(19) |
![](https://data.epo.org/publication-server/img/EPO_BL_WORD.jpg) |
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(11) |
EP 2 930 345 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.06.2017 Patentblatt 2017/26 |
(22) |
Anmeldetag: 26.03.2015 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
KRAFTSTOFFINJEKTOR
FUEL INJECTOR
INJECTEUR DE CARBURANT
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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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: |
10.04.2014 DE 102014206971
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.10.2015 Patentblatt 2015/42 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Gruenberger, Andreas
73565 Spraitbach (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2012/104000 US-A1- 2007 023 542
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DE-A1-102009 044 556
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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 zum Einspritzen von Kraftstoff in
einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1.
Stand der Technik
[0002] Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2011 003 443 A1 ist ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer
Brennkraftmaschine bekannt, der einen Piezoaktor zur Steuerung der Hubbewegung einer
Düsennadel besitzt, die zum Freigeben und Verschließen wenigstens einer Einspritzöffnung
in einem Hochdruckraum hubbeweglich aufgenommenen ist. Der Piezoaktor wirkt dabei
mit einem hydraulischen Koppler zusammen, der als Umkehrkoppler ausgebildet ist. Das
heißt, dass bei einer Bestromung und einer damit einhergehenden Längung des Piezoaktors
der hydraulische Koppler eine Umkehrung der Wirkrichtung des Aktors und damit ein
Abheben der Düsennadel von einem Dichtsitz bewirkt. Hierzu umfasst der hydraulische
Koppler wenigstens zwei Kopplerkolben. Ein erster Kopplerkolben ist aktorseitig in
einem Kopplerkörper aufgenommen, der einen Hochdruckbereich des Kraftstoffinjektors
von einem Niederdruckbereich trennt. Oberhalb und unterhalb des ersten Kopplerkolbens
ist jeweils ein Kopplerraum ausgebildet, von denen jeder über im Kopplerkörper ausgebildete
Bohrungen mit entsprechenden Kopplerräumen oberhalb und unterhalb des wenigstens einen
weiteren Kopplerkolbens verbunden ist. In Abhängigkeit vom hydraulischen Druck in
den Kopplerräumen kann eine auf die Düsennadel wirkende Öffnungs- oder Schließkraft
erzeugt werden. Der Schließvorgang wird bei diesem Kraftstoffinjektor durch Deaktivierung
und einer damit einhergehenden Kürzung des Piezoaktors initiiert. Über die Federkraft
einer Vorspannfeder, die an einer mit dem Aktor verbundenen Abschlussplatte abgestützt
ist, die wiederum über eine Verbindungsstange mit dem ersten Kopplerkolben verbunden
ist, wird der erste Kopplerkolben in seine Ausgangslage zurückgestellt. Die Rückstellung
des ersten Kopplerkolbens bewirkt eine Veränderung des hydraulischen Drucks in den
Kopplerräumen, so dass hierüber eine auf die Düsennadel wirkende Schließkraft erzeugt
wird. Ein anderes Beispiel ist aus dem
DE 10 2009 044556 A1 bekannt.
[0003] Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor mit Umkehrkoppler anzugeben, der einfacher
und kompaktbauender gestaltet ist.
