EP2092187A1 - Injector for injecting fuel - Google Patents

Injector for injecting fuel

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EP2092187A1
EP2092187A1 EP07820133A EP07820133A EP2092187A1 EP 2092187 A1 EP2092187 A1 EP 2092187A1 EP 07820133 A EP07820133 A EP 07820133A EP 07820133 A EP07820133 A EP 07820133A EP 2092187 A1 EP2092187 A1 EP 2092187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
guide pin
chamber
injector
housing part
Prior art date
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Granted
Application number
EP07820133A
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German (de)
French (fr)
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EP2092187B1 (en
Inventor
Nadja Eisenmenger
Hans-Christoph Magel
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2092187B1 publication Critical patent/EP2092187B1/en
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    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
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    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/004—Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
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    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
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    • F02M63/0078—Valve member details, e.g. special shape, hollow or fuel passages in the valve member
    • F02M63/008—Hollow valve members, e.g. members internally guided

Definitions

  • the invention relates to an injector for injecting fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • fuel injectors are used in the stroke-controlled high-pressure accumulator injection systems, which are operated with 2/2-way control valves.
  • a control chamber with a fuel supply is supplied through the fuel at system pressure fuel supplied, or connected to a fuel return in the low pressure range.
  • This allows the pressure in the control room to be set to system pressure or to return pressure.
  • the pressure prevailing in the control chamber acts on a control piston, which in turn is connected to an injection valve member.
  • the injection valve member At high pressure in the control chamber so the injection valve member is placed in his seat and the injection openings are closed.
  • the injection valve member lifts from its seat and fuel is injected into the internal combustion engine.
  • the control valve comprises a valve stem, with which a connection from a control chamber is releasable or closable in a fuel return.
  • a bore is formed, in which a guide pin is received, which surrounds a valve space which is hydraulically connected to the control chamber with the wall of the bore in the valve stem, wherein the guide pin by the pressure prevailing in the valve space against a bearing surface is pressed, whereby the valve stem is aligned.
  • valve stem or the armature of the solenoid valve is guided over fixedly connected to the fuel injector guide components. It is necessary to integrate the armature guide in the magnetic recording, resulting in a complicated structure and expensive component.
  • Advantage of the injector according to the invention over this known from the prior art injector is that the guide pin is pressed due to the high injection pressure with a large force from the valve chamber against a stop surface. This force can be used as a contact pressure for the guide pin. The guide pin is held in this position.
  • the guide pin is preferably aligned at right angles over the contact surface in the case of a flat seat.
  • the guide pin in a first embodiment, is placed against the injector housing by the pressure prevailing in the valve space and thereby held in position.
  • at least one further component is received between the guide pin and the injector housing, wherein the guide pin is placed against the further component.
  • the further component is provided, for example, by this pressure force and possibly a spring force against the injector.
  • the further component can also be formed integrally with the injector housing and form, for example, a part of the magnet assembly.
  • an extension is formed on the guide pin, which is provided with one side against the injector and on the other side as a compression spring executed spring element acts, which is received between the extension and the valve stem.
  • Advantage of the spring element, which is received between the extension of the guide pin and the valve stem is that is pressed by the spring force, which is exerted by the spring element and acting on the extension of the guide pin, the guide pin with the extension against the injector.
  • control valve is magnet-actuated and an armature of the solenoid-operated control valve is formed on the valve stem.
  • the armature is formed on the valve stem, the number of required components can be reduced.
  • the mass of the moving components is reduced, so that a faster opening and closing of the control valve is possible.
  • annular closure element is formed on the valve stem.
  • the annular closing element is preferably configured such that the diameter of the bore in the valve tappet and the inner diameter of the annular closing element are approximately equal. Due to the approximately equal diameter of the valve tappet is pressure balanced. It is therefore not necessary to apply an additional force for closing the control valve, which counteracts the pressure force in the valve chamber. The smaller forces required mean that a faster opening and closing of the control valve is possible. The course of injection can be better adapted to the operating conditions of the internal combustion engine.
  • the annular closing element on the valve tappet is designed, for example, as a sealing surface, which can be placed in a valve seat.
  • the valve seat into which the annular closure element is placed in order to close the control valve is designed, for example, as a flat seat, a conical seat or a ball seat.
  • the annular closing element is a conical sealing surface and the valve seat is formed as a spherical surface. Advantage of this embodiment is that no increased parallelism requirements are placed on the contact surface of the guide pin and the valve seat.
  • the spherical surface of the valve seat has a joint function, wherein the compensation of a possible axial offset takes place by radial displacement of the guide pin on its contact surface.
  • the valve seat formed as a spherical surface also allows a liquid-tight closing of the control valve at an inclination of the valve piston against the injector.
  • Figure 1 shows a erf ⁇ ndungshiel trained control valve in a first embodiment.
  • an injection valve member which releases or closes at least one injection opening, is actuated by means of a control valve 1.
  • the control valve 1 is actuated by an actuator 3.
  • the actuator 3 is a Magnetic actuator. This comprises a coil 5, which is accommodated in a magnetic core 7.
  • a different actuator for example a piezoelectric actuator, instead of a magnetic actuator.
  • the control valve 1 further comprises a valve tappet 9, which in the embodiment illustrated here comprises an annular closing element 11.
  • a valve tappet 9 which in the embodiment illustrated here comprises an annular closing element 11.
  • the annular closing element 11 is placed in a valve seat 13.
  • the valve seat 13 is a flat seat.
  • a bore 15 is formed in the valve stem 9.
  • a guide pin 17 is received in the bore 15, a guide pin 17 is received.
  • the bore 15 acts simultaneously as a guide for the valve stem 9.
  • the valve stem 9 is guided on the guide pin 17.
  • an extension 21 is formed, which rests with a surface 23 on an upper housing part 25 of the injector.
  • a step 27 is further formed, which acts as a stroke limiter for the valve tappet 9. By striking the step 27, the movement of the valve stem 9 is stopped.
  • the guide pin 17 and the bore 15 enclose a valve chamber 29.
  • a channel 31 connects, which opens into a control chamber, not shown here.
  • a throttle element 33 is formed in the channel 31, a throttle element 33 is formed. Through the throttle element 33 a back pressure independent flow is ensured. This also ensures a back pressure-dependent control chamber pressure.
  • the bore 15 and the surface of the guide pin 17 are fitted to each other so that the bore 15 and the surface of the guide pin 17 act as a sealing surface ,
  • valve tappet 9 can be moved by the actuator 3
  • an armature 35 is formed on the valve tappet 9 in the embodiment shown here.
  • the stroke of the valve stem 9 is adjusted by an adjusting ring 37 which is received between the upper housing part 25 and a central housing part 39.
  • the setting of the stroke takes place via the height h of the adjusting ring 37th
  • the upper housing part 25 and the middle housing part 39 are connected to each other by a clamping sleeve 41.
  • the clamping sleeve 41 is located on a shoulder 43 at the top Housing part 25 and is screwed with a thread 45 on the central housing part. So that no fuel can escape at the injector along the connection of the upper housing part 25 and the middle housing part 39, a sealing ring 47 is received between the upper housing part 25 and the middle housing part 39.
  • the guide pin 17 is enclosed by a spring element 49.
  • the spring element 49 is preferably designed as a compression spring coil spring.
  • the spring element 49 is supported on one side on the valve tappet 9 and on the other side on the extension 21 of the guide pin 17. In order to adjust the spring force of the spring element 49, it is possible to position a shim 51 between the spring element and the extension 21. By the height of the dial 51, the bias of the spring element 49 is set.
  • the coil 5 is energized. This forms a magnetic field around the coil, through which the armature 35 is attracted.
  • the valve stem 9 with the armature formed thereon rises with the annular closing element 11 from the valve seat 13.
  • a connection from the valve chamber 29 in the fuel return is released.
  • the pressure in the valve chamber 29 drops. Due to the decreasing pressure in the valve chamber 29 fuel flows through the channel 31 with the throttle element 33 from the control chamber, not shown here.
  • the pressure in the control room also decreases. Due to the decreasing pressure in the control chamber, the control piston is moved in the direction of the control chamber.
  • the injection valve member rises from its seat and thus releases the at least one injection opening. Fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • valve stem 9 is provided with the aid of the spring force of the spring element 49 with its annular closing element 11 in the valve seat 13.
  • the connection from the valve chamber 29 in the low pressure region is closed.
  • the fuel flowing into the control chamber leads to an increase in pressure in the control chamber and thus also in the valve chamber 29, which is hydraulically connected to the control chamber via the channel 31 and the throttle element 33.
  • On the guide pin 17 again affects the pressure force of the fuel under system pressure.
  • the control piston in the direction of the injection valve member and the injection valve member is placed in its seat to close the at least one injection port.
  • FIG. 2 shows a control valve according to the invention designed in a second embodiment.
  • control valve shown in Figure 2 differs from the control valve shown in Figure 1 by the formation of the guide pin 17th
  • a further component 53 is received between the guide pin 17 and the upper housing part 25.
  • the extension 21 is formed, against which the spring element 49 is supported.
  • the guide pin 17 is provided with an end face 55 against the further component 53.
  • the guide pin 17 is held by the pressure force acting in the valve chamber 29 on this, in its position.
  • the pressure force acting on the guide pin 17 is transmitted via the end face 55 to the further component 53.
  • the further component 53 with the extension 21 is placed against the upper housing part 25.
  • the spring force of the spring element 49 which likewise sets this against the upper housing part 25, acts on the further component 53. In this way, the further component 53 is held in position.
  • valve 1 does not drop to ambient pressure due to the fuel flowing over the control chamber and the channel 31, the guide pin 10 is held in its bearing on the further component 53 in the embodiment shown in Figure 2, whereby the valve stem 9 is aligned with the valve seat 13.
  • the further component 53 is formed integrally with the upper housing part 25.
  • Figure 3 shows an inventively designed control valve in a third embodiment.
  • the control valve 1 shown in Figure 3 differs from the embodiment shown in Figure 1 by the formation of the valve seat 13 and the annular closing element 11.
  • the annular closure member 11 is designed with a conical sealing surface.
  • the valve seat 13 is designed as a spherical surface.
  • Advantage of the ball-shaped valve seat 13 relative to a flat seat is that the valve seat 13, the sealing surface of the annular closure member 11 and the surface 23 of the extension 21, which rests against the upper housing part 25, need not be made exactly parallel to a liquid-tight closing allow the valve 1.
  • Due to the design of the valve seat 13 as a spherical surface of this has a joint function. A liquid-tight closing is thus ensured even if the conical sealing surface of the annular closing element 11 is not formed exactly parallel.
  • a possible axial offset of the guide pin 17 is compensated by radial displacement of the guide pin 17 on the surface 23.
  • valve seat 13 and the annular closing element 11 are formed as a flat seat.
  • valve seat 13 it is also possible for the valve seat 13 to be cone-shaped and the annular closing element 11 to be provided with a conical sealing surface, wherein the cone angles of the conical valve seat 13 and the conical sealing surface preferably have a difference in the range of 1 ° to 5 °, so that the surface pressure of the annular closure member 11 is concentrated in the conically shaped valve seat 13 on a line.
  • the annular closing element 11 and the valve seat 13 may assume any geometry known and suitable to the person skilled in the art.

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Abstract

The invention relates to an injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising an injector housing, an upper housing part (25) and a center housing part (29), wherein an injection valve member, which opens or closes at least one injection opening, is activated via a control valve (1). The control valve (1) comprises a tappet (9), allowing a connection from a control chamber into a fuel return line to be opened or closed. A bore (15) is provided in the tappet (9), wherein a guiding pin (17) is received in this bore, is radially displaceable in relation to the injector housing (25, 39) and encloses a valve chamber (29) together with the wall of the bore (15) in the tappet (9). Said valve chamber is hydraulically connected with the control chamber. The guiding pin (17) is pressed against a contact surface by the pressure prevailing in the valve chamber (29), thus aligning the tappet (9).

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Injektor zum Einspritzen von KraftstoffInjector for injecting fuel
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an injector for injecting fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Zur Einbringung von Kraftstoff in direkteinspritzende, selbstzündende Verbrennungskraftmaschinen werden derzeit vermehrt hubgesteuerte Hochdruckspeicher-Einspritzsysteme (Common-Rail-Systeme) eingesetzt. Durch das hubgesteuerte Hochdruckspeicher- Einspritzsystem lässt sich der Einspritzdruck an Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine anpassen.For the introduction of fuel into direct-injection, self-igniting internal combustion engines, increasingly hub-controlled high-pressure accumulator injection systems (common rail systems) are being used. The stroke-controlled high-pressure accumulator injection system allows the injection pressure to be adapted to the load and speed of the internal combustion engine.
