DE10344880A1

DE10344880A1 - Fuel injector

Info

Publication number: DE10344880A1
Application number: DE2003144880
Authority: DE
Inventors: Joerg Schlerfer; Marielle Cuvillier; Andreas Krause; Stefan Heiken
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-14
Also published as: DE502004003928D1; EP1519036A1; EP1519036B1

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Aktor (2), weist eine mit dem Aktor (2) in Wirkverbindung stehende Ventilnadel (20) auf. Die Ventilnadel (20) weist einen Ventilschließkörper (33) auf, der mit einer Ventilsitzfläche (34) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Zur Abdichtung innerhalb des Brennstoffeinspritzventils (1) ist zumindest ein flexibler Abschnitt (22, 24) im Brennstoffeinspritzventil (1) angeordnet. Der flexible Abschnitt (22, 24) ist mit einer Vorspannung, die durch eine Stauchung oder Streckung der unbelasteten Länge des flexiblen Abschnitts (22, 24) um eine Vorspannlänge erzeugt ist, beaufschlagt.One Fuel injection valve (1), in particular for direct injection of fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine, with a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator (2), has a valve needle operatively connected to the actuator (2) (20). The valve needle (20) has a valve closing body (33) on that with a valve seat surface (34) cooperates to a sealing seat. For sealing within the fuel injection valve (1) is at least one flexible section (22, 24) arranged in the fuel injection valve (1). The flexible one Section (22, 24) is biased by a compression or stretching the unloaded length of the flexible section (22, 24) by one bias length is generated, charged.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The The invention is based on a fuel injection valve after Genus of the main claim.

Beispielsweise ist aus der DE 199 50 760 A1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor bekannt, welcher in Wirkverbindung mit einer Ventilnadel steht. Die Ventilnadel weist an ihrem abspritzseitigen Ende einen Ventilschließkörper auf, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Zwei im wesentlichen wellrohrförmige, axial flexible und radial steife flexible Abschnitte dienen zur Abdichtung innerhalb des Brennstoffeinspritzventils, um insbesondere ein Mischen von Brennstoff mit dem Hydraulikmedium zu verhindern, welches zum Betrieb einer integrierten Hubübersetzungs- und Ausgleichsvorrichtung dient, und zur Abdichtung von Brennstoff gegenüber dem Aktor. Die flexiblen Abschnitte werden aus der Ruhelage, welche der unbelasteten Länge entspricht, in nur eine Richtung entweder nur gedehnt oder nur gestaucht und sind ohne Vorspannung im Brennstoffeinspritzventil angeordnet.For example, is from the DE 199 50 760 A1 a fuel injection valve with a piezoelectric actuator known, which is in operative connection with a valve needle. The valve needle has at its discharge end a valve closing body which cooperates with a valve seat surface to a sealing seat. Two substantially corrugated, axially flexible and radially rigid flexible portions serve to seal within the fuel injector, in particular to prevent mixing of fuel with the hydraulic medium, which serves to operate an integrated stroke translation and equalizer, and to seal fuel to the actuator , The flexible portions are from the rest position, which corresponds to the unloaded length, either only stretched or only compressed in one direction and are arranged without bias in the fuel injection valve.

Nachteilig bei dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere, daß die Dauerhaltbarkeit und Zuverlässigkeit der flexiblen Abschnitte bei nicht vorhandener Vorspannung ungenügend ist, da die flexiblen Abschnitte durch die Streckung bzw. Stauchung in nur einer Richtung erhöhten maximalen Spannungsbelastungen standhalten müssen, die verstärkt im Bereich der Außenfläche der flexiblen Abschnitte auftreten. Dies kann beispielsweise zu Rissen und Lecken führen, außerdem wird die Ventildynamik dadurch ungünstig beeinflußt.adversely in the fuel injection valve known from the above publication is in particular that the Durability and reliability the flexible sections are insufficient in the absence of prestress, because the flexible sections due to the stretching or compression in only one direction increased must withstand maximum stresses that are amplified in the area the outer surface of the flexible sections occur. This can, for example, cause tears and licking, Furthermore the valve dynamics is adversely affected.

