WO2010086284A1 - Einspritzventil - Google Patents

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WO2010086284A1
WO2010086284A1 PCT/EP2010/050788 EP2010050788W WO2010086284A1 WO 2010086284 A1 WO2010086284 A1 WO 2010086284A1 EP 2010050788 W EP2010050788 W EP 2010050788W WO 2010086284 A1 WO2010086284 A1 WO 2010086284A1
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WO
WIPO (PCT)
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nozzle needle
sleeve
control piston
nozzle
end wall
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2010/050788
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Kuschel
Kay Schwarzkopf
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/161—Means for adjusting injection-valve lift

Definitions

  • the invention relates to an injection valve, with a nozzle needle, which is arranged in a recess of the injection valve so that it prevents Fiud idpound in a closed position by at least one Einspritzo réelle and in an open position, a fluid flow through the injection open.
  • a correspondingly good mixture preparation can be achieved if the fuel is metered under very high pressure.
  • the fuel pressures are up to over 2000 bar.
  • Such high pressures make both high demands on the material of the injection valve and its construction. At the same time large forces must be absorbed by the injector.
  • DE 199 17 190 A1 discloses a fuel injector for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with an injector housing, a nozzle needle, the one in a formed in the Injektorgehause first Fuhrungsbohrung longitudinally displaceably mounted Dusennadel- shaft and with a trained in the front end of the Injktorgeutes valve seat in the sense of opening and closing a Ventilo réellesqueritess cooperating Dusennadel- tip, a high-pressure channel for supplying fuel, one at the front of the first Fuhrungsbohrung the Dusennadelschaft upstream, acted upon by the fuel Dusenvorraum, coupled to the nozzle needle, acted upon by fuel control chamber, and arranged at the back of the first Fuhrungsbohrung space which receives from the Dusenvorraum on the first Fuhrungsbohrung or from the control chamber overflowing fuel.
  • the object of the invention is to provide an injection valve which enables reliable and precise operation and is designed to save space.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the invention is characterized by an injection valve having an injector body with a central longitudinal axis and an injector body recess, which can be supplied with fluid, and a nozzle body directly coupled to the injector body, which has a nozzle body recess and at least one embrittlement opening.
  • the Dusenkorperaus aloneung is hydraulically coupled to the Injektorkorperaus aloneung.
  • the injection valve further has a nozzle needle, which is arranged axially movably in the nozzle body recess, such that in a closed position of the nozzle needle a fluid flow through the embrittlement opening is prevented and otherwise a fluid flow through the injection opening is released, and a control piston, which in the Inj ektorkorperaus strictlyung is arranged axially movable and is mechanically coupled to the nozzle needle such that the nozzle needle is axially movable by an axial movement of the control piston.
  • a sleeve is coaxial with the
  • the sleeve is designed and arranged such that it limits the axial movement of the nozzle needle.
  • the ⁇ jektorkorper has a nozzle needle which faces the end wall and the sleeve has a nozzle needle which faces the end wall and the end wall of the Injektorkorpers and the end wall of the sleeve are arranged to each other flush.
  • the end wall of the sleeve limits the axial movement of the nozzle needle.
  • the control piston is guided at its nozzle needle end facing in the sleeve.
  • a direct coupling between the injector body and the dorsal body should also be understood as meaning any coupling between the injector body and the dusky body. in particular between the Injektorkorper and Dusenkorper a particularly thin seal is arranged.
  • the sleeve is pressed into the injector body. This makes possible a simple and reliable mechanical coupling between the sleeve and the injector body.
  • Figure 2 is a detail view of the injection valve in a longitudinal section.
  • FIG. 1 shows an injection valve 10 with a nozzle assembly 13 and an injector assembly 14, which comprises an injector body 12 with a central longitudinal axis L.
  • the Injektorkor- per 12 may be executed emstuckig or Centrestuckig.
  • the actuator 16 is arranged in the Inj ectorkorper 12 in the Inj ectorkorper 12 in the Inj ectorkorper 12 .
  • the actuator unit 16 can be designed, in particular, as a piezoactuator with a stack of piezoelements, and its axial extent changes depending on the applied electrical voltage.
  • the electrical voltage is applied to the actuator unit 16 via a connection socket.
  • the actuator unit 16 is connected to a transformer 20, which is likewise arranged in the injector body 12.
  • the injector assembly 14 further includes a high-pressure port 18, via which the injection valve 10 is connected in the mounted state to a high-pressure circuit, not shown, of a fluid.
  • a throttle module 24 and a control module 26 are arranged, which form parts of the Injektorkorpers 12.
  • the throttle module 24 and the STEU ⁇ ermodul 26 are substantially cylindrical in shape and extend in the direction of the longitudinal axis L.
  • valve 28 is arranged in the throttle module 24 and the control module 26 in the throttle module 24 and the control module 26 in the throttle module 24 and the control module 26 in the throttle module 24 and the control module 26 in the throttle module 24 and the control module 26 a coupled to the U-exchanger 20 valve 28 is arranged.
  • control piston 29 In the recess 22 of the Injektorkorpers 12 a control piston 29 is further arranged.
  • the control piston 29 can be divided lig or be made in several parts.
  • the actuator unit 16, the transformer 20 and the valve 28 coupled to the transmitter 20 form an actuator for the control piston 29.
  • the nozzle assembly 13 includes a nozzle body 30 having a nozzle body recess 32.
  • a nozzle needle 34 is arranged in the recess 32 of the Dusenkorpers 30, a nozzle needle 34 is arranged.
  • the nozzle needle 34 can be made in one or more parts.
  • the nozzle body 30 is coupled by means of a Dusenspannmutter 36 with the Injektorkorper 12 and thus the injector assembly 14.
  • the nozzle body 30 is coupled directly to the Inj ektorkorper 12, that is, the Dusenkorper 30 directly adjacent to the Injektorkorper 12. Due to the direct coupling between see the Dusenkorper 30 and the Inj ectorkorper 12 of the
  • Dusenkorper 30 are positioned very close to the Injektorkorper 12. Furthermore, it is possible that only a single sealing surface is required between the nozzle body 30 and the injector body 12, and thus a particularly high tightness of the injection valve 10 can be achieved.
  • the nozzle needle 34 is coupled directly to the control piston 29, that is, the nozzle needle 34 bears directly on the control ⁇ piston 29. Due to the direct coupling between the nozzle needle 34 and the control piston 29, an axial movement of the control piston 29 can be very accurately transmitted to the nozzle needle 34 and vice versa.
  • the control piston 29 has a throttle module 24 and the control module 26 facing end face 38.
  • a pressure ⁇ force can be applied to the control piston 29 by means of which the nozzle needle 34 can enter a closed position, such as will be described in more detail below.
  • the Injektorkorper 12 has a Dusenkorper 30 facing end wall 40 ( Figure 2), which is directly adjacent to the Dusenkorper 30.
  • one or more support openings 42 are or are arranged on the end facing away from the actuator unit 16.
  • the nozzle needle 34 In its at least one Einspritzo réelle 42 area facing the nozzle needle 34 has a shaft portion 44.
  • the nozzle needle 34 has a You-nozzle needle heel 45 which is in contact with fluid in et ⁇ wa has the pressure of the high pressure circuit.
  • the nozzle needle shoulder 45 is designed such that the force caused by the pressure of the fluid acts in an opening manner on the nozzle needle 34.
  • a cavity 46 is further formed, which receives a Dusenfeder 48, which on the one hand abuts on a shoulder 50 of the cavity 46 and on the other hand, the control piston 29 presses against the nozzle needle 34.
  • the du ⁇ senfeder 48 biases the control piston 29 so that it assumes a closed position in which it prevents the fluid flow through the at least one arranged in the Dusenkorper 30 injection ⁇ opening 42.
  • the position of the nozzle needle 34 depends primarily on the force balance of the forces that act on the Dusennadelabsatz 45 and on the tip of the nozzle needle 34 caused by the pressure of the fluid on the other hand, the spring force of the Du- senfeder 48 and on the front side 38 of the control piston 29 in the closing direction of the nozzle needle 34 introduced force.
  • the force applied to the end face 38 of the control piston 29 by means of the fluid pressure force can in the closed position of the nozzle needle 34, a fluid flow through the prevents at least one Einspritzo réelle 42 and otherwise a fluid flow through the at least one Einspritzo réelle 42 be released.
