EP2232047A1 - Fuel injector - Google Patents

Fuel injector

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Publication number
EP2232047A1
EP2232047A1 EP08867006A EP08867006A EP2232047A1 EP 2232047 A1 EP2232047 A1 EP 2232047A1 EP 08867006 A EP08867006 A EP 08867006A EP 08867006 A EP08867006 A EP 08867006A EP 2232047 A1 EP2232047 A1 EP 2232047A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injector
valve piston
nozzle needle
centering
injector according
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.)
Withdrawn
Application number
EP08867006A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Siegfried Ruthardt
Anthony George
Juergen Hanneke
Holger Rapp
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 EP2232047A1 publication Critical patent/EP2232047A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • 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
    • 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
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector with an injector housing, in which a nozzle needle is axially displaceable, which cooperates with a valve piston having an end which faces one end of the nozzle needle.
  • German Patent Application DE 100 20 867 A1 discloses a fuel injector with a nozzle needle, which is coupled to a pressure rod by means of a guide sleeve.
  • the object of the invention is to provide a fuel injector according to the preamble of claim 1, which has a long service life and is simple and inexpensive to produce.
  • the object is in a fuel injector with an injector, in which a nozzle needle is axially displaceable, which cooperates with a valve piston having an end which faces an end of the nozzle needle, achieved in that the mutually facing ends centering and / or guide surfaces are provided which bear directly against each other.
  • the centering and / or guide surfaces make it possible to compensate for deviations in coaxialness by one end guiding or centering the other end. When the two ends are moved towards each other, then cause the centering and / or guide surfaces a radially concentric position of the two ends to each other.
  • the valve piston may be made in one or more parts and include, for example, a push rod. In a multi-part version with push rod, the end of the push rod facing the nozzle needle is regarded as the end of the valve piston.
  • a preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that one end has an elevation and the other end has a depression.
  • the shape and / or shape of the elevation is, according to one essential aspect of the invention, tuned to the shape and / or shape of the depression such that the end is centered and / or guided with the elevation in the end with the depression.
  • a further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the one end has a centering and / or guide surface in the form of a truncated cone.
  • the truncated cone can be designed as a cone-shaped elevation or as a funnel-shaped depression.
  • a further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the other end has a curved centering and / or guide surface.
  • the curved centering and / or guide surface may be curved inward as a recess or as an increase to the outside.
  • a further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that one end is concave and the other end is convex.
  • the surface pressure compared to a ball / cone contact can be reduced.
  • the position of the center points of the curvature radii of the centering and / or guide surfaces results from the selected radii of curvature itself and from the selected angles of inclination of the common tangent at the point of contact.
  • Another preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the concave end has a larger radius of curvature than the convex end.
  • other curved cutting lines are possible, which form a common tangent at the contact point.
  • the depression is provided at the end of the nozzle needle and merges radially outward into a planar bearing surface.
  • the support surface forms a stop for a nozzle spring or a shim, with which the biasing force of the nozzle spring inserted. can be made.
  • the end of the valve piston has a smaller diameter than the end of the nozzle needle.
  • the centering and / or guide surface at the end of the nozzle needle has the shape of a truncated cone.
  • Another preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the recess is provided at the end of the valve piston. Preferably, the two ends have the same diameter.
  • a further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the centering and / or guide surface at the end of the valve piston has the shape of a truncated cone. The centering and / or guide surface thus forms a funnel-like depression at the end of the valve piston.
  • a further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that a support collar is provided on the valve piston.
  • the support collar forms a stop for a nozzle spring or a dial, with which the biasing force of the nozzle spring can be adjusted.
  • FIG. 1 is a longitudinal section through a detail of a fuel injector with a convex valve piston end which is coupled to a frusto-conical nozzle needle end;
  • Figure 2 shows a similar section as in Figure 1 with a convex nozzle needle end which is coupled to a frusto-conical valve piston end, in longitudinal section;
  • Figure 3 is a highly simplified representation of a concave valve piston end which is coupled to a convex nozzle needle end, in longitudinal section and
  • Figure 4 is a similar view as in Figure 3 with a convex valve piston end which is coupled to a concave nozzle needle end, in longitudinal section.
  • FIG. 1 to 4 are each a section of a fuel injector 1; 21 shown in longitudinal section.
  • the fuel injector 1; 21 includes an injector housing 2; 22 with a nozzle body 3; 23, in which a nozzle needle 4; 24 is guided back and forth movable.
