JP2007502384A - 2段式の変換器を備えた燃料インジェクタ - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも1つの噴射開口(7)を閉鎖又は開放するノズルニードル(5)を備えた内燃機関のための燃料インジェクタに関する。ノズルニードル(5)が、少なくとも1つの噴射開口(7)とは反対側の端部で段状の拡張部(12)を有しており、該拡張部(12)によって、少なくとも1つの噴射開口(7)に向いた側の端面(13)が形成されている。第1の伝達器(15)の端面(14)と、第2の伝達器(17)の端面(16)と、ノズルニードル(5)の段状の拡張部(12)の端面(13)とによって、制御室(18)の一方側が制限されていて、この場合、第1の伝達器(15)と第2の伝達器(17)とがアクチュエータ(34)によてt、制御室(18)内に侵入移動せしめられるか、又は制御室(18)から退出移動せしめられるようになっている。

Description

内燃機関で燃料を調量するために燃料インジェクタが使用される。特に高圧蓄圧器を備えた自己点火式の内燃機関において、噴射開口を開閉するためにノズルニードルが液圧式に制御される。このために必要な制御室内の液圧は、アクチュエータによって制御される伝達器によって形成される。
従来技術
従来技術において使用されている燃料インジェクタにおいては、制御弁がアクチュエータによって操作される。アクチュエータは例えば圧電アクチュエータ又は電磁操作式のアクチュエータである。制御弁によって、圧力下にある制御室から低圧管路内への接続部が開放又は閉鎖される。制御室の一方側は、少なくとも1つの噴射ノズルを開放又は閉鎖するノズルニードルによって制限される。制御弁が開放されると直ちに、制御室内の圧力は低下する。これによって同時に、ノズルニードルに作用する圧力が低下する。逆方向に作用する力が、制御室を制限するノズルニードルの端面に作用する押圧力よりも大きくなると、ノズルニードルは制御室内に移動し、それによって少なくとも1つの噴射開口を開放する。噴射開口を閉鎖するために制御弁が再び閉鎖され、それによって制御室内の圧力は新たに増大する。上昇する圧力に基づいて増大する、ノズルニードルの端面に作用する押圧力が、逆方向でノズルニードルに作用する力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードルは噴射開口に向かう方向に移動し、噴射開口を閉鎖する。
調節部材として圧電アクチュエータを使用する場合、燃料インジェクタのこのような構造によって、噴射ノズルの閉鎖時に圧電アクチュエータに給電され、この際に圧電アクチュエータの長さが伸張する。噴射ノズルを開放させるためにだけ、圧電アクチュエータから電圧が取り除かれる。従ってアクチュエータは閉じた状態で連続的に給電される。
従来技術により公知の燃料インジェクタのその他の欠点は、ノズルに対するアクチュエータの高い伝達比1:4に基づいて、特に下側の部分ストロークにおけるインジェクタシステムの剛性が減少されるので、噴射形状を成形することは不可能である。
発明の開示
本発明に従って構成された燃料インジェクタは、孔を備えたインジェクタケーシングを有しており、この孔内にノズルニードルが受容されている。この孔は、ノズル室内で拡張していて、このノズル室に、高圧下にある燃料が高圧蓄圧器から供給される。ノズル室と弁座との間においてノズルニードルが、環状のギャプによって包囲されている。噴射弁の開放時に、このギャップを介して燃料が噴射開口に達する。ノズルニードルが弁座に位置している限りは、噴射開口は閉鎖されていて、燃料が燃焼室内に達することはない。ノズルニードルが弁座から持ち上がると直ちに、高圧下にある燃料が環状のギャプから噴射ノズルに達し、燃焼室内に噴射される。
噴射開口とは反対側の端部において、ノズルニードルは拡張して、噴射開口に向いた側の端面を形成している。ノズルニードルの端面と、第1の伝達器の端面側と第2の伝達器の端面側とが、制御室の一方の側を制限している。制御室の他方の制限は、下側のケーシング部分の端面によって形成されている。アクチュエータによって、第1の伝達器の端面及び第2の伝達器の端面が制御室内に侵入移動するか、又は制御室から退出運動する。
本発明の有利な実施例によれば、アクチュエータが制御ピストンの第1の端面に作用するようになっている。制御ピストンの第2の端面は第1の伝達器に作用する。アクチュエータが噴射ノズルに向かってさらに移動すると、制御ピストン及びひいては第1の伝達器は、同じ方向に移動せしめられる。これによって第1の伝達器の端面が制御室内に侵入移動せしめられ、それによって制御室の容積が減少し、それによって制御室内に圧力が上昇する。次第に上昇する制御室内の圧力に基づいて、ノズルニードルの端面に作用する押圧力は増大する。ノズルニードルに作用する力が、これとは反対方向でノズルニードルに作用する力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードルはその座部から持ち上がり、噴射開口を開放する。
