DE102013006419A1 - Kraftstoffiniektor - Google Patents

Abstract

Kraftstoffinjektor (1) mit einer in einem Düsenkörper (15) des Injektors (1) axial hubverschieblichen Düsennadel (17), wobei der Kraftstoffinjektor (1) in einem Hochdruckbereich (13) des Düsenkörpers (15) eine Verzögerungsanordnung (45) mit einem Verzögerungselement (47) aufweist, wobei das Verzögerungselement (47) relativ zu der Düsennadel (17) axial verschieblich an der Düsennadel (17) angeordnet und bei einem Öffnungshub von der Düsennadel (17) mitnehmbar ist, nicht jedoch bei einem Schließhub, und wobei die Verzögerungsanordnung (45) weiterhin einen Verzögerungsraum (49) aufweist, im Zusammenwirken mit welchem das mitgenommene Verzögerungselement (47) nach einem Öffnungsteilhub (TH) der Düsennadel (17) hydraulisch gebremst und somit die Öffnungsbewegung der Düsennadel (17) verzögert wird.Fuel injector (1) with a nozzle needle (17) which can be axially displaced in a stroke in a nozzle body (15) of the injector (1), the fuel injector (1) having a delay arrangement (45) with a delay element ( 47), wherein the delay element (47) is arranged on the nozzle needle (17) so as to be axially displaceable relative to the nozzle needle (17) and can be carried along by the nozzle needle (17) during an opening stroke, but not during a closing stroke, and the delay arrangement ( 45) also has a delay space (49), in cooperation with which the entrained delay element (47) is hydraulically braked after a partial opening stroke (TH) of the nozzle needle (17) and thus the opening movement of the nozzle needle (17) is delayed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Kraftstoffinjektor ist mit Kraftstoffeinspritzsystemen verwendbar, z. B. in einem Kraftfahrzeug oder mit einer stationär betriebenen Brennkraftmaschine, weiterhin mit Dieselkraftstoff und/oder Schweröl.The present invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1. The fuel injector is usable with fuel injection systems, e.g. B. in a motor vehicle or with a stationary-operated internal combustion engine, continue with diesel fuel and / or heavy oil.

Es ist bei Kraftstoffinjektoren, insbesondere konventionellen, pilotventilgesteuerten Injektoren (indirekt gesteuerter Injektor), welche zumeist für die Verwendung mit Dieselkraftstoff, z. B. auch Schweröl oder Biokraftstoff, vorgesehen sind, regelmäßig nur mit erheblichem baulichen Aufwand möglich, eine gestufte Öffnungsrampe im Düsennadelhubverlauf, insbesondere mit einem anfänglich steileren Öffnungsrampenabschnitt und einem nachfolgend flacheren Öffnungsrampenabschnitt zu erzeugen. Dies ist jedoch für eine emissionsoptimierte Brenncharakteristik bei Verwendung eines Kraftstoffinjektors an einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Hubkolbenmaschine, wünschenswert. Ferner soll daneben eine schnelle Schließbewegung der Düsennadel ermöglicht sein.It is in fuel injectors, especially conventional, pilot-valve controlled injectors (indirectly controlled injector), which are mostly for use with diesel fuel, eg. As well as heavy oil or biofuel, are provided regularly only with considerable structural complexity possible to produce a stepped opening ramp in Düsennadelhubverlauf, especially with an initially steeper opening ramp section and a subsequent flatter opening ramp section. However, this is desirable for an emission-optimized combustion characteristic when using a fuel injector on a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine. Furthermore, next to a fast closing movement of the nozzle needle should be possible.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor vorzuschlagen, welcher vorteilhaft unaufwändig ausgestaltet werden kann und sowohl einen gestuften Öffnungshub insbesondere der vorstehend geschilderten Art als auch einen schnellen Schließhub der Düsennadel darstellen kann.Proceeding from this, the present invention seeks to propose a fuel injector, which can be advantageously configured inexpensively and can represent both a stepped opening stroke in particular of the above-described type as well as a fast closing stroke of the nozzle needle.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous developments and embodiments of the invention are specified in the further claims.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Kraftstoffinjektor, welcher bevorzugt zur Verwendung in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel einem Common-Rail-System vorgesehen ist. Allgemein ist der Kraftstoffinjektor zur Verwendung mit Brennkraftmaschinen in Form von Otto- oder Dieselmotoren, insbesondere Großdieselmotoren und weiterhin insbesondere Fahrzeugmotoren vorgesehen, zum Beispiel in Offroad- oder Schiffsanwendungen, daneben auch in stationären Anwendungen, zum Beispiel Blockheizkraftwerken.According to the invention, a fuel injector, which is preferably provided for use in a fuel injection device, for example a common rail system, is proposed. In general, the fuel injector is intended for use with internal combustion engines in the form of gasoline or diesel engines, in particular large diesel engines and furthermore, in particular, vehicle engines, for example in offroad or marine applications, as well as in stationary applications, for example combined heat and power plants.

Der Kraftstoffinjektor weist eine in einem Düsenkörper des Injektors axial hubverschiebliche Düsennadel auf, wobei die Düsennadel insbesondere in einer Axialbohrung des Düsenkörpers aufgenommen ist. Benachbart zu einer Düsenanordnung am Düsenkörper bzw. des Injektors weist die Düsennadel ein düsennahes Ende auf, an einem entgegen gesetzten Ende ein düsenfernes Ende.The fuel injector has a nozzle hub of the injector axially stroke-displaceable nozzle needle, wherein the nozzle needle is received in particular in an axial bore of the nozzle body. Adjacent to a nozzle arrangement on the nozzle body or of the injector, the nozzle needle has a nozzle-near end, at an opposite end a nozzle-distal end.

Die Düsennadel ist dazu vorgesehen, im Zusammenwirken mit einem Ventilsitz am Düsenkörper ein Düsenventil des Injektors zu bilden, mittels welchem ein Hochdruck-Kraftstoffströmungsweg am Injektor hin zur Düsenanordnung desselben selektiv freigeben werden kann, d. h. in Abhängigkeit der Hubstellung der Düsennadel. Für insbesondere einen Einspritzbetrieb kann die Düsennadel vom Ventilsitz axial wegbewegt werden (Öffnungshub bzw. Öffnungsteilhub; Strömungsweg freigegeben), ausgehend von einer geöffneten Stellung (Teilhubstellung oder Vollhubstellung) hin zu dem Ventilsitz bewegt werden (Schließhub), bei Anlage am Ventilsitz insoweit gegen den Ventilsitz dichten (Kraftstoffströmungsweg versperrt).The nozzle needle is intended, in cooperation with a valve seat on the nozzle body, to form a nozzle valve of the injector by means of which a high-pressure fuel flow path on the injector towards the nozzle arrangement thereof can be selectively released, ie. H. depending on the stroke position of the nozzle needle. For in particular an injection operation, the nozzle needle can be moved axially away from the valve seat (opening stroke or opening part stroke, flow path released), starting from an open position (partial lift position or full stroke position) to the valve seat (closing stroke), in this case against the valve seat when resting against the valve seat dense (fuel flow path obstructed).

Gekennzeichnet ist der Kraftstoffinjektor dadurch, dass der Kraftstoffinjektor in einem Hochdruckbereich des Düsenkörpers eine Verzögerungsanordnung mit einem Verzögerungselement aufweist, wobei das Verzögerungselement relativ zu der Düsennadel axial verschieblich an der Düsennadel (bevorzugt diese umfangend) angeordnet und bei einem Öffnungshub von der Düsennadel mitnehmbar ist, nicht jedoch bei einem Schließhub, und wobei die Verzögerungsanordnung weiterhin einen Verzögerungsraum aufweist, im Zusammenwirken mit welchem das mitgenommene Verzögerungselement nach einem Öffnungsteilhub der Düsennadel, insbesondere einem anfänglichen Öffnungsteilhub (ausgehend von der Schließstellung), hydraulisch gebremst und somit die Öffnungsbewegung der Düsennadel verzögert wird.The fuel injector is characterized in that the fuel injector has a deceleration element in a high-pressure region of the nozzle body, wherein the deceleration element is arranged axially displaceable relative to the nozzle needle (preferably circumferentially) on the nozzle needle and can be entrained by the nozzle needle during an opening stroke However, in a closing stroke, and wherein the delay arrangement further comprises a delay space, in cooperation with which the entrained delay element after a Öffnungssteilhub the nozzle needle, in particular an initial Öffnungssteilhub (starting from the closed position), hydraulically braked and thus the opening movement of the nozzle needle is delayed.

