WO2015058929A1 - Fuel injector - Google Patents

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WO2015058929A1
WO2015058929A1 PCT/EP2014/070867 EP2014070867W WO2015058929A1 WO 2015058929 A1 WO2015058929 A1 WO 2015058929A1 EP 2014070867 W EP2014070867 W EP 2014070867W WO 2015058929 A1 WO2015058929 A1 WO 2015058929A1
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WO
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fuel injector
guide
guide element
injector according
valve element
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/070867
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German (de)
French (fr)
Inventor
Henning Kreschel
Stefan Haug
Angel Susvilla
Alexander Madlener
Andreas Rettich
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2547/003Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel injector is known from DE 10 2008 003 348 A1 of the applicant.
  • the fuel injector serving as part of a common-rail injection system in self-igniting internal combustion engines has a nozzle needle whose end facing away from the injection openings into a valve piece in the
  • Submerged valve housing Within the valve piece, a control chamber is formed, which via a Abiaufbohrung in a low pressure region of the fuel! njek- tors relieved. About the pressure prevailing in the control chamber, the movement of the nozzle needle for opening or closing the injection openings is controlled in a known manner. This is done by a valve element on the low pressure side of the fuel! Njektors is arranged, and closes the Abiaufbohrung in a lowered position or releases them in a raised position.
  • the valve element is integrally formed in the known fuel injector as an extension of a substantially disc or sleeve-shaped magnet armature, which cooperates with a magnetic coil, which causes a lifting of the valve element from its closing theêtboh- tion during energization.
  • the magnet armature is subjected to a force by a compression spring in the direction of the closed position of the valve element in order to ensure that no fuel can escape from the control chamber when the solenoid is de-energized or the nozzle needle is in its position closing the injection openings.
  • the armature is axially guided in a pin-shaped guide element, which passes through a partially formed in the magnet armature through hole.
  • Transverse forces act, which in particular lead at relatively high system pressures to the fact that the guide element can not move (laterally) due to the relatively high axial compressive force in the region of the contact point of the guide element on the housing-fixed element, so that it due to the relatively close fit between the outer diameter of the guide element and the through hole in the armature to increased wear or increased friction occurs.
  • the invention is based on the object, a fuel! Further develop according to the preamble of claim 1 such that when the occurrence of shear forces on the guide element or the cooperating with the guide member components increased wear is avoided, at the same time no or only a relatively small increase in friction between the components should occur to ensure a slight axial movement of the valve member.
  • This object is achieved with a fuel! Njektor solved with the features of claim 1 characterized in that axially spaced from the first weakening region of the
  • Guide region of the guide element is arranged at least a second weakening region, in which the cross section of the guide element is reduced.
  • Length of the guide element outside the guide section in the valve element is between 50% and 80% of said length. This makes it possible even with a relatively small deflection or a relatively small tilt angle of an intermediate portion of the guide element that relatively large transverse movements of the valve element can be realized or due to the relatively large transverse movement, the frictional force in the guide of the valve element is relatively low.
  • the guide element In order to enable an unimpeded movement or deformation of the guide element, it is provided in particular that at least the intermediate portion of the guide element between the two weakened areas is not guided radially. This is understood to mean that, irrespective of the deflection of the guide element, the deflected intermediate section is not in contact with a component, so that in particular no undefined forces can act on the guide element.
  • the guide element has a flat end face on the side facing the housing element.
  • a particularly simple and accurate production of the guide element can be achieved if the guide element is cylindrical and has a constant cross-section, with the exception of the at least two weakened areas.
  • the at least two weakened areas in the guide element can be formed in a particularly simple manner if the weakened areas are designed in the form of radially encircling annular grooves. Moreover, this has the additional advantage that, regardless of the angular position of the guide element in all directions, a movement or tilting of the guide element is made possible.
  • the weakened areas are formed in the form of notches or notches.
  • asymmetrical properties with regard to the bending characteristic of the guide element can be achieved, that is to say that the guide element can be deflected particularly easily in one direction, whereas deflection in another direction is made more difficult.
  • it may be provided to arrange the guide element rotationally fixed.
  • the weakened areas are rounded or provided with a radius.
  • the invention is preferably used in fuel injectors in which the pressure in the control chamber is at least 2000 bar. At such high control pressures or system pressures, such a high axial compressive force on the Guide element generates that the effects mentioned in terms of increased friction or wear without the inventive training are particularly significant or pronounced.
  • Fig. 1 is a longitudinal section through a portion of an inventive
  • Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in a modified guide element
  • Fig. 3 is a schematic diagram for explaining the different functional sections of the guide element.
  • the fuel injector 10 is part of a common rail injection system for injecting fuel in a combustion chamber, not shown, a self-igniting internal combustion engine.
  • the force pressure provided by the fuel injection system is more than 2000 bar.
  • the fuel injector 10 has an injector 1 1, which is penetrated by a longitudinal bore 12, wherein the longitudinal bore 12 has bore portions with different diameters.
  • a valve member 15 At a shoulder 13 of the longitudinal bore 12 is axially a valve member 15 with a shoulder 16.
  • the valve member 15 is disposed on the opposite side of the paragraph 13 in operative connection with a clamping screw 17 whose outer thread cooperates with a corresponding internal thread in the longitudinal bore 12.
  • the valve piece 15 has on the clamping screw 17 side facing away from a blind hole 18 into which an axial end portion 19 of a nozzle needle 20 formed as an injection member is immersed.
  • the blind hole 18 leads the end portion 19 radially and also allows axial movement of the nozzle needle 20 in the direction of the longitudinal axis 22 of the nozzle needle 20.
  • Injector 1 1 (not shown) to prevent the injection of fuel from a formed in the injector 1 1 in the nozzle needle 20 high-pressure space 25.
  • the at least one injection opening in the injector housing 1 1 is released, so that fuel is discharged from the high-pressure chamber 25 into the combustion chamber of the internal combustion engine or injected.
  • the high-pressure chamber 25 is connected via a connection 26 in the injector housing 1 1, which is shown only symbolically, as well as a fuel supply line
  • Outflow throttle 31 is formed as a cross-sectional constriction.
  • this forms a volume-variable control chamber 35, which is hydraulically connected to the high-pressure chamber 25 via a connecting bore 36 formed near the bottom of the blind bore 18 with an inlet throttle 37. so that fuel from the high-pressure chamber 25 can flow into the control chamber 35.
  • the control chamber 35 serves, as is known and therefore not explained in detail, the control of the movement of the nozzle needle 20 for releasing or closing the at least one injection opening in the injector 1 1 via a regulation of the fuel pressure in the control chamber 35th
  • the Abiaufbohrung 30 is at least indirectly closed by means of a valve element 40 to prevent leakage of fuel from the control chamber 35 via the Abiaufbohrung 30 in a low-pressure chamber 42 of the injector 1 1.
  • the low-pressure space 42 is connected hydraulically via a further connection 43 in the injector housing 1 1 and a return line 44, for example, to a return tank (tank) 45.
