DE10348922A1 - Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle - Google Patents

Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle Download PDF

Info

Publication number
DE10348922A1
DE10348922A1 DE2003148922 DE10348922A DE10348922A1 DE 10348922 A1 DE10348922 A1 DE 10348922A1 DE 2003148922 DE2003148922 DE 2003148922 DE 10348922 A DE10348922 A DE 10348922A DE 10348922 A1 DE10348922 A1 DE 10348922A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle needle
opening
valve
injection
injection valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003148922
Other languages
German (de)
Inventor
Friedrich Boecking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE2003148922 priority Critical patent/DE10348922A1/en
Publication of DE10348922A1 publication Critical patent/DE10348922A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/001Fuel-injection apparatus having injection valves held closed mechanically, e.g. by springs, and opened by a cyclically-operated mechanism for a time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086Having more than one injection-valve controlling discharge orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M49/00Fuel-injection apparatus in which injection pumps are driven or injectors are actuated, by the pressure in engine working cylinders, or by impact of engine working piston
    • F02M49/02Fuel-injection apparatus in which injection pumps are driven or injectors are actuated, by the pressure in engine working cylinders, or by impact of engine working piston using the cylinder pressure, e.g. compression end pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • F02M59/468Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means using piezoelectric operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The injection valve has a nozzle module (12) in which are axially movable a first nozzle needle (13) interacting with a first injection orifice (15), and a second nozzle needle (14) installed co-axially with the first nozzle needle and interacting with a second injection orifice (16). The second nozzle needle is guided in the first nozzle needle in such a way that an opening of the first nozzle needle effects an opening of the second nozzle needle. The first nozzle needle and second nozzle needle interact via a drive ring (30).

Description

Die Erfindung geht von einem Einspritzventil gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.The Invention is based on an injection valve according to the preamble of claim 1 closer defined type.

Ein derartiges Einspritzventil ist aus der DE 101 33 434 A1 bekannt und dient zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine.Such injection valve is from the DE 101 33 434 A1 known and used for injecting fuel into a combustion chamber of a motor vehicle internal combustion engine.

Das aus der DE 101 33 434 A1 bekannte Einspritzventil umfasst ein Gehäuse, in dem ein Düsenmodul und ein Ventilsteuermodul angeordnet sind. Das Düsenmodul umfasst eine innere Düsennadel und eine äußere Düsennadel, die in einem Ventilkörper geführt ist und zur Steuerung von ersten Einspritzöffnungen mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Die Steuerung der äußeren Düsennadel erfolgt mittel des Ven tilsteuermoduls, und zwar derart, dass ein mit der äußeren Düsennadel zusammenwirkender Ventilsteuerkolben über eine Druckveränderung in einem Ventilsteuerraum eine Lageveränderung erfährt, wodurch die äußere Düsennadel verschoben wird und die ersten Einspritzöffnungen freigegeben werden. Der Ventilsteuerraum ist einerseits über eine sogenannte Zulaufdrossel mit einer Kraftstoffzufuhrleitung und andererseits über eine sogenannte Ablaufdrossel mit einem Ventilraum des Ventilsteuermoduls verbunden, in dem ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilschließglied angeordnet ist. Durch Öffnen des Ventilschließglieds wird der Ventilraum des Ventilsteuermoduls und damit auch der an den Ventilsteuerkolben des Düsenmoduls grenzende Ventilsteuerraum entlastet, so dass die Düsennadel öffnen kann.That from the DE 101 33 434 A1 known injection valve comprises a housing in which a nozzle module and a valve control module are arranged. The nozzle module includes an inner nozzle needle and an outer nozzle needle which is guided in a valve body and cooperates with a valve seat for controlling first injection openings. The control of the outer nozzle needle is done by means of Ven tilsteuermoduls, in such a way that a cooperating with the outer nozzle needle valve control piston undergoes a change in position in a valve control chamber a change in position, whereby the outer nozzle needle is moved and the first injection openings are released. The valve control chamber is connected on the one hand via a so-called inlet throttle with a fuel supply line and on the other hand via a so-called outlet throttle with a valve chamber of the valve control module, in which a cooperating with a valve seat valve closure member is arranged. By opening the valve closing member, the valve space of the valve control module and thus also the valve control space adjoining the valve control piston of the nozzle module is relieved so that the nozzle needle can open.