Üblicherweise werden in den hubgesteuerten Hochdruckspeicher-Einspritzsystemen Kraftstoffinjektoren eingesetzt, die mit 2/2-Steuerventilen betrieben werden. Durch das 2/2- Steuerventil wird ein Steuerraum mit einem Kraftstoffzulauf, durch den unter Systemdruck stehender Kraftstoff zugeführt wird, oder mit einem Kraftstoffrücklauf in den Niederdruck- bereich verbunden. Hierdurch lässt sich der Druck im Steuerraum auf Systemdruck oder auf Rücklaufdruck einstellen. Der im Steuerraum herrschende Druck wirkt auf einen Steuerkolben, der wiederum mit einem Einspritzventilglied verbunden ist. Bei hohem Druck im Steuerraum wird so das Einspritzventilglied in seinen Sitz gestellt und die Einspritzöffnungen sind verschlossen. Bei niedrigem Druck im Steuerraum hebt sich das Einspritzventilglied aus seinem Sitz und Kraftstoff wird in die Verbrennungskraftmaschine eingespritzt.Usually, fuel injectors are used in the stroke-controlled high-pressure accumulator injection systems, which are operated with 2/2-way control valves. Through the 2/2-control valve, a control chamber with a fuel supply, is supplied through the fuel at system pressure fuel supplied, or connected to a fuel return in the low pressure range. This allows the pressure in the control room to be set to system pressure or to return pressure. The pressure prevailing in the control chamber acts on a control piston, which in turn is connected to an injection valve member. At high pressure in the control chamber so the injection valve member is placed in his seat and the injection openings are closed. At low pressure in the control chamber, the injection valve member lifts from its seat and fuel is injected into the internal combustion engine.
Um die Emissionen der Verbrennungskraftmaschine zu reduzieren und hohe spezifische Leistungen zu erzielen, ist es notwendig, den Kraftstoff mit immer höherem Einspritzdruck in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine einzuspritzen. Durch den immer höheren geforderten Einspritzdruck verändern sich auch die Anforderungen an das 2/2-Steuerventil. Bei derzeit eingesetzten Steuerventilen wird die Verbindung vom Steuerraum in den Kraftstoffrücklauf durch ein kugelförmiges Schließelement verschlossen. Dieses wird gegen den Druck im Steuerraum über ein Druckstück, einen Ankerbolzen und eine Feder in seinen Sitz gestellt. Um das Steuerventil zu öffnen wird der Ankerbolzen mit Hilfe eines Magnetkreises gegen die Federkraft angehoben. Da bei steigendem Einspritzdruck eine größere Federkraft erforderlich ist, um das Steuerventil zu schließen, muss auch zum Öffnen des Steuerventil eine größere Magnetkraft aufgebracht werden. Bei Einspritzdrücken von mehr als 1800 bar ist dieses aus dem Stand der Technik bekannte Prinzip jedoch nur unter schwierigen Bedingen aufrechtzuerhalten.In order to reduce the emissions of the internal combustion engine and to achieve high specific powers, it is necessary to inject the fuel with ever higher injection pressure into the combustion chamber of the internal combustion engine. Due to the ever-increasing demanded injection pressure, the requirements for the 2/2 control valve also change. In currently used control valves, the connection from the control chamber is closed in the fuel return by a spherical closure element. This is against the pressure in the control room via a pressure piece, an anchor bolt and a spring in his seat posed. To open the control valve, the anchor bolt is raised against the spring force by means of a magnetic circuit. Since a larger spring force is required with increasing injection pressure to close the control valve, a larger magnetic force must also be applied to open the control valve. At injection pressures of more than 1800 bar, however, this principle known from the prior art can only be maintained under difficult conditions.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Injektorgehäuse, in dem ein Einspritzventilglied, welches mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt, über ein Steuerventil angesteuert wird, umfasst das Steuerventil einen Ventilstößel, mit dem eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf freigebbar oder verschließbar ist. In dem Ventilstößel ist eine Bohrung ausgebildet, in der ein Führungsstift aufgenommen ist, der mit der Wandung der Bohrung im Ventilstößel einen Ventilraum, der hydraulisch mit dem Steuerraum verbunden ist, umschließt, wobei der Führungsstift durch den im Ventil- räum herrschenden Druck gegen eine Anlagefläche gepresst wird, wodurch der Ventilstößel ausgerichtet wird.In an inventively designed injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine with an injector, in which an injection valve member which releases or closes at least one injection port is controlled via a control valve, the control valve comprises a valve stem, with which a connection from a control chamber is releasable or closable in a fuel return. In the valve stem, a bore is formed, in which a guide pin is received, which surrounds a valve space which is hydraulically connected to the control chamber with the wall of the bore in the valve stem, wherein the guide pin by the pressure prevailing in the valve space against a bearing surface is pressed, whereby the valve stem is aligned.
Bei Steuerventilen für Kraftstoffinjektoren, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird der Ventilstößel oder der Anker des Magnetventils über fest mit dem Kraftstoffinjektor verbundene Führungsbauteile geführt. Dabei ist es erforderlich, die Ankerführung in die Magnetaufnahme zu integrieren, was zu einem kompliziert aufgebauten und teuren Bauteil führt. Vorteil des erfindungsgemäßen Injektors gegenüber diesem aus dem Stand der Technik bekannten Injektor ist, dass der Führungsstift aufgrund des hohen Einspritzdruckes mit einer großen Kraft aus dem Ventilraum gegen eine Anschlagfläche gedrückt wird. Diese Kraft kann als Anpresskraft für den Führungsstift genutzt werden. Der Führungsstift wird so an seiner Position gehalten. Damit über den Führungsstift der Ventilstößel ausgerichtet wird, ist der Führungsstift bei einem Flachsitz vorzugsweise über der Anlagefläche rechtwinklig ausgerichtet. Bei einem Kugelsitz ist es demgegenüber bevorzugt, wenn der Führungsstift radial verschiebbar ist in eine Position, in der der Ventilstößel zum Sitz ausgerich- tet ist. Somit ist es nicht erforderlich, den Führungsstift und den Magnethalter aus einem Bauteil zu fertigen. Durch die Zweiteilung von Magnethalter und Führungsstift entstehen einfache, leicht zu fertigende Bauteile. Der Herstellungsaufwand wird somit reduziert. In einer ersten Ausführungsform wird der Führungsstift durch den im Ventilraum herrschenden Druck gegen das Injektorgehäuse gestellt und dadurch an seiner Position gehalten. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass zwischen dem Führungsstift und dem Injektorgehäuse mindestens ein weiteres Bauteil aufgenommen ist, wobei der Führungsstift gegen das weitere Bauteil gestellt wird. Das weitere Bauteil wird zum Beispiel durch diese Druckkraft und ggf. eine Federkraft gegen das Injektorgehäuse gestellt. Das weitere Bauteil kann jedoch auch einstückig mit dem Injektorgehäuse ausgebildet sein und zum Beispiel einen Teil der Magnetbaugruppe bilden.In control valves for fuel injectors, as known from the prior art, the valve stem or the armature of the solenoid valve is guided over fixedly connected to the fuel injector guide components. It is necessary to integrate the armature guide in the magnetic recording, resulting in a complicated structure and expensive component. Advantage of the injector according to the invention over this known from the prior art injector is that the guide pin is pressed due to the high injection pressure with a large force from the valve chamber against a stop surface. This force can be used as a contact pressure for the guide pin. The guide pin is held in this position. In order for the valve stem to be aligned via the guide pin, the guide pin is preferably aligned at right angles over the contact surface in the case of a flat seat. In contrast, in the case of a ball seat, it is preferable for the guide pin to be radially displaceable into a position in which the valve tappet is aligned with the seat. Thus, it is not necessary to manufacture the guide pin and the magnet holder from a component. The division of magnet holder and guide pin results in simple, easy-to-manufacture components. The production cost is thus reduced. In a first embodiment, the guide pin is placed against the injector housing by the pressure prevailing in the valve space and thereby held in position. Alternatively, however, it is also possible that at least one further component is received between the guide pin and the injector housing, wherein the guide pin is placed against the further component. The further component is provided, for example, by this pressure force and possibly a spring force against the injector. However, the further component can also be formed integrally with the injector housing and form, for example, a part of the magnet assembly.
Wenn der Führungsstift durch den im Ventilraum herrschenden Druck gegen das Injektorgehäuse gestellt und dadurch an seiner Position gehalten wird, ist es bevorzugt, dass am Führungsstift eine Erweiterung ausgebildet ist, die mit einer Seite gegen das Injektorgehäuse gestellt wird und auf deren andere Seite ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement wirkt, das zwischen der Erweiterung und dem Ventilstößel aufgenommen ist. Vorteil des Federelementes, welches zwischen der Erweiterung am Führungsstift und dem Ventilstößel aufgenommen ist, ist, dass durch die Federkraft, die von dem Federelement ausgeübt wird und die auf die Erweiterung am Führungsstift wirkt, der Führungsstift mit der Erweiterung gegen das Injektorgehäuse gedrückt wird. Hierdurch ist die Kraft, mit der der Führungsstift gegen das Injektorgehäuse gestellt wird, auch dann groß genug, um den Führungsstift an seiner Position zu halten, wenn der Druck im Ventilraum auf Rücklaufdruck abfällt.When the guide pin is placed against the injector housing by the pressure prevailing in the valve space and thereby held in position, it is preferred that an extension is formed on the guide pin, which is provided with one side against the injector and on the other side as a compression spring executed spring element acts, which is received between the extension and the valve stem. Advantage of the spring element, which is received between the extension of the guide pin and the valve stem is that is pressed by the spring force, which is exerted by the spring element and acting on the extension of the guide pin, the guide pin with the extension against the injector. As a result, the force with which the guide pin is placed against the injector, even then large enough to hold the guide pin in position, when the pressure in the valve chamber drops to return pressure.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuerventil magnetbetätigt und am Ventilstößel ist ein Anker des magnetbetätigten Steuerventils ausgebildet. Dadurch, dass der Anker am Ventilstößel ausgebildet ist, kann die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert wer- den. Zudem ist es möglich, den Injektor kompakt zu bauen. Auch wird durch das Ausbilden des Ankers am Ventilstößel die Masse der bewegten Bauteile reduziert, so dass ein schnelleres Öffnen und Schließen des Steuerventils möglich wird.In a preferred embodiment, the control valve is magnet-actuated and an armature of the solenoid-operated control valve is formed on the valve stem. The fact that the armature is formed on the valve stem, the number of required components can be reduced. In addition, it is possible to build the injector compact. Also, by forming the armature on the valve lifter, the mass of the moving components is reduced, so that a faster opening and closing of the control valve is possible.
Bevorzugt ist am Ventilstößel ein ringförmiges Schließelement ausgebildet. Das ringförmige Schließelement ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass der Durchmesser der Bohrung im Ventilstößel und der Innendurchmesser des ringförmigen Schließelementes annähernd gleich groß sind. Durch die annähernd gleich großen Durchmesser ist der Ventilstößel druckausgeglichen. Es ist somit nicht erforderlich, zum Schließen des Steuerventiles eine zusätzliche Kraft aufzubringen, die der Druckkraft im Ventilraum entgegenwirkt. Die klei- neren benötigten Kräfte führen dazu, dass ein schnelleres Öffnen und Schließen des Steuerventils möglich wird. Der Einspritzverlauf kann besser an die Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine angepasst werden. -A-Preferably, an annular closure element is formed on the valve stem. The annular closing element is preferably configured such that the diameter of the bore in the valve tappet and the inner diameter of the annular closing element are approximately equal. Due to the approximately equal diameter of the valve tappet is pressure balanced. It is therefore not necessary to apply an additional force for closing the control valve, which counteracts the pressure force in the valve chamber. The smaller forces required mean that a faster opening and closing of the control valve is possible. The course of injection can be better adapted to the operating conditions of the internal combustion engine. -A-
Das ringförmige Schließelement am Ventilstößel ist zum Beispiel als Dichtfläche ausgebildet, die in einen Ventilsitz gestellt werden kann. Durch die Ausbildung des ringförmigen Schließelementes als Dichtfläche wird die Schließbewegung des Ventilstößels gedämpft und so der Verschleiß reduziert. Der Ventilsitz, in welchen das ringförmige Schließelement ge- stellt wird, um das Steuerventil zu schließen, ist zum Beispiel als Flachsitz, Kegelsitz oder Kugelsitz ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das ringförmige Schließelement eine konisch ausgebildete Dichtfläche und der Ventilsitz als Kugelfläche ausgebildet. Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass keine erhöhten Parallelitätsanforderungen an die Anlagefläche des Führungsstiftes und den Ventilsitz gestellt werden. Die Kugelfläche des Ventilsitzes hat eine Gelenkfunktion, wobei der Ausgleich eines möglichen Achsversatzes durch radiale Verschiebung des Führungsstiftes an seiner Anlagefläche erfolgt. Zudem erlaubt der als Kugelfläche ausgebildete Ventilsitz auch ein flüssigkeitsdichtes Schließen des Steuerventils bei einer Neigung des Ventilkolbens gegen die Injektorachse.The annular closing element on the valve tappet is designed, for example, as a sealing surface, which can be placed in a valve seat. The formation of the annular closing element as a sealing surface, the closing movement of the valve stem is damped and thus reduces wear. The valve seat into which the annular closure element is placed in order to close the control valve is designed, for example, as a flat seat, a conical seat or a ball seat. In a preferred embodiment, the annular closing element is a conical sealing surface and the valve seat is formed as a spherical surface. Advantage of this embodiment is that no increased parallelism requirements are placed on the contact surface of the guide pin and the valve seat. The spherical surface of the valve seat has a joint function, wherein the compensation of a possible axial offset takes place by radial displacement of the guide pin on its contact surface. In addition, the valve seat formed as a spherical surface also allows a liquid-tight closing of the control valve at an inclination of the valve piston against the injector.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigenShow it
Figur 1 ein erfϊndungsgemäß ausgebildetes Steuerventil in einer ersten Ausführungsform,1 shows a erfϊndungsgemäß trained control valve in a first embodiment,
Figur 2 ein erfϊndungsgemäß ausgebildetes Steuerventil in einer zweiten Ausführungsform,2 shows a erfϊndungsgemäß trained control valve in a second embodiment,
Figur 3 ein erfϊndungsgemäß ausgebildetes Steuerventil mit Kegel/Kugel-Sitz.3 shows a erfϊndungsgemäß trained control valve with cone / ball seat.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Figur 1 zeigt ein erfϊndungsgemäß ausgebildetes Steuerventil in einer ersten Ausführungsform.Figure 1 shows a erfϊndungsgemäß trained control valve in a first embodiment.
In einem Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine wird ein Einspritzventilglied, welches mindestens eine Einspritzöffhung freigibt oder verschließt, mittels eines Steuerventils 1 angesteuert. Das Steuerventil 1 wird mit einem Aktor 3 betätigt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Aktor 3 ein Magnetaktor. Dieser umfasst eine Spule 5, die in einem Magnetkern 7 aufgenommen ist. Alternativ ist es auch möglich, anstelle eines Magnetaktors einen anderen Aktor, zum Beispiel einen Piezoaktor, zu verwenden.In an injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, an injection valve member, which releases or closes at least one injection opening, is actuated by means of a control valve 1. The control valve 1 is actuated by an actuator 3. In the embodiment shown here, the actuator 3 is a Magnetic actuator. This comprises a coil 5, which is accommodated in a magnetic core 7. Alternatively, it is also possible to use a different actuator, for example a piezoelectric actuator, instead of a magnetic actuator.
Das Steuerventil 1 umfasst weiterhin einen Ventilstößel 9, der in der hier dargestellten Aus- führungsform ein ringförmiges Schließelement 11 umfasst. Um das Steuerventil 1 zu schließen wird das ringförmige Schließelement 11 in einen Ventilsitz 13 gestellt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Ventilsitz 13 ein Flachsitz.The control valve 1 further comprises a valve tappet 9, which in the embodiment illustrated here comprises an annular closing element 11. To close the control valve 1, the annular closing element 11 is placed in a valve seat 13. In the embodiment shown here, the valve seat 13 is a flat seat.
Im Ventilstößel 9 ist eine Bohrung 15 ausgebildet. In der Bohrung 15 ist ein Führungsstift 17 aufgenommen. Die Bohrung 15 fungiert dabei gleichzeitig als Führung für den Ventilstößel 9. Der Ventilstößel 9 wird am Führungsstift 17 geführt. Durch die Führung des Ventilstößels 9 am Führungsstift 17 wird vermieden, dass der Ventilstößel 9 radial zur Injektorachse 19 verschoben wird oder verkantet. Am Führungsstift 17 ist eine Erweite- rung 21 ausgebildet, die mit einer Fläche 23 an einem oberen Gehäuseteil 25 des Injektors anliegt. Am Führungsstift 17 ist weiterhin eine Stufe 27 ausgebildet, die als Hubbegrenzer für den Ventilstößel 9 wirkt. Durch Anschlagen an die Stufe 27 wird die Bewegung des Ventilstößels 9 beendet.In the valve stem 9, a bore 15 is formed. In the bore 15, a guide pin 17 is received. The bore 15 acts simultaneously as a guide for the valve stem 9. The valve stem 9 is guided on the guide pin 17. By the leadership of the valve stem 9 on the guide pin 17 is avoided that the valve stem 9 is displaced radially to the injector 19 or tilted. On the guide pin 17 an extension 21 is formed, which rests with a surface 23 on an upper housing part 25 of the injector. On the guide pin 17, a step 27 is further formed, which acts as a stroke limiter for the valve tappet 9. By striking the step 27, the movement of the valve stem 9 is stopped.
Der Führungsstift 17 und die Bohrung 15 umschließen einen Ventilraum 29. An den Ventilraum 29 schließt sich ein Kanal 31 an, welcher in einem hier nicht dargestellten Steuerraum mündet. Im Kanal 31 ist ein Drosselelement 33 ausgebildet. Durch das Drosselelement 33 wird eine gegendruckunabhängige Durchströmung gewährleistet. Dies sorgt auch für einen gegendruckabhängigen Steuerraumdruck.The guide pin 17 and the bore 15 enclose a valve chamber 29. At the valve chamber 29, a channel 31 connects, which opens into a control chamber, not shown here. In the channel 31, a throttle element 33 is formed. Through the throttle element 33 a back pressure independent flow is ensured. This also ensures a back pressure-dependent control chamber pressure.
Um den aufgrund des hohen Kraftstoffdruckes im Ventilraum gegebenenfalls auftretenden Leckagestrom zwischen der Bohrung 15 und dem Führungsstift 17 gering zu halten, werden die Bohrung 15 und die Oberfläche des Führungsstiftes 17 so zueinander gepasst, dass die Bohrung 15 und die Oberfläche des Führungsstiftes 17 als Dichtfläche wirken.In order to keep low due to the high fuel pressure in the valve space occurring leakage between the bore 15 and the guide pin 17, the bore 15 and the surface of the guide pin 17 are fitted to each other so that the bore 15 and the surface of the guide pin 17 act as a sealing surface ,
Damit der Ventilstößel 9 durch den Aktor 3 bewegt werden kann, ist am Ventilstößel 9 in der hier dargestellten Ausführungsform ein Anker 35 ausgebildet. Der Hub des Ventilstößels 9 wird durch einen Einstellring 37, der zwischen dem oberen Gehäuseteil 25 und einem mittleren Gehäuseteil 39 aufgenommen ist, eingestellt. Die Einstellung des Hubes erfolgt dabei über die Höhe h des Einstellrings 37.So that the valve tappet 9 can be moved by the actuator 3, an armature 35 is formed on the valve tappet 9 in the embodiment shown here. The stroke of the valve stem 9 is adjusted by an adjusting ring 37 which is received between the upper housing part 25 and a central housing part 39. The setting of the stroke takes place via the height h of the adjusting ring 37th
Das obere Gehäuseteil 25 und das mittlere Gehäuseteil 39 werden durch eine Spannhülse 41 miteinander verbunden. Hierzu liegt die Spannhülse 41 auf einer Schulter 43 am oberen Gehäuseteil 25 auf und wird mit einem Gewinde 45 am mittleren Gehäuseteil verschraubt. Damit entlang der Verbindung von oberem Gehäuseteil 25 und mittlerem Gehäuseteil 39 kein Kraftstoff am Injektor austreten kann, ist zwischen dem oberen Gehäuseteil 25 und dem mittleren Gehäuseteil 39 ein Dichtring 47 aufgenommen.The upper housing part 25 and the middle housing part 39 are connected to each other by a clamping sleeve 41. For this purpose, the clamping sleeve 41 is located on a shoulder 43 at the top Housing part 25 and is screwed with a thread 45 on the central housing part. So that no fuel can escape at the injector along the connection of the upper housing part 25 and the middle housing part 39, a sealing ring 47 is received between the upper housing part 25 and the middle housing part 39.
Der Führungsstift 17 ist von einem Federelement 49 umschlossen. Das Federelement 49 ist vorzugsweise eine als Druckfeder ausgebildete Spiralfeder. Das Federelement 49 stützt sich mit einer Seite am Ventilstößel 9 und mit der anderen Seite an der Erweiterung 21 des Führungsstiftes 17 ab. Um die Federkraft des Federelementes 49 einzustellen, ist es möglich, zwischen dem Federelement und der Erweiterung 21 eine Einstellscheibe 51 zu positionieren. Durch die Höhe der Einstellscheibe 51 wird die Vorspannung des Federelementes 49 eingestellt.The guide pin 17 is enclosed by a spring element 49. The spring element 49 is preferably designed as a compression spring coil spring. The spring element 49 is supported on one side on the valve tappet 9 and on the other side on the extension 21 of the guide pin 17. In order to adjust the spring force of the spring element 49, it is possible to position a shim 51 between the spring element and the extension 21. By the height of the dial 51, the bias of the spring element 49 is set.
Durch die Federkraft des Federelementes 49, die über die Einstellscheibe 51 auf die Erwei- terung 21 am Führungsstift 17 wirkt, wird der Führungsstift 17 gegen das obere Gehäuseteil 25 gedrückt. Zusätzlich wirkt auf den Führungsstift 17 eine Druckkraft im Ventilraum 29. Die Druckkraft ist dabei abhängig vom Druck des Kraftstoffes, der im Ventilraum 29 herrscht. Bei geschlossenem Steuerventil 1 herrscht im Ventilraum 29 Systemdruck. Bei geöffnetem Steuerventil 1 fällt der Druck im Ventilraum ab, da der Kraftstoff dann in den Niederdruckbereich des Einspritzsystems strömt. Somit nimmt bei geöffnetem Steuerventil 1 auch die Druckkraft auf den Führungsstift 17 ab. Da jedoch auch bei geöffnetem Steuerventil 1 weiterhin die Federkraft des Federelementes 49 auf den Führungsstift 17 wirkt, wird dieser in Anlage an der Fläche 23 gehalten, wodurch der Ventilstößel 9 zum Ventilsitz 13 ausgerichtet wird.Due to the spring force of the spring element 49, which acts on the extension 21 on the guide pin 17 via the adjustment disk 51, the guide pin 17 is pressed against the upper housing part 25. In addition, acts on the guide pin 17, a pressure force in the valve chamber 29. The pressure force is dependent on the pressure of the fuel, which prevails in the valve chamber 29. When the control valve 1 is closed, system pressure prevails in the valve chamber 29. When the control valve 1 is open, the pressure in the valve chamber drops, since the fuel then flows into the low-pressure region of the injection system. Thus, when the control valve 1 is open, the pressure force on the guide pin 17 also decreases. However, since the spring force of the spring element 49 continues to act on the guide pin 17 even when the control valve 1 is open, it is held in contact with the surface 23, whereby the valve tappet 9 is aligned with the valve seat 13.
Um einen Einspritzvorgang zu starten, wird die Spule 5 bestromt. Hierdurch bildet sich ein Magnetfeld um die Spule aus, durch welches der Anker 35 angezogen wird. Der Ventilstößel 9 mit dem daran ausgebildeten Anker hebt sich mit dem ringförmigen Schließelement 11 aus dem Ventilsitz 13. Eine Verbindung aus dem Ventilraum 29 in den Kraftstoffrücklauf ist freigegeben. Der Druck im Ventilraum 29 sinkt. Aufgrund des abnehmenden Druckes im Ventilraum 29 strömt Kraftstoff über den Kanal 31 mit dem Drosselelement 33 aus dem hier nicht dargestellten Steuerraum. Der Druck im Steuerraum nimmt ebenfalls ab. Durch den abnehmenden Druck im Steuerraum wird der Steuerkolben in Richtung des Steuerraumes bewegt. Das Einspritzventilglied hebt sich aus seinem Sitz und gibt so die mindestens eine Einspritzöffnung frei. Kraftstoff wird in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt. Während das Steuerventil 5 geöffnet ist und so Kraftstoff aus dem Steuerraum 29 in den Niederdruckbereich strömen kann, wodurch der Druck im Ventilraum 29 absinkt, nimmt auch die auf den Führungsstift 17 wirkende Druckkraft ab. Da jedoch das Federelement 49 eine Federkraft auf die Erweiterung 21 ausübt wird der Führungsstift 17 weiterhin gegen das obere Gehäuseteil 25 gedrückt und so an seiner Position gehalten. Zudem sinkt auch der Druck im Ventilraum 29 nicht auf den Druck im Niederdruckbereich ab, da der hier nicht dargestellte Steuerraum mit dem Kraftstoffzulauf verbunden ist und so kontinuierlich unter Systemdruck stehender Kraftstoff in den Steuerraum nachfließt, der dann über den Kanal 31 und das Drosselelement 33 in den Ventilraum 29 strömt.To start an injection process, the coil 5 is energized. This forms a magnetic field around the coil, through which the armature 35 is attracted. The valve stem 9 with the armature formed thereon rises with the annular closing element 11 from the valve seat 13. A connection from the valve chamber 29 in the fuel return is released. The pressure in the valve chamber 29 drops. Due to the decreasing pressure in the valve chamber 29 fuel flows through the channel 31 with the throttle element 33 from the control chamber, not shown here. The pressure in the control room also decreases. Due to the decreasing pressure in the control chamber, the control piston is moved in the direction of the control chamber. The injection valve member rises from its seat and thus releases the at least one injection opening. Fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. While the control valve 5 is open and so fuel from the control chamber 29 can flow into the low-pressure region, whereby the pressure in the valve chamber 29 decreases, and the force acting on the guide pin 17 compressive force decreases. However, since the spring member 49 exerts a spring force on the extension 21, the guide pin 17 is further pressed against the upper housing part 25 and thus held in position. In addition, the pressure in the valve chamber 29 does not decrease to the pressure in the low pressure range, since the control chamber, not shown here, is connected to the fuel inlet and so nachlauf flows continuously under system pressure fuel in the control chamber, which then via the channel 31 and the throttle element 33 in the valve chamber 29 flows.