  • the valve element 40 is part of a magnet armature and has a sleeve-shaped first region 46, to which a disk-shaped or annular anchor region 48 adjoins on the side facing away from the valve element 15.
  • the armature region 48 or the valve element 40 cooperates with a magnetic coil 50 embedded in an annular magnetic core 49, which draws the valve element 40 in the direction of the magnetic core 49 when energized.
  • the magnet core 49 rests axially on a side facing away from the valve element 40 against a closure plate 51 of the injector housing 11.
  • the magnetic core 49 has a through hole 53, in the region of which a disc-shaped support plate 55 bears in a stationary manner against the closure plate 51 axially.
  • a compression spring 56 which is also disposed within the through hole 53, axially supported on the one hand against the support plate 55, and on the other hand against the facing end face of the anchor portion 48 of the valve element 40, such that the compression spring 56, the valve member 40 in the in the 1, in which a sealing edge 57 of the sleeve-shaped region 46 of the valve element 40 rests against a conical mating surface 58 of the valve piece 15 to form a sealing seat, in order to prevent fuel from the drainage bore 30 from flowing into the low-pressure space 42 prevent.
  • the compression spring 56 surrounds the guide member 65 at a radial distance.
  • the valve element 40 is penetrated by a through hole 60 of constant diameter.
  • a guide section 61 of a pin-shaped guide element 65 is inserted into the through-bore 60 on the side facing away from the valve piece 15.
  • a pin-shaped extension 63 of the valve member 15 preferably emerges with radial play, in which a flattening 64 is formed for the outflow of fuel in the direction of the sealing edge 57.
  • the outer diameter of the guide element 65 is matched to the bore diameter of the through hole 60 such that on the one hand an at least almost leak-free radial guidance of the valve element 40 on the guide portion 61 is made possible, and on the other hand the axial mobility of the valve element 40 in the direction of the double arrow 66 (parallel to the longitudinal axis 22) with relatively little friction is ensured.
  • On the valve piece 15 facing end face 67 of the guide member 65 always acts on the hydraulic pressure, which acts on the end face 67 via the control chamber 35 and the return line 30. This, in the direction of the support plate 55 acting axial force acts on the illustrated in Fig. 1 flat second end face 68 of the guide member 65 on the support plate 55 and thus the closure plate 51 of the injector 1 1.
  • the guide element 65 has two, axially spaced-apart weakening regions 71, 72.
  • the first weakening region 71 is located immediately after the guide section 61 of the guide element 65 axially still within the valve element 40.
  • the second weakening section 72 is located near the support plate 55.
  • the two weakened areas 71, 72 thereby form the guide element 65 into a total of three sections divided:
  • the guide portion 61 which is guided with a relatively tight fit within the through hole 60 of the valve member 40
  • the average distance a between the two weakening regions 71, 72 is between 50% and 80% of the length A of the guide element 65 without its guide section 61.
  • the two weakening areas 71, 72 are formed in the illustrated embodiment by a respective radially circumferential annular groove 75, which is preferably provided with a rounding or a radius 76.
  • a respective radially circumferential annular groove 75 which is preferably provided with a rounding or a radius 76.
  • the cross-section in the region of the weakening regions 71, 72 (whose cross-section is in each case preferably identical in size) is reduced or formed by straight-cut, milled or the like.
  • FIG. 2 shows a guide element 65a modified in comparison with FIG. 1, in which the support section 74a is formed on the side facing the support plate 55 convexly or with a rounded portion 77, so that the guide element 65a bears punctiformly on the support plate 55.
  • the function of the two weakening regions 71, 72 can be best explained with reference to FIG. 3: During the movement of the valve member 40 between its In Fig. 1 illustrated lowered position and a not shown in the figures, raised position in which a flow of fuel from the control chamber 35 is made possible in the low-pressure chamber 42, transverse forces F may occur, which in the illustration of FIG the drawing plane from left to right.
  • transverse forces F cause that on the one hand the guide portion 61 is guided at least almost without an additional transverse force within the through hole 53 of the valve member 40, and on the other hand, the support portion 74 due to the pressure prevailing in the control chamber 35 hydraulic pressure over the entire surface or in a vertical orientation on the support plate 55 is present.
  • a parallel displacement (greatly exaggerated in FIG. 3) of the valve element 40 is made possible by means of the two weakened regions 71, 72, in which the intermediate section 73 is tilted in relation to its original direction aligned with the longitudinal axis 22.
  • the transverse forces F thus act as deformation forces on the guide element 65, 65a and, in particular, cause no increased wear or increased friction between the through-bore 60 and the guide section 61 with respect to non-existing transverse forces F.
  • the fuel injector 10 described so far can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention.
  • Cross-sectional area in the region of the weakening regions 71, 72 may be lower than when using only two weakening regions 71, 72nd

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Abstract

The invention relates to a fuel injector (10) comprising an injector housing (11) in which an injection member (20) is arranged longitudinally displaceable along a longitudinal axis (22), comprising a control chamber (35) hydraulically connected to a high-pressure chamber (25) of the injector housing (11), which control chamber can be hydraulically relieved via a drain hole (30) in the direction of a low-pressure chamber (42) of the injector housing (11), wherein the flow rate of pressure medium through the drain hole (30) can be controlled by means of a valve element (40), wherein the valve element (40) is arranged axially displaceable in a preferably rod-shaped guide element (65; 65a) which plunges into a hole (60) of the valve element (40) and is supported on the side facing away from the valve element (40) on a stationary housing element (55), and wherein the guide element (65; 65a) has a first attenuation region (71) in a region between a guide section (61) of the guide element (65) in the valve element (40) and the stationary housing element (55), in which attenuation region the cross section of the guide element (65; 65a) is reduced.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Kraftstoffinjektor Stand der Technik Fuel injector prior art
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des An- Spruchs 1. The invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der DE 10 2008 003 348 A1 der Anmelderin bekannt. Der als Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienende Kraftstoffinjektor weist eine Düsen- nadel auf, deren den Einspritzöffnungen abgewandtes Ende in ein Ventilstück imSuch a fuel injector is known from DE 10 2008 003 348 A1 of the applicant. The fuel injector serving as part of a common-rail injection system in self-igniting internal combustion engines has a nozzle needle whose end facing away from the injection openings into a valve piece in the
Ventilgehäuse eintaucht. Innerhalb des Ventilstücks ist ein Steuerraum ausgebildet, der über eine Abiaufbohrung in einen Niederdruckbereich des Kraftstoff! njek- tors entlastbar ist. Über den in dem Steuerraum herrschenden Druck wird in bekannter Art und Weise die Bewegung der Düsennadel zum Öffnen bzw. Ver- schließen der Einspritzöffnungen gesteuert. Hierzu dient ein Ventilelement, das auf der Niederdruckseite des Kraftstoff! njektors angeordnet ist, und das in einer abgesenkten Stellung die Abiaufbohrung verschließt bzw. diese in einer angehobenen Stellung freigibt. Das Ventilelement ist bei dem bekannten Kraftstoffinjektor einstückig als Fortsatz an einem im Wesentlichen Scheiben- bzw. hülsenför- migen Magnetanker ausgebildet, der mit einer Magnetspule zusammenwirkt, die bei einer Bestromung ein Abheben des Ventilelements aus ihrer die Ablaufboh- rung verschließenden Stellung bewirkt. Der Magnetanker ist von einer Druckfeder in Richtung der Schließstellung des Ventilelements kraftbeaufschlagt, um bei unbestromter Magnetspule sicherzustellen, dass kein Kraftstoff aus dem Steuer- räum abströmen kann bzw. sich die Düsennadel in ihrer die Einspritzöffnungen verschließen Position befindet. Der Magnetanker ist in einem stiftförmigen Führungselement axial geführt, das eine in dem Magnetanker ausgebildete Durchgangsbohrung bereichsweise durchsetzt. Wesentlich dabei ist, dass zwischen dem Außendurchmesser des Führungselements und dem Bohrungsdurchmesser der Durchgangsbohrung eine relativ enge Passung ausgebildet ist, um zum einen den ungewünschten Abfluss von Kraftstoff über den Rücklaufkanal und den Ringspalt zwischen dem Führungselement und dem Magnetanker in Richtung des Niederdruckraums zu verhindern, und zum anderen Bewegungen des Magnetankers bzw. des Ventilglieds in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Führungselements zu verhindern, da ansonsten ein erhöhter, unerwünschter Verschleiß an dem Sitz zwischen dem Ventilglied und dem Ventilstück auftritt. In diesem Zusammenhang ist wesentlich, dass aufgrund der Anordnung bzw. Ausbildung des Führungselements auf der dem Rücklaufkanal zugewandten Stirnfläche stets der Druck des Steuerraums auf das Führungselement wirkt. Diese hydraulische Druckkraft wird von dem Führungselement über ein gehäusefestes Element in das Injektorgehäuse übertragen. Submerged valve housing. Within the valve piece, a control chamber is formed, which via a Abiaufbohrung in a low pressure region of the fuel! njek- tors relieved. About the pressure prevailing in the control chamber, the movement of the nozzle needle for opening or closing the injection openings is controlled in a known manner. This is done by a valve element on the low pressure side of the fuel! Njektors is arranged, and closes the Abiaufbohrung in a lowered position or releases them in a raised position. The valve element is integrally formed in the known fuel injector as an extension of a substantially disc or sleeve-shaped magnet armature, which cooperates with a magnetic coil, which causes a lifting of the valve element from its closing the Ablaufboh- tion during energization. The magnet armature is subjected to a force by a compression spring in the direction of the closed position of the valve element in order to ensure that no fuel can escape from the control chamber when the solenoid is de-energized or the nozzle needle is in its position closing the injection openings. The armature is axially guided in a pin-shaped guide element, which passes through a partially formed in the magnet armature through hole. It is essential that between the outer diameter of the guide element and the bore diameter of the through hole, a relatively close fit is formed, on the one hand the unwanted outflow of fuel through the return channel and the To prevent annular gap between the guide member and the armature in the direction of the low pressure space, and to prevent other movements of the armature or the valve member in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the guide member, otherwise increased, undesirable wear on the seat between the valve member and the Valve piece occurs. In this context, it is essential that due to the arrangement or design of the guide element on the return channel facing end face always the pressure of the control chamber acts on the guide member. This hydraulic pressure force is transmitted from the guide element via a housing-fixed element in the injector.
Aufgrund von unsymmetrischen Krafteinflüssen, beispielsweise verursacht durch die angesprochene Druckfeder, die den Magnetanker bzw. das Ventilglied in seine Schließstellung kraftbeaufschlagt, oder aufgrund unsymmetrischer Strö- mungsverhältnisse beim Abströmen des Kraftstoffs können auf den MagnetankerDue to unbalanced forces, for example, caused by the mentioned compression spring, the force applied to the armature or the valve member in its closed position, or due to asymmetrical flow conditions when flowing out of the fuel can on the armature
Querkräfte wirken, die insbesondere bei relativ hohen Systemdrücken dazu führen, dass das Führungselement aufgrund der relativ hohen axialen Druckkraft im Bereich der Anlagestelle des Führungselements an dem gehäusefesten Element sich nicht (seitlich) verschieben lässt, so dass es aufgrund der relativ engen Pas- sung zwischen dem Außendurchmesser des Führungselements und der Durchgangsbohrung im Magnetanker zu einem erhöhten Verschleiß bzw. zu erhöhter Reibung kommt. Transverse forces act, which in particular lead at relatively high system pressures to the fact that the guide element can not move (laterally) due to the relatively high axial compressive force in the region of the contact point of the guide element on the housing-fixed element, so that it due to the relatively close fit between the outer diameter of the guide element and the through hole in the armature to increased wear or increased friction occurs.
Bei dem in der DE 10 2008 003 348 A1 dargestellten Kraftstoff! njektor ist in etwa in einem mittleren axialen Bereich des Führungselements ein erster Schwächungsbereich vorgesehen, in dessen Bereich der Querschnitt des Führungselements reduziert ist. Dadurch ist die Biegesteifigkeit des Führungselements in dessen Längsachse reduziert. In the fuel shown in DE 10 2008 003 348 A1! In approximately the middle axial area of the guide element, a first weakening area is provided in the area where the cross section of the guide element is reduced. As a result, the bending stiffness of the guide element is reduced in its longitudinal axis.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoff! njektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass beim Auftreten von Querkräften auf das Führungselement bzw. den mit dem Führungselement zusammenwirkenden Bauteilen ein erhöhter Verschleiß vermieden wird, wobei gleichzeitig auch keine oder nur eine relativ gering erhöhte Reibung zwischen den Bauteilen auftreten soll, um eine leichte Axialbewegung des Ventilglieds sicherzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoff! njektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass axial beabstandet zum ersten Schwächungsbereich an demBased on the illustrated prior art, the invention is based on the object, a fuel! Further develop according to the preamble of claim 1 such that when the occurrence of shear forces on the guide element or the cooperating with the guide member components increased wear is avoided, at the same time no or only a relatively small increase in friction between the components should occur to ensure a slight axial movement of the valve member. This object is achieved with a fuel! Njektor solved with the features of claim 1 characterized in that axially spaced from the first weakening region of the
Führungsbereich des Führungselements wenigstens ein zweiter Schwächungsbereich angeordnet ist, in dem der Querschnitt des Führungselements reduziert ist. Eine derartige Ausbildung mit wenigstens zwei Schwächungsbereichen, die axial voneinander beabstandet angeordnet sind, schafft die Möglichkeit, dass sich das Führungselement beim Auftreten einer Querkraft in Art eines„S" verformt, so dass insbesondere der innerhalb des Ventilelements geführte Abschnitt des Führungselements ohne erhöhte Reibung bzw. Verschleiß mit dem Ventilelement zusammenwirkt. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Guide region of the guide element is arranged at least a second weakening region, in which the cross section of the guide element is reduced. Such a design with at least two weakened areas, which are arranged axially spaced from one another, creates the possibility that the guide element deforms in the manner of an "S" when a transverse force occurs, so that in particular the section of the guide element guided within the valve element without increased friction or friction Wear cooperates with the valve element Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are listed in the subclaims.
Um die angesprochene S-förmige Ausbildung des Führungselements beim Auftreten von Querkräften zu ermöglichen, ist es besonders bevorzugt, wenn der axiale Abstand zwischen den beiden Schwächungsbereichen, bezogen auf dieIn order to enable the mentioned S-shaped design of the guide element in the event of transverse forces, it is particularly preferred if the axial distance between the two weakened areas, based on the
Länge des Führungselements außerhalb des Führungsabschnitts im Ventilelement zwischen 50 % und 80 % der besagten Länge beträgt. Dadurch ist es selbst bei einer relativ geringen Auslenkung bzw. einem relativ geringen Kippwinkel eines Zwischenabschnitts des Führungselements möglich, dass relativ große Querbewegungen des Ventilelements realisiert werden können bzw. infolge der relativ großen Querbewegung die Reibkraft in der Führung des Ventilelements relativ gering ist. Length of the guide element outside the guide section in the valve element is between 50% and 80% of said length. This makes it possible even with a relatively small deflection or a relatively small tilt angle of an intermediate portion of the guide element that relatively large transverse movements of the valve element can be realized or due to the relatively large transverse movement, the frictional force in the guide of the valve element is relatively low.
Um eine ungehinderte Bewegung bzw. Verformung des Führungselements zu ermöglichen, ist es insbesondere vorgesehen, dass zumindest der Zwischenabschnitt des Führungselements zwischen den beiden Schwächungsbereichen radial nicht geführt ist. Darunter wird verstanden, dass unabhängig von der Auslenkung des Führungselements der ausgelenkte Zwischenabschnitt nicht in Kontakt mit einem Bauteil ist, so dass insbesondere keine Undefinierten Kräfte auf das Führungselement einwirken können. Zur Reduzierung der Flächenpressung an dem ortsfesten Gehäuseelement ist es von Vorteil, wenn das Führungselement auf der dem Gehäuseelement zugewandten Seite eine ebene Stirnfläche aufweist. In order to enable an unimpeded movement or deformation of the guide element, it is provided in particular that at least the intermediate portion of the guide element between the two weakened areas is not guided radially. This is understood to mean that, irrespective of the deflection of the guide element, the deflected intermediate section is not in contact with a component, so that in particular no undefined forces can act on the guide element. To reduce the surface pressure on the stationary housing element, it is advantageous if the guide element has a flat end face on the side facing the housing element.
Eine besonders einfache und genaue Fertigung des Führungselements lässt sich erzielen, wenn das Führungselement zylindrisch ausgebildet ist und mit Ausnahme der wenigstens zwei Schwächungsbereiche einen konstanten Querschnitt aufweist. A particularly simple and accurate production of the guide element can be achieved if the guide element is cylindrical and has a constant cross-section, with the exception of the at least two weakened areas.
Darüber hinaus werden im Bereich der wenigstens zwei Schwächungsbereiche gleiche Charakteristika ermöglicht, wenn die Größe des Querschnitts im Bereich der wenigstens zwei Schwächungsbereiche zumindest im Wesentlichen gleich groß ist. In addition, identical characteristics are made possible in the region of the at least two weakening regions if the size of the cross section in the region of the at least two weakened regions is at least substantially equal.
Besonders einfach lassen sich die wenigstens zwei Schwächungsbereiche in dem Führungselement dadurch ausbilden, wenn die Schwächungsbereiche in Form von radial umlaufenden Ringnuten ausgebildet sind. Dies hat im Übrigen darüber hinaus den Vorteil, dass unabhängig von der Winkellage des Führungselements in alle Richtungen eine Bewegung bzw. ein Verkippen des Führungselements ermöglicht wird. The at least two weakened areas in the guide element can be formed in a particularly simple manner if the weakened areas are designed in the form of radially encircling annular grooves. Moreover, this has the additional advantage that, regardless of the angular position of the guide element in all directions, a movement or tilting of the guide element is made possible.
Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Schwächungsbereiche in Form von Einschnitten bzw. Kerben ausgebildet sind. Bei einer derartigen Ausbildung lassen sich beispielsweise unsymmetrische Eigenschaften hinsichtlich der Biegekennlinie des Führungselements erzielen, d.h., dass das Führungselement sich in die eine Richtung besonders einfach auslenken lässt, während eine Auslenkung in einer anderen Richtung demgegenüber erschwert ist. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, das Führungselement drehwinkelfest anzuordnen. Alternatively, however, it can also be provided that the weakened areas are formed in the form of notches or notches. In such a configuration, for example, asymmetrical properties with regard to the bending characteristic of the guide element can be achieved, that is to say that the guide element can be deflected particularly easily in one direction, whereas deflection in another direction is made more difficult. In this case, it may be provided to arrange the guide element rotationally fixed.
Zur Reduzierung der Kerbwirkung ist es von Vorteil, wenn die Schwächungsbereiche ausgerundet bzw. mit einem Radius versehen sind. To reduce the notch effect, it is advantageous if the weakened areas are rounded or provided with a radius.
Die Erfindung findet bevorzugt Verwendung bei Kraftstoffinjektoren, bei denen der Druck im Steuerraum mindestens 2000 bar beträgt. Bei solch hohen Steuerdrücken bzw. Systemdrücken wird eine derartig hohe axiale Druckkraft auf das Führungselement erzeugt, dass die angesprochenen Effekte hinsichtlich erhöhter Reibung bzw. Verschleiß ohne die erfindungsgemäße Ausbildung besonders zum Tragen kommen bzw. ausgeprägt sind. The invention is preferably used in fuel injectors in which the pressure in the control chamber is at least 2000 bar. At such high control pressures or system pressures, such a high axial compressive force on the Guide element generates that the effects mentioned in terms of increased friction or wear without the inventive training are particularly significant or pronounced.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in: This shows in:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teilbereich eines erfindungsgemäßen Fig. 1 is a longitudinal section through a portion of an inventive
Kraftstoffinjektors,  fuel injector,
Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 bei einem modifizierten Führungselement und Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in a modified guide element and
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der unterschiedlichen Funktionsabschnitte des Führungselements. Fig. 3 is a schematic diagram for explaining the different functional sections of the guide element.
Gleiche Element bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. The same element or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
Der in der Fig. 1 abschnittsweise dargestellte erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor 10 ist Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems zum Einspritzen von Kraftstoff in einem nicht gezeigten Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine. Vorzugsweise beträgt der von dem Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellte Kraftdruck dabei mehr als 2000 bar. Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein Injektorgehäuse 1 1 auf, das von einer Längsbohrung 12 durchsetzt ist, wobei die Längsbohrung 12 Bohrungsabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. An einem Absatz 13 der Längsbohrung 12 liegt axial ein Ventilstück 15 mit einer Schulter 16 auf. Zur axialen Verspannung des Ventilstücks 15 gegen den Absatz 13 ist das Ventilstück 15 auf der dem Absatz 13 gegenüberliegenden Seite in Wirkverbindung mit einer Spannschraube 17 angeordnet, deren Außengewinde mit einem entsprechenden Innengewinde in der Längsbohrung 12 zusammenwirkt. Das Ventilstück 15 weist auf der der Spannschraube 17 abgewandten Seite eine Sacklochbohrung 18 auf, in die ein axialer Endbereich 19 eines als Düsennadel 20 ausgebildeten Einspritzglieds eintaucht. Die Sacklochbohrung 18 führt den Endbereich 19 radial und ermöglicht darüber hinaus eine Axialbewegung der Dü- sennadel 20 in Richtung der Längsachse 22 der Düsennadel 20. In der in derThe fuel injector 10 according to the invention shown in sections in Fig. 1 is part of a common rail injection system for injecting fuel in a combustion chamber, not shown, a self-igniting internal combustion engine. Preferably, the force pressure provided by the fuel injection system is more than 2000 bar. The fuel injector 10 has an injector 1 1, which is penetrated by a longitudinal bore 12, wherein the longitudinal bore 12 has bore portions with different diameters. At a shoulder 13 of the longitudinal bore 12 is axially a valve member 15 with a shoulder 16. For axial clamping of the valve member 15 against the shoulder 13, the valve member 15 is disposed on the opposite side of the paragraph 13 in operative connection with a clamping screw 17 whose outer thread cooperates with a corresponding internal thread in the longitudinal bore 12. The valve piece 15 has on the clamping screw 17 side facing away from a blind hole 18 into which an axial end portion 19 of a nozzle needle 20 formed as an injection member is immersed. The blind hole 18 leads the end portion 19 radially and also allows axial movement of the nozzle needle 20 in the direction of the longitudinal axis 22 of the nozzle needle 20. In the in the
Fig. 1 dargestellten abgesenkten Position der Düsennadel 15 verschließt diese wenigstens eine, in der Praxis jedoch mehrere Einspritzöffnungen im Fig. 1 illustrated lowered position of the nozzle needle 15 closes this at least one, in practice, however, several injection openings in
Injektorgehäuse 1 1 (nicht dargestellt), um das Einspritzen von Kraftstoff aus einem in dem Injektorgehäuse 1 1 im Bereich der Düsennadel 20 gebildeten Hoch- druckraum 25 zu verhindern. Demgegenüber wird bei einer in den Figuren nicht dargestellten angehobenen Stellung der Düsennadel 20 die wenigstens eine Einspritzöffnung im Injektorgehäuse 1 1 freigegeben, so dass Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 25 in den Brennraum der Brennkraftmaschine abgegeben bzw. eingespritzt wird. Der Hochdruckraum 25 ist über eine lediglich symbolisch dar- gestellte Verbindung 26 im Injektorgehäuse 1 1 sowie eine KraftstoffzuführleitungInjector 1 1 (not shown) to prevent the injection of fuel from a formed in the injector 1 1 in the nozzle needle 20 high-pressure space 25. In contrast, in a raised position of the nozzle needle 20, not shown in the figures, the at least one injection opening in the injector housing 1 1 is released, so that fuel is discharged from the high-pressure chamber 25 into the combustion chamber of the internal combustion engine or injected. The high-pressure chamber 25 is connected via a connection 26 in the injector housing 1 1, which is shown only symbolically, as well as a fuel supply line
27 mit einem Kraftstoffspeicher (Rail) 28 hydraulisch verbunden, der den Hochdruckraum 25 mit dem unter Systemdruck stehenden Kraftstoff versorgt. 27 hydraulically connected to a fuel accumulator (rail) 28, which supplies the high-pressure chamber 25 with the fuel under system pressure.
Vom Grund der Sacklochbohrung 18 geht in der Längsachse 22 eine Durch- gangsbohrung aus, die eine Abiaufbohrung 30 ausbildet, in der eine From the bottom of the blind bore 18 extends in the longitudinal axis 22 from a passage bore, which forms a Abiaufbohrung 30, in which a
Abströmdrossel 31 als Querschnittsverengung ausgebildet ist. Innerhalb der Sacklochbohrung 18 bildet diese in dem von dem Endbereich 19 der Düsennadel 20 nicht durchsetzten Bereich einen volumenveränderlichen Steuerraum 35 aus, der über eine nahe dem Grund der Sacklochbohrung 18 ausgebildete Verbin- dungsbohrung 36 mit einer Zulaufdrossel 37 hydraulisch mit dem Hochdruckraum 25 verbunden ist, so dass Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 25 in den Steuerraum 35 einströmen kann. Der Steuerraum 35 dient, wie an sich bekannt und daher nicht näher erläutert, der Steuerung der Bewegung der Düsennadel 20 zum Freigeben bzw. Verschließen der wenigstens einen Einspritzöffnung im Injektorgehäuse 1 1 über eine Regelung des Kraftstoffdrucks im Steuerraum 35. Outflow throttle 31 is formed as a cross-sectional constriction. Within the blind bore 18, in the region not penetrated by the end region 19 of the nozzle needle 20, this forms a volume-variable control chamber 35, which is hydraulically connected to the high-pressure chamber 25 via a connecting bore 36 formed near the bottom of the blind bore 18 with an inlet throttle 37. so that fuel from the high-pressure chamber 25 can flow into the control chamber 35. The control chamber 35 serves, as is known and therefore not explained in detail, the control of the movement of the nozzle needle 20 for releasing or closing the at least one injection opening in the injector 1 1 via a regulation of the fuel pressure in the control chamber 35th