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die maximal im Betrieb auftretenden Spannungen innerhalb des flexiblen Abschnitts deutlich reduziert sind und damit die Zuverlässigkeit des Brennstoffeinspritzventils sowie die Dauerhaltbarkeit erhöht sind. Außerdem sind die maximal auf den Betätigungsstrang wirkenden Kräfte reduziert, womit die Ventildynamik verbessert ist.The Fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the Advantage that the maximum voltages occurring during operation within the flexible Section are significantly reduced and therefore the reliability the fuel injection valve and the durability are increased. Besides, they are the maximum on the actuation strand acting forces reduced, whereby the valve dynamics is improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments of the specified in the main claim Fuel injection valve possible.

In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils ist die Vorspannlänge bzw. die Vorspannung so gewählt, daß bei einem beispielsweise in Ruhelage mit einer Stauchung eingebauten flexiblen Abschnitt dieser im Betrieb eine Streckung erfährt, so daß die unbelastete Länge durchlaufen wird. Ein mit einer in Ruhelage mit einer Streckung eingebauter flexibler Abschnitt soll analog dazu eine Stauchung erfahren. Die Spannungsbelastungen lassen sich dadurch noch weiter reduzieren.In a first embodiment of the fuel injection valve according to the invention is the leader length or the preload chosen, that at a built-in, for example, in rest position with a compression flexible section of this undergoes an extension in operation, so that the go through the unloaded length becomes. One with a built in at rest with a stretch flexible section is analogous to experience a compression. The Stress loads can be reduced even further.

Idealerweise gleicht der Betrag, um den der flexible Abschnitt gestaucht wird, in etwa dem Betrag, um den der flexible Abschnitt gestreckt wird. Die Spannungsbelastungen werden dadurch weiter minimiert.Ideally is the amount by which the flexible section is compressed, approximately the amount by which the flexible section is stretched. The stress loads are thereby further minimized.

Vorteilhafterweise ist der flexible Abschnitt wellrohr- bzw. wellbalgförmig ausgebildet und aus Stahl bestehend. Die Flexibilität und radiale Steifigkeit wird dadurch verbessert, wobei der flexible Abschnitt kostengünstig hergestellt werden kann.advantageously, the flexible section is corrugated or bellows-shaped and made of steel. The flexibility and radial rigidity will thereby improved, wherein the flexible portion manufactured inexpensively can be.

Wird der flexible Abschnitt mit einem Ende axial bewegungsfest an der Ventilnadel fixiert, insbesondere über einen Flansch, und/oder das jeweils andere Ende an einem Verbindungskörper, welche gegenüber der Ventilnadel axial beweglich ist, so kann das Brennstoffeinspritzventil besonders einfach aufgebaut werden.Becomes the flexible portion with one end axially immovable on the Valve needle fixed, in particular via a flange, and / or the other end on a connecting body, which in relation to the Valve needle is axially movable, so the fuel injector be very easy to set up.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine schematische axiale Schnittdarstellung durch ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik, 1 a schematic axial sectional view through a fuel injection valve according to the prior art,

2 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils und 2 a fragmentary schematic representation of a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention and

3 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils. 3 a fragmentary schematic representation of a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in den Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Bevor jedoch anhand der 2 und 3 bevorzugte Ausführungsbeispiele die Erfindung näher erläutert werden, wird anhand von 1 ein Brennstoffeinspritzventil 1 gemäß dem Stand der Technik in seinen wesentlichen Bauteilen zum besseren Verständnis der Erfindung kurz erläutert.Hereinafter, embodiments of the invention will be described by way of example. Matching components are provided in the figures with corresponding reference numerals. Before, however, based on the 2 and 3 preferred embodiments of the invention will be explained in more detail, is based on 1 a fuel injector 1 according to the prior art in its essential components for a better understanding of the invention briefly explained.

Ein in 1 in einer axialen Schnittdarstellung gezeigtes gattungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil 1 gemäß dem Stand der Technik dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine.An in 1 in a sectional axial view of the generic fuel injection valve shown 1 According to the prior art is used in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engine.