アクチュエータが、噴射開口に向かってさらに移動すると、第2の伝達器が制御ピストンにおけるリブに当接し、それによって同様に制御室内に侵入移動せしめられる。それによって制御室内の圧力が上昇し、それによってノズルニードルがさらに開放せしめられる。制御ピストンが移動すると、押圧ばねとして構成されたばね部材が圧縮される。このばね部材は、制御ピストンのリブを包囲し、一方側が制御ピストンのリブに配置された当接面で支えられ、他方側が第2の伝達器で支えられている。
噴射開口を閉鎖するために、アクチュエータは再び逆方向で移動せしめられる。これによって制御ピストンは噴射開口から遠ざかる方向に移動し、それによって第1の伝達器と第2の伝達器とが制御室から退出移動せしめられる。これによって制御室の容積は増大し、ひいては圧力が低下し、さらにノズルニードルが制御室内に移動せしめられ、ひいては噴射開口が閉鎖されるようになっている。制御ピストンが噴射開口から離れる方向に移動する間、制御ピストンにおけるリブを包囲するばね部材は応力除去される。第2の出エンタ付きに作用する押圧力とばね力とが補償されると直ちに、第2の伝達器の運動が終了する。アクチュエータがもはや移動せしめられなくなると直ちに、第1の伝達器の運動が終了する。
第2の伝達器の運動を終了させるための定置のストッパは、温度の変動に基づいて発生する密度の差を補償することができない、という欠点を有している。制御室の容積が一定である場合に、制御室内の密度が高くなると圧力が低下し、密度が低くなると圧力が増大する。従って、ノズルニードルを開放及び閉鎖させるために用いられる異なる力に基づいて噴射特性が不都合に変化することになる。
まず第1の伝達器が制御室内に移動するようにしたことによって、噴射開口は、小さい伝達比でしかも高い剛性を有していて、迅速かつ正確に開放せしめられる。第1の伝達器及び第2の伝達器が制御室内に侵入移動せしめられると直ちに、伝達比は増大する。これによって小さいアクチュエータストロークで大きい開放経路が得られる。
開放若しくは閉鎖過程中に第2の伝達器が制御室内に侵入若しくは退出する時点を規定することによって、良好な噴射形状を成形することができる。つまり、噴射形形状を内燃機関の運転に適合させることができ、それによって燃料消費量を減少させるか、若しくは出力を高くすることができる。
有利な実施態様では、ノズルニードと第1の伝達器と第2の伝達器とが回転対称的に構成されており、この場合第1の伝達器がノズルニードルの拡張された端部を包囲し、第1の伝達器が第2の伝達器によって包囲されている。
本発明の実施例では、噴射開口とは反対側の、ノズルニードルの拡張された端部にポット形の切欠が形成されている。このポット(深鍋)形の切欠内に、有利にはコイルばねとして構成されたばね部材が受容されており、このばね部材は、一方側がポット形の切欠の底部に支えられ、他方側が第1の伝達器に支えられている。噴射開口の閉じた状態で、ばね部材のばね力が、制御室に向いた端面に作用する押圧力よりも大きくなると、ノズルニードルはばね力に基づいて弁座に押しつけられる。制御室に向いた側の端面に作用する押圧力が、ばね部材のばね力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードルはその弁座が持ち上がり、噴射開口を開放する。
本発明の実施例では、第2の伝達器が環状部材によって包囲されていて、該環状部材は食いつきエッジを備えていて、この食いつきエッジで、下側のケーシング部分の上端面に設置されている。環状部材はその内側が制御室を制限している。さらにまた、第2の伝達器が、押圧ばねとして構成された第2のばね部材によって包囲されていて、該第2のばね部材はその一方側が、環状部材の、前記食いつきエッジとは反対側の端面に支えられていて、第2のばね部材の他方側が、第2の伝達器におけるリブの端面に支えられている。第2の伝達器が制御室内に侵入移動すると直ちに、ばね部材は圧縮され、それによってばね力が増大する。制御ピストンが再び戻り移動せしめられると直ちに、第2の伝達器はばね部材のばね力にも続いて再び制御室から退出移動せしめられる。
以下に図示の実施例を用いて本発明を用いて詳しく説明する。
図1は、本発明に従って構成された燃料インジェクタの断面図、
図2は、本発明に従って構成された燃料インジェクタのニードルストローク及びアクチュエータストロークの時間的な経過を示す線図である。
実施例