Hierzu ist die Abiaufbohrung 30 zumindest mittelbar mittels eines Ventilelements 40 verschließbar, um ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 35 über die Abiaufbohrung 30 in einen Niederdruckraum 42 des Injektorgehäuses 1 1 zu verhindern. Der Niederdruckraum 42 ist hydraulisch über eine weitere Verbin- dung 43 im Injektorgehäuse 1 1 und eine Rücklaufleitung 44 beispielsweise mit einem Rücklaufbehälter (Tank) 45 verbunden. Das Ventilelement 40 ist Bestandteil eines Magnetankers und weist einen hül- senförmigen ersten Bereich 46 auf, an den sich auf der dem Ventilstück 15 abgewandten Seite ein Scheiben- bzw. ringförmiger Ankerbereich 48 anschließt. Der Ankerbereich 48 bzw. das Ventilelement 40 wirkt mit einer in einer in einem ringförmigen Magnetkern 49 eingebetteten Magnetspule 50 zusammen, die bei einer Bestromung das Ventilelement 40 in Richtung zum Magnetkern 49 zieht. Der Magnetkern 49 liegt auf der dem Ventilelement 40 abgewandten Seite axial an einer Verschlussplatte 51 des Injektorgehäuses 1 1 an. Der Magnetkern 49 weist eine Durchgangsbohrung 53 auf, in deren Bereich eine scheibenförmige Abstützplatte 55 ortsfest gegen die Verschlussplatte 51 axial anliegt. Eine Druckfeder 56, die ebenfalls innerhalb der Durchgangsbohrung 53 angeordnet ist, stützt sich axial einerseits gegen die Abstützplatte 55, und andererseits gegen die ihm zugewandte Stirnfläche des Ankerbereichs 48 des Ventilelements 40 ab, derart, dass die Druckfeder 56 das Ventilelement 40 in die in der Fig. 1 dargestellte abgesenkte Position kraftbeaufschlagt, bei der eine Dichtkante 57 des hül- senförmigen Bereichs 46 des Ventilelements 40 an einer kegelförmigen Gegenfläche 58 des Ventilstücks 15 unter Ausbildung eines Dichtsitzes anliegt, um ein Abströmen von Kraftstoff aus der Abiaufbohrung 30 in den Niederdruckraum 42 zu verhindern. Die Druckfeder 56 umgibt das Führungselement 65 mit radialem Abstand. For this purpose, the Abiaufbohrung 30 is at least indirectly closed by means of a valve element 40 to prevent leakage of fuel from the control chamber 35 via the Abiaufbohrung 30 in a low-pressure chamber 42 of the injector 1 1. The low-pressure space 42 is connected hydraulically via a further connection 43 in the injector housing 1 1 and a return line 44, for example, to a return tank (tank) 45. The valve element 40 is part of a magnet armature and has a sleeve-shaped first region 46, to which a disk-shaped or annular anchor region 48 adjoins on the side facing away from the valve element 15. The armature region 48 or the valve element 40 cooperates with a magnetic coil 50 embedded in an annular magnetic core 49, which draws the valve element 40 in the direction of the magnetic core 49 when energized. The magnet core 49 rests axially on a side facing away from the valve element 40 against a closure plate 51 of the injector housing 11. The magnetic core 49 has a through hole 53, in the region of which a disc-shaped support plate 55 bears in a stationary manner against the closure plate 51 axially. A compression spring 56, which is also disposed within the through hole 53, axially supported on the one hand against the support plate 55, and on the other hand against the facing end face of the anchor portion 48 of the valve element 40, such that the compression spring 56, the valve member 40 in the in the 1, in which a sealing edge 57 of the sleeve-shaped region 46 of the valve element 40 rests against a conical mating surface 58 of the valve piece 15 to form a sealing seat, in order to prevent fuel from the drainage bore 30 from flowing into the low-pressure space 42 prevent. The compression spring 56 surrounds the guide member 65 at a radial distance.
Das Ventilelement 40 ist von einer Durchgangsbohrung 60 konstanten Durchmessers durchsetzt. In die Durchgangsbohrung 60 taucht auf der dem Ventil- stück 15 abgewandten Seite ein Führungsabschnitt 61 eines stiftförmigen Führungselements 65 ein. Auf der dem Führungselement 65 abgewandten Seite taucht eine zapfenförmiger Fortsatz 63 des Ventilstücks 15 vorzugsweise mit radialem Spiel ein, in dem eine Abflachung 64 zum Abströmen von Kraftstoff in Richtung zur Dichtkante 57 ausgebildet ist. Der Außendurchmesser des Füh- rungselements 65 ist derart auf den Bohrungsdurchmesser der Durchgangsbohrung 60 abgestimmt, dass einerseits eine zumindest nahezu leckagefreie radiale Führung des Ventilelements 40 auf dem Führungsabschnitt 61 ermöglicht wird, und andererseits die axiale Beweglichkeit des Ventilelements 40 in Richtung des Doppelpfeils 66 (parallel zur Längsachse 22) mit relativ geringer Reibung ge- währleistet ist. Auf die dem Ventilstück 15 zugewandte Stirnfläche 67 des Führungselements 65 wirkt stets der hydraulische Druck ein, der über dem Steuerraum 35 und die Rücklaufleitung 30 auf die Stirnfläche 67 wirkt. Diese, in Richtung der Abstützplatte 55 wirkende Axialkraft wirkt über die in der Fig. 1 dargestellte ebene zweite Stirnfläche 68 des Führungselements 65 auf die Abstützplatte 55 und somit die Verschlussplatte 51 des Injektorgehäuses 1 1 . Erfindungswesentlich ist, dass das Führungselement 65 zwei, axial voneinander beabstandete Schwächungsbereiche 71 , 72 aufweist. Der erste Schwächungsbereich 71 befindet sich unmittelbar im Anschluss an den Führungsabschnitt 61 des Führungselements 65 axial noch innerhalb des Ventilelements 40. Der zweite Schwächungsabschnitt 72 befindet sich nahe der Abstützplatte 55. Durch die beiden Schwächungsbereiche 71 , 72 wird das Führungselement 65 dadurch in insgesamt drei Abschnitte eingeteilt: Zum einen den Führungsabschnitt 61 , der mit relativ enger Passung innerhalb der Durchgangsbohrung 60 des Ventilelements 40 geführt ist, zum anderen einen Zwischenabschnitt 73 zwischen den beiden Schwächungsbereichen 71 , 72 und zuletzt einen Abstützabschnitt 74, der dazu ausgebildet ist, das Führungselement 65 axial gegen die Abstützplatte 55 abzustützen. Bevorzugt beträgt der mittlere Abstand a zwischen den beiden Schwächungsbereichen 71 , 72 zwischen 50% und 80% der Länge A des Führungselements 65 ohne dessen Führungsabschnitt 61 . The valve element 40 is penetrated by a through hole 60 of constant diameter. A guide section 61 of a pin-shaped guide element 65 is inserted into the through-bore 60 on the side facing away from the valve piece 15. On the side facing away from the guide member 65, a pin-shaped extension 63 of the valve member 15 preferably emerges with radial play, in which a flattening 64 is formed for the outflow of fuel in the direction of the sealing edge 57. The outer diameter of the guide element 65 is matched to the bore diameter of the through hole 60 such that on the one hand an at least almost leak-free radial guidance of the valve element 40 on the guide portion 61 is made possible, and on the other hand the axial mobility of the valve element 40 in the direction of the double arrow 66 (parallel to the longitudinal axis 22) with relatively little friction is ensured. On the valve piece 15 facing end face 67 of the guide member 65 always acts on the hydraulic pressure, which acts on the end face 67 via the control chamber 35 and the return line 30. This, in the direction of the support plate 55 acting axial force acts on the illustrated in Fig. 1 flat second end face 68 of the guide member 65 on the support plate 55 and thus the closure plate 51 of the injector 1 1. It is essential to the invention that the guide element 65 has two, axially spaced-apart weakening regions 71, 72. The first weakening region 71 is located immediately after the guide section 61 of the guide element 65 axially still within the valve element 40. The second weakening section 72 is located near the support plate 55. The two weakened areas 71, 72 thereby form the guide element 65 into a total of three sections divided: On the one hand, the guide portion 61, which is guided with a relatively tight fit within the through hole 60 of the valve member 40, on the other hand an intermediate portion 73 between the two weakened areas 71, 72 and finally a support portion 74 which is adapted to the guide member 65 axially to support against the support plate 55. Preferably, the average distance a between the two weakening regions 71, 72 is between 50% and 80% of the length A of the guide element 65 without its guide section 61.
