DE10312913A1 - Lift-controlled fuel injection valve for diesel engine has auxiliary piston connected to control chamber and guided in sealed manner in part with area larger than valve piston effective surface - Google Patents

Abstract

The device (1) has a lift-controlled valve piston (6) for opening and closing an injection opening. The upper end of the piston is subjected to a closing force dependent on the pressure in a control chamber (50) and is mechanically coupled to an auxiliary piston (48) connected to the control chamber at the other end and guided in a sealed manner in a guide piece with a cross-sectional area larger than an effective surface of the valve piston.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2. Während der Oberbegriff des Patentanspruchs 2 das Merkmal enthält, dass der Kraftstoff auf dem Weg zu der Einspritzöffnung beziehungsweise mehreren Einspritzöffnungen im Kraftstoffeinspritzventil auf einem erheblichen Teil der Länge des Ventilkolbens am Ventilkolben entlang strömt, wobei daher eine parallel zum Ventilkolben verlaufende separate Hochdruckbohrung nicht vorhanden ist und der Ventilkolben in seinem oberen Endbereich in abgedichteter Weise geführt ist, enthält der Oberbegriff des Anspruchs 1 diese Einschränkungen nicht. Im Oberbegriff des Anspruchs 2 ist auch noch angegeben, welche heute allgemein verwendeten Antriebe für das Steuerventil in Betracht gezogen werden. Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 mit einem Steuerventil mit Piezoaktorbetätigung ist aus DE10023952A1 bekannt. Die obere Endfläche des Ventilkolbens bildet dabei eine Begrenzung der Steuerkammer.The invention is based on a fuel injection valve according to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 2. While the preamble of claim 2 contains the feature that the fuel on the way to the injection opening or several injection openings in the fuel injection valve over a considerable part of the length of the valve piston flows along the valve piston, therefore there is no separate high pressure bore running parallel to the valve piston and the valve piston is guided in a sealed manner in its upper end region, the preamble of claim 1 does not contain these restrictions. The preamble of claim 2 also specifies which drives which are generally used today for the control valve are to be considered. A device according to the preamble of claim 2 with a control valve with piezo actuator actuation is from DE10023952A1 known. The upper end surface of the valve piston forms a boundary of the control chamber.

In der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung sind zwei übliche Antriebe für das Steuerventil besprochen, und die Kraftstoffzuführung im wesentlichen längs des Ventilkolbens einerseits und mittels einer separaten Hochdruckbohrung andererseits wird besprochen.In the description of exemplary embodiments the invention are two common Drives for that Control valve discussed, and the fuel supply substantially along the Valve piston on the one hand and by means of a separate high pressure bore on the other is discussed.

Wird im Betrieb bei geschlossenem Einspritzventil der Druck in der Steuerkammer durch Öffnen des Steuerventils abgesenkt, so wird das Ventil durch einen relativ großen Überdruck im Bereich der Einspritzöffnungen und gegebenenfalls im Bereich einer separaten Ringkammer, zu der der Kraftstoff durch eine separate Hochdruckbohrung geführt wird, geöffnet. Um das Kraftstoffeinspritzventil, nachfolgend kurz Einspritzventil genannt, wieder zu schließen, wird der Druck in der Steuerkammer durch Schließen des Steuerventils wieder erhöht. Zum Schließen des Ventilkolbens ist ein Kraftüberschuss in Schließrichtung gegenüber der in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft erforderlich. Diese Kraft mag durch eine auf den Ventilkolben wirkende Schließfeder bereitgestellt sein. Auch mag die mit der Steuerkammer in Verbindung stehende Kolbenfläche des Ventilkolbens etwas größer sein als eine „Wirkfläche", auf die der Druck des Kraftstoffs in Öffnungsrichtung wirkt. Bei einem Einspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 mag ein Überschuss der Kraft in Schließrichtung auch dadurch begünstigt sein, dass beim Strömen des Kraftstoffs entlang verhältnismäßig langer Führungsflächen des Ventilkolbens, mit denen dieser in der den Ventilkolben aufnehmenden Bohrung des Einspritzventils geführt ist, ein Druckabfall entsteht, der die Vergrößerung eines Druckunterschieds und somit die Vergrößerung der Schließkraft begünstigt.Will be in operation when closed Injector the pressure in the control chamber by opening the Control valve lowered, so the valve is relative by a great overpressure in the area of the injection openings and optionally in the area of a separate annular chamber to which the fuel is led through a separate high pressure hole. Around the fuel injector, hereinafter briefly the injector called to close again the pressure in the control chamber is restored by closing the control valve elevated. To close of the valve piston is an excess force in closing direction across from the in the opening direction force required. This force may be due to the Valve piston acting closing spring be provided. Also like that in connection with the tax chamber standing piston surface of the valve piston may be slightly larger as an "active surface" on which the pressure of the fuel in the opening direction acts. In an injection valve according to the preamble of the claim 2 likes an excess of Force in the closing direction also be favored by that when pouring of fuel along a relatively long time Guide surfaces of the Valve piston with which this in the receiving the valve piston Injector bore guided is, a pressure drop arises which is the enlargement of a pressure difference and thus favors the increase in the closing force.