  • the nozzle needle 4; 24 opens and closes with a combustion chamber near the end of injection holes in the nozzle body 3, through which fuel from the fuel injector 1, 21 is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • valve piston 16; 34 is part of a control valve, with the aid of which the opening movement of the nozzle needle 4; 24 is controlled.
  • the valve piston 16; 34 may be made in one or more parts, and include, for example, a push rod, which with its end close to the combustion chamber at the nozzle needle end 5; 25 is present.
  • the nozzle needle end 5 shown in FIG. 1 has a central blind hole 6, through which a common longitudinal axis 8 of the nozzle needle 4 and of the valve piston 16 extends.
  • the central blind hole 6 passes radially outward into a truncated cone-like depression 10, which forms a centering and / or guide surface on the nozzle needle end 5.
  • the truncated cone-like depression 10 transitions radially outward into a flat bearing surface 12.
  • a ball-shaped or crowned elevation 14 which is formed on the end 15 of the valve piston 16 which is close to the combustion chamber.
  • the valve piston 16 is guided centrally to the nozzle needle 4.
  • the diameter of the valve piston end 15 is smaller than the diameter of the nozzle needle end 5.
  • a dial 18 which is clamped between the plane 12 Auflageflä- and a nozzle spring 17, which serves to the nozzle needle 4 in its closed position pretension. Due to the thickness of the dial 18, the biasing force of the nozzle spring 17 can be adjusted.
  • the common longitudinal axis of the nozzle needle 24 and of the valve piston 34 is designated by 28.
  • the combustion chamber remote end 25 of the nozzle needle 24 has the shape of a spherical portion 30 which is vaulted convex outwardly.
  • a central blind hole 32 is recessed, which merges radially outward into a frusto-conical depression 35 which bears against the ball portion 30 of the nozzle needle end 25.
  • the inventive design of the two ends 25, 33 of the valve piston 34 is automatically centered to the nozzle needle 24.
  • a support collar 36 is formed, which forms a stop for a dial 38 which is clamped between the support collar 36 and a nozzle spring 37, through which the nozzle needle 24 is biased in its closed position.
  • valve piston 41 a concave end of a valve piston 41 is shown greatly simplified. At the concave end of the valve piston 41 is a convex end of a nozzle needle 42 at. The common longitudinal axis of valve piston 41 and nozzle needle 42 is designated 44.
  • the two sectional lines shown in Figure 3 are designed as radii 45, 46, wherein the radius 46 of the concave valve piston end 41 is greater than the radius 45 of the convex nozzle needle end 42.
  • the center of the radius 45 lies on the longitudinal axis 44.
  • the center of the radius 46 is according to a further aspect of the invention to the right of the longitudinal axis 44th
  • valve piston 51 a convex end of a valve piston 51 is shown greatly simplified. At the convex valve piston end 51 is a concave end of a nozzle needle 52 at. The common longitudinal axis of valve piston 51 and nozzle needle 52 is designated 54.
  • the radius of the concave nozzle needle end 52 is greater than the radius of the convex valve piston end 51.
  • the radius of the concave nozzle needle end 52 is designated 55.
  • the radius of the convex valve piston end is designated 56.
  • the center of the radius 56 lies on the longitudinal axis 54. Telephoto of the radius 55 is located to the right of the longitudinal axis 54.

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Abstract

The invention relates to a fuel injector comprising an injector housing (2) in which a nozzle needle (4) can be axially displaced, said needle cooperating with a valve piston (16) that comprises an end (15) that faces an end (5) of the nozzle needle (4). In order to provide a fuel injector that has a long service life and that is simple and cost effective to manufacture, centering and/or guide surfaces (10, 14) are provided at the mutually facing ends (5, 15), said surfaces being directly adjacent to one another.

Description

Beschreibung KraftstoffinjektorDescription fuel injector
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor mit einem Injektorgehäuse, in dem eine Düsennadel axial verschiebbar ist, die mit einem Ventilkolben zusammenwirkt, der ein Ende aufweist, das einem Ende der Düsennadel zugewandt ist.The invention relates to a fuel injector with an injector housing, in which a nozzle needle is axially displaceable, which cooperates with a valve piston having an end which faces one end of the nozzle needle.
