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WO2001020158A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil Download PDF

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Publication number
WO2001020158A1
WO2001020158A1 PCT/DE2000/003047 DE0003047W WO0120158A1 WO 2001020158 A1 WO2001020158 A1 WO 2001020158A1 DE 0003047 W DE0003047 W DE 0003047W WO 0120158 A1 WO0120158 A1 WO 0120158A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
fuel injection
bending plate
closing body
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2000/003047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Keim
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
Publication of WO2001020158A1 publication Critical patent/WO2001020158A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/701—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger mechanical

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • the known fuel injection valve has a piezoelectric actuator which consists of a plurality of plate-shaped actuator elements stacked in one direction of movement of a valve needle.
  • the actuator elements are stacked in such a way that they bend convexly or concavely against one another when the actuator is actuated, as a result of which an actuator stroke of the actuator is generated.
  • the plate-shaped actuator elements of the actuator have a central recess through which a valve needle extends, the valve needle being non-positively connected on the side of the actuator facing away from the sealing seat by means of a transmission plate with an end face of the actuator, so that when the actuator is actuated, the actuator stroke of the actuator is converted into a valve needle stroke of the valve needle.
  • the fuel injector known from DE 38 00 203 C2 has the disadvantage that the stack elements of the actuator are subjected to bending stress, which has an adverse effect on the Lifetime of the fuel injector affects.
  • the manufacture of the stack actuator is complex, which is due, among other things, to the special stacking sequence and the drilling of the stacking elements of the actuator.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a large actuating force and a large valve lift can be achieved with a compact design.
  • the actuator is advantageously clamped between two side surfaces of the lever element, wherein there is no bending stress on the actuator when the actuator is actuated, which has a favorable effect on the service life of the fuel injector.
  • Another advantage is that the invention is suitable for a large number of piezo actuators, so that the invention can be used universally.
  • the lever element comprises a first side plate and a second side plate which form an at least approximately perpendicular angle with the bending plate and on which the side surfaces are formed. This provides a simple embodiment of the lever element.
  • a stroke ratio of an actuator stroke of the actuator to a stroke of the valve closing body is predetermined by a ratio of an average distance of the actuator from the bending plate to an average distance of the side surfaces. This allows the parameters given for an actuator, such as actuator stroke and actuator force, to be combined into one Implement the desired valve stroke of the valve needle and a desired actuation force of the valve needle.
  • At least one edge of the lever element is supported on a support surface when the actuator is actuated. This provides a favorable stroke ratio.
  • the average distance between the actuator and the bending plate is at least approximately is in the range of 5 mm to 15 mm.
  • the modulus of elasticity of the bending plate is advantageously selected such that an actuator stroke of the actuator brings about a greater valve needle stroke of the valve needle. This provides another way of adjusting the gear ratio of the lever element.
  • the bending plate engages the valve closing body in a central region of the bending plate.
  • the actuator stroke of the actuator is translated into a valve needle stroke of the valve needle in a favorable ratio.
  • the bending plate has a recess through which the valve needle extends.
  • Figure 1 is an axial section through an embodiment of a fuel injector according to the invention.
  • Fig. 2 shows another embodiment of the lever element which is used for the fuel injector according to the invention.
  • Fig. 1 shows a partial axial section of an inventive
  • Fuel injection valve 1 is used in particular for the direct injection of fuel, in particular gasoline, into a combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine as a so-called gasoline direct injection valve.
  • fuel injector 1 is designed as an internally opening fuel injector 1.
  • the fuel injection valve 1 according to the invention is also suitable for other applications.
  • the fuel injection valve 1 has a valve housing 2, which is connected to a valve seat body 3.
  • the valve seat body 3 has a spray channel 4 and a valve seat surface 5, which cooperates with a valve closing body 6 to form a sealing seat.
  • the valve closing body 6 is actuated by a valve needle 7, the valve closing body 6 being formed in one piece with the valve needle 7 in this exemplary embodiment.
  • the fuel injector 1 also has a fuel inlet 8, which is formed in a housing plate 9 connected to the valve housing 2. Fuel is passed through the fuel inlet 8 into an interior 10 of the valve housing 2 of the fuel injector 1.
  • a first support body 15 and a second support body 16 are arranged in the interior 10 of the fuel injection valve 1 and are connected to the valve housing 2 and the valve seat body 3.
  • the first support body 15 has a recess 17, which is part of a fuel line leading from the fuel inlet 8 to the sealing seat formed from the valve closing body 6 and the valve seat surface 5, fuel being conducted from the interior 10 through the recess 17 into a fuel chamber 18.
  • the valve housing 2 is connected to a pressure plate 20 arranged in the interior 10, on which a closing spring 21 is supported.
  • the pressure plate 20 is connected to a front and a rear housing wall 19 of the valve housing 2 of the fuel injection valve 1, so that the closing spring 21 is supported on the valve housing 2 via the pressure plate 20.
  • the closing spring 21 acts on a disk-shaped support body 22 connected to the valve needle 7, as a result of which the valve needle 7 presses the valve closing body 6 against the valve seat surface 5.
  • a lever element 25 is arranged, which has an elastically bendable bending plate 26, a first side plate 27 and a second side plate 28, the side plates 27, 28 being arranged perpendicular to the bending plate 26.
  • the first side plate 27 has a first side surface 29 and the second side plate 28 has a second side surface 30, the side surfaces 29, 30 lying opposite one another and facing one another.
  • a first end face 31 of an actuator 32 bears against the first side face 29 of the first side plate 27 and a second end face 33 of the actuator 32 bears against the second side face 30 of the second side plate 28, so that the actuator 32 lies between the two side plates 27, 28 is clamped.
  • an intermediate space 38 is formed between the actuator 32 and the pressure plate 20, so that the actuator 32 can expand unhindered.
  • the actuator 32 is designed to be piezoelectric or magnetostrictive. When the actuator 32 is actuated, it expands in an actuation direction 35.
  • the bending plate 26 of the lever element 25 has a recess 36 through which the valve needle 7 extends, the support body 22 abutting the bending plate 26 in a central region 37 of the bending plate 26 around the recess 36. Together with the closing spring 21, there is therefore a non-positive fastening of the valve needle 7 to the central region 37 of the bending plate 26 of the lever element 25.
  • a first edge 40 of the lever element 25 is supported on a first support surface 41, which is formed on the first support body 15. And a second edge 42 of the lever element 25 is supported on a second contact surface 43 of the second contact body 16.
  • the actuator 32 When the actuator 32 is actuated, it expands in the actuation direction 35, as a result of which the first side plate 27 is tilted against the second side plate 28, so that the bending plate 26 of the lever element 25 bends in the direction of the actuator 32 and the valve needle 7 in one direction of movement 45 is moved, whereby the valve closing body 6 lifts off the valve seat surface 5 and fuel passes from the fuel chamber 18 into the spray channel 4 via the gap formed and is sprayed out of the fuel injector 1 therefrom. Since the bending plate 26 is bent elastically, the lever element 25 automatically returns to the starting position after the actuator 35 has been switched off, with the valve spring 7 being reset by the closing spring 21 in this exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the lever element 25 of the fuel injection valve 1 in a schematic representation. Elements already described are provided with the same reference numerals, so that a repetitive description is unnecessary.
  • the actuator 32 is at an average distance 50 from the bending plate 26 of the lever element 25.
  • the average distance 50 is idealized by the distance of an action point 51 at which the actuator 32 acts on the second side surface 30 of the second side plate 28 the bending plate 26 of the lever element 25.
  • the two side surfaces 29, 30 of the side plates 27, 28 of the lever element 25 are at a mean distance 52 from one another.
  • a stroke ratio of an actuator stroke of the actuator 32 to a stroke of the valve closing body 6 is determined by a ratio of the mean distance 50 of the actuator 32 from the bending plate 26 given the mean distance 52 of the side surfaces 29, 30, the bending plate 26 bending in the middle region 37.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiments described.
  • the invention is also suitable for an externally opening fuel injection valve 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere ein Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, weist einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (32) und einen von dem Aktor (32) betätigbaren Ventilschliesskörper (6) auf, der mit einer Ventilsitzfläche (5) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Dabei wirkt der Aktor (32) über ein Hebelelement (25) auf den Ventilschliesskörper (6) ein. Der Ventilschliesskörper (6) ist zumindest mittelbar mit einer elastisch verbiegbaren Biegeplatte (26) des Hebelelementes (25) verbunden, und das Hebelelement (25) weist zumindest zwei gegenüberliegende, einander zugewandte Seitenflächen (29, 30) auf, an denen zwei voneinander abgewandte Stirnflächen (31, 33) des Aktors (32) angreifen, wobei eine Betätigungsrichtung (35) des Aktors (32) zumindest annähernd senkrecht zu einer Bewegungsrichtung (45) des Ventilschliesskörpers (6) orientiert ist und bei einer Betätigung des Aktors (32) ein Biegemoment auf die Biegeplatte (26) einwirkt.

Description

Brennstoffeinspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Aus der DE 38 00 203 C2 ist ein Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruch.es bekannt . Das bekannte Brennstoffeinspritzventil weist einen piezoelektrischen Aktor auf, der aus mehreren plattenförmigen, in einer Bewegungsrichtung einer Ventilnadel gestapelten Aktorelementen besteht. Dabei sind die Aktorelemente so gestapelt, daß sie sich bei einer Betätigung des Aktors konvex bzw. konkav gegeneinander verbiegen, wodurch ein Aktorhub des Aktors erzeugt wird. Die plattenförmigen Aktorelemente des Aktors weisen eine mittige Aussparung auf, durch die sich eine Ventilnadel erstreckt, wobei die Ventilnadel auf der dem Dichtsitz abgewandten Seite des Aktors mittels einer Übertragungsplatte mit einer Stirnseite des Aktors kraftschlüssig verbunden ist, so daß bei einer Betätigung des Aktors der Aktorhub des Aktors in einen Ventilnadelhub der Ventilnadel umgesetzt wird.
Das aus der DE 38 00 203 C2 bekannte Brennstoffeinspritzventil hat den Nachteil, daß die Stapelelemente des Aktors eine Biegebeanspruchung erfahren, was sich ungünstig auf die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzventils auswirkt. Außerdem ist die Fertigung des Stapelaktors aufwendig, was unter anderem auf die spezielle Stapelfolge und die Durchbohrung der Stapelelemente des Aktors zurückzuführen ist.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß sich bei einer kompakten Bauform eine große Stellkraft und ein großer Ventilhub erreichen lassen. Außerdem ist der Aktor in vorteilhafter Weise zwischen zwei Seitenflächen des Hebelelementes eingespannt, wobei sich bei einer Betätigung des Aktors keine Biegebeanspruchung des Aktors ergibt, was sich günstig auf die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzventils auswirkt.
Ein weiterer Vorteil ist, daß sich die Erfindung für eine große Anzahl von Piezoaktoren eignet, so daß die Erfindung universell zur Anwendung kommen kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Vorteilhaft ist es, daß das Hebelelement eine erste Seitenplatte und eine zweite Seitenplatte umfaßt, die mit der Biegeplatte einen zumindest annähernd senkrechten Winkel einschließen und an denen die Seitenflächen ausgebildet sind. Dadurch ist eine einfache Ausführungsform des Hebelelementes gegeben.
Vorteilhaft ist es, daß ein Hubverhältnis eines Aktorhubes des Aktors zu einem Hub des Ventilschließkörpers durch ein Verhältnis eines mittleren Abstandes des Aktors von der Biegeplatte zu einem mittleren Abstand der Seitenflächen vorgegeben ist. Dadurch lassen sich die für einen Aktor gegebenen Kenngrößen wie Aktorhub und Aktorkraft in einen gewünschten Ventilhub der Ventilnadel und in eine gewünschte Betätigungskraft der Ventilnadel umsetzen.
In vorteilhafter Weise stützt sich zumindest eine Kante des Hebelelementes bei einer Betätigung des Aktors an einer Auflagefläche ab. Dadurch ist eine günstige Hubübersetzung gegeben.
Vorteilhaft ist es, daß zum Einstellen des auf die Biegeplatte bei einem Aktorhub des Aktors einwirkenden Biegemomentes bei einem mittleren Abstand der Seitenflächen im Bereich von 15 mm bis 35 mm, vorzugsweise von zumindest ungefähr 25 mm, der mittlere Abstand des Aktors zu der Biegeplatte zumindest ungefähr im Bereich von 5 mm bis 15 mm liegt.
In vorteilhafter Weise ist der Elastizitätsmodul der Biegeplatte so gewählt, daß ein Aktorhub des Aktors einen größeren Ventilnadelhub der Ventilnadel bewirkt. Dadurch ist eine weitere Möglichkeit gegeben, das Übersetzungsverhältnis des Hebelelementes einzustellen.
Vorteilhaft ist es, daß die Biegeplatte in einem mittleren Bereich der Biegeplatte an dem Ventilschließkörper angreift. Dadurch wird der Aktorhub des Aktors in einem günstigen Verhältnis in einen Ventilnadelhub der Ventilnadel übersetzt .
Vorteilhaft ist es ferner, daß die Biegeplatte eine Aussparung aufweist, durch die sich die Ventilnadel erstreckt. Dadurch kann eine vorteilhafte Befestigung der Ventilnadel an dem Hebelelement erreicht werden, die kostengünstig und platzsparend ist.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils; und
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hebelelementes, das für das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil verwendet wird.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt in einer auszugsweisen axialen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes
Brennstoffeinspritzventil 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere von Benzin, in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine als sogenanntes Benzindirekteinspritzventil . In diesem Ausführungsbeispiel ist das Brennstoffeinspritzventil 1 als innenöffnendes Brennstoffeinspritzventil 1 ausgeführt. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Das Brennstoffeinspritventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2, das mit einem Ventilsitzkörper 3 verbunden ist, auf. Der Ventilsitzkörper 3 weist einen Abspritzkanal 4 und eine Ventilsitzfläche 5, die mit einem Ventilschließkörper 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, auf. Der Ventilschließkörper 6 wird von einer Ventilnadel 7 betätigt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der Ventilschließkörper 6 einteilig mit der Ventilnadel 7 ausgebildet ist.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist außerdem einen Brennstoffeinlaß 8, der in einer mit dem Ventilgehäuse 2 verbundenen Gehäuseplatte 9 ausgebildet ist, auf. Durch den Brennstoffeinlaß 8 wird Brennstoff in einen Innenraum 10 des Ventilgehäuses 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 geleitet. In dem Innenraum 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 sind ein erster Auflagekörper 15 und ein zweiter Auflagekörper 16 angeordnet, die mit dem Ventilgehäuse 2 und dem Ventilsitzkörper 3 verbunden sind. Der erste Auflagekörper 15 weist eine Aussparung 17 auf, die Teil einer vom Brennstoffeinlaß 8 zu dem aus dem Ventilschließkörper 6 und der Ventilsitzfläche 5 gebildeten Dichtsitz führenden Brennstoffleitung ist, wobei Brennstoff aus dem Innenraum 10 durch die Aussparung 17 in einen Brennstoffräum 18 geleitet wird.
Das Ventilgehäuse 2 ist mit einer in dem Innenraum 10 angeordneten Druckplatte 20 verbunden, an der sich eine Schließfeder 21 abstützt. Die Druckplatte 20 ist mit einer vorderen und einer hinteren Gehäusewand 19 des Ventilgehäuses 2 des Brennstoffeinspritzvenitls 1 verbunden, so daß sich die Schließfeder 21 über die Druckplatte 20 an dem Ventilgehäuse 2 abstützt. Die Schließfeder 21 beaufschlagt einen mit der Ventilnadel 7 verbundenen, scheibenförmigen Auflagekörper 22, wodurch die Ventilnadel 7 den Ventilschließkδrper 6 an die Ventilsitzfläche 5 preßt.
In dem Innenraum 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 ist ein Hebelelement 25 angeordnet, das eine elastisch verbiegbare Biegeplatte 26, eine erste Seitenplatte 27 und eine zweite Seitenplatte 28 aufweist, wobei die Seitenplatten 27, 28 senkrecht zu der Biegeplatte 26 angeordnet sind. Die erste Seitenplatte 27 weist eine erste Seitenfläche 29 auf und die zweite Seitenplatte 28 weist eine zweite Seitenfläche 30 auf, wobei die Seitenflächen 29, 30 sich gegenüberliegen und einander zugewandt sind.
Eine erste Stirnfläche 31 eines Aktors 32 liegt an der ersten Seitenfläche 29 der ersten Seitenplatte 27 an und eine zweite Stirnfläche 33 des Aktors 32 liegt an der zweiten Seitenfläche 30 der zweiten Seitenplatte 28 an, so daß der Aktor 32 zwischen den beiden Seitenplatten 27, 28 eingespannt ist. Zwischen dem Aktor 32 und der Druckplatte 20 ist ein Zwischenraum 38 ausgebildet, so daß sich der Aktor 32 ungehindert ausdehnen kann.
Der Aktor 32 ist piezoelektrisch oder magnetostriktiv ausgeführt. Bei der Betätigung des Aktors 32 dehnt sich dieser in einer Betätigungsrichtung 35 aus.
Die Biegeplatte 26 des Hebelelementes 25 weist eine Aussparung 36 auf, durch welche sich die Ventilnadel 7 erstreckt, wobei der Auflagekörper 22 in einem mittleren Bereich 37 der Biegeplatte 26 um die Aussparung 36 an der Biegeplatte 26 anliegt. Zusammen mit der Schließfeder 21 ist daher eine kraftschlüssige Befestigung der Ventilnadel 7 mit dem mittleren Bereich 37 der Biegeplatte 26 des Hebelelementes 25 gegeben.
Eine erste Kante 40 des Hebelelementes 25 stützt sich an einer ersten Auflagefläche 41, die an dem ersten Auflagekörper 15 ausgebildet ist, ab. Und eine zweite Kante 42 des Hebelelementes 25 stützt sich an einer zweiten Auflagefläche 43 des zweiten Auflagekörpers 16 ab.
Bei einer Betätigung des Aktors 32 dehnt sich dieser in der Betätigungsrichtung 35 aus, wodurch die erste Seitenplatte 27 gegen die zweite Seitenplatte 28 verkippt wird, so daß sich die Biegeplatte 26 des Hebelelementes 25 in Richtung des Aktors 32 verbiegt und die Ventilnadel 7 in einer Bewegungsrichtung 45 bewegt wird, wodurch der Ventilschließkörper 6 von der Ventilsitzflache 5 abhebt und über den entstandenen Spalt Brennstoff aus dem Brennstoffräum 18 in den Abspritzkanal 4 gelangt und aus diesem aus dem Brennstoffeinspritzventil 1 abgespritzt wird. Da die Biegeplatte 26 elastisch verbogen wird, geht das Hebelelement 25 nach Abschalten des Aktors 35 selbsttätig in die Ausgangslage zurück, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel eine Rückstellung der Ventilnadel 7 durch die Schließfeder 21 erfolgt. Die Schließfeder 21 kann auch entfallen, wenn die Ventilnadel 7 zum Beispiel formschlüssig mit der Biegeplatte 26 verbunden ist. Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hebelelementes 25 des Brennstoffeinspritzventils 1 in einer schematisierten Darstellung. Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, so daß sich eine wiederholende Beschreibung erübrigt.
In diesem Ausführungsbeispiel hat der Aktor 32 einen mittleren Abstand 50 von der Biegeplatte 26 des Hebelelementes 25. Der mittlere Abstand 50 ist dabei idealisiert durch den Abstand eines Einwirkpunktes 51, an dem der Aktor 32 auf die zweite Seitenfläche 30 der zweiten Seitenplatte 28 einwirkt, zu der Biegeplatte 26 des Hebelelementes 25 gegeben. Die beiden Seitenflächen 29, 30 der Seitenplatten 27, 28 des Hebelelementes 25 haben zueinander einen mittleren Abstand 52. Ein Hubverhältnis eines Aktorhubes des Aktors 32 zu einem Hub des Ventilschließkörpers 6 ist durch ein Verhältnis des mittleren Abstandes 50 des Aktors 32 von der Biegeplatte 26 zu dem mittleren Abstand 52 der Seitenflächen 29, 30 vorgegeben, wobei sich die Biegeplatte 26 in dem mittleren Bereich 37 durchbiegt.