Es wäre wünschenswert, durch weitere Maßnahmen eine Erhöhung der Schließkraft im Vergleich zu den bekannten Anordnungen zu erreichen.It would be desirable to continue through activities an increase the closing force to achieve compared to the known arrangements.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Einspritzventils nach Anspruch 1 und Anspruch 2 besteht darin, dass durch die im Vergleich zu dem den Einspritzöffnungen abgewandten Ende des Ventilkolbens vergrößerte (möglicherweise erheblich vergrößerte) Kolbenfläche des Hilfskolbens, die dem Druck der Steuerkammer ausgesetzt ist, auf den Hilfskolben eine größere Kraft in Schließrichtung ausgeübt wird, als bei Fehlen des Hilfskolbens auf den Ventilkolben ausgeübt würde, wobei der Hilfskolben diese größere Kraft auf den Ventilkolben durch mechanische Kopplung überträgt. Aus hydraulischen Gründen ist es offensichtlich, dass für die vom Hilfskolben ausgeübte Kraft es lediglich auf den Querschnitt des Führungsabschnitts, der als wirksame Kolbenfläche dient, ankommt. Da der Hilfskolben ein separates Teil ist, lässt sich die gesamte Anordnung einfach herstellen und montieren. Die dichtende Führung des Ventilkolbens ist dazu vorgesehen, das Einströmen von Kraftstoff entlang dem Ventilkolben nach oben in den Bereich der oberen Kolbenfläche zu verhindern; daher ist eine abdichtende Ausbildung der Führung nicht zwingend nötig, wenn eine separate Hochdruckbohrung den Kraftstoff im seitlichen Abstand vom Ventilkolben nach unten in die Nähe der Einspritzöffnung führt. Die dichtende Führung des Hilfskolbens ist dazu vorgesehen, das Fließen von Kraftstoff aus der Steuerkammer in denjenigen Bereich des Hilfskolbens zu verhindern, der mit dem Ventilkolben in Kontakt kommt. Wenn sich nämlich der Raum zwischen dem Ventilkolben und dem Hilfskolben mit Kraftstoff füllt, so kann dies dann, wenn dort lediglich eine kraftschlüssige Kopplung (also Berührung) ohne gleichzeitige formschlüssige Kopplung durch irgendwelche zugfeste Kopplungsmittel vorhanden ist, dazu führen, dass der mechanische Kontakt zwischen dem Hilfskolben und dem Ventilkolben verloren geht, und dadurch eine zuverlässige Steuerung der des Öffnens und Schließens der Einspritzöffnungen nicht mehr gewährleistet ist. Eine kraftschlüssige Kopplung ist besonders einfach herzustellen.An advantage of the injection valve according to the invention according to claim 1 and claim 2 is that by the im Compared to that of the injection ports opposite end of the valve piston enlarged (possibly significantly enlarged) piston area of the Auxiliary piston, which is exposed to the pressure of the control chamber the auxiliary piston a greater force in the closing direction is exercised than would be exerted on the valve piston in the absence of the auxiliary piston, whereby the auxiliary piston this greater force transmitted to the valve piston by mechanical coupling. For hydraulic reasons it obvious that for the one exerted by the auxiliary piston Just force it on the cross section of the guide section, which is considered effective Piston surface serves arrives. Since the auxiliary piston is a separate part, the entire arrangement is easy to manufacture and assemble. The poet guide of the valve piston is provided for the inflow of fuel to prevent along the valve piston up to the area of the upper piston surface; therefore a sealing design of the guide is not absolutely necessary, if a separate high pressure bore the fuel at a lateral distance from the Close the valve piston the injection port leads. The sealing leadership the auxiliary piston is intended to prevent the flow of fuel from the Control chamber in the area of the auxiliary piston to prevent that comes into contact with the valve piston. If the Space between the valve piston and the auxiliary piston with fuel crowded, this can be the case if there is only a non-positive coupling (i.e. touch) without simultaneous positive There is coupling by any tensile coupling means, cause that the mechanical contact between the auxiliary piston and the valve piston is lost, and thereby a reliable control of the opening and closing the injection ports no longer guaranteed is. A non-positive Coupling is particularly easy to establish.

