| (19) |
 |
|
(11) |
EP 2 354 526 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
23.07.2014 Patentblatt 2014/30 |
| (22) |
Anmeldetag: 04.01.2011 |
|
| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
|
| (54) |
Kraftstoffinjektor
Fuel injector
Injecteur de carburant
|
| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
28.01.2010 DE 102010001315
|
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
10.08.2011 Patentblatt 2011/32 |
| (73) |
Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
|
70442 Stuttgart (DE) |
|
| (72) |
Erfinder: |
|
- Brekle, Hans
71729, Erdmannhausen (DE)
|
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 148 080 WO-A1-2004/005702
|
EP-A2- 0 781 913 DE-A1-102004 061 800
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| 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). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem,
insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1. Ein solcher Kraftstoffinjektor umfasst ein Steuerventil zur Ansteuerung
einer hubbeweglichen Düsennadel, über deren Hubbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung
freigebbar oder verschließbar ist. Dabei umfasst das Steuerventil einen Ventilraum
zur Aufnahme eines hubbeweglichen Ventilgliedes, das einen mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden
Ventilkegel besitzt, wobei der Ventilraum von einer Drosselplatte begrenzt wird, in
der wenigstens eine erste Bohrung zur Verbindung des Ventilraums mit einem Steuerraum
und eine zweite Bohrung zur Verbindung des Ventilraums mit einem Hochdruckkanal ausgebildet
sind.
Stand der Technik
[0002] Ein Kraftstoffinjektor der vorstehend genannten Art geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 061 800 A1,
EP 0781913 und
WO 2004005702 hervor. Der hierin beschriebene Kraftstoffinjektor weist ein doppelt schaltendes
Steuerventil mit einem Ventilkörper auf, das in einem Gehäuse des Steuerventils geführt
ist, so dass der Verschleiß an einem Ventilkegel des Ventilkörpers und an einem ersten
Ventilsitz im Gehäuse des Steuerventils verringert wird. Der den Ventilkörper aufnehmende
Ventilraum ist ferner über eine als Ablauf dienende erste Bohrung mit einem Steuerraum
und über eine als Bypass dienende zweite Bohrung mit einem Zulaufkanal verbunden.
Über den Bypass und den Ablaufkanal kann in einer ersten Schließstellung des Ventilkörpers
zusätzlich Kraftstoff in den Steuerraum strömen, um ein schnelles Schließen der Düsennadel
zu bewirken.
[0003] Ausgehend von einem solchen Kraftstoffinjektor besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, unter Beibehaltung der Bauhöhe eine weitere Entlastung des Steuerventils
im Bereich seines Ventilsitzes zu bewirken. Zudem soll der Kraftstoffinjektor einfach,
vorzugsweise unter Verwendung der meisten bereits bekannten Bauteile, und damit kostengünstig
herstellbar sein. Ferner soll eine Bypassfunktion erhalten bleiben.
[0004] Zur Lösung der Aufgabe wird der Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen
angegeben.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Der zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Kraftstoffinjektor weist ein Steuerventil
mit einem Ventiglied auf, das erfindungsgemäß von einer axial verlaufenden Bohrung
durchsetzt ist, in der ein Bolzen spielbehaftet aufgenommen ist. Durch diese Maßnahme
kann die hydraulische Kraft im Bereich des Ventilsitzes deutlich reduziert werden,
da der Raildruck nicht mehr auf die gesamte Ventilsitzfläche, sondern nur noch auf
die um den Bohrungs- bzw. Bolzenquerschnitt reduzierte Sitzfläche wirkt. Die Belastung
des Ventilsitzes kann auf diese Weise auf 65 % und darunter reduziert werden. Dies
hat wiederum zur Folge, dass der Raildruck weiter gesteigert werden kann. Der Kraftstoffinjektor
ist damit auch bei Systemdrücken deutlich über 2.000 bar einsetzbar. Zur Umsetzung
der Maßnahme bedarf es lediglich weniger konstruktiver Änderungen, die im Wesentlichen
das Ventilglied selbst betreffen. Sämtliche bekannten Gehäuseteile, insbesondere die
bereits bekannte Ventilplatte, können weiter verwendet werden, so dass im Ergebnis
auch die Bauhöhe des Kraftstoffinjektors beibehalten werden kann. Der vorgeschlagene
Kraftstoffinjektor ist somit in vorhandene Bauräume einsetzbar und erfordert zudem
keine Neuauslegung der Steckeranschlüsse. Ferner bleibt bei Verwendung der bekannten
Drosselplatte die volle Bypassfunktion erhalten. Der Bolzen ist einstückig mit der
Drosselplatte ausgebildet, d.h. dass der Bolzen und die Drosselplatte als ein Teil
ausgebildet sein können oder der Bolzen mit der Drosselplatte einstückig verbunden
sein kann. Beispielsweise kann der Bolzen in die Drosselplatte eingelassen sein. Eine
kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise über eine Pressverbindung hergestellt
werden. Der Bolzen ist somit Bestandteil der Drosselplatte und demzufolge lagefixiert.
