EP3014096A1 - Method for producing injectors, in particular fuel injectors, and injector - Google Patents

Method for producing injectors, in particular fuel injectors, and injector

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EP3014096A1
EP3014096A1 EP14731663.2A EP14731663A EP3014096A1 EP 3014096 A1 EP3014096 A1 EP 3014096A1 EP 14731663 A EP14731663 A EP 14731663A EP 3014096 A1 EP3014096 A1 EP 3014096A1
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EP
European Patent Office
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injector
injectors
leakage
assembly
paired
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EP14731663.2A
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EP3014096B1 (en
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Willibald SCHÜRZ
Roman Etlender
Werner Reim
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication date
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Publication of EP3014096B1 publication Critical patent/EP3014096B1/en
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F02M51/0607Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means the actuator being hollow, e.g. with needle passing through the hollow space
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plurality of injectors, in particular a plurality of Kraftstoffinj ectors for direct injection systems of power ⁇ vehicles. Furthermore, the invention relates to a method for pairing at least two injectors and a method for
  • the invention relates to an injector, in particular a fuel injector for a direct injection system of an internal combustion engine.
  • an injector in particular a fuel injector for a direct injection system of an internal combustion engine.
  • Kraftstoffinj injectors is controlled by injection of fuel by means of a nozzle needle, which is slidably mounted in the fuel ⁇ injector and an opening cross-section or one or a plurality of spray holes of a nozzle assembly of Kraftstoffinj ektors releases depending on their hub or closes.
  • a control of the nozzle needle for example, by means of a piezoelectric actuator, which actuates the nozzle needle hydraulically or mechanically.
  • ment requirements of the internal combustion engine are converted into injection quantities, which in turn correlate with an injection duration in dependence on an injection pressure, a stroke of the nozzle needle and a geometry of the fuel injector.
  • a deviation of an actual injection quantity from a desired injection quantity of a fuel injector always has negative effects on combustion, that is to say the resulting pollutant emissions, and usually also consumption of the internal combustion engine.
  • high demands are placed on the accuracy of the injection quantities and the stability of a
  • An injection nozzle of the fuel injector is driven by the nozzle needle, which can be driven, for example, by means of a servovalve actuated by a piezoactuator.
  • a hydraulically indirectly driven nozzle needle is state of the art.
  • the nozzle needle can also be controlled directly without a detour via a servo valve.
  • a coupling of a movement of the piezoactuator and, subsequently, a movement of the nozzle needle can take place hydraulically directly, which brings about significant advantages.
  • Reflectors hydraulically for those directly driven ⁇ Kraftstoffinj the same requirements as for controllable by a servo valve injectors apply.
  • By means of a hydraulic direct drive however, further advantageous properties of the fuel injectors result.
  • the object of the invention is by a method for producing injectors, in particular fuel injectors for
  • Direct injection systems of motor vehicles according to claim 1; by a method for pairing at least two injectors, in particular two fuel injectors for a direct injection system of an internal combustion engine, according to claim 3; by a method for producing an injector, in particular a fuel injector, according to claim 5; and solved by means of an In ⁇ vector according to claim 13.
  • a method for producing injectors so z. B. a production lot of Injectors, the injectors are set or
  • the injectors can be designed such that the total leaks and / or the
  • Pressure differences at the transmission pins of the injectors is a measure of the injection quantities and / or accuracies of the injectors.
  • Ie. is a criterion for making a plurality of injectors, for. B. in addition to reproducible injection quantities whose approximate, mainly or substantially one another, constant total leaks, z. As total leakage currents and / or quantities, and / or their approximate, mainly or substantially mutually constant pressure differences at their transmission pins.
  • This criterion can, for. B. be a secondary condition to the injection quantities. In this case, it is preferable if the total leaks and / or pressure differences which are as constant as possible with one another are valid for a plurality of operating or test points and / or regions of the injectors.
  • a method for pairing at least two injectors, a criterion for the pairing of the injectors is a total leakage and / or a
  • the injectors can be paired such that the total leaks and / or the pressure differences at the transmission pins of the injectors are mainly, substantially or almost the same.
  • means for injecting fuel e.g. As an injection system for a Ver ⁇ internal combustion engine, has at least two injectors.
  • the injectors are selected in such a way that, in at least one operating point or test point and / or region, they are mainly, substantially or virtually one another have the same total leakage and / or pressure difference at their transmission pins.
  • a method of manufacturing an injector are at least two, preferably three, for injection quantities, leakage rates and / or Druckdif- the injector preferences relevant mechanical games, in particular ⁇ sondere PaarungsInstitut, matched to one another, in particular paired up today.
  • the successive adjustment or the pairing of the mechanical plays of the injector can take place such that a leakage inflow to a control chamber of the injector substantially or at least corresponds to a leakage outflow downstream of this control chamber.
  • a pressure difference between a nozzle space and a control space of the injector can remain substantially the same or to decrease. This can alternatively or additionally also be applied to a pressure difference between the or a control chamber and a leakage chamber of the injector.
  • a desired pairing clearance of an assembly of the injector can be paired with an actual pairing clearance of another assembly of the injector, possibly taking into account a nominal pairing clearance of the paired-together assembly.
  • two or more other mechanical games can be paired with a mechanical game, the two or more .
  • a first mechanical game is preferably paired with a preferably optimal second game, which is then paired with a preferably optimal third game. It is also possible to pair the second and third games together to the first game. In the latter embodiment of the invention, a z. B. too small, ie possibly harmful, avoid play. Of course, this is also possible in the case of the first embodiment, as long as the third game is taken into account when setting up the second game or vice versa as a secondary condition. This procedure is na ⁇ Moslich on two, four or more by side in a causal relationship mechanical games of the injector applicable.
  • At least one subassembly having a paired target matching clearance can be installed on an assembly already installed on / in an emerging injector with an actual pairing clearance.
  • An assignment of a set pairing clearance of a second assembly for the actual pairing clearance of a first assembly or of the already partially existing injector preferably follows a successive assembly of the injector.
  • the mechanical games of a nozzle needle in a guide of the nozzle needle, z As a nozzle needle sleeve, a transmission pin in an intermediate plate and / or a control piston in a control plate are set to each other or paired. Other Components or assemblies are of course applicable. Matching or pairing of the mechanical games for an injector may be due to at least one test point and / or at least one test run for individual assemblies or assemblies or components mounted to each other. Ie. Measurements of pressures, leakages, dimensions, and / or other parameters may be determined at one or a plurality of test points and / or series of tests for a single particular assembly or for mated assemblies or components for a hypothetical injector.
  • Diameter determinations and / or determined by shape determinations can be carried out in time after a separate pre-assembly of at least two individual assemblies. According to the invention, the successive adjustment or pairings of the at least two individual assemblies are taken into account for a final assembly of an injector. Furthermore, the method can be carried out in a final assembly of the injector.
  • the injector can be designed as an injector according to the invention (see below). In the injector of the invention, in particular the Kraftstoffinj ector according to the invention, at least two are relevant to the injection quantity, leakage rates and / or pressure differences of the injector mechanical games, in particular approximately Paa ⁇ games, matched to one another, in particular paired up today.
  • the mutually adjusted or paired mechanical games for example, a nozzle needle in a guide of the nozzle needle, z. B. a nozzle needle sleeve, a transmission pin in an intermediate plate and / or a control piston in a control plate.
  • the injector is free of a control valve or servo valve controlling the injection quantities of the injector.
  • An actuator of the injector is preferably a piezoelectric actuator.
  • the injector can be produced by a method according to the invention. According to the invention, it is possible to set up or produce a good to very good, ie as optimal as possible, combination of mating games for the component pairings in an injector assembly with a comparatively low outlay.
  • an injector / injector scattering is reduced in a mounting of the injectors in that function-relevant mating games for an outflowing leakage on the one hand and an incoming leakage on the other hand, are suitably coordinated within an assembly process of the injectors.
  • the dispersion in a series production is reduced in relation to an injector function, and a proportion of those injectors, which do not meet required tolerances of their injection quantities, can be reduced.
  • an expense of necessary rework can be reduced. This affects individually and in total in a reduction of the manufacturing costs.
  • FIG. 1 is a longitudinal side view of the invention in ⁇ jektors for a common rail injection system of an internal combustion engine, which is shown in the center and below the center section;..
  • Fig. 2 is a centrally cut, broken away at the top and bottom, detailed longitudinal side view of a
  • 3 is a flow chart of one embodiment of a method according to the invention for matching or pairing three mechanical games within a nozzle assembly of the injector; 4 shows a flowchart analogous to FIG. 3, which shows a second embodiment of the method according to the invention when matching or representing each other pairs of the three mechanical games;
  • Fig. 5 is a schematic diagram according to FIGS. 3 and 4 for
  • Fig. 6 is a schematic diagram of an inventive
  • the invention is explained below on the basis of a piezoelectrically driven common rail Dieselinj ector 1 in more detail for a Burn ⁇ voltage motor of a motor vehicle (see Fig. 1).
  • the invention is not limited to such diesel injectors 1, but can, for. B. on pump-jet fuel injectors ⁇ injectors or gasoline injectors are used with a one- or multi-part nozzle needle, and typical for gasoline injectors designations can be found in the list of reference numerals. Therefore, the following is only an injector 1.
  • An injectable fluid may be a fuel, but it is of course possible, by means of an injector according to the invention, another fluid such. As water, an oil or any other process fluid to inject. Ie. the injector according to the invention is not limited to the automotive industry.
  • FIG. 1 shows the injector 1 substantially in a sectional view, with the injector 1 comprising a nozzle assembly 10 and an injector assembly 40.
  • the nozzle assembly 10 and the injector assembly 40 are fixed fluid tight to each other by means of a nozzle lock nut 60.
  • the injector assembly 40 has an injector body 400, in which an actuator 410 is provided, which is preferably designed as a piezoelectric actuator 410.
  • an electromagnetic actuator is also applicable.
  • the piezoelectric actuator 410 drives a one-piece, preferably integral, nozzle needle 110 hydraulically directly (see also FIG. 2).
  • the one-piece inwardly opening nozzle needle 110 may optionally be formed in two or more parts and / or be configured to open outwardly in the injector 1.
  • the injector body 400 has a high-pressure-side fluid connection (not visible) for the fuel to be injected, the fluid connection being in fluid communication with a high-pressure bore 402 formed in the injector body 400.
  • a high-pressure fluid circuit (not shown) is hydraulically connected.
  • the high-pressure bore 402 supplies the nozzle assembly 10 and thus a nozzle chamber 102 of the injector 1 with fuel under high pressure p R , z. B. a so-called rail pressure p R (common rail system).
  • p R common rail system
  • the nozzle assembly 10 has a nozzle body 100 with at least one spray hole (not shown) in its nozzle 104 and the nozzle chamber 102, wherein the nozzle needle 110 is arranged displaceably in the nozzle chamber 102 and stored in sections.
  • the nozzle needle 110 is pressed via an energy storage 114, preferably a nozzle needle spring 114, in the direction of its nozzle needle seat inside in the nozzle 104 in order to be securely closed even in an electrically non-energized state of the piezoelectric actuator 410.
  • the nozzle needle 110 is either pressed into its nozzle needle seat or moves away from the nozzle needle seat, as a result of which fuel can be injected.
  • the nozzle assembly 10 further accommodates a control assembly 20 located between the nozzle body 100 and the injector assembly 40 for actuating the nozzle needle 110 based on an elongation of the piezoactuator 410 in response to its energy E or charge E, that is, an electrical voltage applied thereto.
  • E or charge E that is, an electrical voltage applied thereto.
  • 2 shows the components of the control module 20 for a direct hydraulic coupling of an elongation movement of the piezoelectric actuator 410 and a movement of the nozzle needle 110 caused thereby.
  • the piezoelectric actuator 410 has one for this purpose Base plate 412 with a preferably integral Betschists ⁇ extension, which is in direct mechanical contact with a transmission pin 212, which is fitted with a very small clearance in a pin hole 211 an intermediate plate 210 of the control assembly 20 and / or paired.
  • a mating clearance of the transmission pin 212 in the pin bore 211 is chosen to be so small, e.g. B. lym approximate that even at a high rail pressure p R of up to over 2,500bar only a small fuel leakage L at the transfer pin 212 occurs (drops).
  • the pin bore 211 connects a first control chamber 22, which is also referred to as a piston control chamber 22 and in which a slightly lower fuel pressure than the actual rail pressure p R > P22 prevails, with a leakage chamber 42 of the injector 1, preferably with an ambient pressure p "in permanent fluid communication.
  • the leakage space 42 is preferably in fluid communication with a leakage port 404 of the injector 1.
  • At the transfer pin 212 there is a large pressure difference ⁇ p 2 2 _ P »z. B. in the above assumed 2,500bar maximum pressure and a closed injector 1 may well exceed a value of 2,450 bar.
  • the first control chamber 22 communicates with a second control chamber 12, the so-called needle control chamber 12, preferably in permanent fluid communication through a connecting bore 17 through a section of the control assembly 20.
  • a second control chamber 12 the so-called needle control chamber 12 preferably in permanent fluid communication through a connecting bore 17 through a section of the control assembly 20.
  • a damping throttle 232 designed as a fluid throttle 232 may be provided, which is preferably formed in a separate plate 230 of the control assembly 20.
  • a hub (elongation) of the piezoelectric actuator 410 is transmitted to a control piston 222 by means of the over ⁇ tragungspins 212, which is also referred to as Leckagepin 212 in a plunger bore 221 a control plate 220 of the control module 20 fitted and / or paired.
  • the transmission pin 212 acts on / in the first control chamber 22 at an upper end face 223 of the control piston 222, wherein the control piston 222 is supported on its lower end face 224 by a preferably formed as a Spi ⁇ cal spring 225 energy storage 225.
  • the rail pressure p R is preferably substantially prevailing on the lower end face 224 of the control piston 222, this end face 224 preferably being in permanent fluid communication with the nozzle space 102.
