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DE102007027973A1 - Fuel injector with non-return valve and low-pressure compensation function - Google Patents

Fuel injector with non-return valve and low-pressure compensation function Download PDF

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DE102007027973A1
DE102007027973A1 DE102007027973A DE102007027973A DE102007027973A1 DE 102007027973 A1 DE102007027973 A1 DE 102007027973A1 DE 102007027973 A DE102007027973 A DE 102007027973A DE 102007027973 A DE102007027973 A DE 102007027973A DE 102007027973 A1 DE102007027973 A1 DE 102007027973A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel injector
valve seat
pressure
valve member
injection valve
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007027973A
Other languages
German (de)
Inventor
Christoph Buehler
Bernd Rosenau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
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
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Priority to EP08104180A priority patent/EP2006528A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor (10) mit einem nadelförmig ausgeführten Einspritzventilglied (26), welches einen Ventilsitz (32) freigibt oder verschließt. Der Ventilsitz (32) ist durch eine hülsenförmige Abschirmung (42) gegen in einem Rücklaufbereich (24) auftretende Druckpulsationen abgeschirmt.The invention relates to a fuel injector (10) having a needle-shaped injection valve member (26) which releases or closes a valve seat (32). The valve seat (32) is shielded by a sleeve-shaped shield (42) against pressure pulsations occurring in a return region (24).

Description

Stand der TechnikState of the art

An selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen kommen Kraftstoffinjektoren zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine zum Einsatz. Je nach Zylinderzahl der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine kommt eine davon abhängige Anzahl von Kraftstoffinjektoren zum Einsatz. Die Kraftstoffinjektoren sind innerhalb des Kraftstoffeinspritzsystems, so zum Beispiel des Hochdruckspeichereinspritzsystems (Common-Rail), miteinander in einem Rohrsystem hydraulisch verbunden. Es hat sich herausgestellt, dass in einem Kraftstoffinjektor bei dessen Betätigung auftretende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen nicht ohne Nebenwirkungen auf die weiteren im Hochdruckspeichereinspritzsystem vorhandenen Kraftstoffinjektoren sind. Die weiteren Kraftstoffinjektoren sind über die bereits erwähnte Verrohrung innerhalb des Hochdruckspeichereinspritzsystems (Common-Rail) hydraulisch miteinander verbunden. Druckpulsationen pflanzen sich nach Betätigung des einen Kraftstoffinjektors zum Beispiel innerhalb des Niederdruckbereiches in zu diesem benachbarte Kraftstoffinjektoren fort. Die Folge sind ein unzulässig hohe mechanischer Materialabtrag aufgrund der Auswirkungen sich einstellender Kavitationserosion, was insbesondere im Bereich des Ventilsitzes dieser Kraftstoffinjektoren auftritt. Ebenso können die von benachbarten Kraftstoffinjektoren auf den jeweiligen Kraftstoffinjektor rückwirkende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen zu in Öffnungsrichtung wirkenden hydraulischen Kräften führen, die der Schließkraft des jeweilig betroffenen Kraftstoffinjektors entgegenstehen, so dass der Kraftstoffinjektor im Extremfall ungewollt öffnet. Dies bedeutet, dass zu einem Zeitpunkt, an dem der betreffende Kraftstoffinjektor nicht angesteuert ist, dieser trotzdem öffnet und Kraftstoff in einer unpassenden Verbrennungsphase in den Brennraum der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird, was deren Emissionswerte wiederum äußerst negativ beeinflusst. Je höher die Anzahl mit Kraftstoff zu versorgender Kraftstoffinjektoren ist, desto mannigfaltiger sind die Auswirkungen sich im Hochdruckspeichereinspritzsystem ausbreitender Druckwellen beziehungsweise Druckpulsationen auf das gesamte Hochdruckspeichereinspritzsystem.At self-igniting Internal combustion engines are fuel injectors for injection of fuel into the combustion chamber of the self-igniting internal combustion engine for use. Depending on the number of cylinders of the self-igniting internal combustion engine comes one dependent number used by fuel injectors. The fuel injectors are within the fuel injection system, such as the high-pressure accumulator injection system (Common rail), hydraulically connected to each other in a pipe system. It turned out that in a fuel injector at its operation occurring pressure pulsations or pressure waves not without Side effects on the others in high-pressure storage injection system existing fuel injectors are. The other fuel injectors are about the already mentioned Piping inside the high-pressure accumulator injection system (common rail) hydraulically connected. Pressure pulsations are planted after operation of a fuel injector, for example, within the low-pressure region in to this adjacent fuel injectors continued. The result is an inadmissible high mechanical material removal due to the impact itself cavitation erosion, which is particularly in the field of Valve seat of these fuel injectors occurs. Likewise, the from adjacent fuel injectors to the respective fuel injector retroactive Pressure pulsations or pressure waves to in the opening direction acting hydraulic forces to lead, the closing force oppose the respective affected fuel injector, so that the fuel injector opens in an extreme case unintentionally. This means that at a time when the fuel injector concerned not driven, this still opens and fuel in one inappropriate combustion phase into the combustion chamber of the self-igniting Internal combustion engine is injected, what their emission levels again extremely negative affected. The higher the number of fuel injectors to supply fuel is the more more manifold are the impacts themselves in the high-pressure accumulator injection system Spreading pressure waves or pressure pulsations on the entire high-pressure accumulator injection system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor bereitzustellen, bei welchem im Hochdruckspeichereinspritzsystem auftretende Druckwellen beziehungsweise Druckpulsationen vom Ventilsitz des Kraftstoffinjektors ferngehalten werden.Of the present invention is based on the object, a fuel injector in which in the high-pressure accumulator injection system occurring pressure waves or pressure pulsations from the valve seat be kept away from the fuel injector.

Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffinjektor vorgeschlagen, welcher ein insbesondere nadelförmig ausgebildetes Einspritzventilglied aufweist. Das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied ist in einem Injektorkörper des Kraftstoffinjektors geführt, der sich oberhalb einer scheibenförmig ausgebildeten Drosselplatte befindet. In der Drosselplatte befindet sich zumindest eine Drosselstelle, welche einen Kanal innerhalb des Injektorkörpers mit einem Druckverstärkerrücklauf verbindet. In der scheibenförmig ausgebildeten Drosselplatte ist des Weiteren der Ventilsitz an der oberen Planseite ausgebildet. Der Ventilsitz wird durch einen Bund am Umfang des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes geöffnet oder geschlossen. Unterhalb der den Ventilsitz am nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilglied bildenden Ringfläche weist das nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied eine Durchmesserverjüngung auf. Dadurch wird in der Drosselplatte ein erster hydraulischer Raum gebildet. Der erste hydraulische Raum ist einerseits durch die Durchmesserreduktion des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes und andererseits durch einen Federteller, der im unteren Bereich des nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes verschiebbar aufgenommen ist, begrenzt. Der Federteller seinerseits weist einen Bund auf, an welchem eine Feder angreift, die sich wiederum am Druckverstärkerteil, d. h. dessen oberer Planseite des Druckverstärkers des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors abstützt.According to the invention is a Fuel injector proposed, which is a particular needle-shaped Injection valve member has. The preferably needle-shaped Injection valve member is in an injector body of the fuel injector guided, which is above a disc-shaped throttle plate located. In the throttle plate is at least one throttle point, which connects a channel within the injector body to a booster return. In the disk-shaped trained throttle plate is further the valve seat on the formed upper plan page. The valve seat is covered by a collar on the circumference of the preferably needle-shaped trained injection valve member open or closed. Below the valve seat at the needle-shaped trained injection valve member forming annular surface has the acicular formed injection valve member on a diameter taper. As a result, in the throttle plate, a first hydraulic space educated. The first hydraulic space is on the one hand by the diameter reduction of the preferred acicular trained injection valve member and on the other hand by a Spring plate, in the lower part of the needle-shaped injection valve member slidably received, limited. The spring plate in turn has a collar on which a spring attacks, which in turn at the pressure booster part, d. H. whose top plan side of the intensifier of the invention proposed Fuel injector supported.

Durch den am Einspritzventilglied verschiebbar aufgenommenen Federteller werden auftretende, auf den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor zurückwirkende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen, die ihren Ursprung in der Betätigung im Hochdruckspeichereinspritzsystem angeordneter weiterer, benachbarter Kraftstoffinjektoren haben, vom Ventilsitz ferngehalten. Dadurch kann erreicht werden, dass der Ventilsitz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors aufgrund auftretender Kavitationserosionserscheinungen keinen vorzeitigen übermäßigen mechanischen Verschleiß erfährt. Dadurch ist die Lebensdauer des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors im Vergleich zu bisher eingesetzten Kraftstoffinjektoren gleichen Wirkprinzips entscheidend verlängert. Da die Druckpulsationen nicht bis zum Ventilsitz vordringen können und demzufolge keine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied erzeugt werden kann, unterbleibt auch ein unbeabsichtigtes, ungewolltes Öffnen der Ventilnadel.By the slidably received on the injection valve member spring plate Be occurring, on the inventively proposed fuel injector retroacted Pressure pulsations or pressure waves, which originated in the operation arranged in the high-pressure accumulator injection system further, adjacent Fuel injectors have kept away from the valve seat. This can be achieved that the valve seat of the invention proposed Fuel injector due to cavitation erosion phenomena occurring no premature excessive mechanical Wear experiences. Thereby is the life of the inventively proposed fuel injector compared to previously used fuel injectors Effectively extended principle. Since the pressure pulsations can not penetrate to the valve seat and Consequently, none in the opening direction acting force on the preferably needle-shaped injection valve member can be generated, also omits an unintentional, unintentional opening the Valve needle.