Stand der TechnikState of the art
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 20 867 Al ist ein Kraftstoffinjektor mit einer Düsennadel bekannt, die mit Hilfe einer Führungshülse mit ei- ner Druckstange gekoppelt ist.German Patent Application DE 100 20 867 A1 discloses a fuel injector with a nozzle needle, which is coupled to a pressure rod by means of a guide sleeve.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffin- jektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der eine hohe Lebensdauer aufweist sowie einfach und kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide a fuel injector according to the preamble of claim 1, which has a long service life and is simple and inexpensive to produce.
Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffinjektor mit einem Injektorgehäuse, in dem eine Düsennadel axial verschiebbar ist, die mit einem Ventilkolben zusammenwirkt, der ein Ende aufweist, das einem Ende der Düsennadel zugewandt ist, dadurch gelöst, dass an den einander zugewandten Enden Zentrier- und/oder Führungsflächen vorgesehen sind, die direkt aneinander anliegen. Die Zentrier- und/oder Führungsflächen ermöglichen den Ausgleich von Koaxialitätsab- weichungen, indem ein Ende das jeweils andere Ende führt beziehungsweise zentriert. Wenn die beiden Enden aufeinander zu bewegt werden, dann bewirken die Zentrier- und/oder Führungsflächen eine radial konzentrische Lage der beiden Enden zueinander. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass die aus dem Stand der Technik bekannte Führungshülse entfallen kann. Der Ventilkolben kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein und zum Beispiel eine Druckstange umfassen. Bei einer mehrteiligen Aus- führung mit Druckstange wird das der Düsennadel zugewandte Ende der Druckstange als Ende des Ventilkolbens betrachtet.The object is in a fuel injector with an injector, in which a nozzle needle is axially displaceable, which cooperates with a valve piston having an end which faces an end of the nozzle needle, achieved in that the mutually facing ends centering and / or guide surfaces are provided which bear directly against each other. The centering and / or guide surfaces make it possible to compensate for deviations in coaxialness by one end guiding or centering the other end. When the two ends are moved towards each other, then cause the centering and / or guide surfaces a radially concentric position of the two ends to each other. This provides, inter alia, the advantage that the known from the prior art guide sleeve can be omitted. The valve piston may be made in one or more parts and include, for example, a push rod. In a multi-part version with push rod, the end of the push rod facing the nozzle needle is regarded as the end of the valve piston.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstof- finjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende eine Erhöhung und das andere Ende eine Vertiefung aufweist. Die Form und/oder Gestalt der Erhöhung ist gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung so mit der Form und/oder Gestalt der Ver- tiefung abgestimmt, dass das Ende mit der Erhöhung in dem Ende mit der Vertiefung zentriert und/oder geführt wird.A preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that one end has an elevation and the other end has a depression. The shape and / or shape of the elevation is, according to one essential aspect of the invention, tuned to the shape and / or shape of the depression such that the end is centered and / or guided with the elevation in the end with the depression.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende eine Zentrier- und/oder Führungsfläche in Gestalt eines Kegelstumpfs aufweist. Der Kegelstumpf kann als konusförmige Erhöhung oder als trichterförmige Vertiefung ausgeführt sein. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende eine gewölbte Zentrier- und/oder Führungsfläche aufweist. Die gewölbte Zentrier- und/oder Führungsfläche kann als Vertiefung nach innen oder als Erhöhung nach außen gewölbt sein.A further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the one end has a centering and / or guide surface in the form of a truncated cone. The truncated cone can be designed as a cone-shaped elevation or as a funnel-shaped depression. A further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the other end has a curved centering and / or guide surface. The curved centering and / or guide surface may be curved inward as a recess or as an increase to the outside.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende konkav und das andere Ende konvex ausgebildet ist. Dadurch kann die Flächenpressung gegenüber einem Kugel/Kegel-Kontakt reduziert werden. Die Lage der Mittelpunkte der Krümmungsra- dien der Zentrier- und/oder Führungsflächen ergibt sich aus den gewählten Krümmungsradien selbst und aus den gewählten Neigungswinkeln der gemeinsamen Tangente an der Berührungsstelle.A further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that one end is concave and the other end is convex. As a result, the surface pressure compared to a ball / cone contact can be reduced. The position of the center points of the curvature radii of the centering and / or guide surfaces results from the selected radii of curvature itself and from the selected angles of inclination of the common tangent at the point of contact.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinj ektors ist dadurch gekennzeichnet, dass das konkave Ende einen größeren Krümmungsradius als das konvexe Ende aufweist. Neben einem jeweils konstanten Radius sind auch andere gekrümmte Schnittlinien möglich, die an der Kontaktstelle eine gemeinsame Tangente ausbilden.Another preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the concave end has a larger radius of curvature than the convex end. In addition to a respective constant radius, other curved cutting lines are possible, which form a common tangent at the contact point.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinj ektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung an dem Ende der Düsennadel vorgesehen ist und radial außen in eine ebene Auflagefläche übergeht. Die Auflagefläche bildet einen Anschlag für eine Düsenfeder oder eine Einstellscheibe, mit der die Vorspannkraft der Düsenfeder einge- stellt werden kann. Vorzugsweise hat das Ende des Ventilkolbens einen geringeren Durchmesser als das Ende der Düsennadel. Vorzugsweise hat die Zentrier- und/oder Führungsfläche an dem Ende der Düsennadel die Gestalt eines Kegelstumpfs.Another preferred exemplary embodiment of the fuel injector is characterized in that the depression is provided at the end of the nozzle needle and merges radially outward into a planar bearing surface. The support surface forms a stop for a nozzle spring or a shim, with which the biasing force of the nozzle spring inserted. can be made. Preferably, the end of the valve piston has a smaller diameter than the end of the nozzle needle. Preferably, the centering and / or guide surface at the end of the nozzle needle has the shape of a truncated cone.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung an dem Ende des Ventilkolbens vorgesehen ist. Vorzugsweise haben die beiden Enden den gleichen Durchmesser.Another preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the recess is provided at the end of the valve piston. Preferably, the two ends have the same diameter.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- und/oder Führungsfläche an dem Ende des Ventilkolbens die Gestalt eines Kegelstumpfs aufweist. Die Zentrier- und/oder Führungsfläche bildet so eine trichterartige Vertiefung an dem Ende des Ventilkolbens.A further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that the centering and / or guide surface at the end of the valve piston has the shape of a truncated cone. The centering and / or guide surface thus forms a funnel-like depression at the end of the valve piston.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilkolben ein Auflagebund vorgesehen ist. Der Auflagebund bildet einen Anschlag für eine Düsenfeder oder eine Einstellscheibe, mit der die Vorspannkraft der Düsenfeder eingestellt werden kann .A further preferred embodiment of the fuel injector is characterized in that a support collar is provided on the valve piston. The support collar forms a stop for a nozzle spring or a dial, with which the biasing force of the nozzle spring can be adjusted.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er- findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Kurze Beschreibung der ZeichnungFurther advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Short description of the drawing
Es zeigen:Show it:
Figur 1 einen Ausschnitt eines Kraftstoffinjek- tors mit einem konvexen Ventilkolbenende, das mit einem kegelstumpfartigen Düsenna- delende gekoppelt ist, im Längsschnitt;FIG. 1 is a longitudinal section through a detail of a fuel injector with a convex valve piston end which is coupled to a frusto-conical nozzle needle end;
Figur 2 einen ähnlichen Ausschnitt wie in Figur 1 mit einem konvexen Düsennadelende, das mit einem kegelstumpfartigen Ventilkolbenende gekoppelt ist, im Längsschnitt;Figure 2 shows a similar section as in Figure 1 with a convex nozzle needle end which is coupled to a frusto-conical valve piston end, in longitudinal section;
Figur 3 eine stark vereinfachte Darstellung eines konkaven Ventilkolbenendes, das mit einem konvexen Düsennadelende gekoppelt ist, im Längsschnitt undFigure 3 is a highly simplified representation of a concave valve piston end which is coupled to a convex nozzle needle end, in longitudinal section and
Figur 4 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 3 mit einem konvexen Ventilkolbenende, das mit einem konkaven Düsennadelende gekoppelt ist, im Längsschnitt.Figure 4 is a similar view as in Figure 3 with a convex valve piston end which is coupled to a concave nozzle needle end, in longitudinal section.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In den Figuren 1 bis 4 ist jeweils ein Ausschnitt eines Kraftstoffinjektors 1; 21 im Längsschnitt dargestellt. Der Kraftstoffinjektor 1; 21 umfasst ein Injektorgehäuse 2; 22 mit einem Düsenkörper 3; 23, in welchem eine Düsennadel 4; 24 hin und her bewegbar geführt ist. Die Düsennadel 4; 24 öffnet und verschließt mit einem brennraumnahen Ende Spritzlöcher in dem Düsenkörper 3, durch welche Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor 1;21 in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird.In the figures 1 to 4 are each a section of a fuel injector 1; 21 shown in longitudinal section. The fuel injector 1; 21 includes an injector housing 2; 22 with a nozzle body 3; 23, in which a nozzle needle 4; 24 is guided back and forth movable. The nozzle needle 4; 24 opens and closes with a combustion chamber near the end of injection holes in the nozzle body 3, through which fuel from the fuel injector 1, 21 is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.