Ein Aktor 2, der vorzugsweise aus scheibenförmigen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Elementen 3 aufgebaut ist, ist in einem zweiteilig ausgeführten hohlzylindrischen Aktorgehäuse 4 angeordnet. Der Aktor 2 stützt sich am zuströmseitigen Ende, im Inneren eines ersten oberen, zuströmseitigen Aktorgehäuseteils 4a mit einer ersten Stirnseite 5 ab und liegt mit einer zweiten Stirnseite 6 an einem Aktorkopf 7 an. Eine Vorspannfeder 8 liegt mit einem ersten Ende an dem Aktorkopf 7 an und ist von einem zweiten Aktorgehäuseteil 4b, an welchem sich das zweite Ende 10 der Vorspannfeder 8 abstützt, hülsenförmig umgeben. Die beiden Aktorgehäuseteile 4a und 4b sind z. B. miteinander verschweißt. Das zweite Aktorgehäuseteil 4b ist mit einem Ventilgehäuse 13 fest verbunden, z. B. verschweißt. Der Aktorkopf 7 setzt sich in einem Aktorkolben 11, der von der Vorspannfeder 8 umgeben ist, fort.An actor 2 which preferably consists of disk-shaped piezoelectric or magnetostrictive elements 3 is constructed in a two-piece hollow cylindrical actuator housing 4 arranged. The actor 2 is supported at the inflow-side end, inside a first upper inflow-side actuator housing part 4a with a first face 5 off and lies with a second end face 6 on an actuator head 7 at. A biasing spring 8th lies with a first end to the actuator head 7 and is of a second Aktorgehäuseteil 4b at which the second end 10 the biasing spring 8th supports, surrounded sleeve-shaped. The two actuator housing parts 4a and 4b are z. B. welded together. The second actuator housing part 4b is with a valve body 13 firmly connected, z. B. welded. The actuator head 7 sits down in an actuator piston 11 that of the biasing spring 8th is surrounded, gone.

Im zweiten Aktorgehäuseteil 4b ist eine Ausnehmung 12 vorgesehen, durch welche der Aktorkolben 11 hindurchragt. Der Aktorkolben 11 und das zweite Aktorgehäuseteil 4b liegen an einer gegenüber einem Ventilinnenraum 41 hermetisch abgeschlossenen Hubeinrichtung 14 an, welche mit einem Hydraulikmedium gefüllt ist. Ein Gehäuse 15 der Hubeinrichtung 14 besteht aus einem ortsfesten Abschnitt 42, der zwischen einem ersten wellbalgförmigen flexiblen Abschnitt 22 und einem zweiten wellbalgförmigen zweiten flexiblen Abschnitt 24 angeordnet ist. Der ortsfeste Abschnitt 42 ist vorzugsweise über eine Schweißnaht 18 am Ventilgehäuse 13 fixiert.In the second actuator housing part 4b is a recess 12 provided by which the actuator piston 11 protrudes. The actuator piston 11 and the second actuator housing part 4b lie on one opposite a valve interior 41 hermetically sealed lifting device 14 which is filled with a hydraulic medium. A housing 15 the lifting device 14 consists of a stationary section 42 that is between a first bellows-shaped flexible section 22 and a second bellows-shaped second flexible portion 24 is arranged. The stationary section 42 is preferably via a weld 18 on the valve body 13 fixed.

Der erste flexible Abschnitt 22 umgibt einen ersten Hubkolben 21, ist abspritzseitig mit dem ortsfesten Abschnitt 42 und an seinem anderen Ende mit dem ersten Hubkolben 21 verschweißt. Der zweite flexible Abschnitt 24 umgibt einen zweiten Hubkolben 23 und ist mit einem Flansch 19 einer Ventilnadel 20 verschweißt. Der zweite flexible Abschnitt 24 ist ebenfalls mit dem ortsfesten Abschnitt 42 verschweißt.The first flexible section 22 surrounds a first reciprocating piston 21 , is spray-side with the stationary section 42 and at the other end with the first reciprocating piston 21 welded. The second flexible section 24 surrounds a second piston 23 and is with a flange 19 a valve needle 20 welded. The second flexible section 24 is also with the stationary section 42 welded.

Der erste Hubkolben 21 ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Zwischenstück 25, welches am Aktorkolben 11 angeliegt und mit der ersten wellrohrförmigen Dichtung 22 in Verbindung steht, und einem rohrförmigen Kolben 26, der in dem ebenfalls rohrförmigen ortsfesten Abschnitts 42 geführt ist.The first reciprocating piston 21 is made in two parts and consists of an intermediate piece 25 , which on the actuator piston 11 hinged and with the first corrugated pipe seal 22 communicates, and a tubular piston 26 in the likewise tubular fixed section 42 is guided.