図1には、本発明に従って構成された燃料インジェクタの断面図が示されている。
燃料インジェクタ1は、上側のケーシング部分2と下側のケーシング部分3とを有している。下側のケーシング部分3には孔4が形成されており、この孔4内でノズルニードル5がガイドされている。ノズルニードル5によって少なくとも1つの噴射開口7が開放されるか又は閉鎖される。少なくとも1つの噴射開口7を閉鎖するために、ノズルニードル5は弁座6内に設置される。ノズルニードル5が弁座6から持ち上がると直ちに、ノズル室8から環状ギャップ9を介して噴射開口7に通じる接続部が開放され、この噴射開口7を介して燃料が噴射される。高圧管路10を介して燃料がノズル室8内に達する。高圧管路10は高圧燃料蓄圧器に接続されている。高圧燃料蓄圧器から高圧管路10への燃料の供給は矢印11で示されている。
ノズルニードル5は、少なくとも1つの噴射開口7とは反対側の端部で、段状の拡張部12を有している。段状の拡張部12は、少なくとも1つの噴射開口7側の端部で端面13を有しており、この端面13は、第1の伝達器15の端面側14と、第2の伝達器17の端面側16とによって制御室18の一方の側面を形成している。図1に示した実施例では、第1の伝達器15はノズルニードル5の段状の拡張部12を包囲している。それと同時に第1の伝達器12は第1の伝達器17によって包囲されている。
第2の伝達器17は環状部材19によって包囲されており、この環状部材19は食いつきエッジ20で以て下側のケーシング部分3の上側の端面21に当て付けられている。食いつきエッジ20とは反対側の、環状部材19の端面22に押圧力を加えることによって、環状部材19は、下側のケーシング部分3の上側の端面21に液密に接続されている。
ノズルニードル5の段状の拡張部12の端面13と、第1の伝達器15の端面14と、第2の伝達器17の端面16とに隣接して、制御室18が、環状部材19の内側23と下側のケーシング部分3の上側の端面21とによって制限されている。
ノズルニードル5の段状の拡張部12内で、少なくとも1つの噴射開口7とは反対側にポット形の切欠24が形成されている。ノズルニードル5の段状の拡張部12は、ポット形の切欠24及び第1の伝達器15と共に第2の制御室25を包囲している。第2の制御室25内に第1のばね部材26が受容されており、このばね部材26は一方側が、ポット形の切欠25の底部27に支えられ、他方側が第1の伝達器15に支えられている。図示の実施例では第1の伝達器15がポット形に構成されており、第1のばね部材26はポット形に構成された第1の伝達器15の底部28に支えられている。第1のばね部材26は有利には押圧ばねとして働くコイルばねであるが、当業者により公知の別の形の押圧ばねを用いてもよい。
第2の伝達器17は第2のばね部材29によって包囲されている。第2のばね部材29は一方側が、環状部材19の端面22で支えられていて、他方側がリブ31の端面30で支えられている。リブ31は、少なくとも1つの噴射開口7とは反対側の、第2の伝達器17の端部に形成されている。
図示の実施例ではポット形に構成された第2の伝達器17の底部に形成されたバイパス32を介して、並びに図示の実施例では同様にポット形に構成された第1の伝達器15の底部に形成された別のバイパス33を介して、第2の制御室25に高圧燃料が供給される。ノズルニードル5が第2の制御室25内に移動することによって、この第2の制御室25の容積が減少され、燃料が制御室25からバイパス32,33を介して流出し、それによって第2の制御室25内の圧力が一定に維持される。
ノズルニードル5を制御するために、燃料インジェクタ1内にアクチュエータ34が配置されている。アクチュエータ34は有利にはピエゾアクチュエータである。アクチュエータ34は制御ピストン36の上側の端面35に作用する。制御ピストン36は下側の端面37が、第1の伝達器15の上側の端面38に作用する。制御ピストン36を包囲するリブ39の端面42によって、制御ピストン36は第2の伝達器17の上側の端面40に作用する。
制御ピストン36の運動を補助するために、リブ39にブルドン管(Rohrfeder)41が形状結合(形状による束縛)式に取り付けられている。
ブルドン管41に、図示の実施例では当接面53を備えたリブ52が接続されており、この当接面53に、押圧ばねとして構成された第3のばね部材54の一方側が支えられている。第3のばね部材54の他方側は、第2の伝達器17に支えられている。図1に示した実施例では、ばね部材54は制御ピストン36を包囲している。ばね部材54は有利な形式でコイルばねとして構成されているが、当業者により公知の別の形の押圧ばねをばね部材54として使用してもよい。
