WO2012059265A1 - Kraftstoffinjektor - Google Patents

Kraftstoffinjektor Download PDF

Info

Publication number
WO2012059265A1
WO2012059265A1 PCT/EP2011/066382 EP2011066382W WO2012059265A1 WO 2012059265 A1 WO2012059265 A1 WO 2012059265A1 EP 2011066382 W EP2011066382 W EP 2011066382W WO 2012059265 A1 WO2012059265 A1 WO 2012059265A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
fuel injector
region
rounding
piston
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/066382
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Uhlmann
Violaine Chassagnoux
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
Priority to EP11760474.4A priority Critical patent/EP2635793B1/de
Priority to CN201180052753.1A priority patent/CN103189635B/zh
Publication of WO2012059265A1 publication Critical patent/WO2012059265A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • 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
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0077—Valve seat details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/04—Fuel-injection apparatus having means for avoiding effect of cavitation, e.g. erosion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, having the features of the preamble of claim 1.
  • a generic fuel injector for example, from the published patent application DE 10 2009 001 322 A1. It comprises a control valve formed in a valve plate and an actuator unit for actuating the control valve. Between the control valve and the actuator unit, a hydraulic coupler unit is arranged, which comprises a valve piston for transmitting the force and the stroke of the actuator unit to a valve pin of the control valve. When the actuator unit is energized, the valve piston of the coupler unit presses the valve pin of the control valve out of a valve seat formed in the valve plate, so that an outflow channel is formed which connects the valve chamber to a low-pressure region.
  • FIGS. 1 to 4. 1 is a longitudinal section through such a fuel injector according to the
  • the area comprises the control valve 1 and the coupler unit 7 and is shown enlarged in FIG. 2.
  • the section shown in FIG. 2 shows the control valve 1, which is formed in a valve plate 2.
  • To the valve plate 2 includes a nozzle side throttle plate 20 and thereto a nozzle body 21 at.
  • a holding body 22 is attached to the valve plate 2, in which an actuator unit 6 and a coupler unit 7 are accommodated.
  • the coupler unit 7 comprises a coupler piston 23, which is in operative connection with the actuator unit 6, and a valve piston 8, which rests with an end face 1 1 on a contact surface 12 of a guided in a sleeve 24 valve pin 5 of the control valve 1.
  • the actuator unit 6 When the actuator unit 6 is energized, the coupler piston 23 and the valve piston 8 of the coupler unit 7 are moved in the direction of the control valve 1.
  • the valve piston 8 presses the valve pin 5 against the spring force of a spring 3 from a formed in the valve plate 2 valve seat 4 of the control valve 1.
  • the now opening control valve 1 is a discharge channel 10 free, which is formed in a valve plate 2 valve chamber 25 with a Low pressure region 26 connects (see Fig. 3).
  • the discharge channel 10 is shown in detail. It is limited by an adjoining the end face 1 1 outer contour of the valve piston 8, and an immediately adjacent to the valve seat 4 inner contour 9 of the valve plate 2. Further, the discharge channel 10 of the lying in the flow direction behind the valve seat 4 outer contour of the valve pin fifth limited, which in this case is cylindrical.
  • This cylindrical portion 28 of the outer contour of the valve pin 5 forms, together with a subsequent to the valve seat 4 cylindrical portion 29 of the valve plate 2 a discharge channel 10 in the form of an annular channel 27. At the annular channel 27 is followed by a diameter jump in the contact region of the valve piston 8 with the valve pin 5 extended portion of the outflow channel 10 at. Because the diameter D- ⁇ of the valve piston 8 is smaller than the diameter D 2 of the valve pin 5 is selected.
  • the invention is based on the object, a fuel injector of the aforementioned type such that the risk of cavitation in particular in the region of the valve pin, the valve plate and the valve piston is reduced or completely avoided.
  • a fuel injector with the features of claim 1 is proposed.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
  • the proposed fuel injector has a control valve which is formed in a valve plate and comprises a valve pin axially biased by a spring relative to a valve seat. Furthermore, the fuel injector has an actuator unit for actuating the control valve, wherein between the actuator unit and the control valve, a hydraulic coupler unit is arranged, which comprises a voltage applied to the valve pin valve piston.
  • the outer contour of the valve pin and of the valve piston and an inner contour of the valve plate adjoining the valve seat in the flow direction form an outflow channel whose flow cross section continuously increases in the flow direction. The continuous increase of the flow cross-section of the outflow channel causes the cavitation tendency of the fuel injector in the valve seat near region to decrease.
  • the outflow channel is thus optimized in terms of flow.
  • the proposed geometry of the outflow channel avoids, in particular, the formation of an annular channel between a cylindrical section of the valve pin and the valve plate, since - in contrast to the fuel injector of FIGS. 1 to 4 - the cylinder-shaped section of the valve pin is not opposed to a correspondingly formed section of the valve plate.
  • the valve piston has an end face resting against the valve pin, whose outer diameter Di corresponds to the outer diameter D 2 of a contact surface formed on the valve pin.
  • Di corresponds to the outer diameter of a contact surface formed on the valve pin.
  • the inner contour of the valve plate has a first region, which adjoins directly to the valve seat and is convex. The convex shape of the inner contour ensures that there is no formation of an annular channel between a cylindrical portion of the valve pin and the valve plate.
  • a fluidically optimized shape of the valve plate is created in an immediately adjoining the valve seat area.
  • the first region of the inner contour of the valve plate has a first rounding with a radius Ri.
  • a second rounding with a radius R 2 adjoins the first region, wherein the radius R 2 is preferably selected to be greater than the radius R- 1 .
  • the convex shape of the valve plate in the first immediately adjacent to the valve seat area is thereby somewhat mitigated, for example, to initiate a change in the flow direction.
  • a second region which runs flat, adjoins the convexly shaped first region of the inner contour of the valve plate. This measure also serves to prepare a change in the direction of flow, so that the change is as gentle as possible, that is, without fluidically unfavorable, abrupt transitions.
  • a third region which has a concave shape and has a further rounding with a radius R 3 , adjoins the flat second region of the inner contour of the valve plate.
  • the outer contour of the valve piston is concave and has a rounding with a radius R 4 .
  • the radius R 4 of the rounding of the outer contour of the valve piston is chosen to be sufficiently large in order to ensure the continuous increase of the flow cross section of the outflow channel according to the invention.
  • the rounding of the outer contour of the valve piston directly adjoins the end face resting against the valve pin.
  • a cylindrical section to join the end face, which then merges into the rounding.
  • the rounding of the outer contour of the valve piston is brought up to the outer diameter D 3 of the valve piston.
  • the rounding passes into a plane running section, which is then brought up to the outer diameter D 3 of the valve piston.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1
  • FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2
  • FIG. 4 shows an enlarged detail from FIG. 3
  • Fig. 5 shows a detail of a longitudinal section through a fuel injector according to the invention
  • Fig. 6 is an enlarged detail of Fig. 5. Detailed Description of the drawings
  • FIGS. 1 to 4 which show a known from the prior art fuel injector, reference is made to the description already made at the outset.
  • FIGS. 5 and 6 show a preferred embodiment of a fuel injector according to the invention, wherein FIG. 6 shows an enlarged detail of FIG. 5.
  • the fuel injector according to the invention has substantially the same
  • a control valve 1 formed in a valve plate 2, which can be actuated by means of an actuator unit 6.
  • a hydraulic coupler unit 7 is arranged, which comprises a valve piston 6, which with an end face 1 1 at a contact surface 12 of a
  • Valve pin 5 of the control valve 1 is applied.
  • the valve pin 5 is guided in a sleeve 24 and axially biased by the spring force of a spring 3 against a valve seat 4 of the valve plate 2.
  • the spring force of the spring 3 In order to lift the valve pin 5 from the valve seat 4, therefore, the spring force of the spring 3 must be overcome.
  • the required force is provided by the actuator unit 6, which also receives a reinforcement via the hydraulic coupler unit 7. If the valve pin 5 is lifted out of the valve seat 4, the control valve 1 opens and a discharge channel 10 connects a valve space 25 formed in the valve plate 2 to a low-pressure region 26.
  • the outflow channel 10 of the fuel injector according to the invention has a different geometry from the known geometry of the fuel injector of FIGS. 3 and 4.
  • the diameters D 1 and D 2 are chosen to be the same, so that no diameter jump is formed in the contact area of the valve piston 8 with the valve pin 5. This has a favorable flow behavior.
  • the diameters Di and D 2 in the present case are 1.33 mm. Further eliminates the annular channel 27, since the inner contour 9 of the valve plate 2 is formed such that the cylindrical portion 28 of the valve pin 5, no corresponding cylindrical portion 29 of the valve plate 2 is opposite.
  • the inner contour 9 of the valve plate 2 has a first region 13, which is convexly shaped.
  • the first region 13 has a first rounding 14 with a radius R-1, which in the present case is 0.62 mm.
  • the convex course of the first region 13 is thus less pronounced in the region of the second rounding 15.
  • the plane running region 16 thus initiates a change of the flow direction.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Steuerventil (1), das in einer Ventilplatte (2) ausgebildet ist und einen mittels einer Feder (3) gegenüber einem Ventilsitz (4) axial vorgespannten Ventilbolzen (5) umfasst, und mit einer Aktoreinheit (6) zur Betätigung des Steuerventils (1), wobei zwischen der Aktoreinheit (6) und dem Steuerventil (1) eine hydraulische Kopplereinheit (7) angeordnet ist, die einen am Ventilbolzen (5) anliegenden Ventilkolben (8) umfasst. Erfindungsgemäß bilden die Außenkontur des Ventilbolzens (5) und des Ventilkolbens (8) sowie eine sich an den Ventilsitz (4) in Strömungsrichtung anschließende Innenkontur (9) der Ventilplatte (2) einen Abströmkanal (10) aus, dessen Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung kontinuierlich zunimmt.

Description

Beschreibung
Titel
Kraftstoffinjektor Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 .
Stand der Technik
Ein gattungsgemäßer Kraftstoffinjektor geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 001 322 A1 hervor. Er umfasst ein in einer Ventilplatte ausgebildetes Steuerventil sowie eine Aktoreinheit zur Betätigung des Steuerventils. Zwischen dem Steuerventil und der Aktoreinheit ist eine hydraulische Kopplereinheit angeordnet, welche einen Ventilkolben zur Übertragung der Kraft und des Hubes der Aktoreinheit auf einen Ventilbolzen des Steuerventils umfasst. Bei Bestromung der Aktoreinheit drückt der Ventilkolben der Kopplereinheit den Ventilbolzen des Steuerventils aus einem in der Ventilplatte ausgebildeten Ventilsitz, so dass ein Abströmkanal gebildet wird, welcher den Ventilraum mit einem Niederdruckbereich verbindet.
Die vorstehend genannte Offenlegungsschrift verweist zudem auf einen Stand der Technik, welcher nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert wird. Der Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen solchen Kraftstoffinjektor gemäß dem
Stand der Technik zu entnehmen. Ferner ist mittels der Kreispunktlinie der Bereich angedeutet, welcher im Rahmen der Erfindung weiterentwickelt wurde. Der Bereich umfasst das Steuerventil 1 und die Kopplereinheit 7 und ist vergrößert in der Fig. 2 dargestellt. Der in der Fig. 2 dargestellte Ausschnitt zeigt das Steuerventil 1 , das in einer Ventilplatte 2 ausgebildet ist. An die Ventilplatte 2 schließt düsenseitig eine Drosselplatte 20 und hieran ein Düsenkörper 21 an. Aktorseitig ist an die Ventilplatte 2 ein Haltekörper 22 angesetzt, in dem eine Aktoreinheit 6 und eine Koppler- einheit 7 aufgenommen sind. Die Kopplereinheit 7 umfasst einen Kopplerkolben 23, der mit der Aktoreinheit 6 in Wirkverbindung steht, sowie einen Ventilkolben 8, der mit einer Stirnfläche 1 1 an einer Kontaktfläche 12 eines in einer Hülse 24 geführten Ventilbolzens 5 des Steuerventils 1 anliegt. Bei Bestromung der Aktoreinheit 6 werden der Kopplerkolben 23 und der Ventilkolben 8 der Koppler- einheit 7 in Richtung des Steuerventils 1 bewegt. Dabei drückt der Ventilkolben 8 den Ventilbolzen 5 entgegen der Federkraft einer Feder 3 aus einem in der Ventilplatte 2 ausgebildeten Ventilsitz 4 des Steuerventils 1. Das sich nunmehr öffnende Steuerventil 1 gibt einen Abströmkanal 10 frei, welcher einen in der Ventilplatte 2 ausgebildeten Ventilraum 25 mit einem Niederdruckbereich 26 verbin- det (siehe Fig. 3).
In der Fig. 4 ist der Abströmkanal 10 im Detail dargestellt. Er wird begrenzt durch eine sich an die Stirnfläche 1 1 anschließende Außenkontur des Ventilkolbens 8, und eine sich an den Ventilsitz 4 unmittelbar anschließende Innenkontur 9 der Ventilplatte 2. Ferner wird der Abströmkanal 10 von der in Strömungsrichtung hinter dem Ventilsitz 4 liegenden Außenkontur des Ventilbolzens 5 begrenzt, welche vorliegend zylinderförmig ausgebildet ist. Dieser zylinderförmige Abschnitt 28 der Außenkontur des Ventilbolzens 5 bildet zusammen mit einem an den Ventilsitz 4 anschließenden zylinderförmigen Abschnitt 29 der Ventilplatte 2 einen Abströmkanal 10 in Form eines Ringkanals 27 aus. An den Ringkanal 27 schließt sich ein durch einen Durchmessersprung im Kontaktbereich des Ventilkolbens 8 mit dem Ventilbolzen 5 erweiterter Abschnitt des Abströmkanals 10 an. Denn der Durchmesser D-ι des Ventilkolbens 8 ist kleiner als der Durchmesser D2 des Ventilbolzens 5 gewählt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Kraftstoffinjektor der vorstehend genannten Art derart weiterzubilden, dass die Gefahr von Kavitation insbesondere im Bereich des Ventilbolzens, der Ventilplatte und des Ventilkolbens gemindert oder gänzlich vermieden wird. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Der vorgeschlagene Kraftstoffinjektor weist ein Steuerventil auf, das in einer Ven- tilplatte ausgebildet ist und einen mittels einer Feder gegenüber einem Ventilsitz axial vorgespannten Ventilbolzen umfasst. Ferner weist der Kraftstoffinjektor eine Aktoreinheit zur Betätigung des Steuerventils auf, wobei zwischen der Aktoreinheit und dem Steuerventil eine hydraulische Kopplereinheit angeordnet ist, die einen am Ventilbolzen anliegenden Ventilkolben umfasst. Erfindungsgemäß bil- den die Außenkontur des Ventilbolzens und des Ventilkolbens sowie eine sich an den Ventilsitz in Strömungsrichtung anschließende Innenkontur der Ventilplatte einen Abströmkanal aus, dessen Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung kontinuierlich zunimmt. Die kontinuierliche Zunahme des Strömungsquerschnitts des Abströmkanals bewirkt, dass die Kavitationsneigung des Kraftstoffinjektors im ventilsitznahen Bereich abnimmt. Der Abströmkanal wird somit strömungstechnisch optimiert. Die vorgeschlagene Geometrie des Abströmkanals vermeidet insbesondere die Ausbildung eines Ringkanals zwischen einem zylinderförmigen Abschnitt des Ventilbolzens und der Ventilplatte, da - im Unterschied zum Kraftstoffinjektor der Fig. 1 bis 4 - dem zylinderförmigen Abschnitt des Ventilbol- zens kein entsprechend ausgebildeter Abschnitt der Ventilplatte gegenüberliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Ventilkolben eine am Ventilbolzen anliegende Stirnfläche, deren Außendurchmesser D-i dem Außendurchmesser D2 einer am Ventilbolzen ausgebildeten Kontaktfläche entspricht. Dadurch wird - im Unterschied zum Kraftstoffinjektor der Fig. 1 bis 4 - die Ausbildung eines strömungstechnisch ungünstigen Durchmessersprungs im Kontaktbereich des Ventilkolbens 8 mit dem Ventilbolzen 5 vermieden. Der fehlende Absatz optimiert nicht nur den Strömungsquerschnitt, sondern bewirkt zudem eine verbesserte Kontaktsteifigkeit im Kontaktbereich des Ventilkolbens mit dem Ventilbolzen und damit einhergehend eine verbesserte Kraftübertragung. Weiter bevorzugt besitzt die Innenkontur der Ventilplatte einen ersten Bereich, der unmittelbar an den Ventilsitz anschließt und konvex geformt ist. Durch die konvexe Form der Innenkontur ist sichergestellt, dass es nicht zur Ausbildung eines Ringkanals zwischen einem zylinderförmigen Abschnitt des Ventilbolzens und der Ventilplatte kommt. Zudem wird eine strömungstechnisch optimierte Form der Ventilplatte in einem sich an den Ventilsitz unmittelbar anschließenden Bereich geschaffen.
Der erste Bereich der Innenkontur der Ventilplatte besitzt eine erste Rundung mit einem Radius R-i . Vorteilhafterweise schließt sich an den ersten Bereich eine zweite Rundung mit einem Radius R2 an, wobei der Radius R2 vorzugsweise größer als der Radius R-ι gewählt ist. Die konvexe Form der Ventilplatte im ersten sich unmittelbar an den Ventilsitz anschließenden Bereich wird dadurch etwas abgemildert, um beispielsweise einen Wechsel der Strömungsrichtung einzuleiten.
Weiterhin bevorzugt schließt sich an den konvex geformten ersten Bereich der Innenkontur der Ventilplatte ein zweiter Bereich an, der eben verläuft. Auch diese Maßnahme dient der Vorbereitung eines Wechsels der Strömungsrichtung, so dass der Wechsel möglichst sanft, das heißt ohne strömungstechnisch ungünstige, abrupte Übergänge erfolgt.
Um den Wechsel der Strömungsrichtung zu vollziehen, schließt sich an den eben verlaufenden zweiten Bereich der Innenkontur der Ventilplatte ein dritter Bereich an, der konkav geformt ist und eine weitere Rundung mit einem Radius R3 besitzt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Außenkontur des Ventilkolbens konkav geformt ist und eine Rundung mit einem Radius R4 besitzt. Der Radius R4 der Rundung der Außenkontur des Ventilkolbens ist dabei ausreichend groß gewählt, um die erfindungsgemäße kontinuierliche Zunahme des Strömungsquerschnitts des Abströmkanals zu gewährleisten. Vorzugsweise schließt sich die Rundung der Außenkontur des Ventilkolbens unmittelbar an die am Ventilbolzen anliegende Stirnfläche an. Alternativ kann sich an die Stirnfläche zunächst auch ein zylinderförmiger Abschnitt anschließen, der dann in die Rundung übergeht.
Weiterhin vorzugsweise ist die Rundung der Außenkontur des Ventilkolbens bis an den Außendurchmesser D3 des Ventilkolbens herangeführt. Alternativ kann auch hier vorgesehen sein, dass die Rundung in einen eben verlaufenden Abschnitt übergeht, der dann bis an den Außendurchmesser D3 des Ventilkolbens herangeführt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffinjektor,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1 , Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 2, Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 3,
Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor und
Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 5. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Im Hinblick auf die Fig. 1 bis 4, welche einen aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffinjektor zeigen, wird auf die bereits eingangs erfolgte Beschreibung verwiesen. Den Fig. 5 und 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zu entnehmen, wobei die Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 5 darstellt. Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor weist im Wesentlichen den gleichen
Aufbau wie der in den Fig. 1 dargestellte bekannte Kraftstoff! njektor auf. Er um- fasst somit ein in einer Ventilplatte 2 ausgebildetes Steuerventil 1 , das mittels einer Aktoreinheit 6 betätigbar ist. Zwischen der Aktoreinheit 6 und dem Steuerventil 1 ist eine hydraulische Kopplereinheit 7 angeordnet, welche einen Ventil- kolben 6 umfasst, der mit einer Stirnfläche 1 1 an einer Kontaktfläche 12 eines
Ventilbolzens 5 des Steuerventils 1 anliegt. Der Ventilbolzen 5 ist in einer Hülse 24 geführt und mittels der Federkraft einer Feder 3 gegen einen Ventilsitz 4 der Ventilplatte 2 axial vorgespannt. Um den Ventilbolzen 5 aus dem Ventilsitz 4 zu heben, muss daher die Federkraft der Feder 3 überwunden werden. Die er- forderliche Kraft stellt die Aktoreinheit 6 zur Verfügung, welche über die hydraulische Kopplereinheit 7 zudem eine Verstärkung erfährt. Wird der Ventilbolzen 5 aus dem Ventilsitz 4 gehoben, öffnet das Steuerventil 1 und ein Abströmkanal 10 verbindet einen in der Ventilplatte 2 ausgebildeten Ventilraum 25 mit einem Niederdruckbereich 26.
Bereits der Fig. 5 ist zu entnehmen, dass der Abströmkanal 10 des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors eine von der bekannten Geometrie des Kraftstoffinjektors der Fig. 3 und 4 abweichende Geometrie besitzt. Zunächst fällt auf, dass die Durchmesser D-ι und D2 gleich groß gewählt sind, so dass kein Durchmes- sersprung im Kontaktbereich des Ventilkolbens 8 mit dem Ventilbolzen 5 ausgebildet wird. Dies wirkt sich strömungstechnisch günstig aus. Die Durchmesser D-i und D2 betragen vorliegend 1 ,33 mm. Ferner entfällt der Ringkanal 27, da die Innenkontur 9 der Ventilplatte 2 derart ausgebildet ist, dass dem zylinderförmigen Abschnitt 28 des Ventilbolzens 5 kein entsprechender zylinderförmiger Ab- schnitt 29 der Ventilplatte 2 gegenüberliegt.
Wie im Detail in der Fig. 6 dargestellt, weist die Innenkontur 9 der Ventilplatte 2 einen ersten Bereich 13 auf, der konvex geformt ist. Der erste Bereich 13 weist eine erste Rundung 14 mit einem Radius R-ι auf, der vorliegend 0,62 mm beträgt. An die erste Rundung 14 schließt sich eine zweite Rundung 15 mit einem Radius R2=1 ,89 mm an. Der konvexe Verlauf des ersten Bereichs 13 ist somit im Bereich der zweiten Rundung 15 weniger stark ausgeprägt. An den ersten Bereich 13 schließt sich ein zweiter Bereich 16 an, der eben verläuft und zwischen dem ersten Bereich 13 und einem dritten Bereich 17 vermittelt, der konkav geformt ist und eine Rundung 18 mit einem Radius R3=0,75 mm besitzt. Der eben verlaufende Bereich 16 leitet somit einen Wechsel der Strömungsrichtung ein. Die Rundung 18 läuft in den Durchmesser D5=8,65 mm der Innenkontur 9 der Ventilplatte 2 aus.
Die Außenkontur des Ventilkolbens 8 weist eine Rundung 19 mit einem Radius R4=1 ,71 mm auf. Die Rundung 19 schließt unmittelbar an die Stirnfläche 1 1 des Ventilkolbens 8 an und ist bis an den Außendurchmesser D3=4,9 mm des Ventilkolbens 8 herangeführt. Durch die Außenkontur des Ventilkolbens 8 und die Innenkontur 9 der Ventilplatte 2 ist damit sichergestellt, dass auch im weiteren Verlauf des Abströmkanals 10 kein strömungstechnisch ungünstiger Ringkanal 27 ausgebildet wird.
Der Ventilsitz 4 erstreckt sich von einem Durchmesser D4=1 ,61 mm bis zu einem Durchmesser D6=2,06 mm. Da der sich an den Ventilsitz 4 unmittelbar anschließende erste Bereich 13 der Innenkontur 9 der Ventilplatte 2 eine Schwächung der Ventilplatte 2 darstellt, kann bei Bedarf die Sitzsteifigkeit dadurch erhöht werden, dass der erste Bereich 13 der Innenkontur 9 noch balliger ausgeführt wird (siehe gestrichelte Linie). Die Radien R-ι und/oder R2 sind dann entsprechend anzupassen.

Claims

Ansprüche
1 . Kraftstoff! njektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Steuerventil (1 ), das in einer Ventilplatte (2) ausgebildet ist und einen mittels einer Feder (3) gegenüber einem Ventil- sitz (4) axial vorgespannten Ventilbolzen (5) umfasst, und mit einer Aktoreinheit (6) zur Betätigung des Steuerventils (1 ), wobei zwischen der Aktoreinheit (6) und dem Steuerventil (1 ) eine hydraulische Kopplereinheit (7) angeordnet ist, die einen am Ventilbolzen (5) anliegenden Ventilkolben (8) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Ventilbolzens (5) und des Ventilkolbens (8) sowie eine sich an den Ventilsitz (4) in Strömungsrichtung anschließende Innenkontur (9) der Ventilplatte (2) einen Abströmkanal (10) ausbilden, dessen Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung kontinuierlich zunimmt.
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (8) eine am Ventilbolzen (5) anliegende Stirnfläche (1 1 ) besitzt, deren Außendurchmesser D-ι dem Außendurchmesser D2 einer am Ventilbolzen (5) ausgebildeten Kontaktfläche (12) entspricht.
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (9) der Ventilplatte (2) einen ersten Bereich (13) besitzt, der unmittelbar an den Ventilsitz (4) anschließt und konvex geformt ist.
4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (13) der Innenkontur (9) der Ventilplatte (2) eine erste Rundung (14) mit einem Radius R-ι besitzt, an welche sich eine zweite Rundung (15) mit einem Radius R2 anschließt.
5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den konvex geformten ersten Bereich (13) der Innenkontur (9) der Ventilplatte (2) ein zweiter Bereich (16) anschließt, der eben verläuft.
6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass sich an den eben verlaufenden zweiten Bereich (16) der Innenkontur (9) der Ventilplatte (2) ein dritter Bereich (17) anschließt, der konkav geformt ist und eine weitere Rundung (18) mit einem Radius R3 besitzt.
7. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Ventilkolbens (8) konkav geformt ist und eine Rundung (19) mit einem Radius R4 besitzt.
8. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rundung (19) der Außenkontur des Ventilkolbens (8) unmittelbar an die Stirnfläche (1 1 ) anschließt.
9. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rundung (19) der Außenkontur des Ventilkolbens (8) bis an den Außendurchmesser D3 des Ventilkolbens (8) herangeführt ist.
PCT/EP2011/066382 2010-11-04 2011-09-21 Kraftstoffinjektor WO2012059265A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11760474.4A EP2635793B1 (de) 2010-11-04 2011-09-21 Kraftstoffinjektor
CN201180052753.1A CN103189635B (zh) 2010-11-04 2011-09-21 燃料喷射器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010043360.8 2010-11-04
DE102010043360A DE102010043360A1 (de) 2010-11-04 2010-11-04 Kraftstoffinjektor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012059265A1 true WO2012059265A1 (de) 2012-05-10

Family

ID=44674793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/066382 WO2012059265A1 (de) 2010-11-04 2011-09-21 Kraftstoffinjektor

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2635793B1 (de)
CN (1) CN103189635B (de)
DE (1) DE102010043360A1 (de)
WO (1) WO2012059265A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3071896A1 (fr) * 2017-10-02 2019-04-05 Delphi International Operations Luxembourg S.A R.L. Valve avec clapet et siege de clapet aux dimensions stables

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10255328A1 (de) * 2002-11-27 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Ventileinrichtung, insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
WO2005045228A1 (de) * 2003-11-05 2005-05-19 Robert Bosch Gmbh Ventil für eine kraftstoffeinspritzpumpe
DE102004044812A1 (de) * 2004-09-16 2006-03-23 Robert Bosch Gmbh Steuerventil einer Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
EP2218906A1 (de) * 2009-02-16 2010-08-18 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor
DE102009001322A1 (de) 2009-03-04 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10353169A1 (de) * 2003-11-14 2005-06-16 Robert Bosch Gmbh Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen, insbesondere piezogesteuerter Common-Rail-Injektor
CN1818370A (zh) * 2006-01-26 2006-08-16 侯德洋 压电控制的内燃机微位移复合式喷油器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10255328A1 (de) * 2002-11-27 2004-06-17 Robert Bosch Gmbh Ventileinrichtung, insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
WO2005045228A1 (de) * 2003-11-05 2005-05-19 Robert Bosch Gmbh Ventil für eine kraftstoffeinspritzpumpe
DE102004044812A1 (de) * 2004-09-16 2006-03-23 Robert Bosch Gmbh Steuerventil einer Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
EP2218906A1 (de) * 2009-02-16 2010-08-18 Robert Bosch GmbH Kraftstoffinjektor
DE102009001322A1 (de) 2009-03-04 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3071896A1 (fr) * 2017-10-02 2019-04-05 Delphi International Operations Luxembourg S.A R.L. Valve avec clapet et siege de clapet aux dimensions stables
WO2019068657A1 (fr) * 2017-10-02 2019-04-11 Delphi Technologies Ip Limited Valve
US11149858B2 (en) 2017-10-02 2021-10-19 Delphi Technologies Ip Limited Valve

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010043360A1 (de) 2012-05-10
EP2635793A1 (de) 2013-09-11
EP2635793B1 (de) 2018-02-14
CN103189635B (zh) 2016-08-31
CN103189635A (zh) 2013-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1989436B1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine brennkraftmaschine
EP2409014B1 (de) HOCHDRUCKPUMPE UND STÖßELBAUGRUPPE
WO2014001139A1 (de) Kolben-kraftstoffpumpe
EP0952333A2 (de) Einspritzventil für Kraftstoffeinspritzsysteme
EP1910663B1 (de) Kraftstoff-einspritzvorrichtung für eine brennkraftmaschine mit kraftstoff-direkteinspritzung
EP2635793B1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2016055269A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares proportionalventil
DE102005055360A1 (de) Rückschlagventil und Injektor mit hydraulischem Übersetzer
EP2354526B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP3060789B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP2304220A1 (de) Hochdruckpumpe
EP2218906B1 (de) Kraftstoffinjektor
DE10352024A1 (de) Elektromagnetventil
EP1789674B1 (de) Hubvorrichtung und einspritzventil
EP2957760B1 (de) Düsenbaugruppe für einen kraftstoffinjektor sowie kraftstoffinjektor
EP2884088B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP2226490B1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102009001440A1 (de) Hochdruckpumpe
WO2023036646A1 (de) Zyklisch arbeitende pumpe, insbesondere kraftstoff-hochdruckkolbenpumpe
DE102021206878A1 (de) Elektromagnetisch ansteuerbares Saugventil und Hochdruckpumpe
DE102022209217A1 (de) Kraftstoffpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe, für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine
EP2366887B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP3358178A1 (de) Hydraulischer koppler für einen piezoinjektor, piezoinjektor
WO2020064064A1 (de) Vorrichtung zum betreiben einer fluidförderpumpe für ein kraftfahrzeug und fluidförderpumpe für ein kraftfahrzeug
DE102005042342A1 (de) Einspritzventil mit separater Kraftstoffleitung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11760474

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011760474

Country of ref document: EP