Der zweite Hubkolben 23 durchgreift eine Ausnehmung 27 im abspritzseitigen Ende des ortsfesten Abschnitts 42 und ist in dem Kolben 26 geführt. Der zweite Hubkolben 23 ist mit dem zu dem Flansch 19 verbreiterten Ende der Ventilnadel 20 verbunden. An dem Flansch 19 ist der zweite flexible Abschnitt 24 angebracht. Die Hubkolben 21 und 23 sind gegenläufig beweglich und werden durch eine Schließfeder 28 innerhalb des Kolbens 26 auseinander gedrückt, wodurch das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen bleibt.The second piston 23 passes through a recess 27 in the discharge end of the stationary section 42 and is in the piston 26 guided. The second piston 23 is with the to the flange 19 widened end of the valve needle 20 connected. At the flange 19 is the second flexible section 24 appropriate. The reciprocating pistons 21 and 23 are movable in opposite directions and are closed by a spring 28 inside the piston 26 pushed apart, causing the fuel injector 1 remains closed.

Der erste flexible Abschnitt 22 umschließt einen ersten Ausgleichsraum 29. Der zweite flexible Abschnitt 24 umschließt einen zweiten Ausgleichsraum 30. Die Ausgleichsräume 29 und 30 sind über eine Bohrung 31a im Zwischenstück 25 und eine Bohrung 31b im zweiten Hubkolben 23 und über eine zentrale Ausnehmung 32 miteinander verbunden. Das Hydraulikmedium kann sich somit frei in der Hubeinrichtung 14 ausgleichen.The first flexible section 22 encloses a first compensation room 29 , The second flexible section 24 encloses a second compensation room 30 , The compensation rooms 29 and 30 are over a hole 31a in the intermediate piece 25 and a hole 31b in the second piston 23 and via a central recess 32 connected with each other. The hydraulic medium can thus be free in the lifting device 14 compensate.

Die flexiblen Abschnitte 22 und 24 sind in axialer Richtung flexibel, in radialer Richtung jedoch wesentlich steifer. Die axialen Längenänderungen der flexiblen Abschnitte 22 und 24 haben durch ihre Formgebung keinen Einfluß auf die Druckverhältnisse innerhalb und außerhalb der flexiblen Abschnitte 22 und 24.The flexible sections 22 and 24 are flexible in the axial direction, but much stiffer in the radial direction. The axial length changes of the flexible sections 22 and 24 have by their shape no influence on the pressure conditions inside and outside the flexible sections 22 and 24 ,

Der erste Hubkolben 21, der zweite Hubkolben 23 und der ortsfeste Abschnitt 42 des Gehäuses 15 umschließen ein ringförmiges Übertragungsvolumen 39, welches mit dem Hydraulikmedium gefühlt ist. Es dient der Impulsübertragung vom Aktor 2 auf die Ventilnadel 20, der Hubübersetzung eines kleinen Aktorhubs auf einen größeren Ventilnadelhub und der Kompensation von temperaturbedingten Ausdehnungsprozessen des Aktors 2 und der Hubeinrichtung 14. Ein Leckspalt 40 von definierter Größe, der zwischen dem Gehäuse 15 und dem Kolben 26 ausgebildet ist, ermöglicht das Ausströmen von Hydraulikmedium aus dem Übertragungsvolumen 39 in die Ausgleichsräume 29 und 30 bei langsamen, temperaturbedingten Bewegungen der Hubkolben 21 und 23.The first reciprocating piston 21 , the second piston 23 and the stationary section 42 of the housing 15 enclose an annular transfer volume 39 , which is felt with the hydraulic medium. It is used for impulse transmission from the actuator 2 on the valve needle 20 , the stroke ratio of a small Aktorhubs to a larger valve needle stroke and the compensation of temperature-induced expansion processes of the actuator 2 and the lifting device 14 , A leak gap 40 of a defined size, between the housing 15 and the piston 26 is formed, allows the outflow of hydraulic medium from the transfer volume 39 in the compensation rooms 29 and 30 during slow, temperature-related movements of the reciprocating piston 21 and 23 ,

An der Ventilnadel 20 ist ein Ventilschließkörper 33 ausgebildet, der mit einer Ventilsitzfläche 34 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. In einem Ventilsitzkörper 35, der einteilig mit dem Ventilgehäuse 13 ausgeführt ist, ist eine Abspritzöffnung 36 ausgebildet. Der Brennstoff wird über eine seitlich im Ventilgehäuse 13 ausgebildete Brennstoffzufuhr 37 zugeleitet und über einen Zwischenraum 38 zwischen der Ventilnadel 20 und dem Ventilgehäuse 13 zum Dichtsitz geführt.At the valve needle 20 is a valve closing body 33 formed with a valve seat surface 34 cooperates to a sealing seat. In a valve seat body 35 , which is integral with the valve body 13 is executed, is a spray opening 36 educated. The fuel is via a laterally in the valve housing 13 trained fuel supply 37 forwarded and across a gap 38 between the valve needle 20 and the valve housing 13 led to the sealing seat.

