DE102017103082A1

DE102017103082A1 - Fuel injection injector for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102017103082A1
Application number: DE102017103082.4A
Authority: DE
Inventors: Ilona Ruoff; Igor Rößler
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Ein Kraftstoff-Einspritzinjektor für eine Brennkraftmaschine weist ein Pilotventil zur Steuerung der Hubbewegung einer Düsennadel auf, wobei das Pilotventil eine Ankerstange umfasst, die axial verschieblich zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsposition geführt ist. In die Ankerstange ist eine Steuerleckagebohrung zur Ableitung von Steuerleckagefluid eingebracht.A fuel injection injector for an internal combustion engine has a pilot valve for controlling the lifting movement of a nozzle needle, wherein the pilot valve comprises an anchor rod, which is axially displaceably guided between a closed and an open position. In the anchor rod a tax leakage hole for the derivation of Steuerleckagefluid is introduced.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoff-Einspritzinjektor für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a fuel injection injector for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2014 000 451 A1 ist ein Kraftstoff-Einspritzinjektor für eine Brennkraftmaschine bekannt, dessen Düsennadel, welche durch die Kraft einer Düsennadelfeder in die Schließposition kraftbeaufschlagt ist, in einer Düseninnenkammer eines Düsenkörpers axial verstellbar angeordnet ist. In der Düseninnenkammer befindet sich Kraftstoff, der bei Anhebung der Düsennadel über Spritzlöcher in die Umgebung bzw. Brennraum eingedüst wird. Zur Durchführung des Einspritzvorgangs wird ein elektromagnetischer Aktor bestromt und eine Ankerplatte eines Ankers angezogen, wodurch eine Ankerstange des Ankers angehoben und eine Strömungsverbindung zwischen einem Steuerraum in einer Steuerraumbuchse, in die die Düsennadel eingreift, und der Niederdruckseite des Injektors freigegeben wird. Durch den reduzierten Druck im Steuerraum wird die Düsennadel aus dem Dichtsitz angehoben und von ihrer Schließ- in die Öffnungsposition verstellt, woraufhin der Kraftstoff über die Spritzlöcher an der Spitze des Injektors austreten kann. From the DE 10 2014 000 451 A1 a fuel injection injector for an internal combustion engine is known, the nozzle needle, which is acted upon by the force of a nozzle needle spring in the closed position, axially displaceable in a nozzle inner chamber of a nozzle body. In the nozzle inner chamber is fuel, which is injected when raising the nozzle needle via injection holes in the environment or combustion chamber. To carry out the injection process, an electromagnetic actuator is energized and attracted to an armature plate of an armature, whereby an anchor rod of the armature lifted and a flow connection between a control chamber in a control chamber socket, in which engages the nozzle needle, and the low pressure side of the injector is released. Due to the reduced pressure in the control chamber, the nozzle needle is lifted out of the sealing seat and adjusted from its closed position to the open position, whereupon the fuel can escape via the injection holes at the tip of the injector.

Der Anker mit Ankerplatte und Ankerstange sowie der Aktor sind in einem Steuerventilgehäuse aufgenommen, wobei zwischen dem Steuerventilgehäuse und dem Düsenkörper eine Ventil- oder Zwischenplatte mit einer Abflussdrossel zwischen dem Steuerraum in der Steuerraumbuchse und dem Übergangsraum in dem Steuerventilgehäuse angeordnet ist. Bei aktiviertem Aktor fließt Steuerleckagefluid aus dem Steuerraum über die Abflussdrossel in den Übergangsraum und wird von diesem über eine Abflussbohrung im Steuerventilgehäuse zur Niederdruckseite abgeleitet. The armature with anchor plate and anchor rod and the actuator are accommodated in a control valve housing, wherein between the control valve housing and the nozzle body, a valve or intermediate plate is arranged with a flow restrictor between the control chamber in the control chamber and the transition space in the control valve housing. When the actuator is activated, pilot leakage fluid flows from the control chamber via the outlet throttle into the transitional space and is discharged from it via a drainage bore in the control valve housing to the low pressure side.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen einen Kraftstoff-Einspritzinjektor betriebssicher auszubilden. The invention has for its object to design a fuel injection injector reliable with simple design measures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.

Der erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzinjektor, mit dem Kraftstoff in die Zylinder einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann, weist ein Pilotventil zur Steuerung der Hubbewegung einer Düsennadel auf, die zur Durchführung des Einspritzvorgangs aus einem Dichtsitz angehoben wird, woraufhin Kraftstoff über Einspritzlöcher einer Einspritzdüse des Einspritzinjektors austreten kann. Das Pilotventil umfasst einen Anker mit einer Ankerplatte und einer Ankerstange, wobei der Anker von einer Ventilfeder in einen Dichtsitz kraftbeaufschlagt ist. Die Anhebung der Ankerstange erfolgt vorzugsweise über einen Aktor, insbesondere einen elektromagnetischen Aktor, bei dessen Bestromung die Ankerplatte mit der Ankerstange aus dem Dichtsitz in eine angehobene Öffnungsposition überführt wird. Der Dichtsitz entspricht einer Schließposition, in der die Ankerstange einen Strömungsweg von einem Steuerraum, in welchem sich unter Hochdruck stehendes Fluid befindet, über der Düsennadel zur Absteuerleckage verschließt. In der Öffnungsposition ist der Strömungsweg geöffnet, so dass Fluid, welches ein Steuerleckagefluid bildet, über den Strömungsweg vom Steuerraum zur Niederdruck-Absteuerleckage strömen kann. The fuel injection injector according to the invention, with which fuel can be injected into the cylinders of an internal combustion engine, has a pilot valve for controlling the lifting movement of a nozzle needle, which is lifted from a sealing seat for carrying out the injection process, whereupon fuel can escape via injection holes of an injection nozzle of the injection injector , The pilot valve includes an armature having an armature plate and an anchor rod, the armature being force-urged by a valve spring into a sealing seat. The raising of the anchor rod is preferably carried out via an actuator, in particular an electromagnetic actuator, in the energization of the anchor plate is transferred to the anchor rod from the sealing seat in a raised opening position. The sealing seat corresponds to a closed position in which the anchor rod closes a flow path from a control chamber, in which there is fluid under high pressure, over the nozzle needle for Absteuerleckage. In the open position, the flow path is opened so that fluid forming a pilot leakage fluid can flow across the flow path from the control chamber to the low pressure purge leak.

In die Ankerstange des Pilotventils ist eine axiale Steuerleckagebohrung zur Ableitung des Steuerleckagefluids eingebracht, das in der Öffnungsposition über den offen stehenden Strömungsweg in Richtung zur Ankerstange strömt. Das Steuerleckagefluid kann über die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange zur Niederdruckseite abgeleitet werden, beispielsweise zu einem Kraftstoffbehälter. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass in das Steuerventilgehäuse oder in eine Ventilplatte keine zusätzlichen Ableitungskanäle eingebracht werden müssen, über die das Steuerleckagefluid abgeleitet wird. Die Steuerleckagefluid wird im offenen Zustand der Ankerstange über die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange mit einer Führungsleckage, die sich axial entlang der Außenseite der Ankerstange ausbreitet, im Leckageableitungskanal zusammengeführt. Hierdurch entfallen Bohrungen im Injektorgehäuse zur Verbindung der Steuerleckagebohrungen in der Ventilplatte mit dem gesamten Leckageableitungskanal im Injektorgehäuse. An axial control leakage bore for discharging the pilot leakage fluid is introduced into the armature rod of the pilot valve, which flows in the opening position over the open flow path in the direction of the armature rod. The pilot leakage fluid may be discharged via the pilot leakage bore in the anchor rod to the low pressure side, such as a fuel tank. This embodiment has the advantage that in the control valve housing or in a valve plate no additional drainage channels must be introduced, via which the control leakage fluid is discharged. The pilot leakage fluid is brought together in the leakage discharge passage in the open state of the anchor rod via the pilot leakage bore in the anchor rod with a pilot leak axially propagating along the outside of the anchor rod. This eliminates holes in the injector to connect the control leakage holes in the valve plate with the entire leakage discharge channel in the injector.

Mittels der Strömung des Steuerleckagefluids aus dem Steuerraum durch die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange wird zudem die Temperatur der Führungsleckage gesenkt, so dass die Belagsbildung in der Führung der Ankerstange reduziert bzw. vermieden werden kann. Die Ableitung des Steuerleckagefluids über den Abströmkanal in der Ankerstange vermeidet zumindest weitgehend eine derartige Belagsbildung. By means of the flow of Steuerleckagefluids from the control chamber through the control leakage hole in the anchor rod, the temperature of the guide leakage is also lowered, so that the formation of deposits in the leadership of the anchor rod can be reduced or avoided. The derivation of the Steuerleckagefluids on the outflow channel in the anchor rod avoids at least largely such a deposit formation.

Die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange ist Teil eines Leckageableitungssystems, um das Steuerleckagefluid zur Niederdruckseite abzuleiten. Auf der der Ankerstangenspitze gegenüberliegenden Seite ist die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange mit einem gehäuseseitigen Leckageableitungskanal strömungsverbunden, der ebenso wie die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange Teil des Leckageableitungssystems ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Steuerleckagefluid von der Spitze der Ankerstange über die in der Ankerstange befindlichen Steuerleckagebohrung und weiter über den Leckageableitungskanal im Gehäuse abgeführt wird. The pilot leakage hole in the anchor rod is part of a leakage discharge system to discharge the pilot leakage fluid to the low pressure side. On the opposite side of the anchor rod tip, the pilot leakage bore in the anchor rod is fluidly connected to a housing-side leakage drainage channel which, like the pilot leakage bore in the anchor rod, is part of the leakage drainage system. In this way, it is ensured that the control leakage fluid is discharged from the tip of the anchor rod via the located in the anchor rod control leakage bore and further through the leakage discharge passage in the housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Steuerleckagebohrung an der dem Steuerraum zugewandten Spitze der Ankerstange eine Mündungsöffnung auf. Über die Mündungsöffnung, die sich vorzugsweise genau an der Spitze der Steuerleckagebohrung befindet, kann das Steuerleckagefluid in die Steuerleckagebohrung gelangen und axial durch die Steuerleckagebohrung abgeführt werden. In einer alternativen Ausführung ist es auch möglich, die Mündungsöffnung der Steuerleckagebohrung zusätzlich oder alternativ zur Spitze der Ankerstange an der Mantelfläche der Ankerstange anzuordnen, insbesondere mit einem nur geringen axialen Abstand zur Spitze bzw. Stirnseite der Ankerstange. Es kann zweckmäßig sein, über den Umfang verteilt mehrere Mündungsöffnungen in die Mantelfläche der Ankerstange einzubringen, über die das Steuerleckagefluid in die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange gelangt. According to an advantageous embodiment, the control leakage bore has a mouth opening at the tip of the anchor rod facing the control chamber. About the orifice, which is preferably located exactly at the top of the pilot leakage bore, the Steuerleckagefluid can get into the pilot leakage bore and be discharged axially through the control leakage bore. In an alternative embodiment, it is also possible to additionally or alternatively to the tip of the anchor rod to be arranged on the lateral surface of the anchor rod, the opening of the control leakage bore, in particular with only a small axial distance from the tip or end face of the anchor rod. It may be expedient to introduce distributed over the circumference a plurality of orifices in the lateral surface of the anchor rod over which passes the Steuerleckagefluid in the control leakage bore in the anchor rod.

Die Stirnseite der Ankerstange mit der mindestens einen Mündungsöffnung des Steuerleckagebohrungs befindet sich insbesondere in einem Übergangsraum im Ventilgehäuse des Einspritzinjektors, in welchem auch das Pilotventil angeordnet ist. Der Übergangsraum ist bei geöffneter Ankerstange mit dem Strömungsweg vom Steuerraum verbunden und nimmt die vom Steuerraum stammende Steuerleckage auf, das im weiteren Verlauf vom Übergangsraum über die mindestens eine Mündungsöffnung in die Steuerleckagebohrung in der Ankerstange abgeleitet wird. The end face of the anchor rod with the at least one orifice opening of the pilot leakage bore is in particular in a transition space in the valve housing of the injection injector, in which the pilot valve is arranged. The transitional space is connected to the flow path from the control chamber when the anchor rod is open and absorbs the control leakage originating from the control chamber, which is subsequently discharged from the transitional space via the at least one orifice into the pilot leakage bore in the anchor rod.

Die Ankerplatte befindet sich auf der dem Steuerraum abgewandten Seite der Ankerstange und bildet gemeinsam mit der Ankerstange den Anker. Insbesondere in der elektromagnetischen Ausführung des Aktors befindet sich der Anker an der Stirnseite des Aktors und wird von der Ventilfeder in den Dichtsitz beaufschlagt, wobei mit der elektrischen Aktuierung der Anker magnetisch aus dem Dichtsitz angehoben und die Ankerstange von der Schließ- in die Öffnungsposition überführt wird. The anchor plate is located on the side facing away from the control chamber of the anchor rod and forms together with the anchor rod the anchor. In particular, in the electromagnetic design of the actuator, the armature is located on the front side of the actuator and is acted upon by the valve spring in the sealing seat, with the electrical actuation of the armature magnetically lifted from the sealing seat and the anchor rod is transferred from the closed to the open position ,

Die Steuerleckagebohrung erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte oder zumindest annähernd die gesamte axiale Länge der Ankerstange sowie über die axiale Länge des Ankers, so dass das Steuerleckagefluid auf der dem Steuerraum abgewandten Seite über eine zweite Mündungsöffnung am Anker auf der dem Steuerraum abgewandten Seite austreten kann. Das Steuerleckagefluid wird im weiteren Verlauf zusammen mit der Führungsleckage der Ankerstange in den Leckageableitungskanal geleitet, der Teil des Leckageableitungssystems ist. The control leakage bore preferably extends over the entire or at least approximately the entire axial length of the anchor rod and over the axial length of the armature, so that the Steuerleckagefluid can exit on the side facing away from the control chamber via a second orifice at the anchor on the side facing away from the control chamber. The pilot leakage fluid is subsequently directed along with the guide leakage of the anchor rod into the leakage drainage channel, which is part of the leakage drainage system.

Der Aktor, der sich auf der dem Steuerraum abgewandten Seite befindet, weist vorteilhafterweise einen innen liegenden Federraum auf, in welchem die Ventilfeder aufgenommen ist. Der Federraum ist insbesondere zylindrisch ausgebildet. Der Federraum bildet zugleich einen Strömungsraum für das aus der Steuerleckagebohrung in der Ankerstange und gegebenenfalls im Anker austretende Leckagefluid, das durch den Strömungs- bzw. Federraum in axialer Richtung weiter abgeleitet wird. Der Feder- bzw. Strömungsraum bildet somit ebenfalls einen Teil des Leckageableitungssystems. Auf der der Steuerleckagebohrung abgewandten Seite ist in das Gehäuse vorteilhafterweise der Leckageableitungskanal eingebracht, über den das Leckagefluid vom Strömungs- bzw. Federraum kommend weiter in Richtung der Niederdruckseite abgeleitet wird. The actuator, which is located on the side facing away from the control chamber, advantageously has an internal spring chamber, in which the valve spring is received. The spring chamber is in particular cylindrical. The spring chamber also forms a flow space for the leaking from the control leakage hole in the anchor rod and possibly in the anchor leakage fluid that is further derived by the flow or spring chamber in the axial direction. The spring or flow space thus also forms part of the leakage discharge system. On the side facing away from the control leakage bore, the leakage discharge channel is advantageously introduced into the housing, via which the leakage fluid coming from the flow or spring chamber is discharged further in the direction of the low-pressure side.

Vorteilhafterweise erfolgt die Ableitung des Steuerleckagefluids ausschließlich über die Steuerleckagebohrung sowie den sich im weiteren Verlauf anschließenden Leckageableitungskanal als Bestandteil des Leckageableitungssystems. Darüber hinaus sind vorteilhafterweise keine weiteren Kanäle für die Ableitung des Leckagefluids im Gehäuse des Injektors erforderlich. Advantageously, the derivative of the Steuerleckagefluids takes place exclusively on the control leakage bore and the subsequent subsequent course leakage discharge channel as part of the leakage discharge system. In addition, advantageously no further channels for the discharge of the leakage fluid in the housing of the injector are required.

Es kann zweckmäßig sein, den Innendurchmesser der Steuerleckagebohrung innerhalb definierter Minimal- und/oder Maximalgrenzen festzulegen. Beispielsweise beträgt der Innendurchmesser der Steuerleckagebohrung mindestens 50 % des Außendurchmessers der Ankerstange, wodurch eine Ableitung des Steuerleckagefluids über die Steuerleckagebohrung mit reduzierter oder gegebenenfalls ohne Drosselwirkung gewährleistet ist. It may be expedient to set the inner diameter of the pilot leakage bore within defined minimum and / or maximum limits. For example, the inner diameter of the pilot leakage bore is at least 50% of the outer diameter of the anchor rod, whereby a derivation of the Steuerleckagefluids on the control leakage bore with reduced or possibly without throttling action is ensured.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegt zwischen dem Steuerventilgehäuse, das die Ankerstange aufnimmt, und dem Düsenkörper, in welchem die Düsennadel aufgenommen ist, eine Ventilplatte, wobei der Steuerraum benachbart zur Ventilplatte innerhalb des Düsenkörpers liegt. Der Steuerraum befindet sich bevorzugt in einer Steuerraumbuchse, die zugleich eine Nadelführungshülse für die Düsennadel bildet, welche in die Steuerraumbuchse hineinragt. Die Steuerraumbuchse ist auf ihrer der Ankerstange zugewandten Seite mit einem Fluiddurchtritt, insbesondere einem Drosselkanal versehen, über den bei geöffneter Ankerstange Leckagefluid in Richtung der Stirnseite der Ankerstange strömen kann. Sofern eine Ventilplatte zwischen dem Ventilgehäuse und dem Düsenkörper angeordnet ist, ist in die Ventilplatte ein Strömungskanal eingebracht, der sich zwischen dem Steuerraum in der Steuerraumbuchse und der Spitze der Ankerstange erstreckt. Der Fluiddurchtritt bzw. Drosselkanal in der Steuerraumbuchse und der Strömungskanal in der Ventilplatte sind Teil des Strömungswegs vom Steuerraum zur Ankerstange. According to a further advantageous embodiment lies between the control valve housing, which accommodates the anchor rod, and the nozzle body, in which the nozzle needle is received, a valve plate, wherein the control chamber adjacent to the valve plate is located within the nozzle body. The control chamber is preferably located in a control chamber socket, which also forms a needle guide sleeve for the nozzle needle, which protrudes into the control chamber socket. The control chamber socket is provided on its side facing the anchor rod with a fluid passage, in particular a throttle channel, can flow through the open anchor rod leakage fluid in the direction of the end face of the anchor rod. If a valve plate is arranged between the valve housing and the nozzle body, a flow channel is introduced into the valve plate, which extends between the control chamber in the control chamber socket and the tip of the anchor rod. The fluid passage or throttle channel in the control chamber socket and the flow channel in the valve plate are part of the flow path from the control chamber to the anchor rod.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further advantages and expedient embodiments are the further claims, the Figures description and the drawings can be seen. Show it:

1 einen Längsschnitt durch einen Kraftstoff-Einspritzinjektor für eine Brennkraftmaschine, mit einem Pilotventil mit einem Anker und einer Ankerstange, in die eine Steuerleckagebohrung zur Ableitung von Steuerleckagefluid eingebracht ist, 1 a longitudinal section through a fuel injection injector for an internal combustion engine, with a pilot valve with an armature and an anchor rod, in which a control leakage hole for the discharge of tax leakage fluid is introduced,

2 eine Ausschnittsvergrößerung aus dem Kraftstoff-Einspritzinjektor im Bereich eines in das Gehäuse eingebrachten Leckageableitungskanals. 2 an enlarged detail of the fuel injection injector in the region of a introduced into the housing leakage discharge channel.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In 1 ist ein Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 mit einem Injektorgehäuse 2, einem Steuerventilgehäuse 3, einer Ventilplatte 4 und einem Düsenkörper 5 dargestellt, wobei die Gehäuseteile 2 bis 5, die sich axial bezogen auf die Längsachse 7 aneinander anschließen, von einer Spannmutter 6 zusammengehalten sind. In einer Düseninnenkammer 8 im Düsenkörper 5, der mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff gefüllt ist, ist eine Düsennadel 9 axial verstellbar aufgenommen. Die Düsennadel 9 ist von einer Düsennadelfeder 10 axial in Richtung einer Schließposition kraftbeaufschlagt, in der die Düsennadel 9 Spritzlöcher 11 an der unten liegenden Stirnseite des Düsenkörpers 5 verschließt. Bei angehobener Düsennadel 9 sind die Spritzlöcher 11 geöffnet, so dass der unter Hochdruck stehende Kraftstoff aus der Düseninnenkammer 8 über die Spritzlöcher 11 austreten kann. In the figures, the same components are provided with the same reference numerals. In 1 is a fuel injection injector 1 with an injector housing 2 , a control valve housing 3 , a valve plate 4 and a nozzle body 5 shown, with the housing parts 2 to 5 , which are axially related to the longitudinal axis 7 connect to each other, from a clamping nut 6 are held together. In a nozzle inner chamber 8th in the nozzle body 5 which is filled with fuel under high pressure is a nozzle needle 9 recorded axially adjustable. The nozzle needle 9 is from a nozzle needle spring 10 axially urged toward a closed position in which the nozzle needle 9 spiracles 11 at the lower end of the nozzle body 5 closes. With raised nozzle needle 9 are the spray holes 11 open so that the high pressure fuel from the nozzle inner chamber 8th over the spray holes 11 can escape.

Zur Steuerung der Anhebebewegung der Düsennadel 9 weist der Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 ein Pilotventil 12 mit einem Anker auf, der eine Ankerplatte 13 und eine Ankerstange 14 im Steuerventilgehäuse 3 umfasst. Dem Pilotventil 12 ist ein elektromagnetischer Aktor 15 zugeordnet, der in dem Injektorgehäuse 2 benachbart zum Pilotventil 12 angeordnet ist. Bei elektrischer Aktuierung des Aktors 15 zieht ein Elektromagnet des Aktors die zugewandte Ankerplatte 13 an, wodurch die fest mit der Ankerplatte 13 verbundene Ankerstange 14 gegen die Kraft einer Ventilfeder 16 angehoben wird, die auf den Anker wirkt und den Anker mit der Ankerplatte 13 und der Ankerstange 14 in eine Schließposition kraftbeaufschlagt. Ankerplatte 13 und Ankerstange 14 sind axial verschieblich im Steuerventilgehäuse 3 gehalten und können zwischen der Schließposition und einer Öffnungsposition verstellt werden, wobei in der Schließposition ein Strömungsweg 17 zwischen einem Steuerraum 18 und der Spitze bzw. Stirnseite der Ankerstange 14 verschlossen und in der Öffnungsposition der Strömungsweg 17 freigegeben ist. For controlling the lifting movement of the nozzle needle 9 points the fuel injection injector 1 a pilot valve 12 with an anchor on it, an anchor plate 13 and an anchor rod 14 in the control valve housing 3 includes. The pilot valve 12 is an electromagnetic actuator 15 associated with that in the injector housing 2 adjacent to the pilot valve 12 is arranged. With electrical actuation of the actuator 15 an electromagnet of the actuator pulls the facing anchor plate 13 on, causing the fixed to the anchor plate 13 connected anchor rod 14 against the force of a valve spring 16 which acts on the anchor and the anchor with the anchor plate 13 and the anchor rod 14 in a closed position kraftbeaufschlagt. anchor plate 13 and anchor rod 14 are axially displaceable in the control valve housing 3 held and can be adjusted between the closed position and an open position, wherein in the closed position, a flow path 17 between a control room 18 and the tip or end face of the anchor rod 14 closed and in the opening position of the flow path 17 is released.

Der Steuerraum 18 befindet sich in einer Steuerraumbuchse 19, die in die Düseninnenkammer 8 im Düsenkörper 5 benachbart zur Ventilplatte 4 eingebracht ist und deren Stirnseite sich an der Ventilplatte 4 abstützt. Die Steuerraumbuchse 19 ist mit dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoff gefüllt und nimmt zudem ein Ende der Düsennadel 9 verschieblich auf. An der Steuerraumbuchse 19 stützt sich die Düsennadelfeder 10 ab, die die Düsennadel 9 in deren Schließposition in den Dichtsitz hinein kraftbeaufschlagt. The control room 18 is located in a control room socket 19 entering the nozzle inner chamber 8th in the nozzle body 5 adjacent to the valve plate 4 is introduced and whose end face on the valve plate 4 supported. The control room socket 19 is filled with the high pressure fuel and also takes one end of the nozzle needle 9 displaced on. At the control room socket 19 supports the nozzle needle spring 10 off, the nozzle needle 9 in its closed position in the sealing seat into force.

Zur Durchführung des Einspritzvorgangs wird die Ankerplatte 13 durch Bestromung des Aktors 15 gegen die Kraft der Ankerfeder 16 angehoben und hierdurch die Ankerstange 14 aus der Schließposition in die Öffnungsposition verstellt, woraufhin unter Hochdruck stehender Kraftstoff aus dem Steuerraum 18 über den Strömungsweg 17 zu einem Übergangsraum 20 strömt, der sich in dem Ventilgehäuse 3 benachbart zur Ventilplatte 4 befindet und in den die Stirnseite bzw. Spitze der Ankerstange 14 hineinragt. Mit dem Überströmen des Fluids (Steuerleckagefluid) vom Steuerraum 18 über den Strömungsweg 17 in den Übergangsraum 20 an der Stirnseite der Ankerstange 14 wird die Düsennadel 9 angehoben, woraufhin der Kraftstoff aus der Düseninnenkammer 8 über die Einspritzöffnung 11 austritt. Nach Beendigung der Bestromung des Aktors 15 kehren die Ankerplatte 13 sowie die Ankerstange 14 aufgrund der Wirkung der Ankerfeder 16 wieder in die Schließposition zurück, in der der Strömungsweg 17 verschlossen ist. Auch die Düsennadel 9 wird in die Schließposition zurückverstellt, in der kein Austritt von Kraftstoff über die Einspritzöffnung 11 möglich ist. To carry out the injection process, the anchor plate 13 by energizing the actuator 15 against the force of the anchor spring 16 raised and thereby the anchor rod 14 adjusted from the closed position to the open position, whereupon standing under high pressure fuel from the control room 18 over the flow path 17 to a transitional space 20 flows, located in the valve body 3 adjacent to the valve plate 4 located and in the front side or tip of the anchor rod 14 protrudes. With the overflowing of the fluid (control leakage fluid) from the control room 18 over the flow path 17 in the transitional space 20 at the front of the anchor rod 14 becomes the nozzle needle 9 lifted, whereupon the fuel from the nozzle inner chamber 8th over the injection opening 11 exit. After completion of the energization of the actuator 15 sweep the anchor plate 13 as well as the anchor rod 14 due to the effect of the armature spring 16 back to the closed position, where the flow path 17 is closed. Also the nozzle needle 9 is returned to the closed position, in which no leakage of fuel through the injection port 11 is possible.

Die Stirnseite der Ankerstange 14 liegt in der Dichtstellung auf einem Dichtsitzelement 24 auf, das in dem Übergangsraum 20 angeordnet ist, in den die Stirnseite bzw. Spitze der Ankerstange 14 hineinragt. Der Strömungsweg 17 durch die Ventilplatte 4 mündet außerhalb des Dichtsitzelements 24 in den Übergangsraum 20. In der Dichtstellung der Ankerstange 4 liegt die Stirnseite der Ankerstange strömungsdicht auf dem Dichtsitzelement 24 auf. The front side of the anchor rod 14 lies in the sealing position on a sealing seat element 24 in the transitional space 20 is arranged, in the front side or tip of the anchor rod 14 protrudes. The flow path 17 through the valve plate 4 opens outside the sealing seat element 24 in the transitional space 20 , In the sealing position of the anchor rod 4 the end face of the anchor rod is fluid-tight on the sealing seat element 24 on.

Das Steuerleckagefluid, das über den Strömungsweg 17 in den Übergangsraum 20 benachbart zur Stirnseite der Ankerstange 14 strömt, wird bei angehobener Ankerstange 14 über eine Steuerleckagebohrung 21 aus dem Übergangsraum 20 abgeleitet. Die Steuerleckagebohrung 21 ist in die Ankerstange 14 eingebracht und erstreckt sich über die gesamte axiale Länge der Ankerstange 14 bzw. des Ankers. Die Mündungsöffnungen der Steuerleckagebohrung 21 liegen an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Ankerstange 14. Befindet sich die Ankerstange in ihrer Dichtstellung, in der die Spitze der Ankerstange auf dem Dichtsitzelement aufliegt, kann dagegen kein Steuerleckagefluid in die Steuerleckagebohrung 21 in der Ankerstange 14 gelangen. Nur wenn sich die Ankerstange in ihrer Öffnungsstellung befindet, in der die Spitze der Ankerstange von dem Dichtsitzelement angehoben ist, kann Steuerleckagefluid in die Steuerleckagebohrung 21 in der Ankerstange 14 gelangen und abgeleitet werden. The pilot leakage fluid, via the flow path 17 in the transitional space 20 adjacent to the end face of the anchor rod 14 flows, is raised anchor rod 14 about a tax leakage hole 21 from the transitional space 20 derived. The tax leakage hole 21 is in the anchor rod 14 introduced and extends over the entire axial length of the anchor rod 14 or the anchor. The orifices of the tax leakage bore 21 lie on the opposite ends of the anchor rod 14 , If the anchor rod is in its sealing position in which the tip of the anchor rod rests on the sealing seat element, on the other hand no control leakage fluid can enter the control leakage bore 21 in the anchor rod 14 reach. Only when the anchor rod is in its open position, in which the tip of the anchor rod of the sealing seat element Control leak fluid can be lifted into the pilot leak hole 21 in the anchor rod 14 arrive and be derived.

In dem Aktor 15 befindet sich ein mittiger Federraum 22 zur Aufnahme der Ankerfeder 16. Der Federraum 22 bildet zugleich einen Strömungsraum für das Steuerleckagefluid, das über die Steuerleckagebohrung 21 in den Federraum 22 geführt wird. Vom Federraum 22 strömt das Steuerleckagefluid axial über einen weiteren Strömungskanal im Aktor 15 in einen Leckageableitungskanal 23 (siehe auch 2), der in das Injektorgehäuse 2 eingebracht ist und sich axial unmittelbar an den Aktor 15 sowie den Strömungskanal im Aktor 15 anschließt. Über den Leckageableitungskanal 23 wird das Leckagefluid zur Niederdruckseite, insbesondere zu einem Kraftstoffbehälter abgeleitet. Das über den Leckageableitungskanal 23 abgeleitete Leckagefluid umfasst das Steuerleckagefluid sowie ein Führungsleckagefluid, das sich axial entlang der Außenseite der Ankerstange 14 ausbreitet. In the actor 15 there is a central spring chamber 22 for receiving the armature spring 16 , The spring chamber 22 at the same time forms a flow space for the Steuerleckagefluid, via the control leakage hole 21 in the spring chamber 22 to be led. From the spring chamber 22 the pilot leakage fluid flows axially through another flow channel in the actuator 15 into a leakage drainage channel 23 (see also 2 ), which is in the injector housing 2 is introduced and axially directly to the actuator 15 as well as the flow channel in the actuator 15 followed. Via the leakage discharge channel 23 the leakage fluid is discharged to the low pressure side, in particular to a fuel tank. That via the leakage discharge channel 23 Inferred leakage fluid includes the pilot leakage fluid and a pilot leakage fluid extending axially along the exterior of the anchor rod 14 spreads.

Wie 2 zu entnehmen, weist der Leckageableitungskanal 23 einen winklig gekrümmten Abschnitt 23a auf, über den Leckagefluid zur Seite des Kraftstoff-Einspritzinjektors 1 geleitet wird. Die Steuerleckagebohrung 21 in der Ankerstange 14, der Feder- bzw. Strömungsraum 22 im Aktor 15 sowie der Leckageableitungskanal 23 bilden ein Leckageableitungssystem, über das das Steuerleckagefluid von der Stirnseite der Ankerstange 14 zur Niederdruckseite abgeleitet wird. Darüber hinaus ist in den Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 kein Ableitungskanal für die Abfuhr des Steuerleckagefluids eingebracht. As 2 can be seen, the leakage discharge channel 23 an angularly curved section 23a on, via the leakage fluid to the side of the fuel injection injector 1 is directed. The tax leakage hole 21 in the anchor rod 14 , the spring or flow space 22 in the actor 15 as well as the leakage discharge channel 23 form a leakage discharge system, via which the control leakage fluid from the front side of the anchor rod 14 is derived to the low pressure side. In addition, in the fuel injection injector 1 no discharge channel for the removal of Steuerleckagefluids introduced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014000451 A1 [0002] DE 102014000451 A1 [0002]

Claims

Kraftstoff-Einspritzinjektor für eine Brennkraftmaschine, mit einem Pilotventil (12) zur Steuerung der Hubbewegung einer Düsennadel (9), mit einer Ankerstange (14) des Pilotventils (12), die in einem Ventilgehäuse (3) axial verschieblich zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition geführt ist, wobei die Ankerstange (14) in der Schließposition einen Strömungsweg (17) von einem mit unter Hochdruck stehenden Fluid gefüllten Steuerraum (18) verschließt und in der Öffnungsposition den Strömungsweg (17) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ankerstange (14) des Pilotventils (12) eine Steuerleckagebohrung (21) zur Ableitung von Steuerleckagefluid eingebracht ist, das in der Öffnungsposition über den Strömungsweg (17) zur Ankerstange (14) strömt. Fuel injection injector for an internal combustion engine, with a pilot valve ( 12 ) for controlling the lifting movement of a nozzle needle ( 9 ), with an anchor rod ( 14 ) of the pilot valve ( 12 ) housed in a valve housing ( 3 ) is axially displaceably guided between a closed position and an open position, wherein the anchor rod ( 14 ) in the closed position a flow path ( 17 ) of a filled with high pressure fluid control chamber ( 18 ) closes and in the open position the flow path ( 17 ), characterized in that in the anchor rod ( 14 ) of the pilot valve ( 12 ) a pilot leakage bore ( 21 ) is introduced for the derivation of control leakage fluid, which in the opening position via the flow path ( 17 ) to the anchor rod ( 14 ) flows.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleckagebohrung (21) an der dem Steuerraum (18) zugewandten Spitze der Ankerstange (14) eine Mündungsöffnung aufweist. Fuel injection injector according to claim 1, characterized in that the control leakage bore ( 21 ) at the control room ( 18 ) facing the tip of the anchor rod ( 14 ) has a mouth opening.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleckagebohrung (21) auf der dem Steuerraum (18) abgewandten Seite durch einen Anker (13), mit dem die Ankerstange (14) verbunden ist, hindurchgeführt ist. Fuel injection injector according to claim 1 or 2, characterized in that the control leakage bore ( 21 ) on the control room ( 18 ) facing away by an anchor ( 13 ), with which the anchor rod ( 14 ), is passed.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dem Steuerraum (18) abgewandten Aktor (15) ein Federraum (22) liegt, in dem eine den Anker (13) in die Schließposition beaufschlagende Ventilfeder aufgenommen ist. Fuel injection injector according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a the control room ( 18 ) facing away actuator ( 15 ) a spring chamber ( 22 ), in which an anchor ( 13 ) is received in the closed position acting valve spring.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federraum (22) einen sich an den Anker (13) anschließenden Strömungsraum für das Steuerleckagefluid bildet, das durch die Steuerleckagebohrung (21) in der Ankerstange (14) abströmt. Fuel injection injector according to claim 4, characterized in that the spring chamber ( 22 ) join the anchor ( 13 ) adjoining flow space for the pilot leakage fluid passing through the pilot leakage bore ( 21 ) in the anchor rod ( 14 ) flows out.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federraum (22) an einen Leckageableitungskanal (23) zur Ableitung des Steuerleckagefluids angrenzt. Fuel injection injector according to claim 4 or 5, characterized in that the spring chamber ( 22 ) to a leakage discharge channel ( 23 ) adjoins the discharge of the control leakage fluid.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung des Steuerleckagefluids ausschließlich über die Steuerleckagebohrung (21) erfolgt. Fuel injection injector according to one of claims 1 to 6, characterized in that the derivative of the control leakage fluid exclusively via the control leakage bore ( 21 ) he follows.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Steuerleckagebohrung (21) mindestens 50 % des Außendurchmessers der Ankerstange (14) beträgt. Fuel injection injector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inner diameter of the pilot leakage bore ( 21 ) at least 50% of the outer diameter of the anchor rod ( 14 ) is.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem die Ankerstange (14) aufnehmenden Steuerventilgehäuse (3) und einem die Düsennadel (9) aufnehmenden Düsenkörper (5) eine Ventilplatte (4) angeordnet ist, wobei der Steuerraum(18) benachbart zur Ventilplatte (4) innerhalb des Düsenkörpers (5) liegt. Fuel injection injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that between an anchor rod ( 14 ) receiving control valve housing ( 3 ) and one the nozzle needle ( 9 ) receiving nozzle body ( 5 ) a valve plate ( 4 ), the control room ( 18 ) adjacent to the valve plate ( 4 ) within the nozzle body ( 5 ) lies.

Kraftstoff-Einspritzinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Düsenkörper (5) eine Steuerraumbuchse (19) integriert ist, wobei der Steuerraum (18) in der Steuerraumbuchse (19) liegt. Fuel injection injector according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the nozzle body ( 5 ) a control room socket ( 19 ), the control room ( 18 ) in the control room socket ( 19 ) lies.