少なくとも1つの噴射開口7を開放させるために、アクチュエータ34に給電される。これによってアクチュエータ34はその長さが、少なくとも1つの噴射開口に向かう方向に伸張する。アクチュエータ34の長さが伸張することに基づいて制御ピストン36h¥およびひいては第1の伝達器15は噴射開口に向かって移動する。第1の伝達器15が少なくとも1つの噴射開口7に向かって運動することによって、第1の伝達器15の端面側14は制御室18内に侵入運動する。これによって制御室18の容積は縮小する。第1の伝達器15と第2の伝達器17との間の漏れ流、及び第1の伝達器15とノズルニードル5の段状の拡張部12との間の漏れ流に基づいて、並びにノズルニードル5がガイドされている孔4に沿った漏れ流によって、制御室18は高圧下の燃料で満たされる。制御室18の容積が減少することによって、制御室18内の圧力は上昇する。制御室18内の圧力上昇に基づいて、段状の拡張部12の端面13に作用する押圧力は増大する。端面13に作用する押圧力が、第2の制御室25内でノズルニードル5の段状の拡張部12に作用する押圧力及び第1のばね部材26のばね力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードル5は制御ピストン36に向かって移動する。これによってノズルニードル5は弁座6から持ち上がり、少なくとも1つの噴射開口7を開放する。これによって噴射過程が開始される。
アクチュエータ34の長さが伸張し、これに対して第2の伝達器17の位置がまずは一定であることによって、制御ピストン36を包囲する第3のばね部材54は、制御ピストン36におけるリブ39の端面42が第2の伝達器17の上側の端面40に当接するまで、圧縮される。アクチュエータ34がさらに伸張すると、アクチュエータ34は、制御ピストン36を介して第2の伝達器17を同様に少なくとも1つの噴射開口7に向かって移動させる。第2の伝達器17の上側の端面40がリブ39の端面42に当接すると直ちに、第1の伝達器15も第2の伝達器17も制御室18内に侵入移動する。これによって制御室18内の容積がさらに減少し、ひいては制御室18内の圧力がさらに上昇する。またこれによってノズルニードル5が制御ピストン36に向かってさらに移動し、ひいては弁座6における貫流横断面がさらに大きくなる。
ノズルニードル5が開放すると、第1のばね部材26は圧縮される。ポット形の切欠24の底部27と第1の伝達器15の底部28との間の間隔が小さくなるのに従って、第1のばね部材26をさらに圧縮させるために用いられる力が大きくなる。ノズルニードル5が制御ピストン36に向かって移動する移動運動は、遅くともばね部材26がそれ以上圧縮されなくなると終了する。
回転対称的に構成されたノズルニードル5と、同様に回転対称的に構成された第1の伝達器15及び第2の伝達器17とを有する構成において、第1の伝達器15だけが運動せしめられるようになっている限り、伝達比は、第1の伝達器15の外径dと段状の拡張部12の直径dとの差に対する、孔4の領域内のノズルニードル5の直径dと段状の拡張部12の領域内のノズルニードル5の直径dとの差から計算される。この場合、伝達比d2−d1:d3−d2は、1:1〜1:1.5の範囲内である。このような小さい伝達比に基づいて、高い剛性を有するノズルニードル5は迅速かつ正確に開放せしめられる。
第2の伝達器17も一緒に制御室18内に侵入移動せしめられると直ちに、第2の伝達器17の外径dと段状の拡張部12の直径dとの差に対する、段状の拡張部12の直径dと孔4の領域内のノズルニードル5の直径dとの差から、伝達比が計算される。この場合、伝達比d−d:d−dは、1:4〜1:7の範囲内にある。高い伝達比に基づいて、制御室18内での第1の伝達器15及び第2の伝達器17の小さい運動によって既に、高い圧力上昇及びノズルニードル5の大きい運動が得られる。この理由により、ノズルニードル5を大きく開放させるために、アクチュエータ34の小さいストロークで十分である。ノズルニードル5の開放によって上昇する、第1のばね部材26のばね力に基づいて、ノズルニードル5の開放が大きくなるのに伴って開放速度が低下する。
少なくとも1つの噴射開口7を開放させるために、第1の伝達器15及び第2の伝達器17を用いて、第2の伝達器17が移動せしめられる時点を調節することによって、噴射形状が最適に燃焼室43内での燃焼に適合せしめられる。2つの伝達器15,17を備えた、本発明に従って構成された燃料インジェクタ1のその他の利点は、伝達器15,17が制御室18内に侵入移動せしめられることによって、少なくとも1つの噴射開口7を開放させるために、アクチュエータ34に電圧が供給され、噴射開口7を閉鎖するために、アクチュエータ34への電圧供給がしゃ断される。