Die innere Düsennadel ist bei diesem bekannten Einspritzventil in der äußeren Düsennadel geführt und koaxial zu dieser angeordnet. Auf die innere Düsennadel wirkt ein Steuerkolben, dessen freie Stirnseite an einen weiteren Steuerraum grenzt. Dieser Steuerraum ist über eine außerhalb des Ventilkörpers angeordnete Druckquelle mit einem Fluiddruck beaufschlagt. Bei einer Druckentlastung des Steuerraums kann die innere Düsennadel bei geöffneter äußeren Düsennadel öffnen, so dass über mit der inneren Düsennadel zusammenwirkende, zweite Einspritzöffnungen ebenfalls Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann.The inner nozzle needle is performed in this known injection valve in the outer nozzle needle and arranged coaxially to this. On the inner nozzle needle acts a control piston, whose free end borders on another control room. This Control room is over an outside of the valve body arranged pressure source with a fluid pressure applied. At a Pressure relief of the control chamber can be the inner nozzle needle open with open outer nozzle needle, so that over with the inner nozzle needle cooperating, second injection ports also fuel can be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Einspritzventil, dass insbesondere die Ansteuerung der inneren Düsennadel mit einem hohen technischen Aufwand verbunden ist.adversely is in this known injection valve that in particular the Control of the inner nozzle needle associated with a high technical effort.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei dem die zweite Düsennadel derart in der ersten Düsennadel geführt ist, dass ein Öffnen der ersten Düsennadel ein Öffnen der zweiten Düsennadel bewirkt, hat den Vorteil, dass das Öffnen der inneren Düsennadel allein durch das Öffnen der äußeren Düsennadel ausgelöst wird und somit keine weiteren externen Mittel zum Öffnen der inneren Düsennadel erforderlich sind.The injection valve according to the invention with the features according to the preamble of claim 1, at the second nozzle needle such in the first nozzle needle guided is that opening the first nozzle needle an opening the second nozzle needle has the advantage of opening the inner nozzle needle only by opening the outer nozzle needle triggered and thus no further external means for opening the inner nozzle needle required are.

Das Einspritzventil nach der Erfindung kann insbesondere Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems sein und zur Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum einer Dieselbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dienen.The Injection valve according to the invention can in particular part a common-rail injection system and for fuel injection in a combustion chamber of a diesel internal combustion engine of a motor vehicle serve.

Eine konstruktiv besonders einfach herzustellende Ausführungsform des Einspritzventils gemäß der Erfindung besteht darin, dass die erste Düsennadel und die zweite Düsennadel über einen Mitnehmer zusammenwirken. In diesem Fall greift also die erste Düsennadel ab einem bestimmten Öffnungsgrad an der zweiten Düsennadel an, so dass diese ebenfalls in Öffnungsstellung verfahren wird. Insbesondere in diesem Fall kann die innere Düsennadel auch ohne Druckschulter ausgelegt sein.A structurally particularly easy to manufacture embodiment the injection valve according to the invention is that the first nozzle needle and the second nozzle needle via a Interacting with the driver. In this case, so the first nozzle needle engages from a certain opening degree at the second nozzle needle so that these also in the open position is moved. In particular, in this case, the inner nozzle needle be designed without pressure shoulder.

Zur Unterstützung des Öffnens der zweiten Düsennadel wirkt aus dem angrenzenden Brennraum der Brennkraftmaschine über die mit der zweiten Düsennadel zusammenwirkende, zweite Einspritzöffnung ein sogenannter Gasgegendruck auf eine der zweiten Einspritzöffnung zugewandte Stirnseite der zweiten Düsennadel. Der Gasgegendruck wird in dem Brennraum der Brennkraftmaschine erzeugt.to support of opening the second nozzle needle acts from the adjacent combustion chamber of the internal combustion engine via the with the second nozzle needle cooperating, second injection port a so-called gas back pressure on one of the second injection port facing end face of the second nozzle needle. The gas back pressure is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine.

Eine spezielle Ausführungsform des Einspritzventils nach der Erfindung kann so ausgelegt sein, dass das Öffnen der zweiten Düsennadel allein durch den in dem Brennraum der Brennkraftmaschine erzeugten Gasgegendruck erfolgt.A special embodiment of the injection valve according to the invention can be designed that opening the second nozzle needle solely by the generated in the combustion chamber of the internal combustion engine Gas back pressure occurs.

Die zweite Düsennadel, die vorzugsweise in einer stirnseitigen, sacklochartigen Ausnehmung der ersten Düsennadel angeordnet ist, ist bei einer vorteilhaften Ausführung mittels einer Dichtfeder in Schließrichtung vorgespannt. Damit kann gewährleistet werden, dass die zweite Düsennadel in Schließstellung dichtend auf ihrem zugeordneten Sitz aufliegt und kein Kraftstoff zu der bzw. den zugeordneten Einspritzöffnungen gelangt.The second nozzle needle, preferably in a frontal, blind hole-like recess the first nozzle needle is arranged, is in an advantageous embodiment by means of a sealing spring in the closing direction biased. This can be guaranteed be that second nozzle needle in closed position sealingly resting on its associated seat and no fuel reaches the or the associated injection openings.

Um ein definiertes Schließen der zweiten Düsennadel zu gewährleisten, ist die Dichtfeder zweckmäßigerweise derart eingespannt, dass ein Schließen der ersten Düsennadel ein Schließen der zweiten Düsennadel bewirkt. Die Vorspannung der Dichtfeder wird also bei Schließen der ersten Düsennadel so angehoben, dass die zweite Düsennadel bei geschlossener erster Düsennadel oder auch während des Schließens der ersten Düsennadel gegen den Gasgegendruck schließt, der aus dem Brennraum der Brennkraftmaschine über die mindestens eine zweite Einspritzöffnung auf die zweite Düsennadel wirkt.In order to ensure a defined closing of the second nozzle needle, the sealing spring is suitably clamped such that a closing Shen the first nozzle needle causes a closing of the second nozzle needle. The bias of the sealing spring is thus raised upon closing of the first nozzle needle so that the second nozzle needle closes when the first nozzle needle or even during closing of the first nozzle needle against the gas back pressure from the combustion chamber of the internal combustion engine via the at least one second injection port to the second Nozzle needle works.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject to The invention are the description, the drawings and the claims removed.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel des Einspritzventils nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenOne embodiment the injection valve according to the invention is schematically simplified in the drawing and will be explained in more detail in the following description. It demonstrate

1 eine Prinzipskizze eines Kraftstoffeinspritzventils in einem vereinfachten Längsschnitt; und 1 a schematic diagram of a fuel injection valve in a simplified longitudinal section; and

2 ein Diagramm, das eine Einspritzmenge Q des Ventils nach 1 in Abhängigkeit von dessen Ansteuerzeit t bei verschiedenen Eingangsdrücken p darstellt. 2 a diagram showing an injection quantity Q of the valve after 1 as a function of its drive time t at different input pressures p represents.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In 1 ist ein Einspritzventil 1 dargestellt, das Bestandteil eines sogenannten Common-Rail-Einspritzsystems ist und zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Dieselbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dient. Das Einspritzventil 1 umfasst hierzu als wesentliche Baueinheiten ein ventilartig ausgebildetes Ventilsteuermodul 2 und ein Düsenmodul 3.In 1 is an injector 1 shown, which is part of a so-called common-rail injection system and is used for injection of fuel into a combustion chamber of a diesel engine of a motor vehicle. The injection valve 1 includes for this purpose as essential components a valve-like design valve control module 2 and a nozzle module 3 ,

Das Düsenmodul 3 ist als Koaxial-Vario-Düse ausgebildet und weist hierzu eine Nadeleinheit auf, die aus einer äußeren Düsennadel 13 und einer inneren Düsennadel 14 gebildet ist.The nozzle module 3 is designed as a coaxial Vario nozzle and has for this purpose a needle unit, which consists of an outer nozzle needle 13 and an inner nozzle needle 14 is formed.

Die äußere Düsennadel 13, die axial verschieblich in einem Ventilgehäuse 4 geführt ist, dient zur Steuerung von ersten, zu dem Brennraum der Brennkraftmaschine führenden Einspritzöffnungen 15, und die innere Düsennadel 14 dient zur Steuerung von zweiten, zu dem Brennraum der Brennkraftmaschine führenden Einspritzöffnungen 16. Die äußere Düsennadel 13 ist entlang einer in ihrem mittleren Bereich angeordneten Führung 17 in dem Ventilgehäuse 4 axial verschieblich geführt.The outer nozzle needle 13 , which are axially displaceable in a valve housing 4 is guided, serves to control the first, leading to the combustion chamber of the internal combustion engine injection openings 15 , and the inner nozzle needle 14 serves to control the second, leading to the combustion chamber of the internal combustion engine injection openings 16 , The outer nozzle needle 13 is along a guide arranged in its central area 17 in the valve housing 4 guided axially displaceable.

Zur Steuerung ragt die äußere Düsennadel 13 mit ihrem den Einspritzöffnungen 15 abgewandten Ende in einen Ventilsteuerraum 18, der radial von einer Hülse 19 begrenzt ist, die sich an einem Gehäuse 5 des Ventilsteuermoduls 2 abstützt. An der dem Ventilsteuermodul 2 abgewandten Stirnseite liegt an der Hülse 19 eine Spiralfeder 20 an, die sich an einem mit der äußeren Düsennadel 13 fest verbundenen Auflager 21 abstützt. Dadurch ist die äußere Düsennadel 13 in Schließrichtung, d. h. in Richtung ihres Ventilsitzes 22, vorgespannt.To control the outer nozzle needle protrudes 13 with her injection ports 15 remote end into a valve control room 18 which is radially from a sleeve 19 is limited, which is attached to a housing 5 of the valve control module 2 supported. At the valve control module 2 opposite end face is located on the sleeve 19 a coil spring 20 attached to one with the outer nozzle needle 13 firmly connected supports 21 supported. This is the outer nozzle needle 13 in the closing direction, ie in the direction of its valve seat 22 , pretensioned.

Des Weiteren ist die äußere Düsennadel 13 in ihrem dem Ventilsteuerraum 18 abgewandten Endbereich von einem Druckraum 23 umgeben, in welchen ein Kraftstoffzufuhrkanal 24 mündet, der mit einem sogenannten Common-Rail des Einspritzsystems verbunden ist, welcher mit mehreren Einspritzventilen der dargestellten Art verbunden ist. Der Druckraum 23 kann unter einem in Common-Rail-Systemen üblichen Hochdruck von beispielsweise bis zu 1,5 kbar stehen.Furthermore, the outer nozzle needle 13 in her the valve control room 18 opposite end of a pressure chamber 23 surrounded, in which a fuel supply channel 24 opens, which is connected to a so-called common rail of the injection system, which is connected to a plurality of injection valves of the type shown. The pressure room 23 may be under a usual in common rail systems high pressure, for example, up to 1.5 kbar.

In dem Bereich des Druckraums 23 weist die äußere Düsennadel 13 eine Druckschulter 25 auf, auf die ein das Öffnen der äußeren Düsennadel 13 unterstützender Fluiddruck wirkt. An ihrer dem Ventilsteuerraum 18 abgewandten Stirnseite weist die äußere Düsennadel 13 eine im Wesentlichen sacklochartige Ausnehmung 26 auf, in welcher die innere Düsennadel 14 geführt ist.In the area of the pressure chamber 23 has the outer nozzle needle 13 a pressure shoulder 25 on, on the one opening the outer nozzle needle 13 supporting fluid pressure acts. At her the valve control room 18 facing away from the outer nozzle needle 13 a substantially blind hole-like recess 26 on, in which the inner nozzle needle 14 is guided.

Die innere Düsennadel 14 ist mittels einer Vorspann- bzw. Dichtfeder 27 in Schließrichtung, d. h. in Richtung ihres Ventilsitzes 28, vorgespannt. Die Vorspannfeder 27, die auf eine Schulter 29 der inneren Düsennadel 14 wirkt, stützt sich an einem Ring 30 ab, der einen Bereich geringeren Durchmessers der inneren Düsennadel 14 umgreift und an einer Schulter 31 der äußeren Düsennadel 13 anliegt. In dem den Einspritzöffnungen 16 abgewandten Bereich der inneren Düsennadel 14 ist des Weiteren ein Mitnehmerring 32 aufgepresst, an dem der Ring 30 beim Öffnen der äußeren Düsennadel 13 zur Anlage kommt, so dass auch die innere Düsennadel 14 in Öffnungsstellung verfahren wird.The inner nozzle needle 14 is by means of a biasing or sealing spring 27 in the closing direction, ie in the direction of its valve seat 28 , pretensioned. The biasing spring 27 on one shoulder 29 the inner nozzle needle 14 acts, relies on a ring 30 starting from an area of smaller diameter of the inner nozzle needle 14 embraces and on a shoulder 31 the outer nozzle needle 13 is applied. In the injection openings 16 remote area of the inner nozzle needle 14 is also a driving ring 32 pressed on which the ring 30 when opening the outer nozzle needle 13 comes to rest, so that the inner nozzle needle 14 is moved in the open position.

Die innere Düsennadel 14 ist vorliegend ohne eine mit dem in dem Druckraum herrschenden Fluiddruck zusammenwirkende Druckschulter bzw. Druckstufe ausgebildet.The inner nozzle needle 14 In the present case, it is designed without a pressure shoulder or pressure stage which cooperates with the fluid pressure prevailing in the pressure chamber.

Der Ventilsteuerraum 18 ist einerseits über eine Zulaufdrossel 33 mit dem Kraftstoffzufuhrkanal 24 und andererseits über einen mit einer Ablaufdrossel 34 versehenen Ablaufkanal 35 mit einem Ventilraum 36 des Ventilsteuermoduls 2 verbunden.The valve control room 18 is on the one hand via an inlet throttle 33 with the fuel supply channel 24 and on the other hand via one with a drain throttle 34 provided drain channel 35 with a valve chamber 36 of the valve control module 2 connected.

In dem Ventilraum 36 ist ein im Wesentlichen pilzförmiges Ventilschließglied 37 angeordnet, das mit einem als Kegelsitz ausgebildeten Ventilsitz 38 zusammenwirkt und in Schließstellung den Ventilraum 36 von einem stromab des Ventilsitzes 38 angeordneten Rücklaufraum 39 trennt, der über einen Rücklaufkanal 45 mit einem hier nicht näher dargestellten Kraftstoffvorratstank verbunden ist. Das Ventilschließglied 37 ist mittels einer Rückstellfeder 40 in Schließrichtung vorgespannt.In the valve room 36 is a substantially mushroom-shaped valve closure member 37 arranged that with a valve seat designed as a conical seat 38 interacts and in the closed position the valve chamber 36 from one downstream of the valve seat 38 arranged return space 39 separates, which has a return channel 45 is connected to a fuel storage tank, not shown here. The valve closure member 37 is by means of a return spring 40 biased in the closing direction.

Zur Betätigung des Ventilschließglieds 37 weist das Ventilsteuermodul 2 vorliegend einen piezoelektrischen Aktor 41 auf, der mit einem als Stellkolben bezeichneten, ersten Kolben 42 verbunden ist. Der Stellkolben 42 wirkt über eine Hydraulikkammer 43 mit einem als Betätigungskolben bezeichneten zweiten Kolben 44 zusammen, an dem das Ventilschließglied 37 anliegt. Die Hydraulikkammer 43 dient als hydraulischer Koppler, der eine axiale Auslenkung des mittels des piezoelektrischen Aktors 41 verfahrenen Stellkolbens 42 auf den Betätigungskolben 44 überträgt. Die hydraulische Übersetzung bewirkt, dass der Betätigungskolben 44 einen um das Übersetzungsverhältnis der Kolbendurchmesser vergrößerten Hub macht, wenn der Stellkolben 42, der hier einen größeren Durchmesser als der Betätigungskolben 44 aufweist, mittels des piezoelektrischen Aktors 41 eine bestimmte Wegstrecke verfahren wird.For actuating the valve closing member 37 indicates the valve control module 2 in this case, a piezoelectric actuator 41 on, with a designated piston as the first piston 42 connected is. The adjusting piston 42 acts via a hydraulic chamber 43 with a designated as actuating piston second piston 44 together, where the valve closure member 37 is applied. The hydraulic chamber 43 serves as a hydraulic coupler, the axial deflection of the means of the piezoelectric actuator 41 moved actuating piston 42 on the actuating piston 44 transfers. The hydraulic transmission causes the actuating piston 44 makes a stroke increased by the gear ratio of the piston diameter when the actuator piston 42 that has a larger diameter than the actuating piston 44 comprises, by means of the piezoelectric actuator 41 a certain distance is traversed.

Das in 1 dargestellte Einspritzventil 10 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.This in 1 illustrated injection valve 10 works in the manner described below.

Wenn das Ventilschließglied 37 mittels des piezoelektrischen Aktors 41 geöffnet wird, erfolgt eine Druckentlastung des mit Kraftstoff beaufschlagten Ventilraums 36. Diese Druckentlastung wird über die Ablaufdrossel 34 auf den Ventilsteuerraum 18 übertragen, so dass die äußere Düsennadel 13 durch den u. a. auf die Druckschulter 25 wirkenden Fluiddruck gegen die von der Spiralfeder 20 ausgeübte Kraft in Richtung des Ventilsteuermoduls 11 verfahren wird. Bei einem bestimmten Öffnungsgrad der äußeren Düsennadel 13, der in 1 anhand eines Hubs h 1 dargestellt ist, kommt der Ring 30 an dem auf die innere Düsennadel 14 auf gepressten Mitnehmerring 32 zur Anlage, so dass auch die innere Düsennadel 14 von ihrem Ventilsitz 28 abgehoben wird. Das Öffnen der inneren Düsennadel 14 wird mittels des Gasgegendrucks unterstützt, der aus dem Brennraum der Brennkraftmaschine über die Einspritzöffnungen 16 auf die Stirnseite der inneren Düsennadel 14 wirkt. Die Einspritzöffnungen 16 sind so ausgelegt, dass bei geschlossener äußeren Düsennadel 13 die Vorspannung der Vorspannfeder 27 so groß ist, dass über den in dem Brennraum erzeugten Gasgegendruck keine Öffnung der inneren Düsennadel 14 erfolgen kann.When the valve closing member 37 by means of the piezoelectric actuator 41 is opened, there is a pressure relief of the fuel-loaded valve chamber 36 , This pressure relief is via the outlet throttle 34 on the valve control room 18 transferred so that the outer nozzle needle 13 through the inter alia on the pressure shoulder 25 acting fluid pressure against that of the coil spring 20 applied force in the direction of the valve control module 11 is moved. At a certain opening degree of the outer nozzle needle 13 who in 1 represented by a stroke h 1, the ring comes 30 on the inner nozzle needle 14 on pressed driver ring 32 to the plant, so that the inner nozzle needle 14 from her valve seat 28 is lifted. Opening the inner nozzle needle 14 is supported by means of the gas back pressure, which from the combustion chamber of the internal combustion engine via the injection openings 16 on the front side of the inner nozzle needle 14 acts. The injection openings 16 are designed so that when the outer nozzle needle is closed 13 the bias of the biasing spring 27 is so large that over the gas backpressure generated in the combustion chamber no opening of the inner nozzle needle 14 can be done.

Wenn das Ventilschließglied 37 des Ventilsteuermoduls 11 geschlossen wird, steigt über die Zulaufdrossel 33 der Druck in dem Ventilsteuerraum 18 wieder an, so dass die äußere Düsennadel 13 auf ihren Ventilsitz 22 gedrückt wird. Dabei wird die Vorspannung der Vorspannfeder 27 so angehoben, dass die innere Düsennadel 13 gegen den über die Einspritzöffnungen 16 wirkenden Gasdruck, d. h. den Gasgegendruck, schließt.When the valve closing member 37 of the valve control module 11 is closed, rises above the inlet throttle 33 the pressure in the valve control room 18 again, leaving the outer nozzle needle 13 on her valve seat 22 is pressed. In this case, the bias of the biasing spring 27 so raised that the inner nozzle needle 13 against the over the injection openings 16 acting gas pressure, ie the gas back pressure closes.

In 2 ist eine mittels des Einspritzventils 10 erreichbare Einspritzmenge Q in Abhängigkeit von der Ansteuerzeit t dargestellt, und zwar für Drücke p des in dem Kraftstoffzufuhrkanal 24 strömenden Kraftstoffs zwischen 250 bar und 1600 bar. Die Einspritzmenge Q steigt hierbei jeweils nach dem Öffnen der äußeren Düsennadel 13 an. Sobald die innere Düsennadel 14 geöffnet wird, steigt die Einspritzmenge Q mit einer größeren Rate weiter an, wobei sie sich asymptotisch einem Grenzwert nähert. Wie anhand der verschiedenen Kurven ersichtlich ist, wird die eingespritzte Kraftstoffmenge mit steigendem Eingangsdruck größer.In 2 is one by means of the injection valve 10 achievable injection quantity Q as a function of the drive time t shown, for pressures p of the fuel supply in the channel 24 flowing fuel between 250 bar and 1600 bar. The injection quantity Q in each case increases after the opening of the outer nozzle needle 13 at. As soon as the inner nozzle needle 14 is opened, the injection amount Q further increases at a larger rate approaching asymptotically to a limit. As can be seen from the various curves, the amount of fuel injected increases with increasing inlet pressure.

Claims (5)

Einspritzventil, mit einem Düsenmodul (12), in dem eine erste, mit mindestens einer ersten Einspritzöffnung (15) zusammenwirkende Düsennadel (13) und eine zweite, mit mindestens einer zweiten Einspritzöffnung (16) zusammenwirkende, koaxial zu der ersten Düsennadel (13) angeordnete Düsennadel (14) axial verschieblich geführt sind, und mit einem Ventilsteuermodul (11), das ventilartig ausgebildet ist und einen Fluiddruck steuert, der in einem Ventilsteuerraum (18) herrscht, der an eine der ersten Einspritzöffnung (15) abgewandte Stirnseite der ersten Düsennadel (13) grenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Düsennadel (14) derart in der ersten Düsennadel (13) geführt ist, dass ein Öffnen der ersten Düsennadel (13) ein Öffnen der zweiten Düsennadel (14) bewirkt.Injection valve, with a nozzle module ( 12 ), in which a first, with at least one first injection opening ( 15 ) cooperating nozzle needle ( 13 ) and a second, with at least one second injection opening ( 16 ) cooperating, coaxial with the first nozzle needle ( 13 ) arranged nozzle needle ( 14 ) are axially displaceably guided, and with a valve control module ( 11 ), which is designed like a valve and controls a fluid pressure, which in a valve control chamber ( 18 ) to one of the first injection port ( 15 ) facing away from the first nozzle needle ( 13 ), characterized in that the second nozzle needle ( 14 ) in the first nozzle needle ( 13 ) is guided, that an opening of the first nozzle needle ( 13 ) opening the second nozzle needle ( 14 ) causes. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsennadel (13) und die zweite Düsennadel (14) über einen Mitnehmer (32) zusammenwirken.Injection valve according to claim 1, characterized in that the first nozzle needle ( 13 ) and the second nozzle needle ( 14 ) via a driver ( 32 ) interact. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Düsennadel (14) in einer stirnseitigen, sacklochartigen Ausnehmung (26) der ersten Düsennadel (13) angeordnet ist.Injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the second nozzle needle ( 14 ) in a frontal, blind hole-like recess ( 26 ) of the first nozzle needle ( 13 ) is arranged. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Düsennadel (14) mittels einer Dichtfeder (27) in Schließrichtung vorgespannt ist.Injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second nozzle needle ( 14 ) by means of a sealing spring ( 27 ) is biased in the closing direction. Einspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfeder (27) derart eingespannt ist, dass ein Schließen der ersten Düsennadel (13) ein Schließen der zweiten Düsennadel (14) bewirkt.Injection valve according to claim 4, characterized in that the sealing spring ( 27 ) is clamped such that a closing of the first nozzle needle ( 13 ) closing the second nozzle needle ( 14 ) causes.
DE2003148922 2003-10-18 2003-10-18 Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle Withdrawn DE10348922A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003148922 DE10348922A1 (en) 2003-10-18 2003-10-18 Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003148922 DE10348922A1 (en) 2003-10-18 2003-10-18 Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10348922A1 true DE10348922A1 (en) 2005-05-19

Family

ID=34442153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003148922 Withdrawn DE10348922A1 (en) 2003-10-18 2003-10-18 Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10348922A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2183476B1 (en) Fuel injection valve with improved tightness on the sealing seat of a pressure-compensated control valve
EP3535486A1 (en) Fuel injection valve for injecting a gaseous and/or liquid fuel
EP1144842B1 (en) Injector for a fuel injection system for internal combustion engines comprising an injector needle that projects into the valve control space
EP1727977B1 (en) Fuel-injection valve
EP1541859B1 (en) Injection valve
DE102004014198B3 (en) Servo valve and injector
DE102017202933A1 (en) Fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel
DE102006050033A1 (en) Injector, in particular common rail injector
WO2001096734A1 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
DE10348922A1 (en) Injection valve of common rail fuel injection system for diesel engine has second nozzle needle guided in first nozzle needle in such way that opening of first nozzle needle effects opening of second nozzle needle
WO2019137844A1 (en) Valve assembly for controlling the gas pressure, fuel system comprising a valve assembly for controlling the gas pressure
DE10050599B4 (en) Injection valve with a pump piston
DE10104618A1 (en) Valve for controlling liquids
DE102006008647A1 (en) Fuel injector for internal combustion engine, has sliding sleeve that is axially and adjustably guided to coupler piston and presses with sealing edge, such that control chamber is hydraulically separated from high pressure chamber
EP2957760A1 (en) Nozzle assembly for a fuel injector and fuel injector
DE10032924A1 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
WO2016058969A1 (en) Injection valve for injecting fluid into a combustion chamber of an internal combustion engine
WO2018153596A1 (en) Fuel injection valve for injecting a gaseous and/or liquid fuel
WO2003040544A1 (en) Control module for a tank injection system injector
DE10326260A1 (en) Fuel injection valve and method for its control
DE102004024543A1 (en) Valve used as a fuel injection valve for an I.C. engine comprises a valve body having an inner diameter in the region of the valve outer needle which is larger than the outer diameter of the valve inner needle
WO2008049726A1 (en) Fluid-dosing device
DE10314011A1 (en) Fuel injection valve for automobile IC engine, has valve control space of jet module coupled to valve space and feed channel for establishing pressure for closure of valve needle
DE10233574A1 (en) Fluid flow control valve, e.g. at an IC motor fuel injector, has a pressure reduction unit in the fluid link between the high pressure zone and the valve zone, to reduce switching forces and allow a smaller actuator mechanism
DE102004011096A1 (en) Fuel injection valve, for an IC motor common rail system, has an outer needle for an injection opening and an inner axial sliding needle for a further opening for one to be used when idling and all openings when the motor power is increased

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee