KR20190014508A - Fuel injection valve - Google Patents

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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 고압 영역(29) 및 저압 영역(13)이 내부에 형성된 인젝터 하우징(1)을 구비한 연료 분사 밸브에 관한 것이며, 상기 연료 분사 밸브는 하나 이상의 분사 개구(6)를 개방 및 폐쇄하기 위해 밀봉 시트(11)와 상호 작용하는 노즐 니들(5)과, 제어 밸브(30)를 포함한다. 이러한 제어 밸브(30)는 고압 영역(29) 내에 형성된 제어 챔버(8)로부터 저압 영역(13) 내로 연료를 유동 제어할 수 있다. 이 경우, 저압 영역(13) 내에는 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 감쇠 부재(21)가 배치된다.The present invention relates to a fuel injection valve having an injector housing (1) in which a high pressure region (29) and a low pressure region (13) are formed, said fuel injection valve comprising a valve A nozzle needle 5 interacting with the sealing sheet 11, and a control valve 30. This control valve 30 can control the flow of fuel from the control chamber 8 formed in the high-pressure region 29 into the low-pressure region 13. In this case, a damping member 21 for attenuating pressure pulsation is disposed in the low-pressure region 13.

Description

연료 분사 밸브Fuel injection valve

본 발명은 바람직하게는 내연 기관의 연소실 내부로 직접 연료를 분사하기 위해 사용되는 연료 분사 밸브에 관한 것이다.The present invention preferably relates to a fuel injection valve used for injecting fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine.

최근의 커먼 레일(Common-Rail) 인젝터에서는 연료가 고압 어큐뮬레이터(레일)로부터 고압 라인을 거쳐 연료 분사 밸브들에 공급되며, 인젝터 분사 개구들의 개방 및 폐쇄는 대개 액추에이터, 예를 들어 피에조 액추에이터(piezo actuator) 또는 자기 액추에이터(magnetic actuator)를 통해 제어된다.In recent common-rail injectors, fuel is supplied from the high-pressure accumulator (rail) through the high-pressure line to the fuel injection valves, and the opening and closing of the injector injection openings is usually controlled by actuators, for example piezo actuators ) Or a magnetic actuator.

커먼 레일 인젝터는 분사 거동이 액추에이터를 통해 매우 정확하게 제어될 수 있으므로, 연소에 특히 유리한 복잡한 분사 곡선들도 구현될 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 분사 과정은 최적화될 수 있는데, 이는 재차 유해 물질 배출 감소에 기여한다.Common rail injectors have the advantage that complicated injection curves, which are particularly advantageous for combustion, can be implemented since the injection behavior can be controlled very precisely through the actuator. Thus, the injection process can be optimized, which again contributes to reducing the emission of toxic substances.

그러나 커먼 레일 인젝터에서는 분사 개구들의 주기적인 개방 및 폐쇄를 통해 압력 맥동이 발생한다. 이는 폐쇄 거동 시 충돌과 이에 따른 노즐 시트 마모를 야기하므로, 연료 분사 밸브의 스위칭 성능을 저하시킬 수 있다. 또한, 이러한 충돌에 의해 개별 분사들의 시간 간격이 변화함으로써, 다중 분사의 구현에 방해가 될 수 있다. 따라서, 커먼 레일 시스템 내 압력 맥동은 내연 기관의 전체 분사 시스템의 작동 거동에 부정적 영향을 미치고, 개별 인젝터들의 수명을 단축시킨다.In common rail injectors, however, pressure pulsation occurs through periodic opening and closing of the injection openings. This may cause collision and wear of the nozzle seat in closing motion, which may deteriorate the switching performance of the fuel injection valve. Also, the time interval of individual injections may change due to such collisions, which may interfere with the implementation of multiple injection. Thus, the pressure pulsation in the common rail system negatively affects the operating behavior of the entire injection system of the internal combustion engine and shortens the life of the individual injectors.

DE 10 2007 025 617 A1호에는 압력 맥동을 감쇠시키기 위해 가능한 수단이 설명된다. DE 10 2007 025 617 A1호에는 인젝터 축에 실질적으로 평행하게 연장되는 고압 보어 외에 분리형 맥동 감쇠 보어를 포함하는 커먼 레일 인젝터가 공지되어 있다. 이 경우, 맥동 감쇠 보어는 고압 영역의 인젝터 내에 위치하며, 발생할 압력 맥동이 맥동 감쇠 보어 내로의 연료의 주기적 공급 및 배출을 통해 감쇠되도록 함으로써, 이러한 압력 맥동을 저지한다.DE 10 2007 025 617 A1 describes possible means for attenuating pressure pulsations. DE 10 2007 025 617 A1 discloses a common rail injector comprising a separate pulsation damping bore in addition to a high pressure bore extending substantially parallel to the injector axis. In this case, the pulsation damping bore is located in the injector in the high pressure region and prevents such pressure pulsation by causing the resulting pressure pulsation to be attenuated through periodic supply and discharge of fuel into the pulsation damping bore.

본 발명의 과제는 연료 분사 밸브 내부의 압력 맥동이 감소되고 이로 인해 인젝터의 분사 거동이 더 이상 방해받지 않는 방식으로, 청구범위 제1항의 전제부에 따른 연료 분사 밸브, 특히 커먼 레일 인젝터를 개선하는 것이다. 이로 인해, 안정적인 다중 분사가 구현될 수 있다.The object of the present invention is to improve the fuel injection valve according to the preamble of claim 1, in particular the common rail injector, in such a way that the pressure pulsation inside the fuel injection valve is reduced and the injection behavior of the injector is no longer disturbed will be. As a result, stable multiple injection can be realized.

상기 과제는 본 발명에 따른 연료 분사 밸브에서, 이러한 연료 분사 밸브가 고압 영역 및 저압 영역이 내부에 형성된 인젝터 하우징을 포함함으로써 해결된다. 또한, 상기 연료 분사 밸브는 하나 이상의 분사 개구를 개방 및 폐쇄하기 위해 밀봉 시트와 상호 작용하는 노즐 니들을 포함한다. 또한, 상기 연료 분사 밸브는 고압 영역 내에 형성된 제어 챔버로부터 저압 영역 내로 연료를 유동 제어할 수 있는 제어 밸브를 포함한다. 이 경우, 저압 영역 내에는 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 감쇠 부재가 배치된다.The above problem is solved by the fuel injection valve according to the present invention, wherein the fuel injection valve includes an injector housing in which a high-pressure region and a low-pressure region are formed. The fuel injection valve also includes a nozzle needle that interacts with the sealing sheet to open and close one or more injection openings. Further, the fuel injection valve includes a control valve capable of controlling the flow of fuel from the control chamber formed in the high-pressure region into the low-pressure region. In this case, a damping member for damping pressure pulsation is disposed in the low-pressure region.

저압 영역 내 압력 맥동의 감쇠에 의해서는, 작동 시 개선된 극미량 분사 능력과 감소된 복귀 배압 민감도가 유도되는데, 이는 각각의 새로운 개방 과정에서 정확하게 규정된 조건들이 적용되고, 선행하는 분사 과정들로부터의 압력 맥동이 이미 쇠퇴되었기 때문이다. 또한, 발생 가능한 음향 공동화(acoustic cavitation) 경향이 감소되는데, 이는 이러한 경향이 결정적으로 압력 맥동의 진폭 크기로부터 야기되기 때문이며, 이 경우 압력 맥동은 연료 내에 증기로 채워진 공동들을 형성하거나 이들을 소멸시킨다.The damping of the pressure pulsations in the low pressure area leads to improved trajectory improvement in operation and reduced return pressure sensitivity due to the fact that precisely defined conditions are applied in each new opening procedure and that the The pressure pulsations have already declined. In addition, the possible acoustic cavitation tendencies are reduced because this tendency is due to the amplitude magnitude of the pressure pulsation, in which case the pressure pulsations form vapor filled cavities in the fuel or destroy them.

또한, 자기 액추에이터의 사용 시에, 감쇠 부재의 사용에 의해서는 전기자에 대한 압력 맥동의 감소가 유도된다. 전기자의 지지판으로부터, 이동하는 전기자로 반사되는 압력 맥동은 인젝터의 분사 거동을 방해하는데, 이는 자기 제어 밸브(magnetic control valve)가 단시간 동안 시트 스로틀링(seat throttling) 상태가 될 수 밖에 없기 때문이다. 따라서, 통상적으로 이러한 단시간 동안 발생하는 스로틀링을 방지하기 위해 더 큰 전기자 리프팅이 설정된다. 그러나, 이는 청구범위 제1항에 따른 압력 맥동 감쇠를 위한 감쇠 부재를 사용할 때는 불필요하며, 이에 따라 더 빠른 스위칭 시간이 가능하게 된다.Further, when the magnetic actuator is used, the use of the damping member induces a reduction in pressure pulsation to the armature. The pressure pulsation reflected from the armature support plate to the moving armature interferes with the injection behavior of the injector because the magnetic control valve must be in a seat throttling state for a short time. Thus, a larger armature lifting is typically set to prevent throttling that occurs during this short time. However, this is unnecessary when using the damping member for pressure pulsation damping according to claim 1, thereby enabling faster switching times.

