DE102010042622A1 - Fuel injector, in particular common rail injector - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), in dem eine auf- und abbewegliche Ventilnadel (20) angeordnet ist, sowie einem Piezoaktor (18) zum zumindest mittelbaren Betätigen der Ventilnadel (20), wobei der Piezoaktor (20) in einem mit Kraftstoff befüllten Aktormodulraum (15) angeordnet ist, der mit einem Kraftstoffrücklauf (27) gekoppelt ist, und wobei der Piezoaktor (18) in Richtung der der Ventilnadel (20) abgewandten Seite kraftbeaufschlagt ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass in dem Aktormodulraum (15) ein kompressibles Dämpfungselement (40) zur Reduzierung von hydraulischen Druckspitzen angeordnet ist.The invention relates to a fuel injector (10), in particular a common rail injector, with an injector housing (11) in which an up and down movable valve needle (20) is arranged, and a piezo actuator (18) for at least indirectly actuating the valve needle ( 20), the piezo actuator (20) being arranged in a actuator module space (15) filled with fuel, which is coupled to a fuel return line (27), and the piezo actuator (18) being subjected to force in the direction of the side facing away from the valve needle (20) , According to the invention, a compressible damping element (40) for reducing hydraulic pressure peaks is arranged in the actuator module space (15).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor, insbesondere Common-Rail-Injektor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injector, in particular common-rail injector, according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der DE 10 2006 026 381 A1 der Anmelderin bekannt und wird zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine verwendet. Hierbei wird eine auf- und abbewegliche Ventilnadel zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum mittels eines Piezoaktors betätigt, der üblicherweise über einen Druckübersetzer mit der Ventilnadel gekoppelt ist. Der Piezoaktor ist in einem Aktormodulraum angeordnet, der über einen Rücklaufanschluss mit einer Kraftstoffrücklaufleitung des Einspritzsystems verbunden ist. Über die Kraftstoffrücklaufleitung werden insbesondere Leckageverluste im Kraftstoffinjektor in das Einspritzsystem rückgeführt. Bei den Schaltvorgängen des Piezoaktors, bei denen dieser mit einer sehr hohen Frequenz bewegt wird, entstehen im Aktormodulraum hydraulische Druckspitzen, die sich über den Aktormodulraum bis in das gesamte Rücklaufsystem übertragen. Das begrenzende Bauteil für den maximalen Spitzendruck im Rücklaufsystem ist hierbei das Aktormodul, da alle anderen Bauteile ausschließlich aus steifen Materialien bestehen, die dadurch die Druckwellenausbreitung im Rücklaufsystem zusätzlich fördern bzw. unterstützen.Such a fuel injector is from the DE 10 2006 026 381 A1 The applicant is known and used for injecting fuel into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine. In this case, an upwardly and downwardly movable valve needle for injecting the fuel into the combustion chamber is actuated by means of a piezoelectric actuator, which is usually coupled via a pressure booster with the valve needle. The piezoelectric actuator is arranged in an actuator module space, which is connected via a return connection to a fuel return line of the injection system. In particular, leakage losses in the fuel injector are returned to the injection system via the fuel return line. In the switching operations of the piezoelectric actuator, in which this is moved at a very high frequency, arise in Aktormodulraum hydraulic pressure peaks, which are transmitted via the Aktormodulraum into the entire return system. The limiting component for the maximum peak pressure in the return system here is the actuator module, since all other components consist exclusively of rigid materials, which thereby additionally promote or support the pressure wave propagation in the return system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Common-Rail-Injektor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die negativen Auswirkungen der Druckschwankungen auf das Piezoaktormodul minimiert werden, d. h. mit anderen Worten gesagt, dass die Druckspitzen im Aktormodulraum reduziert werden. Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffinjektor, insbesondere einem Common-Rail-Injektor, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, in dem Aktormodulraum ein kompressibles Dämpfungselement anzuordnen, das die hydraulischen Druckspitzen, verursacht durch die Schaltvorgänge des Piezoaktors, reduziert bzw. abdämpft. Durch die Reduzierung der Druckspitzen nimmt somit die Belastung auf die Bauteile des Piezoaktormoduls ab, so dass dieses eine besonders hohe Betriebssicherheit über dessen gesamte Lebensdauer besitzt bzw. für geringere Druckspitzen ausgelegt werden kann, wodurch sich dessen Herstellkosten verringern lassen.Based on the illustrated prior art, the present invention seeks to further develop a fuel injector, in particular a common rail injector according to the preamble of claim 1 such that the negative effects of pressure fluctuations are minimized on the piezoelectric actuator, d. H. in other words, that the pressure peaks in the actuator module space are reduced. This object is achieved with a fuel injector, in particular a common rail injector, with the features of claim 1. The invention is based on the idea to arrange a compressible damping element in the actuator module space, which reduces or dampens the hydraulic pressure peaks, caused by the switching operations of the piezoelectric actuator. As a result of the reduction of the pressure peaks, the load on the components of the piezoelectric actuator module thus decreases, so that it has a particularly high level of operational reliability over its entire service life or can be designed for lower pressure peaks, as a result of which its manufacturing costs can be reduced.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Dämpfungselement zwischen dem Piezoaktor und dem Ventilgehäuse auf der der Ventilnadel abgewandten Seite des Piezoaktors angeordnet ist. Dies ermöglicht eine besondere raumsparende, die axiale Länge des Kraftstoffinjektors nicht vergrößernde Anordnung des Dämpfungselements.In a preferred structural embodiment of the invention, it is provided that the damping element between the piezoelectric actuator and the valve housing is arranged on the side facing away from the valve needle of the piezoelectric actuator. This allows a special space-saving, the axial length of the fuel injector not enlarging arrangement of the damping element.