少なくとも1つの噴射開口7を閉鎖するために、アクチュエータ34への電圧供給がしゃ断される。これによってアクチュエータ34は、圧電結晶スタック及び制御ピストン36の圧縮によって短縮され、ブルドン管41によって補助されて、少なくとも1つの噴射開口7から離れる方向に移動する。これによって、まず第1の伝達器15も第2の伝達器17も、制御室18から退出移動する。これによって制御室18内の容積が増大し、ひいては圧力が低下する。制御室18内の圧力低下によってさらに、ノズルニードル5の段状の拡張部12の端面に作用する圧力が減少する。段状の拡張部12の端面13に作用する圧力が、制御室25内の段状の拡張部に作用する圧力及び第1のばね部材26の圧力よりも小さくなると直ちに、ノズルニードル5は、少なくとも1つの噴射開口7の方向に移動する。第2の伝達器17がアクチュエータ34に向かう方向に移動する移動運動は、第2のばね部材29によって補助される。少なくとも1つの噴射開口7が開放する際に、第2のばね部材29は、第2の伝達器17が制御室18内に侵入移動することによって圧縮される。これによって、第2の伝達器17のリブ31の端面30及び環状部材19の端面22に作用するばね力は増大する。第2のばね部材29のばね力は、少なくとも1つの噴射開口が閉鎖される際にリブ31の端面30に作用し、それによってアクチュエータ34に向かう方向の第2の伝達器17の運動を補助する。ばね部材29は有利な形式でコイルばねとして構成された押圧ばねであるが、当業者により公知のその他の押圧ばねを使用してもよい。アクチュエータ34への給電がしゃ断され、ひいては圧電結晶スタックが圧縮されることによって、アクチュエータ34がさらに短縮され、ひいては制御ピストン36がアクチュエータ34に向かう方向に移動すると、第3のばね部材54が再び負荷解除される。第2の伝達器17の運動は、初期位置において、端面16,40に作用する圧力と、第2のばね部材29及び第3のばね部材54のばね力とが釣り合うことによって、停止せしめられる。
制御ピストン36がアクチュエータ34に向かう方向にさらに移動することによって、第1の伝達器15は、第1のばね部材26のばね力によって補助されて、同様にアクチュエータ34に向かってさらに移動する。これによって第1の伝達器15の端面側14はさらに制御室18から退出移動し、これによって制御室18の容積が増大し、ひいては制御室18内の圧力が低下する。制御室18内の圧力がさらに低下すると、ノズルニードル5は少なくとも1つの噴射開口7に向かって、ノズルニードル5が弁座に当接して少なくとも1つの噴射開口7が閉鎖されるまで、さらに移動する。
図2には、アクチュエータの時間的な経過と、ノズルニードルの開放ストロークの時間的な経過とが示されている。
図2の線図には、横軸に時間t、縦軸にストロークhが示されている。噴射過程を開始するために、アクチュエータ34に給電される。アクチュエータ34に伝達が供給されると直ちに、アクチュエータ34の圧電結晶スタックが伸張する。アクチュエータ34の伸張が時点tにおいて開始されると、第1の伝達器15は制御室18内に侵入移動する。時点tにおいて、リブ39の端面42が第2の伝達器17の上側の端面40に当接し、この端面40を同様に制御室18に向かう方向に移動させる。アクチュエータ34の長さ増大は符号44で示されている。アクチュエータ34がその最大長さに達し、さらに給電されると、アクチュエータ34の長さはもはやそれ以上変化しない。アクチュエータ34の最大ストロークの時間は符号45で示されている。噴射過程を終了させるために、アクチュエータ34への電圧供給がしゃ断される。これによってアクチュエータ34はその圧電結晶スタックを再びその最初の長さに短縮する。これは図2の線図曲線区分46によって示されている。アクチュエータ34への給電開始時点に対してやや時間をずらして、ノズルニードル5は弁座6から持ち上がり開始する。ノズルニードル5の迅速な開放運動は、曲線区分47によって示されている。時点tにおいて第2の伝達器17が一緒に制御室18内に侵入移動すると直ちに、ノズルニードル5の開放速度が低下する。これはフラットな曲線形状48によって示されている。開放速度の低下は、アクチュエータ34に作用する力が増大することによって得られる。これによって、圧電結晶が伸張する速度が低下する。
ノズルニードル5の開放過程は、第1のばね部材26の圧縮によって、又は図示していないストッパに当接することによって、停止せしめられる。この理由により、符号49で示されているように、ノズルニードル5のストロークはまずそれ以上変化しない。アクチュエータ34への給電が終了し、アクチュエータ34が再び短縮すると直ちに、まず2つの伝達器15,17が制御室18から退出運動する。時間的にやや遅れて、ノズルニードル5も新たに噴射開口7に向かって移動開始する。第1の伝達器15も第2の伝達器17も移動運動する間は、符号50で示されているようにノズルニードル5はゆっくりと移動する。第1の伝達器15だけが制御室18から退出運動せしめられると直ちに、ノズルニードルの閉鎖速度は再び増大する。これは曲線区分51で示されている。