본 발명의 바람직한 제1 개선예에서, 감쇠 부재는 감쇠 챔버의 경계를 형성하고 감쇠 챔버를 밀봉하는 박막으로서 형성된다. 이러한 박막은 압력 맥동을 흡수하기 위해 바람직하게는 물결 형태의 금속으로 제조된다. 이 경우, 박막은 예를 들어 감쇠 챔버에 용접될 수 있다. 그러나 용접 시임은 감쇠 챔버 내로 연료가 침투할 수 없도록 형성되어야 한다. 그렇지 못할 경우, 감쇠 기능은 연료 분사 밸브의 전체 수명에 걸쳐 보장될 수 없다. 이 경우, 감쇠 챔버는 기체, 바람직하게는 공기로 충전된다. 그러나, 대안적으로 감쇠 챔버를 PA(폴리아미드) 발포체 또는 여타의 플라스틱 발포체로 충전하는 것도 가능하다. 이 경우, 연료는 이러한 폐포형(closed cell type) 발포체 내로 침투하기 어렵고, 감쇠 특성은 유지된다. PA 발포체는 210℃의 온도까지 강성을 보유하고, 이에 따라 연료 분사 밸브 내에서의 사용에 적합하다.In a first preferred refinement of the invention, the damping element is formed as a thin film which forms the boundary of the damping chamber and seals the damping chamber. Such a thin film is preferably made of a metal in the form of a wave to absorb the pressure pulsation. In this case, the thin film may be welded, for example, to an attenuation chamber. However, the welding seam must be formed such that the fuel can not penetrate into the damping chamber. Otherwise, the damping function can not be guaranteed over the entire life of the fuel injection valve. In this case, the damping chamber is filled with a gas, preferably air. However, alternatively, it is also possible to fill the damping chamber with a PA (polyamide) foam or other plastic foam. In this case, the fuel is hard to penetrate into the closed cell type foam, and the damping property is maintained. The PA foams have rigidity up to a temperature of 210 ° C and are therefore suitable for use in fuel injection valves.

바람직한 추가 개선예에서, 연료 분사 밸브의 인젝터 하우징은 밸브 피스가 내부에 배치되는 밸브 몸체 및 노즐 몸체를 포함한다. 이 경우, 밸브 피스는 고압 영역으로부터 저압 영역으로의 배출 스로틀 형태의 연결부를 포함한다. 이러한 밸브 피스 내에는 바람직하게 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 감쇠 부재가 배치된다. 이 경우, 이는 감쇠 부재의 저압 영역 쪽 부분에 배치된다. 바람직하게 감쇠 부재는, 직접적으로 저압 영역에서 밸브 피스와 밸브 고정 부재 사이에 배치된 원통형 삽입부로서도 형성될 수 있다.In a further preferred refinement, the injector housing of the fuel injection valve comprises a valve body and a nozzle body in which the valve piece is disposed. In this case, the valve piece includes a connection portion in the form of a discharge throttle from a high pressure region to a low pressure region. In this valve piece, a damping member for attenuating the pressure pulsation is preferably disposed. In this case, it is disposed in the low pressure region side portion of the damping member. Preferably, the damping member may also be formed as a cylindrical insert directly disposed between the valve piece and the valve holding member in the low pressure region.

또한, 연료 분사 밸브의, 솔레노이드 밸브로서 형성된 제어 밸브는 자기 코일을 포함한다. 이 경우, 제어 밸브는 전기자 핀 및 전기자를 포함한다. 이로 인해, 자기 코일을 통한 제어 밸브의 작동 시에 전기자가 이동할 수 있으므로, 연료 분사 밸브 내 압력 변화에 의해 노즐 니들의 개방 과정이 시작된다.Further, the control valve formed as a solenoid valve of the fuel injection valve includes a magnetic coil. In this case, the control valve includes an armature pin and an armature. As a result, the armature can move during operation of the control valve through the magnetic coil, so that the opening process of the nozzle needle is started by the pressure change in the fuel injection valve.

본 발명 컨셉의 바람직한 추가 실시예에서, 밸브 피스는 노즐 몸체 반대쪽의, 중공 실린더로서 형성된 단부 영역을 포함하고, 이러한 단부 영역 내에서 전기자가 안내된다. 바람직하게, 또한 밸브 피스는 노즐 니들의 밀봉 시트 반대쪽 단부 영역이 안내되는, 노즐 니들 쪽 단부 영역을 포함한다.In a further preferred embodiment of the inventive concept, the valve piece comprises an end region formed as a hollow cylinder, opposite the nozzle body, in which the armature is guided. Preferably, the valve piece further comprises a nozzle needle-side end region in which the end region opposite the sealing sheet of the nozzle needle is guided.