  • the second control chamber 12 is formed by an end face of an upper longitudinal end section 112 of the nozzle needle 110, the so-called needle piston 112, a wall of a needle bore 121 in an upper guide 120 of the nozzle needle 110, preferably a nozzle needle sleeve 120, and a lower end face of the plate 230 ,
  • the needle piston 112 of the nozzle needle 110 is facing away from a nozzle needle tip of the nozzle needle 110 or the nozzle 104 of the nozzle body 100.
  • this embodiment of the injector 1 which is set out briefly, is not restrictive. The invention is applicable to a variety of other embodiments of injectors, as long as a leakage L and / or a pressure drop ⁇ within the injector can be used as a measure of the quality of the injector.
  • a stroke of the nozzle needle 110 can be controlled or controlled via an opening of the nozzle needle 110 via a variation of the stroke of the piezoelectric actuator 410.
  • the stroke of the piezoelectric actuator 410 can be varied via a variation of its intrinsic electrical energy E, that is, the voltage applied to it.
  • Nozzle needle 110 securely closed at / on its seat in the nozzle 104 of the nozzle body 100.
  • the injector 1 has three internal leakages L or leakage flows L or quantities L.
  • Control piston 222 ie between the control plate 220 and the control piston 222 through the piston bore 211 therethrough. This is a leakage inflow L222 in the first control chamber 22 immediately downstream of the control piston 222.
  • a leakage pipe L2 1 2 and a total leakage L2 1 2 of the injector 1 results in a leakage L2 1 2 at the transmission spin 212, between the interim ⁇ rule plate 210 and the transmission pin 212 through the pin hole 211 into the leakage space 42.
  • Leakage L is always the result of a pressure difference ⁇ of the fuel at / in a component or on / in an assembly.
  • leakages L and / or pressure differences ⁇ within the nozzle assembly 10 and / or the control assembly 20 are paired; ie corresponding components and / or assemblies are paired in the sense of a read pairing, which in the The following is explained in more detail.
  • Transfer spin 212 and intermediate plate 210 the preferred among themselves fitted and / or paired components form: Transfer spin 212 and intermediate plate 210, piston 222 and control plate 220, and the nozzle needle 110 and the needle piston 112 and needle sleeve 120, three such assemblies in the sense of He ⁇ invention.
  • L2 1 2 L 1 22 + L222 results in a pressure difference ⁇ between the rail pressure p R and a pressure P 1 2, P22 in the relevant control chamber 12, 22 directly from the transmission pin 212, the control piston 222 and the nozzle needle sleeve 120 games set, in particular Paa ⁇ tion games of read pairings.
  • initial pressure difference ' ⁇ has as a result of a reduction of a shooting force to the nozzle needle 110 and therefore affects an opening and closing time of the injector 1.
  • the outflowing leakage L2 1 2 is essentially determined by the mating clearance between the transfer pin 212 and the intermediate plate 210. Since it is currently very complex, geometric tolerances of the pin hole 211 in the intermediate plate 210 and the transfer pin 212 to detect sufficiently accurate, z. B. by means of a gas leakage measurement during assembly, a pre-assembly and / or a test assembly an integral value with respect to an expected leakage discharge L2 1 2 are determined.
  • This expected value of the leakage drain L2 1 2 sets target values Ad so n of mating clearances for the control piston 222 in the control plate 220 and the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120.
  • a resulting actual match Adi St may deviate from the target match Ad S o ii within a permitted tolerance.
  • a flow of fuel through an ideal annular gap is proportional to the diameter of an annular gap ⁇ multi plied with the third power of the gap dimension divided at a predetermined pressure difference Ap and viscosity of the fuel through a gap length.
  • An eccentricity of backlashes may affect a resulting flow of fuel in the range of a factor of 0.5 to 2.5. If necessary, this parameter can be z. B. be taken into account on a statistical basis. Based on this relationship can be in dependence of a deviation of the game of the control piston 222 from the setpoint Ad so n the Reference value Ad so n the mating clearance of the nozzle needle sleeve 120 compared. the nozzle needle 110 is determined, ie calculated.
  • I222 a length of the control piston 222
  • Ad222 nom aNominalcoverungsspie1 of the control piston 222, so the control piston 222 in the control plate 220 and the piston bore 221;
  • Ad222 is a Istfarungsspiel the control piston 222, so the
  • Adi2o nom a nominal mating clearance of the nozzle needle sleeve 120, so the nozzle needle 110 and the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120 and the needle bore 121st
  • this inventive method is shown in the form of a flow chart.
  • the applied inventive method can also be applied in a reverse order, so that the play on the nozzle needle sleeve 120 (other or second mechanical game) is used as an output parameter and a game to be adjusted on the control piston 222 (other or third mechanical game) is calculated from it , which is illustrated in the flowchart in FIG. 4.
  • 5 shows a diagram analogous to FIGS. 3 and 4, respectively, for selecting the second or third mechanical game based on the actual value of a first mechanical game at the transmission pin 212 (mechanical output game).
  • a simplification of the calculation according to the invention can be carried out, for example, in that in dependence of the Istfarungsspiels Adi St of the transfer pins 212 in the interim ⁇ rule plate 210 and the measurement value from the gas leakage measurement, a target value Ad so n represents a sum (the PaarungsInstitut) from the pairing Match Control piston 222 and the mating clearance in the nozzle needle sleeve 120 is determined.
  • the Sollpocungsspiel Ad so n for the nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 results from a difference between the specified sum of the mating games and a determined Istproungsspiel Adi St of the control piston 222 in the control plate 220.
  • a pairing of at least two modules of the injector 1 to each other takes place, wherein at least one This assembly itself is a consequence of a pairing of two components of this assembly.
  • pairings are paired, ie paired components, namely those of the first assembly, are paired into paired components, namely those of the second assembly, in the form that the pairing of the second assembly is established, ie paired, with respect to the pairing of the first assembly becomes. All pairings can be considered as read pairing.
  • These pairings act in the injector 1 in a fluid-mechanical manner at least temporarily in such a way that a
  • pairing of pairs can also be applied to three (see above) or more assemblies, which may consist of paired components.
  • assemblies instead of an assembly, to pair a single component, which in such a case can be referred to as an assembly, to an assembly of already paired components.
  • an order of pairing assemblies that is, pairing pairings, may be arbitrary, with an output assembly preferably paired as nominally as possible with respect to their fuel flow.
  • the output module is preferably that module which is mounted on the injector 1 as the first of the modules zuzupodenden.
  • a preferred output module is therefore the transmission pin 212 in the pin hole 211 of the intermediate plate 210.
  • the further Zufaren is then preferably a progressive structure of the injector 1 in the form that already mounted assemblies preferably no longer need to be dismantled.
  • a respective partial injector (1) determines, on the basis of its measured, calculated and / or estimated leakage behavior, a pair of the assembly (s) or components (n) still to be mounted. Other orders of Zuschreibens or the assembly of the injector 1 are of course applicable. Reference sign list
  • Ad S oii Matching Game (general)
  • Ad222 is Istfarungsspiel control piston 222, so the Steu ⁇ erkolbens 222 in the control plate 220 and the piston bore 221st
  • Ad222 nom Nominalprojectungsspie1 control piston 222, so the
  • E energy, charge corresponds to the electrical voltage applied to the actuator 410

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Abstract

The invention relates to a method for pairing at least two injectors (1), in particular two fuel injectors (1) for a direct injection system of an internal combustion engine, wherein a criterion for the pairing of the at least two injectors (1) is a total leakage (L212) and/or a pressure difference (Δρ = p12∞-p, Δρ = p22-p) at a transfer pin (212) of the respective injector (1). The invention further relates to a method for producing an injector (1), in particular a fuel injector (1) for a direct injection system of an internal combustion engine, wherein at least two instances of mechanical backlash (110/120, 210/212, 220/222), in particular instances of pairing backlash (110/120, 210/212, 220/222), that are relevant to injection amounts, leakage amounts (L112, L212, L222), and/or pressure differences (Δρ = pR-p12≈ /= Δρ = pR-p22) of the injector (1) are paired with each other.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Herstellen von Injektoren, insbesondere Kraftstoffinj ektoren, sowie Injektor Process for producing injectors, in particular fuel injectors, and injector
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Injektoren, insbesondere einer Vielzahl von Kraftstoffinj ektoren für Direkteinspritzsysteme von Kraft¬ fahrzeugen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren sowie ein Verfahren zumThe invention relates to a method for producing a plurality of injectors, in particular a plurality of Kraftstoffinj ectors for direct injection systems of power ¬ vehicles. Furthermore, the invention relates to a method for pairing at least two injectors and a method for
Herstellen eines Injektors. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Injektor, insbesondere einen Kraftstoffinj ektor für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors. Immer strenger werdende, gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge machen es erforderlich, mittels KraftstoffInjektoren eine verbesserte Gemischaufbereitung in den Zylindern der Verbrennungsmotoren zu erzielen. - Bei derzeitigen Making an injector. Furthermore, the invention relates to an injector, in particular a fuel injector for a direct injection system of an internal combustion engine. Increasingly stringent statutory regulations regarding permissible pollutant emissions from internal combustion engines for motor vehicles make it necessary to achieve improved mixture preparation in the cylinders of internal combustion engines by means of fuel injectors. - At current
Kraftstoffinj ektoren erfolgt eine Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff mittels einer Düsennadel, die im Kraftstoff¬ injektor verschieblich gelagert ist und einen Öffnungsquerschnitt oder ein bzw. eine Mehrzahl von Spritzlöchern einer Düsenbaugruppe des Kraftstoffinj ektors in Abhängigkeit von ihrem Hub freigibt bzw. verschließt. Eine Ansteuerung der Düsennadel erfolgt beispielsweise mittels eines piezoelektrischen Aktors, welcher die Düsennadel hydraulisch oder mechanisch betätigt. Kraftstoffinj injectors is controlled by injection of fuel by means of a nozzle needle, which is slidably mounted in the fuel ¬ injector and an opening cross-section or one or a plurality of spray holes of a nozzle assembly of Kraftstoffinj ektors releases depending on their hub or closes. A control of the nozzle needle, for example, by means of a piezoelectric actuator, which actuates the nozzle needle hydraulically or mechanically.
Um die Schadstoffemissionen des Verbrennungsmotors zu senken und dessen Verbrauch dabei so gering wie möglich zu halten, ist es wünschenswert, eine möglichst optimale Verbrennung innerhalb der Zylinder des Verbrennungsmotors zu erzielen. Für eine gute Prozessführung bzw. eine Steuerung/Regelung einer Verbrennung in den Zylindern ist es notwendig, den einzuspritzenden Kraftstoff volumetrisch und zeitlich möglichst genau dosieren zu können, um zu einem jedem Zeitpunkt eine möglichst optimale Verbrennung und/oder eine möglichst vollständige Regenerierung eines Partikelfilters des Kraftfahrzeugs zu erreichen, da Drehmo- ^ In order to reduce the pollutant emissions of the internal combustion engine and to keep its consumption as low as possible, it is desirable to achieve the best possible combustion within the cylinder of the internal combustion engine. For good process control or control / regulation of combustion in the cylinders, it is necessary to be able to dose the fuel to be injected volumetrically and in terms of time as accurately as possible in order to maximize combustion and / or as complete regeneration of a particulate filter as possible at any given time Motor vehicle, since torque ^
mentanforderungen des Verbrennungsmotors in Einspritzmengen umgerechnet werden, welche wiederum mit einer Einspritzdauer in Abhängigkeit eines Einspritzdrucks, eines Hubs der Düsennadel und einer Geometrie des Kraftstoffinj ektors korrelieren. ment requirements of the internal combustion engine are converted into injection quantities, which in turn correlate with an injection duration in dependence on an injection pressure, a stroke of the nozzle needle and a geometry of the fuel injector.
Eine Abweichung einer Ist-Einspritzmenge von einer Soll-Einspritzmenge eines Kraftstoffinj ektors hat immer negative Auswirkungen auf eine Verbrennung, also die dadurch entstehenden Schadstoffemissionen, und meist auch einen Verbrauch des Verbrennungsmotors. Insbesondere für direkt einspritzende Kraftstoffinj ektoren gelten hohe Anforderungen an eine Genauigkeit der Einspritzmengen und eine Stabilität eines A deviation of an actual injection quantity from a desired injection quantity of a fuel injector always has negative effects on combustion, that is to say the resulting pollutant emissions, and usually also consumption of the internal combustion engine. In particular for directly injecting fuel injectors, high demands are placed on the accuracy of the injection quantities and the stability of a
Stahlbilds unter allen Betriebsbedingungen und über die gesamte Lebensdauer des Kraftstoffinj ektors hinweg. Dies gilt viel mehr noch im Hinblick auf kleine Einspritzmengen, bei einem Mehr- fach-Einspritz-Modus mit den dort verbundenen kurzen Ein- spritzabständen und/oder in einem Teilhubmodus einer Düsennadel . Steel image under all operating conditions and over the entire lifetime of the fuel injector. This is even more true with regard to small injection quantities, in a multiple injection mode with the short injection intervals associated therewith and / or in a partial stroke mode of a nozzle needle.