Das Fernhalten von Druckpulsationen vom Ventilsitzbereich des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors, die bei Betätigung benachbarter Kraftstoffinjektoren auf den Kraftstoffinjektor rückwirken, erlaubt andererseits ein Anheben des Druckes im Druckverstärkerrücklaufbereich, da die in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte anstatt auf den Ventilsitz auf den Federteller wirken und somit die Gefahr des unbeabsichtigten Öffnen des Ventilsitzes entscheidend verringert ist.On the other hand, keeping pressure pulsations away from the valve seat area of the fuel injector proposed according to the invention, which react on the fuel injector when adjacent fuel injectors are actuated, permits lifting of the fuel injector Pressure in the pressure booster return area, since the forces acting in the opening direction act instead of the valve seat on the spring plate and thus the risk of unintentional opening of the valve seat is significantly reduced.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird der Druck unmittelbar hinter dem Ventilsitz angehoben, ohne dass Dichtheitsprobleme bei Betätigung des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes in Schließrichtung auftreten.Of the proposed according to the invention solution following, the pressure is raised immediately behind the valve seat, without that tightness problems when operating the preferred needle-shaped Injection valve member occur in the closing direction.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch den Kraftstoffinjektor im Bereich der Drosselplatte unterhalb des Injektorkörpers und oberhalb des Druckverstärkerteils des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors.The single figure shows a section through the fuel injector in Area of the throttle plate below the injector body and above the pressure booster part of the invention proposed Fuel injector.

Ausführungsformenembodiments

1 zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor 10, der einen Injektorkörper 12, eine Drosselplatte 14 sowie einen Druckverstärkerkörper 16 umfasst, in dem ein hier nicht vollständig dargestellter Druckverstärker aufgenommen ist. 1 shows a section through the inventively proposed fuel injector 10 , the injector body 12 , a throttle plate 14 and a pressure booster body 16 includes in which a not fully shown here booster is included.

Der Druckverstärkerkörper 16 umfasst eine Planseite 18.The booster body 16 includes a plan page 18 ,

In der Drosselplatte 14 befindet sich ein Rücklaufkanal 20. In der Drosselplatte 14 befindet sich des Weiteren – dem Rücklaufkanal 20 vorgeschaltet – eine Drosselstelle 22. Der Rücklaufkanal 20 sowie die Drosselstelle 22 werden aus Richtung eines Druckverstärker-Rücklaufbereiches 24 von Kraftstoff durchströmt, der nach Passage der Drosselstelle 22 und des sich an dieser anschließenden Rücklaufkanals 20 in den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 10 übergeht.In the throttle plate 14 there is a return channel 20 , In the throttle plate 14 is also located - the return channel 20 upstream - a throttle point 22 , The return channel 20 as well as the throttle point 22 are from the direction of a pressure booster return area 24 flows through of fuel, after passage of the throttle point 22 and at this subsequent return channel 20 in the low pressure region of the fuel injector 10 passes.

Im Injektorkörper 12 des Kraftstoffinjektors 10 befindet sich darüber hinaus ein insbesondere nadelförmig ausgebildetes Einspritzventilglied 26. Das Einspritzventilglied 26 weist einen Bund 28 auf. Der Durchmesser des Bundes 28 ist mit Bezugszeichen 30 bezeichnet (d1).In the injector body 12 of the fuel injector 10 In addition, there is a particular needle-shaped injection valve member 26 , The injection valve member 26 has a covenant 28 on. The diameter of the covenant 28 is with reference numerals 30 denotes (d 1 ).

Aus 1 geht des Weiteren hervor, dass in der in 1 dargestellten Position ein Ventilsitz 32 unterhalb des Bundes 28 an der Drosselplatte 14 geschlossen ist. Unterhalb des Bundes 28 befindet sich eine Ringfläche 34, welche eine Komponente des Ventilsitzes 32 darstellt.Out 1 further states that in the in 1 shown position a valve seat 32 below the covenant 28 at the throttle plate 14 closed is. Below the covenant 28 there is an annular surface 34 which is a component of the valve seat 32 represents.