본 발명의 추가 실시예에서, 바람직하게 노즐 몸체는 고압 영역 내에 형성된 고압 챔버의 경계를 형성하며, 상기 고압 챔버 내에는 노즐 니들이 수용된다. 고압 챔버 내에는 한편으로는 노즐 니들의 견부에 지지되고 다른 한편으로는 노즐 몸체에 지지되는 반동 스프링이 배치된다. 반동 스프링은 하나 이상의 분사 개구의 방향으로 노즐 니들에 힘을 인가한다.In a further embodiment of the invention, preferably the nozzle body forms the boundary of the high-pressure chamber formed in the high-pressure region, and the nozzle needle is accommodated in the high-pressure chamber. In the high-pressure chamber, a recoil spring, which is supported on the one hand on the shoulder of the nozzle needle and on the other hand, is supported by the nozzle body. The recoil spring applies a force to the nozzle needle in the direction of one or more injection openings.

도면에는 본 발명에 따른 연료 분사 밸브가 도시되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 분사 밸브의 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감쇠 부재의 횡단면도이다.
도 3은 밸브 피스의 영역에서 본 발명에 따른 연료 분사 밸브를 확대 도시한 부분도이다.
도 4는 밸브 피스의 영역에서 본 발명에 따른 연료 분사 밸브를 확대 도시한 부분도이다.
도 5a는 원통형 삽입부로서 형성된 감쇠 부재의 도면이다.
도 5b는 삽입부로서 형성된 감쇠 부재를 구비한 밸브 피스의 영역에서 본 발명에 따른 연료 분사 밸브를 확대 도시한 부분도이다.The fuel injection valve according to the present invention is shown in the drawing.
1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection valve according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a damping member according to the present invention.
3 is an enlarged view of the fuel injection valve according to the present invention in the region of the valve piece.
4 is an enlarged view of the fuel injection valve according to the present invention in the region of the valve piece.
5A is a view of a damping element formed as a cylindrical insert.
5B is an enlarged view of the fuel injection valve according to the present invention in the region of the valve piece having the damping member formed as an inserting portion.

도 1에는 밸브 몸체(2) 및 노즐 몸체(3)를 포함하는 인젝터 하우징(1)을 구비하는 본 발명에 따른 연료 분사 밸브가 도시되어 있다. 밸브 몸체(2) 내에는 솔레노이드 밸브로서 형성된 제어 밸브(30) 및 자기 코일(14)을 포함하는, 전기자 지지 부재(15)를 구비한 자기 코어(magnetic core)(16)가 배치되어 있다. 이 경우, 제어 밸브(30)는 전기자 핀(17) 및 전기자(19)를 포함한다. 전기자(19)와 자기 코어(16) 사이에는, 자기 코일(14)의 활성화 시 전기자(19)가 자기 코어(16)에 바로 접하는 것을 방지하는 잔류 공극 판(24)이 배치된다. 전기자(19)와 잔류 공극 판(24) 사이에는, 자기 코일(14)의 방향에 반대로 전기자(19)에 힘을 가하는 스프링(36)이 배치되어 있다. 또한, 자기 코일(14)과 제어 밸브(30)는 저압 영역(13) 내에 배치된다. 또한, 밸브 몸체(2) 내에는 밸브 고정 부재(20)에 의해 밸브 몸체(2) 내에 고정되는 밸브 피스(18)가 배치된다. 이러한 밸브 피스(18)는 노즐 몸체(3) 반대쪽의, 중공 실린더(26)로서 형성된 단부 영역을 포함하고, 이러한 단부 영역 내에서 전기자(19)가 안내된다. 중공 실린더(26)로서 형성된 밸브 피스(18) 단부 영역은 배출 채널(22)을 포함한다. 자기 코일(14)의 비활성화 시에, 전기자(19)는 밸브 피스(18)에 형성된 밀봉 시트(33) 상에 안착한다. 또한, 밸브 피스(18)는 추가의 배출 스로틀(23)이 형성되는 중심부(27)를 포함한다. 이로 인해, 저압 영역(13)은 고압 영역(29) 내에 형성된 제어 챔버(8)와 연결 가능하다. 또한, 밸브 몸체(2)는 노즐 몸체(3)와 함께 노즐 니들(5)을 포함하며, 이러한 노즐 니들은 하나 이상의 분사 개구(6)를 개방 및 폐쇄하기 위해, 노즐 몸체(3)에 형성된 밀봉 시트(11)와 상호 작용한다. 이 경우, 노즐 몸체(3) 내에는 반동 스프링(9)이 내부에 배치되는 고압 챔버(7)가 형성된다. 이러한 반동 스프링은 한편으로는 노즐 몸체(3)에 지지되고 다른 한편으로는 노즐 니들(5)에 형성된 견부(10)에 지지된다. 이 경우, 반동 스프링(9)은 하나 이상의 분사 개구(6)의 방향으로 노즐 니들(5)에 힘을 인가한다. 노즐 니들(5)의 밀봉 시트(11) 반대쪽 단부 섹션은 밸브 피스(18) 내에 수용된다. 이러한 밸브 피스의 노즐 니들(5) 쪽 단부 영역(28)은 중공 실린더로서 형성된다. 이 경우, 밸브 피스(18)의 노즐 니들(5) 쪽 단부 영역(28)과, 노즐 니들(5)의 밀봉 시트(11) 반대쪽 단부 섹션은 제어 챔버(8)의 경계를 형성한다. 이러한 제어 챔버는 유입 스로틀(32)을 통해, 고압 상태의 연료로 충전 가능한 유입 채널(12)과 연결된다. 마찬 가지로 고압 챔버(7)는 유입 채널(12)과 연결된다.Fig. 1 shows a fuel injection valve according to the present invention having an injector housing 1 including a valve body 2 and a nozzle body 3. A magnetic core 16 having an armature supporting member 15 including a control valve 30 and a magnetic coil 14 formed as a solenoid valve is disposed in the valve body 2. [ In this case, the control valve 30 includes an armature pin 17 and an armature 19. A residual air gap plate 24 is disposed between the armature 19 and the magnetic core 16 to prevent the armature 19 from directly contacting the magnetic core 16 when the magnetic coil 14 is activated. Between the armature 19 and the residual air gap plate 24 is disposed a spring 36 which urges the armature 19 against the direction of the magnetic coil 14. In addition, the magnetic coil 14 and the control valve 30 are disposed in the low-pressure region 13. Also, within the valve body 2, there is disposed a valve piece 18 which is fixed in the valve body 2 by a valve fixing member 20. This valve piece 18 includes an end region formed as a hollow cylinder 26, opposite the nozzle body 3, in which the armature 19 is guided. The end region of the valve piece 18, which is formed as a hollow cylinder 26, includes a discharge channel 22. Upon deactivation of the magnetic coil 14, the armature 19 rests on the sealing sheet 33 formed in the valve piece 18. [ The valve piece 18 also includes a central portion 27 in which an additional exhaust throttle 23 is formed. As a result, the low-pressure region 13 is connectable to the control chamber 8 formed in the high-pressure region 29. The valve body 2 also includes a nozzle needle 5 together with the nozzle body 3 which is used to seal and seal one or more injection openings 6, And interacts with the sheet (11). In this case, in the nozzle body 3, a high-pressure chamber 7 in which a recoil spring 9 is disposed is formed. This recoil spring is supported on the one hand on the nozzle body 3 and on the other hand on the shoulder 10 formed on the nozzle needle 5. In this case, the recoil spring 9 applies a force to the nozzle needle 5 in the direction of one or more injection openings 6. An end section of the nozzle needle 5 opposite the sealing sheet 11 is accommodated in the valve piece 18. The nozzle needle 5 end region 28 of this valve piece is formed as a hollow cylinder. In this case, the nozzle needle 5 end side region 28 of the valve piece 18 and the end section of the nozzle needle 5 opposite the sealing sheet 11 form the boundary of the control chamber 8. This control chamber is connected via an inlet throttle 32 to an inlet channel 12 which can be charged with high pressure fuel. Likewise, the high-pressure chamber 7 is connected to the inlet channel 12.