Bevorzugt ist der Hochdruckbereich im Düsenkörper, in welchem die Verzögerungsanordnung aufgenommen ist, eine Hochdruckbohrung, insbesondere eine Axialbohrung, weiterhin insbesondere eine Axialbohrung, in welcher auch die Düsennadel axial verschieblich aufgenommen ist. In den Hochdruckbereich kann hochdruckbeaufschlagter Kraftstoff (für einen Einspritzbetrieb) eingebracht werden, welcher im Rahmen der vorliegenden Erfindung für eine hydraulische Verzögerung (als Hydraulikfluid) der Düsennadel genutzt wird.Preferably, the high-pressure region in the nozzle body, in which the delay arrangement is received, a high-pressure bore, in particular an axial bore, further in particular an axial bore, in which the nozzle needle is received axially displaceable. High-pressure fuel (for an injection operation) can be introduced into the high-pressure region, which is used in the context of the present invention for a hydraulic deceleration (as hydraulic fluid) of the nozzle needle.

Der derart ausgestaltete Kraftstoffinjektor kann baulich vorteilhaft unaufwändig ausgeführt werden, bedarf nahezu keines zusätzlichen Bauraums für die Darstellung des gestuften Öffnungshubs und kann neben einem gestuften Öffnungshub auch eine vorteilhaft schnelle Schließbewegung der Düsennadel leisten. Insbesondere die erfindungsgemäße Anordnung der Verzögerungsanordnung im Hochdruckbereich erlaubt die Ausbildung vorteilhaft kurzer Fluidströmungswege (Drosseln, Nuten, etc.) hierfür.The fuel injector configured in this way can advantageously be carried out inexpensively, requires almost no additional installation space for the representation of the stepped opening stroke and, in addition to a stepped opening stroke, can also provide an advantageously rapid closing movement of the nozzle needle. In particular, the inventive arrangement of the delay arrangement in the high pressure region allows the formation of advantageous short fluid flow paths (throttles, grooves, etc.) for this purpose.

Bei einer äußerst einfach herstellbaren Ausführungsform kann das Verzögerungselement zum Beispiel eine bloße Lochscheibe sein, durch welche hindurch die Düsennadel tritt. Weiterhin kann vorgesehen sein, das Verzögerungselement als im Querschnitt U-förmiges oder H-förmiges (Hülsen-)Element auszugestalten, welches ebenfalls unaufwändig herstellbar ist. Durch diese Formgebung kann ein Verkanten vermieden und gute Führbarkeit insbesondere bei einem Vordringen des Verzögerungselements in den Verzögerungsraum erzielt werden.For example, in an embodiment which is very simple to produce, the retardation element can be a mere perforated disc through which through the nozzle needle occurs. Furthermore, it can be provided to design the delay element as a cross-sectionally U-shaped or H-shaped (sleeve) element, which is also inexpensive to produce. By this shaping, tilting can be avoided and good guideability can be achieved, in particular when the delay element advances into the delay space.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des Kraftstoffinjektors wird der Verzögerungsraum durch eine Nadelführungshülse oder an einer Nadelführungshülse des Injektors gebildet bzw. bereitgestellt, insbesondere an deren düsenseitigem Ende. Der Verzögerungsraum kann auf vorteilhaft einfache Weise bevorzugt mittels einer (Sack)Bohrung am düsennahen Ende der Nadelführungshülse gebildet sein. Bei derartigen Ausgestaltungen ist der Injektor mit nur wenigen Komponenten vorteilhaft unaufwändig bereitstellbar.In preferred embodiments of the fuel injector, the retardation space is formed by a needle guide sleeve or on a needle guide sleeve of the injector, in particular at its nozzle end. The delay chamber can be formed in an advantageously simple manner preferably by means of a (sack) bore at the nozzle-near end of the needle guide sleeve. In such embodiments, the injector can be provided with only a few components, advantageously without much effort.

Alternativ kann vorgesehen sein, den Verzögerungsraum mittels eines zusätzlichen Elementes zu bilden, zum Beispiel einem Rohrstück oder einer Hülse, welches insbesondere am düsennahen Ende der Nadelführungshülse angeordnet ist. Ein solches Element kann zum Beispiel auch als Fixierelement wirken, zum Beispiel um gegen eine Düsenfeder und weiterhin gegen die Nadelführungshülse abzustützen.Alternatively it can be provided to form the delay space by means of an additional element, for example a piece of pipe or a sleeve, which is arranged in particular at the nozzle-near end of the needle guide sleeve. Such an element may, for example, also act as a fixing element, for example in order to bear against a nozzle spring and furthermore against the needle guide sleeve.

Bevorzugt ist das Verzögerungselement in Schließhubrichtung der Düsennadel bzw. bei einem Schließhub der Düsennadel aus einer im Zuge einer Mitnahme (beim Öffnungshub) eingenommenen Stellung selbstrückstellbar. Zur Selbstrückstellung ist bevorzugt eine Federlast vorgesehen, welche das Verzögerungselement insbesondere in Schließrichtung der Düsennadel drängt.In the closing stroke direction of the nozzle needle or in the case of a closing stroke of the nozzle needle, the retardation element is preferably self-resettable from a position assumed in the course of entrainment (during the opening stroke). For self-resetting, a spring load is preferably provided, which urges the retardation element in particular in the closing direction of the nozzle needle.

Das Verzögerungselement, welches nur in Öffnungshubrichtung mitgenommen wird, kann die Düsennadel bevorzugt spielbehaftet (lose) umfangen. Das Verzögerungselement kann bei einer Selbstrückstellbewegung somit insbesondere hinter der Schließbewegung der Düsennadel zurückbleiben, wodurch – gerade für ein schnelles Schließen der Düsennadel – die bewegte Masse der Düsennadel vorteilhaft gering gehalten werden kann.The delay element, which is only carried along in the opening stroke direction, can preferably surround the nozzle needle with play (loosely). The retarding element can thus in particular remain behind the closing movement of the nozzle needle during a self-resetting movement, whereby the moving mass of the nozzle needle can advantageously be kept low, especially for a fast closing of the nozzle needle.

Um das Verzögerungselement bei einer Öffnungshubbewegung der Düsennadel mitzunehmen, weist die Düsennadel bzw. die Verzögerungsanordnung bevorzugt ein Mitnehmerelement auf, insbesondere am Schaft der Düsennadel. In der Schließstellung der Düsennadel kann das Mitnehmerelement vorteilhaft einfach als Anschlag wirken und die Rückstellstellung (Ruhestellung) definieren.In order to take along the delay element during an opening stroke movement of the nozzle needle, the nozzle needle or the delay arrangement preferably has a driver element, in particular on the shaft of the nozzle needle. In the closed position of the nozzle needle, the driver element can advantageously act simply as a stop and define the reset position (rest position).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass der Kraftstoffinjektor bzw. die Verzögerungsanordnung derart eingerichtet ist, dass das Verzögerungselement nach absolviertem Öffnungsteilhub in den Verzögerungsraum vordringt, wobei für eine Verzögerung der Düsennadel (im Zuge des weiteren Öffnungshubs) insbesondere ein Volumen aus dem Verzögerungsraum mittels des Verzögerungselements bremsgedrosselt verdrängt wird (in den umgebenden Hochdruckbereich). Hierbei ist die Verzögerungsanordnung insbesondere eingerichtet, die beabsichtigte Brems(drossel)wirkung für eine Verzögerung der Düsennadel dann einsetzen zu lassen, wenn der (anfängliche) Öffnungsteilhub absolviert ist. Die Dauer bis zum Einsetzen der Bremswirkung bzw. der Umfang des (anfänglichen) Öffnungsteilhubs kann hierbei z. B. über die Positionierung des Mitnehmerelements an der Düsennadel auf einfache Weise eingestellt werden.In the context of the present invention, provision is made in particular for the fuel injector or the delay arrangement to be set up in such a way that the delay element penetrates into the delay space after the partial opening stroke has been completed, in particular for a delay of the nozzle needle (in the course of the further opening stroke) a volume from the delay space is displaced by the delay element braked (in the surrounding high-pressure area). In this case, the delay arrangement is set up in particular to have the intended braking (throttle) effect for a delay of the nozzle needle to be used when the (initial) opening part stroke has been completed. The duration until the onset of the braking effect or the extent of the (initial) Öffnungssteilhubs this z. B. can be adjusted via the positioning of the driver element on the nozzle needle in a simple manner.