Wird dem piezoelektrischen Aktor 2 über ein nicht dargestelltes, elektronisches Steuergerät und einen Steckkontakt eine elektrische Erregungsspannung zugeführt, dehnen sich die scheibenförmigen piezoelektrischen Elemente 3 des Aktor 2 entgegen der Vorspannung der Vorspannfeder 8 aus und bewegen den Aktorkopf 7 zusammen mit dem Aktorkolben 11 in Abspritzrichtung. Der Hub wird über das Zwischenstück 25 und den Kolben 26 auf das Übertragungsvolumen 39 weitergegeben. Das Hydraulikmedium wird durch den in Abspritzrichtung bewegten Kolben 26 verdrängt und drückt den zweiten Hubkolben 23 entgegen der Federspannung der Schließfeder 28 in Richtung Aktor 2. Dabei nimmt der zweite Hubkolben 23 die mit diesem verschweißte Ventilnadel 20 mit, wodurch der Ventilschließkörper 33 von der Ventilsitzfläche 34 abhebt und Brennstoff durch die Abspritzöffnung 36 im Ventilsitzkörper 35 abgespritzt wird.Is the piezoelectric actuator 2 supplied via an unillustrated, electronic control unit and a plug contact an electrical excitation voltage, stretch the disc-shaped piezoelectric elements 3 of the actor 2 against the bias of the biasing spring 8th off and move the actuator head 7 together with the actuator piston 11 in Abspritzrichtung. The hub is over the intermediate piece 25 and the piston 26 on the transfer volume 39 passed. The hydraulic medium is moved by the piston moving in the direction of discharge 26 displaces and pushes the second piston 23 against the spring tension of the closing spring 28 in the direction of the actuator 2 , This takes the second piston 23 the welded with this valve needle 20 with, whereby the valve closing body 33 from the valve seat surface 34 lifts off and fuel through the spray opening 36 in the valve seat body 35 is hosed.

2 zeigt eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Das hier gezeigte Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen rohrförmigen Düsenkörper 44 auf, der mit dem Ventilgehäuse 13 verbunden ist. Die Ventilnadel 20 greift in den Düsenkörper 44 ein. An der Ventilnadel 20 ist der Ventilschließkörper 33 ausgebildet, der mit der Ventilsitzfläche 34 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. In dem Ventilsitzkörper 35, der hier einteilig mit dem Düsenkörper 44 ausgeführt ist, ist mindestens eine Abspritzöffnung 36 ausgebildet. Der Brennstoff wird über die seitlich im Düsenkörper 44 ausgebildete Brennstoffzufuhr 37 zugeleitet und über einen Zwischenraum 38 zwischen der Ventilnadel 20 und dem Düsenkörper 44 zum Dichtsitz geführt. 2 shows a fragmentary schematic representation of a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention 1 , The fuel injector shown here 1 has a tubular nozzle body 44 on that with the valve body 13 connected is. The valve needle 20 reaches into the nozzle body 44 one. At the valve needle 20 is the valve closing body 33 formed with the valve seat surface 34 cooperates to a sealing seat. In the valve seat body 35 , the one-piece with the nozzle body here 44 is executed, is at least one spray opening 36 educated. The fuel gets over the side in the nozzle body 44 trained fuel supply 37 forwarded and across a gap 38 between the valve needle 20 and the nozzle body 44 led to the sealing seat.