자기 액추에이터(14)에 의해 제어 밸브(30)가 작동할 때, 전기자(19)는 자기 코일(14)의 방향으로 이동한다. 이 경우, 전기자(19)는 밸브 피스(18)의 밀봉 시트(33)로부터 들어 올려지고, 이렇게 하여 고압 영역(29) 내에 형성된 제어 챔버(8)로부터, 밸브 피스(18)의 중심부(27) 내의 배출 스로틀(23)을 통해 배출 채널(22)의 방향으로 그리고 이에 따라 저압 영역(13) 내로 연료를 배출 가능하게 한다. 이로부터 발생하는 제어 챔버(8)와 고압 챔버(7) 내의 상이한 압력비에 의해, 노즐 니들(5)은 밀봉 시트(11)로부터 들어 올려지고 하나 이상의 분사 개구(6)를 개방하므로, 연료가 고압 챔버(7)로부터 내연 기관의 연소실 내로 배출될 수 있다. 자기 코일(14)이 스위치 오프되면, 전기자(19)는 스프링(36)의 힘에 의해 밸브 피스(18)의 방향으로 이동하고, 재차 밸브 피스(18)의 밀봉 시트(33) 상에 안착하므로, 연료가 제어 챔버(8)로부터 저압 영역(13) 내로 더 이상 유동할 수 없다. 유입 스로틀(32)을 통해 추가 유동하는 고압 상태의 연료에 의해, 제어 챔버(8) 내 압력은 재상승하므로, 노즐 니들(5)은 재차 하나 이상의 분사 개구(6)의 방향으로 힘을 받고 이러한 분사 개구를 재차 폐쇄한다.When the control valve 30 is operated by the magnetic actuator 14, the armature 19 moves in the direction of the magnetic coil 14. [ In this case, the armature 19 is lifted from the sealing sheet 33 of the valve piece 18 so as to move from the control chamber 8 formed in the high-pressure region 29 to the central portion 27 of the valve piece 18, Pressure region 13 in the direction of the discharge channel 22 through the discharge throttle 23 within the low-pressure region 13. The low- The nozzle needle 5 is lifted from the sealing sheet 11 and opens one or more injection openings 6 by a different pressure ratio in the control chamber 8 and the high-pressure chamber 7 resulting therefrom, And can be discharged from the chamber 7 into the combustion chamber of the internal combustion engine. When the magnetic coil 14 is switched off, the armature 19 moves in the direction of the valve piece 18 by the force of the spring 36 and rests on the sealing sheet 33 of the valve piece 18 again , Fuel can no longer flow from the control chamber 8 into the low pressure region 13. The pressure in the control chamber 8 is raised again by the fuel under high pressure flowing through the intake throttle 32 so that the nozzle needle 5 is again urged in the direction of the one or more injection openings 6, Closing the opening again.

예를 들어 전기자(19)의 이동에 의해 연료 분사 밸브가 작동되는 동안, 저압 영역 내에는 연료 분사 밸브의 스위칭 성능에 큰 영향을 미치는 압력 맥동이 발생한다. 따라서, 도 1의 밸브 피스(18)는 저압 영역(13) 내 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 하나 이상의 감쇠 부재(21)를 포함한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 이러한 감쇠 부재(21)는 중공 실린더(26)로서 형성된, 밸브 피스(18)의 노즐 몸체(3) 반대쪽 단부 영역 내에 형성된다.For example, during the operation of the fuel injection valve by the movement of the armature 19, pressure pulsation, which greatly affects the switching performance of the fuel injection valve, occurs in the low-pressure region. Thus, the valve piece 18 of FIG. 1 includes one or more damping members 21 for attenuating pressure pulsations in the low pressure region 13. 1, this damping element 21 is formed in the end region opposite the nozzle body 3 of the valve piece 18, which is formed as a hollow cylinder 26. In the embodiment shown in Fig.

감쇠 부재(21)는 박막(25) 및 감쇠 챔버(31)로 구성된다. 이 경우, 박막(25)은 바람직하게, 도 2에 도시된 바와 같이 연료 분사 밸브 내에 발생하는 압력 맥동을 수용할 수 있는 물결 형태(37)의 금속으로 제조된다. 이러한 물결 형태로 인해, 박막(25)은 압력 맥동을 더 쉽게 수용할 수 있다. 기본적으로, 압력 맥동의 양호한 수용을 보장하는 여타 형태 및 여타 재료, 예를 들어 플라스틱도 가능하다. 감쇠 챔버(31)는 기체, 바람직하게는 공기로 충전되고, 박막에 의해 밀봉되어 연료 분사 밸브 내에 존재하는 연료로부터 차폐된다. 이 경우, 박막은 예를 들어 용접 공정을 통해 감쇠 챔버(31)에 고정될 수 있다. 그러나 용접 시임은 감쇠 챔버(31) 내로 연료가 침투할 수 없도록 형성되어야 한다. 그렇지 못할 경우, 감쇠 부재(21)의 감쇠 특성은 쇠락하거나 심지어는 파괴된다. 대안적으로, 감쇠 챔버(31)는 PA(폴리아미드) 발포체로 충전될 수도 있다. 이러한 폐포형 발포체는 매체, 예를 들어 연료가 그 발포체에 침투할 수 없도록 한다. 이에 따라, PA 발포체의 감쇠 특성은 유지된다. 210℃의 온도까지 높은 강성을 가지므로, 발포체는 연료 분사 밸브 내에서의 사용에 특히 매우 적합하다. 고체 또는 기체 외에, 감쇠 챔버(31)를 액체로 충전하는 것도 고려 가능하다. 이 경우, 압력 맥동의 주파수 범위 내에서 특히 양호한 감쇠 특성을 갖는 액체가 바람직하다. 감쇠 챔버(31)의 형태는 감쇠 부재(21) 내 보어 또는 그루브로서 형성될 수 있다.The damping element (21) consists of a thin film (25) and a damping chamber (31). In this case, the membrane 25 is preferably made of a metal of wave form 37 that can accommodate pressure pulsations occurring within the fuel injection valve, as shown in FIG. Due to this wave form, the film 25 can more easily accommodate pressure pulsation. Basically, other shapes and other materials, for example plastics, are also available which ensure good acceptance of pressure pulsation. The damping chamber 31 is filled with a gas, preferably air, and is sealed from the thin film to shield it from the fuel present in the fuel injection valve. In this case, the thin film can be fixed to the damping chamber 31 through, for example, a welding process. However, the weld seam must be formed such that the fuel can not penetrate into the damping chamber 31. Otherwise, the damping characteristics of the damping element 21 are degraded or even destroyed. Alternatively, the damping chamber 31 may be filled with a PA (polyamide) foam. Such alveolar foams prevent the media, e.g., fuel, from penetrating the foam. Thus, the attenuation characteristics of the PA foam are maintained. The foam is particularly well suited for use in fuel injection valves, since it has high rigidity up to a temperature of 210 캜. In addition to solid or gas, it is also conceivable to fill the damping chamber 31 with a liquid. In this case, a liquid having a particularly good attenuation characteristic within the frequency range of the pressure pulsation is preferable. The shape of the damping chamber 31 may be formed as a bore or groove in the damping member 21. [