Eine Einspritzdüse des Kraftstoffinj ektors wird durch die Düsennadel angesteuert, welche beispielsweise mittels eines durch einen Piezoaktor betätigbaren Servoventil antreibbar ist. Eine solchermaßen hydraulisch indirekt angetriebene Düsennadel ist Stand der Technik. - Die Düsennadel kann jedoch auch direkt ohne einen Umweg über ein Servoventil angesteuert werden. Bei einem solchen Kraftstoffinj ektor kann eine Kopplung einer Bewegung des Piezoaktors und darauf folgend einer Bewegung der Düsennadel hydraulisch direkt erfolgen, was signifikante Vorteile mit sich bringt. Für solche hydraulisch direkt an¬ getriebenen Kraftstoffinj ektoren gelten dieselben Anforderungen wie für mittels Servoventil ansteuerbare Einspritzdüsen. Durch einen hydraulischen Direktantrieb ergeben sich jedoch weitere vorteilhafte Eigenschaften der Kraftstoffinj ektoren . An injection nozzle of the fuel injector is driven by the nozzle needle, which can be driven, for example, by means of a servovalve actuated by a piezoactuator. Such a hydraulically indirectly driven nozzle needle is state of the art. - The nozzle needle can also be controlled directly without a detour via a servo valve. In such a fuel injector, a coupling of a movement of the piezoactuator and, subsequently, a movement of the nozzle needle can take place hydraulically directly, which brings about significant advantages. Reflectors hydraulically for those directly driven ¬ Kraftstoffinj the same requirements as for controllable by a servo valve injectors apply. By means of a hydraulic direct drive, however, further advantageous properties of the fuel injectors result.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, insbesondere für hydraulisch direkt angetriebene Injektoren, ein verbessertes Herstel¬ lungsverfahren mit einem Kriterium für eine überwiegende Vielzahl der Injektoren anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren anzugeben. Des Weiteren ist eines eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Injektors sowie einen entsprechend verbesserten Injektor, insbesondere einen Kraftstoffinj ektor anzugeben. Herbei sollen möglichst geringe Streuungen bei den Einspritzmengen der Injektoren untereinander wenigstens in deren Neuzuständen gewährleistet sein. It is an object of the invention, in particular for hydraulically directly driven injectors provide an improved herstel ¬ procedure with a criterion for a vast variety of injectors. Furthermore, it is an object of the invention to provide an improved method for pairing at least specify two injectors. Furthermore, one object of the invention is to specify an improved method for producing an injector and a correspondingly improved injector, in particular a fuel injector. Herbei should be guaranteed as little variability in the injection quantities of the injectors with each other at least in their new states.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Verfahren zum Herstellen von Injektoren, insbesondere von Kraftstoffinj ektoren fürThe object of the invention is by a method for producing injectors, in particular fuel injectors for
Direkteinspritzsysteme von Kraftfahrzeugen, gemäß Anspruch 1 ; durch ein Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren, insbesondere zweier Kraftstoffinj ektoren für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, gemäß Anspruch 3; durch ein Verfahren zum Herstellen eines Injektors, insbesondere eines Kraftstoffinj ektors , gemäß Anspruch 5; und mittels eines In¬ jektors gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung der Erfindung. Direct injection systems of motor vehicles, according to claim 1; by a method for pairing at least two injectors, in particular two fuel injectors for a direct injection system of an internal combustion engine, according to claim 3; by a method for producing an injector, in particular a fuel injector, according to claim 5; and solved by means of an In ¬ vector according to claim 13. Advantageous developments, additional features and / or advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of the invention.
Um bei einem Injektorkonzept mit hydraulisch direkt betätigbarer Düsennadel möglichst geringe Streuungen bei den Einspritzmengen in Betriebs- bzw. Testpunkten und/oder -bereichen bei den Injektoren untereinander wenigstens in deren Neuzuständen zu gewährleisten, hat es sich herausgestellt, eine Bilanz der Leckageströme bzw. -mengen und/oder bestimmte Druckdifferenzen innerhalb einer Düsen- und/oder Steuerbaugruppe eines einzelnen Injektors möglichst exakt einzustellen und/oder über eine Mehrzahl von Injektoren, z. B. die Injektoren eines einzelnen Einspritzsystems, oder über eine Vielzahl von Injektoren, z. B. die Injektoren eines Fertigungsloses, hinweg möglichst genau einzuhalten, also einzustellen, wobei die Fertigungstoleranzen nicht zu gering werden dürfen, um die Kosten nicht zu hoch werden zu lassen. In order to ensure the smallest possible scatter in the injection quantities in operating or test points and / or areas at the injectors among each other at least in their new states in an injector concept with hydraulically directly actuated nozzle needle, it has been found a balance of the leakage currents or quantities and / or to set specific pressure differences within a nozzle and / or control assembly of a single injector as accurately as possible and / or via a plurality of injectors, for. As the injectors of a single injection system, or a variety of injectors, z. As the injectors of a lot, as accurately as possible to comply, so adjust, the manufacturing tolerances must not be too low, so as not to be too high the cost.
Bei dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren, einem Verfahren zum Herstellen von Injektoren, also z. B. einem Fertigungslos von Injektoren, werden die Injektoren derart eingestellt bzw. In the first method according to the invention, a method for producing injectors, so z. B. a production lot of Injectors, the injectors are set or
hergestellt, dass eine Gesamtleckage und/oder eine Druckdif¬ ferenz an einem Übertragungspin des jeweiligen Injektors über eine ggf. überwiegende Mehrzahl oder eine überwiegende Vielzahl der Injektoren hinweg näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen konstant ist. Hierbei können die Injektoren derart ausgebildet sein, dass die Gesamtleckagen und/oder die prepared so that a total leakage and / or a Druckdif ¬ Conference on a transfer pin of the respective injector via an optionally vast majority or a vast variety of injectors approximately, is primarily or substantially constant time. In this case, the injectors can be designed such that the total leaks and / or the
Druckdifferenzen an den Übertragungspins der Injektoren ein Maß für die Einspritzmengen und/oder -genauigkeiten der Injektoren ist. Pressure differences at the transmission pins of the injectors is a measure of the injection quantities and / or accuracies of the injectors.
D. h. ein Kriterium für ein Herstellen einer Vielzahl von Injektoren ist, z. B. neben reproduzierbaren Einspritzmengen, deren näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen un- tereinander konstanten Gesamtleckagen, z. B. Gesamtleckageströme und/oder -mengen, und/oder deren näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen untereinander konstanten Druckdifferenzen an deren Übertragungspins. Dieses Kriterium kann z. B. eine Nebenbedingung zu den Einspritzmengen sein. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die untereinander möglichst konstanten Gesamtleckagen und/oder untereinander möglichst konstanten Druckdifferenzen für eine Vielzahl von Betriebs- bzw. Testpunkten und/oder -bereichen der Injektoren gilt. Bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren, einem Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren, ist ein Kriterium für das Paaren der Injektoren eine Gesamtleckage und/oder eine Ie. is a criterion for making a plurality of injectors, for. B. in addition to reproducible injection quantities whose approximate, mainly or substantially one another, constant total leaks, z. As total leakage currents and / or quantities, and / or their approximate, mainly or substantially mutually constant pressure differences at their transmission pins. This criterion can, for. B. be a secondary condition to the injection quantities. In this case, it is preferable if the total leaks and / or pressure differences which are as constant as possible with one another are valid for a plurality of operating or test points and / or regions of the injectors. In the second method according to the invention, a method for pairing at least two injectors, a criterion for the pairing of the injectors is a total leakage and / or a
Druckdifferenz an einem Übertragungspin des jeweiligen Injektors. Hierbei können die Injektoren derart gepaart werden, dass die Gesamtleckagen und/oder die Druckdifferenzen an den Übertragungspins der Injektoren hauptsächlich, im Wesentlichen oder nahezu gleich sind. D. h. eine Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff, z. B. eine Einspritzanlage für einen Ver¬ brennungsmotor, weist wenigstens zwei Injektoren auf. Die Injektoren sind gemäß der Erfindung derart ausgewählt, dass diese in wenigstens einem Betriebs- bzw. Testpunkt und/oder -bereich untereinander eine hauptsächlich, im Wesentlichen oder nahezu gleiche Gesamtleckage und/oder Druckdifferenz an ihren Übertragungspins aufweisen. Pressure difference at a transmission pin of the respective injector. In this case, the injectors can be paired such that the total leaks and / or the pressure differences at the transmission pins of the injectors are mainly, substantially or almost the same. Ie. means for injecting fuel, e.g. As an injection system for a Ver ¬ internal combustion engine, has at least two injectors. According to the invention, the injectors are selected in such a way that, in at least one operating point or test point and / or region, they are mainly, substantially or virtually one another have the same total leakage and / or pressure difference at their transmission pins.
Die die entsprechenden Messwerte und/oder berechneten Werte für die Gesamtleckagen und/oder Druckdifferenzen in Relation setzenden Begriffe „näherungsweise", „hauptsächlich", „im Wesentlichen" oder „nahezu" sollen sich in folgende absteigende Reihenfolge einordnen lassen: (deutlich) verschieden (z. B. wenigstens das Zehnfache oder ein Zehntel) , ungefähr, nähe- rungsweise, hauptsächlich (nicht mehr als das Doppelte bzw. weniger als die Hälfte) , im Wesentlichen, nahezu, identisch (bis auf eine oder zwei übliche Nachkommastellen) . Der jeweils vorhergehende Begriff, also z. B. der Begriff „nahezu", soll dabei den nachfolgenden Begriff, also in diesem Beispiel den Begriff „identisch", mitumfassen. The terms "approximately", "mainly", "substantially" or "nearly" relating to the corresponding measured values and / or calculated values for the total leakage and / or pressure differences should be able to be classified in the following descending order: (distinct) different ( eg at least ten or one tenth), approximately, approximately, principally (not more than twice or less than half, respectively), substantially, nearly, identical (except for one or two common decimal places). The respective previous term, ie z. For example, the term "near", is intended to encompass the following term, that is, in this example, the term "identical".
Bei dem dritten erfindungsgemäßen Verfahren, einem Verfahren zum Herstellen eines Injektors, werden wenigstens zwei, bevorzugt drei, für Einspritzmengen, Leckagemengen und/oder Druckdif- ferenzen des Injektors relevante mechanische Spiele, insbe¬ sondere Paarungsspiele, aufeinander abgestimmt, insbesondere einander zugepaart. Das aufeinander Einstellen oder das einander Zupaaren der mechanischen Spiele des Injektors kann derart erfolgen, dass ein Leckagezufluss zu einem Steuerraum des Injektors im Wesentlichen oder wenigstens einem Leckageabfluss stromabwärts dieses Steuerraums entspricht. Ferner ist es möglich, dass eine Druckdifferenz zwischen einem Düsenraum und einem Steuerraum des Injektors im Wesentlichen gleich bleibt oder sich verringert. Dies kann alternativ oder zusätzlich auch auf eine Druckdifferenz zwischen dem oder einem Steuerraum und einem Leckageraum des Injektors angewendet werden. In the third inventive method, a method of manufacturing an injector are at least two, preferably three, for injection quantities, leakage rates and / or Druckdif- the injector preferences relevant mechanical games, in particular ¬ sondere Paarungsspiele, matched to one another, in particular paired up today. The successive adjustment or the pairing of the mechanical plays of the injector can take place such that a leakage inflow to a control chamber of the injector substantially or at least corresponds to a leakage outflow downstream of this control chamber. Furthermore, it is possible for a pressure difference between a nozzle space and a control space of the injector to remain substantially the same or to decrease. This can alternatively or additionally also be applied to a pressure difference between the or a control chamber and a leakage chamber of the injector.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein Sollpaarungsspiel einer Baugruppe des Injektors einem Istpaarungsspiel einer anderen Baugruppe des Injektors zugepaart werden, wobei ggf. ein Nominalpaarungsspiel der zugepaarten Baugruppe berücksichtigt wird. Dabei können einem mechanischen Spiel zwei oder mehr andere mechanische Spiele zugepaart werden, wobei die zwei oder mehr , In embodiments of the invention, a desired pairing clearance of an assembly of the injector can be paired with an actual pairing clearance of another assembly of the injector, possibly taking into account a nominal pairing clearance of the paired-together assembly. In this case, two or more other mechanical games can be paired with a mechanical game, the two or more .
b  b
anderen mechanischen Spiele bevorzugt ebenfalls aufeinander abgestimmt bzw. einander zugepaart werden können. Dies kann z. B. gemäß der Erfindung erfolgen. D. h. es können z. B. drei mechanische Spiele aufeinander abgestimmt bzw. einander zugepaart werden, was bevorzugt sukzessive oder parallel erfolgt. other mechanical games preferably also matched to each other or can be paired. This can be z. B. carried out according to the invention. Ie. it can z. B. three mechanical games matched or be paired with each other, which preferably takes place successively or in parallel.
Erfolgt dies sukzessive, so wird einem ersten mechanischen Spiel ein bevorzugt möglichst optimales zweites Spiel zugepaart, welchem dann ein bevorzugt möglichst optimales drittes Spiel zugepaart wird. Es ist auch möglich, das zweite und dritte Spiel gemeinsam dem ersten Spiel zuzupaaren. Bei letzterer Ausführungsform der Erfindung lässt sich ein z. B. zu kleines, d. h. eventuell schädliches, Spiel vermeiden. Dies ist natürlich auch bei ersterer Ausführungsform möglich, solange das dritte Spiel beim Einrichten des zweiten Spiels bzw. umgekehrt als Nebenbedingung berücksichtigt wird. Diese Vorgehensweise ist na¬ türlich auch auf zwei, vier oder mehr einander in einem kausalen Zusammenhang stehenden mechanischen Spielen des Injektors anwendbar . If this is done successively, a first mechanical game is preferably paired with a preferably optimal second game, which is then paired with a preferably optimal third game. It is also possible to pair the second and third games together to the first game. In the latter embodiment of the invention, a z. B. too small, ie possibly harmful, avoid play. Of course, this is also possible in the case of the first embodiment, as long as the third game is taken into account when setting up the second game or vice versa as a secondary condition. This procedure is na ¬ Türlich on two, four or more by side in a causal relationship mechanical games of the injector applicable.
In Ausführungsformen der Erfindung kann zu einer bereits an/in einem entstehenden Injektor verbauten Baugruppe mit einem Istpaarungsspiel, am/im entstehenden Injektor wenigstens eine Baugruppe mit einem dazu zugepaarten Sollpaarungsspiel verbaut werden. D. h. ein Zuordnen eines Sollpaarungsspiels einer zweiten Baugruppe zum Istpaarungsspiel einer ersten Baugruppe bzw. des bereits teilweise bestehenden Injektors folgt bevorzugt einer sukzessiv aufeinander aufbauenden Montage des Injektors. D. h. es ist bevorzugt den Injektor nach wie vor derart aufbauen zu können, dass nicht ein bereits montiertes Bauteil wieder demontiert werden muss, um ein betreffendes Spiel einstellen bzw. zupaaren zu können. In embodiments of the invention, at least one subassembly having a paired target matching clearance can be installed on an assembly already installed on / in an emerging injector with an actual pairing clearance. Ie. An assignment of a set pairing clearance of a second assembly for the actual pairing clearance of a first assembly or of the already partially existing injector preferably follows a successive assembly of the injector. Ie. It is preferable to still be able to construct the injector in such a way that an already mounted component does not have to be dismantled again in order to be able to adjust or couple a respective game.