[0004] Zur Lösung der Aufgabe wird der Krafstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Der zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine vorgeschlagene
Kraftstoffinjektor umfasst einen Düsenkörper und eine Düsennadel, die zum Freigeben
und Verschließen wenigstens einer Einspritzöffnung in einer Hochdruckbohrung des Düsenkörpers
hubbeweglich aufgenommen und in Richtung eines Dichtsitzes von der Federkraft einer
Düsenfeder beaufschlagt ist. Ferner umfasst der Kraftstoffinjektor einen Aktor zur
Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel, wobei der Aktor über eine wenigstens einen
Kopplerkolben umfassende Kopplungseinrichtung mit der Düsennadel hydraulisch gekoppelt
ist. Erfindungsgemäß ist der Kopplerkolben unmittelbar oder mittelbar über eine hubbewegliche
Druckplatte von der Federkraft einer Kopplerfeder beaufschlagt, die in der Hochdruckbohrung
angeordnet ist und den Kopplerkolben in Richtung des Aktors axial vorspannt. Bei einer
Deaktivierung des Aktors bewirkt die axiale Vorspannung, dass der Kopplerkolben in
seine Ausgangslage zurückgestellt wird. Vorzugsweise nimmt dabei der Kopplerkolben
einen weiteren aktorseitig angeordneten Kopplerkolben der Kopplungseinrichtung mit,
so dass ggf. eine weitere aktorseitig angeordnete Feder zur Rückstellung der Kopplungseinrichtung
entfallen kann. Dies ermöglicht eine kompaktbauende Anordnung der Komponenten der
Kopplungseinrichtung, insbesondere, wenn die beiden Kopplerkolben mechanisch gekoppelt
oder koppelbar sind. Bezugnehmend auf Anspruch 1 bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Kraftstoffinjektors den Vorteil, dass eine Führung des Kopplerkolbens bewirkt
wird. Hierzu ist der Kopplerkolben zur Begrenzung eines Kopplerraums zumindest teilweise
in einer Kopplerplatte aufgenommen, welche die Hochdruckbohrung von einem Niederdruckbereich
des Injektors trennt. Über die Kopplerplatte, die vorteilhafterweise mit dem Düsenkörper
und wenigstens einem weiteren Körperbauteil des Injektors über eine Düsenspannmutter
axial verspannt ist, wird eine Führung des Kopplerkolbens bewirkt. Bevorzugt weist
hierzu die Kopplerplatte einen hohlzylinderförmigen Ansatz an ihrer der Düsennadel
zugewandten Seite auf.
[0006] Bevorzugt besitzt der Kopplerkolben oder die hubbewegliche Druckplatte eine zentrale
Ausnehmung, in welcher ein dem Aktor zugewandtes Ende der Düsennadel zur Begrenzung
eines Steuerraums aufgenommen ist. Sofern keine Druckplatte vorgesehen ist, wird der
Steuerraum allein von der Düsennadel und dem Kopplerkolben begrenzt. In diesem Fall
ist der Kopplerkolben an seinem der Düsennadel zugewandten Ende zumindest abschnittsweise
hohlzylinderförmig ausgebildet und nimmt das dem Aktor zugewandte Ende der Düsennadel
auf. Sofern eine Druckplatte vorgesehen ist, wird der Steuerraum von der Düsennadel,
dem Kopplerkolben und der Druckplatte begrenzt. Die Druckplatte, die beispielsweise
als Hülse ausgebildet sein kann, ist einfach zu fertigen und vereinfacht zudem die
Fertigung des Kopplerkolbens.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Kopplerraum über eine
im Kopplerkolben ausgebildete Bohrung mit dem Steuerraum verbunden ist. Die Bohrung
stellt sicher, dass der hydraulische Druck im Steuerraum dem hydraulischen Druck im
Kopplerraum entspricht. Durch die Anordnung der die beiden Räume verbindenden Bohrung
im Kopplerkolben können aufwendig zu fertigende Bohrungen in der Kopplerplatte oder
in einem weiteren Kopplerkörper entfallen, was die Fertigung deutlich vereinfacht.
[0008] Vorteilhafterweise ist der Kopplerkolben über einen die Kopplerplatte durchsetzenden
Druckstift mit einem weiteren aktorseitig angeordneten Kopplerkolben mechanisch koppelbar.
Der die Kopplerplatte durchsetzende Druckstift weist einen geringeren Außendurchmesser
als der oder die Kopplerkolben auf, so dass der Führungsbereich des Druckstifts weniger
leckagebehaftet ist. Der Druckstift kann als separates Bauteil ausgebildet sein, das
einerseits am düsenseitigen Kopplerkolben und andererseits am aktorseitigen Kopplerkolben
abgestützt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Druckstift
jedoch einteilig mit einem der Kopplerkolben, vorzugsweise einteilig mit dem düsenseitig
angeordneten Kopplerkolben ausgebildet.