本発明に従って構成された燃料インジェクタの断面図である。 本発明に従って構成された燃料インジェクタのニードルストローク及びアクチュエータストロークの時間的な経過を示す線図である。
符号の説明
1 燃料インジェクタ
2 上側のケーシング部分
3 下側のケーシング部分
4 孔
5 ノズルニードル
6 弁座
7 噴射開口
8 ノズル室
9 環状ギャプ
10 高圧管路
11 燃料供給部
12 段状の拡張部
13 端面
14 第1の伝達器15の端面側
15 第1の伝達器
16 第2の伝達器17の端面側
17 第2の伝達器
18 制御室
19 環状部材
20 食いつきエッジ
21 下側のケーシング部分の上端面
22 環状部材19の端面
23 環状部材19の内側
24 ポット形の切欠
25 第2の制御室
26 第1のばね部材
27 ポット形の切欠24の底部
28 第1の変換器15の底部
29 第2のばね部材
30 リブ31の端面
31 リブ
32 第2の伝達器17のバイパス
33 第1の伝達器15のバイパス
34 アクチュエータ
35 制御ピストン36の上端面
36 制御ピストン
37 制御ピストン36の下端面
38 第1の変換器の上端面
39 制御ピストン36のリブ
40 第2の変換器17の上端面
41 ブルドン管
42 端面
43 燃焼室
44 アクチュエータの長さ増大
45 アクチュエータの最大ストローク
46 アクチュエータの長さ減少
47 ノズルニードル5の第1の開放区分
48 ノズルニードル5の第2の開放区分
49 ノズルニードル5の最大開放ストローク
50 ノズルニードル5の第1の閉鎖区分
51 ノズルニードル5の第2の閉鎖区分
52 リブ
53 当接面
54 第3のばね部材
孔4の領域におけるノズルニードル5の直径
段状の拡張部12の直径
第1の伝達器15の外径
第2の伝達器17の外径
h ストローク
ストローク
t 時間
時点

Claims (9)

  1. 少なくとも1つの噴射開口(7)を閉鎖又は開放するノズルニードル(5)を備えた内燃機関のための燃料インジェクタにおいて、
    ノズルニードル(5)が、少なくとも1つの噴射開口(7)とは反対側の端部で段状の拡張部(12)を有しており、該拡張部(12)が、少なくとも1つの噴射開口(7)に向いた側の端面(13)を形成していて、それぞれ第1の伝達器(15)の端面(14)と、第2の伝達器(17)の端面(16)と、ノズルニードル(5)の段状の拡張部(12)の端面(13)とによって、制御室(18)の一方側が制限されていて、この場合、第1の伝達器(15)と第2の伝達器(17)とがアクチュエータ(34)によって、制御室(18)内に侵入移動せしめられるか、又は制御室(18)から退出移動せしめられるようになっていることを特徴とする、2段式の伝達器を備えた燃料インジェクタ。
  2. 第1の伝達器(15)が、ノズルニードル(5)の段状の拡張部(12)を包囲している、請求項1記載の燃料インジェクタ。
  3. 第1の伝達器(15)が第2の伝達器(17)によって包囲されている、請求項2記載の燃料インジェクタ。
  4. アクチュエータ(34)が制御ピストン(36)の上端面(35)に作用し、制御ピストン(36)の下端面(37)が第1の伝達器(15)の上端面(38)に作用する、請求項1記載の燃料インジェクタ。
  5. 制御ピストンがリブ(31)を有していて、該リブ(31)の端面(30)が第2の伝達器(17)に作用する、請求項4記載の燃料インジェクタ。
  6. ノズルニードル(5)の段状の拡張部(12)内に、少なくとも1つの噴射開口(7)とは反対側でポット形の切欠(24)が形成されている、請求項2記載の燃料インジェクタ。
  7. ノズルニードル(5)の段状の拡張部(12)と第1の伝達器(15)との間に第2の制御室(25)が形成されており、この第2の制御室(25)内に第1のばね部材(26)が受容されていて、この第1のばね部材(26)は一方側がポット形の切欠(24)の底部(27)に支えられていて、他方側が第1の伝達器(15)の底部(28)に支えられている、請求項6記載の燃料インジェクタ。
  8. 第2の伝達器(17)が環状部材(19)によって包囲されていて、該環状部材(19)は食いつきエッジ(20)を備えていて、この食いつきエッジ(20)で、下側のケーシング部分(3)の上端面(21)に設置され、環状部材(19)の内側(23)が制御室(18)を制限している、請求項1記載の燃料インジェクタ。
  9. 第2の伝達器(17)が第2のばね部材(29)によって包囲されていて、該第2のばね部材(29)の一方側が、環状部材(19)の、前記食いつきエッジ(20)とは反対側の端面(22)に支えられていて、第2のばね部材(29)の他方側が、第2の伝達器(17)におけるリブ(31)の端面(30)に支えられている、請求項1記載の燃料インジェクタ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016151211A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料噴射弁
JP2017067052A (ja) * 2015-10-02 2017-04-06 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料噴射弁

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004062006A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkt angesteuertem Einspritzventilglied
DE102005015732B4 (de) * 2005-04-06 2017-02-09 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit hydraulischem Mitnehmer
DE102005016794B4 (de) * 2005-04-12 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit Hubumkehr
DE102005025953A1 (de) * 2005-06-06 2006-12-07 Siemens Ag Einspritzventil und Ausgleichselement für ein Einspritzventil
DE102005041994B4 (de) * 2005-09-05 2017-12-14 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkt betätigbarem Einspritzventilglied und zweistufiger Übersetzung
DE102005041996B4 (de) * 2005-09-05 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit direkt betätigbarem Einspritzventilglied und Verfahren zur Ansteuerung des Einspritzventilgliedes
DE102006008648A1 (de) 2006-02-24 2007-08-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102006036782B4 (de) * 2006-08-07 2017-12-14 Robert Bosch Gmbh Injektor
DE102006036780A1 (de) 2006-08-07 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Krafstoffinjektor mit direkter Nadelsteuerung und Servoventil-Unterstützung
DE102007006547B4 (de) 2007-02-09 2016-09-29 Dürr Systems GmbH Lenkluftring und entsprechendes Beschichtungsverfahren
JP4270291B2 (ja) 2007-03-05 2009-05-27 株式会社デンソー インジェクタ
JP4270292B2 (ja) 2007-03-05 2009-05-27 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP4270293B2 (ja) * 2007-03-05 2009-05-27 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP4386928B2 (ja) 2007-04-04 2009-12-16 株式会社デンソー インジェクタ
DE102008040680A1 (de) * 2008-07-24 2010-01-28 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Injektor