Gemäß der Erfindung können beispielsweise die mechanischen Spiele einer Düsennadel in einer Führung der Düsennadel, z. B. einer Düsennadelhülse, einem Übertragungspin in einer Zwischenplatte und/oder einem Steuerkolben in einer Steuerplatte aufeinander eingestellt oder einander zugepaart werden. Andere Bauteile bzw. Baugruppen sind natürlich anwendbar. Das aufeinander Einstellen oder Zupaaren der mechanischen Spiele für einen Injektor, kann aufgrund von wenigstens einem Testpunkt und/oder wenigstens einer Testreihe für einzelne Baugruppen oder aneinander montierten Baugruppen oder Bauteilen erfolgen. D. h. Messwerte für Drücke, Leckagen, Abmessungen und/oder andere Parameter können bei einem oder einer Mehrzahl von Testpunkten und/oder Testreihen für eine einzelne betreffende Baugruppe oder für aneinander montierte Baugruppen oder Bauteile für einen hypothetischen Injektor ermittelt werden. According to the invention, for example, the mechanical games of a nozzle needle in a guide of the nozzle needle, z. As a nozzle needle sleeve, a transmission pin in an intermediate plate and / or a control piston in a control plate are set to each other or paired. Other Components or assemblies are of course applicable. Matching or pairing of the mechanical games for an injector may be due to at least one test point and / or at least one test run for individual assemblies or assemblies or components mounted to each other. Ie. Measurements of pressures, leakages, dimensions, and / or other parameters may be determined at one or a plurality of test points and / or series of tests for a single particular assembly or for mated assemblies or components for a hypothetical injector.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein betreffendes mechanisches Spiel, also ein Istpaarungsspiel, durch eine In embodiments of the invention, a respective mechanical game, so a Istpaarungsspiel, by a
Gasleckagemessung, durch eine Durchflussmessung, durch Gas leakage measurement, by a flow measurement, through
Durchmesserbestimmungen und/oder durch Formbestimmungen ermittelt werden. Das Verfahren kann zeitlich nach einer getrennten Vormontage von wenigstens zwei einzelnen Baugruppen durchgeführt werden. Gemäß der Erfindung wird das aufeinander Einstellen oder einander Zupaaren der wenigstens zwei einzelnen Baugruppen für eine Endmontage eines Injektors berücksichtigt. Ferner kann das Verfahren bei einer Endmontage des Injektors durchgeführt werden. Darüber hinaus kann der Injektor als ein erfindungsgemäßer Injektor ausgebildet sein (siehe unten). Bei dem erfindungsgemäßen Injektor, insbesondere dem erfindungsgemäßen Kraftstoffinj ektor, sind wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen und/oder Druckdifferenzen des Injektors relevante mechanische Spiele, insbesondere Paa¬ rungsspiele, aufeinander abgestimmt, insbesondere einander zugepaart. Die aufeinander eingestellten oder einander zugepaarten mechanischen Spiele können beispielsweise die einer Düsennadel in einer Führung der Düsennadel, z. B. einer Dü- sennadelhülse, einem Übertragungspin in einer Zwischenplatte und/oder einem Steuerkolben in einer Steuerplatte sein. Be- vorzugt ist der Injektor frei von einem die Einspritzmengen des Injektors ansteuernden Steuerventil oder Servoventil. Ein Aktor des Injektors ist bevorzugt ein Piezoaktor. Ferner kann der Injektor mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein. Gemäß der Erfindung ist es möglich, bei einer Injektormontage mit einem vergleichsweise geringen Aufwand eine gute bis sehr gute, d. h. möglichst optimale, Kombination von Paarungsspielen für die Bauteilpaarungen einzurichten bzw. herzustellen. Gemäß der Erfindung wird eine Injektor/Injektor-Streuung bei einer Montage der Injektoren dadurch verringert, dass funktionsrelevante Paarungsspiele für eine abfließende Leckage einerseits und eine zufließende Leckage andererseits, in geeigneter Weise innerhalb eines Montageprozesses der Injektoren aufeinander abgestimmt werden. Damit wird die Streuung in einer Serienfertigung bezogen auf eine Injektorfunktion verkleinert, und ein Anteil derjenigen Injektoren, welche geforderte Toleranzen ihrer Einspritzmengen nicht einhalten, kann reduziert werden. Somit kann auch ein Aufwand an notwendiger Nacharbeit verringert werden. Dies wirkt sich einzeln und in Summe in einer Verringerung der Herstellkosten aus. Diameter determinations and / or determined by shape determinations. The method can be carried out in time after a separate pre-assembly of at least two individual assemblies. According to the invention, the successive adjustment or pairings of the at least two individual assemblies are taken into account for a final assembly of an injector. Furthermore, the method can be carried out in a final assembly of the injector. In addition, the injector can be designed as an injector according to the invention (see below). In the injector of the invention, in particular the Kraftstoffinj ector according to the invention, at least two are relevant to the injection quantity, leakage rates and / or pressure differences of the injector mechanical games, in particular approximately Paa ¬ games, matched to one another, in particular paired up today. The mutually adjusted or paired mechanical games, for example, a nozzle needle in a guide of the nozzle needle, z. B. a nozzle needle sleeve, a transmission pin in an intermediate plate and / or a control piston in a control plate. Preferably, the injector is free of a control valve or servo valve controlling the injection quantities of the injector. An actuator of the injector is preferably a piezoelectric actuator. Furthermore, the injector can be produced by a method according to the invention. According to the invention, it is possible to set up or produce a good to very good, ie as optimal as possible, combination of mating games for the component pairings in an injector assembly with a comparatively low outlay. According to the invention, an injector / injector scattering is reduced in a mounting of the injectors in that function-relevant mating games for an outflowing leakage on the one hand and an incoming leakage on the other hand, are suitably coordinated within an assembly process of the injectors. Thus, the dispersion in a series production is reduced in relation to an injector function, and a proportion of those injectors, which do not meet required tolerances of their injection quantities, can be reduced. Thus, an expense of necessary rework can be reduced. This affects individually and in total in a reduction of the manufacturing costs.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Elemente oder Bauteile, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/oder Funktion besitzen, sind in verschiedenen Figuren (Fig.) der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In den Fig. der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Längsseitenansicht eines erfindungsgemäßen In¬ jektors für ein Common-Rail-Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors, welche mittig und unten zentral geschnitten dargestellt ist; The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings. Elements or components which have an identical, univocal or analogous configuration and / or function are identified by the same reference numerals in different figures (FIG. 1) of the drawing. Show in Figures of the Drawing: Figure 1 is a longitudinal side view of the invention in ¬ jektors for a common rail injection system of an internal combustion engine, which is shown in the center and below the center section;..
Fig. 2 eine zentral geschnittene, oben und unten weggebrochen dargestellte, detaillierte Längsseitenansicht einerFig. 2 is a centrally cut, broken away at the top and bottom, detailed longitudinal side view of a
Steuerbaugruppe des Injektors aus Fig. 1, mit einem hydraulischen Direktantrieb einer Düsennadel; Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum aufeinander Abstimmen oder einander Zupaaren dreier mechanischer Spiele innerhalb einer Düsenbaugruppe des Injektors; Fig. 4 ein zur Fig. 3 analoges Ablaufdiagramm, welches eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beim aufeinander Abstimmen oder einander Zupaaren der drei mechanischen Spiele repräsentiert; Control assembly of the injector of Figure 1, with a hydraulic direct drive of a nozzle needle. 3 is a flow chart of one embodiment of a method according to the invention for matching or pairing three mechanical games within a nozzle assembly of the injector; 4 shows a flowchart analogous to FIG. 3, which shows a second embodiment of the method according to the invention when matching or representing each other pairs of the three mechanical games;
Fig. 5 ein schematisches Diagramm gemäß den Fig. 3 bzw. 4 zum Fig. 5 is a schematic diagram according to FIGS. 3 and 4 for
Auswählen eines zweiten und dritten mechanischen Spiels aufgrund eines Istwerts eines ersten mechanischen Selecting a second and third mechanical game based on an actual value of a first mechanical game
Spiels; und game; and
Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines erfindungsgemäß  Fig. 6 is a schematic diagram of an inventive
vereinfachten Verfahrens, wobei dem Istwert des ersten mechanischen Spiels eine Summe des zweiten und dritten mechanischen Spiels zugepaart wird.  simplified method, wherein the actual value of the first mechanical game, a sum of the second and third mechanical game is paired.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines piezoelektrisch betriebenen Common-Rail-Dieselinj ektors 1 für einen Verbren¬ nungsmotor eines Kraftfahrzeugs näher erläutert (siehe Fig. 1) . Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Dieselinjektoren 1 beschränkt, sondern kann z. B. auch auf Pumpe-Düse-Kraft¬ stoffinj ektoren oder Benzininjektoren mit einer ein- oder mehrteiligen Düsennadel angewendet werden, und für Benzininjektoren typische Bezeichnungen können der Bezugszeichenliste entnommen werden. Daher ist nachfolgend nur die Rede von einem Injektor 1. Ein einspritzbares Fluid kann ein Kraftstoff sein, es ist jedoch natürlich möglich, mittels eines erfindungsgemäßen Injektors ein anderes Fluid, wie z. B. Wasser, ein Öl oder ein beliebiges anderes Prozessfluid einzuspritzen. D. h. der er- findungsgemäße Injektor ist nicht auf die Automobilindustrie beschränkt . The invention is explained below on the basis of a piezoelectrically driven common rail Dieselinj ector 1 in more detail for a Burn ¬ voltage motor of a motor vehicle (see Fig. 1). However, the invention is not limited to such diesel injectors 1, but can, for. B. on pump-jet fuel injectors ¬ injectors or gasoline injectors are used with a one- or multi-part nozzle needle, and typical for gasoline injectors designations can be found in the list of reference numerals. Therefore, the following is only an injector 1. An injectable fluid may be a fuel, but it is of course possible, by means of an injector according to the invention, another fluid such. As water, an oil or any other process fluid to inject. Ie. the injector according to the invention is not limited to the automotive industry.
Die Fig. 1 zeigt den Injektor 1 im Wesentlichen in einem Schnittbild, wobei der Injektor 1 eine Düsenbaugruppe 10 und eine Injektorbaugruppe 40 umfasst. Die Düsenbaugruppe 10 und die Injektorbaugruppe 40 sind mittels einer Düsenspannmutter 60 fluiddicht aneinander festgelegt. Die Injektorbaugruppe 40 weist einen Injektorkörper 400 auf, in welchem ein Aktor 410 vorgesehen ist, der bevorzugt als Piezoaktor 410 ausgebildet ist. Es ist jedoch auch ein elektromagnetischer Aktor anwendbar. Im vorliegenden Beispiel treibt der Piezoaktor 410 eine einteilige, bevorzugt integrale, Düsennadel 110 hydraulisch direkt an (siehe auch Fig. 2) . Die einteilige nach innen öffnende Düsennadel 110 kann ggf. zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein und/oder nach außen öffnend im Injektor 1 eingerichtet sein. FIG. 1 shows the injector 1 substantially in a sectional view, with the injector 1 comprising a nozzle assembly 10 and an injector assembly 40. The nozzle assembly 10 and the injector assembly 40 are fixed fluid tight to each other by means of a nozzle lock nut 60. The injector assembly 40 has an injector body 400, in which an actuator 410 is provided, which is preferably designed as a piezoelectric actuator 410. However, an electromagnetic actuator is also applicable. In the present example, the piezoelectric actuator 410 drives a one-piece, preferably integral, nozzle needle 110 hydraulically directly (see also FIG. 2). The one-piece inwardly opening nozzle needle 110 may optionally be formed in two or more parts and / or be configured to open outwardly in the injector 1.