Die genannte dichtende Führung wird in zuverlässiger Weise dadurch erreicht, dass der Ventilkolben in dem ihm zugeordneten Bereich des Führungsteils mit enger Passung eingeschliffen wird, und dass auch der Hilfskolben mit seinem Führungsabschnitt in dem ihm zugeordneten Führungsstück mit enger Passung (Gleitpassung) eingeschliffen wird. Dabei müssen die beiden hierbei gebildeten genau geschliffenen Zylinderbohrungen nicht exakt fluchten und ihre Achsen müssen nicht genau parallel zueinander oder in einer Geraden hintereinander angeordnet sein. Diese genannten nicht zu erfüllenden Forderungen müssten aber dann erfüllt werden, wenn man den Ventilkolben an seinem Ende mit einem einstückig angeordneten breiteren Kolbenstück, das die Funktion des Hilfskolbens übernimmt, versehen wollte. Dadurch wäre eine rationelle Fertigung erschwert.The sealing guide mentioned is achieved in a reliable manner in that the valve piston is ground in with a close fit in the region of the guide part assigned to it, and in that the auxiliary piston is also ground in with its guide section in the guide piece with a close fit (sliding fit) assigned to it. The two precisely ground cylinder bores formed here do not have to be exactly aligned and their axes do not have to be arranged exactly parallel to one another or in a straight line one behind the other be nice. However, these requirements which cannot be met would have to be met if the end of the valve piston was to be provided with a one-piece, wider piston piece which takes over the function of the auxiliary piston. This would make rational production more difficult.

Die Querschnittsfläche des Führungsabschnitts des Hilfskolbens kann vorteilhaft größer sein als die oben genannte Wirkfläche.The cross-sectional area of the guide section of the auxiliary piston can advantageously be larger than the above Effective area.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 besteht der Vorteil darin, dass selbst dann, wenn Kraftstoff in den Bereich zwischen dem Ventilkolben und dem Hilfskolben gelangt, sich in dem Raum zwischen den beiden Kolben ein hoher Kraftstoffdruck, der Störungen der Funktion verursachen könnte, nicht aufbauen kann.In the embodiment according to claim 5 the advantage in that even if fuel is in the area between the valve piston and the auxiliary piston, in the Space between the two pistons a high fuel pressure, the disruption of the Couldn't cause function can build up.

Bei der Ausführung mit einem im wesentlichen entlang dem Ventilkolben führenden Weg für den Kraftstoff zur Einspritzöffnung, also ohne parallel zum Ventilkolben verlaufende separate Hochdruckbohrung für den Treibstoff, erlaubt es die Erfindung, ohne Beeinträchtigung der Funktionssicherheit des Einspritzventils den Strömungswiderstand entlang dem Ventilkolben kleiner zu machen als beim Stand der Technik, weil der erforderliche Kraftüberschuss in Schließrichtung dennoch durch den Hilfskolben bereitgestellt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist die Abdichtung des oberen Endes des Ventilkolbens zu dem Hilfskolben hin besonders wichtig, weil der Bereich des Ventilkolbens am Eingang in das Führungsstück unter dem hohen Druck des von einem Druckspeicher mit etwa beispielsweise 1600 bar zugeführten Kraftstoffs steht und daher durch gute Abdichtung ein Eindringen von Kraftstoff in den genannten Bereich bestmöglich verhindert werden muss und gegebenenfalls durch die geschilderte Verbindung mit einem Niederdruckbereich unschädlich gemacht werden kann.When running with an essentially leading along the valve piston Way for that Fuel to the injection opening, So without a separate high-pressure bore running parallel to the valve piston for the Fuel, the invention allows it without interference the functional reliability of the injection valve and the flow resistance to make it smaller along the valve piston than in the prior art, because the excess force required in the closing direction can still be provided by the auxiliary piston. At this Embodiment is sealing the upper end of the valve piston to the auxiliary piston particularly important because of the area of the valve piston at the entrance into the guide piece below the high pressure of a pressure accumulator, for example 1600 bar supplied Fuel stands and therefore penetration through good sealing of fuel in the area mentioned must be prevented as best as possible and if necessary through the described connection with a low pressure area rendered harmless can be.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Other advantages and beneficial Embodiments of the invention are the description, the drawing and the claims removable.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Einspritzventils sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachführenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the injection valve according to the invention are shown in the drawing and are in the follow-up Description closer explained. Show it:

1 ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Einspritzventils, mit Führung des Kraftstoffs im wesentlichen längs des Ventilkolbens und mit elektromagnetisch betätigtem Steuerventil, in seinem unteren Teil im Längsschnitt, oben abgebrochen, 1 1 shows a first example of an injection valve according to the invention, with the fuel being guided essentially along the valve piston and with the electromagnetically actuated control valve, in its lower part in longitudinal section, broken off at the top,

2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des oberen Bereichs des Ventils der 1, 2 an enlarged sectional view of the upper region of the valve of the 1 .

3 eine der 2 ähnliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Einzelheiten über eine abweichende Ausbildung der Führungsstücke für das obere Ende des Ventilkolbens und den Hilfskolben, 3 one of the 2 Similar representation of a second embodiment of the invention with details of a different design of the guide pieces for the upper end of the valve piston and the auxiliary piston,

4 in einer der 3 ähnlichen Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit separater, parallel zum Ventilkolben verlaufender Hochdruckbohrung für den Treibstoff und mit Piezoaktorbetätigung des Steuerventils. 4 in one of the 3 Similar representation, a third embodiment of the invention with separate, parallel to the valve piston high-pressure bore for the fuel and with piezo actuator actuation of the control valve.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments

In 1 weist ein Kraftstoffeinspritzventil 1, das als Injektor für Dieselkraftstoff ausgebildet ist und zur Versorgung mit Dieselkraftstoff aus einem Druckspeicher unter hohem Druck von zum Beispiel 1600 bar vorgesehen ist, ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse 2 auf, das eine zentrale Bohrung 4 enthält, die über ihre Länge nicht überall den gleichen Durchmesser aufweist sondern gestuft verläuft. Ein in der Bohrung 4 angeordneter Ventilkolben 6 erstreckt sich über fast die gesamte Höhe des in 1 schraffiert gezeigten Teil des Gehäuses, insbesondere ragt er mit einem unteren Ende bis zu Einspritzöffnungen 10 zum Einspritzen von Dieseltreibstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors, und ein oberer Endbereich 12 des Ventilkolbens 6 ist in einem Führungsstück 14 geführt, was anhand 2 noch genauer erläutert wird. Einzuspritzender Kraftstoff ist über einen Kraftstoffstutzen 20 zuzuführen und gelangt von diesem über einen Kanal 22 (2), etwas oberhalb des Führungsstücks 14, in den zentralen Bereich des Gehäuses 2, wo er in einem Zwischenraum zwischen dem Ventilkolben 6 und der Bohrung 4 nach unten gelangt und bei angehobenem Ventilkolben 6 durch die Einspritzöffnungen 10 in einen Motor eingespritzt wird. Im Augenblick der Einspritzung wirkt der Druck im Bereich der Einspritzöffnungen auf den Querschnitt (= wirksame Fläche) des die Einspritzöffnungen verschließenden Teils des Ventilkolbens 6. Aus diesem Druck resultiert somit eine Kraft in Öffnungsrichtung, die bestrebt ist, das Ventil offen zu halten. Die Querschnittsfläche des oberen Endbereichs 12 des Ventilkolbens 6 unterscheidet sich von der genannten wirksamen Fläche nur wenig. Daher würde, wenn der obere Endbereich 12 unmittelbar dem Druck innerhalb der bei der gezeigten Anordnung vorgesehenen Steuerkammer ausgesetzt wäre, kein in Schließrichtung wirkender merklicher oder gar bedeutender Kraftüberschuss auftreten. Zum Schließen trägt eine Schließfeder bei.In 1 has a fuel injector 1 , which is designed as an injector for diesel fuel and is provided for supplying diesel fuel from a pressure accumulator under high pressure of, for example, 1600 bar, an essentially rotationally symmetrical housing 2 on that's a central hole 4 contains, which does not have the same diameter everywhere over its length but runs in steps. One in the hole 4 arranged valve piston 6 extends over almost the entire height of the 1 hatched part of the housing, in particular it projects with a lower end to the injection openings 10 for injecting diesel fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, and an upper end region 12 of the valve piston 6 is in a leader 14 led what based 2 is explained in more detail. The fuel to be injected is through a fuel nozzle 20 feed and arrives from this via a channel 22 ( 2 ), just above the guide piece 14 , in the central area of the housing 2 where he is in a space between the valve piston 6 and the hole 4 comes down and with the valve piston raised 6 through the injection ports 10 is injected into an engine. At the moment of injection, the pressure in the area of the injection openings acts on the cross section (= effective area) of the part of the valve piston which closes the injection openings 6 , This pressure thus results in a force in the opening direction which tends to keep the valve open. The cross-sectional area of the upper end region 12 of the valve piston 6 differs only slightly from the effective area mentioned. Therefore, if the top end 12 would be directly exposed to the pressure within the control chamber provided in the arrangement shown, no noticeable or even significant excess force acting in the closing direction would occur. A closing spring contributes to the closing.