Das gegenüber dem Bolzen verschiebbar gelagerte Ventilglied wird durch den Bolzen
geführt bzw. in Bezug auf den Ventilsitz zentriert. Auch dadurch kann die Belastung
im Bereich des Ventilsitzes reduziert werden. Die eigentliche Entlastung erfolgt jedoch
dadurch, dass der Raildruck nicht mehr auf die gesamte Ventilsitzfläche wirkt, sondern
nur noch auf die um den Bohrungs- bzw. Bolzenquerschnitt reduzierte Sitzfläche. Zusätzlich
wird eine Entlastung des Aktors zur Betägtigung des Steuerventils erreicht, da zum
Öffnen des Steuerventils eine geringere Aktorkraft erforderlich ist. Mit einer Entlastung
des Aktors geht ferner ein geringerer Spannungsbedarf einher.
[0006] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform besitzt der Bolzen in axialer Richtung
die gleiche Länge wie das Ventilglied. Die das Ventilglied durchsetzende axial verlaufende
Bohrung wird somit durch den Bolzen vollständig verschlossen. Indem der Bolzen spielbehaftet
eingesetzt ist, ist dennoch eine Verschiebung des Bolzens gegenüber dem Ventilglied
möglich.
[0007] Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform besitzt der Bolzen in axialer Richtung
eine geringere Länge als das Ventilglied.
[0008] Vorteilhafterweise ist das Steuerventil doppelt schaltend und an einem den Ventilsitz
abgewandten Ende des Ventilgliedes des Ventigliedes des Steuerventils eine weitere
Dichtfläche ausgebildet, über welche die in der Drosselplatte ausgebildete zweite
Bohrung freigebbar oder verschließbar ist. Da die in der Drosselplatte ausgebildete
zweite Bohrung den Ventilraum mit dem Hochdruckkanal verbindet, wird über diese zweite
Bohrung eine Bypassfunktion gewährleistet. Die weitere am Ventilglied ausgebildete
Dichtfläche ermöglicht die Freigabe oder das Verschließen der Bypass-Bohrung, wobei
in einer ersten Schließstellung des Steuerventils, in welcher der Ventilkegel des
Ventilglieds am ersten Ventilsitz anliegt, die Bypassbohrung freigegeben ist, und
in einer zweiten Schließstellung des Steuerventils, in welcher das Ventilglied mit
seiner weiteren Dichtfläche an der Drosselplatte anliegt, die Bypass-Bohrung verschlossen
ist. In der ersten Schließstellung des Steuerventils kann somit über die Bypassbohrung
unter hohem Druck stehender Kraftstoff aus dem Hochdruckkanal dem Ventilraum zugeführt
werden, der dann über eine ebenfalls in der Drosselplatte ausgebildete, als Ablauf
dienende Bohrung dem Steuerraum zugeführt wird. Auf diese Weise kann ein schnelleres
Befüllen des Steuerraums mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff und damit ein
schnellers Düsennadelschließen bewirkt werden. In der zweiten Schließstellung des
Steuerventils, in welcher der Ventilraum mit einem Niederdruckraum verbunden ist,
kann durch Verschließen der Bypass-Bohrung die Rücklaufmenge reduziert werden.