An der der Abspritzöffnung 36 gegenüberliegenden Seite des Düsenkörpers 44 ist ein ringförmiger Verbindungskörper 46 angeordnet und beispielsweise durch eine Schweißverbindung mit dem Düsenkörper 44 gefügt. Die Schließfeder 28 ist zwischen dem Verbindungskörper 46 und einem ersten Flansch 48, welcher im Bereich des abspritzseitigen Endes der Ventilnadel 20 fixiert ist, eingeklemmt, wobei sich die Schließfeder 28 an einer am Verbindungskörper 46 ausgebildeten Schulter 47 abstützt. Die Schließfeder 28 drückt in diesem Ausführungsbeispiel in Ruhelage den Ventilschließkörper 33 gegen die Ventilsitzfläche 34 und dichtet somit den Dichtsitz des nach außen öffnenden Brennstoffeinspritzventil 1 ab.At the spray opening 36 opposite side of the nozzle body 44 is an annular connecting body 46 arranged and, for example, by a welded connection with the nozzle body 44 together. The closing spring 28 is between the connecting body 46 and a first flange 48 , which in the region of the discharge end of the valve needle 20 is fixed, pinched, with the closing spring 28 at one of the connecting body 46 trained shoulder 47 supported. The closing spring 28 presses in this embodiment in rest position the valve closing body 33 against the valve seat surface 34 and thus seals the sealing seat of the outwardly opening fuel injector 1 from.

Abspritzseitig des ersten Flansches 48 ist ein im Durchmesser kleinerer zweiter Flansch 49 an der Ventilnadel 20 fixiert. Innerhalb der spiralförmigen Schließfeder 28 ist zwischen dem zweiten Flansch 49 und dem Verbindungskörper 46 der zweite flexible Abschnitt 24 angeordnet, wobei dieser abspritzseitig an der Innenseite des Verbindungskörpers 46 und abspritzfern mit dem zweiten Flansch 49 hermetisch dicht verbunden ist.Abspritzseitig the first flange 48 is a smaller diameter second flange 49 at the valve needle 20 fixed. Inside the spiral closing spring 28 is between the second flange 49 and the connecting body 46 the second flexible section 24 arranged, wherein this discharge side on the inside of the connecting body 46 and sprayed away with the second flange 49 hermetically sealed.

Im Bereich des abspritzfernen Endes, im Inneren des Düsenkörpers 44, ist ein hülsenförmiger Führungskörper 45 zur Führung der Ventilnadel 20 angeordnet. Der Führungskörper 45 dient gleichzeitig zur Dämpfung von Druckschwankungen des Brennstoffs, so daß sich diese nicht oder nur abgeschwächt in dem im wesentlichen von dem zweiten flexiblen Abschnitt 24 eingeschlossenen Raum auswirken können.In the area of the spray-away end, inside the nozzle body 44 , is a sleeve-shaped guide body 45 for guiding the valve needle 20 arranged. The guide body 45 serves at the same time to dampen pressure fluctuations of the fuel so that they are not or only attenuated in the substantially of the second flexible portion 24 can affect enclosed space.

Wird der Aktor 2 erregt, so drückt er die Ventilnadel 20 entgegen der Vorspannung der Schließfeder 28 in Abspritzrichtung, worauf der Ventilschließkörper 33 vom der Ventilsitzfläche 34 abhebt und den Dichtsitz öffnet. Der zweite Flansch 49 bewegt sich mit der Ventilnadel 20 und verkürzt die axiale Ausdehnung des zweiten flexiblen Abschnitts 24, da sich das am Verbindungskörper 46 angebrachte Ende des zweiten flexiblen Abschnitts 24 nicht mit der Ventilnadel 20 in Abspritzrichtung bewegt.Will the actor 2 energized, he presses the valve needle 20 against the bias of the closing spring 28 in Abspritzrichtung, whereupon the valve closing body 33 from the valve seat surface 34 takes off and opens the sealing seat. The second flange 49 moves with the valve needle 20 and shortens the axial extent of the second flexible section 24 , because that is the connection body 46 attached end of the second flexible section 24 not with the valve needle 20 moved in Abspritzrichtung.

Der beispielsweise aus Stahl bestehende zweite flexible Abschnitt 24 weist eine unbelastete Länge auf, die auftreten würde, wenn der zweite flexible Abschnitt 24 nur an einem Ende befestigt und das andere Ende unbelastet wäre. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die unbelastete Länge des zweiten flexiblen Abschnitts 24 kleiner als die axiale Länge, die sich bei unerregtem Aktor 2, also bei unbetätigtem Brennstoffeinpritzventil 1, einstellt. Der zweite flexible Abschnitt 24 ist demzufolge mit einer Vorspannnung, die durch eine Streckung der unbelasteten Länge des zweiten flexiblen Abschnitts 24 um eine Vorspannlänge erzeugt ist, in das nicht betätigte Brennstoffeinspritzventil 1 eingebaut.The example of steel existing second flexible section 24 has an unloaded length that would occur when the second flexible section 24 attached only at one end and the other end would be unloaded. In the embodiment shown, the unloaded length of the second flexible portion 24 smaller than the axial length, resulting in unaffected actuator 2 , so with unopposed fuel injection valve 1 , sets. The second flexible section 24 is therefore with a bias caused by an extension of the unloaded length of the second flexible portion 24 is generated by a Vorspannlänge, in the non-actuated fuel injection valve 1 built-in.