In den Figuren 1 und 2 sieht man jeweils ein brenn- raumfernes Ende 5; 25 der Düsennadel 4; 24, das einem Ende 15; 33 eines Ventilkolbens 16; 34 zuge- wandt ist und an diesem anliegt. Der Ventilkolben 16; 34 ist Teil eines Steuerventils, mit dessen Hilfe die Öffnungsbewegung der Düsennadel 4; 24 gesteuert wird. Der Ventilkolben 16; 34 kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein, und zum Bei- spiel eine Druckstange umfassen, die mit ihrem brennraumnahen Ende an dem Düsennadelende 5; 25 anliegt .In FIGS. 1 and 2, a respective end 5 remote from the combustion chamber is seen; 25 of the nozzle needle 4; 24, the one end 15; 33 of a valve piston 16; 34 is applied and is applied to this. The valve piston 16; 34 is part of a control valve, with the aid of which the opening movement of the nozzle needle 4; 24 is controlled. The valve piston 16; 34 may be made in one or more parts, and include, for example, a push rod, which with its end close to the combustion chamber at the nozzle needle end 5; 25 is present.
Das in Figur 1 dargestellte Düsennadelende 5 weist ein zentrales Sackloch 6 auf, durch das sich eine gemeinsame Längsachse 8 der Düsennadel 4 und des Ventilkolbens 16 hindurch erstreckt. Das zentrale Sackloch 6 geht radial außen in eine kegelstumpfartige Vertiefung 10 über, die an dem Düsennadelende 5 eine Zentrier- und/oder Führungsfläche bildet. Die kegelstumpfartige Vertiefung 10 geht radial außen in eine ebene Auflagefläche 12 über.The nozzle needle end 5 shown in FIG. 1 has a central blind hole 6, through which a common longitudinal axis 8 of the nozzle needle 4 and of the valve piston 16 extends. The central blind hole 6 passes radially outward into a truncated cone-like depression 10, which forms a centering and / or guide surface on the nozzle needle end 5. The truncated cone-like depression 10 transitions radially outward into a flat bearing surface 12.
An der Zentrier- und/oder Führungsfläche der kegel- stumpfartigen Vertiefung 10 liegt eine kugelab- schnittsförmige oder ballige Erhöhung 14 an, die an dem brennraumnahen Ende 15 des Ventilkolbens 16 ausgebildet ist. Dadurch wird der Ventilkolben 16 zentrisch zu der Düsennadel 4 geführt. Der Durchmesser des Ventilkolbenendes 15 ist kleiner als der Durchmesser des Düsennadelendes 5. Auf der ebenen Auflagefläche 12 liegt eine Einstellscheibe 18 auf, die zwischen der ebenen Auflageflä- che 12 und einer Düsenfeder 17 eingespannt ist, die dazu dient, die Düsennadel 4 in ihre Schließstellung vorzuspannen. Durch die Dicke der Einstellscheibe 18 kann die Vorspannkraft der Düsenfeder 17 eingestellt werden.At the centering and / or guide surface of the truncated conical depression 10, there is a ball-shaped or crowned elevation 14, which is formed on the end 15 of the valve piston 16 which is close to the combustion chamber. As a result, the valve piston 16 is guided centrally to the nozzle needle 4. The diameter of the valve piston end 15 is smaller than the diameter of the nozzle needle end 5. On the flat support surface 12 is a dial 18 which is clamped between the plane 12 Auflageflä- and a nozzle spring 17, which serves to the nozzle needle 4 in its closed position pretension. Due to the thickness of the dial 18, the biasing force of the nozzle spring 17 can be adjusted.