도 3에는 밸브 피스(18)의 영역에서 도 1의 본 발명에 따른 연료 분사 밸브가 확대 도시되어 있다. 도 1에서와 마찬가지로, 감쇠 부재(21)는 중공 실린더(26)로서 형성된, 밸브 피스의 노즐 몸체(3) 반대쪽 단부 영역 내에 형성된다. 그러나 본 실시예에서는, 2개의 감쇠 부재들(21)이 제공되므로, 제1 감쇠 부재(34)의 감쇠 챔버(31) 내에는 제2 감쇠 부재(35)가 배치되고, 제2 감쇠 부재의 박막은 제1 감쇠 부재(34)의 감쇠 챔버(31) 내로 돌출된다. 이와 같이, 제1 감쇠 부재(34)를 통해서는 충분한 정도로 감쇠될 수 없었던 큰 진폭을 갖는 압력 맥동도 소멸되도록 보장될 수 있다.Fig. 3 is an enlarged view of the fuel injection valve according to the invention in Fig. 1 in the region of the valve piece 18. Fig. 1, the damping member 21 is formed in the end region opposite to the nozzle body 3 of the valve piece, which is formed as a hollow cylinder 26. As shown in Fig. However, in the present embodiment, since the two damping members 21 are provided, the second damping member 35 is disposed in the damping chamber 31 of the first damping member 34, Is projected into the damping chamber (31) of the first damping element (34). As such, the pressure pulsation having a large amplitude which can not be sufficiently attenuated through the first damping member 34 can be ensured to disappear.

도 4에는 마찬가지로 밸브 피스(18)의 영역에서 도 1의 본 발명에 따른 연료 분사 밸브가 확대 도시되어 있다. 본 실시예에서, 감쇠 부재(21)는 밸브 피스(18)의 중심부(27) 내에 배치된다. 그러나, 기본적으로 감쇠 부재(21)를 밸브 피스(18) 내에 배치하는 것이 필수적인 것은 아니다. 감쇠 부재는 연료 분사 밸브의 저압 영역(13)의 여타 구성 요소 내에도 배치될 수 있다.Fig. 4 also shows an enlarged view of the fuel injection valve according to the invention in Fig. 1 in the region of the valve piece 18. Fig. In this embodiment, the damping element 21 is disposed in the central portion 27 of the valve piece 18. [ However, it is not essential to arrange the damping member 21 in the valve piece 18 basically. The damping element may also be arranged in other components of the low pressure region 13 of the fuel injection valve.

도 5a에는 감쇠 부재(21)의 추가 실시예가 도시되어 있다. 이 경우, 감쇠 부재(21)는 원통형 삽입부(38)로서 형성되며, 원통의 외부면은 감쇠 챔버(31) 및 박막(25)을 형성한다. 이 경우, 삽입부(38)는 도 5b에 도시된 바와 같이 밸브 피스(18)와 밸브 고정 부재(20) 사이에 고정되고, 예를 들어 접착 또는 용접된다.Figure 5a shows a further embodiment of the damping element 21. In this case, the damping element 21 is formed as a cylindrical insert 38 and the outer surface of the cylinder forms the damping chamber 31 and the membrane 25. In this case, the inserting portion 38 is fixed between, for example, adhered or welded between the valve piece 18 and the valve fixing member 20 as shown in Fig. 5B.

Claims (15)