Bei einfachen Ausführungsformen kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass ein Radialspalt bzw. Ringspalt zwischen der Umfangswand des Verzögerungselements und der benachbarten Umfangswand des Verzögerungsraums (Führung für das Verzögerungselement) nach einem Öffnungsteilhub eine beabsichtigte bremsende Drosselwirkung für eine Verzögerung der Düsennadelhubbewegung mittels der Verzögerungsanordnung erzeugt.In simple embodiments, it may be provided, for example, that a radial gap or annular gap between the circumferential wall of the retardation element and the adjacent peripheral wall of the retardation chamber (guide for the retardation element) generates an intended retarding throttling action for retarding the nozzle needle lifting movement by means of the retardation arrangement after an opening component stroke.

Bei weiteren Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Verzögerungsanordnung ein oder mehrere Bremsdrosselbohrungen bzw. eine Bremsdrosselvorrichtung aufweist, über welche (im Wesentlichen ausschließlich) ein Volumen aus dem Verzögerungsraum in den benachbarten Hochdruckbereich (via das nach einem Öffnungsteilhub vordringende Verzögerungselement) verdrängt werden kann (unter Erzielung der Verzögerungswirkung).In further embodiments may alternatively or additionally be provided that the delay arrangement comprises one or more Bremsdrosselbohrungen or a Bremsdrosselvorrichtung over which (substantially exclusively) a volume of the delay space in the adjacent high-pressure area (via the after a Teilsteilhub penetrating delay element) are displaced can (while achieving the delay effect).

Ersichtlich werden mittels der vorliegenden Erfindung zusätzliche Freiheitsgrade zur Einstellung des Düsennadelöffnungsverhaltens gewonnen. Zur Einstellung der Öffnungscharakteristik stehen mit der Erfindung insbesondere Parameter wie: Verzögerungselementhub/-vorhub (Umfang des Öffnungsteilhubs), -spiel, -federkraft, -abströmgeometrie, Drosseln im Verzögerungselement und dessen Führung zur Verfügung. Erfindungsgemäß kann die Öffnungscharakteristik auch – vorteilhaft einfach – durch die Dimensionierung bzw. Einstellung des (Tot-)Volumens des Verzögerungsraums eingestellt bzw. definiert werden. Das deshalb, als durch Einstellung der (Tot-)Volumengröße des Verzögerungsraums die Kompressibilität des eingeschlossenen Volumens und somit dessen Steifigkeit bzw. die Steifigkeit der „hydraulischen Feder” im eingeschlossenen Raum eingestellt werden kann. Das (Tot-)Volumen des Verzögerungsraums kann z. B. über wenigstens ein Einlageelement der Verzögerungsanordnung, wie einen oder mehrere Ringe oder eine Hülse unaufwändig eingestellt sein.Obviously, additional degrees of freedom for adjusting the nozzle needle opening behavior are obtained by means of the present invention. For adjusting the opening characteristic, parameters such as delay element stroke / advance stroke (circumference of the opening part stroke), play, spring force, outflow geometry, throttles in the delay element and its guide are available with the invention. According to the invention, the opening characteristic can also be adjusted or defined-advantageously simply-by the dimensioning or setting of the (dead) volume of the delay space. This is because, by adjusting the (dead) volume size of the delay space, the compressibility of the trapped volume, and hence its rigidity, or the rigidity of the "hydraulic spring" in the trapped space can be adjusted. The (dead) volume of the delay space can, for. B. over at least one Insertion element of the delay arrangement, such as one or more rings or a sleeve can be adjusted inexpensively.

Insoweit als das Düsennadelöffnungsverhalten nunmehr mittels der Verzögerungsanordnung auf vorteilhaft einfache Weise einstellbar ist, kann eine Optimierung gegenüber der bis dato notwendigen Auslegung des Injektors über Druckstufe und Drosseln (z. B. Zulaufdrossel/Ablaufdrossel) erleichtert werden.Insofar as the nozzle needle opening behavior can now be set in an advantageously simple manner by means of the delay arrangement, an optimization compared with the hitherto necessary design of the injector via pressure stage and throttles (eg inlet throttle / outlet throttle) can be facilitated.

Vorgeschlagen wird auch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, welche wenigstens einen wie vorstehend beschriebenen Injektor aufweist.Also proposed is a fuel injector having at least one injector as described above.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch und schematisch eine geschnittene Ansicht eines Kraftstoffinjektors gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung; 1 exemplary and schematically a sectional view of a fuel injector according to a possible embodiment of the invention;

2 exemplarisch und schematisch eine geschnittene und abgebrochene Teilansicht eines Kraftstoffinjektors gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung; 2 by way of example and schematically a sectional and fragmentary sectional view of a fuel injector according to another possible embodiment of the invention;

3 exemplarisch und schematisch eine geschnittene Teilansicht eines Verzögerungselements gemäß 2; 3 exemplary and schematically a sectional partial view of a delay element according to 2 ;

4 exemplarisch und schematisch eine geschnittene und abgebrochene Teilansicht eines Kraftstoffinjektors gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung; und 4 by way of example and schematically a sectional and fragmentary sectional view of a fuel injector according to another possible embodiment of the invention; and

5 exemplarisch und schematisch eine geschnittene und abgebrochene Teilansicht eines Kraftstoffinjektors gemäß noch einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung. 5 by way of example and schematically a sectional and fragmentary sectional view of a fuel injector according to yet another possible embodiment of the invention.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.In the following description and the drawings, the same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.

Als Öffnungsteilhub (TH) ist im Rahmen der nachfolgenden Figurenbeschreibung ein anfänglicher bzw. erster Öffnungsteilhub bezeichnet, das heißt je ausgehend von der Schließstellung des Düsenventils.As an opening part stroke (TH), an initial or first opening part stroke is designated in the context of the following description of the figures, that is to say depending on the closed position of the nozzle valve.

1, 2, 4 und 5 zeigen je schematisch und exemplarisch eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1 für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, insbesondere für ein Common-Rail-System. 1 zeigt daneben u. a. Strömungswege 3, 5 sowie eine Aktuatorik 7 zur Betätigung eines Pilotventils 9 am Injektor 1 bzw. im Injektorgehäuse 11, welche in 2, 4, 5 nicht veranschaulicht sind. Der Kraftstoffinjektor 1 kann mit Dieselkraftstoff verwendet werden, daneben zum Beispiel mit Biokraftstoff und/oder Schweröl. 1 . 2 . 4 and 5 show each schematically and exemplarily a view of a fuel injector according to the invention 1 for a fuel injection device, in particular for a common rail system. 1 next to it shows flow paths 3 . 5 and an actuator 7 for actuating a pilot valve 9 at the injector 1 or in the injector housing 11 , what a 2 . 4 . 5 not illustrated. The fuel injector 1 can be used with diesel fuel, besides, for example, with biofuel and / or heavy fuel oil.

Der Kraftstoffinjektor 1, welcher vorliegend als indirekt gesteuerter Injektor 1 ausgebildet ist, i. e. mit einem Steuer- bzw. Pilotventil 9 (alternativ zum Beispiel als direkt gesteuerter Injektor 1) umfasst eine Hochdruckbohrung bzw. einen Hochdruckbereich 13, welcher als Axialbohrung im Injektorgehäuse 11, insbesondere einem Düsenkörper 15 des Injektors 1 gebildet ist. In der Axialbohrung 13 bzw. dem Düsenkörper 15 ist eine Düsennadel 17 axial hubverschieblich aufgenommen.The fuel injector 1 which is present as an indirectly controlled injector 1 is formed, ie with a control or pilot valve 9 (Alternatively, for example, as a directly controlled injector 1 ) comprises a high-pressure bore or a high-pressure region 13 , which as axial bore in the injector 11 , in particular a nozzle body 15 of the injector 1 is formed. In the axial bore 13 or the nozzle body 15 is a nozzle needle 17 recorded axially displaceable.

Die Düsennadel 17 wirkt an einem ersten, düsennahen Ende 17a mit einem Ventilsitz 19 zusammen, i. e. unter Bildung eines Düsenventils 21 des Injektors 1. Über das Düsenventil 21 kann eine Düsenanordnung 23 des Injektors 1 stromabwärts des Düsenventils 21 in Abhängigkeit der Ventilstellung des Düsenventils 21, i. e. in Abhängigkeit einer Hubstellung der Düsennadel 17, seitens des Hochdruckbereichs 13 angeströmt werden. Die Düsenanordnung 23 kann mittels einem oder einer Mehrzahl von Spritzlöchern gebildet sein.The nozzle needle 17 acts on a first, near the nozzle end 17a with a valve seat 19 together, ie forming a nozzle valve 21 of the injector 1 , Via the nozzle valve 21 can be a nozzle arrangement 23 of the injector 1 downstream of the nozzle valve 21 depending on the valve position of the nozzle valve 21 , ie, depending on a stroke position of the nozzle needle 17 , on the part of the high pressure area 13 be streamed. The nozzle arrangement 23 can be formed by means of one or a plurality of spray holes.

Über angepasste Querschnitte der Axialbohrung 13 und der Düsennadel 17 wird die Ventilnadel 17 über einen (düsennahen) Endabschnitt 17b geführt, 1.About adapted cross sections of the axial bore 13 and the nozzle needle 17 becomes the valve needle 17 via a (nozzle-near) end portion 17b guided, 1 ,

In die Hochdruckbohrung 13, welche sich vom düsenfernen Ende des Düsenkörpers 15 bis zur Düsenanordnung 23 erstreckt, i. e. über die Länge der Düsennadel 17, mündet ein Hochdruck-Strömungsweg 3 des Injektors 1, insbesondere an einem düsenfernen Ende der Bohrung 13, über welchen hochdruckbeaufschlagter Kraftstoff an den Hochdruckbereich 13 zuführbar ist, zum Beispiel seitens eines Hochdruckspeichers (Rail bzw. Sammeldruckspeicher oder Einzeldruckspeicher; nicht dargestellt). Der Hochdruck-Strömungsweg 3 ist im Injektorgehäuse 11 zum Beispiel über ein Ventilgehäuse 25 und/oder eine Zwischenplatte 27 geführt.In the high pressure bore 13 extending from the nozzle distal end of the nozzle body 15 to the nozzle assembly 23 extends, ie over the length of the nozzle needle 17 , a high pressure flow path opens 3 of the injector 1 , in particular at a nozzle distal end of the bore 13 , via which highly pressurized fuel to the high pressure area 13 can be fed, for example by a high-pressure accumulator (rail or accumulator pressure accumulator or individual pressure accumulator, not shown). The high pressure flow path 3 is in the injector housing 11 for example via a valve housing 25 and / or an intermediate plate 27 guided.

Die Düsennadel 17 weist weiterhin einen Schaft 29 mit einem düsenfernen Schaftabschnitt 29a auf, d. h. benachbart zum düsenfernen Ende 17c der Düsennadel 17. Der Schaft 29 ist insbesondere verjüngt mit Bezug auf den Endabschnitt 17b, wodurch die bewegte Masse der Düsennadel 17 vorteilhaft gering ausfallen kann.The nozzle needle 17 also has a shaft 29 with a shaft portion remote from the nozzle 29a on, ie adjacent to the nozzle distal end 17c of the nozzle needle 17 , The shaft 29 is in particular tapered with respect to the end portion 17b , causing the moving mass of the nozzle needle 17 can be advantageously low.

Innerhalb) der Hochdruckbohrung 13, insbesondere an deren düsenfernem Ende, ist weiterhin eine Nadelführungshülse 31 im Düsenkörper 15 aufgenommen. Die Nadelführungshülse 31 ist mit dem düsenfernen Ende 31a an der Zwischenplatte 27 abgestützt. Mit der Nadelführungshülse 31 ist ein Steuerraum 33 definiert, i. e. gebildet mittels der Nadelführungshülse 31, der Ventilplatte 27 sowie der Düsennadel 17 (deren Schaftabschnitt 29a in der Nadelführungshülse 31 geführt aufgenommen ist), s. z. B. 1, 2, 4, 5.Inside) the high pressure bore 13 , In particular at the nozzle-distal end, is still a needle guide sleeve 31 in the nozzle body 15 added. The needle guide sleeve 31 is with the jet far end 31a at the intermediate plate 27 supported. With the needle guide sleeve 31 is a tax room 33 defined, ie formed by means of the needle guide sleeve 31 , the valve plate 27 as well as the nozzle needle 17 (whose shaft section 29a in the needle guide sleeve 31 has been recorded), see eg. 1 . 2 . 4 . 5 ,

Der Injektor 1 umfasst weiterhin eine Düsen(nadel)feder 35, mittels welcher die Nadelführungshülse 31 positionstreu gegen die Ventilplatte 27 gedrängt ist, wobei die Düsenfeder 35 (Schraubendruckfeder) weiterhin auch die Düsennadel 17 in Schließrichtung drängt. Hierfür ist die Düsenfeder 35 einenends an einer Schulter 37 der Düsennadel 17 abgestützt und andernends an der Nadelführungshülse 31 (an derem düsennahen Ende 31b). Hierbei kann eine mittelbare Abstützung an der Nadelführungshülse 31 vorgesehen sein, 1, 2 (via z. B. ein (um die Nadel 17 angeordnetes) durchströmbares Fixierelement 39 (z. B. Topfelement 39)), alternativ z. B. eine unmittelbare Abstützung, zum Beispiel 4, 5.The injector 1 further comprises a nozzle (needle) spring 35 , by means of which the needle guide sleeve 31 Positionstreu against the valve plate 27 is crowded, with the nozzle spring 35 (Helical compression spring) also the nozzle needle 17 in the closing direction. This is the nozzle spring 35 at one end on one shoulder 37 the nozzle needle 17 supported and at the other end to the needle guide sleeve 31 (at the other end close to the nozzle 31b ). This can be an indirect support on the needle guide sleeve 31 be provided, 1 . 2 (via, for example, a (around the needle 17 arranged) throughflowable fixing 39 (eg pot element 39 )), alternatively z. B. an immediate support, for example 4 . 5 ,

Am Injektor 1 ist weiterhin eine Zulaufdrossel(bohrung) 41 gebildet, insbesondere in der Zwischenplatte 27, über welche der Steuerraum 33 mit dem Hochdruck(HD)-Strömungsweg 3 kommuniziert, i. e. via hochdruckbeaufschlagten Kraftstoff belastet werden kann. Weiterhin kann der Steuerraum 33 über eine Ablaufdrosselbohrung 43 bzw. einen Leckageströmungsweg 5 je des Injektors 1 in Abhängigkeit einer Stellung des Pilotventils 9 entlastet werden, wobei der Leckageströmungsweg 5 zur Niederdruckseite (ND) führt.At the injector 1 is still an inlet throttle (bore) 41 formed, in particular in the intermediate plate 27 over which the control room 33 with the high pressure (HD) flow path 3 communicates, ie he can be charged via high pressurized fuel. Furthermore, the control room 33 via an outlet throttle hole 43 or a leakage flow path 5 each of the injector 1 depending on a position of the pilot valve 9 be relieved, with the leakage flow path 5 to the low pressure side (ND) leads.

Das Pilotventil 9, welches ein Ventilglied 9a und einen damit zusammenwirkenden Ventilsitz 9b umfasst, wird von einer Aktuatorik 7 des Injektors 1 beherrscht, bevorzugt einer Magnetaktuatorik, 1. Über einen Anker 7a der Magnetaktuatorik 7 und eine Rückstellfeder 7b sowie ein mit dem Anker 7a als auch dem Ventilglied 9a verbundenes Stellglied 7c kann das Ventilglied 9a aus dem Sitz 9b magnetisch abgehoben (Leckageströmungsweg 5 vom Steuerraum 33 zur Niederdruckseite geöffnet) und in den Sitz 9b federbelastet rückgeführt werden (Leckageströmungsweg 5 vom Steuerraum 33 zur Niederdruckseite versperrt).The pilot valve 9 which is a valve member 9a and a cooperating valve seat 9b is covered by an actuator 7 of the injector 1 mastered, preferably a Magnetaktuatorik, 1 , About an anchor 7a the Magnetaktuatorik 7 and a return spring 7b as well as one with the anchor 7a as well as the valve member 9a connected actuator 7c can the valve member 9a from the seat 9b magnetically lifted (leakage flow path 5 from the control room 33 opened to the low pressure side) and into the seat 9b spring-loaded to be recycled (leakage flow path 5 from the control room 33 blocked to the low pressure side).

