EP1123461B1 - Compact-size injector for a common-rail-injection system utilized in internal combustion engines - Google Patents

Compact-size injector for a common-rail-injection system utilized in internal combustion engines Download PDF

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EP1123461B1
EP1123461B1 EP00967529A EP00967529A EP1123461B1 EP 1123461 B1 EP1123461 B1 EP 1123461B1 EP 00967529 A EP00967529 A EP 00967529A EP 00967529 A EP00967529 A EP 00967529A EP 1123461 B1 EP1123461 B1 EP 1123461B1
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EP
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nozzle needle
valve control
injector according
closing
injector
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EP00967529A
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EP1123461A1 (en
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Friedrich Boecking
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure

Definitions

  • a Injector for a common rail injection system for Internal combustion engines with one from the face of one Nozzle needle limited valve control space, the Fuel inflow via an inlet throttle and the Fuel is drained via an outlet throttle and where there is a closing piston in the valve control chamber, which has a larger diameter than the nozzle needle.
  • one is against Closing piston and nozzle needle supporting closing spring present so that the locking piston after the end of the Injection by the spring force in its starting position is moved.
  • Another variant provides that the nozzle needle one in the direction of its longitudinal axis and across its end face protruding pin, so that of the Closing piston and the end face of the nozzle needle limited Section of the valve control chamber one by the length of the Not less than the specified minimum volume.
  • This minimum volume causes due to the elasticity of the Fuel in the valve control chamber and the walls of the Valve control room that some elasticity or "softness" of the injector is present.
  • the first Bore of the locking piston can be closed by the pin, so that when the injector is open, the pressure in the Valve control room between the closing piston and nozzle needle does not drop more than necessary and the leakage losses between the nozzle needle and the valve control chamber.
  • the first Bore of the closing piston on that of the nozzle needle facing end face a sealing seat and the pin one has corresponding sealing cone, so that a particular good sealing between the pin and the locking piston is achieved becomes.

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Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Injektor für ein Common-Rail-Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einem von der Stirnfläche einer Düsennadel begrenzten Ventilsteuerraum, wobei der Kraftstoffzufluss über eine Zulaufdrossel und der Kraftstoffabfluss über eine Ablaufdrossel erfolgt und wobei in dem Ventilsteuerraum eine Schließkolben vorhanden ist.The invention relates to an injector for a common rail injection system for internal combustion engines with one of the End face of a nozzle needle delimited valve control chamber, the fuel flow via an inlet throttle and the Fuel is drained via an outlet throttle and where there is a closing piston in the valve control chamber.

Um die Baulänge herkömmlicher Injektoren zu verringern, wurden verschiedene Anstrengungen mit dem Ziel unternommen, Injektoren zu bauen, bei denen die Düsennadel direkt in den Ventilsteuerraum mündet und ein Ventilkolben nicht erforderlich ist. Bekannt ist aus der europäischen Patentschrift 0 426 205 ein Injektor, bei dem die Düsennadel direkt in den Ventilsteuerraum mündet. In dem Ventilsteuerraum befindet sich ein Steuerelement und ein Schließkolben. Nachteilig an dieser Bauart ist, dass der Schließkolben und das Steuerelement mit Zuflussdrossel und Ablaufdrossel hintereinander angeordnet sind, so dass die Baulänge des Injektors trotz des Weglassens des Ventilkolbens noch vergleichsweise groß ist. Außerdem sind die Schließkräfte am Ende der Einspritzung relativ klein. To reduce the overall length of conventional injectors, various efforts have been made to Build injectors in which the nozzle needle directly into the Valve control chamber opens and a valve piston does not is required. Is known from the European Patent 0 426 205 an injector in which the Nozzle needle opens directly into the valve control room. By doing Valve control room is a control and a Closing piston. The disadvantage of this design is that the Locking piston and the control element with inlet throttle and Flow restrictor are arranged one behind the other, so that the Length of the injector despite the omission of the Valve piston is still comparatively large. Also are the closing forces at the end of the injection are relatively small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Injektor bereitzustellen, der besonders kompakt baut, einfach aufgebaut ist und bei dem die Schließkräfte am Ende der Einspritzung hoch sind.The invention has for its object an injector to provide, which is particularly compact, simple is built and in which the closing forces at the end of Injection are high.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Injektor für ein Common-Rail-Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einem von der Stirnfläche einer Düsennadel begrenzten Ventilsteuerraum, wobei der Kraftstoffzufluss über eine Zulaufdrossel und der Kraftstoffabfluss über eine Ablaufdrossel erfolgt und wobei in dem Ventilsteuerraum ein Schließkolben vorhanden ist, der einen größeren Durchmesser als die Düsennadel aufweist.This object is achieved by a Injector for a common rail injection system for Internal combustion engines with one from the face of one Nozzle needle limited valve control space, the Fuel inflow via an inlet throttle and the Fuel is drained via an outlet throttle and where there is a closing piston in the valve control chamber, which has a larger diameter than the nozzle needle.