Je nachdem auf welcher Seite der Biegeplatte 26 des Hebelelementes 25 der Ventilschließkörper 6 angeordnet ist, kann zusätzlich zu der beschriebenen Einstellung des Hubverhältnisses eine Richtungsumkehr erfolgen.
Bei einer Betätigung des Aktors 32 werden die Seitenplatten 27, 28 in die verkippten Positionen 53, 54 verkippt, wodurch sich die Biegeplatte 26, wie in der Fig. 2 gezeigt, in die gebogenen Position 55 verbiegt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere eignet sich die Erfindung auch für ein außenöffnendes Brennstoffeinspritzventil 1.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (32) und einem von dem Aktor (32) betätigbaren Ventilschließkörper (6) , der mit einer Ventilsitzfläche (5) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (32) über ein Hebelelement (25) auf den Ventilschließkörper (6) einwirkt, daß der Ventilschließkörper (6) zumindest mittelbar mit einer elastisch verbiegbaren Biegeplatte (26) des Hebelelementes (25) verbunden ist, daß das Hebelelement (25) zumindest zwei gegenüberliegende, einander zugewandte Seitenflächen (29, 30) aufweist, an denen zwei voneinander abgewandte Stirnflächen (31, 33) des Aktors (32) angreifen, wobei eine Betätigungsrichtung (35) des Aktors (32) zumindest annähernd senkrecht zu einer Bewegungsrichtung (45) des Ventilschließkörpers (6) orientiert ist und bei einer Betätigung des Aktors (32) ein Biegemoment auf die Biegeplatte (26) einwirkt.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (25) eine erste Seitenplatte (27) und eine zweite Seitenplatte (28) umfaßt, die mit der Biegeplatte (26) einen zumindest annähernd senkrechten Winkel einschließen und an denen die Seitenflächen (29, 30) ausgebildet sind.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubverhältnis eines Aktorhubes des Aktors (32) zu einem Hub des Ventilschließkörpers (6) durch ein Verhältnis eines mittleren Abstandes (50) des Aktors (32) von der Biegeplatte (26) zu einem mittleren Abstand (52) der Seitenflächen (29, 30) vorgegeben ist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des auf die Biegeplatte (26) bei einem Aktorhub des Aktors (32) einwirkenden Biegemomentes bei einem mittlerem Abstand der Seitenflächen (29, 30) im Bereich von 15 mm bis 35 mm, vorzugsweise von zumindest ungefähr 25 mm, der mittlere Abstand (50) des Aktors (32) zu der Biegeplatte (26) zumindest ungefähr im Bereich von 5 mm bis 15 mm liegt.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest eine Kante (40, 42) des Hebelelementes (25) bei einer Betätigung des Aktors (32) an einer Auflagefläche (41, 43) abstützt.
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul der Biegeplatte (26) so gewählt ist, daß ein Aktorhub des Aktors (32) einen größeren Hub des Ventilschließkδrpers (6) bewirkt.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei einem Aktorhub des Aktors (32) im Bereich von 20 μm bis 60 μm ein Hub des Ventilschließkörpers (6) von etwa 80 μm ergibt.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeplatte (26) mit einem mittleren Bereich (37) auf den Ventilschließkörper (6) einwirkt.
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeplatte (26) an einer Ventilnadel (7) angreift, die mit dem Ventilschließkörper (6) verbunden ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeplatte (26) in einem mittleren Bereich (37) mit der Ventilnadel (7) verbunden ist.
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeplatte (26) eine Aussparung (36) aufweist, durch die sich die Ventilnadel (7) erstreckt.
12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (36) zumindest annähernd in der Mitte (37) der Biegeplatte (26) angeordnet ist.
PCT/DE2000/003047 1999-09-10 2000-09-05 Brennstoffeinspritzventil Ceased WO2001020158A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19943253.8 1999-09-10
DE1999143253 DE19943253A1 (de) 1999-09-10 1999-09-10 Brennstoffeinspritzventil

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Publication Number Publication Date
WO2001020158A1 true WO2001020158A1 (de) 2001-03-22

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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