Der Injektorkörper 400 weist einen hochdruckseitigen Fluid- anschluss (nicht zu sehen) für den einzuspritzenden Kraftstoff auf, wobei der Fluidanschluss mit einer im Injektorkörper 400 ausgebildeten Hochdruckbohrung 402 in Fluidkommunikation steht. Über den hochdruckseitigen Fluidanschluss ist der Injektor 1 mit einem Hochdruckfluidkreis (nicht dargestellt) hydraulisch verbindbar. Die Hochdruckbohrung 402 versorgt die Düsenbaugruppe 10 und somit einen Düsenraum 102 des Injektors 1 mit Kraftstoff unter Hochdruck pR, z. B. einem sogenannten Raildruck pR (Common-Rail-System) . Im Düsenraum 102 herrscht während eines Betriebs des Injektors 1 im Wesentlichen immer ein aktualer Hoch- bzw. Höchstdruck pi02 = PR- The injector body 400 has a high-pressure-side fluid connection (not visible) for the fuel to be injected, the fluid connection being in fluid communication with a high-pressure bore 402 formed in the injector body 400. About the high-pressure side fluid port of the injector 1 with a high-pressure fluid circuit (not shown) is hydraulically connected. The high-pressure bore 402 supplies the nozzle assembly 10 and thus a nozzle chamber 102 of the injector 1 with fuel under high pressure p R , z. B. a so-called rail pressure p R (common rail system). In the nozzle chamber 102, during an operation of the injector 1, there is essentially always an actual high or maximum pressure pi 02 = P R -
Die Düsenbaugruppe 10 weist einen Düsenkörper 100 mit wenigstens einem Spritzloch (nicht dargestellt) in seiner Düse 104 und den Düsenraum 102 auf, wobei die Düsennadel 110 im Düsenraum 102 verschieblich angeordnet und abschnittsweise gelagert ist. Die Düsennadel 110 wird über einen Energiespeicher 114, bevorzugt eine Düsennadelfeder 114, in Richtung ihres Düsennadelsitzes innen in der Düse 104 gedrückt, um auch in einem elektrisch nicht bestromten Zustand des Piezoaktors 410 sicher geschlossen zu sein. Je nach einer Ansteuerung des Piezoaktors 410 wird die Düsennadel 110 entweder in ihren Düsennadelsitz gedrückt oder bewegt sich vom Düsennadelsitz weg, wodurch Kraftstoff einspritzbar ist. Die Düsenbaugruppe 10 beherbergt ferner eine sich zwischen dem Düsenkörper 100 und der Injektorbaugruppe 40 befindliche Steuerbaugruppe 20 zum Ansteuern der Düsennadel 110 ausgehend von einer Längung des Piezoaktors 410 in Abhängigkeit von dessen Energie E bzw. Ladung E, also einer daran angelegten elektrischen Spannung. Die Fig. 2 zeigt die Komponenten der Steuerbaugruppe 20 für eine direkte hydraulische Kopplung einer Längungsbewegung des Piezoaktors 410 und einer dadurch hervorgerufenen Bewegung der Düsennadel 110. Der Piezoaktor 410 weist hierfür eine Bodenplatte 412 mit einem bevorzugt integralen Betätigungs¬ fortsatz auf, der in einem direkten mechanischen Kontakt mit einem Übertragungspin 212 steht, der mit einem sehr kleinen Spiel in eine Pinbohrung 211 einer Zwischenplatte 210 der Steuer- baugruppe 20 eingepasst und/oder eingepaart ist. The nozzle assembly 10 has a nozzle body 100 with at least one spray hole (not shown) in its nozzle 104 and the nozzle chamber 102, wherein the nozzle needle 110 is arranged displaceably in the nozzle chamber 102 and stored in sections. The nozzle needle 110 is pressed via an energy storage 114, preferably a nozzle needle spring 114, in the direction of its nozzle needle seat inside in the nozzle 104 in order to be securely closed even in an electrically non-energized state of the piezoelectric actuator 410. Depending on an activation of the piezoactuator 410, the nozzle needle 110 is either pressed into its nozzle needle seat or moves away from the nozzle needle seat, as a result of which fuel can be injected. The nozzle assembly 10 further accommodates a control assembly 20 located between the nozzle body 100 and the injector assembly 40 for actuating the nozzle needle 110 based on an elongation of the piezoactuator 410 in response to its energy E or charge E, that is, an electrical voltage applied thereto. 2 shows the components of the control module 20 for a direct hydraulic coupling of an elongation movement of the piezoelectric actuator 410 and a movement of the nozzle needle 110 caused thereby. The piezoelectric actuator 410 has one for this purpose Base plate 412 with a preferably integral Betätigungs ¬ extension, which is in direct mechanical contact with a transmission pin 212, which is fitted with a very small clearance in a pin hole 211 an intermediate plate 210 of the control assembly 20 and / or paired.
Ein Paarungsspiel des Übertragungspins 212 in der Pinbohrung 211 ist derart klein gewählt, z. B. ca. lym, dass auch bei einem hohem Raildruck pR von bis über 2.500bar lediglich eine kleine Kraftstoffleckage L am Übertragungspin 212 auftritt (tropfen) . Die Pinbohrung 211 verbindet dabei einen ersten Steuerraum 22, der auch als Kolbensteuerraum 22 bezeichnet wird und in dem ein etwas geringerer Kraftstoffdruck als der aktuale Raildruck pR > P22 herrscht, mit einem Leckageraum 42 des Injektors 1, der bevorzugt mit einem Umgebungsdruck p„ in permanenter Fluid- kommunikation steht. Der Leckageraum 42 ist bevorzugt in Fluidkommunikation mit einem Leckageanschluss 404 des Injektors 1. Am Übertragungspin 212 herrscht eine große Druckdifferenz Δρ = p22 _P» die z. B. bei den oben angenommen 2.500bar Höchstdruck und einem geschlossenen Injektor 1 durchaus einen Wert von 2.450 bar überschreiten kann. A mating clearance of the transmission pin 212 in the pin bore 211 is chosen to be so small, e.g. B. lym approximate that even at a high rail pressure p R of up to over 2,500bar only a small fuel leakage L at the transfer pin 212 occurs (drops). The pin bore 211 connects a first control chamber 22, which is also referred to as a piston control chamber 22 and in which a slightly lower fuel pressure than the actual rail pressure p R > P22 prevails, with a leakage chamber 42 of the injector 1, preferably with an ambient pressure p "in permanent fluid communication. The leakage space 42 is preferably in fluid communication with a leakage port 404 of the injector 1. At the transfer pin 212 there is a large pressure difference Δρ = p 2 2 _ P »z. B. in the above assumed 2,500bar maximum pressure and a closed injector 1 may well exceed a value of 2,450 bar.
Der erste Steuerraum 22 steht durch eine Verbindungsbohrung 17 durch einen Abschnitt der Steuerbaugruppe 20 hindurch mit einem zweiten Steuerraum 12, dem sogenannten Nadelsteuerraum 12 bevorzugt in permanenter Fluidkommunikation. Im zweiten The first control chamber 22 communicates with a second control chamber 12, the so-called needle control chamber 12, preferably in permanent fluid communication through a connecting bore 17 through a section of the control assembly 20. In the second
Steuerraum 12 herrscht ebenso wie im ersten Steuerraum 22 ein etwas geringerer Kraftstoffdruck als Raildruck pR > P 12 , wobei die Drücke ρι2 ~/= P22 in den Steuerräumen 12, 22 zumindest bei geschlossenem Injektor 1 im Wesentlichen gleich sind. Insgesamt gilt: p = p42 < < P 12 ~ / = P22 - PR = P 102 · In der Verbindungsbohrung 17 kann eine als Fluiddrossel 232 ausgebildete Dämpfungsdrossel 232 vorgesehen sein, welche bevorzugt in einer separaten Platte 230 der Steuerbaugruppe 20 ausgebildet ist. Control chamber 12 prevails as well as in the first control chamber 22, a slightly lower fuel pressure than rail pressure p R > P 12, wherein the pressures ρι 2 ~ / = P22 in the control chambers 12, 22 at least when the injector 1 is substantially the same. Overall, p = p 4 2 <<P 12 ~ / = P22-PR = P 102 · In the connecting bore 17, a damping throttle 232 designed as a fluid throttle 232 may be provided, which is preferably formed in a separate plate 230 of the control assembly 20.
Ein Hub (Längung) des Piezoaktors 410 wird mittels des Über¬ tragungspins 212, der auch als Leckagepin 212 bezeichnet wird, auf einen Steuerkolben 222 übertragen, der in eine Kolbenbohrung 221 einer Steuerplatte 220 der Steuerbaugruppe 20 eingepasst und/oder eingepaart ist. Der Übertragungspin 212 greift am/im ersten Steuerraum 22 an einer oberen Stirnfläche 223 des Steuerkolbens 222 an, wobei der Steuerkolben 222 an seiner unteren Stirnfläche 224 durch einen bevorzugt als eine Spi¬ ralfeder 225 ausgebildeten Energiespeicher 225 abgestützt ist. An der unteren Stirnfläche 224 des Steuerkolbens 222 herrscht bevorzugt im Wesentlichen Raildruck pR, wobei diese Stirnfläche 224 bevorzugt in permanenter Fluidkommunikation mit dem Dü- senraum 102 steht. A hub (elongation) of the piezoelectric actuator 410 is transmitted to a control piston 222 by means of the over ¬ tragungspins 212, which is also referred to as Leckagepin 212 in a plunger bore 221 a control plate 220 of the control module 20 fitted and / or paired. The transmission pin 212 acts on / in the first control chamber 22 at an upper end face 223 of the control piston 222, wherein the control piston 222 is supported on its lower end face 224 by a preferably formed as a Spi ¬ cal spring 225 energy storage 225. The rail pressure p R is preferably substantially prevailing on the lower end face 224 of the control piston 222, this end face 224 preferably being in permanent fluid communication with the nozzle space 102.
Der zweite Steuerraum 12 wird von einer Stirnfläche eines oberen Längsendabschnitts 112 der Düsennadel 110, dem sogenannten Nadelkolben 112, einer Wandung einer Nadelbohrung 121 in einer oberen Führung 120 der Düsennadel 110, bevorzugt einer Dü- sennadelhülse 120, und einer unteren Stirnfläche der Platte 230 gebildet. Der Nadelkolben 112 der Düsennadel 110 ist dabei einer Düsennadelspitze der Düsennadel 110 bzw. der Düse 104 des Düsenkörpers 100 abgewandt. - Diese kurz dargelegte Ausfüh- rungsform des Injektors 1 ist natürlich nicht restriktiv zu verstehen. Die Erfindung ist auf eine Vielzahl anderer Ausführungsformen von Injektoren, solange sich eine Leckage L und/oder ein Druckabfall Δρ innerhalb des Injektors als ein Gütemaß für den Injektor verwenden lässt, anwendbar. The second control chamber 12 is formed by an end face of an upper longitudinal end section 112 of the nozzle needle 110, the so-called needle piston 112, a wall of a needle bore 121 in an upper guide 120 of the nozzle needle 110, preferably a nozzle needle sleeve 120, and a lower end face of the plate 230 , The needle piston 112 of the nozzle needle 110 is facing away from a nozzle needle tip of the nozzle needle 110 or the nozzle 104 of the nozzle body 100. Of course, this embodiment of the injector 1, which is set out briefly, is not restrictive. The invention is applicable to a variety of other embodiments of injectors, as long as a leakage L and / or a pressure drop Δρ within the injector can be used as a measure of the quality of the injector.
Durch die Bewegung des Steuerkolbens 222 aufgrund eines Hubs des Piezoaktors 410 wird im ersten Steuerraum 22 ein Druckabfall ΔΡ22 erzeugt, welcher über die Verbindungsbohrung 17 und ggf. As a result of the movement of the control piston 222 due to a stroke of the piezoelectric actuator 410, a pressure drop ΔΡ 22 is generated in the first control chamber 22 , said pressure drop via the connection bore 17 and, if necessary,
zeitverzögert durch die optionale Fluiddrossel 232 auf die obere Stirnfläche der Düsennadel 110 im zweiten Steuerraum 12 übertragen wird. Wenn dieser Druckabfall Δρΐ2 ~/= ΔΡ22 einen bestimmten Wert überschreitet, öffnet die Düsennadel 110 und eine Einspritzung von Kraftstoff kann erfolgen. Ein Hub der Düsennadel 110 kann ab einem Öffnen der Düsennadel 110 über eine Variation des Hubs des Piezoaktors 410 gesteuert bzw. geregelt werden. Der Hub des Piezoaktors 410 kann über eine Variation von dessen intrinsischer elektrischer Energie E, also der an ihm anliegenden Spannung, verändert werden. Beim Entladen des Piezoaktors 410 verkürzt sich dieser und der auf/an der unteren Stirnfläche 224 des Steuerkolbens 222 wirkende Raildruck pR aus dem Düsenraum 102 des Düsenkörpers 100 zusammen mit der ebenfalls in diese Richtung wirkenden Federkraft des Federelements 225 wird der Steuerkolben 222 in seine Aus¬ gangsposition zurück geschoben, welche von einer Position des Übertragungspins 212 determiniert ist. Dadurch wird die Dü¬ sennadel 110 korrespondierend zur Bewegung des Piezoaktors 410 wieder in ihre Schließposition verschoben und das Einspritzen von Kraftstoff wird beendet. Die Düsennadelfeder 114 hält diedelayed by the optional fluid throttle 232 is transmitted to the upper end face of the nozzle needle 110 in the second control chamber 12. If this pressure drop Δρ ΐ2 ~ / = ΔΡ 22 exceeds a certain value, the nozzle needle 110 opens and an injection of fuel can take place. A stroke of the nozzle needle 110 can be controlled or controlled via an opening of the nozzle needle 110 via a variation of the stroke of the piezoelectric actuator 410. The stroke of the piezoelectric actuator 410 can be varied via a variation of its intrinsic electrical energy E, that is, the voltage applied to it. When discharging the piezoelectric actuator 410, this and the acting on / on the lower end face 224 of the control piston 222 rail pressure p R from the nozzle chamber 102 of the nozzle body 100 together with the also acting in this direction spring force of the spring element 225, the control piston 222 in its off ¬ transition position pushed back, which is determined by a position of the transmission pin 212. Thus, the SI ¬ nozzle needle 110 is moved corresponding to the movement of the piezoelectric actuator 410 back to their closed position and the injection of fuel is terminated. The nozzle needle spring 114 holds the
Düsennadel 110 sicher geschlossen an/auf ihrem Sitz in der Düse 104 des Düsenkörpers 100. Nozzle needle 110 securely closed at / on its seat in the nozzle 104 of the nozzle body 100.
Vorliegend weist der Injektor 1 drei innere Leckagen L bzw. Leckageströme L bzw. -mengen L auf. Zunächst eine Leckage Ln2 an der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolben 112, also zwischen der Düsennadelhülse 120 und dem Nadelkolben 112 durch die Nadel¬ bohrung 121 hindurch. Dies ist ein Leckagezufluss Ln2 in den zweiten Steuerraum 12 direkt stromabwärts der Düsennadel 110. Und als einen zweiten Leckagezufluss L222 eine Leckage L222 amIn the present case, the injector 1 has three internal leakages L or leakage flows L or quantities L. First, a leakage Ln 2 at the nozzle needle 110 and the needle piston 112, ie between the nozzle needle sleeve 120 and the needle piston 112 through the needle ¬ bore 121 therethrough. This is a leakage inflow Ln 2 in the second control chamber 12 directly downstream of the nozzle needle 110. And as a second leakage inflow L222 a leakage L222 am
Steuerkolben 222, also zwischen der Steuerplatte 220 und dem Steuerkolben 222 durch die Kolbenbohrung 211 hindurch. Dies ist ein Leckagezufluss L222 in den ersten Steuerraum 22 direkt stromabwärts des Steuerkolbens 222. Als ein Leckageabfluss L212 bzw. eine Gesamtleckage L212 des Injektors 1 ergibt sich eine Leckage L212 am Übertragungspin 212, also zwischen der Zwi¬ schenplatte 210 und dem Übertragungspin 212 durch die Pinbohrung 211 hindurch in den Leckageraum 42. Eine Leckagebilanz der inneren Leckagen Li22, L2i2, L222 desControl piston 222, ie between the control plate 220 and the control piston 222 through the piston bore 211 therethrough. This is a leakage inflow L222 in the first control chamber 22 immediately downstream of the control piston 222. As a leakage pipe L2 1 2 and a total leakage L2 1 2 of the injector 1 results in a leakage L2 1 2 at the transmission spin 212, between the interim ¬ rule plate 210 and the transmission pin 212 through the pin hole 211 into the leakage space 42. Leakage balance of the internal leakage Li 22 , L 2 i 2 , L222 of
Injektors 1 bezüglich des Übertragungspins 212 ergibt sich zu L212 = L122+L222 über einen längeren Zeitraum hinweg. Eine Leckage L ist hier immer die Folge einer Druckdifferenz Δρ des Kraftstoffs an/in einem Bauteil bzw. an/in einer Baugruppe. - Gemäß der Erfindung werden Leckagen L und/oder Druckdifferenzen Δρ innerhalb der Düsenbaugruppe 10 und/oder der Steuerbaugruppe 20 gepaart bzw. eingestellt; d. h. entsprechende Bauteile und/oder Baugruppen werden im Sinn einer Auslesepaarung gepaart, was im Folgenden näher erläutert ist. Insbesondere bilden die bevorzugt selbst untereinander gepassten und/oder gepaarten Bauteile: Übertragungspin 212 und Zwischenplatte 210, Steuerkolben 222 und Steuerplatte 220, sowie Düsennadel 110 bzw. Nadelkolben 112 und Düsennadelhülse 120 drei solche Baugruppen im Sinne der Er¬ findung . Injector 1 with respect to the transfer pin 212 results in L2 1 2 = L 1 22 + L222 over a longer period of time. Leakage L is always the result of a pressure difference Δρ of the fuel at / in a component or on / in an assembly. According to the invention, leakages L and / or pressure differences Δρ within the nozzle assembly 10 and / or the control assembly 20 are paired; ie corresponding components and / or assemblies are paired in the sense of a read pairing, which in the The following is explained in more detail. Specifically, the preferred among themselves fitted and / or paired components form: Transfer spin 212 and intermediate plate 210, piston 222 and control plate 220, and the nozzle needle 110 and the needle piston 112 and needle sleeve 120, three such assemblies in the sense of He ¬ invention.
Wenn die Düsennadel 110 geschlossen ist, kommt es durch die Leckage L212 am Übertragungspin 212 - der Kraftstoffdruck in einem stromabwärtigen Leckagepfad hin zum Leckageanschuss 404 ent¬ spricht etwa dem Umgebungsdruck p„ (siehe oben) - auch zu einem Abfluss von Kraftstoff aus dem ersten Steuerraum 22, welcher zu einem Druckabfall Δρ im ersten Steuerraum 22 auf den Druck P22 führt. Dieser Leckageabfluss L212 wird durch einen Leckagezufluss L112+L222 in der Düsennadelhülse 120 und am Steuerkolben 222 kompensiert. Für diesen Leckagezufluss L112+L222 wirkt eine Druckdifferenz Δρ = pR-p12 bzw. Δρ = pR-p22 zwischen dem Druck P12, P22 im Steuerraum 12, 22 und dem Raildruck pR als treibende Kraft. Daher wird gemäß der Erfindung der Steuerkolben 222 in die Kolbenbohrung 221 sowie ein oberer Durchmesser der Düsennadel 110 in die Düsennadelhülse 120 mit einem zu definierendem Paa¬ rungsspiel eingepasst. When the nozzle needle 110 is closed, it comes through the leakage L2 1 2 at the transmission pin 212 - the fuel pressure in a downstream leakage path towards the leakage port 404 ent ¬ speaks about the ambient pressure p "(see above) - also to a drain of fuel from the first control chamber 22, which leads to a pressure drop Δρ in the first control chamber 22 to the pressure P22. This leakage discharge L2 1 2 is compensated by a leakage flow L 11 2 + L222 in the nozzle needle sleeve 120 and on the control piston 222. For this leakage inflow L 11 2 + L222, a pressure difference Δρ = p R -p 12 or Δρ = p R -p 2 2 between the pressure P 1 2, P22 in the control chamber 12, 22 and the rail pressure p R acts as a driving force. Therefore, according to the invention, the control piston 222 is fitted into the piston bore 221 and an upper diameter of the nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 with a Paa ¬ tion game to be defined.
Aufgrund der oben beschriebenen Leckagebilanz L212 = L122+L222 ergibt sich eine Druckdifferenz Δρ zwischen dem Raildruck pR und einem Druck P12, P22 im betreffenden Steuerraum 12, 22 direkt aus den am Übertragungspin 212, am Steuerkolben 222 und in der Düsennadelhülse 120 eingestellten Spielen, insbesondere Paa¬ rungsspielen von Auslesepaarungen. Eine solche , initiale Druckdifferenz' Δρ hat als Folge eine Reduktion einer schießenden Kraft auf die Düsennadel 110 und beeinflusst daher einen Öffnungs- und auch Schließzeitpunkt des Injektors 1. Es ergibt sich durch die drei Spiele ein Einfluss auf eine Dosier¬ genauigkeit des Injektors 1. Um diesen Einfluss auf die Ein- spritzmengen des Injektors 1 zu reduzieren und um geringe Injektor/Injektor-Streuungen zu erreichen, wird gemäß der Erfindung eine Kombination der Paarungsspiele vor oder während einer Montage der Injektoren 1 optimiert, d. h. verbessert. Dies ist beispielhaft im Folgenden erläutert. Due to the leakage balance described above L2 1 2 = L 1 22 + L222 results in a pressure difference Δρ between the rail pressure p R and a pressure P 1 2, P22 in the relevant control chamber 12, 22 directly from the transmission pin 212, the control piston 222 and the nozzle needle sleeve 120 games set, in particular Paa ¬ tion games of read pairings. Such, initial pressure difference 'Δρ has as a result of a reduction of a shooting force to the nozzle needle 110 and therefore affects an opening and closing time of the injector 1. It results from the three games, an influence on a metering ¬ accuracy of the injector first In order to reduce this influence on the injection quantities of the injector 1 and to achieve low injector / injector scattering, according to the invention, a combination of the pairing games before or during an assembly of the injectors 1 optimized, ie improved. This is explained by way of example below.
Die abströmende Leckage L212 wird im Wesentlichen über das Paarungsspiel zwischen dem Übertragungspin 212 und der Zwischenplatte 210 festgelegt. Da es derzeit noch sehr aufwändig ist, Formtoleranzen der Pinbohrung 211 in der Zwischenplatte 210 und dem Übertragungspin 212 geometrisch hinreichend genau zu erfassen, kann auch z. B. mittels einer Gasleckagemessung während der Montage, einer Vormontage und/oder einer Testmontage ein Integralwert bezüglich eines zu erwartenden Leckageabflusses L212 ermittelt werden. Dieser erwartete Wert des Leckageabflusses L212 legt Sollwerte Ads on der Paarungsspiele für den Steuerkolben 222 in der Steuerplatte 220 und den Nadelkolben 112 in der Düsennadelhülse 120 fest. The outflowing leakage L2 1 2 is essentially determined by the mating clearance between the transfer pin 212 and the intermediate plate 210. Since it is currently very complex, geometric tolerances of the pin hole 211 in the intermediate plate 210 and the transfer pin 212 to detect sufficiently accurate, z. B. by means of a gas leakage measurement during assembly, a pre-assembly and / or a test assembly an integral value with respect to an expected leakage discharge L2 1 2 are determined. This expected value of the leakage drain L2 1 2 sets target values Ad so n of mating clearances for the control piston 222 in the control plate 220 and the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120.
In einem folgenden Montageschritt wird der Steuerkolben 222 der Steuerplatte 220 bzw. deren Kolbenbohrung 211 zugepaart. Ein sich ergebendes Istpaarungsspiel AdiSt kann vom Sollpaarungsspiel AdS oii im Rahmen einer erlaubten Toleranz abweichen. Um einen Ziel-Steuerraumdruck Δρΐ2 ~ / = ΔΡ22 zur Erreichung eines Le¬ ckage-Gleichgewichts (abfließende Leckage L212 = Summe der zufließenden Leckagen L122 , L222 ) möglichst exakt zu treffen, ist ein Sollwert Ads on des Paarungsspiels für die Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 in einer Abhängigkeit des Istpaa¬ rungsspiels AdiSt des Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 zu wählen. In a subsequent assembly step, the control piston 222 of the control plate 220 and the piston bore 211 is paired. A resulting actual match Adi St may deviate from the target match Ad S o ii within a permitted tolerance. (L2 flowing leakage 1 2 = sum of the incoming leakage L 1 22, L222) as exactly as possible in order to meet a target control chamber pressure Δρ ΐ 2 ~ / = ΔΡ22 to achieve a Le ¬ ckage equilibrium, is a target value Ad so n of the mating game to select for the nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 in a function of the Istpaa ¬ approximately game Adi St of the control piston 222 in the control plate 220th
Ein Durchfluss von Kraftstoff durch einen idealen Ringspalt ist bei vorgegebener Druckdifferenz Ap und Viskosität des Kraftstoffs proportional zum Durchmesser eines Ringspalts multi¬ pliziert mit der dritten Potenz des Spaltmaßes geteilt durch eine Spaltlänge. Eine Exzentrizität von Spielpassungen kann einen resultierenden Durchfluss von Kraftstoff im Bereich von einem Faktor 0, 5 bis 2, 5 beeinflussen. Dieser Parameter kann bei Bedarf z. B. auf statistischer Basis berücksichtigt werden. Basierend auf diesem Zusammenhang lässt sich in Abhängigkeit einer Abweichung des Spiels des Steuerkolbens 222 vom Sollwert Ads on der Sollwert Adson des Paarungsspiels der Düsennadelhülse 120 ggü . der Düsennadel 110 ermittelt, d. h. berechnet werden. A flow of fuel through an ideal annular gap is proportional to the diameter of an annular gap ¬ multi plied with the third power of the gap dimension divided at a predetermined pressure difference Ap and viscosity of the fuel through a gap length. An eccentricity of backlashes may affect a resulting flow of fuel in the range of a factor of 0.5 to 2.5. If necessary, this parameter can be z. B. be taken into account on a statistical basis. Based on this relationship can be in dependence of a deviation of the game of the control piston 222 from the setpoint Ad so n the Reference value Ad so n the mating clearance of the nozzle needle sleeve 120 compared. the nozzle needle 110 is determined, ie calculated.