Dieser Injektor hat den Vorteil, dass seine Baulänge besonders klein ist, da in dem Ventilsteuerraum nur ein Schließkolben vorhanden ist. Außerdem ist bei dem erfindungsgemäßen Injektor die Schließkraft am Ende der Einspritzung besonders groß, weil der Durchmesser des Schließkolbens größer ist als der Durchmesser der Düsennadel. Schließlich ist durch die Verringerung der Zahl der Bauteile des Injektors ein einfacher Aufbau desselben erreicht worden.This injector has the advantage that its overall length is particularly small because there is only one in the valve control chamber Locking piston is present. In addition, the injector according to the invention the closing force at the end of Injection particularly large because of the diameter of the Closing piston is larger than the diameter of the Nozzle needle. Finally, by reducing the number the components of the injector a simple structure of the same been achieved.

Eine Variante des erfindungsgemäßen Injektors sieht vor, dass der Schließkolben zwischen Zulaufdrossel und Ablaufdrossel einerseits und Düsennadel andererseits angeordnet ist, so dass der Schließkolben auch Steuerungsaufgaben übernimmt.A variant of the injector according to the invention provides that the closing piston between the inlet throttle and Flow restrictor on the one hand and nozzle needle on the other is arranged so that the locking piston too Takes control tasks.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schließkolben eine erste zwischen seinen Stirnflächen verlaufende Bohrung aufweist, so dass die Verdrängungsarbeit, welche die Düsennadel beim Öffnen der Einspritzdüse gegen den Druck im Ventilsteuerraum verrichten muss, gering ist.In another embodiment it is provided that the Locking piston a first between its end faces has running bore, so that the Displacement work, which the nozzle needle when opening the Injector against the pressure in the valve control room must do is low.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Schließkolben eine zwischen seinen Stirnflächen verlaufende Drosselbohrung auf, so dass nach dem Ende der Einspritzung der Schließkolben mit einer definierten Geschwindigkeit in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird.In an advantageous embodiment of the invention the locking piston one between its end faces throttle bore so that after the end of the Injection of the closing piston with a defined Speed moved back to its starting position becomes.

In Ergänzung der Erfindung ist in dem Ventilsteuerraum ein Hubanschlag vorgesehen, der die Verschiebbarkeit des Schließkolbens in Richtung der Zulaufdrossel und der Ablaufdrossel begrenzt, so dass der Kraftstoff ungehindert in und aus diesem Abschnitt des Ventilsteuerraums ein- und ausfließen kann.In addition to the invention is in the valve control room Stroke provided that the displaceability of the Closing piston in the direction of the inlet throttle and Flow restrictor limited so that the fuel is unimpeded in and out of this section of the valve control chamber can flow out.

Bei einer weiteren Ausführung ist eine sich gegen Schließkolben und Düsennadel abstützende Schließfeder vorhanden, so dass der Schließkolben nach dem Ende der Einspritzung durch die Federkraft in seine Ausgangsposition bewegt wird.In another version, one is against Closing piston and nozzle needle supporting closing spring present so that the locking piston after the end of the Injection by the spring force in its starting position is moved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schließfeder in dem Ventilsteuerraum angeordnet ist, so dass ein einfacher Aufbau gewährleistet ist und die Federkraft direkt auf den Schließkolben wirkt.In an advantageous embodiment it is provided that the closing spring is arranged in the valve control chamber, so that a simple structure is guaranteed and the Spring force acts directly on the locking piston.

In Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Schließfeder gegen die Stirnfläche der Düsennadel abstützt, so dass die Düsennadel einfach gestaltet ist.In addition to the invention it is provided that the Supports the closing spring against the end face of the nozzle needle, so that the nozzle needle is simply designed.

Eine andere Variante sieht vor, dass die Düsennadel einen in Richtung ihrer Längsachse und über ihre Stirnfläche hinausragenden Stift aufweist, so dass der von dem Schließkolben und der Stirnfläche der Düsennadel begrenzte Abschnitt des Ventilsteuerraums ein durch die Länge des Stifts vorgegebenes Mindestvolumen nicht unterschreitet. Dieses Mindestvolumen bewirkt aufgrund der Elastizität des Kraftstoffs in dem Ventilsteuerraum und der Wandungen des Ventilsteuerraums, daß eine gewisse Elastizität oder "Weichheit" des Injektors vorhanden ist.Another variant provides that the nozzle needle one in the direction of its longitudinal axis and across its end face protruding pin, so that of the Closing piston and the end face of the nozzle needle limited Section of the valve control chamber one by the length of the Not less than the specified minimum volume. This minimum volume causes due to the elasticity of the Fuel in the valve control chamber and the walls of the Valve control room that some elasticity or "softness" of the injector is present.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist die erste Bohrung des Schließkolbens durch den Stift verschließbar, so dass bei geöffneter Einspritzdüse der Druck in dem Ventilsteuerraum zwischen Schließkolben und Düsennadel nicht mehr als notwendig absinkt und die Leckageverluste zwischen Düsennadel und Ventilsteuerraum verringert werden.In another variant of the invention is the first Bore of the locking piston can be closed by the pin, so that when the injector is open, the pressure in the Valve control room between the closing piston and nozzle needle does not drop more than necessary and the leakage losses between the nozzle needle and the valve control chamber.

In Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Bohrung des Schließkolbens auf der der Düsennadel zugewandten Stirnfläche einen Dichtsitz und der Stift einen entsprechenden Dichtkonus aufweist, so dass eine besonders gute Abdichtung zwischen Stift und Schließkolben erzielt wird.In addition to the invention, it is provided that the first Bore of the closing piston on that of the nozzle needle facing end face a sealing seat and the pin one has corresponding sealing cone, so that a particular good sealing between the pin and the locking piston is achieved becomes.

Eine Variante sieht vor, dass die Zulaufdrossel und/oder die Ablaufdrossel in einem Gehäuse des Injektors angeordnet sind, so dass die Abmessungen des Injektors weiter verringert werden.A variant provides that the inlet throttle and / or the discharge throttle is arranged in a housing of the injector are so that the dimensions of the injector continue be reduced.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. 1: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Injektor; und
  • Fig. 2: einen vergrößerten Ausschnitt X aus Fig. 1
  • Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the drawing and the claims. An embodiment of the object of the invention is shown in the drawing and described in more detail below. Show it:
  • 1 shows a cross section through an injector according to the invention; and
  • FIG. 2: an enlarged section X from FIG. 1
  • In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Injektor dargestellt. Über einen Hochdruckanschluss 1 wird Kraftstoff 3 über einen Zulaufkanal 5 zu einer Einspritzdüse 7 sowie über eine Zulaufdrossel 9 in einen Ventilsteuerraum 11 geführt. Der Ventilsteuerraum 11 ist über eine Ablaufdrossel 13, die durch ein Magnetventil 15 geöffnet werden kann, mit einem Kraftstoffrücklauf 17 verbunden. Der Kraftstoff 3 ist in Fig. 1 als schwarze Fläche dargestellt.1 shows an injector according to the invention. Fuel 3 is transferred via a high-pressure connection 1 an inlet channel 5 to an injection nozzle 7 and an inlet throttle 9 guided into a valve control chamber 11. The valve control chamber 11 is a discharge throttle 13, the can be opened by a solenoid valve 15, with a Fuel return 17 connected. The fuel 3 is in Fig. 1 shown as a black area.

    Der Ventilsteuerraum 11 wird von einer Düsennadel 21 begrenzt. Die Düsennadel 21 verhindert, dass der unter Druck stehende Kraftstoff 3 zwischen den Einspritzungen in den nicht dargestellten Brennraum fließt. Dies geschieht dadurch, dass die Düsennadel 21 in einen Düsennadelsitz 22 gepresst wird und den Zulaufkanal 5 gegen den nicht dargestellten Brennraum abdichtet.The valve control chamber 11 is operated by a nozzle needle 21 limited. The nozzle needle 21 prevents the under Pressurized fuel 3 between the injections in the combustion chamber, not shown, flows. this happens in that the nozzle needle 21 fits into a nozzle needle seat 22 is pressed and the inlet channel 5 against the seals the combustion chamber shown.

    Die Düsennadel 21 weist eine Querschnittsänderung 23 von einem größeren Durchmesser 25 auf einen kleineren Durchmesser 27 auf. Mit ihrem größeren Durchmesser 25 ist die Düsennadel 21 in einem Gehäuse 29 geführt. Die Querschnittsänderung 23 begrenzt einen Druckraum 31 der Einspritzdüse 7The nozzle needle 21 has a cross-sectional change 23 from a larger diameter 25 to a smaller one Diameter 27 on. With its larger diameter is 25 the nozzle needle 21 guided in a housing 29. The Cross-sectional change 23 delimits a pressure chamber 31 Injector 7

    In Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt X der Fig. 1 des erfindungsgemäßen Injektors dargestellt. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass der Ventilsteuerraum 11 durch eine Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 begrenzt wird. Im Ventilsteuerraum 11 befindet sich ein Schließkolben 34, der eine erste, größere Bohrung 35 und eine zweite kleinere Drosselbohrung 36 aufweist. Der Hub des Schließkolbens 34 in Richtung des Magnetventils 15 wird durch einen Hubanschlag 37 begrenzt. Aus der Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 ragt ein Stift 38 mit einer konusförmigen Spitze, die in einen entsprechend geformten Dichtsitz 39 des Schließkolbens 34 passt. In Fig. 2 ist ein Zustand des Injektors gezeigt bei dem der Schließkolben 34 an dem Hubanschlag 37 anliegt und die Düsennadel auf ihrem in Fig. 2 nicht dargestellten Düsennadelsitz 22 aufliegt. In dieser Position ist ein Spalt zwischen dem Stift 38 und dem Dichtsitz 39 des Schließkolbens 34 vorhanden, so dass der in Fig. 2 nicht dargestellte Kraftstoff 3 durch die erste Bohrung 35 des Schließkolbens 34 in den zwischen Schließkolben 34 und Düsennadel 22 befindlichen Teil des Ventilsteuerraums 11 strömen kann.In Fig. 2 is an enlarged section X of FIG. 1 of the illustrated injector according to the invention. In this The illustration shows that the valve control chamber 11 is limited by an end face 33 of the nozzle needle 21. There is a closing piston 34 in the valve control chamber 11, the first, larger bore 35 and a second smaller one Throttle bore 36 has. The stroke of the closing piston 34 in the direction of the solenoid valve 15 by a Stroke stop 37 limited. From the end face 33 of the Nozzle needle 21 protrudes a pin 38 with a conical shape Tip that fits into a correspondingly shaped sealing seat 39 of the closing piston 34 fits. 2 is a state of Injector shown in which the closing piston 34 on the Stroke stop 37 abuts and the nozzle needle on its in Fig. 2 nozzle needle seat 22, not shown, rests. In this Position is a gap between pin 38 and the Sealing seat 39 of the closing piston 34 is present, so that the Fuel 3, not shown in FIG. 2, by the first Bore 35 of the locking piston 34 in the between Locking piston 34 and nozzle needle 22 part of the Valve control room 11 can flow.

    Bei geschlossener Ablaufdrossel 13 ist die auf die Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 wirkende hydraulische Kraft größer als die auf die Querschnittsänderung 23 wirkende hydraulische Kraft, weil die Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 größer als die Ringfläche der Querschnittsänderung 23 ist. Wenn die nicht dargestellte Hochdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems nicht angetrieben wird, weil der Motor steht, dann presst eine auf die Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 wirkende Schließfeder 40 die Düsennadel 21 auf den in Fig. 1 dargestellten Düsennadelsitz 22 und schließt damit die Einspritzdüse 7 bzw. den Injektor.When the outlet throttle 13 is closed, it is on the End face 33 of the nozzle needle 21 acting hydraulic Force greater than that on the cross-sectional change 23 acting hydraulic force because the end face 33 of the Nozzle needle 21 larger than the ring area of the Cross section change 23. If not shown High pressure pump of the fuel injection system is not is driven because the engine is stopped, then one presses acting on the end face 33 of the nozzle needle 21 Closing spring 40, the nozzle needle 21 on the in Fig. 1st shown nozzle needle seat 22 and thus closes the Injector 7 or the injector.

    Wenn die Ablaufdrossel 13 geöffnet wird, indem eine Kugel 41 des nicht im Detail beschriebenen Magnetventils 15 von einem Kugelsitz 42 abgehoben wird, sinkt der Druck im Ventilsteuerraum 11. In Folge dessen sinkt auch die auf die Stirnfläche 33 wirkende hydraulische Kraft. Sobald diese hydraulische Kraft kleiner als die auf die Querschnittsänderung 23 wirkende hydraulische Kraft ist, bewegt sich die Düsennadel 21 in Richtung des Schließkolbens 34 bis der Stift 38 auf dem Dichtsitz 39 aufliegt. Dadurch wird die in Fig. 1 dargestellte Einspritzdüse 7 geöffnet und der Kraftstoff 3 in den Brennraum eingespritzt. Der Öffnungsweg der Düsennadel 21 ist in Fig. 2 durch den Düsennadelhub "h" veranschaulicht. When the discharge throttle 13 is opened by a ball 41 of the solenoid valve 15 from a ball seat 42 is lifted, the pressure drops in Valve control room 11. As a result, the sinks to End face 33 hydraulic force. Once this hydraulic force less than that on the Cross-sectional change 23 is hydraulic force acting, the nozzle needle 21 moves in the direction of Locking piston 34 until the pin 38 on the sealing seat 39 rests. This will make that shown in Fig. 1 Injector 7 opened and the fuel 3 in the Injected combustion chamber. The opening path of the nozzle needle 21 is illustrated in Fig. 2 by the nozzle needle stroke "h".

    Die Zulaufdrossel 9 verhindert einen vollständigen Druckausgleich zwischen Zulaufkanal 5 und Ventilsteuerrraum 11. Die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel 21 wird vom Durchflussunterschied zwischen der Zulaufdrossel 9 und der Ablaufdrossel 13 bestimmt.The inlet throttle 9 prevents a complete Pressure equalization between inlet channel 5 and valve control room 11. The opening speed of the nozzle needle 21 is from Flow difference between the inlet throttle 9 and the Flow restrictor 13 determined.