DE102009024596A1 (de) 2009-06-10 2011-04-07 Continental Automotive Gmbh Einspritzventil mit Übertragungseinheit
DE102009024595A1 (de) * 2009-06-10 2011-03-24 Continental Automotive Gmbh Einspritzventil mit Übertragungseinheit
DE102010040938A1 (de) 2010-09-17 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
US9284930B2 (en) * 2011-06-03 2016-03-15 Michael R. Harwood High pressure piezoelectric fuel injector
DE102012204297A1 (de) * 2012-03-19 2013-09-19 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil
DE102012212266B4 (de) * 2012-07-13 2015-01-22 Continental Automotive Gmbh Fluidinjektor
DE102012212264B4 (de) 2012-07-13 2014-02-13 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Festkörperaktuators
EP2912300B1 (en) * 2012-10-25 2018-05-30 Picospray, Inc. Fuel injection system
US10094349B2 (en) * 2014-05-08 2018-10-09 Hitachi, Ltd. Fluid valve assembly
CN109312735A (zh) 2016-05-12 2019-02-05 布里格斯斯特拉顿公司 燃料输送喷射器
US10947940B2 (en) 2017-03-28 2021-03-16 Briggs & Stratton, Llc Fuel delivery system
WO2020077181A1 (en) 2018-10-12 2020-04-16 Briggs & Stratton Corporation Electronic fuel injection module

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5033442A (en) * 1989-01-19 1991-07-23 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector with multiple variable timing
DE4306073C1 (de) * 1993-02-26 1994-06-01 Siemens Ag Zumeßvorrichtung für Fluide
DE19519191C2 (de) * 1995-05-24 1997-04-10 Siemens Ag Einspritzventil
DE19950760A1 (de) 1999-10-21 2001-04-26 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016151211A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料噴射弁
JP2017067052A (ja) * 2015-10-02 2017-04-06 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料噴射弁

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Publication number Publication date
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US7484673B2 (en) 2009-02-03
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EP1771650B1 (de) 2010-02-24
EP1771650A1 (de) 2007-04-11
CN101023261A (zh) 2007-08-22
DE502005009096D1 (de) 2010-04-08
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