An die Ringfläche 34 schließt sich am insbesondere nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilglied 26 eine Verjüngung 36 an, welche eine Öffnung in der Drosselplatte 14 unterhalb des Ventilsitzes 32 durchsetzt. Die Verjüngung 36 am Einspritzventilglied 26 geht in einen Zapfen 38 über. Oberhalb des Zapfens 38 im Bereich der Verjüngung ist ein hydraulischer Raum 48 ausgebildet, der einerseits von der Mantelfläche der Verjüngung 36 am Einspritzventilglied 26 und andererseits von einer hydraulischen Abschirmung 42, die bevorzugt als Federteller ausgebildet ist, vergleiche Bezugszeichen 42, begrenzt ist. Das Einspritzventilglied 26 sowie die an dessen Zapfen 38 verschieblich aufgenommene hydraulische Abschirmung, ausgeführt als Federteller 42, sind symmetrisch zu einer Achse 40 des Einspritzventilgliedes 26 ausgebildet. Die axial in Bezug auf den Zapfen 38 des nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 26 bewegbare hydraulische Abschirmung 42 ist über ein Federelement, vergleiche Position 50, beaufschlagt. Die hydraulische Abschirmung 42 umfasst einen Bund 44, der von dem als Spiralfeder ausgebildeten Federelement 50 Untergriffen ist. Das Federelement 50 stützt sich auf der Planseite 18 des Druckverstärkerkörpers 16 ab. Mit Bezugszeichen 58 ist ein Hubweg bezeichnet, welchen die hydraulische Abschirmung 42, ausgeführt als Federteller, in Bezug auf die Planseite 18 des Druckverstärkerkörpers 16 ausführt.To the ring surface 34 closes at the particular needle-shaped injection valve member 26 a rejuvenation 36 which has an opening in the throttle plate 14 below the valve seat 32 interspersed. The rejuvenation 36 at the injection valve member 26 goes into a cone 38 above. Above the pin 38 in the area of rejuvenation is a hydraulic space 48 formed on the one hand by the lateral surface of the rejuvenation 36 at the injection valve member 26 and on the other hand of a hydraulic shield 42 , which is preferably designed as a spring plate, compare reference numerals 42 , is limited. The injection valve member 26 as well as on the pin 38 slidably received hydraulic shield, designed as a spring plate 42 , are symmetrical to an axis 40 of the injection valve member 26 educated. The axial with respect to the pin 38 the needle-shaped injection valve member 26 movable hydraulic shielding 42 is via a spring element, see position 50 , charged. The hydraulic shielding 42 includes a fret 44 , of the spring element formed as a spiral spring 50 Underruns is. The spring element 50 relies on the plan page 18 of the pressure booster body 16 from. With reference number 58 is a stroke referred to which the hydraulic shield 42 , designed as a spring plate, in relation to the plan page 18 of the pressure booster body 16 performs.

Die obere Planseite der hydraulischen Abschirmung 42 wird durch das als Spiralfeder ausgebildete Federelement 50 in Anlage an eine Anlagefläche 46 gestellt. Der Durchmesser der Anlagefläche 46 ist durch Bezugszeichen 52 bezeichnet (d2). Der Durchmesser des Zapfens 38, an dem die bevorzugt als Federteller ausgebildete hydraulische Abschirmung 42 verschieblich geführt ist, ist mit Bezugszeichen 54 bezeichnet (d3). Der Außendurchmesser der hydraulischen Abschirmung 42 ist durch Bezugszeichen 56 bezeichnet (Durchmesser d4).The top plan side of the hydraulic shield 42 is formed by the spring element designed as a spiral spring 50 in contact with a contact surface 46 posed. The diameter of the contact surface 46 is by reference numerals 52 designated (d 2 ). The diameter of the pin 38 , on which preferably designed as a spring plate hydraulic shield 42 slidably guided, is with reference numerals 54 designated (d 3 ). The outside diameter of the hydraulic shield 42 is by reference numerals 56 designated (diameter d 4 ).

Der Systemdruck, mit welchem der in 1 teilweise dargestellte Kraftstoffinjektor 10 beaufschlagt ist, steht in einem Hochdruckraum 60 an, der im Injektorkörper 12 des Kraftstoffinjektors 10 oberhalb des in 1 geschlossenen Ventilsitzes 32 ausgeführt ist.The system pressure with which the in 1 partially shown fuel injector 10 is charged in a high pressure room 60 on, in the injector body 12 of the fuel injector 10 above the in 1 closed valve seat 32 is executed.