Der Betrag der durch den zweiten flexiblen Abschnitt 24 aufgebrachten Vorspannkraft ist sehr viel kleiner als die durch die Schließfeder 28 aufgebracht Vorspannkraft, wobei die Kraftrichtungen in diesem Ausführungsbeispiel einander entgegen gerichtet sind. Die Vorspannlänge ist so gewählt, daß bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1, beispielsweise bei Vollhubbetrieb oder Teilhubbetrieb, die unbelastete Länge des zweiten flexiblen Abschnitts 24 erreicht und unterschritten wird, so das der zweite flexible Abschnitt 24, im Vergleich zur unbelasteten Länge, bei geöffnetem Dichtsitz gestaucht wird. Idealerweise ist die Vorspannlänge so gewählt, daß der Betrag der Länge, um den der zweite flexible Abschnitt 24 gestreckt ist, dem Betrag gleicht, um den der zweite flexible Abschnitt 24 bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 gestaucht wird.The amount of through the second flexible section 24 applied biasing force is much smaller than that by the closing spring 28 applied biasing force, wherein the force directions are directed in this embodiment opposite to each other. The preload length is selected so that upon actuation of the fuel injector 1 For example, in Vollhubbetrieb or Teilhubbetrieb, the unloaded length of the second flexible section 24 reached and fallen below, so that's the second flexible section 24 , compared to the unloaded length, is compressed with open sealing seat. Ideally, the preload length is selected so that the amount of the length about which the second flexible section 24 is stretched equal to the amount to which the second flexible section 24 upon actuation of the fuel injection valve 1 is compressed.

3 zeigt eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel von 2. Das abspritzseitige Ende des Düsenkörpers 44, das Ventilgehäuse und das Aktorgehäuse 4 sind nicht dargestellt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel von 2 ist der Verbindungskörper 46 hülsenförmig ausgebildet und umschließt radial den zweiten wellbalgförmigen flexiblen Abschnitt 24. Der zweite flexible Abschnitt 24 ist mit seinem abspritzseitigen Ende über den im Vergleich zu 2 abspritzseitiger, in etwa auf Höhe des abspritzseitigen Endes des Verbindungskörpers 46, angeordneten zweiten Flansch 49 an der Ventilnadel 20 fixiert, wobei der Führungskörper 45 fehlt und die Führung durch den im Düsenkörper 44 gleitenden zweiten Flansch 49 übernommen ist. Das abspritzferne Ende des zweiten flexiblen Abschnitts 24 ist über eine Hülse 50 im Bereich des abspritzfernen Endes des Verbindungskörpers 46 zu diesem axial bewegungsfest fixiert, beispielsweise stoffschlüssig durch eine Schweißung. 3 shows a fragmentary schematic representation of a second embodiment of a fuel injection according to the invention valve 1 , similar to the first embodiment of 2 , The discharge-side end of the nozzle body 44 , the valve body and the actuator housing 4 are not shown. In contrast to the first embodiment of 2 is the connecting body 46 sleeve-shaped and radially surrounds the second bellows-shaped flexible portion 24 , The second flexible section 24 is with its ejection-side end over the compared to 2 discharge side, approximately at the height of the discharge-side end of the connecting body 46 , arranged second flange 49 at the valve needle 20 fixed, the guide body 45 missing and the guide through the nozzle body 44 sliding second flange 49 is taken over. The spray-away end of the second flexible section 24 is over a sleeve 50 in the region of the spray-away end of the connecting body 46 fixed to this axially fixed motion, for example, material fit by welding.

Der beispielsweise aus Stahl bestehende zweite flexible Abschnitt 24 weist eine unbelastete Länge auf, die auftreten würde, wenn der zweite flexible Abschnitt 24 nur an einem Ende befestigt und das andere Ende unbelastet wäre. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die unbelastete Länge des zweiten flexiblen Abschnitts 24 größer als die axiale Länge, die sich bei unerregtem Aktor 2, also bei unbetätigtem Brennstoffeinpritzventil 1, einstellt.The example of steel existing second flexible section 24 has an unloaded length that would occur when the second flexible section 24 attached only at one end and the other end would be unloaded. In the embodiment shown, the unloaded length of the second flexible portion 24 greater than the axial length, resulting in unaffected actuator 2 , so with unopposed fuel injection valve 1 , sets.