[0009] Die weitere am Ventilsitz ausgebildete Dichtfläche ist vorzugsweise eben und/oder
ringförmig ausgebildet und/oder wirkt mit einem an der Drosselplatte ausgebildeten
Flachsitz zusammen. Sofern in der axial verlaufenden Bohrung des Ventilgliedes ein
bekannten separater Bolzen aufgenommen ist, kann auch an diesem eine Dichtfläche zum
Verschließen oder Freigeben der Bypass-Bohrung ausgebildet sein. Sofern der Bolzen
jedoch einstückig mit der Drosselplatte ausgebildet ist, dient lediglich eine ringförmig
am Ventilglied ausgebildete Dichtfläche dem Verschließen oder dem Freigeben des Bypasses.
Entsprechend ist die als Bypass dienende Bohrung innerhalb der Drosselplatte zu führen.
Das heißt, dass bei einstückiger Ausbildung des Bolzens mit der Drosselplatte die
Bypass-Bohrung radial versetzt zum Bolzen in den Ventilraum mündet. Bei einem bekannten
separat ausgebildeten Bolzen kann der Mündungsbereich der Bypass-Bohrung auch koaxial
zum Bolzen angeordnet sein.
[0010] Vorzugsweise ist in der zweiten als Bypass dienenden Bohrung der Drosselplatte wenigstens
eine Drosselstelle ausgebildet, welche weiterhin vorzugsweise als koaxiale oder abzweigende
Bohrung mit einem geringeren Durchströmungsquerschnitt als die zweite Bohrung ausgebildet
ist. Die Ausbildung und Lage der Drosselstelle hängt vorranging wiederum davon ab,
ob der Bolzen frei beweglich oder als lagefixierter Bestandteil der Drosselplatte
ausgebildet ist. Sind wenigstens zwei Drosselstellen vorgesehen, ist wenigstens eine
Drosselstelle als abzweigende Bohrung ausgebildet, die radial versetzt zum Bolzen
in den Ventilraum mündet. Die Ausbildung wenigstens einer Drosselstelle verbessert
die hydraulische Auslegung, da diese dämpfend wirkt.
[0011] Des Weiteren ist die in der zweiten Bohrung ausgebildete Drosselstelle bevorzugt
ventilraumseitig angeordnet, d.h. im Mündungsbereich der zweiten Bohrung mit dem Ventilraum.
Dies vereinfacht die Ausbildung der Drosselstelle, da sie an der Oberseite der Drosselplatte
leicht zugänglich ist. Die Drosselstelle kann zudem mittels Laserbohren hergestellt
worden sein.
[0012] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im Ventilraum eine Druckfeder
zur Vorspannung des Ventilgliedes gegenüber dem Ventilsitz aufgenommen. Die Druckfeder
ist dabei einerseits am Ventilkegel des Ventilgliedes und andererseits an der Drosselplatte
abgestützt. Am Ventilkegel ist hierzu bevorzugt eine radial verlaufende Schulter als
Federteller ausgebildet. Der Ventilkegel besitzt somit ein radiales Übermaß gegenüber
einem zylinderförmigen Abschnitt des Ventilgliedes. Die Druckfeder stellt die Anlage
des Ventilgliedes am Ventilsitz in Schließstellung des Steuerventils sicher.
[0013] Weiterhin bevorzugt ist ein Piezoaktor zur Betätigung des Steuerventils vorgesehen.
Über einen Piezoaktor bzw. mehrere zu einem Stack zusammengesetzte Piezoaktoren können
hohe Schaltkräfte realisiert werden.
[0014] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen
näher beschrieben. Diese zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffinjektor
im Bereich des Steuerventils,
Figur 2 eine Ansicht des Ventilgliedes des Steuerventils des Kraftstoffinjektors der
Figur 1,
Figur 3 eine Ansicht eines Ventilgliedes eines Steuerventils eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors,
Figur 4 einen Längsschnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor
im Bereich des Steuerventils und
Figur 5 ein Diagramm zur Darstellung der bewirkbaren Entlastung des Steuerventils
im Bereich des Ventilsitzes.
[0015] Der in der Figur 1 dargestellte bekannte Kraftstoffinjektor weist ein Steuerventil
1 zur Betätigung einer Düsennadel 2 auf, die in einem Düsenkörper 23 axial verschieblich
aufgenommen ist. Hierzu weist der Düsenkörper 23 eine als Hochdruckkanal 11 ausgebildete
Bohrung auf, welche eine Zulaufleitung 19 mit wenigstens einer im Düsenkörper 23 ausgebildeten
Einspritzöffnung (nicht dargestellt) verbindet. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff
wird somit über die Zulaufleitung 19 und den Hochdruckkanal 11 der wenigstens einen
Einspritzdüse zugeführt. Der Hochdruckkanal 11 wird über eine axial an den Düsenkörper
23 angesetzte Drosselplatte 7 begrenzt. Zwischen der Drosselplatte 7 und der Düsennadel
2 ist ferner über eine Steuerhülse 22 ein Steuerraum 9 vom Hochdruckkanal 11 abgetrennt.