Um den Einspritzvorgang zu beenden wird die Bestromung der Spule 5 beendet. Der Ventilstößel 9 wird mit Hilfe der Federkraft des Federelementes 49 mit seinem ringförmigen Schließelement 11 in den Ventilsitz 13 gestellt. Die Verbindung vom Ventilraum 29 in den Niederdruckbereich ist verschlossen. Der in den Steuerraum nachströmende Kraftstoff führt zu einer Druckerhöhung im Steuerraum und damit auch im Ventilraum 29, der über den Kanal 31 und das Drosselelement 33 hydraulisch mit dem Steuerraum verbunden ist. Auf den Führungsstift 17 wirkt wieder die Druckkraft des unter Systemdruck stehenden Kraftstoffes. Gleichzeitig wird durch den höheren Druck im Steuerraum der Steuerkolben in Richtung des Einspritzventilgliedes bewegt und das Einspritzventilglied so in seinen Sitz gestellt, um die mindestens eine Einspritzöffnung zu verschließen.To end the injection process, the energization of the coil 5 is terminated. The valve stem 9 is provided with the aid of the spring force of the spring element 49 with its annular closing element 11 in the valve seat 13. The connection from the valve chamber 29 in the low pressure region is closed. The fuel flowing into the control chamber leads to an increase in pressure in the control chamber and thus also in the valve chamber 29, which is hydraulically connected to the control chamber via the channel 31 and the throttle element 33. On the guide pin 17 again affects the pressure force of the fuel under system pressure. At the same time is moved by the higher pressure in the control chamber, the control piston in the direction of the injection valve member and the injection valve member is placed in its seat to close the at least one injection port.
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Steuerventil in einer zweiten Ausführungs- form.FIG. 2 shows a control valve according to the invention designed in a second embodiment.
Das in Figur 2 dargestellte Steuerventil unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Steuerventil durch die Ausbildung des Führungsstiftes 17.The control valve shown in Figure 2 differs from the control valve shown in Figure 1 by the formation of the guide pin 17th
In der hier dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem Führungsstift 17 und dem oberen Gehäuseteil 25 ein weiteres Bauteil 53 aufgenommen. Am weiteren Bauteil 53 ist die Erweiterung 21 ausgebildet, gegen welche sich das Federelement 49 abstützt. Der Führungsstift 17 wird mit einer Stirnfläche 55 gegen das weitere Bauteil 53 gestellt. Der Führungsstift 17 wird durch die Druckkraft, die im Ventilraum 29 auf diesen wirkt, an seiner Position gehalten. Gleichzeitig wird die auf den Führungsstift 17 wirkende Druckkraft über die Stirnfläche 55 an das weitere Bauteil 53 übertragen. Hierdurch wird das weitere Bau- teil 53 mit der Erweiterung 21 gegen das obere Gehäuseteil 25 gestellt. Auf das weitere Bauteil 53 wirkt gleichzeitig auch die Federkraft des Federelementes 49, welche dieses e- benfalls gegen das obere Gehäuseteil 25 stellt. Auf diese Weise wird das weitere Bauteil 53 an seiner Position gehalten. Dadurch, dass der Druck im Ventilraum 29 auch bei geöffnetem Steuerventil 1 aufgrund des über den Steuerraum und den Kanal 31 nachströmenden Kraftstoffes nicht auf Umgebungsdruck absinkt, wird auch in der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Führungsstift 10 an seiner Anlage am weiteren Bauteil 53 gehalten, wodurch der Ventilstößel 9 zum Ventilsitz 13 ausgerichtet wird. Alternativ ist es möglich, dass das weitere Bauteil 53 einstückig mit dem oberen Gehäuseteil 25 ausgebildet ist.In the embodiment shown here, a further component 53 is received between the guide pin 17 and the upper housing part 25. On the further component 53, the extension 21 is formed, against which the spring element 49 is supported. The guide pin 17 is provided with an end face 55 against the further component 53. The guide pin 17 is held by the pressure force acting in the valve chamber 29 on this, in its position. At the same time, the pressure force acting on the guide pin 17 is transmitted via the end face 55 to the further component 53. As a result, the further component 53 with the extension 21 is placed against the upper housing part 25. At the same time, the spring force of the spring element 49, which likewise sets this against the upper housing part 25, acts on the further component 53. In this way, the further component 53 is held in position. Due to the fact that the pressure in the valve chamber 29 is also open Control valve 1 does not drop to ambient pressure due to the fuel flowing over the control chamber and the channel 31, the guide pin 10 is held in its bearing on the further component 53 in the embodiment shown in Figure 2, whereby the valve stem 9 is aligned with the valve seat 13. Alternatively, it is possible that the further component 53 is formed integrally with the upper housing part 25.
Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Steuerventil in einer dritten Ausführungsform.Figure 3 shows an inventively designed control valve in a third embodiment.
Das in Figur 3 dargestellte Steuerventil 1 unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform durch die Ausbildung des Ventilsitzes 13 und des ringförmigen Schließ- elementes 11. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist das ringförmige Schließelement 11 mit einer konischen Dichtfläche ausgeführt. Der Ventilsitz 13 ist als Kugelfläche ausgeführt. Vorteil des kugelförmig ausgebildeten Ventilsitzes 13 gegenüber einem Flach- sitz ist, dass der Ventilsitz 13, die Dichtfläche des ringförmigen Schließelementes 11 und die Fläche 23 der Erweiterung 21, die am oberen Gehäuseteil 25 anliegt, nicht exakt parallel gefertigt werden müssen, um ein flüssigkeitsdichtes Schließen des Ventils 1 zu ermöglichen. Durch die Gestaltung des Ventilsitzes 13 als Kugelfläche hat dieser eine Gelenkfunktion. Ein flüssigkeitsdichtes Schließen wird so auch gewährleistet, wenn die konisch ausgebildete Dichtfläche des ringförmigen Schließelementes 11 nicht exakt parallel ausgebildet ist. Ein möglicher Achsversatz des Führungsstiftes 17 wird durch radiales Verschieben des Führungsstiftes 17 an der Fläche 23 ausgeglichen.The control valve 1 shown in Figure 3 differs from the embodiment shown in Figure 1 by the formation of the valve seat 13 and the annular closing element 11. In the embodiment shown in Figure 3, the annular closure member 11 is designed with a conical sealing surface. The valve seat 13 is designed as a spherical surface. Advantage of the ball-shaped valve seat 13 relative to a flat seat is that the valve seat 13, the sealing surface of the annular closure member 11 and the surface 23 of the extension 21, which rests against the upper housing part 25, need not be made exactly parallel to a liquid-tight closing allow the valve 1. Due to the design of the valve seat 13 as a spherical surface of this has a joint function. A liquid-tight closing is thus ensured even if the conical sealing surface of the annular closing element 11 is not formed exactly parallel. A possible axial offset of the guide pin 17 is compensated by radial displacement of the guide pin 17 on the surface 23.