  • a sleeve 52 is arranged in the Inj ektorkorper 12 coaxially with the control piston 29 between the Inj ectorkorper 12 and the control piston 29, a sleeve 52 is arranged.
  • the sleeve 52 is preferably compressed in the injector body 12 so that it is securely coupled to the injector body 12.
  • the sleeve 52 may limit the axial movement of the nozzle needle 34.
  • the sleeve 52 is preferably hardened in order to be able to absorb larger mechanical forces of the nozzle needle 34, without there being any substantial permanent deformation of the sleeve 52. This makes it possible to achieve a fixed opening path of the nozzle needle 34 by a stop on the end wall 54 of the sleeve 52.
  • the sleeve 52 is preferably made so precisely that the control piston 29 is well and safely guided at its end facing the nozzle needle 34 with a very small radial deviation with respect to the longitudinal axis L in the sleeve 52.
  • the sleeve 52 has an end wall 54 facing the nozzle needle 34.
  • the end wall 40 of the injector body 12 and the end wall 54 of the sleeve 52 are arranged flush with each other, wherein it is particularly preferred if the mutual common surface of the end wall 40 of the injector body 12 and the end wall 54 of FIG Sleeve 52 is produced in the manufacture of Injektorkorpers 12 in a common grinding operation. This makes it possible that the sealing surface can be made very accurate.
  • a fluid feed line 56 is formed, which is hydraulically coupled to the high-pressure port 18. With the fluid supply line 56 of the DusenkorperausEnglishung 32 and in particular the at least one Einspritzo réelle 42 fluid can be supplied.
  • a fluid pressure line 58 is further arranged, which allows a hydraulic connection to a tank, not shown, of the vehicle. Depending on the amount of fluid discharged via the emptying opening 42, excess fluid can be returned from the injector body recess 22 to the tank via the fluid pressure return line 58.
  • valve 28 In a rest position, the valve 28 is closed. Within the throttle module 24 and thus on the end face 38 of the control piston 34 is at a high fluid pressure. By means of the control piston 34, the nozzle needle 34 against the opening 42 Emsp ⁇ tz- printed, and a fluid flow is prevented by the injection opening ⁇ 42nd
  • the actuator 16 By activating the actuator 16 formed as a piezoactuator, the actuator unit 16 expands.
  • the valve 28 opens so that fluid from the throttle module 24 can flow into the control module 26, causing a pressure drop in the throttle module 24.
  • the nozzle needle 34 presses the control piston 29 through the upward force on the Dusennadelabsatz 45 with respect to Figures 1 and 2 upwards.
  • the nozzle needle 34 thus reaches an open position and fluid is discharged via the injection opening 42 from the injection valve 10.
  • the nozzle needle 34 comes into abutment with the sleeve 52, where ⁇ is limited by the opening path of the nozzle needle 34.
  • the actuator unit 16 contracts.
  • the valve 28 closes, and the hydraulic coupling between the throttle module 24 and the
  • Control module 26 is inhibited. As a result, there is an increase in pressure in the throttle module 24.
  • the control piston 34 again prints the nozzle needle 34 against the injection port 42, which prevents fluid flow through the injection port 42.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Einspritzventil (10), mit einem Injektorkörper (12) mit einer zentralen Längsachse (L) und einer Injektorkörperausnehmung (22), der Fluid zuführbar ist, einem direkt mit dem Injektorkörper (12) gekoppelten Düsenkörper (30), der eine Düsenkörperausnehmung (32) und mindestens eine Einspritzöffnung (42) aufweist, wobei die Düsenkörperausnehmung (32) hydraulisch mit der Injektorkörperausnehmung (22) gekoppelt ist, einer Düsennadel (34), die in der Düsenkörperausnehmung (22) axial bewegbar angeordnet ist, derart, dass ineiner Schließposition der Düsennadel (34) ein Fluidfluss durch die Einspritzöffnung (42) verhindert und ansonsten ein Fluidfluss durch die Einspritzöffnung (42) freigegeben ist, und einem Steuerkolben (29), der in der Injektorkörperausnehmung (30) axial bewegbar angeordnet ist und der mit der Düsennadel (34) derart mechanisch gekoppelt ist, dass die Düsennadel (34) durch eine axiale Bewegung des Steuerkolbens (29) axial bewegbar ist. Eine Hülse (52) ist koaxial zu dem Steuerkolben (29) zwischen dem Steuerkolben (29) und dem Injektorkörper (12) angeordnet. Die Hülse (52) ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sie die axiale Bewegung der Düsennadel (34) begrenzt.