In einer besonders bevorzugten Variante wird daher vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement Teil eines Einstellstückes zur Einstellung der axialen Position des Piezoaktors im Aktormodulraum ist.In a particularly preferred variant, it is therefore proposed that the damping element is part of an adjusting piece for adjusting the axial position of the piezoelectric actuator in the actuator module space.

Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der das Einstellstück einen kompressiven Bereich und einen starren Bereich aufweist. Hierbei kann der starre Bereich zur Übertragung der Federkraft der angesprochenen Druckfeder (in Form einer Rohrfeder) auf das Injektorgehäuse dienen, während der kompressive Bereich für die Dämpfung der hydraulischen Druckspitzen verantwortlich ist. Insbesondere lässt sich dadurch bei gleichzeitig uneingeschränkter Funktion des Einstellstücks vermeiden, dass ein erhöhter Bauraumbedarf für den Kraftstoffinjektor benötigt wird.In this case, an embodiment in which the adjusting piece has a compressive region and a rigid region is particularly preferred. Here, the rigid area for transmitting the spring force of the mentioned compression spring (in the form of a bourdon tube) can serve for the injector, while the compressive area is responsible for the damping of the hydraulic pressure peaks. In particular, this can be avoided with simultaneous unrestricted function of the setting that an increased space requirement for the fuel injector is needed.

Konkret wird vorgeschlagen, dass der kompressible Bereich den starren Bereich in Form insbesondere eines Ringes konzentrisch umgibt. Da der Ring somit im radial äußeren Bereich des Einstellstücks angeordnet ist, kann ein relativ großes Dämpfungsvolumen mit relativ geringer radialer Erstreckung des kompressiblen Bereichs erzielt werden.Specifically, it is proposed that the compressible region concentrically surrounds the rigid region in the form of, in particular, a ring. Since the ring is thus arranged in the radially outer region of the adjusting piece, a relatively large damping volume can be achieved with a relatively small radial extent of the compressible region.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das kompressible Dämpfungselement mit seinem kompressiblen Bereich wenigstens eine mit Gas oder Luft befüllte Kammer aufweist. Dadurch wirkt das Gas bzw. die Luft als Dämpfungselement, wobei das Gas bzw. die Luft durch die Wand des kompressiblen Bereichs komprimiert werden kann.In a first embodiment of the invention, it is proposed that the compressible damping element with its compressible region has at least one chamber filled with gas or air. As a result, the gas or the air acts as a damping element, wherein the gas or the air can be compressed by the wall of the compressible region.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der kompressible Bereich als ein Gas- oder Lufteinschlüsse aufweisender, geschäumter Bereich ist. Ein derartiges Dämpfungselement lässt sich besonders einfach bzw. relativ preiswert herstellen.Alternatively, however, it is also possible for the compressible region to be a foamed region having gas or air inclusions. Such a damping element can be produced particularly simply or relatively inexpensively.

In wiederum einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann als Dämpfungselement auch ein Wills Ring® sein.In yet another alternative embodiment may be as a damping element and a Wills Ring ® .

Wesentlich ist weiterhin, dass das Dämpfungselement im Wesentlichen erst bei einem Druck, der größer ist als der Rücklaufdruck im Einspritzsystem, kompressibel ist. Dadurch kommen die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungselements erst zum Tragen, wenn Druckspitzen erzeugt werden, die oberhalb des Rücklaufdrucks im Einspritzsystem liegen. It is also essential that the damping element is essentially compressible only at a pressure which is greater than the return pressure in the injection system. As a result, the damping properties of the damping element come into play only when pressure peaks are generated, which are above the return pressure in the injection system.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor im Bereich seines Aktormodulraums, 1 a longitudinal section through a fuel injector according to the invention in the region of its actuator module space,

2 ein als Dämpfungselement modifiziertes Einstellstück, wie es bei dem Kraftstoffinjektor gemäß 1 verwendet wird, in Draufsicht und 2 a modified as a damping element setting piece, as in the fuel injector according to 1 is used in plan view and

3 und 4 Querschnitte durch das Einstellstück gemäß 2, bei denen das Dämpfungselement jeweils unterschiedlich ausgebildet ist. 3 and 4 Cross sections through the setting piece according to 2 in which the damping element is designed differently in each case.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen.The same components or components with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist der obere, brennraumferne Bereich eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10 dargestellt, wie er als Common-Rail-Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine dient. Hierbei ist jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein separater Kraftstoffinjektor 10 zugeordnet, und der Systemdruck in dem Kraftstoffeinspritzsystem beträgt mehr als 1.500 bar, vorzugsweise mehr als 2.000 bar.In the 1 is the upper, combustion chamber remote area of a fuel injector according to the invention 10 illustrated as it serves as a common rail injector for injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine. Here, each cylinder of the internal combustion engine is a separate fuel injector 10 assigned, and the system pressure in the fuel injection system is more than 1,500 bar, preferably more than 2,000 bar.

Da derartige Kraftstoffinjektoren aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind, wird im Folgenden der Kraftstoffinjektor 10 nur in soweit beschrieben, als dies für das Verständnis der Erfindung wesentlich ist.Since such prior art fuel injectors are well known, the fuel injector will be referred to hereinafter 10 only described insofar as this is essential for the understanding of the invention.

Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein insgesamt hülsenförmiges Ventilgehäuse 11 auf, das insbesondere mehrteilig ausgebildet sein kann, wobei Gehäuseteile 12, 13 des Ventilgehäuses 11 beispielsweise über eine Gewindeverbindung 14 miteinander druckfest verbunden bzw. verschraubt sind. In dem Ventilgehäuse 11 ist ein Aktormodulraum 15 ausgebildet, der der Aufnahme eines Piezoaktors 18 dient. Der in Form eines Piezostapels ausgebildete Piezoaktor 18 ist über nicht dargestellte elektrische Leitungen ansteuerbar, derart, dass sich dessen Länge bei einer Bestromung des Piezoaktors 18 ausdehnt. Der Piezoaktor 18 dient in an sich bekannter Art und Weise zum zumindest mittelbaren betätigen einer Ventilnadel 20, die auf der dem Brennraum zugewandten Seite des Kraftstoffinjektors 10 in dem Ventilgehäuse 11 entsprechend des Doppelpfeils 21 auf- und abbeweglich angeordnet ist. Hierbei wird die Bewegung des Piezoaktors 18 über einen Druckübersetzer 22 auf die Ventilnadel 20 übertragen, die mittels einer Druckfeder 23 bei unbestromtem Piezoaktor 18 in eine Schließstellung gedrückt wird, bei der diese im Ventilgehäuse 11 ausgebildete und nicht dargestellte Einspritzöffnungen verschließt. Die Ventilnadel 20 ist in einem Hochdruckraum 25 angeordnet, in dem der angesprochene Systemdruck herrscht.The fuel injector 10 has an overall sleeve-shaped valve housing 11 on, which may be formed in particular in several parts, wherein housing parts 12 . 13 of the valve housing 11 for example via a threaded connection 14 are connected to each other pressure-tight or screwed. In the valve housing 11 is an actuator module space 15 formed, the recording of a piezoelectric actuator 18 serves. The trained in the form of a piezo stack piezoelectric actuator 18 is controllable via electrical lines, not shown, such that its length during energization of the piezoelectric actuator 18 expands. The piezo actuator 18 serves in a conventional manner for at least indirectly actuate a valve needle 20 located on the combustion chamber facing side of the fuel injector 10 in the valve housing 11 according to the double arrow 21 is arranged movable up and down. Here, the movement of the piezoelectric actuator 18 via a pressure intensifier 22 on the valve needle 20 transferred by means of a compression spring 23 with no-current piezoelectric actuator 18 is pressed into a closed position, in which these in the valve housing 11 trained and not shown injection ports closes. The valve needle 20 is in a high pressure room 25 arranged, in which the system pressure mentioned prevails.

Der Aktormodulraum 15 ist über eine Verbindung 26 mit einer Rücklaufleitung 27 hydraulisch gekoppelt, die zum Abführen insbesondere von Leckageverlusten des Kraftstoffinjektors 10 in ein Kraftstoffrücklaufsystem des Einspritzsystems dient. Hierbei herrscht in der Rücklaufleitung 27 bzw. dem Aktormodulraum 15 bei nicht betätigtem Piezoaktor 18 beispielsweise ein Rücklaufdruck von ungefähr 10 bar.The actuator module space 15 is about a connection 26 with a return line 27 coupled hydraulically, for discharging in particular leakage losses of the fuel injector 10 serves in a fuel return system of the injection system. This prevails in the return line 27 or the actuator module space 15 when the piezo actuator is not actuated 18 For example, a return pressure of about 10 bar.

Das der Ventilnadel 20 zugewandte Ende des Piezoaktors 18 ist über ein Bauteil 28 mit einem Ventilkolben 29 gekoppelt, wobei das Bauteil 28 mittels einer Druckfeder 30 in Richtung der Ventilnadel 20 gedrückt wird. Auf der dem Bauteil 28 gegenüberliegenden Seite des Piezoaktors 18 weist der Piezoaktor 18 einen Aktorfuß 31 auf. Der ringförmige Aktorfuß 31 ist hierbei von der Federkraft einer dem Piezoaktor 18 konzentrisch umgebenden Rohrfeder 33 kraftbeaufschlagt, wobei sich die Rohrfeder 33 auf der dem Aktorfuß 31 gegenüberliegenden Seite an einer Zwischenplatte 34 abstützt. Mittels der Rohrfeder 33 wird der Piezoaktor 18 bzw. der Aktorfuß 31 von der Ventilnadel 20 weggedrückt, das heißt in die der Ventilnadel 20 abgewandten Richtung kraftbeaufschlagt.The valve needle 20 facing end of the piezoelectric actuator 18 is about a component 28 with a valve piston 29 coupled, wherein the component 28 by means of a compression spring 30 in the direction of the valve needle 20 is pressed. On the component 28 opposite side of the piezoelectric actuator 18 has the piezoelectric actuator 18 an actuator foot 31 on. The annular actuator foot 31 Here is the spring force of a piezoelectric actuator 18 concentrically surrounding Bourdon tube 33 kraftbeaufschlagt, wherein the Bourdon tube 33 on the actuator foot 31 opposite side to an intermediate plate 34 supported. By means of the bourdon tube 33 becomes the piezoelectric actuator 18 or the actuator foot 31 from the valve needle 20 pushed away, that is in the valve needle 20 applied force away.