[0009] Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die Düsennadel zur Ausbildung
einer Niederdruckstufe gestuft ausgeführt ist. Bevorzugt ist die Niederdruckstufe
am aktorseitigen Ende der Düsennadel ausgebildet und über wenigstens eine im düsenseitigen
Kopplerkolben und/oder im Druckstift ausgebildete Bohrung mit dem Niederdruckbereich
des Injektors verbunden bzw. verbindbar. Durch die Niederdruckstufe wird die Düsennadel
entlastet, da zumindest ein Teil ihrer hydraulischen Wirkfläche lediglich von Niederdruck
beaufschlagt wird. Die Entlastung wirkt in Öffnungsrichtung, so dass die erforderliche
Kraft zum Öffnen der Düsennadel reduziert wird.
[0010] Bevorzugt wird die Niederdruckstufe in radialer Richtung von einem hohlzylinderförmigen
Ansatz des düsenseitigen Kopplerkolbens oder einer am düsenseitigen Kopplerkolben
anliegenden federbelasteten Hülse begrenzt. Der hohlzylinderförmige Ansatz des düsenseitig
angeordneten Kopplerkolbens oder die Hülse bewirken eine Trennung des Niederdruckbereichs
vom Hochdruckbereich des Injektors. Ferner ist die Ausbildung der Niederdruckstufe
innerhalb des Steuerraums möglich, was eine besonders kompaktbauende Anordnung erlaubt.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Düsennadel von einer
in der Hochdruckbohrung aufgenommenen Hülse umgeben, die zur Abstützung der Düsenfeder
vorzugsweise gestuft ausgeführt ist. Die gestufte Hülse kann ferner der Ausbildung
eines Hubanschlags für die Düsennadel dienen. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen,
dass die Hülse über die Federkraft der Kopplerfeder gegenüber dem Düsenkörper axial
vorgespannt ist. Die axiale Vorspannung der Hülse verhindert eine Veränderung des
Hubanschlags. Bevorzugt ist hierzu die Federkraft der Kopplerfeder größer als die
der Düsenfeder gewählt, so dass ein Abheben der Hülse vom Düsenkörper sicher vermieden
wird. Um insbesondere in axialer Richtung eine kompaktbauende Anordnung zu erreichen,
wird vorgeschlagen, dass die Düsenfeder koaxial und radial innen liegend in Bezug
auf die Kopplerfeder angeordnet ist.
[0012] Vorteilhafterweise ist der Aktor ein Piezoaktor, der sich bei einer Aktivierung längt
und bei einer Deaktivierung zusammenzieht. Hierüber sind hohe Kräfte erzeugbar, welche
eine direkte Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel ermöglichen. Vorzugsweise ist
der Piezoaktor in einem Haltekörper des Injektors aufgenommen, der über eine Düsenspannmutter
mit dem Düsenkörper und der Kopplerplatte axial verspannt ist.
[0013] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor
in einem schematischen Längsschnitt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
[0014] Der im Längsschnitt dargestellte Kraftstoffinjektor umfasst mehrere Körperbauteile,
nämlich einen Düsenkörper 1, eine Kopplerplatte 16 und einen Haltekörper 25, die über
eine Düsenspannmutter 26 axial verspannt sind. Der Düsenkörper 1 bildet eine Hochdruckbohrung
4 aus, in welcher eine Düsennadel 2 zum Freigeben und Verschließen wenigstens einer
Einspritzöffnung 3 hubbeweglich aufgenommen ist. Die Düsennadel 2 wirkt dabei mit
einem Dichtsitz 5 zusammen. In Richtung des Dichtsitzes 5 wird die Düsennadel 2 von
der Federkraft einer Düsenfeder 6 beaufschlagt, die einerseits an einem Bund der Düsennadel
2 und andererseits an einer Hülse 24 abgestützt ist. Die Hülse 24 wiederum wird von
der Federkraft einer Kopplerfeder 12, die größer als die Federkraft der Düsenfeder
6 ist, gegen einen Absatz 32 des Düsenkörpers 1 gedrückt. Die Lage der Hülse 24 ist
demzufolge festgelegt.