Description

Beschreibung
Einspritzventil
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil, mit einer Dusen- nadel, die in einer Ausnehmung des Einspritzventils so angeordnet ist, dass sie in einer Schließposition einen FIu- idfluss durch mindestens eine Einspritzoffnung verhindert und in einer Offenposition einen Fluidfluss durch die Einspritz- offnung frei gibt.
Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezuglich der zulassigen Schadstoffemission von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, machen es erforderlich, di- verse Maßnahmen vorzunehmen, durch welche die Schadstoffemissionen gesenkt werden. Ein Ansatzpunkt hierbei ist, die von der Brennkraftmaschine erzeugten Schadstoffemissionen zu senken. Die Bildung von Ruß ist stark abhangig von der Aufbereitung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine.
Eine entsprechend gute Gemischaufbereitung kann erreicht werden, wenn der Kraftstoff unter sehr hohem Druck zugemessen wird. Im Falle von Diesel-Brennkraftmaschinen betragen die Kraftstoffdrucke bis zu über 2000 bar. Derart hohe Drucke stellen sowohl hohe Anforderungen an das Material des Einspritzventils als auch an dessen Konstruktion. Gleichzeitig müssen von dem Einspritzventil große Kräfte aufgenommen werden können.
Die DE 199 17 190 Al offenbart einen Kraftstoffinj ektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Injektorgehause, einer Dusennadel, die einen in einer in dem Injektorgehause ausgebildeten ersten Fuhrungsbohrung längs verschieblich gelagerten Dusennadel- schaft und eine mit einem im vorderen Ende des Inj ektorgehau- ses ausgebildeten Ventilsitz im Sinne eines Offnens und Schließens eines Ventiloffnungsquerschnitts zusammenwirkende Dusennadel- spitze aufweist, einem Hochdruckkanal zur Zufuhrung von Kraftstoff, einem an der Vorderseite der ersten Fuhrungsbohrung dem Dusennadelschaft vorgelagerten, von dem Kraftstoff beaufschlagten Dusenvorraum, einem mit der Dusennadel gekop- pelten, von Kraftstoff beaufschlagten Steuerraum, und einem an der Ruckseite der ersten Fuhrungsbohrung angeordneten Raum, welcher von dem Dusenvorraum über die erste Fuhrungsbohrung bzw. von dem Steuerraum übertretenden Kraftstoff aufnimmt .
Die DE 100 06 111 Al offenbart ein Kraftstoffemspπtzventil mit einem Ventilkorper , einem darin ausgebildeten Steuerdruckraum, der an einer Seite von einem Betatigungsteil für eine Dusennadel verschlossen ist, die von dem Betatigungsteil gesteuert zwischen einer Schließstellung und einer Offnungs- stellung verschiebbar ist, einem Zulauf zum Steuerdruckraum und mit einem Ablauf aus dem Steuerdruckraum, der von einem Steuerventil gesteuert wird. Em verschiebbarer Drosselkolben ist vorgesehen, der m einer ersten Stellung einen Teiloff- nungshub der Dusennadel aus der Schließstellung entgegen einem geringen Widerstand ermöglicht und in einer zweiten Stellung einen sich an den Teiloffnungshub anschließenden restlichen Offnungshub der Dusennadel m die Offnungsstellung entgegen einem höheren Widerstand ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einspritzventil zu schaffen, das einen zuverlässigen und präzisen Betrieb ermöglicht und Platz sparend ausgebildet ist. Die Aufgabe wird gelost durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Einspritzventil, mit einem Injektorkorper mit einer zentralen Langsachse und einer Injektorkorperausnehmung, der Fluid zufuhrbar ist, und einem direkt mit dem Inj ektorkorper gekoppelten Dusenkorper, der eine Dusenkorperausnehmung und mindestens eine Emspπtz- offnung aufweist. Die Dusenkorperausnehmung ist hydraulisch mit der Injektorkorperausnehmung gekoppelt. Das Einspritzventil hat weiter eine Dusennadel, die in der Dusenkorperausnehmung axial bewegbar angeordnet ist, derart, dass in einer Schließposition der Dusennadel ein Fluidfluss durch die Em- spπtzoffnung verhindert und ansonsten ein Fluidfluss durch die Einspritzoffnung freigegeben ist, und einen Steuerkolben, der in der Inj ektorkorperausnehmung axial bewegbar angeordnet ist und der mit der Dusennadel derart mechanisch gekoppelt ist, dass die Dusennadel durch eine axiale Bewegung des Steu- erkolbens axial bewegbar ist. Eine Hülse ist koaxial zu dem
Steuerkolben zwischen dem Steuerkolben und dem Inj ektorkorper angeordnet. Die Hülse ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sie die axiale Bewegung der Dusennadel begrenzt. Der In¬ jektorkorper weist eine der Dusennadel zugewandte Stirnwand und die Hülse eine der Dusennadel zugewandte Stirnwand auf, und die Stirnwand des Injektorkorpers und die Stirnwand der Hülse sind zueinander bundig angeordnet. Die Stirnwand der Hülse begrenzt die axiale Bewegung der Dusennadel. Der Steuerkolben ist an seinem der Dusennadel zugewandten Ende in der Hülse gefuhrt.
Unter einer direkten Kopplung zwischen dem Inj ektorkorper und dem Dusenkorper ist in diesem Zusammenhang auch jede Kopplung zwischen dem Inj ektorkorper und dem Dusenkorper zu verstehen, bei der zwischen dem Injektorkorper und dem Dusenkorper insbesondere auch eine insbesondere dünne Dichtung angeordnet ist.
Dies hat den Vorteil, dass ein festgelegter Offnungsweg der Dusennadel durch Anschlag an die Hülse möglich ist. Es sind keine zusätzlichen Bauteile zur Festlegung des Offnungswegs der Dusennadel zwischen dem Steuerkolben und der Dusennadel erforderlich. Des Weiteren sind keine zusätzlichen Bauteile zwischen dem Dusenkorper und dem Inj ektorkorper erforderlich. Damit ist ein einfacher Aufbau des Einspritzventils möglich. Durch die direkte Kopplung zwischen dem Dusenkorper und dem Injektorkorper ist eine sehr genaue Positionierung des Dusen- korpers gegenüber dem Injektorkorper möglich. Des Weiteren ist nur eine einzige Dichtflache zwischen dem Dusenkorper und dem Injektorkorper erforderlich. Insgesamt lassen sich so geringe Kosten für das gesamte Einspritzventil erreichen. Des Weiteren ist nur eine Dichtflache zwischen dem Inj ektorkorper und der Hülse einerseits und dem Dusenkorper andererseits er- forderlich. Des Weiteren ist eine sichere Fuhrung des Steuerkolbens in dem Inj ektorkorper beziehungsweise in der Hülse möglich, und eine Übertragung von Querkraften des Steuerkolbens auf die Dusennadel kann vermieden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hülse in den In- jektorkorper emgepresst. Damit ist eine einfache und sichere mechanische Kopplung zwischen der Hülse und dem Injektorkor- per möglich.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen naher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Einspritzventil, und
Figur 2 eine Detailansicht des Einspritzventils in einem Längsschnitt .
Figur 1 zeigt ein Einspritzventil 10 mit einer Dusenbaugruppe 13 und einer Injektorbaugruppe 14, die einen Inj ektorkorper 12 mit einer zentralen Langsachse L umfasst. Der Injektorkor- per 12 kann emstuckig oder mehrstuckig ausgeführt sein.
In dem Inj ektorkorper 12 ist eine Aktuatoreinheit 16 angeordnet. Die Aktuatoreinheit 16 kann insbesondere als Piezoaktua- tor mit einem Stapel von Piezoelementen ausgebildet sein und ihre axiale Ausdehnung ändert sich abhangig von der angeleg- ten elektrischen Spannung. Die elektrische Spannung wird über eine Anschlussbuchse an die Aktuatoreinheit 16 angelegt. Die Aktuatoreinheit 16 ist mit einem Übertrager 20 verbunden, der ebenfalls in dem Injektorkorper 12 angeordnet ist.
Die Injektorbaugruppe 14 umfasst ferner einen Hochdruckan- schluss 18, über den das Einspritzventil 10 im montierten Zustand mit einem nicht dargestellten Hochdruckkreis eines Fluids verbunden ist.
In einer Ausnehmung 22 des Inj ektorkorpers 12 sind ein Drosselmodul 24 und ein Steuermodul 26 angeordnet, die Teile des Injektorkorpers 12 bilden. Das Drosselmodul 24 und das Steu¬ ermodul 26 sind im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und erstrecken sich in Richtung der Langsachse L. In dem Drosselmodul 24 und dem Steuermodul 26 ist ein mit dem U- bertrager 20 gekoppeltes Ventil 28 angeordnet.
In der Ausnehmung 22 des Injektorkorpers 12 ist weiter ein Steuerkolben 29 angeordnet. Der Steuerkolben 29 kann eintei- lig oder mehrteilig ausgeführt sein. Die Aktuatoremheit 16, der Übertrager 20 und das mit dem Übertrager 20 gekoppelte Ventil 28 bilden einen Stellantrieb für den Steuerkolben 29.
Die Dusenbaugruppe 13 umfasst einen Dusenkorper 30, der eine Dusenkorperausnehmung 32 aufweist. In der Ausnehmung 32 des Dusenkorpers 30 ist eine Dusennadel 34 angeordnet. Die Dusen- nadel 34 kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein.
Der Dusenkorper 30 ist mittels einer Dusenspannmutter 36 mit dem Injektorkorper 12 und damit der Injektorbaugruppe 14 gekoppelt. Der Dusenkorper 30 ist direkt mit dem Inj ektorkorper 12 gekoppelt, das heißt, dass der Dusenkorper 30 direkt an den Injektorkorper 12 grenzt. Durch die direkte Kopplung zwi- sehen dem Dusenkorper 30 und dem Inj ektorkorper 12 kann der
Dusenkorper 30 sehr genau gegenüber dem Injektorkorper 12 positioniert werden. Des Weiteren ist ermöglicht, dass nur eine einzige Dichtflache zwischen dem Dusenkorper 30 und dem In- jektorkorper 12 erforderlich ist, und so eine besonders hohe Dichtheit des Einspritzventils 10 erreicht werden kann.
Die Dusennadel 34 ist direkt mit dem Steuerkolben 29 gekoppelt, das heißt, dass die Dusennadel 34 direkt an dem Steuer¬ kolben 29 anliegt. Durch die direkte Kopplung zwischen der Dusennadel 34 und dem Steuerkolben 29 kann eine axiale Bewegung des Steuerkolbens 29 sehr genau auf die Dusennadel 34 übertragen werden und umgekehrt.
Der Steuerkolben 29 hat eine dem Drosselmodul 24 und dem Steuermodul 26 zugewandte Stirnseite 38. Auf die Stirnseite 38 des Steuerkolbens 29 kann mittels des Fluids eine Druck¬ kraft auf den Steuerkolben 29 aufgebracht werden, mittels der die Dusennadel 34 in eine Schließposition gelangen kann, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird. Der Injektorkorper 12 hat eine dem Dusenkorper 30 zugewandte Stirnwand 40 (Figur 2), die direkt an den Dusenkorper 30 grenzt .
In dem Dusenkorper 30 ist oder sind an dem der Aktuatorem- heit 16 abgewandten Ende eine oder mehrere Emspπtzoffnungen 42 angeordnet. In ihrem der mindestens einen Einspritzoffnung 42 zugewandten Bereich hat die Dusennadel 34 einen Schaft- abschnitt 44. An seinem der Aktuatoremheit 16 zugewandten Ende hat der Schaftabschnitt 44 der Dusennadel 34 einen Du- sennadelabsatz 45, der mit Fluid in Kontakt steht, das in et¬ wa den Druck des Hochdruckkreises hat. Der Dusennadelabsatz 45 ist so ausgebildet, dass die durch den Druck des Fluids hervorgerufene Kraft öffnend auf die Dusennadel 34 wirkt.
In dem Inj ektorkorper 12 ist weiter ein Hohlraum 46 ausgebildet, der eine Dusenfeder 48 aufnimmt, die sich einerseits an einem Absatz 50 des Hohlraums 46 abstutzt und andererseits den Steuerkolben 29 gegen die Dusennadel 34 druckt. Die Du¬ senfeder 48 spannt den Steuerkolben 29 so vor, dass sie eine Schließposition einnimmt, in der sie den Fluidfluss durch die mindestens eine in dem Dusenkorper 30 angeordnete Einspritz¬ offnung 42 unterbindet.
Die Position der Dusennadel 34 hangt in erster Linie von der Kraftebilanz der Kräfte ab, die hervorgerufen durch den Druck des Fluids auf den Dusennadelabsatz 45 und auf die Spitze der Dusennadel 34 wirken, und andererseits der Federkraft der Du- senfeder 48 und der über die Stirnseite 38 des Steuerkolbens 29 in der Schließrichtung der Dusennadel 34 eingeleiteten Kraft. Mittels der auf die Stirnseite 38 des Steuerkolbens 29 mittels des Fluids aufgebrachte Druckkraft kann in der Schließposition der Dusennadel 34 ein Fluidfluss durch die mindestens eine Einspritzoffnung 42 verhindert und ansonsten ein Fluidfluss durch die mindestens eine Einspritzoffnung 42 freigegeben sein.
In dem Inj ektorkorper 12 ist koaxial zu dem Steuerkolben 29 zwischen dem Inj ektorkorper 12 und dem Steuerkolben 29 eine Hülse 52 angeordnet. Die Hülse 52 ist vorzugsweise in dem In- jektorkorper 12 verpresst, so dass sie sicher mit dem Injek- torkorper 12 gekoppelt ist.
Die Hülse 52 kann die axiale Bewegung der Dusennadel 34 begrenzen. Dazu ist die Hülse 52 vorzugsweise gehartet, um auch größere mechanische Kräfte der Dusennadel 34 aufnehmen zu können, ohne dass es zu einer wesentlichen dauerhaften Ver- formung der Hülse 52 kommt. Damit ist es möglich, einen festgelegten Offnungsweg der Dusennadel 34 durch einen Anschlag an der Stirnwand 54 der Hülse 52 zu erreichen.
Des Weiteren ist die Hülse 52 bevorzugt so präzise gefertigt, dass der Steuerkolben 29 an seinem der Dusennadel 34 zugewandten Ende gut und sicher mit einer sehr geringen radialen Abweichung gegenüber der Langsachse L in der Hülse 52 gefuhrt ist.
Wie in Figur 2 zu sehen, weist die Hülse 52 eine der Dusennadel 34 zugewandte Stirnwand 54 auf. In der hier dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Stirnwand 40 des Injek- torkorpers 12 und die Stirnwand 54 der Hülse 52 zueinander bundig angeordnet, wobei besonders bevorzugt ist, wenn die zueinander bundige gemeinsame Flache der Stirnwand 40 des In- jektorkorpers 12 und der Stirnwand 54 der Hülse 52 bei der Herstellung des Injektorkorpers 12 in einem gemeinsamen Schleifvorgang hergestellt wird. Damit ist ermöglicht, dass die Dichtflache besonders genau hergestellt werden kann. In dem Inj ektorkorper 12 und dem Dusenkorper 30 ist eine FIu- ldzufuhrleitung 56 ausgebildet, die hydraulisch mit dem Hoch- druckanschluss 18 gekoppelt ist. Mit der Fluidzufuhrleitung 56 kann der Dusenkorperausnehmung 32 und insbesondere der mindestens einen Einspritzoffnung 42 Fluid zugeführt werden.
In dem Inj ektorkorper 12 ist weiter eine Fluidrucklaufleitung 58 angeordnet, die eine hydraulische Verbindung zu einem nicht gezeigten Tank des Fahrzeugs ermöglicht. Abhangig von der über die Emspπtzoffnung 42 ausgebrachten Fluidmenge kann überschüssiges Fluid aus der Injektorkorperausnehmung 22 über die Fluidrucklaufleitung 58 zu dem Tank zurückgeführt werden.