Die beiden Schwächungsbereiche 71 , 72 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel durch jeweils eine radial umlaufende Ringnut 75 ausgebildet, die vorzugsweise mit einer Rundung bzw. einem Radius 76 versehen ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Querschnitt im Bereich der Schwächungsbereiche 71 , 72 (deren Querschnitt jeweils vorzugsweise identisch gleich groß ausgebildet ist) durch geradlinig ausgebildete Einschliffe, Einfräsungen oder ähnliches reduziert bzw. ausgebildet ist. The two weakening areas 71, 72 are formed in the illustrated embodiment by a respective radially circumferential annular groove 75, which is preferably provided with a rounding or a radius 76. However, it can also be provided that the cross-section in the region of the weakening regions 71, 72 (whose cross-section is in each case preferably identical in size) is reduced or formed by straight-cut, milled or the like.
In der Fig. 2 ist ein gegenüber Fig. 1 modifiziertes Führungselement 65a dargestellt, bei dem der Abstützabschnitt 74a auf der der Abstützplatte 55 zugewandten Seite ballig bzw. mit einer Rundung 77 ausgebildet ist, so dass das Führungselement 65a punktförmig an der Abstützplatte 55 anliegt. Die Funktion der beiden Schwächungsbereiche 71 , 72 lässt sich am besten anhand der Fig. 3 erläutern: Bei der Bewegung des Ventilglieds 40 zwischen seiner in der Fig. 1 dargestellten abgesenkten Position und einer in den Figuren nicht dargestellten, angehobenen Position, bei der ein Durchfluss von Kraftstoff aus dem Steuerraum 35 in den Niederdruckraum 42 ermöglicht wird, können Querkräfte F auftreten, die in der Darstellung der Fig. 3 in der Zeichenebene von links nach rechts wirken. Diese Querkräfte F bewirken, dass einerseits der Führungsabschnitt 61 weiterhin zumindest nahezu ohne eine zusätzliche Querkraft innerhalb der Durchgangsbohrung 53 des Ventilelements 40 geführt ist, und andererseits der Abstützabschnitt 74 aufgrund des in dem Steuerraum 35 herrschenden hydraulischen Drucks vollflächig bzw. in senkrechter Ausrichtung an der Abstützplatte 55 anliegt. Über die beiden Schwächungsbereiche 71 , 72 wird eine Parallelverschiebung (in der Fig. 3 stark übertrieben dargestellt) des Ventilelements 40 ermöglicht, bei der der Zwischenabschnitt 73 gegenüber seiner ursprünglichen, mit der Längsachse 22 ausgerichteten Richtung verkippt. Die Querkräfte F wirken somit als Verformungskräfte auf das Führungselement 65, 65a und bewirken insbesondere, dass zwischen der Durchgangsbohrung 60 und dem Führungsabschnitt 61 gegenüber nicht vorhandenen Querkräften F kein erhöhter Verschleiß bzw. keine erhöhte Reibung auftritt. FIG. 2 shows a guide element 65a modified in comparison with FIG. 1, in which the support section 74a is formed on the side facing the support plate 55 convexly or with a rounded portion 77, so that the guide element 65a bears punctiformly on the support plate 55. The function of the two weakening regions 71, 72 can be best explained with reference to FIG. 3: During the movement of the valve member 40 between its In Fig. 1 illustrated lowered position and a not shown in the figures, raised position in which a flow of fuel from the control chamber 35 is made possible in the low-pressure chamber 42, transverse forces F may occur, which in the illustration of FIG the drawing plane from left to right. These transverse forces F cause that on the one hand the guide portion 61 is guided at least almost without an additional transverse force within the through hole 53 of the valve member 40, and on the other hand, the support portion 74 due to the pressure prevailing in the control chamber 35 hydraulic pressure over the entire surface or in a vertical orientation on the support plate 55 is present. A parallel displacement (greatly exaggerated in FIG. 3) of the valve element 40 is made possible by means of the two weakened regions 71, 72, in which the intermediate section 73 is tilted in relation to its original direction aligned with the longitudinal axis 22. The transverse forces F thus act as deformation forces on the guide element 65, 65a and, in particular, cause no increased wear or increased friction between the through-bore 60 and the guide section 61 with respect to non-existing transverse forces F.
Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es insbesondere denkbar, mehr als zwei Schwächungsbereiche 71 , 72 am Führungselement 65, 65a vorzusehen. Dadurch wird eine nochmals vergrößerte Herabsetzung der Biegesteifigkeit des Führungselements 65, 65a ermöglicht, bei der beispielsweise die einzelnen Reduzierungen der The fuel injector 10 described so far can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention. For example, it is conceivable to provide more than two weakened areas 71, 72 on the guide element 65, 65a. This allows a further increase in the reduction of the flexural rigidity of the guide element 65, 65a, in which, for example, the individual reductions in the
Querschnittsfläche im Bereich der Schwächungsbereiche 71 , 72 geringer sein können als bei der Verwendung lediglich zweier Schwächungsbereiche 71 , 72. Cross-sectional area in the region of the weakening regions 71, 72 may be lower than when using only two weakening regions 71, 72nd

Claims

Ansprüche claims
1 . Kraftstoffinjektor (10), mit einem Injektorgehäuse (1 1 ), in dem entlang einer Längsachse (22) ein Einspritzglied (20) längsverschiebbar angeordnet ist, mit einem mit einem Hochdruckraum (25) des Injektorgehäuses (1 1 ) hydraulisch verbundenen Steuerraum (35), der über eine Abiaufbohrung (30) in Richtung eines Niederdruckraums (42) des Injektorgehäuses (1 1 ) hydraulisch entlastbar ist, wobei der Durchfluss von Druckmittel durch die Abiaufbohrung (30) mittels eines Ventilelements (40) steuerbar ist, wobei das Ventilelement (40) auf einem vorzugsweise stangenförmigen Führungselement (65; 65a) axialverschiebbar angeordnet ist, welches Führungselement (65; 65a) in eine Bohrung (60) des Ventilelements (40) eintaucht und sich auf der dem Ventilelement (40) abgewandten Seite an einem ortsfesten Gehäuseelement (55) abstützt, und wobei das Führungselement (65; 65a) in einem Bereich zwischen einem Führungsabschnitt (61 ) des Führungselements (65) im Ventilelement (40) und dem ortsfesten Gehäuseelement (55) einen ersten Schwächungsbereich (71 ) aufweist, in dem der Querschnitt des Führungselements (65; 65a) reduziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem axial Abstand (a) zum ersten Schwächungsbereich (71 ) an dem Führungselement (65; 65a) wenigstens ein zweiter Schwächungsbereich (72) ausgebildet ist, in dem der Querschnitt des Führungselements (65; 65a) reduziert ist. 2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 , 1 . Fuel injector (10), with an injector housing (1 1), in which along an axis (22) an injection member (20) is longitudinally displaceably arranged with a with a high pressure chamber (25) of the injector (1 1) hydraulically connected control chamber (35) which is hydraulically relieved via a Abiaufbohrung (30) in the direction of a low pressure space (42) of the Injektorgehäuses (1 1), wherein the flow of pressure medium through the Abiaufbohrung (30) by means of a valve element (40) is controllable, wherein the valve element (40 ), which guide element (65; 65a) dips into a bore (60) of the valve element (40) and on the side facing away from the valve element (40) on a stationary housing element (65; 55), and wherein the guide member (65; 65a) in a region between a guide portion (61) of the guide member (65) in the valve element (40) and the place solid housing element (55) has a first weakening region (71), in which the cross section of the guide element (65; 65a) is reduced, characterized in that at an axial distance (a) to the first weakening region (71) on the guide element (65; 65a) at least a second weakened region (72) is formed, in which the cross section of the guide element (65; 65a ) is reduced. 2. Fuel injector according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der axiale Abstand (a) zwischen den beiden Schwächungsbereichen (71 , 72), bezogen auf die Länge (A) des Führungselements (65; 65a) außerhalb des Führungsabschnitts (61 ), zwischen 50 % und 80 % der Länge (A) beträgt. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, the axial distance (a) between the two weakened areas (71, 72), relative to the length (A) of the guide element (65; 65a) outside the guide section (61), is between 50% and 80% of the length (A) , Fuel injector according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass zumindest ein zwischen den wenigstens zwei Schwächungsbereichen (71 , 72) angeordneter Zwischenabschnitt (73) radial nicht geführt ist. in that at least one intermediate section (73) arranged between the at least two weakened areas (71, 72) is not guided radially.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Fuel injector according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Führungselement (65) auf der dem Gehäuseelement (55) zugewandten Seite eine ebene Stirnfläche (68) aufweist. the guide element (65) has a flat end face (68) on the side facing the housing element (55).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Fuel injector according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Führungselement (65; 65a) zylindrisch ausgebildet ist und mit Ausnahme der wenigstens zwei Schwächungsbereiche (71 , 72) einen konstanten Querschnitt aufweist. in that the guide element (65; 65a) is cylindrical and has a constant cross-section, with the exception of the at least two weakened areas (71, 72).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Fuel injector according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Größe des Querschnitts im Bereich der wenigstens zwei Schwächungsbereiche (71 , 72) zumindest im Wesentlichen gleich groß ist. that the size of the cross section in the region of the at least two weakened areas (71, 72) is at least substantially the same size.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Fuel injector according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die wenigstens zwei Schwächungsbereiche (71 , 72) in Form von radial umlaufenden Ringnuten (75) ausgebildet sind. the at least two weakened areas (71, 72) are in the form of radially encircling annular grooves (75).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Fuel injector according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die wenigstens zwei Schwächungsbereiche (71 , 72) in Form von Einschnitten bzw. Kerben ausgebildet sind. the at least two weakened areas (71, 72) are in the form of notches or notches.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Fuel injector according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die wenigstens zwei Schwächungsbereiche (71 , 72) ausgerundet ausgebildet sind bzw. einen Radius (76) aufweisen. in that the at least two weakened areas (71, 72) are formed rounded or have a radius (76).
10. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Fuel injector according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Ventilelement (40) als ein von einer Magnetspule (50) betätigbarer Anker (48) ausgebildet ist, und dass das Führungselement (65; 65a) innerhalb einer Durchgangsbohrung (53) eines Magnetkerns (49) radial und mit Abstand von einer Druckfeder (56) umgeben ist, die sich axial zwischen dem Anker (48) und dem ortsfesten Gehäuseelement (55) abstützt.  in that the valve element (40) is designed as an armature (48) which can be actuated by a magnet coil (50), and in that the guide element (65; 65a) is radially and spaced from a compression spring (49) within a through bore (53) of a magnet core (49). 56) is surrounded, which is supported axially between the armature (48) and the stationary housing member (55).
1 1 . Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 1 1. Fuel injector according to one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Bohrung (60) im Ventilelement (40) als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, derart, dass auf die in die Bohrung (60) eintauchende Stirnseite (67) des Führungselements (65; 65a) zumindest im Wesentlichen der hydraulische Druck in der Abiaufbohrung (30) wirkt.  in that the bore (60) in the valve element (40) is formed as a through-bore, such that at least substantially the hydraulic pressure in the drainage bore (30) is applied to the end face (67) of the guide element (65; 65a) which dips into the bore (60) ) acts.
12. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , 12. Fuel injector according to one of claims 1 to 1 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Druck im Steuerraum (35) mehr als 2000 bar beträgt.  that the pressure in the control chamber (35) is more than 2000 bar.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018152171A1 (en) 2017-02-14 2018-08-23 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Bile acid derivatives as fxr agonists and methods of use thereof
CN114165372B (en) * 2021-12-17 2022-10-14 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 Resonance type electric control injector

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027486A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Robert Bosch Gmbh Switching valve for injectors, particularly fuel injectors, comprises capsule-shaped closing element at guide pin, and valve-piece, which has seat face above center seat, where seat face has spherical surfaces
DE102007047425A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Control valve for a fuel injector
DE102008003348A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Robert Bosch Gmbh fuel injector
DE102009029563A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh injector
DE102009045335A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh injector

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2573705Y (en) * 2002-10-14 2003-09-17 成都飞机工业(集团)有限责任公司 High-pressure plunger coupler member
DE102005053115A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Robert Bosch Gmbh Optimized anchor group guidance for solenoid valves
DE102008005535A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Robert Bosch Gmbh Injector, particularly common rail injector, for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has injection valve element which is adjustable between closing position and opening position
DE102010001486A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-04 Robert Bosch GmbH, 70469 Control valve arrangement of a fuel injector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027486A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Robert Bosch Gmbh Switching valve for injectors, particularly fuel injectors, comprises capsule-shaped closing element at guide pin, and valve-piece, which has seat face above center seat, where seat face has spherical surfaces
DE102007047425A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Control valve for a fuel injector
DE102008003348A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Robert Bosch Gmbh fuel injector
DE102009029563A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh injector
DE102009045335A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh injector

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