In Figur 2 ist die gemeinsame Längsachse der Düsennadel 24 und des Ventilkolbens 34 mit 28 bezeichnet. Das brennraumferne Ende 25 der Düsennadel 24 hat die Gestalt eines Kugelabschnitts 30, der kon- vex nach außen gewölbt ist. In dem brennraumnahen Ende 33 des Ventilkolbens 34 ist ein zentrales Sackloch 32 ausgespart, das radial außen in eine kegelstumpfartige Vertiefung 35 übergeht, die an dem Kugelabschnitt 30 des Düsennadelendes 25 an- liegt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der beiden Enden 25, 33 wird der Ventilkolben 34 automatisch zu der Düsennadel 24 zentriert.In FIG. 2, the common longitudinal axis of the nozzle needle 24 and of the valve piston 34 is designated by 28. The combustion chamber remote end 25 of the nozzle needle 24 has the shape of a spherical portion 30 which is vaulted convex outwardly. In the combustion chamber near end 33 of the valve piston 34, a central blind hole 32 is recessed, which merges radially outward into a frusto-conical depression 35 which bears against the ball portion 30 of the nozzle needle end 25. The inventive design of the two ends 25, 33 of the valve piston 34 is automatically centered to the nozzle needle 24.
An dem Ventilkolben 24 ist ein Auflagebund 36 aus- gebildet, der einen Anschlag für eine Einstellscheibe 38 bildet, die zwischen dem Auflagebund 36 und einer Düsenfeder 37 eingespannt ist, durch welche die Düsennadel 24 in ihre Schließstellung vorgespannt wird.On the valve piston 24, a support collar 36 is formed, which forms a stop for a dial 38 which is clamped between the support collar 36 and a nozzle spring 37, through which the nozzle needle 24 is biased in its closed position.
Um die Flächenpressung an der Kontaktstelle weiter abzusenken, kann von den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungen der Kontaktgeometrie als Kugel/Kegel-Kontakt abgewichen werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben sich aneinander anliegende konkave und konvexe Stirnflächengeometrien als besonders vorteilhaft erwiesen.In order to further lower the surface pressure at the contact point, it is possible to deviate from the embodiments of the contact geometry shown in FIGS. 1 and 2 as ball / cone contact. As part of According to the present invention, concave and convex face geometries abutting one another have proved to be particularly advantageous.
In Figur 3 ist ein konkaves Ende eines Ventilkolbens 41 stark vereinfacht dargestellt. An dem konkaven Ende des Ventilkolbens 41 liegt ein konvexes Ende einer Düsennadel 42 an. Die gemeinsame Längsachse von Ventilkolben 41 und Düsennadel 42 ist mit 44 bezeichnet.In Figure 3, a concave end of a valve piston 41 is shown greatly simplified. At the concave end of the valve piston 41 is a convex end of a nozzle needle 42 at. The common longitudinal axis of valve piston 41 and nozzle needle 42 is designated 44.
Die beiden in Figur 3 dargestellten Schnittlinien sind als Radien 45, 46 ausgeführt, wobei der Radius 46 des konkaven Ventilkolbenendes 41 größer als der Radius 45 des konvexen Düsennadelendes 42 ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt der Mittelpunkt des Radius 45 auf der Längsachse 44. Der Mittelpunkt des Radius 46 liegt gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung rechts von der Längs- achse 44.The two sectional lines shown in Figure 3 are designed as radii 45, 46, wherein the radius 46 of the concave valve piston end 41 is greater than the radius 45 of the convex nozzle needle end 42. According to a further aspect of the invention, the center of the radius 45 lies on the longitudinal axis 44. The center of the radius 46 is according to a further aspect of the invention to the right of the longitudinal axis 44th
In Figur 4 ist ein konvexes Ende eines Ventilkolbens 51 stark vereinfacht dargestellt. An dem konvexen Ventilkolbenende 51 liegt ein konkaves Ende einer Düsennadel 52 an. Die gemeinsame Längsachse von Ventilkolben 51 und Düsennadel 52 ist mit 54 bezeichnet .In Figure 4, a convex end of a valve piston 51 is shown greatly simplified. At the convex valve piston end 51 is a concave end of a nozzle needle 52 at. The common longitudinal axis of valve piston 51 and nozzle needle 52 is designated 54.