    Diese indirekte Ansteuerung der Düsennadel 21 über ein hydraulisches Kraftverstärkersystem ist notwendig, weil die zu einem schnellen Öffnen der Düsennadel 21 benötigten Kräfte mit dem Magnetventil 15 nicht direkt erzeugt werden können. Die dabei zusätzlich zu der in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffmenge benötigte sogenannte "Steuermenge" gelangt über die Zulaufdrossel 9, den Ventilsteuerraum 11 und die Ablaufdrossel 13 in den Kraftstoffrücklauf 17. Zusätzlich zur Steuermenge entsteht auch noch an der Düsennadelführung eine Leckage. Die Steuer- und die Leckagemengen können bis zu 50 mm3/Hub betragen. Sie werden über das Magnetventil 15 wieder in den nicht dargestellten Kraftstoffbehälter zurückgeführt.This indirect control of the nozzle needle 21 via a hydraulic booster system is necessary because the forces required to open the nozzle needle 21 quickly cannot be generated directly with the solenoid valve 15. The so-called "control quantity" required in addition to the fuel quantity injected into the combustion chamber reaches the fuel return 17 via the inlet throttle 9, the valve control chamber 11 and the outlet throttle 13. In addition to the control quantity, there is also a leak at the nozzle needle guide. The control and leakage quantities can be up to 50 mm 3 / stroke. They are returned to the fuel tank, not shown, via the solenoid valve 15.

    Um die Einspritzung zu beenden, wird die Ablaufdrossel 13 durch die Kugel 41 des Magnetventils 15 in nicht näher erläuterter Weise verschlossen. Durch das Verschließen der Ablaufdrossel 13 baut sich in einem von Schließkolben 34 und Ablaufdrossel 13 begrenzten Abschnitt 43 des Ventilsteuerraums 11 über die Zulaufdrossel 9 wieder annähernd der Rail-Druck auf. Dieser Druck übt über die Stirnfläche 45 des Schließkolbens 34 und den auf dem Dichtsitz 39 aufliegenden Stift 38 eine hydraulische Kraft auf die Düsennadel 21 aus. Sobald diese hydraulische Kraft die auf die Querschnittsänderung 23 wirkende hydraulische Kraft überschreitet, schließt die Düsennadel 21. Wegen der im Vergleich zu der Ringfläche der Querschnittsänderung 23 deutlich größeren Stirnfläche 45 des Schließkolbens, erfolgt die Schließbewegung sehr schnell und mit großer Kraft. Zeitgleich mit der Schließbewegung strömt ein kleiner Teil des in den Abschnitt 43 des Ventilsteuerraums 11 einströmenden Kraftstoffs durch die Drosselbohrung 36 in den von Schließkolben 34 und Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 begrenzten Ventilsteuerraum 11. Die Schließbewegung erfolgt so schnell, dass vor Erreichen eines Druckausgleichs die Düsennadel 21 wieder auf dem Düsennadelsitz 22 aufliegt und die Einspritzung beendet ist. Die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel 21 wird wesentlich durch den Durchfluss der Zulaufdrossel 9 bestimmt.To terminate the injection, the flow restrictor 13 through the ball 41 of the solenoid valve 15 in no closer closed manner explained. By closing the Drain throttle 13 builds in one of the closing pistons 34 and discharge throttle 13 limited section 43 of Valve control room 11 via the inlet throttle 9 again approximately the rail pressure. This pressure exerts on the End face 45 of the locking piston 34 and on the Sealing seat 39 resting pin 38 a hydraulic force on the nozzle needle 21. Once this hydraulic force the hydraulic acting on the cross-sectional change 23 Exceeds force, the nozzle needle closes 21. Because of the compared to the ring area of the change in cross section 23 significantly larger end face 45 of the locking piston, the closing movement takes place very quickly and with great force Force. At the same time as the closing movement flows in small part of that in section 43 of the valve control room 11 inflowing fuel through the throttle bore 36 in the closing piston 34 and end face 33 of the nozzle needle 21 limited valve control space 11. The closing movement happens so quickly that before reaching a Pressure compensation, the nozzle needle 21 again on the Nozzle needle seat 22 rests and the injection ends is. The closing speed of the nozzle needle 21 is essentially through the flow of the inlet throttle 9 certainly.

    Damit sich der Schließkolben 34 nach dem Ende der Einspritzung in die Ausgangsposition an den Hubanschlag 37 bewegt, wird der von Schließkolben 34 und Stirnfläche 33 der Düsennadel 21 begrenzte Teil des Ventilsteuerraums 11 mit Kraftstoff durch die Drosselbohrung 36 gefüllt, während die Schließfeder 40 den Schließkolben 34 nach oben drückt. Es ist auch denkbar, auf die Drosselbohrung 36 zu verzichten und das Spiel des Schließkolbens 34 in dem Gehäuse 29 so zu bemessen, dass der Kraftstoff durch den Ringspalt zwischen Schließkolben 34 und Gehäuse 29 strömt. Die zweite Stirnfläche 47 des Schließkolbens 34 kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt, einen Absatz aufweisen, der beispielsweise zur Führung der Schließfeder 40 dient.So that the locking piston 34 after the end of Injection into the starting position at the stroke stop 37 is moved by the closing piston 34 and end face 33 the part of the valve control chamber 11 delimited by the nozzle needle 21 filled with fuel through the throttle bore 36 while the closing spring 40 presses the closing piston 34 upwards. It is also conceivable to approach the throttle bore 36 waive and the game of the locking piston 34 in the Dimension housing 29 so that the fuel through the Annular gap flows between the closing piston 34 and the housing 29. The second end face 47 of the locking piston 34 can also as shown in Fig. 2, have a paragraph that serves, for example, to guide the closing spring 40.

    Claims (12)

    1. Injector for a common-rail injection system for internal combustion engines, having a valve control space (11) which is bounded by the end surface (33) of a nozzle needle (21), in the valve control space (11) the fuel flowing in via an inlet throttle (9) and the fuel flowing out via an outlet throttle (13), and there being a closing piston (34) in the valve control space (11), characterized in that the closing piston (34) has a larger diameter than the nozzle needle (21).
    2. Injector according to Claim 1 or 2, characterized in that the closing piston (34) is arranged between the inlet throttle (9) and outlet throttle (13), on the one hand, and the nozzle needle (21), on the other hand.
    3. Injector according to Claim 1, characterized in that the closing piston (34) has a first bore (35) running between its end surfaces (45, 47).
    4. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the closing piston (34) has a throttle bore (36) running between its end surfaces (45).
    5. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that a stroke stop (37) is provided in the valve control space (11) and limits the displacability of the closing piston (34) in the direction of the inlet throttle (9) and the outlet throttle (13).
    6. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that there is a closing spring (40) which is supported against the closing piston (34) and nozzle needle (21).
    7. Injector according to Claim 6, characterized in that the closing spring (40) is arranged in the valve control space (11).
    8. Injector according to Claim 6 or 7, characterized in that the closing spring (40) is supported against the end surface (33) of the nozzle needle (21).
    9. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle (21) has a pin (38) protruding in the direction of its longitudinal axis and over its end surface (33).
    10. Injector according to Claim 9 and Claim 3, characterized in that the first bore (35) of the closing piston (34) can be closed by the pin (38).
    11. Injector according to Claim 10, characterized in that the first bore (35) of the closing piston (34) has a sealing seat (39) on the end surface which faces the nozzle needle (21), and the pin (38) has a corresponding sealing cone.
    12. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet throttle (9) and/or the outlet throttle (13) are arranged in a housing (29) of the injector.
    EP00967529A 1999-08-23 2000-08-18 Compact-size injector for a common-rail-injection system utilized in internal combustion engines Expired - Lifetime EP1123461B1 (en)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19939939A DE19939939A1 (en) 1999-08-23 1999-08-23 Injector for a common rail injection system for internal combustion engines with a compact design
    DE19939939 1999-08-23
    PCT/DE2000/002825 WO2001014722A1 (en) 1999-08-23 2000-08-18 Compact-size injector for a common-rail-injection system utilized in internal combustion engines

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1123461A1 EP1123461A1 (en) 2001-08-16
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