Zur axialen Positionierung des Aktorfußes 31 und somit des Piezoaktors 18 im Ventilgehäuse 11 ist ein Einstellstück 35 vorgesehen. Das Einstellstück 35 ist zwischen dem Piezoaktor 18 bzw. dessen Aktorfuß 31 und einem ortsfesten Gehäuseteil in Form eines Zapfens 36 angeordnet und im Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet. Über die Höhe bzw. Dicke des Einstellstücks 35 lässt sich somit die axiale Position des Aktorfußes 31, der seinerseits von der Rohrfeder 33 kraftbeaufschlagt ist, einstellen.For axial positioning of the actuator base 31 and thus the piezoelectric actuator 18 in the valve housing 11 is an adjusting piece 35 intended. The adjusting piece 35 is between the piezo actuator 18 or its actuator foot 31 and a stationary housing part in the form of a pin 36 arranged and annular in the embodiment. About the height or thickness of the setting piece 35 thus can be the axial position of the actuator base 31 , in turn, from the Bourdon tube 33 is energized, adjust.

Beim Betätigen bzw. Ansteuern des Piezoaktors 18 zum Auf- und Abbewegen der Ventilnadel 20 verkürzt und dehnt sich der Piezoaktor 18 mit hoher Frequenz. Dies führt zu Druckschwankungen mit Druckspitzen innerhalb des Aktormodulraums 15, die für die Bauteile des Piezoaktor 18 kritisch werden können. Daher ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass innerhalb des Aktormodulraums 15 ein Dämpfungselement 40 zur Reduzierung der hydraulischen Druckspitzen angeordnet ist. Konkret wird vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement 40 als Teil des Einstellstücks 35 ausgebildet ist.When actuating or controlling the piezo actuator 18 for moving the valve needle up and down 20 shortens and expands the piezoelectric actuator 18 with high frequency. This leads to pressure fluctuations with pressure peaks within the Aktormodulraums 15 responsible for the components of the piezoelectric actuator 18 can become critical. Therefore, it is inventively provided that within the Aktormodulraums 15 a damping element 40 to reduce the hydraulic pressure peaks is arranged. Specifically, it is proposed that the damping element 40 as part of the adjusting piece 35 is trained.

Wie insbesondere aus einer Zusammenschau der 1 und 2 erkennbar ist, weist das ringförmige Einstellstück 35 einen ersten, radial inneren Bereich 41 auf, der starr ausgebildet ist. Der erste Bereich 41 ist konzentrisch von einem zweiten Bereich 42 umgeben, der kompressible Eigenschaften aufweist. Wesentlich hierbei ist, dass die von der Rohrfeder 33 herrührende (mechanische) Druckkraft auf den Aktorfuß 31 über das Einstellstück 35 lediglich über den starren Bereich 41 auf das Injektorgehäuse 11 übertragen wird. Somit ist der zweite, kompressible Bereich 42 im Aktormodulraum 15 in Längsrichtung des Aktormodulraums 15 frei angeordnet, das heißt, zumindest auf der der Ventilnadel 20 zugewandten Stirnseite, vorzugsweise aber auch auf der der Ventilnadel 20 abgewandten Stirnseite sowie radial von Kraftstoff umspült.As in particular from a synopsis of 1 and 2 is recognizable, has the annular Einstellstück 35 a first radially inner region 41 on, which is rigid. The first area 41 is concentric of a second area 42 surrounded, which has compressible properties. Essential here is that of the Bourdon tube 33 originating (mechanical) pressure force on the actuator foot 31 over the adjusting piece 35 only over the rigid area 41 on the injector housing 11 is transmitted. Thus, the second, compressible area 42 in the actuator module room 15 in the longitudinal direction of the actuator module space 15 freely arranged, that is, at least on the valve needle 20 facing end face, but preferably also on the valve needle 20 facing away from the front and radially surrounded by fuel.

Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mit dem ersten Bereich 41 durch eine geeignete Verbindungsart, wie Kleben, Schweißen, Schrumpfen o. ä. verbundene zweite Bereich 42 derart ausgebildet, dass der zweite Bereich 42 eine ringförmige Kammer 45 ausbildet. In der Kammer 45 ist unter einem bestimmten Druck befindliche Luft bzw. Gas angeordnet, wobei die Wand 46 des zweiten Bereichs 42 ihrerseits eine gewisse Flexibilität aufweist, um Druckschwankungen auf die Kammer 45 zu übertragen. Wesentlich ist auch, dass durch eine entsprechende Ausbildung der Wand 46 (Material/Wandstärke) bzw. der Höhe des Drucks in der Kammer 45 eine Kompression des zweiten Bereichs 42 im wesentlichen Ausmaß erst dann auftritt, wenn der in dem Aktormodulraum 15 herrschende Druck größer ist als insbesondere der Rücklaufdruck im Einspritzsystem. Dadurch können die kompressiblen Eigenschaften des zweiten Bereichs 42 zur Dämpfung der angesprochenen Druckspitzen ausgenutzt werden.In the in the 3 illustrated embodiment is the with the first area 41 by a suitable connection, such as gluing, welding, shrinking o. Ä. Associated second area 42 formed such that the second area 42 an annular chamber 45 formed. In the chamber 45 is located under a certain pressure air or gas, wherein the wall 46 of the second area 42 in turn has some flexibility to pressure fluctuations on the chamber 45 transferred to. It is also essential that by an appropriate training of the wall 46 (Material / wall thickness) or the amount of pressure in the chamber 45 a compression of the second area 42 essentially only occurs when in the actuator module space 15 prevailing pressure is greater than in particular the return pressure in the injection system. This allows the compressible properties of the second area 42 be used to dampen the pressure peaks addressed.

In einer nicht dargestellten Variante der 3 ist es selbstverständlich auch möglich, anstelle einer einzigen Kammer 45 mehrere, voneinander getrennte Kammern 45 auszubilden bzw. anzuordnen.In a variant of the not shown 3 Of course, it is also possible to replace a single chamber 45 several separate chambers 45 to train or arrange.

Bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Bereich 42a in Form eines geschäumten Materials ausgebildet, in dem Luft- bzw. Gaseinschlüsse 47 ausgebildet sind. Auch die Luft- bzw. Gaseinschlüsse 47 bewirken eine Kompressibilität des zweiten Bereichs 42 zur Aufnahme von hydraulischen Druckspitzen.In the in the 4 illustrated embodiment is the second area 42a formed in the form of a foamed material, in the air or gas inclusions 47 are formed. Also the air or gas inclusions 47 cause a compressibility of the second area 42 for receiving hydraulic pressure peaks.

Ergänzend wird erwähnt, dass das Dämpfungselement 40 auch in Form eines sogenannten Wills Rings® ausgebildet sein kann. Ein derartiger, aus Metall gefertigter Ring weist ebenfalls kompressible Eigenschaften aus.In addition, it is mentioned that the damping element 40 can also be designed in the form of a so-called Wills Ring ® . Such a metal-made ring also has compressible properties.

Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise denkbar, das Dämpfungselement 40 an einer anderen Stelle im Aktormodulraum 15 anzuordnen. Dadurch wird gegebenenfalls jedoch ein gegenüber den Ausführungsbeispielen erhöhter Bauraum erforderlich.The fuel injector described so far 10 can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention. So it is conceivable, for example, the damping element 40 at another location in the actuator module space 15 to arrange. As a result, however, if necessary, an increased space compared to the embodiments required.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006026381 A1 [0002] DE 102006026381 A1 [0002]

Claims (10)

Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), in dem eine auf- und abbewegliche Ventilnadel (20) angeordnet ist, sowie einem Piezoaktor (18) zum zumindest mittelbaren Betätigen der Ventilnadel (20), wobei der Piezoaktor (20) in einem mit Kraftstoff befüllten Aktormodulraum (15) angeordnet ist, der mit einem Kraftstoffrücklauf (27) gekoppelt ist, und wobei der Piezoaktor (18) in Richtung der der Ventilnadel (20) abgewandten Seite kraftbeaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aktormodulraum (15) ein kompressibles Dämpfungselement (40) zur Reduzierung von hydraulischen Druckspitzen angeordnet ist.Fuel injector ( 10 ), in particular common-rail injector, with an injector housing ( 11 ), in which an upwardly and downwardly movable valve needle ( 20 ) is arranged, and a piezoelectric actuator ( 18 ) for at least indirect actuation of the valve needle ( 20 ), wherein the piezoelectric actuator ( 20 ) in a fuel module filled actuator module space ( 15 ) arranged with a fuel return ( 27 ), and wherein the piezoelectric actuator ( 18 ) in the direction of the valve needle ( 20 ) facing away from the side, characterized in that in the actuator module space ( 15 ) a compressible damping element ( 40 ) is arranged to reduce hydraulic pressure peaks. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40) zwischen dem Piezoaktor (18) und dem Ventilgehäuse (11) auf der der Ventilnadel (20) abgewandten Seite des Piezoaktors (18) angeordnet ist.Fuel injector according to claim 1, characterized in that the damping element ( 40 ) between the piezoelectric actuator ( 18 ) and the valve housing ( 11 ) on the valve needle ( 20 ) facing away from the piezoelectric actuator ( 18 ) is arranged. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40) Teil eines Einstellstücks (35) zur Einstellung der axialen Position des Piezoaktors (18) im Aktormodulraum (15) ist.Fuel injector according to claim 2, characterized in that the damping element ( 40 ) Part of a tuning piece ( 35 ) for adjusting the axial position of the piezoelectric actuator ( 18 ) in the actuator module space ( 15 ). Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellstück (35) einen kompressiblen Bereich (42; 42a) und einen starren Bereich (41) aufweist, wobei der kompressible Bereich (42; 42a) mit Kraftstoff in Berührung steht.Fuel injector according to claim 3, characterized in that the adjusting piece ( 35 ) a compressible area ( 42 ; 42a ) and a rigid area ( 41 ), the compressible region ( 42 ; 42a ) is in contact with fuel. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kompressible Bereich (42; 42a) den starren Bereich (41), insbesondere in Form eines Ringes konzentrisch umgibt.Fuel injector according to claim 4, characterized in that the compressible region ( 42 ; 42a ) the rigid area ( 41 ), in particular in the form of a ring concentrically surrounds. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kompressible Bereich (42) wenigstens eine mit Gas oder Luft befüllte Kammer (45) aufweist.Fuel injector according to claim 5, characterized in that the compressible region ( 42 ) at least one filled with gas or air chamber ( 45 ) having. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kompressible Bereich (42a) als ein Gas- oder Lufteinschlüsse aufweisender, geschäumter Bereich ist.Fuel injector according to claim 5, characterized in that the compressible region ( 42a ) is a foamed area having gas or air inclusions. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40) ein Wills Ring® ist.Fuel injector according to one of claims 2 to 5, characterized in that the damping element ( 40 ) is a Wills Ring ® . Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Bereich (41) über einen in Wirkverbindung mit einer Feder (35) angeordneten Aktorfuß (31) kraftbeaufschlagt beaufschlagt.Fuel injector according to one of claims 5 to 8, characterized in that the rigid area ( 41 ) via one in operative connection with a spring ( 35 ) arranged actuator foot ( 31 ) acted upon by force. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40) im Wesentlichen erst bei einem Druck oberhalb eines Rücklaufdrucks kompressibel ist.Fuel injector according to one of claims 1 to 9, characterized in that the damping element ( 40 ) is substantially compressible only at a pressure above a return pressure.
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