Die Komponenten Injektorkörper 12, Drosselplatte 14 und Druckverstärker 16 des Kraftstoffinjektors 10, die in der Darstellung gemäß 1 teilweise dargestellt sind, sind über in 1 nicht näher dargestellte Elemente, wie zum Beispiel Düsenspannmuttern, Ventilspannmuttern oder dergleichen, zum Beispiel als Schraubverband dichtend mitein ander gefügt. Die Dichtkraft wird durch Flächenpressungen zwischen den Planseiten der miteinander verschraubten Komponenten Injektorkörper 12, Drosselplatte 14 und Druckverstärkerkörper 16 erzeugt.The components injector body 12 , Throttle plate 14 and pressure booster 16 of the fuel injector 10 , which in the illustration according to 1 are partially shown are about in 1 not shown elements, such as nozzle clamping nuts, valve nuts or the like, for example, as a screwed sealing mitein other joined. The sealing force is due to surface pressures between the faces of the screwed together components injector body 12 , Throttle plate 14 and pressure booster body 16 generated.

Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor 10 wird erreicht, dass durch die hülsenförmige Abschirmung 42 im geschlossenen Zustand des Ventilsitzes 32, d. h. bei geschlossenem Einspritzventilglied 26, Druckwellen von benachbarten Kraftstoffinjektoren des Hochdruckspeichereinspritzsystems (Common-Rail) sich nicht bis zum Ventilsitz 32 fortpflanzen können, sondern nur bis zur hülsenförmigen Abschirmung 42 gelangen. Dadurch wird erstens vermieden, dass sich im Bereich des Ventilsitzes 32 Kavitationserosion mit allen ihren nachteiligen Folgen einstellt, und des Weiteren werden ein ungewolltes Öffnen des Einspritzventilgliedes 26 bewirkende Öffnungskräfte, die andernfalls an der Ringfläche 34 unterhalb des Bundes 28 des Einspritzventilgliedes 26 angreifen, vermieden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erlaubt des Weiteren, dass das Druckniveau im Druckverstärkerrücklauf 24 angehoben werden kann. Dies findet seine Ursache darin, dass in dem Druckverstärkerrücklaufbereich 24 auftretende Druckpulsationen beziehungsweise Druckwellen lediglich an einer reduzierten wirksamen hydraulischen Fläche, d. h. im vorliegenden Falle an der Stirnseite des Zapfens 38, die im Durchmesser 54 (d3) ausgebildet ist, angreifen. Aufgrund des geringen Durchmessers des Zapfens 54 am unteren Ende des Einspritzventilgliedes 26 ist jedoch gewährleistet, dass die bei auftretenden Druckwellen dort angreifenden hydraulischen Kräfte zum Öffnen des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 26 bei geschlossenem Ventilsitz 32 nicht ausreichen. Des Weiteren wird durch die Aufnahme der hülsenförmigen Abschirmung 42 am Zapfen 38 erreicht, dass bei auftretenden Druckpulsationen im Druckverstärker-Rücklaufbereich 24 die hülsenförmige Abschirmung 42 an die Anlage 46 der Drosselplatte 14 angestellt wird, so dass der Ventilsitz 32 als solcher im geschlossenen Zustand von den Druckwellen abgeschirmt bleibt. Je höher die mit den Druckwellen beziehungsweise Druckpulsationen einhergehenden Kräfte sind, desto höher ist die Anstellkraft, die auf die hülsenförmige Abschirmung 42 wirkt und diese an die Anlagefläche 42 an der Unterseite der Drosselplatte 14 unterhalb des geschlossenen Ventilsitzes 32 presst.In the inventively proposed fuel injector 10 is achieved by the sleeve-shaped shield 42 in the closed state of the valve seat 32 ie with the injection valve member closed 26 , Pressure waves from adjacent fuel injectors of the high-pressure accumulator injection system (common rail) not to the valve seat 32 can propagate, but only up to the sleeve-shaped shielding 42 reach. This firstly avoids that in the region of the valve seat 32 Cavitation erosion sets with all their adverse consequences, and further will unintentional opening of the injection valve member 26 causing opening forces, otherwise on the annular surface 34 below the covenant 28 of the injection valve member 26 attack, avoided. The solution proposed according to the invention furthermore allows the pressure level in the pressure booster return to be reduced 24 can be raised. This is due to the fact that in the pressure booster return area 24 occurring pressure pulsations or pressure waves only at a reduced effective hydraulic surface, ie in the present case on the end face of the pin 38 that are in diameter 54 (d 3 ) is designed to attack. Due to the small diameter of the pin 54 at the lower end of the injection valve member 26 However, it is ensured that the hydraulic forces acting there at occurring pressure waves to open the preferably needle-shaped injection valve member 26 with closed valve seat 32 not suffice. Furthermore, by receiving the sleeve-shaped shield 42 on the cone 38 achieves that occurring pressure pulsations in the pressure booster return area 24 the sleeve-shaped shield 42 to the plant 46 the throttle plate 14 is turned on, leaving the valve seat 32 as such, shielded from the pressure waves in the closed state. The higher the forces associated with the pressure waves or pressure pulsations, the higher the contact force on the sleeve-shaped shield 42 acts and this to the contact surface 42 at the bottom of the throttle plate 14 below the closed valve seat 32 pressed.

Die als Federteller ausgebildete hydraulische Abschirmung 42 wird durch das Federelement 50 nach oben in Anlage an die Anlagefläche 46 an der Drosselplatte 14 gedrückt. Öffnet das Einspritzventilglied 26, so steigt der Druck im hydraulischen Raum 48 an. Der ansteigende Druck wirkt auf eine Ringfläche, die durch folgende Beziehung definiert wird: Π/4(d2 2 – d3 2). Wird die auf die hülsenförmige Abschirmung 42 wirkende Kraft größer als die Dichtkraft, die durch das Federelement 50 auf die hülsenförmige Abschirmung 42, insbesondere deren Bund 44 ausgeübt wird, so öffnet die hülsenförmige Abschirmung 42 und gibt nach Durchlaufen des Hubweges 58 einen Absteuerquerschnitt frei.The trained as a spring plate hydraulic shield 42 is by the spring element 50 upwards in contact with the contact surface 46 at the throttle plate 14 pressed. Opens the injection valve member 26 , so the pressure in the hydraulic room increases 48 at. The increasing pressure acts on an annular surface, which is defined by the following relation: Π / 4 (d 2 2 - d 3 2 ). Will the on the sleeve-shaped shield 42 acting force greater than the sealing force generated by the spring element 50 on the sleeve-shaped shield 42 , especially their covenant 44 is exercised so opens the sleeve-shaped shield 42 and gives after going through the stroke 58 a Absteuerquerschnitt free.

Der Druck im hydraulischen Raum 48 kann über eine entsprechende Dimensionierung des Federelementes 50 sowie der Durchmesser d3 beziehungsweise d2 auf ein relativ hohes Niveau eingestellt werden, so dass sich eine Rückschlagventilfunktion erreichen lässt. Nulldurchgänge, die im Druckverlauf auftreten, können verhindert werden, so dass durch diese Maßnahme Kavitationserosion aufgrund von zusammenbrechenden Dampfblasen bei auftretenden Unterdrücken und eine damit einhergehende unzulässig hohe Materialbeanspruchung ausgeschlossen ist. Aufgrund des höheren Druckniveaus, welches im hydraulischen Raum 48 beibehalten werden kann, können Schließprobleme durch unzulässig hohe auftretende Öffnungskräfte eliminiert werden, da dieser erhöhte Druck im hydraulischen Raum 48 lediglich auf die Ringfläche 34 entsprechend der Durchmesserdifferenzen des Durchmessers d1, vergleiche Position 30 am Bund 28, abzüglich des Durchmessers des Zapfens 38, vergleiche Position 54, wirkt. Dadurch ist das Auftreten unzulässig hoher, in Öffnungsrichtung auf das nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied 26 wirkender hydraulischer Kräfte unterbunden, wodurch ein Niederdruckausgleich gegeben ist.The pressure in the hydraulic room 48 can have a corresponding dimensioning of the spring element 50 and the diameter d 3 and d 2 are set to a relatively high level, so that it is possible to achieve a check valve function. Zero crossings, which occur in the course of pressure, can be prevented, so that cavitation erosion due to collapsing vapor bubbles in the event of suppression occurring and a consequent inadmissible high material stress is excluded by this measure. Due to the higher pressure level, which in the hydraulic room 48 can be maintained, closing problems can be eliminated by inadmissibly high opening forces occurring because of this increased pressure in the hydraulic space 48 only on the ring surface 34 according to the diameter differences of the diameter d 1 , see position 30 at the federal government 28 , minus the diameter of the pin 38 , compare position 54 , works. As a result, the occurrence is impermissibly high, in the opening direction on the needle-shaped injection valve member 26 acting hydraulic forces prevented, whereby a low pressure compensation is given.

Schließt das Einspritzventilglied 26 hingegen den Ventilsitz 32 wieder, so kommt es zu einer Druckabsenkung im hydraulischen Raum 48. Dadurch wird die hülsenförmige Abschirmung 42, ausgeführt als Federteller, wieder an ihre obere Anlagefläche 46 gestellt. In dieser Position schirmt die hydraulische Abschirmung 42, ausgebildet als Federteller, den Ventilsitz 32 gegen Druckstöße, die ihre Ursache in der Betätigung benachbarter, im Hochdruckeinspritzsystem (Common-Rail) integrierter Kraftstoffinjektoren haben, ab. Die hydraulische Abschirmung 42 übernimmt eine Rückschlagventilfunktion, so dass im geschlossenen Zustand des Ventilsitzes 42 aufgrund fehlender Nulldurchgänge im Druckverlauf Kavitationserosion im Bereich des Ventilsitzes 32 wirksam unterbunden werden kann. Die im Druckverstärker-Rücklauf 24 auftretenden Druckwellen führen auch nicht zu einem ungewollten Wiederöffnen des Einspritzventilgliedes 26, d. h. einem Öffnen des Ventilsitzes 32, da die Druckwellen nur am Zapfendurchmesser 54 (d3) angreifen, jedoch nicht an der Ringfläche 34 unterhalb des Bundes 28 des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 26. Durch diese Maßnahme kann die in Öffnungsrichtung auf das Einspritzventilglied 26 bei geschlossenem Ventilsitz 32 wirkende Öffnungskraft erheblich verringert werden, so dass ein ungewolltes Öffnen des geschlossenen Ventilsitzes 32 ausgeschlossen ist.Closes the injection valve member 26 however, the valve seat 32 Again, it comes to a pressure reduction in the hydraulic space 48 , This will make the sleeve-shaped shield 42 , designed as a spring plate, back to their upper contact surface 46 posed. In this position the hydraulic shielding shields 42 formed as a spring plate, the valve seat 32 against pressure surges that have their cause in the operation of adjacent, in the high-pressure injection system (common rail) integrated fuel injectors, from. The hydraulic shielding 42 assumes a check valve function, so that in the closed state of the valve seat 42 Due to missing zero crossings in the pressure curve cavitation erosion in the area of the valve seat 32 can be effectively prevented. The in the pressure booster return 24 occurring pressure waves also do not lead to an unwanted reopening of the injection valve member 26 ie an opening of the valve seat 32 because the pressure waves only at the pin diameter 54 (d 3 ) attack, but not on the ring surface 34 below the covenant 28 the preferably needle-shaped injection valve member 26 , By this measure, the opening direction in the injection valve member 26 with closed valve seat 32 acting opening force can be significantly reduced, so that unintentional opening of the closed valve seat 32 is excluded.

Durch diese Maßnahme ist ebenfalls eine Niederdruckausgleichsfunktion gegeben. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene federbeaufschlagte hülsenförmige Abschirmung 42 erlaubt einerseits eine Abschirmung des geschlossenen Ventilsitzes 32 gegen in einem Druckverstärker-Rücklaufbereich 24 auftretende Druckwellen und andererseits die Verwirklichung einer Niederdruckausgleichsfunktion, indem ein Wiederöffnen des geschlossenen Ventilsitzes 32 bewirkende, auf die Ringfläche 34 unterhalb des Bundes 28 des Ein spritzventilgliedes 26 wirkende Öffnungskräfte begrenzt werden. Das Begrenzen der in Öffnungsrichtung wirkenden hydraulischen Kräfte wiederum gestattet ein Anheben des Druckniveaus im Rücklaufbereich 24 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors.By this measure, a low pressure compensation function is also given. The inventively proposed spring-loaded sleeve-shaped shield 42 allows on the one hand a shield of the closed valve seat 32 against in a pressure booster return area 24 occurring pressure waves and on the other hand, the realization of a low pressure compensation function, by reopening the closed valve seat 32 effecting, on the ring surface 34 below the covenant 28 of an injection valve member 26 acting opening forces are limited. Limiting the hydraulic forces acting in the opening direction in turn allows the pressure level in the return area to be increased 24 the inventively proposed fuel injector.

Claims (10)

Kraftstoffinjektor (10) mit einem nadelförmig ausgeführten Einspritzventilglied (26), welches einen Ventilsitz (32) freigibt oder verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (32) durch eine hülsenförmige Abschirmung (42) gegen in einem Rücklaufbereich (24) auftretende Druckpulsationen abgeschirmt ist.Fuel injector ( 10 ) with a needle-shaped injection valve member ( 26 ), which has a valve seat ( 32 ) releases or closes, characterized in that the valve seat ( 32 ) by a sleeve-shaped shield ( 42 ) in a return area ( 24 ) occurring pressure pulsations is shielded. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenförmige Abschirmung (42) als Federteller ausgeführt ist, der durch ein Federelement (50) beaufschlagt ist.Fuel injector ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the sleeve-shaped shield ( 42 ) is designed as a spring plate, by a spring element ( 50 ) is acted upon. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenförmige Abschirmung (42) einen hydraulischen Raum (48) begrenzt und gegen eine Anschlagfläche (46) einer Drosselplatte (14) angestellt ist, an der der Ventilsitz (32) ausgeführt ist.Fuel injector ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the sleeve-shaped shield ( 42 ) a hydraulic space ( 48 ) and against a stop surface ( 46 ) of a throttle plate ( 14 ) is employed, at which the valve seat ( 32 ) is executed. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenförmige Abschirmung (42) am Einspritzventilglied (26) axial verschieblich aufgenommen ist.Fuel injector ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the sleeve-shaped shield ( 42 ) at the injection valve member ( 26 ) is received axially displaceable. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Raum (48) eine hydraulisch wirksame Fläche Π/4(d3 2 – d2 2) aufweist, an der nach Öffnen des Ventilsitzes (32) eine in Öffnungsrichtung der hydraulischen Abschirmung (42) wirkende Kraft angreift, die die hydraulische Abschirmung (42) nach Überwindung der Federkraft des Federelementes (50) öffnet.Fuel injector ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the hydraulic space ( 48 ) has a hydraulically effective area Π / 4 (d 3 2 - d 2 2 ) at which after opening the valve seat ( 32 ) in the opening direction of the hydraulic shield ( 42 ) acting force that the hydraulic shield ( 42 ) after overcoming the spring force of the spring element ( 50 ) opens. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenförmige Abschirmung (42) an einem Zapfen (38) des Einspritzventilgliedes (26) aufgenommen ist, welches einen zweiten Durchmesser d2 (52) aufweist, der kleiner ist als ein erster Durchmesser d1 (30) des Einspritzventilgliedes (26).Fuel injector ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the sleeve-shaped shield ( 42 ) on a pin ( 38 ) of the injection valve member ( 26 ), which has a second diameter d 2 ( 52 ) which is smaller than a first diameter d 1 ( 30 ) of the injection valve member ( 26 ). Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffnetem Ventilsitz (32) der in einem Hochdruckraum (60) anstehende Hochdruck nur an einer hydraulisch wirksamen Fläche Π/4(d1 2 – d3 2) angreift.Fuel injector ( 10 ) according to claim 1, characterized in that when the valve seat ( 32 ) in a high pressure room ( 60 ) pending high pressure only on a hydraulically active surface Π / 4 (d 1 2 - d 3 2 ) attacks. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenem Ventilsitz (32) die Druckwellen im Rücklaufbereich (24) nur auf die Stirnseite des Zapfens (38) des Einspritzventilgliedes (26) wirken.Fuel injector ( 10 ) according to claim 6, characterized in that when the valve seat is closed ( 32 ) the pressure waves in the return area ( 24 ) only on the front side of the pin ( 38 ) of the injection valve member ( 26 ) Act. Kraftstoffinjektor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenem Ventilsitz (32) die Druckwellen im Rücklaufbereich (24) die hülsenförmige Abschirmung (42) an ihre Anlagefläche (46) an der Drosselplatte (14) stellen.Fuel injector ( 10 ) according to claim 1, characterized in that when the valve seat is closed ( 32 ) the pressure waves in the return area ( 24 ) the sleeve-shaped shield ( 42 ) to its contact surface ( 46 ) on the throttle plate ( 14 ) put. Kraftstoffinjektor (10) gemäß der Ansprüche 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im geschlossenen Zustand des Ventilsitzes (32) die in Öffnungsrichtung auf das Einspritzventilglied (26) wirkenden hydraulischen Kräfte mininiert sind.Fuel injector ( 10 ) according to claims 5 or 8, characterized in that in the closed state of the valve seat ( 32 ) in the opening direction of the injection valve member ( 26 ) acting hydraulic forces are mininiert.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210217A (en) * 1995-02-03 1996-08-20 Zexel Corp Solenoid type fuel injction valve
US5842452A (en) * 1997-11-25 1998-12-01 Pattanaik; Satish Idle stabilizing variable area inlet for a hydraulically-actuated fuel injection system
US6676030B2 (en) * 2000-10-11 2004-01-13 Siemens Automotive Corporation Compensator assembly having a flexible diaphragm for a fuel injector and method
GB2402233B (en) * 2003-05-30 2006-10-11 Ford Global Tech Llc Fuel injector supply
JP4305394B2 (en) * 2005-01-25 2009-07-29 株式会社デンソー Fuel injection device for internal combustion engine

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