Neben dem in Figur 3 dargestellten kugelförmig ausgebildeten Ventilsitz mit konisch ausge- bildeter Dichtfläche am ringförmigen Schließelement 11 ist es auch möglich, dass der Ventilsitz 13 und das ringförmige Schließelement 11 als Flachsitz ausgebildet sind. Alternativ ist es auch möglich, dass der Ventilsitz 13 kegelförmig und das ringförmige Schließelement 11 mit einer konischen Dichtfläche versehen sind, wobei die Kegelwinkel des kegelförmigen Ventilsitzes 13 und der konisch ausgebildeten Dichtfläche vorzugsweise eine Differenz im Bereich von 1° bis 5° aufweisen, so dass sich die Flächenpressung des ringförmigen Schließelementes 11 im kegelförmig ausgebildeten Ventilsitz 13 auf eine Linie konzentriert. Weiterhin ist es jedoch auch möglich, dass das ringförmige Schließelement 11 und der Ventilsitz 13 jede beliebige, dem Fachmann bekannte und geeignete Geometrie einnehmen. In addition to the ball-shaped valve seat shown in FIG. 3 with a conically configured sealing surface on the annular closing element 11, it is also possible for the valve seat 13 and the annular closing element 11 to be formed as a flat seat. Alternatively, it is also possible for the valve seat 13 to be cone-shaped and the annular closing element 11 to be provided with a conical sealing surface, wherein the cone angles of the conical valve seat 13 and the conical sealing surface preferably have a difference in the range of 1 ° to 5 °, so that the surface pressure of the annular closure member 11 is concentrated in the conically shaped valve seat 13 on a line. Furthermore, however, it is also possible for the annular closing element 11 and the valve seat 13 to assume any geometry known and suitable to the person skilled in the art.

Claims

Patentansprüche claims
1. Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Injektorgehäuse, ein oberes Gehäuseteil (25) und ein mittleres Gehäuseteil (39) umfassend, bei dem ein Einspritzventilglied, welches mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt, über ein Steuerventil (1) angesteuert wird, wobei das Steuerventil (1) einen Ventilstößel (9) umfasst, mit dem eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf freigebbar oder verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilstößel (9) eine Bohrung (15) ausgebildet ist, in der ein Führungsstift (17) aufgenommen ist, der mit der Wandung der Bohrung (15) im Ventilstößel (9) einen Ventilraum (29), der hyraulisch mit dem Steuerraum verbunden ist, umschließt, wobei der Führungsstift (17) durch den im Ventilraum (29) herrschenden Druck gegen eine Anlagefläche gepresst wird, wodurch der Ventilstößel (9) ausgerichtet wird.An injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine having an injector housing, an upper housing part (25) and a middle housing part (39), in which an injection valve member which releases or closes at least one injection opening, via a control valve (1) is controlled, wherein the control valve (1) comprises a valve stem (9) with which a connection from a control chamber in a fuel return is releasable or closable, characterized in that in the valve stem (9) has a bore (15) is formed in a guide pin (17) is received, which encloses with the wall of the bore (15) in the valve tappet (9) a valve space (29), which is hydraulically connected to the control chamber, wherein the guide pin (17) through which in the valve space ( 29) prevailing pressure against a contact surface is pressed, whereby the valve stem (9) is aligned.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (17) durch den im Ventilraum (29) herrschenden Druck gegen das obere Gehäuseteil (25) gestellt und dadurch an seiner Position gehalten wird.2. An injector according to claim 1, characterized in that the guide pin (17) by the in the valve chamber (29) prevailing pressure against the upper housing part (25) and thereby held in position.
3. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungsstift (17) und dem oberen Gehäuseteil (25) mindestens ein weiteres Bauteil (53) aufgenommen ist, wobei der Führungsstift (17) gegen das weitere Bauteil (53) gestellt wird und durch diese Druckkraft das weitere Bauteil (53) gegen das obere Gehäuseteil (25) gestellt wird, wodurch das weitere Bauteil (23) an seiner Position gehalten wird.3. Injector according to claim 1, characterized in that between the guide pin (17) and the upper housing part (25) at least one further component (53) is received, wherein the guide pin (17) against the further component (53) is provided and by this pressure force, the further component (53) is placed against the upper housing part (25), whereby the further component (23) is held in its position.
4. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Führungsstift (17) eine Erweiterung (21) ausgebildet ist, die mit einer Seite gegen das obere Gehäuseteil (25) gestellt wird und auf deren andere Seite ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement (49) wirkt, das zwischen der Erweiterung (21) und dem Ventilkolben (9) aufgenommen ist.4. An injector according to claim 1 or 2, characterized in that on the guide pin (17) an extension (21) is formed, which is provided with one side against the upper housing part (25) and on the other side of a designed as a compression spring spring element ( 49) which is received between the extension (21) and the valve piston (9).
5. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (1) magnetbetätigt ist und am Ventilstößel (9) ein Anker (35) des magnetbetätigten Steuerventils (1) ausgebildet ist. 5. An injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control valve (1) is magnet-actuated and on the valve tappet (9) an armature (35) of the solenoid-operated control valve (1) is formed.
6. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilstößel (9) ein ringförmiges Schließelement (11) ausgebildet ist.6. Injector according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the valve tappet (9) an annular closing element (11) is formed.
7. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Bohrung (15) im Ventilstößel (9) und der Innendurchmesser des ringförmigen Schließelementes (11) annähernd gleich groß sind.7. An injector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the diameter of the bore (15) in the valve tappet (9) and the inner diameter of the annular closing element (11) are approximately equal.
8. Injektor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Schließelement (11) am Ventilstößel (9) als Dichtfläche ausgebildet ist, welche in einen8. Injector according to claim 6 or 7, characterized in that the annular closing element (11) on the valve tappet (9) is designed as a sealing surface, which in a
Ventilsitz (13) gestellt werden kann.Valve seat (13) can be placed.
9. Injektor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (13) als Flachsitz, Kegelsitz oder Kugelsitz ausgebildet ist.9. Injector according to one of claims 6 to 8, characterized in that the valve seat (13) is designed as a flat seat, conical seat or ball seat.
10. Injektor nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Schließelement (11) eine konisch ausgebildete Dichtfläche aufweist und der Ventilsitz (13) als Kugelfläche ausgebildet ist. 10. Injector according to one of claims 6 to 9, characterized in that the annular closing element (11) has a conical sealing surface and the valve seat (13) is designed as a spherical surface.
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