고압 영역(29) 및 저압 영역(13)이 내부에 형성된 인젝터 하우징(1)을 구비한 연료 분사 밸브이며, 상기 연료 분사 밸브는 하나 이상의 분사 개구(6)를 개방 및 폐쇄하기 위해 밀봉 시트(11)와 상호 작용하는 노즐 니들(5)과, 제어 밸브(30)를 포함하며, 제어 밸브(30)는 고압 영역(29) 내에 형성된 제어 챔버(8)로부터 저압 영역(13) 내로 연료를 유동 제어할 수 있는, 상기 연료 분사 밸브에 있어서,
저압 영역(13) 내에는 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 감쇠 부재(21)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.A fuel injection valve comprising an injector housing (1) in which a high pressure region (29) and a low pressure region (13) are formed, the fuel injection valve comprising a sealing sheet (11) for opening and closing one or more injection openings And a control valve 30. The control valve 30 controls the flow of fuel from the control chamber 8 formed in the high pressure region 29 into the low pressure region 13, In the fuel injection valve as described above,
Characterized in that a damping element (21) for damping pressure pulsation is arranged in the low-pressure region (13). 제1항에 있어서, 감쇠 부재(21)는 감쇠 챔버(31)의 경계를 형성하고 감쇠 챔버(31)를 밀봉하는 박막(25)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the damping element (21) is formed as a thin film (25) forming the boundary of the damping chamber (31) and sealing the damping chamber (31). 제2항에 있어서, 박막(25)은 바람직하게는 물결 형태의 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the thin film (25) is preferably made of a metal in the form of a wave. 제2항에 있어서, 감쇠 챔버(31)는 기체, 바람직하게는 공기로 충전되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the damping chamber (31) is filled with a gas, preferably air. 제2항에 있어서, 감쇠 챔버(31)는 폐포형(closed cell type) PA(폴리아미드) 발포체로 충전되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the damping chamber (31) is filled with a closed cell type PA (polyamide) foam. 제1항에 있어서, 인젝터 하우징(1)은 밸브 피스(18)가 내부에 배치되는 밸브 몸체(2) 및 노즐 몸체(3)를 포함하고, 밸브 피스(18)는 고압 영역(29)으로부터 저압 영역(13)으로의 배출 스로틀(23)의 형태의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The injector according to claim 1, wherein the injector housing (1) comprises a valve body (2) and a nozzle body (3) in which a valve piece (18) Characterized in that the fuel injection valve comprises a connection in the form of an exhaust throttle (23) to the region (13). 제6항에 있어서, 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 감쇠 부재(21)는 밸브 피스(18) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.7. The fuel injection valve according to claim 6, characterized in that the damping element (21) for attenuating pressure pulsation is arranged in the valve piece (18). 제6항에 있어서, 압력 맥동을 감쇠시키기 위한 감쇠 부재(21)는 밸브 피스(18)와 밸브 고정 부재(20) 사이의 원통형 삽입부(38)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The fuel injection valve according to claim 6, characterized in that the damping member (21) for attenuating pressure pulsation is formed as a cylindrical insert (38) between the valve piece (18) and the valve fixing member (20). 제1항에 있어서, 솔레노이드 밸브로서 형성된 제어 밸브(30)는 자기 코일(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.The fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the control valve (30) formed as a solenoid valve comprises a magnetic coil (14). 제9항에 있어서, 제어 밸브(30)는 전기자 핀(17) 및 전기자(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.10. The fuel injection valve according to claim 9, characterized in that the control valve (30) comprises an armature pin (17) and an armature (19). 제6항 또는 제7항에 있어서, 밸브 피스(18)는 노즐 니들(5) 반대쪽의, 중공 실린더(26)로서 형성된 단부 영역을 포함하고, 상기 단부 영역 내에서 전기자(19)가 안내되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.A valve according to claim 6 or 7, characterized in that the valve piece (18) comprises an end region opposite the nozzle needle (5), formed as a hollow cylinder (26), in which the armature Features a fuel injection valve. 제6항, 제7항, 또는 제11항에 있어서, 밸브 피스(18)는 노즐 니들(5)의 밀봉 시트 반대쪽 단부 영역이 안내되는, 노즐 니들(5) 쪽의 단부 영역(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.12. The nozzle needle according to claim 6, 7 or 11, wherein the valve piece (18) comprises an end region (28) on the side of the nozzle needle (5) on which the end region opposite to the sealing sheet of the nozzle needle And the fuel injection valve. 제6항에 있어서, 노즐 몸체(3)는 고압 영역(29) 내에 형성된 고압 챔버(7)의 경계를 형성하며, 상기 고압 챔버 내에는 노즐 니들(5)이 수용되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.A fuel injection system according to claim 6, characterized in that the nozzle body (3) forms the boundary of the high-pressure chamber (7) formed in the high-pressure region (29) and the nozzle needle valve. 제13항에 있어서, 고압 챔버(7) 내에는 한편으로는 노즐 니들(5)의 견부(10)에 지지되고 다른 한편으로는 노즐 몸체(3)에 지지되는 반동 스프링(9)이 배치되는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.14. A device as claimed in claim 13, characterized in that in the high-pressure chamber (7) there is arranged a reaction spring (9) which is supported on the one hand on the shoulder (10) of the nozzle needle (5) and on the other hand is supported by the nozzle body Features a fuel injection valve. 제14항에 있어서, 반동 스프링(9)은 하나 이상의 분사 개구(6)의 방향으로 노즐 니들(5)에 힘을 인가하는 것을 특징으로 하는, 연료 분사 밸브.15. A fuel injection valve according to claim 14, characterized in that the reaction spring (9) applies a force to the nozzle needle (5) in the direction of the at least one injection opening (6).
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