Der zweite flexible Abschnitt 24 ist demzufolge mit einer Vorspannnung, die durch eine Stauchung der unbelasteten Länge des zweiten flexiblen Abschnitts 24 um eine Vorspannlänge erzeugt ist, in das nicht betätigte Brennstoffeinspritzventil 1 eingebaut. Der Betrag der durch den zweiten flexiblen Abschnitt 24 aufgebrachten Vorspannkraft ist sehr viel kleiner als die durch die Schließfeder 28 aufgebracht Vorspannkraft, wobei die Kraftrichtungen in diesem Ausführungsbeispiel den gleichen Richtungssinn aufweisen.The second flexible section 24 is therefore with a bias caused by a compression of the unloaded length of the second flexible portion 24 is generated by a Vorspannlänge, in the non-actuated fuel injection valve 1 built-in. The amount of through the second flexible section 24 applied biasing force is much smaller than that by the closing spring 28 applied biasing force, wherein the force directions in this embodiment have the same sense of direction.

Die Vorspannlänge ist so gewählt, daß bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1, beispielsweise bei Vollhubbetrieb oder Teilhubbetrieb, die unbelastete Länge des zweiten flexiblen Abschnitts 24 erreicht und überschritten wird, so das der zweite flexible Abschnitt 24, im Vergleich zur unbelasteten Länge, bei geöffnetem Dichtsitz gestreckt wird. Idealerweise ist die Vorspannlänge so gewählt, daß der Betrag der Länge, um den der zweite flexible Abschnitt 24 gestaucht ist, dem Betrag gleicht, um den der zweite flexible Abschnitt 24 bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 gestreckt wird.The preload length is selected so that upon actuation of the fuel injector 1 For example, in Vollhubbetrieb or Teilhubbetrieb, the unloaded length of the second flexible section 24 reached and exceeded, so the second flexible section 24 , compared to the unloaded length, is stretched when the sealing seat is open. Ideally, the preload length is selected so that the amount of the length about which the second flexible section 24 is compressed, the amount equals the second flexible section 24 upon actuation of the fuel injection valve 1 is stretched.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann z. B. auch für nach innen öffnende Brennstoffeinspritzventile verwendet werden. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind in beliebiger Weise miteinander kombinierbar.The Invention is not limited to the illustrated embodiments and can z. B. also for opening inward Fuel injectors are used. The features of the embodiments can be combined with each other in any way.

Claims

Fuel Injector ( 1 ), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator ( 2 ), and one with the actuator ( 2 ) in operative connection valve needle ( 20 ), which a valve closing body ( 33 ), which is provided with a valve seat surface ( 34 ) cooperates with a sealing seat, wherein for sealing within the fuel injection valve ( 1 ) at least one flexible section ( 22 . 24 ), characterized in that the flexible section ( 22 . 24 ) with a pretension caused by a compression or extension of the unloaded length of the flexible section ( 22 . 24 ) is generated by a Vorspannlänge is acted upon.

Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the preload length is selected so that in the operating conditions, the flexible portion ( 22 . 24 ) is stretched at a compression generated by the pretensioning length in comparison to the unloaded length or that the flexible section (FIG. 22 . 24 ) is compressed at an elongation produced by the preload length compared to the unloaded length.

Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the amount of the length around which the flexible section ( 22 . 24 ) is approximately equal to the amount by which the flexible section ( 22 . 24 ) is stretched.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible section ( 22 . 24 ) Is corrugated or Wellbalgförmig.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible section ( 22 . 24 ) consists at least partially of metal, in particular of steel.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible section ( 22 . 24 ) with one end axially fixed against movement on the valve needle ( 20 ) is fixed.

Fuel injection valve according to Claim 6, characterized in that the flexible section ( 22 . 24 ) via a flange ( 49 ) on the valve needle ( 20 ) is fixed.

Fuel injection valve according to one of claims 6 or 7, characterized in that the respective other end of the flexible section ( 22 . 24 ) on a connecting body ( 46 ), which opposite the valve needle ( 20 ) is axially movable, is fixed.