[0015] Zur Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel 2 weist der dargestellte Kraftstoffinjektor
einen Aktor 7 auf, der vorliegend als Piezoaktor ausgebildet und im Haltekörper 25
aufgenommenen ist. Der Aktor 7 ist über eine Kopplungseinrichtung 8 mit der Düsennadel
1 hydraulisch gekoppelt. Die Kopplungseinrichtung 8 umfasst einen in einem Niederdruckbereich
17 angeordneten Kopplerkolben 9 und einen in der Hochdruckbohrung 4 angeordneten Kopplerkolben
10, wobei die beiden Kopplerkolben 9, 10 über einen einteilig mit dem Kopplerkolben
10 ausgebildeten Druckstift 19 mechanisch gekoppelt sind. Der Druckstift 19 durchsetzt
die Kopplerplatte 16, welche den Niederdruckbereich 17 von der Hochdruckbohrung 4
trennt. Der Niederdruckbereich 17 ist zum Abführen einer Leckagemenge an einen Rücklauf
31 angeschlossen.
[0016] Der aktorseitig angeordnete Kopplerkolben 9 ist über eine Kraftübertragungsplatte
33 mit dem Aktor 7 wirkverbunden. Der düsenseitig angeordnete Kopplerkolben 10 ist
zur Begrenzung eines Kopplerraums 15 in einem hohlzylinderförmigen Ansatz der Kopplerplatte
16 aufgenommen. Die dem Kopplerraum 15 abgewandte Stirnfläche des Kopplerkolbens 10
begrenzt einen Steuerraum 14, der über eine Bohrung 18 mit dem Kopplerraum 15 verbunden
ist. Der Steuerraum 14 wird ferner von der Düsennadel 2 und einer hubbeweglichen Druckplatte
11 begrenzt, die eine zentrale Ausnehmung 13 zur Aufnahme des dem Dichtsitz 5 abgewandten
Endes der Düsennadel 2 besitzt. Die Federkraft der Kopplerfeder 12 drückt die hubbewegliche
Druckplatte 11 gegen den Kopplerkolben 10, so dass der Steuerraum 14 gegenüber der
Hochdruckbohrung 4 abgedichtet ist.
[0017] Das dem Dichtsitz 5 abgewandte Ende der Düsennadel 2 ist zur Ausbildung einer Niederdruckstufe
20 vorliegend gestuft ausgeführt. Die Niederdruckstufe 20 umfasst einen Niederdruckraum,
der in radialer Richtung von einer im Steuerraum 14 aufgenommenen federbelasteten
Hülse 23 begrenzt wird. Der Niederdruckraum ist über Bohrungen 21, 22, die im Kopplerkolben
10 und im Druckstift 19 ausgebildet sind, mit dem Niederdruckbereich 17 verbunden.
[0018] Die Funktionsweise des dargestellten Kraftstoffinjektors ist wie folgt:
Zum Freigeben der Einspritzöffnung 3 wird der Aktor 7 aktiviert, d.h. bestromt. Der
Aktor 7 dehnt sich daraufhin aus, wobei die Kraftübertragungsplatte 33 den aktorseitigen
Kopplerkolben 9 entgegen der Federkraft einer Feder 30 nach unten bewegt. Aufgrund
der mechanischen Kopplung über den Druckstift 19 nimmt dabei der aktorseitige Kopplerkolben
9 den düsenseitigen Kopplerkolben 10 mit. Durch die Hubbewegung des Kopplerkolbens
10 vergrößert sich das Volumen des Kopplerraums 15, während sich das Volumen des Steuerraums
14 verkleinert. Aufgrund des Flächenverhältnisses der am Kopplerkolben 10 ausgebildeten
hydraulischen Wirkflächen fällt daraufhin der Druck im Steuerraum 14 ab. Der Druckabfall
bewirkt, dass die Düsennadel 2 vom Dichtsitz 5 abhebt und die wenigstens eine Einspritzöffnung
3 freigibt. Über einen seitlich im Haltekörper 15 angeordneten Zulaufkanal 27, der
einerseits an einen Hochdruckspeicher 28 und andererseits über eine Verbindungsbohrung
29 an die Hochdruckbohrung 4 angeschlossen ist, wird dann der Einspritzöffnung 3 unter
hohem Druck stehender Kraftstoff zugeführt.
[0019] Zum Verschließen der Einspritzöffnung 3 wird der Aktor 7 deaktiviert. Dies hat zur
Folge, dass sich der Aktor 7 wieder zusammenzieht. Die Federkraft der an der Druckplatte
11 abgestützten Kopplerfeder 12 bewirkt, dass sich der düsenseitig angeordnete Kopplerkolben
10 nach oben bewegt, wobei er diesmal - aufgrund der mechanischen Kopplung über den
Druckstift 19 - den aktorseitig angeordneten Kopplerkolben 9 mitführt. Unterstützt
wird dabei die Kopplerfeder 12 von der Feder 30. Die Anordnung der Feder 30 ist jedoch
nicht zwingend erforderlich. Ihre Funktion kann von der Kopplerfeder 12 übernommen
werden, so dass mit Wegfall der Feder 30 Bauraum eingespart werden kann. Die Rückstellung
der Kopplerkolben 9, 10 bewirkt einen Druckanstieg im Koppelraum 15 und im Steuerraum
14, der wiederum zur Folge hat, dass auf die Düsennadel 2 - ergänzend zur Federkraft
der Düsenfeder 6 - eine hydraulische Schließkraft wirkt. Die Düsennadel 2 wird in
den Dichtsitz 5 zurückgestellt und die Einspritzung beendet.
1. Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine,
umfassend einen Düsenkörper (1) und eine Düsennadel (2), die zum Freigeben und Verschließen
wenigstens einer Einspritzöffnung (3) in einer Hochdruckbohrung (4) des Düsenkörpers
(1) hubbeweglich aufgenommen und in Richtung eines Dichtsitzes (5) von der Federkraft
einer Düsenfeder (6) beaufschlagt ist, ferner umfassend einen Aktor (7) zur Steuerung
der Hubbewegung der Düsennadel (2), wobei der Aktor (7) über eine wenigstens einen
Kopplerkolben (10) umfassende Kopplungseinrichtung (8) mit der Düsennadel (2) hydraulisch
gekoppelt ist und wobei der Kopplerkolben (10) unmittelbar oder mittelbar über eine
hubbewegliche Druckplatte (11) von der Federkraft einer Kopplerfeder (12) beaufschlagt
ist, die in der Hochdruckbohrung (4) angeordnet ist und den Kopplerkolben (10) in
Richtung des Aktors (7) axial vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplerkolben (10) zur Begrenzung eines Kopplerraums (15) zumindest teilweise
in einer Kopplerplatte (16) aufgenommen ist, welche die Hochdruckbohrung (4) von einem
Niederdruckbereich (17) trennt.
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplerkolben (10) oder die hubbewegliche Druckplatte (11) eine zentrale Ausnehmung
(13) besitzt, in welcher ein dem Aktor (7) zugewandtes Ende der Düsennadel (2) zur
Begrenzung eines Steuerraums (14) aufgenommen ist.
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplerraum (15) über eine im Kopplerkolben (10) ausgebildete Bohrung (18) mit
dem Steuerraum (14) verbunden ist.
4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplerkolben (10) über einen die Kopplerplatte (16) durchsetzenden Druckstift
(19) mit einem weiteren aktorseitig angeordneten Kopplerkolben (9) mechanisch koppelbar
ist, wobei vorzugsweise der Druckstift (19) einteilig mit einem der Kopplerkolben
(9, 10), weiterhin vorzugsweise einteilig mit dem Kopplerkolben (10), ausgebildet
ist.
5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (2) zur Ausbildung einer Niederdruckstufe (20) gestuft ausgeführt
ist, wobei vorzugsweise die Niederdruckstufe (20) am aktorseitigen Ende der Düsennadel
(2) ausgebildet und über wenigstens eine im Kopplerkolben (10) und/oder im Druckstift
(19) ausgebildete Bohrung (21, 22) mit dem Niederdruckbereich (17) verbunden oder
verbindbar ist.