Über den hydraulischen Druck im Steuerraum 9 ist die Bewegung der Düsennadel 2 steuerbar.
Steigt der hydraulische Druck im Steuerraum 9 an, wird auf die Düsennadel 2 eine Schließkraft
ausgeübt, so dass die Düsennadel in ihre Schließstellung überführt wird. Der Schließvorgang
wird unterstützt von der Druckkraft einer Schließfeder 24. Fällt dagegen der hydraulische
Druck im Steuerraum 9 ab, öffnet die Düsennadel 2, indem sie von ihrem Dichtsitz abhebt.
Dabei verkleinert sich das Volumen im Steuerraum 9. Um den Druckanstieg bzw. Druckabfall
im Steuerraum 9 zu bewirken, ist dieser einerseits über eine in der Drosselplatte
7 ausgebildete und eine Zulaufdrossel 20 aufweisende Zulaufbohrung 21 mit der Zulaufleitung
19 und andererseits über eine in der Drosselplatte 7 ausgebildete und eine Ablaufdrossel
25 aufweisende Ablaufbohrung mit einem Ventilraum 3 des Steuerventils verbunden. Der
Ventilraum 3 ist wiederum mit einem Niederdruckraum 18 verbindbar, über welchen die
Absteuermenge einem Rücklauf zugeführt werden kann. Die Verbindung des Ventilraums
3 mit dem Niederdruckraum 18 wird über eine entsprechende Schaltstellung des Steuerventils
1 hergestellt. Eine hydraulische Verbindung ist gegeben, wenn ein mit einem Ventilsitz
5 zusammenwirkender Ventilkegel 6 eines Ventilgliedes 4 eine vom Ventilsitz 5 abgehobene
Stellung einnimmt. Liegt der Ventilkegel 6 des Ventilgliedes 4 dagegen dichtend am
Ventilsitz 5 des Steuerventils 1 an, ist eine hydraulische Verbindung des Ventilraums
3 mit dem Niederdruckraum 18 unterbunden. In dieser ersten Schließstellung des Steuerventils
1 kann über die die Zulaufdrossel 20 enthaltene Zulaufbohrung 21 ein Druckanstieg
im Steuerraum 9 bewirkt werden, welche schließlich zum Schließen der Düsennadel 2
führt. Um das Schließen der Düsennadel 2 bzw. den Druckanstieg im Steuerraum 9 zu
beschleunigen, ist in der Drosselplatte 7 des Weiteren eine Bohrung 10 vorgesehen,
die den Ventilraum 3 mit dem Hochdruckkanal 11 verbindet und somit als Bypass dient.
Über die Bohrung 10 in den Ventilraum gelangender Kraftstoff wird über die die Ablaufdrossel
25 aufweisende Ablaufbohrung 8 dem Steuerraum 9 zugeführt. In einer zweiten Schließstellung
des Steuerventils 1 liegt das Ventilglied 4 mit einer weiteren Dichtfläche 14 an einem
als Flachsitz ausgebildeten Ventilsitz der Drosselplatte 7 an und verschließt dabei
die als Bypass dienende Bohrung 10. Zugleich kann Kraftstoff aus dem Ventilraum 3
über den Ventilsitz 5 in den Niederdruckraum 18 abströmen. Dadurch, dass die BypassBohrung
10 jedoch verschlossen ist, bleibt die über den Niederdruckraum 18 einem Rücklauf
zugeführte Kraftstoffmenge gering. In die zweite Schließstellung wird das Steuerventil
1 durch Betätigung eines Aktors, beispielsweise eines Piezoaktors (nicht dargestellt)
überführt. Eine Druckfeder 17 gewährleistet, dass das Ventilglied 4 des Steuerventils
1 in seine Ausgangsstellung, d. h. seine erste Schließstellung zurückkehrt.
[0016] Der Figur 2 ist in einer vergrößerten Darstellung das Ventilglied 4 des Kraftstoffinjektors
gemäß der Fig. 1 zu entnehmen, das einen mit dem Ventilsitz 5 zusammenwirkenden Ventilkegel
6 umfasst. Des Weiteren ist an der dem Ventilkegel 6 gegenüberliegenden Stirnfläche
des Ventilgliedes 4 eine weitere Dichtfläche 14 ausgebildet, die in Anlage mit der
Drosselplatte 7 zum Verschließen der als Bypass dienenden Bohrung 10 bringbar ist.
[0017] Der Figur 3 ist in einer vergleichbaren Darstellung das Ventilglied 4 eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors zu entnehmen. Auch dieses Ventilglied 4 besitzt einen mit dem
Ventilsitz 5 zusammenwirkenden Ventilkegel 6 sowie eine weitere Dichtfläche 14 an
der dem Ventilkegel 6 gegenüberliegenden Stirnfläche. Darüber hinaus weist jedoch
das Ventilglied 4 eine axial verlaufende Bohrung 12 auf, die das Ventilglied 4 vollständig
durchsetzt. Das Ventilglied 4 ist somit als Hohlkörper ausgeführt. In der axial verlaufenden
Bohrung 12 ist ein Bolzen 13 aufgenommen, der gemäß der Ausführungsform der Figur
3 die gleiche Länge wie das Ventilglied 4 besitzt. Alternativ kann der Bolzen 13 auch
eine geringere Länge als das Ventilglied 4 aufweisen. Eine entsprechende Ausführungsform
ist in der Figur 4 dargestellt. Bei dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Bolzen 13 zudem einstückig mit der Drosselplatte 7 verbunden und somit lagefixiert.
Über den Bolzen 13 wird demzufolge eine axiale Führung des hubbeweglichen Ventilgliedes
4 bewirkt.
[0018] Durch die den Bolzen 13 aufnehmende axial verlaufende Bohrung 12 wird - unabhängig
davon, ob der Bolzen 13 als separates Bauteil oder einstückig mit der Drosselplatte
7 ausgebildet ist - eine Verringerung der Querschnittsfläche des Ventilgliedes 4 bewirkt,
so dass das Steuerventil 1 in geschlossenem Zustand, d.h. in Anlage am Ventilsitz
5, entlastet wird. Denn der Raildruck wirkt nicht mehr auf die gesamte Steuerventilsitzfläche,
sondern nur noch auf die um den Querschnitt der Bohrung 12 bzw. des Bolzens 13 reduzierte
Sitzfläche. Ist der Bolzen 13 ferner einstückig mit der Drosselplatte 7 verbunden
bzw. ausgebildet, verringert sich darüber hinaus die zum Öffnen des Steuerventils
1 erforderliche Aktorkraft. Denn lediglich das Ventilglied 4 muss weiters gegen den
im Ventilraum 3 anstehenden Raildruck aus seinem Sitz gehoben werden.
[0019] Wie ferner der Figur 4 zu entnehmen ist, sind in der als Bypass dienenden Bohrung
10 Drosselstellen 15, 16 ausgebildet, die die Bohrung 10 mit dem Ventilraum 3 verbinden.
Beide Drosseltellen 15, 16 sind als Bohrungen mit verringertem Durchströmungsquerschnitt
gegenüber der Bohrung 10 ausgebildet, wobei die Bohrungen derart geführt sind, dass
sie radial versetzt zum Bolzen 13 in den Ventilraum 3 münden. Das Freigeben und das
Verschließen der Drosselstellen 15, 16 bzw. der Bypass-Bohrung 10 wird vorliegend
allein durch das hülsenartig ausgeführte Ventilglied 4 bewirkt. Hierzu ist an der
dem Ventilkegel 6 gegenüberliegenden Stirnfläche des Ventilgliedes 4 eine ringförmige
Dichtfläche 14 ausgebildet.
[0020] Die durch den erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor bewirkte Entlastung des Steuerventils
im Bereich seines Ventilsitzes ist in dem Diagramm der Figur 5 grafisch dargestellt.
Auf der X-Achse sind verschiedene Durchmesser des Bolzens 13 in Millimetern aufgetragen,
die vorliegend von 0 bis 1,2mm reichen. Auf der Y-Achse ist die Restlast in Prozent
aufgetragen. Bei einem Bolzendruchmesser von 0 mm ist kein Bolzen 13 vorhanden, d.h.
die Restlast beträgt 100 %. Mit zunehmendem Durchmesser des Bolzens 13 fällt die Restlast
jedoch stark ab. Dem Diagramm sind mehrere Graphen zu entnehmen, die jeweils für einen
bestimmten Sitzdurchmesser stehen. Der Sitzdurchmesser variiert vorliegend zwischen
1,33 mm (unterster Graph) und 1,43 mm (oberster Graph). Entscheidend für das Maß der
Entlastung ist demnach das Flächenverhältnis zwischen Sitzdurchmesser und Bolzendurchmesser.
1. Kraftstoffinjektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem,
mit einem Steuerventil (1) zur Ansteuerung einer hubbeweglichen Düsennadel (2), über
deren Hubbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung freigebbar oder verschließbar ist,
wobei das Steuerventil (1) einen Ventilraum (3) zur Aufnahme eines hubbeweglichen
Ventilgliedes (4) umfasst, das einen mit einem Ventilsitz (5) zusammenwirkenden Ventilkegel
(6) besitzt, und wobei der Ventilraum (3) von einer Drosselplatte (7) begrenzt wird,
in der wenigstens eine erste Bohrung (8) zur Verbindung des Ventilraums (3) mit einem
Steuerraum (9) und eine zweite Bohrung (10) zur Verbindung des Ventilraums (3) mit
einem Hochdruckkanal (11) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (4) von einer axial verlaufenden Bohrung (12) durchsetzt ist, in
der ein Bolzen (13) spielbehaftet aufgenommen ist, wobei der Bolzen (13) einstückig
mit der Drosselplatte (7) verbunden und somit lagefixiert ist.
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (13) in axialer Richtung die gleiche Länge wie das Ventilglied (4) besitzt.
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
daduch gekennzeichnet, dass der Bolzen (13) in axialer Richtung eine geringere Länge
als das Ventilglied (4) besitzt.
4. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (1) doppelt schaltend ist und an einem dem Ventilsitz (5) abgewandten
Ende des Ventilgliedes (4) des Steuerventils (1) eine weitere Dichtfläche (14) ausgebildet
ist, über welche die zweite Bohrung (10) freigebbar oder verschließbar ist.
5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Dichtfläche (14) eben und/oder ringförmig ausgebildet ist und/oder mit
einem an der Drosselplatte (7) ausgebildeten Flachsitz zusammenwirkt.
6. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Bohrung (10) der Drosselplatte (7) wenigstens eine Drosselstelle (15,
16) ausgebildet ist, welche vorzugsweise als koaxiale oder abzweigende Bohrung mit
einem geringeren Durchströmungsquerschnitt als die zweite Bohrung (10) ausgebildet
ist.
7. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die in der zweiten Bohrung (10) ausgebildete Drosselstelle (15, 16) ventilraumseitig
angeordnet ist.
8. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilraum (3) eine Druckfeder (17) zur Vorspannung des Ventilgliedes (4) gegenüber
dem Ventilsitz (5) aufgenommen ist, wobei die Druckfeder (17) einerseits am Ventilkegel
(6) des Ventilgliedes (4) und andererseits an der Drosselplatte (7) abgestützt ist.
9. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Piezoaktor zur Betätigung des Steuerventils (1) vorgesehen ist.
1. Fuel injector for a fuel injection system, in particular a common rail injection system,
having a control valve (1) for the actuation of a nozzle needle (2) which can perform
a stroke movement and by means of the stroke movement of which at least one injection
opening can be opened up or closed off, wherein the control valve (1) comprises a
valve chamber (3) for accommodating a valve element (4) which can perform a stroke
movement and which has a valve cone (6) that interacts with a valve seat (5), and
wherein the valve chamber (3) is delimited by a throttle plate (7) in which there
are formed at least a first bore (8) for connecting the valve chamber (3) to a control
chamber (9) and a second bore (10) for connecting the valve chamber (3) to a high-pressure
duct (11),
characterized in that an axially running bore (12) in which a pin (13) is accommodated with play extends
through the valve element (4), wherein the pin (13) is integrally connected to the
throttle plate (7) and is thus fixed in position.
2. Fuel injector according to Claim 1,
characterized in that the pin (13) has the same length in the axial direction as the valve element (4).
3. Fuel injector according to Claim 1,
characterized in that the pin (13) has a shorter length in the axial direction than the valve element (4).
4. Fuel injector according to one of the preceding claims,
characterized in that the control valve (1) is of double-acting configuration, and a further sealing surface
(14) is formed on an end, which faces away from the valve seat (5), of the valve element
(4) of the control valve (1), by means of which further sealing surface the second
bore (10) can be opened up or closed off.
5. Fuel injector according to Claim 4,
characterized in that the further sealing surface (14) is of flat and/or annular form and/or interacts
with a flat seat formed on the throttle plate (7).
6. Fuel injector according to one of the preceding claims,
characterized in that, in the second bore (10) of the throttle plate (7), there is formed at least one
throttle point (15, 16) which is preferably formed as a coaxial or branching bore
with a smaller throughflow cross section than the second bore (10).
7. Fuel injector according to Claim 6,
characterized in that the throttle point (15, 16) formed in the second bore (10) is arranged at the valve
chamber side.
8. Fuel injector according to one of the preceding claims,
characterized in that a compression spring (17) for preloading the valve element (4) against the valve
seat (5) is accommodated in the valve chamber (3), wherein the compression spring
(17) is supported at one side on the valve cone (6) of the valve element (4) and at
the other side on the throttle plate (7).
9. Fuel injector according to one of the preceding claims,
characterized in that a piezo actuator is provided for actuating the control valve (1).
1. Injecteur de carburant pour un système d'injection de carburant, en particulier un
système d'injection à rampe commune, comprenant une soupape de commande (1) pour la
commande d'un pointeau de buse (2) à course de déplacement, dont la course de déplacement
permet d'ouvrir ou de fermer au moins une ouverture d'injection, la soupape de commande
(1) comprenant un espace de soupape (3) pour recevoir un organe de soupape (4) à course
de déplacement, qui possède un cône de soupape (6) coopérant avec un siège de soupape
(5), et l'espace de soupape (3) étant limité par une plaque d'étranglement (7), dans
laquelle sont réalisés au moins un premier alésage (8) pour la connexion de l'espace
de soupape (3) à un espace de commande (9) et un deuxième alésage (10) pour la connexion
de l'espace de soupape (3) à un canal haute pression (11),
caractérisé en ce que l'organe de soupape (4) est traversé par un alésage (12) s'étendant axialement, dans
lequel est reçu avec jeu un boulon (13), le boulon (13) étant connecté d'une seule
pièce à la plaque d'étranglement (7) et étant ainsi fixé en position.
2. Injecteur de carburant selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le boulon (13) possède, dans la direction axiale, la même longueur que l'organe de
soupape (4).
3. Injecteur de carburant selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le boulon (13) possède, dans la direction axiale, une longueur inférieure à celle
de l'organe de soupape (4).
4. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la soupape de commande (1) est à double commutation et une surface d'étanchéité supplémentaire
(14) est réalisée à une extrémité de l'organe de soupape (4) de la soupape de commande
(1) opposée au siège de soupape (5), par le biais de laquelle surface d'étanchéité
supplémentaire le deuxième alésage (10) peut être ouvert ou fermé.
5. Injecteur de carburant selon la revendication 4,
caractérisé en ce que la surface d'étanchéité supplémentaire (14) est réalisée sous forme plane et/ou annulaire
et/ou coopère avec un siège plat réalisé sur la plaque d'étranglement (7).
6. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que dans le deuxième alésage (10) de la plaque d'étranglement (7) est réalisé au moins
un point d'étranglement (15, 16), qui est réalisé de préférence sous forme d'alésage
coaxial ou de branchement avec une section transversale d'écoulement inférieure à
celle du deuxième alésage (10).
7. Injecteur de carburant selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le point d'étranglement (15, 16) réalisé dans le deuxième alésage (10) est disposé
du côté de l'espace de soupape.
8. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que dans l'espace de soupape (3) est reçu un ressort de compression (17) pour la précontrainte
de l'organe de soupape (4) par rapport au siège de soupape (5), le ressort de compression
(17) étant supporté d'une part sur le cône de soupape (6) de l'organe de soupape (4)
et d'autre part sur la plaque d'étranglement (7).
9. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'un actionneur piézoélectrique est prévu pour la commande de la soupape de commande
(1).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente