(19)
(11) EP 1 452 729 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
13.12.2006  Patentblatt  2006/50

(21) Anmeldenummer: 03025330.6

(22) Anmeldetag:  04.11.2003
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F02M 61/06(2006.01)
F02M 51/06(2006.01)
F02M 61/08(2006.01)
F02M 61/16(2006.01)

(54)

Brennstoffeinspritzventil

Fuel injector

Injecteur de carburant


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 28.02.2003 DE 10308915

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
01.09.2004  Patentblatt  2004/36

(73) Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Seidner, Bruno
    72760 Reutlingen (DE)

(74) Vertreter: Körfer, Thomas et al
Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, Sonnenstrasse 33
80331 München
80331 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 1 079 098
WO-A-03/089781
DE-A- 10 137 210
DE-A- 19 743 299
DE-A- 19 958 704
EP-A- 1 111 230
DE-A- 10 007 735
DE-A- 10 204 655
DE-A- 19 939 132
US-A- 4 725 002
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Stand der Technik



    [0001] Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.

    [0002] Aus der EP 0 869 278 A1 ist ein Einspritzventil bekannt, welches über einen piezoelektrischen Aktor und ein erstes Federelement verfügt, welches den Aktor über ein Stellglied bzw. einen Aktorkopf gegen ein Gehäuse vorspannt. Das Stellglied bzw. der Aktorkopf wird in dieser Weise in ständiger Anlage mit dem Aktor gehalten. Eine Ventilnadel, welche abspritzseitig des Stellglieds bzw. des Aktorkopfs über das Stellglied bzw. den Aktorkopf mit dem Aktor in Wirkverbindung steht und an deren abspritzseitigem Ende ein Ventilschließkörper ausgebildet ist, wird durch ein zweites Federelement gegen den Aktorkopf bzw. das Stellglied vorgespannt.

    [0003] Aus dem Stand der Technik ist ebenso bekannt, das erste Federelement radial um den Aktor anzuordnen, um das Stellglied beziehungsweise den Aktorkopf in ständiger Anlage mit dem Aktor zu halten.

    [0004] Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, daß durch das hier notwendige zweite Federelement, dessen Kraftwirkung entgegen der Hubrichtung des Aktors wirkt, der bauliche Aufwand zur Herstellung des Brennstoffeinspritzventils und die Anzahl der dazu benötigten Bauteile erheblich erhöht ist. Außerdem sind die Baulänge des Brennstoffeinspritzventils und die Hubverluste deutlich vergrößert. Insbesondere durch die vergrößerten Hubverluste muß der Aktor deutlich länger ausfallen und/oder ein Koppler, welcher zur Hubübersetzung und/oder zum Ausgleich von temperaturbedingten Längenänderungen von Bauteilen dient, muß eingesetzt werden. Auch dies vergrößert die Baulänge des Brennstoffeinspritzventils nachteilig. Die Zuverlässigkeit ist vermindert. Der Leistungsbedarf des Aktors und damit die abzuführende Verlustwärme ist nachteilig erhöht. Durch die insgesamt erhöhte Baulänge des Brennstoffeinspritzventils und insbesondere des Aktors, wirken sich temperaturbedingte Längenänderungen der verwendeten Materialien verstärkt aus.

    [0005] EP-A-1 111 230 betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen einer Bewegung eines Aktors auf ein Stellglied, welche ein erstes Kolbenelement, das fest mit dem Aktor verbunden ist, und ein zweites Kolbenelement, das fest mit dem Stellglied verbunden ist, aufweist, wobei zwischen dem ersten Kolbenelement und dem zweiten Kolbenelement eine Hydraulikkammer ausgebildet ist, und wobei eine Speicherkammer, die mit einer Hydraulikkammer über einen Drosselspalt verbunden ist, einen druckbelasteten Speicherkammerbereich umfasst, dessen Bereichsgrenzen elastisch ausgebildet sind. Der Aktor ist ein Multilayeraktor, der von einer Rohrfeder umgeben ist, die zwischen einer Kopfplatte und einer Fußplatte eingeschweißt ist, wobei die Rohrfeder so vorgespannt ist, das der piezoelektrische Multilayeraktor unter einer mechanischen Druckspannung steht. Der Multilayeraktor wirkt über ein hydraulisches Übergangselement auf das hintere Ende einer Ventilnadel ein, welche im vorderen Teil des Gehäuses des Einspritzventils in einer durchgehenden Innenbohrung angeordnet ist und verschließt im Ruhezustand mit einem am vorderen Ende der Ventilnadel angeordneten Ventiltellers einen Ventilsitz am Gehäuse. Der geschlossene Ausgangszustand im Einspritzventil wird dabei durch eine vorgespannte Düsenfeder gewährleistet, die mit der Ventilnadel über einen Sprengring verbunden ist und den Ventilteller auf den Ventilsitz drückt.

    [0006] DE 199 58 704 A betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen einer Aktorbewegung und einen Fluiddosierer mit einer solchen Vorrichtung. Ein Übertragungsmodul zum Übertragen der Bewegung eines Aktors auf ein Stellglied, insbesondere eine Ventilnadel, weist drei hintereinander angeordnete Kolbenelemente auf, wobei zwischen einem ersten Kolbenelement, das sich in Kontakt mit dem Aktor befindet, und einem zweiten mittleren Kolbenelement, das beweglich und mit einer druckwirksamen Kraft beaufschlagt angeordnet ist, eine Speicherkammer und zwischen dem zweiten mittleren Kolbenelement und einem dritten Kolbenelement, das sich in Kontakt mit dem Stellglied befindet, eine Hydraulikkammer ausgebildet ist, wobei die Speicherkammer mit der Hydraulikkammer über eine Drosselstelle in Verbindung steht. Das zweite mittlere Kolbenelement ist dabei an Metallbälgen aufgehängt.

    [0007] DE 197 43 299 A betrifft ein Einspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor, der sich über ein Widerlager am Gehäuse abstützt und bei einer Ansteuerung eine Einspritznadel, die mit dem Aktor verbunden ist, vom zugeordneten Ventilsitz abgebt. Die Einspritznadel ist über den Aktor als Federelement gegen den Ventilsitz vorgespannt.

    [0008] In DE 199 39 132 A ist ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor offenbart, welches in einem Ventilgehäuse einen von dem Aktor mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper aufweist, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Aktor liegt an einer ersten Stirnseite an einem ersten Aktorgehäuseteil und an einer zweiten Stirnseite an einem an einem zweiten Aktorgehäuseteil ausgebildeten Aktorgehäusedeckel an. Am Umfang verteilte Segmente des zweiten Aktorgehäuses wirken über eine Abschlussplatte auf die Ventilnadel ein. Der Aktorgehäusedeckel ist gegenüber dem ersten Aktorgehäuseteil abgedichtet.

    [0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Brennstoffeinspritzventil zu schaffen, welches bei reduzierter Anzahl von Bauteilen mit hoher Zuverlässigkeit arbeitet.

    [0010] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

    Vorteile der Erfindung



    [0011] Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß insbesondere auf das zweite Federelement verzichtet werden kann. Dadurch ist eine weitere Reduzierung der Anzahl der Bauelemente und eine geringere Baulänge des Brennstoffeinspritzventils möglich. Die Zuverlässigkeit des Brennstoffeinspritzventils ist erhöht, Hubverluste werden vermieden und auf einen Koppler kann, insbesondere wegen der verkürzten Länge der Bauelemente, verzichtet werden. Außerdem ist der Leistungsbedarf und die Wärmeabgabe des Aktors vorteilhaft vermindert.

    [0012] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

    [0013] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils sind die Kräfte, welche durch den im Inneren des Brennstoffeinspritzventils herrschenden Brennstoffdruck in axialer Richtung auf die Ventilnadel wirken, ausgeglichen. In dieser Weise wirken sich insbesondere schwankende Brennstoffdrücke im Brennstoffeinspritzventil nicht auf die Schließ- bzw. Öffnungskräfte aus.

    [0014] Vorteilhafterweise wirkt die Kraft des Federelements sowohl bei geschlossenem als auch bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil entgegen der Hubrichtung des Aktors. Das Federelement kann dadurch vorteilhaft mit einer einstellbaren und dauerhaften Vorspannung montiert werden.

    [0015] In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ventilnadel am Aktor mittel- oder unmittelbar relativ zum abspritzseitigen Ende des Aktors fixiert. Die Fixierung kann insbesondere durch Schweißen oder Löten hergestellt werden.

    [0016] Vorteilhafterweise ist abspritzseitig des Aktors ein Aktorkopf angeordnet, wobei dieser vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet ist. Der empfindliche Aktor wird dadurch am abspritzseitigen Ende vor mechanischen Einflüssen geschützt und abgeschlossen.

    [0017] Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Federelement am Aktorkopf angreift. Die Federkräfte können so vorteilhaft auf den Aktorkopf, die Ventilnadel und den Aktor übertragen werden.

    [0018] In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Aktor von einem Aktorgehäuse, einem flexiblen Abschnitt und der Ventilnadel hermetisch dicht eingeschlossen. Die Funktion des Aktors wird dadurch sichergestellt, insbesondere indem der Aktor in dieser Weise vor einem Kontakt mit Brennstoff geschützt ist.

    [0019] Vorzugsweise ist der flexible Abschnitt wellbalg- oder wellrohrförmig ausgebildet und/oder besteht zumindest teilweise aus Metall, insbesondere aus Stahl. Eine hohe Lebensdauer bei gleichzeitig guter mechanischer Festigkeit ist dadurch gewährleistet. Außerdem kann der flexible Abschnitt dadurch besonders einfach hergestellt und gefügt werden.

    [0020] Vorteilhafterweise besteht das Ventilgehäuse und/oder das Aktorgehäuse aus einem Material mit geringer bzw. vernachlässigbar geringer Wärmeausdehnung, insbesondere aus Invarstahl.

    [0021] Vorteilhaft ist es auch, wenn das Aktorgehäuse radial wenigstens zum Teil von Brennstoff umströmt ist.

    Zeichnung



    [0022] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
    Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.

    Beschreibung des Ausführungsbeispiels



    [0023] Das dargestellte Brennstoffeinspritzventil 1 ist als Brennstoffeinspritzventil 1 für Brennstoffeinspritzanlagen für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht weiter dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine geeignet.

    [0024] In einem rundzylindrischen Ventilgehäuse 18, welches sich am abspritzseitigen Ende konusförmig verjüngt, ist im oberen, zuströmseitigen Teil, quer zu einer Mittelachse 17 des Brennstoffeinspritzventils 1, ein lochscheibenförmiges Zwischenelement 8 angeordnet. Das Zwischenelement 8 ist im Bereich seiner radialen Außenfläche mit der Innenwand des Ventilgehäuses 18 beispielsweise durch eine nicht dargestellte Schweißnaht gefügt und weist einen Brennstoffkanal 11 in Form einer Bohrung auf.

    [0025] Ein hohlzylindrisches Aktorgehäuses 7 greift mit einem zuströmseitig ausgebildeten kolbenförmigen Bolzen 22 koaxial durch das Zwischenelement 8, wobei der Durchmesser des Bolzens 22 kleiner ist als der Durchmesser des übrigen Aktorgehäuses 7. Der Bolzen 22 ist zum übrigen Teil des Aktorgehäuses 7 koaxial angeordnet. Außerdem weist der Bolzen 22 ein Gewinde 10 auf, welches in diesem Ausführungsbeispiel als Außengewinde ausgeführt ist.

    [0026] Zuströmseitig weist das Aktorgehäuse 7 radial neben dem Bolzen 22 eine umlaufende Schulter 23 auf, die unter Zwischenlage eines Zwischenlagekörpers 9 auf dem Zwischenelement 8 in einer im Zwischenelement 8 ausgebildeten Ausnehmung 24 aufliegt. Die Ausnehmung 8 verhindert eine Verschiebung des Aktorgehäuses 7 in radialer Richtung. Das Aktorgehäuse 7 wird durch eine zuströmseitig des Zwischenelements 8 angeordnete Mutter 21, welche ein nicht dargestelltes, in das Außengewinde 10 eingreifendes Innengewinde aufweist, in die Ausnehmung 24 gezogen und dort fixiert. Zuströmseitig wird das Ventilgehäuse 18 von einem Deckel 19, welcher eine Brennstoffzufuhr 20 in Form einer Öffnung aufweist, abgeschlossen.

    [0027] In dem Aktorgehäuses 7 ist ein Aktor 2, ein rohrförmiges Federelement 3, ein plattenförmiger Aktorfuß 5 und ein plattenförmiger Aktorkopf 4 angeordnet. Der stabförmige Aktor 2 ist zwischen dem zuströmseitig angeordneten Aktorfuß 5 und dem abströmseitig angeordneten Aktorkopf 4 durch das Federelement 3 vorgespannt. Das Federelement 3 umgibt den Aktor 2 radial, ist mit seinem zuströmseitigen Ende im Bereich des Außenumfangs des Aktorfußes 5 gefügt und mit seinem abströmseitigen Ende im Bereich des Außenumfangs des Aktorkopfs 4 beispielsweise stoffschlüssig verbunden. Am abströmseitigen Ende des Aktorgehäuses 7 ist ein in diesem Ausführungsbeispiel aus Stahl bestehender, rohrförmiger und wellbalgförmiger flexibler Abschnitt 6 hermetisch dicht gefügt. Der flexible Abschnitt 6 ist ebenso im Bereich des Außenumfangs der Ventilnadel 12 gefügt.

    [0028] Eine Ventilnadel 12, welche zuströmseitig mit dem Aktorkopf 4 beispielsweise durch eine nicht dargestellte Schweißung verbunden ist, weist abspritzseitig einen Ventilschließkörper 13 auf, der mit einer an einem Ventilsitzkörper 15 ausgebildeten Ventilsitzfläche 14 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt.

    [0029] Durch die Dicke des Zwischenlagekörpers 9 wird die Kraft bestimmt, mit welcher der Ventilschließkörper 13 gegen den Dichtsitz vorgespannt ist.

    [0030] Der in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl von nicht weiter dargestellten Schichten bestehende, im Querschnitt quadratische, piezoelektrische, elektrostriktive oder magnetostriktive Aktor 2 wird über nicht weiter dargestellte elektrische Leitungen kontaktiert. Wird der Aktor 2 angeregt, so dehnt sich der Aktor 2 aus und drückt die Ventilnadel 12 in Abspritzrichtung, entgegen der Federkraft des Federelements 3. Der Ventilschließkörper 13 hebt von der Ventilsitzfläche 14 ab und der über den Brennstoffkanal 11 und die Brennstoffzufuhr 20 zugeführte Brennstoff wird über eine Abspritzöffnung 16 in den nicht dargestellten Brennraum abgespritzt.

    [0031] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und auch für beliebige andere Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen 1, insbesondere innen öffnende Brennstoffeinspritzventile, geeignet, die unter dem Schutzumfang der Ansprüche fallen.


    Ansprüche

    1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilgehäuse (18), einem in dem Ventilgehäuse (18) angeordneten piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Aktor (2) und einer mit dem Aktor (2) und einem einzigen rohrförmigen Federelement (3) in Wirkverbindung stehenden Ventilnadel (12), die an einem abspritzseitigen Ende einen Ventilschließkörper (13) aufweist, der mit einer Ventilsitzfläche (14) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, wobei in dem Ventilgehäuse (18) ein hohlzylindrisches Aktorgehäuse mit einem an seinem abströmseitigen Ende angeordneten flexiblen Abschnitt (6) vorgesehen ist, in dem Ventilgehäuse der Aktor (2), das rohrförmige Federelement (3), ein Aktorfuß (5) und ein Aktorkopf (4) angeordnet sind, wobei das Federelement (3) den Aktor (2) radial umgibt, und das Federelement (3) mit seinem zuströmseitigen Ende im Bereich des Außenumfangs des Aktorfusses (5) gefügt und mit seinem abströmseitigen Ende im Bereich des Außenumfangs des Aktorkopfes (4) verbunden ist, so dass die Federkräfte auf den Aktorkopf, die Ventilnadel und den Aktor übertragen werden, dadurch gekennzeichnet daß die Kraftwirkung des Federelements (3) sowohl bei geschlossenem als auch bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil (1) entgegen der Abspritzrichtung wirkt.
     
    2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kraftwirkung des in Hubrichtung auf die Ventilnadel (12) mittel- oder unmittelbar wirkenden Brennstoffdrucks genauso groß ist wie die Kraftwirkung des Brennstoffdrucks, welcher entgegen der Hubrichtung mittel- oder unmittelbar auf die Ventilnadel (12) wirkt.
     
    3. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ventilnadel (12) am Aktor (2) mittel- oder unmittelbar, positionsfest relativ zum abspritzseitigen Ende des Aktors (2), stoff-, form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Schweißen oder Löten, gefügt ist.
     
    4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Aktorkopf (4) abspritzseitig des Aktors (2) angeordnet ist.
     
    5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Aktorkopf (4) scheibenförmig ausgebildet ist.
     
    6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Federelement (3) am Aktorkopf (4) angreift.
     
    7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der flexible Abschnitt (6) wellbalg- oder wellrohrförmig ausgebildet ist.
     
    8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der flexible Abschnitt (6) zumindest teilweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, besteht.
     
    9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Aktorgehäuse (7) und/oder ein Ventilgehäuse (18) aus einem Material mit geringer oder keiner Wärmeausdehnung, insbesondere aus Invarstahl, bestehen.
     
    10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Aktorgehäuse (7) radial wenigstens zum Teil von Brennstoff umströmt ist.
     


    Claims

    1. Fuel injection valve (1), in particular for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, having a valve housing (18), having a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator (2) arranged in the valve housing (18), and having a valve needle (12) which is operatively connected to the actuator (2) and to one individual tubular spring element (3) and has, at a spray-side end, a valve closing body (13) which interacts with a valve seat face (14) to form a sealing seat, a hollow-cylindrical actuator housing in the valve housing (18) being provided with a flexible section (6) which is arranged at the outflow-side end of said hollow-cylindrical actuator housing, the actuator (2), the tubular spring element (3), an actuator base (5) and an actuator head (4) being arranged in the valve housing, the spring element (3) radially surrounding the actuator (2), and the spring element (3) being joined to the inflow-side end of the actuator (2) in the region of the outer circumference of the actuator base (5) and being connected to the outflow-side end of the actuator (2) in the region of the outer circumference of the actuator head (4), so that the spring forces are transmitted to the actuator head, the valve needle and the actuator,
    characterized in that the force of the spring element (3) acts counter to the spraying direction both when the fuel injection valve (1) is closed and when the latter is open.
     
    2. Fuel injection valve according to Claim 1,
    characterized
    in that the force of the fuel pressure which acts indirectly or directly on the valve needle (12) in the lifting direction is equal to the force of the fuel pressure which acts indirectly or directly on the valve needle (12) counter to the lifting direction.
     
    3. Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
    characterized
    in that the valve needle (12) is joined indirectly or directly to the actuator (2), so as to be positionally fixed relative to the spray-side end of the actuator (2), in a cohesive, form-fitting and/or force-fitting manner, in particular by means of welding or soldering.
     
    4. Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
    characterized
    in that the actuator head (4) is arranged at the spraying side of the actuator (2).
     
    5. Fuel injection valve according to Claim 4,
    characterized
    in that the actuator head (4) is formed in the shape of a disc.
     
    6. Fuel injection valve according to Claim 4 or 5,
    characterized
    in that the spring element (3) engages on the actuator head (4).
     
    7. Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
    characterized
    in that the flexible section (6) is formed in the shape of a corrugated bellows or corrugated tube.
     
    8. Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
    characterized
    in that the flexible section (6) is composed at least partially of metal, in particular steel.
     
    9. Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
    characterized
    in that the actuator housing (7) and/or a valve housing (18) are composed of a material which exhibits little or no thermal expansion, in particular invar steel.
     
    10. Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
    characterized
    in that fuel flows radially around at least part of the actuator housing (7).
     


    Revendications

    1. Injecteur de carburant (1) notamment pour l'injection directe de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion comportant un boîtier d'injecteur (18), un actionneur piézo-électrique, électrostrictif ou magnétostrictif (2) installé dans le boîtier (18) de l'injecteur ainsi qu'une aiguille d'injecteur (12) coopérant avec l'actionneur (2) et avec un unique élément de ressort (3), tubulaire, cette aiguille d'injecteur ayant un organe d'obturation de soupape (13) à son extrémité côté éjection, cet organe coopérant avec une surface de siège de soupape (14) pour former un siège d'étanchéité,
    le boîtier de soupape (18) comportant un boîtier d'actionneur, cylindrique creux, avec un segment souple (6) prévu à son extrémité côté sortie, le boîtier de soupape recevant l'actionneur (2), l'élément de ressort tubulaire (3), un pied d'actionneur (5) et une tête d'actionneur (4),
    l'élément de ressort (3) entourant radialement l'actionneur (2) et l'élément de ressort (3) étant assemblé par son extrémité côté sortie d'écoulement au niveau de la périphérie extérieure du pied de l'actionneur et son extrémité côté aval est reliée au niveau de la périphérie extérieure de la tête d'actionneur (4), pour que les forces de ressort soient appliquées à la tête de l'actionneur, forces transmises par l'aiguille d'injecteur et l'actionneur,
    caractérisé en ce que
    l'action de la force développée par l'élément de ressort (3) agit dans la direction opposée à la direction d'éjection à la fois lorsque l'injecteur de carburant (1) est fermé et lorsqu'il est ouvert.
     
    2. Injecteur de carburant selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    l'action de la force engendrée par la pression du carburant agissant directement ou indirectement dans la direction de déplacement sur l'aiguille d'injecteur (12) est exactement identique à l'action de la force développée par la pression du carburant agissant sur l'aiguille d'injecteur (12), directement ou indirectement dans la direction opposée à la direction de déplacement.
     
    3. Injecteur de carburant selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'aiguille d'injecteur (12) est assemblée à l'actionneur (2) directement ou indirectement, de manière solidaire en position par rapport à l'extrémité côté éjection de l'actionneur (12), par une liaison par la matière, par la forme et/ ou par la force, notamment par soudage ou brasage.
     
    4. Injecteur de carburant selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la tête d'actionneur (4) est située du côté éjection de l'actionneur (2).
     
    5. Injecteur de carburant selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que
    la tête d'actionneur (4) est en forme de disque.
     
    6. Injecteur de carburant selon la revendication 4 ou la revendication 5,
    caractérisé en ce que
    l'élément de ressort (3) agit sur la tête d'actionneur (4).
     
    7. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le segment souple (6) est réalisé sous la forme d'un soufflet à ondulations ou d'un tube à ondulations.
     
    8. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le segment souple (6) est au moins en partie en métal notamment en acier.
     
    9. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le boîtier d'actionneur (7) et/ou un boîtier d'injecteur (18) sont réalisés en une matière ayant une faible dilatation thermique ou pas de dilatation thermique notamment en acier Invar.
     
    10. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le boîtier (7) de l'actionneur est contourné radialement au moins en partie par le carburant.
     




    Zeichnung