Im Folgenden soll kurz die Funktion des Einspritzventils 10 dargestellt werden:
In einer Ruhestellung ist das Ventil 28 geschlossen. Inner- halb des Drosselmoduls 24 und damit an der Stirnseite 38 des Steuerkolbens 34 liegt ein hoher Fluiddruck an. Mittels des Steuerkolbens 34 wird die Dusennadel 34 gegen die Emspπtz- offnung 42 gedruckt und ein Fluidfluss durch die Einspritz¬ offnung 42 verhindert.
Durch Aktivieren der als Piezoaktuator ausgebildeten Aktuato- remheit 16 dehnt sich die Aktuatoremheit 16 aus. Das Ventil 28 öffnet, so dass Fluid aus dem Drosselmodul 24 in das Steuermodul 26 strömen kann, wodurch es zu einem Druckabfall in dem Drosselmodul 24 kommt.
Sinkt der Druck im Drosselmodul 24 ab und nimmt damit die Schließkraft auf der Stirnseite 38 des Steuerkolbens 29 ab, so druckt die Dusennadel 34 den Steuerkolben 29 durch die nach oben gerichtete Kraft auf den Dusennadelabsatz 45 bezüglich der Figuren 1 und 2 nach oben. Die Dusennadel 34 gelangt damit in eine Offenposition und Fluid wird über die Einspritzoffnung 42 aus dem Einspπtzventil 10 ausgebracht. Die Dusennadel 34 gelangt dabei in Anschlag zu der Hülse 52, wo¬ durch der Offnungsweg der Dusennadel 34 begrenzt wird.
Durch ein Deaktivieren der Aktuatoremheit 16 zieht sich die Aktuatoreinheit 16 zusammen. Das Ventil 28 schließt, und die hydraulische Kopplung zwischen dem Drosselmodul 24 und dem
Steuermodul 26 wird unterbunden. In der Folge kommt es zu einem Druckanstieg in dem Drosselmodul 24. Der Steuerkolben 34 druckt die Dusennadel 34 wieder gegen die Einspπtzoffnung 42, wodurch ein Fluidfluss durch die Einspritzoffnung 42 ver- hindert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Einspritzventil (10), mit einem Inj ektorkorper (12) mit einer zentralen Langsachse (L) und einer Injektorkorperausnehmung (22), der Fluid zufuhrbar ist, einem direkt mit dem Injektorkorper (12) gekoppelten Du- senkorper (30), der eine Dusenkorperausnehmung (32) und min¬ destens eine Einspritzoffnung (42) aufweist, wobei die Dusen- korperausnehmung (32) hydraulisch mit der Injektorkorper- ausnehmung (22) gekoppelt ist, einer Dusennadel (34), die in der Dusenkorperausnehmung (22) axial bewegbar angeordnet ist, derart, dass in einer Schließposition der Dusennadel (34) ein Fluidfluss durch die Einspritzoffnung (42) verhindert und ansonsten ein Fluidfluss durch die Einspritzoffnung (42) freigegeben ist, und einem Steuerkolben (29), der in der Inj ektorkorperausneh- mung (30) axial bewegbar angeordnet ist und der mit der Dusennadel (34) derart mechanisch gekoppelt ist, dass die Du- sennadel (34) durch eine axiale Bewegung des Steuerkolbens (29) axial bewegbar ist, wobei eine Hülse (52) koaxial zu dem Steuerkolben (29) zwischen dem Steuerkolben (29) und dem Injektorkorper (12) ange¬ ordnet ist, und die Hülse (52) derart ausgebildet und ange- ordnet ist, dass sie die axiale Bewegung der Dusennadel (34) begrenzt, wobei der Injektorkorper (12) eine der Dusennadel (34) zugewandte Stirnwand (40) und die Hülse (52) eine der Dusennadel (34) zugewandte Stirnwand (54) aufweist, die Stirnwand (40) des Injektorkorpers (12) und die Stirnwand (54) der Hülse (52) zueinander bundig angeordnet sind, und die Stirnwand (54) der Hülse (52) die axiale Bewegung der Dusennadel (34) begrenzt, und der Steuerkolben (29) an seinem der Dusennadel (34) zugewand¬ ten Ende in der Hülse (52) gefuhrt ist.
2. Einspπtzventil (10) nach Anspruch 1, wobei die Hülse (52) in den Inj ektorkorper (12) eingepresst ist.
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