Der Radius des konkaven Düsennadelendes 52 ist grö- ßer als der Radius des konvexen Ventilkolbenendes 51. Der Radius des konkaven Düsennadelendes 52 ist mit 55 bezeichnet. Der Radius des konvexen Ventilkolbenendes ist mit 56 bezeichnet. Der Mittelpunkt des Radius 56 liegt auf der Längsachse 54. Der Mit- telpunkt des Radius 55 liegt rechts von der Längsachse 54.The radius of the concave nozzle needle end 52 is greater than the radius of the convex valve piston end 51. The radius of the concave nozzle needle end 52 is designated 55. The radius of the convex valve piston end is designated 56. The center of the radius 56 lies on the longitudinal axis 54. Telephoto of the radius 55 is located to the right of the longitudinal axis 54.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich her- ausgestellt, dass bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen Abweichungen von der Kreisform zulässig sind, solange an der Berührstelle die Krümmung des konvexen Teils größer ist als die des konkaven Teils . Eine invers ge- krümmte Form ist ebenfalls möglich. Eine derartig invers gekrümmte Form kann dargestellt werden, indem die Längsachsen 44; 54 in den Figuren 3 und 4 jeweils an den linken Bildrand verschoben werden. In the context of the present invention, it has been found that deviations from the circular shape are permissible in the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 3 and 4, as long as the curvature of the convex part at the contact point is greater than that of the concave part. An inversely curved shape is also possible. Such an inversely curved shape can be represented by the longitudinal axes 44; 54 are shifted in Figures 3 and 4 respectively to the left edge of the picture.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kraftstoffinj ektor mit einem Injektorgehäuse (2;22), in dem eine Düsennadel (4 ; 24 ; 42 ; 52) axial verschiebbar ist, die mit einem Ventilkolben (16;34;41;51) zusammenwirkt, der ein Ende (15;33) aufweist, das einem Ende (5; 25) der DüsennadelA fuel injector with an injector housing (2; 22) in which a nozzle needle (4; 24; 42; 52) is axially displaceable, which cooperates with a valve piston (16; 34; 41; 51) having one end (15 33), one end (5; 25) of the nozzle needle
(4 ; 24 ; 42 ; 52) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den einander zugewandten Enden (15; 33; 5; 25)(4; 24; 42; 52), characterized in that at the mutually facing ends (15; 33; 5; 25)
Zentrier- und/oder Führungsflächen (10, 14 ; 30, 35) vorgesehen sind, die direkt aneinander anliegen.Centering and / or guide surfaces (10, 14, 30, 35) are provided which bear directly against each other.
2. Kraftstoffinj ektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (15; 25) eine Erhöhung und das andere Ende (5; 33) eine Vertiefung aufweist.2. fuel injector according to claim 1, characterized in that the one end (15; 25) has an increase and the other end (5; 33) has a recess.
3. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (5; 33) eine Zentrier- und/oder Führungsfläche (10;35) in Gestalt eines Kegelstumpfs aufweist.3. Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the one end (5; 33) has a centering and / or guide surface (10; 35) in the form of a truncated cone.
4. Kraftstoffinj ektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende (15; 25) eine gewölbte Zentrier- und/oder Füh- rungsfläche (14;30) aufweist.4. Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the other end (15; 25) has a curved centering and / or guide surface (14; 30).
5. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (41; 52) konkav und das andere Ende (42; 51) konvex ausgebildet ist.5. Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the one End (41; 52) is concave and the other end (42; 51) is convex.
6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass das konkave Ende (41; 52) einen größeren Krümmungsradius als das konvexe Ende (42;51) aufweist.6. Fuel injector according to claim 5, characterized in that the concave end (41; 52) has a larger radius of curvature than the convex end (42; 51).
7. Kraftstoffinj ektor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung an dem Ende (5) der Düsennadel (4) vorgesehen ist und radial außen in eine ebene Auflagefläche (12) übergeht .7. fuel injector according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the recess at the end (5) of the nozzle needle (4) is provided and merges radially outward into a flat bearing surface (12).
8. Kraftstoffinj ektor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung an dem Ende (33) des Ventilkolbens (34) vorgesehen ist .8. fuel injector according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the recess at the end (33) of the valve piston (34) is provided.
9. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- und/oder Führungsfläche (35) an dem Ende (33) des Ventilkolbens (34) die Gestalt eines Kegelstumpfs aufweist.9. Fuel injector according to claim 8, characterized in that the centering and / or guide surface (35) at the end (33) of the valve piston (34) has the shape of a truncated cone.
10. Kraftstoffinj ektor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilkolben (34) ein Auflagebund (36) vorgesehen ist. 10. fuel injector according to claim 8 or 9, characterized in that on the valve piston (34) has a support collar (36) is provided.
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