Es ergibt sich folgende Formel für das Sollpaarungsspiel Adi2o soii der Düsennadelhülse 120, also der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolbens 112 in der Düsennadelhülse 120 bzw. der Nadelbohrung 121 : mit den Variablen: The result is the following formula for the desired pairing clearance Adi2o so ii of the nozzle needle sleeve 120, that is to say the nozzle needle 110 or its needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120 or the needle bore 121: with the variables:
I120 einer Länge der Düsennadelhülse 120; I 1 2 0 a length of the nozzle needle sleeve 120;
d222 einem Durchmesser des Steuerkolbens 222;  d222 a diameter of the control piston 222;
I222 einer Länge des Steuerkolbens 222;  I222 a length of the control piston 222;
di2o einem Innendurchmesser der Düsennadelhülse 120;  Di2o an inner diameter of the nozzle needle sleeve 120;
Ad222 nom einein Nominalpaarungsspie1 des Steuerkolbens 222, also des Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. deren Kolbenbohrung 221; Ad222 nom aNominalpaarungsspie1 of the control piston 222, so the control piston 222 in the control plate 220 and the piston bore 221;
Ad222 ist einem Istpaarungsspiel des Steuerkolbens 222, also des Ad222 is a Istpaarungsspiel the control piston 222, so the
Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. deren Kolbenbohrung 221; und  Control piston 222 in the control plate 220 and the piston bore 221; and
Adi2o nom einem Nominalpaarungsspiel der Düsennadelhülse 120, also der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolbens 112 in der Düsennadelhülse 120 bzw. deren Nadelbohrung 121. Adi2o nom a nominal mating clearance of the nozzle needle sleeve 120, so the nozzle needle 110 and the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120 and the needle bore 121st
In Fig. 3 ist dieses erfindungsgemäße Verfahren in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt. Das angewendete erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch in einer umgekehrten Reihenfolge anwenden, sodass das Spiel an der Düsennadelhülse 120 (anderes bzw. zweites mechanisches Spiel) als Ausgangsparameter verwendet wird und ein einzustellendes Spiel am Steuerkolben 222 (anderes bzw. drittes mechanisches Spiel) daraus berechnet wird, was im Ablaufdiagramm in der Fig. 4 verdeutlicht ist. Die Fig. 5 zeigt ein den Fig. 3 bzw. 4 analoges Diagramm zum Auswählen des zweiten bzw. dritten mechanischen Spiels aufgrund des Istwerts eines ersten mechanischen Spiels am Übertragungspin 212 (mechanisches Ausgangsspiel) . - Prinzipiell ist es möglich, ein jegliches der drei Spiele als Ausgangsspiel anzuwenden und die beiden anderen Spiele, wiederum egal in welcher Reihenfolge, gemäß der Erfindung einzustellen, also die betreffenden Baugruppen zu paaren. Ferner kann eine Vereinfachung der erfindungsgemäßen Berechnung beispielsweise dahingehend erfolgen, dass in Abhängigkeit des Istpaarungsspiels AdiSt des Übertragungspins 212 in der Zwi¬ schenplatte 210 bzw. des Messwerts aus der Gasleckagemessung ein Sollwert Ads on für eine Summe (der Paarungsspiele) aus dem Paarungsspiel am Steuerkolben 222 und dem Paarungsspiel in der Düsennadelhülse 120 ermittelt wird. Das Sollpaarungsspiel Ads on für die Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 ergibt sich aus einer Differenz zwischen der festgelegten Summe der Paarungsspiele und einem ermittelten Istpaarungsspiel AdiSt des Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220. Damit kann auch verhindert werden, dass beide Paarungsspiele an einer Tole¬ ranzober- bzw. -untergrenze zu liegen kommen, was unerwünschte Effekte zeitigt. In Fig. 6 ist dieses Verfahren schematisch dargestellt. Auch hier kann eine Reihenfolge zwischen dem Paarungsspiel des Steuer¬ kolbens 222 in der Kolbenbohrung 221 und dem Paarungsspiel des Nadelkolbens 112 in der Düsennadelhülse 120 umgekehrt werden. - Da sich insbesondere zu geringe Paarungsspiele für die zu- fließende Leckage L122+L222 auf Abweichungen in den Einspritz¬ mengen des Injektors 1 auswirken, kann noch ein weiter vereinfachtes erfindungsgemäßes Kriterium in der Form angewendet werden, dass die Summe der Paarungsspiele am Steuerkolben 222 und in der Düsennadelhülse 120 größer als ein Sollwert (z. B. abhängig von einem Ergebnis der oben beschriebenen Gasleckage messung am Übertragungspin 212) sein muss. D. h. es erfolgt nur dann eine Korrektur, wenn dieser Sollwert unterschritten wird; z. B. durch ein Vorsehen einer Düsenbaugruppe 10 mit einem vergleichsweise großen Paarungsspiel zwischen der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolben 112 und der Düsennadelhülse 120. In Fig. 3, this inventive method is shown in the form of a flow chart. The applied inventive method can also be applied in a reverse order, so that the play on the nozzle needle sleeve 120 (other or second mechanical game) is used as an output parameter and a game to be adjusted on the control piston 222 (other or third mechanical game) is calculated from it , which is illustrated in the flowchart in FIG. 4. 5 shows a diagram analogous to FIGS. 3 and 4, respectively, for selecting the second or third mechanical game based on the actual value of a first mechanical game at the transmission pin 212 (mechanical output game). - In principle it is possible, any of the apply three games as the original game and the other two games, again in any order, according to the invention set, so to pair the relevant modules. Furthermore, a simplification of the calculation according to the invention can be carried out, for example, in that in dependence of the Istpaarungsspiels Adi St of the transfer pins 212 in the interim ¬ rule plate 210 and the measurement value from the gas leakage measurement, a target value Ad so n represents a sum (the Paarungsspiele) from the pairing Match Control piston 222 and the mating clearance in the nozzle needle sleeve 120 is determined. The Sollpaarungsspiel Ad so n for the nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 results from a difference between the specified sum of the mating games and a determined Istpaarungsspiel Adi St of the control piston 222 in the control plate 220. This can also be prevented that both mating games on a Tole ¬ Ranzober- or-lower limit come, which causes undesirable effects. In Fig. 6, this method is shown schematically. Again, an order between the mating clearance of the control ¬ piston 222 in the piston bore 221 and the mating clearance of the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120 are reversed. - In particular, since insufficient Paarungsspiele for moving flowing leakage L122 + L222 affect variations in the injection ¬ quantities of the injector 1, still a simplified inventive criterion in the mold can be applied such that the sum of the Paarungsspiele on the control piston 222 and in the nozzle needle sleeve 120 must be greater than a setpoint value (eg, depending on a result of the above-described gas leakage measurement at the transmission pin 212). Ie. there is only a correction if this setpoint is exceeded; z. Example, by providing a nozzle assembly 10 with a comparatively large mating clearance between the nozzle needle 110 and the needle piston 112 and the nozzle needle sleeve 120th
Gemäß der Erfindung erfolgt eine Paarung von wenigstens zwei Baugruppen des Injektors 1 zueinander, wobei wenigstens eine dieser Baugruppen selbst eine Folge einer Paarung zweier Bauteile dieser Baugruppe ist. Es werden also Paarungen gepaart, d. h. gepaarte Bauteile, nämlich die der ersten Baugruppe, werden zu gepaarten Bauteilen, nämlich die der zweiten Baugruppe, in der Form zugepaart, dass die Paarung der zweiten Baugruppe in Bezug auf die Paarung der ersten Baugruppe eingerichtet, d. h. gepaart wird. Sämtliche Paarungen können als Auslesepaarung betrachtet werden. Diese Paarungen wirken dabei im Injektor 1 fluidme- chanisch wenigstens zeitweise derart zusammen, dass ein According to the invention, a pairing of at least two modules of the injector 1 to each other takes place, wherein at least one This assembly itself is a consequence of a pairing of two components of this assembly. Thus pairings are paired, ie paired components, namely those of the first assembly, are paired into paired components, namely those of the second assembly, in the form that the pairing of the second assembly is established, ie paired, with respect to the pairing of the first assembly becomes. All pairings can be considered as read pairing. These pairings act in the injector 1 in a fluid-mechanical manner at least temporarily in such a way that a
Durchfluss von Kraftstoff durch die erste „Paarung" hindurch einen Einfluss auf einen Durchfluss des Kraftstoffs durch die zweite „Paarung" hindurch hat. Flow of fuel through the first "mating" has an influence on a flow of the fuel through the second "mating" through.
Das Paaren von Paarungen lässt sich natürlich auch auf drei (siehe oben) oder mehr Baugruppen, die aus gepaarten Bauteilen bestehen können, angewendet werden. Ferner ist es gemäß der Erfindung auch möglich, statt einer Baugruppe ein einzelnes Bauteil, das in einem solchen Fall als eine Baugruppe bezeichnet werden kann, einer Baugruppe aus bereits gepaarten Bauteilen zuzupaaren. Eine Reihenfolge des Zupaarens von Baugruppen, also des Paarens von Paarungen kann prinzipiell beliebig erfolgen, wobei eine Ausgangsbaugruppe bevorzugt möglichst nominal in Bezug auf ihren Durchfluss von Kraftstoff gepaart ist. Die Ausgangsbaugruppe ist bevorzugt diejenige Baugruppe, welche als erstes von den einander zuzupaarenden Baugruppen am Injektor 1 montiert wird. Of course, the pairing of pairs can also be applied to three (see above) or more assemblies, which may consist of paired components. Furthermore, it is also possible according to the invention, instead of an assembly, to pair a single component, which in such a case can be referred to as an assembly, to an assembly of already paired components. In principle, an order of pairing assemblies, that is, pairing pairings, may be arbitrary, with an output assembly preferably paired as nominally as possible with respect to their fuel flow. The output module is preferably that module which is mounted on the injector 1 as the first of the modules zuzupaarenden.
Eine bevorzugte Ausgangsbaugruppe ist daher der Übertragungspin 212 in der Pinbohrung 211 der Zwischenplatte 210. Das weitere Zupaaren erfolgt dann bevorzugt einem fortschreitenden Aufbau des Injektors 1 in der Form, dass bereits montierte Baugruppen bevorzugt nicht mehr demontiert werden müssen. Ein jeweiliger Teil-Injektor (1) determiniert aufgrund seines gemessenen, berechneten und/oder abgeschätzten Leckageverhaltens ein Zupaaren der noch zu montierenden Baugruppe (n) bzw. Bauteile (n) . Andere Reihenfolgen des Zupaarens bzw. der Montage des Injektors 1 sind natürlich anwendbar. Bezugs zeichenliste A preferred output module is therefore the transmission pin 212 in the pin hole 211 of the intermediate plate 210. The further Zupaaren is then preferably a progressive structure of the injector 1 in the form that already mounted assemblies preferably no longer need to be dismantled. A respective partial injector (1) determines, on the basis of its measured, calculated and / or estimated leakage behavior, a pair of the assembly (s) or components (n) still to be mounted. Other orders of Zupaarens or the assembly of the injector 1 are of course applicable. Reference sign list
1 Injektor, Kraftstoffinj ektor, Com- mon-Rail-/Piezo-Kraftstoffinjektor, Pum- pe-Düse-Kraftstoffinj ektor, Dieselinjektor, Benzininj ektor 1 injector, fuel injector, common rail / piezo fuel injector, pump nozzle fuel injector, diesel injector, gasoline injector
10 Düsenbaugruppe, Einspritzmodul  10 nozzle assembly, injection module
12 zweiter Steuerraum, Nadelsteuerraum, P12  12 second control room, needle control room, P12
17 Verbindungsbohrung/-leitung zwischen erstem 22 und zweitem Steuerraum 12  17 Connecting bore / pipe between first 22 and second control chamber 12
20 Steuerbaugruppe der Düsenbaugruppe 10 zum Ansteuern der Düsennadel 110  20 control assembly of the nozzle assembly 10 for driving the nozzle needle 110th
22 erster Steuerraum, Kolbensteuerraum, P22  22 first control chamber, piston control chamber, P22
40 Injektorbaugruppe, Antriebsmodul  40 injector assembly, drive module
42 Leckageraum (Gesamtleckage L212 bevorzugt lediglich am  42 Leakage chamber (total leakage L212 preferred only at
Übertragungspin 212), p42 Transmission pin 212), p 4 2
60 Düsenspannmutter, Ventilspannmutter  60 nozzle retaining nut, valve clamping nut
100 Düsenkörper  100 nozzle body
102 Düsenraum, Düsenbohrung, P102  102 Nozzle space, nozzle bore, P102
104 Düse, Einspritzdüse, Ventil 104 Nozzle, injector, valve
110 Düsennadel, Einspritznadel, ggf. zwei-/mehrteilig, nach innen oder außen öffnend  110 Nozzle needle, injection needle, possibly two or more parts, opening inwards or outwards
112 oberer Längsendabschnitt der Düsennadel 110, Na¬ delkolben, der Düse 104 bzw. einem Ventil des Injektors 1 abgewandt 112 upper longitudinal end portion of the nozzle needle 110, Na ¬ delkolben, the nozzle 104 and a valve of the injector 1 facing away
114 Energiespeicher, Federelement, Spiralfeder, Druckfeder, Düsennadelfeder, Einspritznadelfeder für Vorspannung der Düsennadel 110  114 Energy storage, spring element, coil spring, compression spring, nozzle needle spring, injection needle spring for biasing the nozzle needle 110th
120 (obere) Führung der Düsennadel 110, Düsennadelhülse 121 Nadelbohrung 120 (upper) guide of the nozzle needle 110, nozzle needle sleeve 121 needle bore
210 Zwischenplatte  210 intermediate plate
211 Pinbohrung  211 pin hole
212 Übertragungspin, Leckagepin, Δρ ( p22~P») hoch  212 transfer pin, leakage pin, Δρ (p22 ~ P ») high
220 Steuerplatte 220 control plate
221 Kolbenbohrung 221 piston bore
222 Steuerkolben  222 spool
223 obere Stirnfläche Steuerkolben 222, Begrenzung des  223 upper end face control piston 222, limitation of
Kolbensteuerraums 22, P22 224 untere Stirnfläche des Steuerkolbens 222, pR Piston control chamber 22, P22 224 lower end face of the control piston 222, p R
225 Energiespeicher, Federelement, Spiralfeder, Druckfeder für Vorspannung des Steuerkolbens 222 225 energy storage, spring element, coil spring, compression spring for biasing the control piston 222
230 Platte 230 plate
232 Fluiddrossel , Dämpfungsdrossel 232 fluid throttle, damping throttle
400 Injektorkörper, Injektorgehäuse mit Hochdruckleitung  400 injector body, injector housing with high pressure line
402 zu Düsenraum 102  402 to the nozzle space 102
402 Hochdruckbohrung/-leitung in Fluidverbindung mit 402 high pressure bore / line in fluid communication with
Düsenraum 102 durch die Steuerbaugruppe 20 hindurch, pR Nozzle space 102 through the control assembly 20 through, p R
404 Leckageanschuss  404 leakage connection
410 Aktor, Piezoaktor, elektromagnetischer Aktor  410 Actuator, piezoelectric actuator, electromagnetic actuator
412 Bodenplatte des Aktors 410 bevorzugt mit integralem  412 bottom plate of the actuator 410 preferably with integral
Betätigungsfortsatz für den Übertragungspin 212 L (Kraftstoff-) Leckage, Leckagestrom, Leckagemenge  Actuating extension for transfer pin 212 L (fuel) leakage, leakage flow, leakage amount
(allgemein)  (generally)
Ln2 Leckage (-strom/-menge) an der Düsennadel 110 (Na¬ delkolben 112), also zwischen Düsennadelhülse 120 und Düsennadel 110 durch Nadelbohrung 121 hindurch, Leckagezufluss ; Korrektur durch mechanisches SpielLn2 leakage (flow / amount) at the nozzle needle 110 (Na ¬ delkolben 112), ie between the nozzle needle sleeve 120 and nozzle needle 110 through needle bore 121 therethrough, leakage inflow; Corrected by mechanical play
(anderes mechanisches Spiel) (other mechanical game)
L212 Leckage (-strom/-menge) am Übertragungspin 212, also zwischen Zwischenplatte 210 und Übertragungspin 212 durch Pinbohrung 211 hindurch, Leckagebilanz: L212 = L122 +L222 , Leckageabfluss , Gesamtleckage; aufgrund von mechanischem Ausgangsspiel (mechanisches Spiel) L222 Leckage (-strom/-menge) am Steuerkolben 222, also L2 1 2 Leakage (current / quantity) at the transfer pin 212, ie between intermediate plate 210 and transfer pin 212 through pin bore 211, leakage curve: L2 1 2 = L 1 22 + L222, leakage discharge, total leakage; due to mechanical output clearance (mechanical clearance) L222 Leakage (-strom / -menge) on the control piston 222, ie
zwischen Steuerplatte 220 und Steuerkolben 222 durch Kolbenbohrung 211 hindurch, Leckagezufluss ; Korrektur durch mechanisches Spiel (anderes mechanisches Spiel) between control plate 220 and control piston 222 through piston bore 211, leakage flow; Correction by mechanical play (other mechanical play)
Δρ Druckabfall, Druckdifferenz (allgemein) Δρ pressure drop, pressure difference (general)
p Umgebungsdruck mit p» = p42 << P12 ~ / = P22 - PR = P102p Ambient pressure with p »= p 4 2 << P12 ~ / = P22 - PR = P102
P12 Druck im Nadelsteuerraum 12, z. B. P12 = pR-25bar bis pR-300bar P 1 2 Pressure in the needle control chamber 12, z. B. P 1 2 = pR-25bar to p R -300bar
P22 Druck im Kolbensteuerraum 22, z. B. P12 = pR-25bar bis pR-300bar P22 pressure in the piston control chamber 22, z. B. P 1 2 = pR-25bar to p R -300bar
P42 Druck im Leckageraum 42, p42 = p» pR Raildruck, aktueller Hoch- bzw. Höchstdruck im Injektor 1 bis über 2.500bar, pR = pi02 P42 pressure in the leakage chamber 42, p 4 2 = p » p R rail pressure, current maximum or maximum pressure in the injector 1 to over 2,500 bar, p R = pi 0 2
AdSoii Sollpaarungsspiel (allgemein) Ad S oii Matching Game (general)
AdiSt Istpaarungsspiel (allgemein) Adi S t Matching Game (general)
Adnom Nominalpaarungsspiel (allgemein) Adnom Nominal Matching Game (General)
Adi2 o soii Sollpaarungsspiel Düsennadelhülse 120, also der  Adi2 o soii Sollpaarungsspiel nozzle needle sleeve 120, so the
Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 bzw. der Nadelbohrung 121  Nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 and the needle bore 121st
Adi2 o nom Nominalpaarungsspie1 Düsennadelhülse 120, also der Adi2 nom Nominalpaarungsspie1 nozzle needle sleeve 120, so the
Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 bzw. der Nadelbohrung 121  Nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 and the needle bore 121st
Ad222 ist Istpaarungsspiel Steuerkolben 222, also des Steu¬ erkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. der Kolbenbohrung 221 Ad222 is Istpaarungsspiel control piston 222, so the Steu ¬ erkolbens 222 in the control plate 220 and the piston bore 221st
Ad222 nom Nominalpaarungsspie1 Steuerkolben 222, also des Ad222 nom Nominalpaarungsspie1 control piston 222, so the
Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. der Kolbenbohrung 221  Control piston 222 in the control plate 220 and the piston bore 221st
di2 o ( Innen- ) Durchmesser der Düsennadelhülse 120  di2 o (inner) diameter of the nozzle needle sleeve 120
I 120 Länge der Düsennadelhülse 120 I 1 20 length of the nozzle needle sleeve 120
d222 Durchmesser des Steuerkolbens 222  d222 diameter of the control piston 222
I 222 Länge des Steuerkolbens 222  I 222 Length of the control piston 222
E Energie, Ladung, korrespondiert mit der am Aktor 410 anliegenden elektrischen Spannung  E energy, charge, corresponds to the electrical voltage applied to the actuator 410

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Herstellen von Injektoren, insbesondere von Kraftstoffinj ektoren (1) für Direkteinspritzsysteme von 1. A method for producing injectors, in particular Kraftstoffinj injectors (1) for direct injection systems of
Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass Motor vehicles, characterized in that
die Injektoren (1) derart hergestellt werden, dass eine Gesamtleckage (L212) und/oder eine Druckdifferenz (Δρ = Ρΐ2-Ρ·», Δρ = p22_P») an einem Übertragungspin (212) des jeweiligen Injektors (1) über eine überwiegende Vielzahl der Injektoren (1) hinweg näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen konstant ist . the injectors (1) are produced such that a total leakage (L2 1 2) and / or a pressure difference (Δρ = Ρ ΐ 2-Ρ · », Δρ = p 2 2 _ P») at a transmission pin (212) of the respective Injector (1) across a vast plurality of injectors (1) is approximately, mainly or substantially constant.
2. Verfahren gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektoren (1) derart ausgelegt sind, dass die Gesamtleckagen (L212) und/oder die Druckdifferenzen (Δρ = Ρΐ2~Ρ°°/ Δρ = p22~P») an den Übertragungspins (212) der Injektoren (1) ein Maß für die Einspritzmengen der Injektoren (1) ist. 2. The method according to the preceding claim, characterized in that the injectors (1) are designed such that the total leakage (L2 1 2) and / or the pressure differences (Δρ = Ρΐ2 ~ Ρ °° / Δρ = p22 ~ P ») to the transmission pins (212) of the injectors (1) is a measure of the injection quantities of the injectors (1).
3. Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren, insbesondere zweier Kraftstoffinj ektoren (1) für ein Direktein- spritzsystem eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass 3. A method for pairing at least two injectors, in particular two fuel injectors (1) for a direct injection system of an internal combustion engine, characterized in that
ein Kriterium für das Paaren der wenigstens zwei Injektoren (1) eine Gesamtleckage (L212) und/oder eine Druckdifferenz (Δρ = Pi2-P Δρ = p22~P») an einem Übertragungspin (212) des jeweiligen Injektors (1) ist. a criterion for pairing the at least two injectors (1) is a total leakage (L2 1 2) and / or a pressure difference (Δρ = Pi 2 -P p Δρ = p22 ~ P ») at a transmission pin (212) of the respective injector (1) ,
4. Verfahren gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Injektoren (1) derart gepaart werden, dass die Gesamtleckagen (L212) und/oder die Druckdifferenzen (Δρ = ρΐ2~ρ», Δρ = p22~P») an den Übertragungspins (212) der Injektoren (1) hauptsächlich, im Wesentlichen oder nahezu gleich sind. 4. The method according to the preceding claim, characterized in that the at least two injectors (1) are paired such that the total leakage (L2 1 2) and / or the pressure differences (Δρ = ρ ΐ 2 ~ ρ », Δρ = p22 ~ P ) Are substantially, substantially or nearly the same at the transfer pins (212) of the injectors (1).
5. Verfahren zum Herstellen eines Injektors, insbesondere eines Kraftstoffinj ektors (1) für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass 5. A method for producing an injector, in particular a Kraftstoffinj injector (1) for a direct injection system of an internal combustion engine, characterized in that
wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen (L112, L212, L222) und/oder Druckdifferenzen (Δρ = pR-p12 ~/= Δρ = pR-p22) des Injektors (1) relevante mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222), insbesondere Paarungsspiele (110/120, 210/ 212, 220/222), einander zugepaart werden. at least two for injection quantities, leakage quantities (L 11 2, L 2 1 2, L222) and / or pressure differences (Δρ = p R -p 12 ~ / = Δρ = p R -p 2 2) of the injector (1) relevant mechanical games (110/120, 210/212, 220/222), in particular mating games (110/120, 210/212, 220/222), be paired.
6. Herstellungsverfahren gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das einander Zupaaren der mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) des Injektors (1) derart erfolgt, dass 6. A manufacturing method according to the preceding claim, characterized in that the pairing of the mechanical games (110/120, 210/212, 220/222) of the injector (1) takes place such that
ein Leckagezufluss (Ln2, L222 ) zu einem Steuerraum (22) des Injektors (1) im Wesentlichen oder wenigstens einem a leakage inflow (Ln 2 , L222) to a control chamber (22) of the injector (1) substantially or at least one
Leckageabfluss ( L212 ) stromabwärts des Steuerraums (22) ent¬ spricht, und/oder Leakage discharge (L212) downstream of the control chamber (22) ent ¬ speaks, and / or
eine Druckdifferenz (Δρ = pR-pi2 ~/= Δρ = pR-p22 ) zwischen einem Düsenraum (102, pR) und einem Steuerraum (12, pi2; 22, P22 ) des Injektors (1) im Wesentlichen gleich bleibt oder sich verringert . a pressure difference (Δρ = p R -pi 2 ~ / = Δρ = p R -p 2 2) between a nozzle space (102, p R ) and a control space (12, pi 2 , 22, P22) of the injector (1) substantially stays the same or decreases.
7. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollpaarungsspiel (Ads oii ) einer Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) des Injektors (1) einem Istpaarungsspiel (AdiSt) einer anderen Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) des Injektors (1) zugepaart wird, wobei ggf. ein Nominalpaarungsspiel (Adn0m) der zugepaarten Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) berück- sichtigt wird. 7. A manufacturing method according to one of the preceding claims, characterized in that a target pairing game (Ad so ii) of an assembly (110, 120; 210, 212; 220, 222) of the injector (1) a Istpaarungsspiel (Adi St ) another assembly ( 110, 120, 210, 212, 220, 222) of the injector (1), possibly taking into account a nominal pairing clearance (Ad n0 m) of the paired assembly (110, 120, 210, 212, 220, 222) ,
8. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass einem mechanischen Spiel (110/120, 210/212, 220/222) zwei andere mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222) zugepaart werden, wobei die zwei anderen mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) bevorzugt ebenfalls einander zugepaart werden. 8. Manufacturing method according to one of the preceding claims, characterized in that a mechanical game (110/120, 210/212, 220/222) two other mechanical games (110/120, 210/212, 220/222) are paired, wherein the two other mechanical games (110/120, 210/212, 220/222) also preferred to be paired.
9. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer bereits an/in einem entstehenden Injektor (1) verbauten Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) mit einem Istpaarungsspiel (AdiSt) , am/im Injektor (1) wenigstens eine Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) mit einem zugepaarten Sollpaarungsspiel (Adson) verbaut wird . 9. Manufacturing method according to one of the preceding claims, characterized in that an assembly (110, 120, 210, 212, 220, 222) already installed on / in an emerging injector (1) is equipped with an actual pairing game (Adi St ), on / in the injector (1) at least one assembly (110, 120; 210, 212; 220, 222) with a paired Sollpaarungsspiel (Ad so n) is installed.
10. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) einer Düsennadel (110) in einer Führung (120) der Düsennadel (110), einem Übertragungspin (212) in einer Zwischenplatte (210) und/oder einem Steuerkolben (222) in einer Steuerplatte (220) einander zugepaart werden. 10. Manufacturing method according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical games (110/120, 210/212, 220/222) of a nozzle needle (110) in a guide (120) of the nozzle needle (110), a transmission pin (212 ) in an intermediate plate (210) and / or a control piston (222) in a control plate (220) are paired.
11. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zupaaren der me¬ chanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) für einen Inj ektor (1) , aufgrund von wenigstens einem Testpunkt und/oder wenigstens einer Testreihe für einzelne Baugruppen (110, 120; 210, 212; 220, 222) oder aneinander montierte Bauteile erfolgt. 11. Preparation process according to any one of the preceding claims, characterized in that the Zupaaren the me chanical ¬ games (110/120, 210/212, 220/222) ector for a Inj (1), due to at least one test point and / or at least a test series for individual assemblies (110, 120, 210, 212, 220, 222) or assembled components takes place.
12. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: 12. Manufacturing method according to one of the preceding claims, characterized in that:
• ein betreffendes mechanisches Spiel (110/120, 210/212, 220/222) durch eine Gasleckagemessung, durch eine  A relevant mechanical clearance (110/120, 210/212, 220/222) by a gas leakage measurement, by a
Durchflussmessung, durch Durchmesserbestimmungen und/oder durch Formbestimmungen ermittelt wird;  Flow measurement is determined by diameter measurements and / or by shape determinations;
• das Verfahren zeitlich nach einer getrennten Vormontage von wenigstens zwei einzelnen Baugruppen (110, 120; 210, 212; 220, 222) durchgeführt wird;  The process is carried out after a separate pre-assembly of at least two individual subassemblies (110, 120, 210, 212, 220, 222);
• das Zupaaren der wenigstens zwei einzelnen Baugruppen (110, 120; 210, 212; 220, 222) für eine Endmontage eines Injektors (1) berücksichtigt wird;  The pairing of the at least two individual assemblies (110, 120, 210, 212, 220, 222) is taken into account for a final assembly of an injector (1);
• das Verfahren bei einer Endmontage des Injektors (1)  The procedure for a final assembly of the injector (1)
durchgeführt wird; und/oder  is carried out; and or
• der Injektor (1) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15  The injector (1) according to one of claims 13 to 15
ausgebildet ist.  is trained.
13. Injektor, insbesondere Kraftstoffinj ektor (1) für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen (L112, L212, L222) und/oder Druckdifferenzen (Δρ = pR-pi2 ~/= Δρ = pR-p22) des Injektors (1) relevante mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222), insbesondere Paarungsspiele (110/120, 210/212, 220/222), einander zugepaart sind. 13. Injector, in particular fuel injector (1) for a direct injection system of an internal combustion engine, characterized in that at least two mechanical games relevant to injection quantities, leakage quantities (L112, L2 1 2, L222) and / or pressure differences (Δρ = p R -pi 2 ~ / = Δρ = p R -p 2 2) of the injector (1) 120, 210/212, 220/222), in particular mating games (110/120, 210/212, 220/222), are paired together.
14. Injektor gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) einer Düsennadel (110) in einer Führung (120) der Düsennadel (110), einem Übertragungspin (212) in einer Zwischenplatte (210) und/oder einem Steuerkolben (222) in einer Steuerplatte (220) einander zugepaart sind. 14. Injector according to the preceding claim, characterized in that the mechanical games (110/120, 210/212, 220/222) of a nozzle needle (110) in a guide (120) of the nozzle needle (110), a transmission pin (212) in an intermediate plate (210) and / or a control piston (222) in a control plate (220) are paired with each other.
15. Injektor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: 15. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that:
• der Injektor (1) frei von einem die Einspritzmengen des Injektors (1) ansteuernden Steuerventil oder Servoventil ist ;  • the injector (1) is free from a control valve or servo valve controlling the injection quantities of the injector (1);
• ein Aktor (410) des Injektors (1) ein Piezoaktor (410) ist; und/oder  An actuator (410) of the injector (1) is a piezoactuator (410); and or
• der Injektor (1) mit einem Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 15 hergestellt ist.  • the injector (1) is manufactured with a manufacturing method according to one of claims 5 to 15.
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