Der Ventilkolben 6 ist in der Darstellung der 1 von oben her bis zum oberen Ende eines Längenabschnitts 26 auf seinem gesamten Umfang von Kraftstoff umspült. Im Längenabschnitt 26 liegt der Ventilkolben 6 mit einer Gleitpassung an der Bohrung 4 an, ist jedoch, um noch einen Durchgang für den Kraftstoff zu schaffen, mit zwei im Beispiel parallel zueinander angeordneten Anschliffen oder Abflachungen 27 versehen, die in der kleinen Querschnittsdarstellung rechts neben dem Längenabschnitt 26 in 1 gezeigt sind. Unterhalb des Längenabschnitts 26 strömt der Kraftstoff zunächst wieder am gesamten Umfang des Ventilkolbens 6 entlang, bis zu einem Bereich 28 relativ kurzer Länge, der im Querschnitt sternförmig ist und nach außen ragende rippenförmige Vorsprünge hat, die eine exakte Führung in der Bohrung 4 bilden. Im untersten Endabschnitt 29 des Ventilkolbens 6 ist dieser am gesamten Umfang von Kraftstoff umströmt.The valve piston 6 is in the representation of the 1 from the top to the top of a length 26 washed around the entire circumference of fuel. In the length segment 26 is the valve piston 6 with a sliding fit on the hole 4 is, however, in order to create a passage for the fuel, with two cuts or flats arranged parallel to each other in the example 27 provided, in the small cross-sectional view to the right of the length section 26 in 1 are shown. Below the length section 26 the fuel initially flows all over again th circumference of the valve piston 6 along to an area 28 relatively short length, which is star-shaped in cross section and has outwardly projecting rib-shaped projections, which have an exact guidance in the bore 4 form. In the lowest end section 29 of the valve piston 6 the fuel flows around the entire circumference.

Es ist möglich, zum Verringern des Strömungswiderstands anstatt der beiden in gegenseitigen Abstand vorgesehenen exakten Führungen im Längenabschnitt 26 und im Bereich 28 eine dieser beiden Führungen wegzulassen, denn der Ventilkolben wird zusätzlich zu der dann verbleibenden Führung auch in seinem oberen Endbereich geführt.It is possible to reduce the flow resistance instead of the two spaced-apart exact guides in the longitudinal section 26 and in the area 28 omit one of these two guides, because in addition to the guide then remaining, the valve piston is also guided in its upper end region.

2 zeigt den oberen Teil der Anordnung der 1 vergrößert und mit mehr Einzelheiten. Im Anschluss an das obere Ende der Bohrung 4 ist das Gehäuse 2 zu einer zylindrischen Kammer 40 erweitert, an die sich nach oben hin eine abermals erweiterte zylindrische Kammer 42 anschließt. In die kombinierte Kammer 40 und 42 ist eine durch eine Schraubverbindung 44 zusammengehaltene Baueinheit eingesetzt, die folgende Teile aufweist: ein Ventilteil 46, das in seinem unteren Bereich eine Bohrung 47 enthält, in der im montierten Zustand ein Hilfskolben 48, der in die Bohrung 47 eingeschliffen ist, angeordnet ist; und das mit dem Ventilteil 46 durch die Schraubverbindung verbundene Führungsstück 14. Der obere Bereich der Bohrung 47 bildet eine Steuerkammer 50, in die Kraftstoff vom Kanal 22 her über eine Zulaufdrossel 52 eintritt. Für den Ventilkolben und den Hilfskolben ist daher ein gemeinsames Führungsstück vorhanden. 2 shows the upper part of the arrangement of the 1 enlarged and with more details. Following the top of the hole 4 is the housing 2 to a cylindrical chamber 40 expanded, at the top of which is a further enlarged cylindrical chamber 42 followed. In the combined chamber 40 and 42 is one by a screw connection 44 cohesive unit used, which has the following parts: a valve part 46 which has a hole in its lower area 47 contains, in the assembled state, an auxiliary piston 48 that in the hole 47 is ground in, is arranged; and that with the valve part 46 guide piece connected by the screw connection 14 , The top of the hole 47 forms a tax chamber 50 in the fuel from the channel 22 forth over an inlet throttle 52 entry. There is therefore a common guide piece for the valve piston and the auxiliary piston.

Ein Magnetventil, im wesentlichen gebildet durch eine Magnetspule 56, einen Anker 58, eine bei dessen Bewegung freigegebene oder nach unten gedrückte Kugel 60 und einen im Ventilteil 46 gebildeten Ventilsitz 62 für die Kugel öffnet in herkömmlicher Weise einen Auslass aus der Steuerkammer 50 zu einem mit einem Leckageablauf des Kraftstoffeinspritzventils verbundenen Niederdruckbereich 64, wenn eine Einspritzung erfolgen soll.A solenoid valve, essentially formed by a solenoid 56 , an anchor 58 , a ball released or pushed down when it moves 60 and one in the valve part 46 formed valve seat 62 an outlet for the ball opens in a conventional manner from the control chamber 50 to a low-pressure area connected to a leakage drain of the fuel injection valve 64 if an injection is to take place.

Der Hilfskolben 48 weist eine deutliche größere Querschnittsfläche auf der obere Endbereich 12 des Ventilkolbens 6. Der Hilfskolben 48 ist kraftschlüssig mit dem Ventilkolben 6 unter Zwischenlage eines beidseitig balligen Zwischenstücks 70 in Verbindung. Durch Auswahl eines Zwischenstücks 70 mit geeigneter Dicke (in Längsrichtung der Ventilanordnung gemessen) besteht bei der Montage eine Justiermöglichkeit. Einen Raum 72, der sich an die ballige Unterseite des Hilfskolbens 48 anschließt und in dem das Zwischenstück 70 angeordnet ist, wobei dieser Raum durch das obere, ballige Ende des Ventilkolbens 6 nach unten begrenzt wird, ist über einen Kanal 76 mit dem Niederdruckbereich 64 in Verbindung. Am unteren Ende des Ventilteils schließt sich das Führungsstück 14 an, das durch die Schraubverbindung 44 an das Ventilteil 47 dicht angedrückt wird. Das Führungsteil 14 bildet eine Führung für den Endbereich 12 des Ventilkolbens 6, wobei dieser Endbereich und die Bohrung des Führungsstücks zueinander passend geschliffen sind. Die gesamte bisher beschriebene Baueinheit bestehend im wesentlichen aus dem Ventilteil 40 und dem Führungsteil 14 sind durch eine Feder 78 nach oben gegen einen Anschlag gedrückt, wobei sich das untere Ende der Feder 78 an einer Schulter des Ventilkolbens 6 abstützt. Die Feder 78 hat auch die Funktion der Schließfeder für den Ventilkolben 6.The auxiliary piston 48 has a significantly larger cross-sectional area on the upper end area 12 of the valve piston 6 , The auxiliary piston 48 is non-positive with the valve piston 6 with the interposition of a spherical intermediate piece 70 in connection. By choosing an adapter 70 With a suitable thickness (measured in the longitudinal direction of the valve arrangement) there is an adjustment possibility during assembly. A room 72 that attaches to the spherical underside of the auxiliary piston 48 connects and in which the intermediate piece 70 is arranged, this space through the upper, spherical end of the valve piston 6 is capped is via a channel 76 with the low pressure area 64 in connection. The guide piece closes at the lower end of the valve part 14 through the screw connection 44 to the valve part 47 is pressed tightly. The guide part 14 forms a guide for the end area 12 of the valve piston 6 , wherein this end region and the bore of the guide piece are ground to match. The entire assembly described so far consists essentially of the valve part 40 and the guide part 14 are by a spring 78 pressed up against a stop, the lower end of the spring 78 on a shoulder of the valve piston 6 supported. The feather 78 also has the function of the closing spring for the valve piston 6 ,

Für eine sichere Funktion ist es weder erforderlich, dass der Hilfskolben 48 und der obere Endbereich 12 ohne Seitenversatz sind, noch ist es erforderlich, dass die die genannten Teile aufnehmenden Bohrungen exakt in der gleichen Richtung verlaufen.For a safe function it is neither necessary that the auxiliary piston 48 and the top end 12 are without lateral offset, nor is it necessary that the holes receiving the parts mentioned run exactly in the same direction.

Bei der Anordnung nach 3 ist bei dem hier mit dem Bezugszeichen 1' bezeichneten Kraftstoffeinspritzventil im wesentlichen die Schraubverbindung 44 der 2 ersetzt durch ein Aneinanderpressen der beiden Teile durch eine weitere Druckfeder 80, die sich an einer Schulter des Gehäuses 2 abstützt.When arranging after 3 is the one with the reference number here 1' designated fuel injector essentially the screw connection 44 the 2 replaced by pressing the two parts together by another compression spring 80 that are on one shoulder of the case 2 supported.

Bei der Anordnung nach 4 führt bei dem hiermit dem Bezugszeichen 1'' bezeichneten Kraftstoffeinspritzventil der hier mit 22' bezeichnete Kanal, der vom Kraftstoffstutzen 20 (siehe 1) kommt, zu einem in Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Kanal 85, der im Abstand vom Ventilkolben nach unten in die Nähe der Einspritzöffnungen führt und dort in bekannter Weise in einen Ringraum übergeht, wo der Druck des Kraftstoffs auf eine Kegelstumpffläche des Ventilkolbens in Öffnungsrichtung wirkt. Auch bei dieser Ausbildung der Kraftstoffzuführung kann das Vorhandensein des Hilfskolbens 48 Vorteile bieten. Das hier nicht sichtbare Steuerventil wird von einem angedeuteten Piezoaktor 88 unter Zwischenschaltung eines angedeuteten hydraulischen Kopplers 90 betätigt, der das bewegliche Ventilteil drückt, um das Steuerventil zu sperren. Wegen Einzelheiten der Betätigung des Steuerventils wird auf DE10023952A1 , 1, verwiesen, deren Offenbarung durch diese Bezugnahme in die vorliegende technische Lehre aufgenommen wird. Insbesondere ist ein bolzenförmiges Betätigungsteil für das Steuerventil am unteren Ende des Kopplers befestigt.When arranging after 4 leads hereby to the reference symbol 1'' designated fuel injector here with 22 ' designated channel, that of the fuel nozzle 20 (please refer 1 ) comes to a channel running in the longitudinal direction of the housing 85 , which leads at a distance from the valve piston down into the vicinity of the injection openings and merges there in a known manner into an annular space, where the pressure of the fuel acts on a truncated cone surface of the valve piston in the opening direction. Even with this configuration of the fuel supply, the presence of the auxiliary piston can 48 Offer advantages. The control valve, which is not visible here, is indicated by a piezo actuator 88 with the interposition of an indicated hydraulic coupler 90 actuated, which presses the movable valve member to lock the control valve. Because of details of the operation of the control valve is on DE10023952A1 . 1 , whose disclosure is incorporated by reference into this technical teaching. In particular, a bolt-shaped actuating part for the control valve is attached to the lower end of the coupler.

Bei anderen Ausführungsformen ist die beschriebene Betätigung durch Piezoaktor mit der Kraftstoff-Führung längs des Ventilkolbens gemäß 1 kombiniert. Wieder bei anderen Ausführungsformen ist die beschriebene Betätigung durch Magnetventil mit der Kraftstoff-Führung im Abstand vom Ventilkolben in einer separaten Hochdruckbohrung gemäß 4 kombiniert.In other embodiments, the described actuation by piezo actuator with the fuel guide along the valve piston is in accordance with 1 combined. In yet other embodiments, the described actuation by means of a solenoid valve with the fuel guide at a distance from the valve piston is in a separate high-pressure bore 4 combined.

Bei Ausführungsformen der Erfindung ist der Ventilkolben in seinem oberen Endbereich etwas flexibel zur leichteren Anpassung an eine Stellung des Führungsstücks, die nicht exakt mit der Längsrichtung des Ventilkolbens übereinstimmt.In embodiments of the invention the valve piston is somewhat flexible in its upper end area for easier adjustment to a position of the guide piece that is not exactly with the longitudinal direction of the valve piston matches.

Claims (6)

Kraftstoffeinspritzventil (1, 1', 1'') mit einem hubgesteuerten Ventilkolben (6), der in Abhängigkeit von seiner Stellung mit einem unteren Ende eine Einspritzöffnung (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors öffnet oder schließt, wobei der Ventilkolben (6) eine in Öffnungsrichtung wirksame, im Betrieb von Kraftstoff unter Druck beaufschlagte Wirkfläche hat und der obere Endbereich (12) des Ventilkolbens in einem Führungsstück (14) geführt ist, wobei das obere Ende des Ventilkolbens (6) im Betrieb von einer Kraft in Schließrichtung beaufschlagt ist, die von einem Druck in einer Steuerkammer (50) abhängt, die über eine Zulaufdrossel mit einem Anschluss des Kraftstoffeinspritzventils zum Zuführen von Kraftstoff in Verbindung steht und über ein Steuerventil mit einem Niederdruckbereich verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem oberen Ende des Ventilkolbens (6) ein Hilfskolben (48) mechanisch gekoppelt ist, der mit einem dem Ventilkolben (6) abgewandten Ende mit der Steuerkammer (50) in Verbindung steht, und der mit einem Führungsabschnitt in einem Hilfskolben-Führungsstück gegenüber dem Druck in der Steuerkammer dichtend geführt ist, wobei der Führungsabschnitt eine Querschnittsfläche hat, die größer ist als die Wirkfläche.Fuel injector ( 1 . 1' . 1'' ) with a stroke-controlled valve piston ( 6 ) which, depending on its position, has an injection opening with a lower end ( 10 ) opens or closes for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, the valve piston ( 6 ) has an effective area that is effective in the opening direction and pressurized when fuel is in operation, and the upper end region ( 12 ) of the valve piston in a guide piece ( 14 ) is guided, the upper end of the valve piston ( 6 ) is subjected to a force in the closing direction during operation, which is caused by a pressure in a control chamber ( 50 ) which is connected via an inlet throttle to a connection of the fuel injection valve for supplying fuel and can be connected to a low pressure area via a control valve, characterized in that with the upper end of the valve piston ( 6 ) an auxiliary piston ( 48 ) is mechanically coupled to a valve piston ( 6 ) opposite end with the control chamber ( 50 ) is connected, and which is guided with a guide section in an auxiliary piston guide piece in a sealing manner with respect to the pressure in the control chamber, the guide section having a cross-sectional area which is larger than the effective area. Kraftstoffeinspritzventil (1, 1', 1'') mit einem hubgesteuerten Ventilkolben (6), der in Abhängigkeit von seiner Stellung mit einem unteren Ende eine Einspritzöffnung (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors öffnet oder schließt, wobei der Ventilkolben (6) eine in Öffnungsrichtung wirksame, im Betrieb von Kraftstoff unter Druck beaufschlagte Wirkfläche hat und der obere Endbereich (12) des Ventilkolbens (6) in einem Führungsstück (14) dichtend geführt ist, wobei das obere Ende des Ventilkolbens im Betrieb von einer Kraft in Schließrichtung beaufschlagt ist, die von einem Druck in einer Steuerkammer (50) abhängt, die über eine Zulaufdrossel mit einem Anschluss des Kraftstoffeinspritzventils zum Zuführen von Kraftstoff in Verbindung steht und über ein Steuerventil mit einem Niederdruckbereich verbindbar ist, wobei das Steuerventil mit einer Antriebseinrichtung, ausgewählt aus der Gruppe Elektromagnetantrieb und Piezoaktorantrieb gekoppelt ist, wobei der Weg für einzuspritzenden Kraftstoff etwa ab Höhe des Führungsstücks längs des Ventilkolbens zu der Kraftstoffeinspritzöffnung verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem oberen Ende des Ventilkolbens (6) ein Hilfskolben (48) mechanisch gekoppelt ist, der mit einem dem Ventilkolben abgewandten Ende mit der Steuerkammer (50) in Verbindung steht, und der mit einem Führungsabschnitt in einem Hilfskolben-Führungsstück gegenüber dem Druck in der Steuerkammer dichtend geführt ist, wobei der Führungsabschnitt eine Querschnittsfläche hat, die größer ist als die Wirkfläche.Fuel injector ( 1 . 1' . 1'' ) with a stroke-controlled valve piston ( 6 ) which, depending on its position, has an injection opening with a lower end ( 10 ) opens or closes for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, the valve piston ( 6 ) has an effective area that is effective in the opening direction and pressurized when fuel is in operation, and the upper end region ( 12 ) of the valve piston ( 6 ) in a guide piece ( 14 ) is sealingly guided, the upper end of the valve piston being acted upon by a force in the closing direction, which is caused by a pressure in a control chamber ( 50 ) which is connected via an inlet throttle to a connection of the fuel injection valve for supplying fuel and can be connected to a low pressure area via a control valve, the control valve being coupled to a drive device selected from the group consisting of a solenoid drive and a piezo actuator drive, the path for Fuel to be injected runs approximately from the height of the guide piece along the valve piston to the fuel injection opening, characterized in that with the upper end of the valve piston ( 6 ) an auxiliary piston ( 48 ) is mechanically coupled, the end facing away from the valve piston with the control chamber ( 50 ) is connected, and which is guided with a guide section in an auxiliary piston guide piece in a sealing manner with respect to the pressure in the control chamber, the guide section having a cross-sectional area which is larger than the effective area. Kraftstoffeinspritzventil (1, 1', 1'') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb der Ventilkolben (6) und der Hilfskolben (48) kraftschlüssig gekoppelt sind.Fuel injector ( 1 . 1' . 1'' ) according to claim 1 or 2, characterized in that in operation the valve piston ( 6 ) and the auxiliary piston ( 48 ) are non-positively coupled. Kraftstoffeinspritzventil (1, 1', 1'') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventilkolben (6) und dem Hilfskolben (48) ein Zwischenstück (70) kraftschlüssig eingesetzt ist.Fuel injector ( 1 . 1' . 1'' ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the valve piston ( 6 ) and the auxiliary piston ( 48 ) an intermediate piece ( 70 ) is used non-positively. Kraftstoffeinspritzventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsstück des Ventilkolbens und das Hilfskolben- Führungsstück durch ein gemeinsames Führungsstück gebildet sind.Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide piece of the valve piston and the auxiliary piston guide piece are formed by a common guide piece. Kraftstoffeinspritzventil (1, 1', 1'') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum (72), in dem der Ventilkolben (6) und der Hilfskolben (48) miteinander gekoppelt sind, mit einem Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzventils in Verbindung ist.Fuel injector ( 1 . 1' . 1'' ) according to one of the preceding claims, characterized in that a room ( 72 ) in which the valve piston ( 6 ) and the auxiliary piston ( 48 ) are coupled to one another, is connected to a low-pressure region of the fuel injection valve.