6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckstufe (20) in radialer Richtung von einem hohlzylinderförmigen Ansatz
des Kopplerkolbens (10) oder einer am Kopplerkolben (10) anliegenden federbelasteten
Hülse (23) begrenzt wird.
7. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (2) von einer in der Hochdruckbohrung (4) aufgenommenen Hülse (24)
umgeben ist, die zur Abstützung der Düsenfeder (6) vorzugsweise gestuft ausgeführt
ist und/oder über die Federkraft der Kopplerfeder (12) gegenüber dem Düsenkörper (1)
axial vorgespannt ist.
8. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Kopplerfeder (12) größer als die der Düsenfeder (6) ist, wobei
vorzugsweise die Düsenfeder (6) koaxial und radial innen liegend in Bezug auf die
Kopplerfeder (12) angeordnet ist.
9. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (7) ein Piezoaktor ist, der vorzugsweise in einem Haltekörper (25) aufgenommen
ist, der über eine Düsenspannmutter (26) mit dem Düsenkörper (1) und der Kopplerplatte
(16) axial verspannt ist.
1. Fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion
engine, comprising a nozzle body (1) and a nozzle needle (2) which is received, such
that it can perform stroke movements, in a high-pressure bore (4) of the nozzle body
(1) for the purposes of opening up and closing off at least one injection opening
(3) and which is forced in the direction of a sealing seat (5) by the spring force
of a nozzle spring (6), furthermore comprising an actuator (7) for controlling the
stroke movement of the nozzle needle (2), wherein the actuator (7) is hydraulically
coupled to the nozzle needle (2) by means of a coupling device (8) which comprises
at least one coupler piston (10), and wherein the coupler piston (10) is acted on
directly, or indirectly via a pressure plate (11) which can perform stroke movements,
by the spring force of a coupler spring (12) which is arranged in the high-pressure
bore (4) and which preloads the coupler piston (10) axially in the direction of the
actuator (7), characterized in that the coupler piston (10) is, for the purposes of delimiting a coupler chamber (15),
received at least partially in a coupler plate (16) which separates the high-pressure
bore (4) from a low-pressure region (17).
2. Fuel injector according to Claim 1,
characterized in that the coupler piston (10) or the pressure plate (11) which can perform stroke movements
has a central recess (13) in which an end, facing toward the actuator (7), of the
nozzle needle (2) is received for the purposes of delimiting a control chamber (14).
3. Fuel injector according to Claim 2,
characterized in that the coupler chamber (15) is connected to the control chamber (14) via a bore (18)
formed in the coupler piston (10).
4. Fuel injector according to Claim 1 or 2,
characterized in that the coupler piston (10) is mechanically couplable, by means of a pressure pin (19)
which extends through the coupler plate (16), to a further coupler piston (9) arranged
at the actuator side, wherein the pressure pin (19) is preferably formed in one piece
with one of the coupler pistons (9, 10), furthermore preferably formed in one piece
with the coupler piston (10).
5. Fuel injector according to Claim 4, characterized in that the nozzle needle (2) is of stepped design such that a low-pressure stage (20) is
formed, wherein preferably, the low-pressure stage (20) is formed at the actuator-side
end of the nozzle needle (2) and is connected or connectable to the low-pressure region
(17) via at least one bore (21, 22) formed in the coupler piston (10) and/or in the
pressure pin (19).
6. Fuel injector according to Claim 5,
characterized in that the low-pressure stage (20) is delimited in a radial direction by a hollow cylindrical
projection of the coupler piston (10) or by a springloaded sleeve (23) which bears
against the coupler piston (10).
7. Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle (2) is surrounded by a sleeve (24) which is received in the high-pressure
bore (4) and which is preferably of stepped design for the purposes of supporting
the nozzle spring (6) and/or which is axially preloaded with respect to the nozzle
body (1) by means of the spring force of the coupler spring (12).
8. Fuel injector according to one of the preceding claims,
characterized in that the spring force of the coupler spring (12) is greater than that of the nozzle spring
(6), wherein preferably, the 'nozzle spring (6) is arranged coaxially with respect
to and radially to the inside of the coupler spring (12).
9. Fuel injector according to one of the preceding claims,
characterized in that the actuator (7) is a piezo actuator, which is preferably received in a holding body
(25) which is braced axially together with the nozzle body (1) and the coupler plate
(16) by means of a nozzle clamping nut (26).
1. Injecteur de carburant pour l'injection de carburant dans une chambre de combustion
d'un moteur à combustion interne, comprenant un corps de buse (1) et un pointeau (2),
qui est logé en mouvement de levée dans un alésage haute pression (4) du corps de
buse (1) pour l'ouverture et la fermeture d'au moins un orifice d'injection (3) et
qui est soumis à la force de ressort d'un ressort de buse (6) en direction d'un siège
étanche (5), comprenant en outre un actionneur (7) pour la commande du mouvement de
levée du pointeau (2), dans lequel l'actionneur (7) est hydrauliquement couplé au
pointeau (2) par au moins un dispositif de couplage (10) comprenant au moins un piston
de coupleur (10) et dans lequel le piston de coupleur (10) est soumis directement
ou indirectement par l'intermédiaire d'une plaque de pression (11) à mouvement de
levée à la force de ressort d'un ressort de coupleur (22), qui est disposé dans l'alésage
haute pression (4) et qui précontraint axialement le piston de coupleur (10) en direction
de l'actionneur (7), caractérisé en ce que le piston de coupleur (10) est logé au moins partiellement, pour la limitation d'une
chambre de coupleur (15), dans une plaque de coupleur (16), qui sépare l'alésage haute
pression (4) d'une région à basse pression (17).
2. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de coupleur (10) ou la plaque de pression à mouvement de levée (11) comporte
un évidement central (13), dans lequel une extrémité du pointeau (2) tournée vers
l'actionneur (7) est logée pour la limitation d'une chambre de commande (14).
3. Injecteur de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre de coupleur (15) est reliée à la chambre de commande (14) par un alésage
(18) pratiqué dans le piston de coupleur (10).
4. Injecteur de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston de coupleur (10) peut être couplé mécaniquement à un autre piston de coupleur
(9) disposé côté actionneur au moyen d'une tige de pression (19) traversant la plaque
de coupleur (16), dans lequel la tige de pression (19) est de préférence formée d'une
seule pièce avec un des pistons de coupleur (9, 10), et de préférence d'une seule
pièce avec le piston de coupleur (10).
5. Injecteur de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pointeau (2) est réalisé sous forme étagée pour la formation d'un étage basse
pression (20), dans lequel l'étage basse pression (20) est formé de préférence à l'extrémité
côté actionneur du pointeau (2) et est ou peut être relié à la région à basse pression
(17) par l'intermédiaire d'au moins un alésage (21, 22) pratiqué dans le piston de
coupleur (10) et/ou dans la tige de pression (19).
6. Injecteur de carburant selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étage basse pression (20) est limité en direction radiale par un épaulement cylindrique
creux du piston de coupleur (10) ou par une douille à ressort (23) appliquée sur le
piston de coupleur (10).
7. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pointeau (2) est entouré par une douille (24) logée dans l'alésage haute pression
(4), qui est réalisée de préférence sous forme étagée pour l'appui du ressort de buse
(6) et/ou est précontrainte axialement par la force de ressort du ressort de coupleur
(12) par rapport au corps de buse (1).
8. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force de ressort du ressort de coupleur (12) est plus élevée que celle du ressort
de buse (6), dans lequel le ressort de buse (6) est de préférence disposé coaxialement
et radialement à l'intérieur par rapport au ressort de coupleur (12).
9. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (7) est un actionneur piézoélectrique, qui est de préférence logé dans
un corps de maintien (25), qui est serré axialement avec le corps de buse (1) et la
plaque de coupleur (16) au moyen d'un écrou de serrage de buse (26).
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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.
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente