve on the nozzle needle piston and additionally in the nozzle body with a further guide section. In a second embodiment, the nozzle needle is guided axially displaceable only in a guide bore of the nozzle body with a guide section formed in the control sleeve on the nozzle needle piston and the control sleeve itself.
AusführangsbeispieleAusführangsbeispiele
Zwei Ausführangsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Two Ausführangsbeispiele of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor gemäß einem ersten Ausführangsbeispiel und Figur 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Ausschnittes des Kraftstoffinjektors in1 shows a sectional view through a fuel injector according to the invention according to a first Ausführangsbeispiel and Figure 2 is an enlarged sectional view of a section of the fuel injector in
Figur 1 gemäß einem zweiten Ausführangsbeispiel.Figure 1 according to a second Ausführangsbeispiel.
Der Kraftstoffinjektor gemäß Figur 1 und 2 weist ein Gehäuse mit einem InjektorkörperThe fuel injector according to FIGS. 1 and 2 has a housing with an injector body
10 und einem Düsenkörper 11 auf, wobei zwischen Injektorkörper 10 und Düsenkörper 11 beispielsweise eine Zwischenplatte 12 angeordnet ist. Im Injektorkörper 10 ist ein10 and a nozzle body 11, wherein between the injector body 10 and the nozzle body 11, for example, an intermediate plate 12 is arranged. In the injector body 10 is a
Hochdrackraum 13 ausgebildet, der an ein nicht dargestelltes Hochdracksystem, beispielsweise an ein Common-Rail- System einer Dieseleinspritzanlage angeschlossen ist.Hochdrackraum 13 formed, which is connected to an unillustrated high-lift system, for example, to a common rail system of a diesel injection system.
Im Düsenkörper 11 ist eine Düsennadel 15 axial verschiebbar geführt. An der Düsennadel 15 ist eine Drackschulter 16 ausgebildet, die in einen Düsennadeldrackraum 17 weist. ImIn the nozzle body 11, a nozzle needle 15 is guided axially displaceable. At the nozzle needle 15, a Drackschulter 16 is formed, which points into a Düsennadeldrackraum 17. in the
Düsenkörper 11 befinden sich an einer Kuppe Einspritzöffnungen 18, die in einen Brennraum einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine weisen. Auf einem am DüsenkörperNozzle body 11 are located at a point injection openings 18 which point into a combustion chamber of an internal combustion engine, not shown. On one at the nozzle body
11 ausgebildeten Düsennadelsitz 19 liegt eine an der Spitze der Düsennadel 15 ausgebildete Dichtfläche auf, so dass dadurch die Einspritzöffnungen 18 vom Düsennade ldrack- räum 17 getrennt sind. Die Düsennadel 15 weist an dem zur Spitze entgegengesetzten Endabschnitt einen Düsennade lkolben 20 mit einem Führungsabschnitt 21 auf, an dem eine Steuerhülse 26 axial verschiebbar geführt ist, wobei die Steuerhülse 26 mittels einer Druckfeder 27 gegen ei- nen am Düsennadelkolben 20 angeordneten Mitnehmer 28 gedrückt wird. Die Druckfeder11 formed nozzle needle seat 19 is formed on the tip of the nozzle needle 15 sealing surface, so that thereby the injection openings 18 are separated from Düsennade ldrack- 17 space. The nozzle needle 15 has at the tip end opposite end portion a Düsennade piston 20 with a guide portion 21 on which a control sleeve 26 is guided axially displaceable, the control sleeve 26 is pressed by a compression spring 27 against a NEN arranged on the nozzle needle piston 20 driver 28 , The compression spring
27 stützt sich bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 an einem Bund der Düsennadel 15 ab. Die Düsennadel 15 weist beim Ausführungsbeispiel in Figur 1 einen weiteren Führungsabschnitt 23 auf, mit dem die Düsennadel 15 zusätzlich am Düsenkörper 11 axial geführt ist. Die Steuerhülse 26 selbst ist in einer Führungsbohrung 24 des Düsenkörpers 11 axial verschiebbar geführt. Der Düsennadelkolben 20 ist mit einer Druckfläche 22 einem Steuerraum 40 ausgesetzt. Die Steuerhülse 26 besitzt eine Ringfläche 29 mit einem Durchmesser d2, wobei die Ringfläche 29 ebenfalls in den Steuerraum 40 weist. Zu der dem Steuerraum 40 ausgesetzten Druckfläche 22 gehört ebenfalls die am Mitnehmer 28 ausgebildete Ringfläche, die ebenfalls in den Steuerraum 40 weist, so dass die Druckflä- che 22 beim Ausführungsbeispiel in Figur 1 eine wirksamen Durchmesser d3 besitzt, der vom Durchmesser des Mitnehmer 28 gebildet wird. Durch die Führungen des Düssenn- adelkolbens 20 mit der Steuerhülse 26 und der Steuerhülse 26 mit dem Düsenkörper 11 wird der Steuerraum 40 zum Düsenkörper 11 hin hydraulisch vom Düsennadeldruckraum 17 getrennt.27 is supported in the embodiment in Figure 1 on a collar of the nozzle needle 15 from. The nozzle needle 15 has in the embodiment in Figure 1, a further guide portion 23, with which the nozzle needle 15 is additionally guided axially on the nozzle body 11. The control sleeve 26 itself is guided axially displaceably in a guide bore 24 of the nozzle body 11. The nozzle needle piston 20 is exposed to a pressure surface 22 a control chamber 40. The control sleeve 26 has an annular surface 29 with a diameter d2, wherein the annular surface 29 also points into the control chamber 40. The pressure surface 22 exposed to the control chamber 40 likewise includes the annular surface formed on the driver 28, which likewise points into the control chamber 40, so that the pressure surface 22 in the exemplary embodiment in FIG. 1 has an effective diameter d3 which is formed by the diameter of the driver 28 becomes. The control chamber 40 is hydraulically separated from the nozzle needle pressure chamber 17 by the guides of the nozzle needle 11 with the control sleeve 26 and the control sleeve 26 with the nozzle body 11.
Im Hochdruckraum 13 befindet sich ein Piezo- Aktor 30, an dem ein Kopplerkolben 31 mit einer weiteren Druckfläche 32 angebunden ist. Am Kopplerkolben 31 ist eine Führungsfläche 33 ausgebildet, an der eine Schieberhülse 34 axial verschiebbar geführt ist. Die Schieberhülse 34 ist mittels einer weiteren Druckfeder 35 vorgespannt und drückt mit einer Dichtkante 36 gegen eine Stirnfläche 39 der Zwischenplatte 12. Die SchieberhülseIn the high pressure chamber 13 is a piezoelectric actuator 30 to which a coupler piston 31 is connected to a further pressure surface 32. On the coupler piston 31, a guide surface 33 is formed on which a slide sleeve 34 is guided axially displaceable. The sliding sleeve 34 is biased by a further compression spring 35 and presses with a sealing edge 36 against an end face 39 of the intermediate plate 12. The sliding sleeve
34 trennt somit den Steuerraum 40 hydraulische vom Hochdruckraum 13. In den Steuerraum 40 weist neben der Druckfläche 22 und der Ringfläche 29 der Steuerhülse 26 auch die weitere Druckfläche 32 des Kopplerkolbens 31.34 thus separates the control chamber 40 hydraulic from the high-pressure chamber 13. In the control chamber 40, in addition to the pressure surface 22 and the annular surface 29 of the control sleeve 26, the further pressure surface 32 of the coupler piston 31st
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 besitzt der Kopplerkolben 31 an der weiterenIn the embodiment of Figure 1 has the coupler piston 31 at the other
Druckfläche 32 eine Vertiefung 37, in der eine dritte Druckfeder 38 eingelassen ist, die an der entgegengesetzten Seite gegen den Düsennadelkolben 20 drückt. Dadurch wird die Düsennadel 15 in den Düsennade lsitz 19 gestellt, so dass die Einspritzöffnungen 18 vom Düsennadeldruckraum 17 getrennt sind. - A -Pressure surface 32 has a recess 37 in which a third compression spring 38 is inserted, which presses against the nozzle needle piston 20 on the opposite side. Thereby, the nozzle needle 15 is placed in the Düsennade lsitz 19, so that the injection ports 18 are separated from the nozzle needle pressure chamber 17. - A -
In der Zwischenplatte 12 ist ein Durchbruch 42 ausgebildet, der eine Verbindung des Hochdruckraums 13 zu einem Verbindungskanal 43 herstellt, so dass eine hydraulische Verbindung zwischen Hochdruckraum 13 und Düsennade ldruckraum 17 entsteht. Im Düsenkörper 11 ist eine Ringscheibe 44 angeordnet, die mit einer Anschlagfläche 45 einen mechanischer Anschlag für die Steuerhülse 26 bildet. Im geschlossnen Zustand der Düsennadel 15 ist die Ringfläche 29 der Steuerhülse 26 mit einem Abstand h von der Anschlagfläche 45 positioniert, wobei der Abstand h eine Zwischenhubsteilung für die Düsennadel 15 darstellt. Über die Dicke der Ringscheibe 44 lässt sich der Abstand h einstellen.In the intermediate plate 12, an opening 42 is formed, which establishes a connection of the high-pressure chamber 13 to a connecting channel 43, so that a hydraulic connection between the high pressure chamber 13 and Düsennade pressure chamber 17 is formed. In the nozzle body 11, an annular disc 44 is arranged, which forms a mechanical stop for the control sleeve 26 with a stop surface 45. In the closed state of the nozzle needle 15, the annular surface 29 of the control sleeve 26 is positioned at a distance h from the abutment surface 45, wherein the distance h represents a Zwischenhubsteilung for the nozzle needle 15. About the thickness of the annular disc 44, the distance h can be adjusted.
Beim Ausführungsbeispiel in Figur 2 ist der Düsennadelkolben 20 mit einem Bund 281 ausgeführt, an dem sich die Steuerhülse 26 abstützt, wobei hier die Druckfläche 22 durch den Durchmesser d3 des Bundes 281 gebildet wird. Außerdem ist die weitere Druckfläche 32 am Kopplerkolben 31 durchgehend ausgeführt, so dass sich die weitere Druckfe- der an den gegenüberliegenden Druckflächen 22 und 32 abstützt. Schließlich ist beimIn the embodiment in Figure 2, the nozzle needle piston 20 is designed with a collar 281 on which the control sleeve 26 is supported, in which case the pressure surface 22 is formed by the diameter d3 of the collar 281. In addition, the further pressure surface 32 on the coupler piston 31 is designed to be continuous, so that the further pressure spring is supported on the opposing pressure surfaces 22 and 32. Finally, at
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 am Düsenkörper 11 eine Auflage 111 ausgebildet, an der sich die Druckfeder 27 zum Vorspannen der Steuerhülse 26 abstützt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 besitzt die Düsennadel 15 keine zusätzliche Führung, sondern sie wird nur in der Steuerhülse 26 geführt. Die Steuerhülse 26 selbst ist wie beim Ausführungsbeispiel in Figur lim Düsenkörper 11 geführt.Embodiment according to Figure 2 on the nozzle body 11, a support 111 formed on which the compression spring 27 is supported for biasing the control sleeve 26. In the embodiment of Figure 2, the nozzle needle 15 has no additional guide, but it is guided only in the control sleeve 26. The control sleeve 26 itself is guided as in the embodiment in FIG lim nozzle body 11.
Der Kraftstoffinjektor gemäß Figur 1 und 2 arbeitet folgendermaßen:The fuel injector according to Figures 1 and 2 operates as follows:
Im geschlossenen Zustand der Einspritzöffnungen 18 ist der Piezo- Aktor 30 bestromt.In the closed state of the injection openings 18, the piezoelectric actuator 30 is energized.
Zum Einleiten einer Kraftstoffeinspritzung wird die Spannung am Piezo- Aktor 30 redu- ziert, so dass der Piezo- Aktor 30 sich in seiner Längenausdehnung verkürzt und dadurch der Kopplerkolben 31 eine ziehende Bewegung ausübt. Diese Ansteuerung wird auch als inverse Ansteuerung bezeichnet.To initiate a fuel injection, the voltage at the piezoelectric actuator 30 is reduced, so that the piezoelectric actuator 30 is shortened in its longitudinal extension and thus the coupler piston 31 exerts a pulling movement. This control is also referred to as inverse control.
Im geschlossenen Zustand der Düsennadel 15 liegt die Ringfläche 29 der Steuerhülse 26 am Mitnehmer 28 (Figur 1) oder am Bund 281 (Figur 2) an. In diesem Zustand befindet sich die Ringfläche 29 der Steuerhülse 26 in einem definierten Abstand h von der Anschlagfläche 45. Durch die beschriebene Ansteuerung des Piezo-Aktors 30 und die ziehende Bewegung des Kopplerkolbens 31 wird das Volumen im Steuerraum 40 vergrößert, wodurch dort der Druck unter den im Hochdruckraum 17 anliegenden Systemdruck sinkt. Bei Erreichen eines kritischen Öffnungsdrucks öffnet die Düsennadel 15, wobei der Öffhungsdruck durch den Durchmesser d4 der Druckschulter 16 und dem Sitzdurchmesser d5 des Düsennade lsitzes 19 sowie durch den Durchmesser d2 der Steuerhülse 26 definiert wird. Bei einem relativ groß definierten Durchmesser d2 der Steuerhülse 26 stellt sich an der Düsennadel 15 ein relativ hoher Öffnungsdruck ein. Aufgrund dessen muss die Spannung am Piezo- Aktor 30 nur geringfügig abgesenkt werden, bis die DüsennadelIn the closed state of the nozzle needle 15, the annular surface 29 of the control sleeve 26 is located on the driver 28 (FIG. 1) or on the collar 281 (FIG. 2). In this state, the annular surface 29 of the control sleeve 26 is at a defined distance h from the stop surface 45. By the described control of the piezo-actuator 30 and the pulling movement of the coupler piston 31, the volume in the control chamber 40 is increased, whereby there the pressure below the voltage applied in the high-pressure chamber 17 system pressure drops. Upon reaching a critical opening pressure opens the nozzle needle 15, wherein the Öffhungsdruck by the diameter d4 of the pressure shoulder 16 and the seat diameter d5 of Düsennade lsitzes 19 and by the diameter d2 of the control sleeve 26 is defined. With a relatively large defined diameter d2 of the control sleeve 26, a relatively high opening pressure arises at the nozzle needle 15. Due to this, the voltage on the piezo actuator 30 only has to be lowered slightly until the nozzle needle
15 vom Düsennadelsitz 19 abhebt.15 lifts off the nozzle needle seat 19.
Die Düsennadel 15 bewegt sich nun gemeinsam mit der Steuerhülse 26 in Öffnungsrichtung. Dabei erfolgt am Düsennadelsitz 19 eine Druckunterwanderung, wobei als Überset- zungsverhältnis das Verhältnis des Durchmessers dl des Kopplerkolbens 31 zu demThe nozzle needle 15 now moves together with the control sleeve 26 in the opening direction. At the nozzle needle seat 19, a pressure infiltration takes place, the ratio of the diameter d 1 of the coupler piston 31 to the
Durchmesser d2 der Steuerhülse 26 wirkt. Erst wenn die Ringfläche 29 der Steuerhülse 26 an der Anschlagfläche 45 angelangt ist, ändert sich das Übersetzungsverhältnis des Hubs des Piezo- Aktors 30 und des Hubs der Düsennadel 15. Um die Düsennadel 15 weiter zu öffnen, ist dabei eine weitere Druckabsenkung im Steuerraum 40 erforderlich, dass heißt, dass die Spannung am Piezo- Aktor 30 weiter abgesenkt werden muss, damit derDiameter d2 of the control sleeve 26 acts. Only when the annular surface 29 of the control sleeve 26 has reached the stop surface 45, the transmission ratio of the stroke of the piezoelectric actuator 30 and the stroke of the nozzle needle 15 changes. To further open the nozzle needle 15, a further pressure reduction in the control chamber 40 is required , that is, that the voltage at the piezo actuator 30 must be further lowered so that the
Kopplerkolben 31 eine weitere ziehende Bewegung ausführt. Ab einem zweiten kritischen Öffnungsdruck öffnet die Düsennadel 15 weiter und folgt dem Hub des Piezo- Aktors 30 mit einer nun wirksamen zweiten, größeren Übersetzung.Coupler piston 31 performs a further pulling movement. From a second critical opening pressure, the nozzle needle 15 opens further and follows the stroke of the piezo actuator 30 with a now effective second, larger translation.
Der zweite kritische Öffnungsdruck hängt im Wesentlichen davon ab, wie groß der Druck unter der Spitze der Düsennadel 15 am Düsennadelsitz 19 ist. In diesem Fall wirkt dann mit dem Durchmesser dl des Kopplerkolbens 31 nur noch die Druckfläche 22 mit dem kleineren Durchmesser d3 zusammen, wodurch sich die Übersetzung des Hubs des Piezo- Aktors 30 auf die Düsennadel 15 erhöht.The second critical opening pressure depends essentially on how great the pressure under the tip of the nozzle needle 15 at the nozzle needle seat 19 is. In this case, only the pressure surface 22 with the smaller diameter d3 then interacts with the diameter d 1 of the coupler piston 31, as a result of which the ratio of the stroke of the piezoactuator 30 to the nozzle needle 15 increases.
Zum Schließen der Düsennadel 15 wird in umgekehrter Reihenfolge wie beim Öffnen vorgegangen. Die Düsennadel 15 zieht sich dabei aufgrund der Druckverluste am Düsennadelsitz 19 von selbst in den Sitz und nimmt dabei die Steuerhülse 26 mit. To close the nozzle needle 15 is proceeded in the reverse order as when opening. Due to the pressure losses on the nozzle needle seat 19, the nozzle needle 15 pulls itself into the seat by itself, taking the control sleeve 26 with it.

Claims

Ansprüche claims
1. Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Düsennadel (15) direkt betätigenden Aktor (30), welcher in einem Gehäuse angeordnet ist und mittels eines Kopplerkolbens (31) über einen Steuerraum (40) auf einen Düsennadelkolben (20) der Düsennadel (15) einwirkt, und mit einer Steuerhülse (26), die am Düsenna- delkolben (20) und zusätzlich im Gehäuse axial verschiebbar geführt ist, wobei die1. Fuel injector for an internal combustion engine with a nozzle needle (15) directly actuating actuator (30), which is arranged in a housing and by means of a coupler piston (31) via a control chamber (40) on a nozzle needle piston (20) of the nozzle needle (15) acts, and with a control sleeve (26) which is guided axially displaceably on Düsenna- delkolben (20) and additionally in the housing, wherein the
Steuerhülse (26) ebenfalls dem Steuerraum (40) ausgesetzt ist und mit einer Anschlagfläche (45) zur Ausbildung einer Zwischenhubsteilung der Düsennadel (15) zusammenwirkt, und wobei in Abhängigkeit vom Druck im Steuerraum (40) die Dü- sensnadel (15) von einem Düsennadelsitz (19) abgehoben wird und dadurch Kraft- stoff eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopplerkolben (31) eineControl sleeve (26) is also exposed to the control chamber (40) and with a stop surface (45) for forming a Zwischenhubsteilung the nozzle needle (15) cooperates, and wherein depending on the pressure in the control chamber (40) the nozzle needle (15) of a Düsennadelsitz (19) is lifted and thereby fuel is injected, characterized in that the coupler piston (31) a
Schieberhülse (34) axial verschiebbar geführt ist, die mit einer Dichtkante (36) gegen eine Stirnfläche (39) drückt, so dass der Steuerraum (40) vom einem im Gehäuse ausgebildeten Hochdruckraum (13) hydraulisch getrennt ist.Sliding sleeve (34) is guided axially displaceable, which presses with a sealing edge (36) against an end face (39), so that the control chamber (40) is hydraulically separated from a housing formed in the high-pressure chamber (13).
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberhülse2. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the sliding sleeve
(34) durch eine Druckfeder (35) vorgespannt ist, die die Dichtkante (36) gegen die Stirnfläche (39) drückt.(34) is biased by a compression spring (35) which presses the sealing edge (36) against the end face (39).
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (39) an einer Zwischenplatte (12) ausgebildet ist, die zwischen einem Injektorkörper3. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the end face (39) on an intermediate plate (12) is formed between an injector body
(10) und einem Düsenkörper (11) angeordnet ist.(10) and a nozzle body (11) is arranged.
4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringscheibe (44) angeordnet ist, die die Anschlagfläche (45) für die Steuerhülse (26) ausbildet.4. Fuel injector according to claim 1, characterized in that an annular disc (44) is arranged, which forms the stop surface (45) for the control sleeve (26).
5. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (15) mit einem am Düsennadelkolben (20) ausgebildeten ersten Führungsabschnitt (21) in der Steuerhülse (26) und mit einem zweiten Führungsabschnitt (23) im Düsenkörper (11) und die Steuerhülse (26) in einer Führungsbohrung (24) des Düsenkörpers (11) axial verschiebbar geführt ist. 5. Fuel injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzle needle (15) with a on the nozzle needle piston (20) formed first guide portion (21) in the control sleeve (26) and with a second guide portion (23) in the nozzle body ( 11) and the control sleeve (26) in a guide bore (24) of the nozzle body (11) is guided axially displaceably.
6. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (15) mit einem am Düsennade lkolben (20) ausgebildeten Führungsabschnitt (21) in der Steuerhülse (26) und die Steuerhülse (26) in einer Führungsbohrung (24) des Düsenkörpers (11) axial verschiebbar geführt ist. 6. Fuel injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzle needle (15) with a nozzle on the nozzle (20) formed guide portion (21) in the control sleeve (26) and the control sleeve (26) in a guide bore (24 ) of the nozzle body (11) is guided axially displaceable.
EP07703974A 2006-02-24 2007-01-18 Fuel injector having directly actuable nozzle needle and variable actuator lift transmission Ceased EP1989433A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610008647 DE102006008647A1 (en) 2006-02-24 2006-02-24 Fuel injector for internal combustion engine, has sliding sleeve that is axially and adjustably guided to coupler piston and presses with sealing edge, such that control chamber is hydraulically separated from high pressure chamber
PCT/EP2007/050478 WO2007098989A1 (en) 2006-02-24 2007-01-18 Fuel injector having directly actuable nozzle needle and variable actuator lift transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1989433A1 true EP1989433A1 (en) 2008-11-12

Family

ID=37814332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07703974A Ceased EP1989433A1 (en) 2006-02-24 2007-01-18 Fuel injector having directly actuable nozzle needle and variable actuator lift transmission

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1989433A1 (en)
DE (1) DE102006008647A1 (en)
WO (1) WO2007098989A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2218900B1 (en) * 2009-02-16 2011-09-28 Continental Automotive GmbH Valve assembly for an injection valve and injection valve
RU2451820C1 (en) * 2010-10-05 2012-05-27 Открытое акционерное общество холдинговая компания "Коломенский завод" Nozzle for ice

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10352736A1 (en) * 2003-11-12 2005-07-07 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with direct needle injection
DE102004005456A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-25 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with direct-acting injection valve member
DE102004027824A1 (en) * 2004-06-08 2006-01-05 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with variable actuator ratio
DE102004028522A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-29 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with variable Aktorhubübersetzung
DE102004031790A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-26 Robert Bosch Gmbh Common rail injector
DE102005025133A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-07 Robert Bosch Gmbh Common rail injector

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007098989A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007098989A1 (en) 2007-09-07
DE102006008647A1 (en) 2007-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2283226B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
EP1693564B1 (en) Fuel injector with direct needle control for an internal combustion engine
EP1688611B1 (en) Fuel injector with direct needle control for an internal combustion engine
EP1379775B1 (en) Valve for controlling liquids
EP1567765B1 (en) Injection valve
DE19946827C1 (en) Valve for controlling liquids
WO2007068518A1 (en) Fuel injector having a directly actuable injection valve element
WO2018082855A1 (en) Fuel injection valve for injecting a gaseous and/or liquid fuel
DE102011003443A1 (en) fuel injector
EP1682769B1 (en) Fuel injector with a multipart, directly controlled injection valve element
WO2017108298A1 (en) Fuel injector
WO2007098989A1 (en) Fuel injector having directly actuable nozzle needle and variable actuator lift transmission
DE102005041994B4 (en) Fuel injector with directly operable injection valve member and two-stage transmission
EP2426348B1 (en) Fuel injector valve
DE102007002759A1 (en) Fuel injector for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has intermediate plate with step drill arranged between injector and nozzle bodies, and control and closing spaces, which are formed in step drill
EP1325228B1 (en) Injection valve comprising a pump piston
WO2016058969A1 (en) Injection valve for injecting fluid into a combustion chamber of an internal combustion engine
DE19905152C1 (en) Fuel injection nozzle for internal combustion engine has pressure accumulator with nozzle body in which nozzle needle, with central bore open to combustion chamber, is fitted
WO2009021864A1 (en) Control valve for a fuel injector
EP3035520B1 (en) Hydraulic coupler unit for controlling a valve
DE102005041993B4 (en) Fuel injector with directly actuatable injection valve member and with two-stage transmission
DE102004042558B4 (en) Fuel injector with a controlled by a servo valve unit register nozzle
DE102014211469A1 (en) Nozzle assembly for a fuel injector and fuel injector
DE102005025138B4 (en) metering valve
DE19963934A1 (en) Control valve for an injector for a fuel injection system with an actuator guided by a tappet

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080924

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090407

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20100318