Erfindungsgemäß weist, s. z. B. 1, 2, 4, 5, der Kraftstoffinjektor 1 im Hochdruckbereich 13 des Düsenkörpers 15 eine Verzögerungsanordnung 45 mit einem Verzögerungselement 47 auf, wobei das Verzögerungselement 47 relativ zu der Düsennadel 17 axial verschieblich an der Düsennadel 17 angeordnet ist, i. e. am Schaftabschnitt 29a der Düsennadel 17, insbesondere diese(n) umfangend bzw. umgebend (in Umfangsrichtung). Das Verzögerungselement 47 wird bei einem Öffnungshub von der Düsennadel 17 mitgenommen, bei einem Schließhub von der Düsennadel 17 jedoch nicht mitgenommen.According to the invention, see eg. 1 . 2 . 4 . 5 , the fuel injector 1 in the high pressure area 13 of the nozzle body 15 a delay arrangement 45 with a delay element 47 on, with the delay element 47 relative to the nozzle needle 17 axially displaceable on the nozzle needle 17 is arranged, ie on the shaft portion 29a the nozzle needle 17 , In particular, these (s) surrounding or surrounding (in the circumferential direction). The delay element 47 is at an opening stroke of the nozzle needle 17 taken along, during a closing stroke of the nozzle needle 17 but not taken.

Die Verzögerungsanordnung 45 weist, s. z. B. 1, 2, 4, 5, weiterhin einen Verzögerungsraum 49 auf, im Zusammenwirken mit welchem das mitgenommene Verzögerungselement 47 nach einem Öffnungsteilhub TH der Düsennadel 17, s. z. B. 5, hydraulisch gebremst und somit die Öffnungsbewegung der Düsennadel 17 verzögert wird. Der Verzögerungsraum 49 ist mittels einer Sackbohrung 49a an der Nadelführungshülse 31 gebildet, s. z. B. 1, 2, 4, 5, d. h. an derem düsennahen Ende 31b. In der Sackbohrung 49a kann das Verzögerungselement 47 umfangsseitig geführt werden.The delay arrangement 45 points, see eg. 1 . 2 . 4 . 5 , continue a delay space 49 on, in cooperation with which the entrained delay element 47 after a Öffnungssteilhub TH of the nozzle needle 17 , eg B. 5 , hydraulically braked and thus the opening movement of the nozzle needle 17 is delayed. The delay space 49 is by means of a blind hole 49a on the needle guide sleeve 31 formed, see eg B. 1 . 2 . 4 . 5 ie at the nozzle near end 31b , In the blind hole 49a can the delay element 47 be guided circumferentially.

Das Verzögerungselement 47 umgibt die Düsennadel 17, i. e. den Schaftabschnitt 29a lose, wobei es mittels einer Federlast (Schraubendruckfeder) 51 in Richtung zu einem Mitnehmerelement 53 der Verzögerungsanordnung 45 gedrängt ist. In einer einfachen Ausführungsform gemäß zum Beispiel 1 kann das Verzögerungselement 47 Scheibenform aufweisen, zum Beispiel als Lochscheibe bereitgestellt sein (wobei das Loch für den Durchtritt der Düsennadel 17 bzw. des Schaftabschnitts 29a bereitgestellt ist). Alternativ kann das Verzögerungselement 47 zum Beispiel einen an Außenflächen verbessert führbaren Querschnitt aufweisen, zum Beispiel U-fömigen oder H-förmigen Querschnitt (bodenseitig wie vor mit einer Durchtrittsöffnung für den Schaftabschnitt 29a) versehen, zum Beispiel 2 oder 3.The delay element 47 surrounds the nozzle needle 17 ie the shaft section 29a loose, whereby it by means of a spring load (helical compression spring) 51 towards a driver element 53 the delay arrangement 45 is urged. In a simple embodiment according to, for example 1 can the delay element 47 Have disc shape, for example, be provided as a perforated disc (the hole for the passage of the nozzle needle 17 or the shaft portion 29a is provided). Alternatively, the delay element 47 For example, have an improved on external surfaces cross-section, for example, U-shaped or H-shaped cross-section (bottom side as before with a passage opening for the shaft portion 29a ), for example 2 or 3 ,

Das Mitnehmerelement 53 nimmt das Verzögerungselement 47 bei einer Öffnungshubbewegung der Düsennadel 17 mit, wobei es nach einem anfänglichen Öffnungsteilhub TH ein Vordringen desselben in den Verzögerungsraum 49 bewirkt. Über die Positionierung des Mitnehmerelements 53 am Schaft 29 ist hierbei – auf vorteilhaft einfache Weise – der Öffnungshubumfang TH bis zu einem Vordringen des Verzögerungselements 47 in den Verzögerungsraum 49 eingestellt.The driver element 53 takes the delay element 47 at an opening stroke of the nozzle needle 17 with, after an initial opening stroke TH, an advance of the same into the delay space 49 causes. About the positioning of the driver element 53 on the shaft 29 is here - in an advantageously simple manner - the Öffnungshubumfang TH up to a penetration of the delay element 47 in the delay room 49 set.

Das Mitnehmerelement 53 ist bevorzugt ringförmig am Schaft 29 gebildet, zum Beispiel als Ringflansch (z. B. 1) oder als Stufe (z. B. 4), wobei es weiterhin einen Endanschlag für das Verzögerungselement 47 bildet, gegen welchen das Verzögerungselement 47 bei einer Schließbewegung der Düsennadel 17 (Schließhub), d. h. aus einer Mitnahmeposition, in eine definierte Position zurückgeführt wird (Selbstrückstellung mittels Federlast 51).The driver element 53 is preferably annular on the shaft 29 formed, for example as an annular flange (eg. 1 ) or as a level (eg 4 ), where it continues to be an end stop for the delay element 47 forms, against which the delay element 47 during a closing movement of the nozzle needle 17 (Closing stroke), ie from a driving position, is returned to a defined position (self-resetting by spring load 51 ).

Ersichtlich, zum Beispiel 1, ist das an der Düsennadel 17 angeordnete Verzögerungselement 47 bei der erfindungsgemäßen Verzögerungsanordnung 45 zwischen dem Mitnehmerelement 53 und der Nadelführungshülse 31 gefangen. Ausgehend von dem Mitnehmerelement 53 und in Richtung von der Düse 23 hin zum düsenfernen Ende 17c der Düsennadel 17 betrachtet, durchtritt der Schaftabschnitt 29a hierbei zunächst den Verzögerungsraum 49 und tritt nachfolgend in eine sich düsenfern anschließende Führungsbohrung 55 der Nadelführungshülse 31 für den Schaftabschnitt 29a ein, wobei der Verzögerungsraum 49 am düsenferneren Ende um die Nadel 17 weitgehend abgedichtet wird.Obvious, for example 1 , that's the nozzle needle 17 arranged delay element 47 in the delay arrangement according to the invention 45 between the driver element 53 and the needle guide sleeve 31 captured. Starting from the driver element 53 and in the direction of the nozzle 23 towards the end away from the nozzle 17c the nozzle needle 17 considered, passes through the shaft portion 29a here first the delay space 49 and subsequently enters a nozzle-remote subsequent guide bore 55 the needle guide sleeve 31 for the shaft section 29a one, the delay space 49 at the nozzle distal end around the needle 17 is largely sealed.

Am düsenfernen Ende des Verzögerungsraums 49 ist weiterhin ein Federlager 57 für die Feder 51 vorgesehen, welche zwischen dem Verzögerungselement 47 und der Nadelführungshülse 31 gefangen ist. Als Federlager 57 kann eine weitere (Sack)Bohrung in die Nadelführungshülse 31 eingebracht sein, z. B. 1, welche somit ein gestuftes Bohrprofil mit einem ersten, größten Querschnitt für den Verzögerungsraum 49, einem zweiten kleineren Querschnitt für das Federlager 57 und einem dritten nochmals kleineren Querschnitt für die Führungsbohrung 55 aufweist.At the nozzle distant end of the delay space 49 is still a spring bearing 57 for the spring 51 provided, which between the delay element 47 and the needle guide sleeve 31 is caught. As a spring bearing 57 can be another (sack) hole in the needle guide sleeve 31 be introduced, for. B. 1 , which thus has a stepped drill profile with a first, largest cross section for the delay space 49 , a second smaller cross section for the spring bearing 57 and a third even smaller cross section for the guide bore 55 having.

Nachfolgend wird noch näher auf Ausgestaltung und Funktionsweise des Injektors 1 eingegangen.The following will be even closer to the design and operation of the injector 1 received.

Bei anliegendem Hochdruck am Injektor 1 ist der Verzögerungsraum 49 in der Schließstellung des Düsenventils 23 seitens des Hochdruckbereichs 13 mit einem (HD-)Kraftstoffvolumen befüllt. Das Verzögerungselement 47 ist mittels der Feder 51 gegen das Mitnehmerelement 53, welches als Anschlag wirkt, gedrängt.When the high pressure is applied to the injector 1 is the delay space 49 in the closed position of the nozzle valve 23 from the high pressure area 13 filled with a (HD) fuel volume. The delay element 47 is by means of the spring 51 against the driver element 53 , which acts as a stop, urged.

Im Zuge einer einsetzenden Öffnungshubbewegung der Düsennadel 17 (der Steuerraum 33 wird via das Pilotventil 9 entlastet) wird das Verzögerungselement 47 zunächst über einen anfänglichen Öffnungsteilhub TH von dem Mitnehmerelement 53 in Richtung zum düsenfernen Ende des Verzögerungsraums 49 mitgenommen. Während dieses Öffnungsteilhubs TH kann Kraftstoff über einen ersten Abströmquerschnitt mittels des mitgenommenen Verzögerungselements 47 verdrängt werden.In the course of an incipient opening stroke movement of the nozzle needle 17 (the control room 33 is via the pilot valve 9 relieved) becomes the delay element 47 initially via an initial Öffnungssteilhub TH of the driver element 53 towards the nozzle-distant end of the delay space 49 taken. During this Öffnungssteilhubs TH fuel via a first outflow cross section by means of the entrained delay element 47 be displaced.

Nach absolviertem Öffnungsteilhub TH wird das Verzögerungselement 47 weiter von der Düsennadel 17 bzw. dem Mitnehmer 53 mitgenommen, wobei die Verzögerungsanordnung 45 derart ausgestaltet ist, dass nach dem Öffnungsteilhub TH nurmehr ein zweiter Abströmquerschnitt, i. e. ein Bremsdrosselquerschnitt, für die Verdrängung von Kraftstoff im Zuge eines Vordringens des Verzögerungselements 47 in den Verzögerungsraum 49 zur Verfügung steht, welcher gegenüber dem ersten Abströmquerschnitt reduziert ist, so dass der hydraulische Widerstand, welchen das Verzögerungselement 47 nach dem Öffnungsteilhub TH erfährt, ansteigt.After completed Teilsteilhub TH is the delay element 47 further from the nozzle needle 17 or the driver 53 taken with the delay arrangement 45 is configured such that after the Öffnungssteilhub TH only a second Abströmquerschnitt, ie a Bremsdrosselquerschnitt, for the displacement of fuel in the course of a penetration of the delay element 47 in the delay room 49 is available, which is reduced compared to the first outflow cross-section, so that the hydraulic resistance, which the delay element 47 after the Öffnungssteilhub TH learns, increases.

Die Brems(drossel)wirkung, welche das Verzögerungselement 47 nunmehr erfährt, führt (via das Mitnehmerelement 53, gegen welche das Verzögerungselement 47 gedrängt wird) zu dem beabsichtigten Abbremsen der Düsennadel 17 nach dem anfänglichen Öffnungsteilhub TH.The braking (throttling) effect, which is the delay element 47 now learn leads (via the driver element 53 , against which the delay element 47 is urged) to the intended deceleration of the nozzle needle 17 after the initial opening stroke TH.

Bei Ausführungsformen des Injektors 1, bei welchen das Verzögerungselement 47 eine Eintrittsmündung des Verzögerungsraums 49 (düsenseitige Mündung der Bohrung 49a) erst nach absolviertem Öffnungsteilhub versperrt, z. B. gemäß 1, kann ein erster Abströmquerschnitt zwischen der düsenseitigen Mündung der Sackbohrung 49a und dem Verzögerungselement 47 bereitgestellt sein, d. h. solange bis das Verzögerungselement 47 in die Bohrung 49a eintritt. Bei einem weiteren Vordringen des Verzögerungselements 47 im Verzögerungsraum 49, d. h. bis zum Erreichen des vorgesehenen Gesamtöffnungshubs bzw. Vollhubs GH, z. B. 5, wird Kraftstoff nunmehr (ausschließlich) über einen zweiten Abströmquerschnitt bzw. Bremsdrosselquerschnitt der Verzögerungsanordnung 45 verdrängt. Der Bremsdrosselquerschnitt kann mittels einer Drosselvorrichtung in Form eines umfangsseitigen Ringspalts zwischen Verzögerungselement 47 und Verzögerungsraum 49 bereitgestellt sein, alternativ oder zusätzlich zum Beispiel mittels einer Bremsdrosselbohrung 59 (in der Nadelhülse 31), bevorzugt am Ende des Verzögerungsraums 49, z. B. 5, hin zu welchem das Verzögerungselement 47 bei einem Vordringen bewegt wird (düsenfernes Ende).In embodiments of the injector 1 in which the delay element 47 an entrance mouth of the delay space 49 (nozzle-side mouth of the bore 49a ) locked only after completion Teilsteilhub, z. B. according to 1 , A first outflow cross section between the nozzle-side mouth of the blind bore 49a and the delay element 47 be provided, that is, until the delay element 47 into the hole 49a entry. In a further advance of the delay element 47 in the delay room 49 , ie until reaching the intended Gesamtöffnungshubs or Vollhubs GH, z. B. 5 , Fuel is now (exclusively) via a second flow area or Bremsdrosselquerschnitt the delay arrangement 45 repressed. The Bremsdrosselquerschnitt can by means of a throttle device in the form of a circumferential annular gap between the delay element 47 and delay space 49 be provided, alternatively or additionally, for example by means of a brake throttle bore 59 (in the needle sleeve 31 ), preferably at the end of the delay space 49 , z. B. 5 , to which the delay element 47 is moved in a penetration (nozzle-distal end).

Bei Ausführungsformen gemäß z. B. 2 und 4, welche ein Verzögerungselement 47, bevorzugt H-förmigen oder U-förmigen Querschnitts, aufweisen, z. B. 3, welches geeignet ist, bereits in der Schließstellung und über den gesamten Öffnungshub GH einen allseits baulich begrenzten Verzögerungsraum 45 zu definieren, kann ein erster Abströmquerschnitt mittels einer oder mehreren (Radial)Bohrungen 61 am Verzögerungselement 47 gebildet sein (sowie mittels der Bremsdrosselbohrung 59), welche Bohrungen 61 nach dem Öffnungsteilhub TH versperrt werden (bevorzugt durch die umfangsseitige Führung 63 der Verzögerungsanordnung 45 für das Verzögerungselement 47, i. e. die Umfangswand der Bohrung 49a). Nach Versperren der Bohrungen 61 kann Kraftstoff lediglich über den zweiten Abströmquerschnitt bzw. Bremsdrosselquerschnitt, i. e. die Drossel 59 verdrängt werden.In embodiments according to z. B. 2 and 4 , which is a delay element 47 , preferably H-shaped or U-shaped cross-section, have, for. B. 3 , which is suitable already in the closed position and over the entire opening stroke GH a structurally limited delay space on all sides 45 To define a first outflow cross section by means of one or more (radial) holes 61 on the delay element 47 be formed (and by means of the brake throttle bore 59 ), which holes 61 be blocked after the Öffnungssteilhub TH (preferably by the circumferential guide 63 the delay arrangement 45 for the delay element 47 ie the peripheral wall of the hole 49a ). After locking the drilling 61 can fuel only via the second outflow or Bremsdrosselquerschnitt, ie the throttle 59 be displaced.

Insbesondere ein ringförmig gebildetes Mitnehmerelement 53 kann bei einem Öffnungshub TH, GH vorteilhaft als Dichtungspartner mit dem die Düsennadel 17 umfangenden Verzögerungselement 47 zusammenwirken, i. e. für eine Abdichtung zwischen Verzögerungselement 47 und Mitnehmerelement 53. Somit braucht eine hier ansonsten beachtliche Drosselwirkung für die Einstellung der beabsichtigten Verzögerung nach einem Öffnungsteilhub TH vorteilhaft nicht berücksichtigt werden, insoweit als bei dieser Ausgestaltung Kraftstoff nach einem anfänglichen Öffnungsteilhub TH über den Umfang des verzögerten Hubs VH, s. a. 5, im Wesentlichen nurmehr über die Bremsdrosselvorrichtung, z. B. die Bohrung 59, verdrängt werden kann.In particular, a ring-shaped driver element 53 can at an opening stroke TH, GH advantageous as a sealing partner with the nozzle needle 17 circumferential delay element 47 cooperate, ie for a seal between the delay element 47 and driver element 53 , Thus, an otherwise remarkable throttling effect for setting the intended deceleration after an opening part stroke TH advantageously need not be taken into account, insofar as in this embodiment, fuel after an initial Öffnungssteilhub TH over the circumference of the delayed stroke VH, see also 5 , Essentially only via the brake throttle device, z. B. the bore 59 , can be displaced.

Bei einem Schließvorgang (Schließhub; Steuerraum 33 wird über das nunmehr geschlossene Pilotventil 9 und die Zulaufdrossel 41 belastet) bewegt sich die Düsennadel 17 aus der im Zuge des Öffnungshubs GH erreichten Position zurück in den Sitz 23. Das Verzögerungselement 47 bewegt sich aufgrund der Rückstellkraft der Federlast 51 ebenfalls in Richtung zur Düse 23, wobei die Rückstellbewegung hin zu dem Mitnehmerelement 53 aufgrund der losen Anordnung am Schaft 29a jedoch unabhängig von der Bewegung der Düsennadel 17 erfolgt. Die beabsichtigte schnelle Schließbewegung der Düsennadel 17 wird insoweit vom Verzögerungselement 47 nicht behindert, i. e. über den gesamte Schließhub.During a closing process (closing stroke; 33 is via the now closed pilot valve 9 and the inlet throttle 41 loaded) moves the nozzle needle 17 from the position reached in the course of the opening stroke GH back into the seat 23 , The delay element 47 moves due to the restoring force of the spring load 51 also towards the nozzle 23 , wherein the return movement towards the driver element 53 due to the loose arrangement on the shaft 29a however, regardless of the movement of the nozzle needle 17 he follows. The intended fast closing movement of the nozzle needle 17 becomes in this respect of the delay element 47 not obstructed, ie over the entire closing stroke.

Um verdrängtes Volumen bei einem Schließhub in den Verzögerungsraum 49 rasch zurückzuführen, i. e. ausgehend vom Hochdruckbereich 13, kann eine Befüllnut 65 am Schaftabschnitt 29a vorgesehen sein, 1, welche sich vom Mitnehmer 53 in Richtung zum Ende 17c erstreckt und welche bei einem Schließhub eine Kommunikation zwischen dem Hochdruckbereich 13 und dem Verzögerungsraum 49 ermöglicht, sobald das Verzögerungselement 47 vom Mitnehmerelement 53 abhebt (bei einem Öffnungshub, i. e. mit am Mitnehmerelement 53 anliegendem Verzögerungselement 47, nach Überfahren der Öffnungsteilhubposition jedoch eine Kommunikation unterbindet (Abdichtung zwischen 47 und 53)).To displaced volume at a closing stroke in the delay space 49 quickly attributed, ie, starting from the high pressure area 13 , can be a filling groove 65 on the shaft section 29a be provided, 1 , which differ from the driver 53 towards the end 17c extends and which at a closing stroke communication between the high pressure area 13 and the delay space 49 allows as soon as the delay element 47 from the driver element 53 takes off (at an opening stroke, ie with the driver element 53 adjacent delay element 47 However, after exceeding the Öffnungssteilhubposition prevents communication (sealing between 47 and 53 )).

Angemerkt sei weiterhin, dass mit dem erfindungsgemäßen Injektor 1 neben hohen Anfangshubgeschwindigkeiten während des Öffnungsteilhubs vorteilhaft auch niedrigere Geschwindigkeiten eingestellt werden können. Hierzu können die ersten Abströmquerschnitte geeignet eingestellt werden. Z. B. kann für die Einstellung einer hohen anfänglichen Öffnungsgeschwindigkeit vorgesehen sein, dass sich das Verzögerungselement 47 über den anfänglichen Öffnungsteilhub TH im Wesentlichen ungebremst bewegen kann, wozu Kraftstoff vom Verzögerungselement 47 während des Öffnungsteilhubs TH weitgehend ungehindert verdrängt werden kann, z. B. Injektor 1 gemäß 1 oder 5 mit größerem ersten Abströmquerschnitt.It should also be noted that with the injector according to the invention 1 In addition to high initial lift speeds during the Öffnungssteilhubs also lower speeds can be advantageously adjusted. For this purpose, the first outflow cross sections can be suitably adjusted. For example, may be provided for the setting of a high initial opening speed that the delay element 47 can move substantially unrestrained over the initial Öffnungssteilhub TH, including fuel from the delay element 47 can be displaced largely unhindered during the Öffnungssteilhubs TH, z. B. injector 1 according to 1 or 5 with larger first outflow cross section.

Bei einem Injektor 1, insbesondere mit einer niedriger eingestellten Anfangshubgeschwindigkeit, zum Beispiel gemäß 2 oder 4, kann der erste Abströmquerschnitt kleiner gewählt sein, i. e. eine Drosselung während des Öffnungsteilhubs TH bewirken, z. B. realisiert via die Bohrungen 61.At an injector 1 , in particular with a lower set initial stroke speed, for example according to 2 or 4 , The first outflow cross-section may be chosen to be smaller, ie a throttling effect during the Öffnungssteilhubs TH, z. B. realized via the holes 61 ,

Durch Auswahl des bzw. mittels des während des Öffnungsteilhubs TH bereitgestellten Abströmquerschnitts bzw. ersten Abströmquerschnitts ist insoweit die Geschwindigkeit der Düsennadel 17 auch während des Öffnungsteilhubs TH vorteilhaft einfach eingestellt bzw. einstellbar (Anfangshubgeschwindigkeit).By selecting the or by means of the provided during the Öffnungssteilhubs TH Abströmquerschnitts or first Abströmquerschnitts the speed of the nozzle needle is so far 17 Advantageously easy to set or adjust during the Öffnungssteilhubs TH (initial stroke).

Abschließend sei noch angemerkt, dass – wie eingangs erwähnt – eine präzise und unaufwändige (Fein-)Einstellung des Düsennadelöffnungsverhaltens (insbesondere der Steilheit der Öffnungsrampe nach dem Öffnungsteilhub TH) weiterhin über ein oder mehrere (Einbring- bzw. Einlege-)Elemente der Verzögerungsanordnung 45 erfolgen kann, insbesondere neben einer Einstellung mittels einer jeweiligen Drosselvorrichtung 59 bzw. 61.Finally, it should be noted that - as mentioned above - a precise and unobtrusive (fine) adjustment of the nozzle needle opening behavior (in particular the steepness of the opening ramp after the Öffnungssteilhub TH) via one or more (insertion or insertion) elements of the delay arrangement 45 can take place, in particular in addition to a setting by means of a respective throttle device 59 respectively. 61 ,

Über ein solches Element, welches bevorzugt in der Bohrung 49a angeordnet ist, allgemein den Verzögerungsraum 49 mitbegrenzen kann, kann das (Tot-)Volumen des Verzögerungsraums 49 auf einfache Weise definiert werden, somit die Steifigkeit des im Verzögerungsraum 49 eingeschlossenen Volumens. Ein solches Element der Verzögerungsanordnung 45, welches Volumen verdrängt, kann z. B. ein Ring oder eine Hülse sein, z. B. angeordnet zwischen dem Verzögerungselement 47 und dem düsenfernen Ende der Bohrung 49a, insbesondere benachbart zur Wandung der Bohrung 49a angeordnet.About such an element, which preferably in the bore 49a is arranged, generally the delay space 49 can limit the (dead) volume of the delay space 49 be defined in a simple way, thus the rigidity of the delay space 49 enclosed volume. Such an element of the delay arrangement 45 , which displaces volume, z. B. a ring or a sleeve, z. B. arranged between the delay element 47 and the nozzle distal end of the bore 49a , in particular adjacent to the wall of the bore 49a arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Kraftstoffinjektorfuel injector

33

HochdruckleitungHigh-pressure line

55

NiederdruckleitungLow-pressure line

77

Aktuatorikactuators

7a7a

Ankeranchor

7b7b

RückstellfederReturn spring

7c7c

Stellgliedactuator

99

Pilotventilpilot valve

9a9a

Ventilgliedvalve member

9b9b

SitzSeat

1111

Gehäusecasing

1313

Hochdruckbohrung(-raum)High-pressure bore (space)

1515

Düsenkörpernozzle body

1717

Düsennadelnozzle needle

17a17a

Düsennahes EndeClose to the nozzle

17b17b

Endabschnittend

17c17c

Düsenfernes EndeNozzle remote end

1919

SitzSeat

2121

Düsenventilnozzle valve

2323

Düsejet

2525

Ventilgehäusevalve housing

2727

Zwischenplatteintermediate plate

2929

Schaftshaft

29a29a

Schaftabschnittshank portion

3131

Hülseshell

31a31a

Düsenfernes EndeNozzle remote end

31b31b

Düsennahes EndeClose to the nozzle

3333

Steuerraumcontrol room

3535

Düsenfedernozzle spring

3737

Schultershoulder

3939

Fixierelementfixing

4141

Zulaufdrosselinlet throttle

4343

Ablaufdrosseloutlet throttle

4545

Verzögerungsanordnungdelay arrangement

4747

Verzögerungselementdelay element

4949

Verzögerungsraumdelay space

49a49a

Bohrungdrilling

5151

Federfeather

5353

Mitnehmerelementdogging

5555

Führungsbohrungguide bore

5757

Federlagerspring camp

5959

Drosselthrottle

6161

Drosselthrottle

6363

Führungguide

6565

BefüllnutBefüllnut

Claims (10)

Kraftstoffinjektor (1) mit einer in einem Düsenkörper (15) des Injektors (1) axial hubverschieblichen Düsennadel (17), dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (1) in einem Hochdruckbereich (13) des Düsenkörpers (15) eine Verzögerungsanordnung (45) mit einem Verzögerungselement (47) aufweist, wobei das Verzögerungselement (47) relativ zu der Düsennadel (17) axial verschieblich an der Düsennadel (17) angeordnet und bei einem Öffnungshub von der Düsennadel (17) mitnehmbar ist, nicht jedoch bei einem Schließhub, und wobei die Verzögerungsanordnung (45) weiterhin einen Verzögerungsraum (49) aufweist, im Zusammenwirken mit welchem das mitgenommene Verzögerungselement (47) nach einem Öffnungsteilhub (TH) der Düsennadel (17) hydraulisch gebremst und somit die Öffnungsbewegung der Düsennadel (17) verzögert wird.Fuel injector ( 1 ) with a in a nozzle body ( 15 ) of the injector ( 1 ) axially displaceable nozzle needle ( 17 ), characterized in that the fuel injector ( 1 ) in a high pressure area ( 13 ) of the nozzle body ( 15 ) a delay arrangement ( 45 ) with a delay element ( 47 ), wherein the delay element ( 47 ) relative to the nozzle needle ( 17 ) axially displaceable on the nozzle needle ( 17 ) and at an opening stroke of the nozzle needle ( 17 ) is entrainable, but not at a closing stroke, and wherein the delay arrangement ( 45 ) continue to have a delay space ( 49 ), in cooperation with which the entrained delay element ( 47 ) after a Öffnungssteilhub (TH) of the nozzle needle ( 17 ) hydraulically braked and thus the opening movement of the nozzle needle ( 17 ) is delayed. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsraum (49) an oder in einer im Düsenkörper (15) aufgenommenen Nadelführungshülse (31) bereitgestellt ist, insbesondere an einem düsennahen Ende (31a) der Nadelführungshülse (31).Fuel injector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the delay space ( 49 ) on or in a nozzle body ( 15 ) received needle guide sleeve ( 31 ), in particular at a nozzle-near end ( 31a ) of the needle guide sleeve ( 31 ). Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungselement (47) in Schließhubrichtung der Düsennadel (17) aus einer im Zuge einer Mitnahme eingenommenen Stellung selbstrückstellbar ist, insbesondere unabhängig von der Schließbewegung der Düsennadel (17).Fuel injector ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the delay element ( 47 ) in Schließhubrichtung the nozzle needle ( 17 ) is self-recoverable from a position taken in the course of a driving, in particular independently of the closing movement of the nozzle needle ( 17 ). Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Düsennadel (17) ein Mitnehmerelement (53) der Verzögerungsanordnung (45) gebildet ist, mittels welchem das Verzögerungselement (47) bei einem Öffnungshub mitnehmbar ist und/oder gegen welches das Verzögerungselement (47) bei einem Schließhub selbstrückstellbar ist.Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the nozzle needle ( 17 ) a driver element ( 53 ) the delay arrangement ( 45 ) is formed, by means of which the delay element ( 47 ) is entrained in an opening stroke and / or against which the delay element ( 47 ) is self-resettable during a closing stroke. Kraftstoffinjektor (1) nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungselement (47) durch eine Federlast (51) der Verzögerungsanordnung (45) selbstrückstellbar ist.Fuel injector ( 1 ) according to one of claims 3 and 4, characterized in that the delay element ( 47 ) by a spring load ( 51 ) the delay arrangement ( 45 ) is self-resettable. Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsanordnung (45) eingerichtet ist, eine Verzögerung der Düsennadel (17) nach einem Öffnungsteilhub (TH) im Zuge eines Vordringens des Verzögerungselements (47) in den Verzögerungsraum (49) zu bewirken.Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the delay arrangement ( 45 ), a delay of the nozzle needle ( 17 ) after a Öffnungssteilhub (TH) in the course of an advance of the delay element ( 47 ) into the delay space ( 49 ) to effect. Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsanordnung (45) eine Drosselvorrichtung (59) aufweist, über welche ein Volumen aus dem Verzögerungsraum (49) bei einem Vordringen des Verzögerungselements (47) nach einem Öffnungsteilhub (TH) zur Bewirkung einer Verzögerung verdrängt wird, insbesondere in den Hochdruckbereich (13).Fuel injector ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the delay arrangement ( 45 ) a throttle device ( 59 ), over which a volume from the delay space ( 49 ) at a penetration of the delay element ( 47 ) is displaced after a Öffnungssteilhub (TH) to effect a delay, in particular in the high pressure area ( 13 ). Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsanordnung (45) einen Abströmquerschnitt für die Verdrängung eines Volumens mittels des Verzögerungselements (47) nach absolviertem Öffnungsteilhub (TH) bereitstellt, welcher gegenüber einem während des Öffnungsteilhubs (TH) bereitgestellten Abströmquerschnitts reduziert ist.Fuel injector ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the delay arrangement ( 45 ) an outflow cross section for the displacement of a volume by means of the delay element ( 47 ) after completed Teilsteilhub (TH) provides, which is reduced compared to a provided during the Öffnungssteilhubs (TH) Abströmquerschnitts. Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Düsennadel (17) wenigstens eine Befüllnut (65) über eine Länge gebildet ist, über welche Befüllnut (65) der Verzögerungsraum (49) bei einer Selbstrückstellung des Verzögerungselements (47) mit dem Hochdruckbereich (13) kommuniziert.Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the nozzle needle ( 17 ) at least one filling groove ( 65 ) is formed over a length, via which filling groove ( 65 ) the delay space ( 49 ) with a self-resetting of the delay element ( 47 ) with the high pressure area ( 13 ) communicates. Kraftstoffeinspritzeinrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens einen Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Fuel injection device, characterized by at least one injector ( 1 ) according to any one of the preceding claims.

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