EP1531258A2

EP1531258A2 - Fuel injector

Info

Publication number: EP1531258A2
Application number: EP04105673A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Dick; Hellmut Freudenberg; Heinz Lixl; Willibald SCHÜRZ
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2005-05-18
Also published as: DE10353045A1; EP1531258A3

Abstract

The fuel injection valve (1) has a control chamber (5) bounded by an axially movable operating piston (6), which interacts with an actuator (3), and a control piston (7) with at least one end face (8) and constructed as a part of the nozzle needle (2) and encompassed by the operating piston. The end face at least partially defines the control chamber on one side, through which a deflection of the operating piston in one direction effects a deflection of the nozzle needle in the opposite direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Düsennadel, einem ansteuerbaren Aktor, einem Zulauf zum Zuführen von Kraftstoff und einem Steuerraum.The invention relates to a fuel injection system with a Nozzle needle, a controllable actuator, an inlet to the Supplying fuel and a control room.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zunehmend Speichereinspritzsysteme einzusetzen, welche mit sehr hohen Einspritzdrücken arbeiten. In diesem Zusammenhang ist die Common-Rail-Einspritzung zu nennen, die eine elektronisch regelbare Hochdruck-Einspritzanlage mit einem gemeinsamen Verteilerrohr (Common-Rail) umfasst. Hierbei wird der Kraftstoff über Einspritzventile den Verbrennungsräumen unter einem hohen Druck zugeführt. Das Öffnen und Schließen der Einspritzventile wird hierbei über Aktoren gesteuert, die nach dem elektromagnetischen oder nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeiten können.From the prior art it is known increasingly storage injection systems to use, which with very high injection pressures work. In this context, the common rail injection to call that an electronically controllable High pressure injection system with a common manifold (Common rail). This is the fuel via injection valves the combustion chambers under a high Pressure supplied. The opening and closing of the injectors This is controlled by actuators that are after the electromagnetic or according to the piezoelectric principle can work.

In DE 101 31 953 A1 ist ein Dosierventil eines Speichereinspritzsystems mit einem Hochdruckzulauf, einer Düsennadel sowie einem Steuerraum beschrieben. Des Weiteren weist das Dosierventil eine Ablaufdrossel und eine Zulaufdrossel auf, die eine Verbindung zwischen dem Hochdruckzulauf und dem Steuerraum bereithält. Die Ablaufdrossel verbindet den Steuerraum mit einem Steuerventil, welches einen Ventilsitz sowie eine Ventilkugel aufweist. Soll eine Einspritzung von Kraftstoff erfolgen, wird das Steuerventil mittels eines Aktors derart betätigt, dass sich die Ventilkugel von ihrem Ventilsitz abhebt, wodurch über die Ablaufdrossel eine Verbindung zwischen dem Steuerraum und einem Niederdruckbereich des Dosierventils entsteht, so dass der Druck im Steuerraum sinkt. Dadurch kann die Düsennadel derart axial bewegt werden, dass diese von ihrem Sitz abhebt und folglich eine Einspritzung von Kraftstoff in den Verbrennungsraum erfolgt. Der wesentliche Nachteil dieses Dosierventils ist jedoch, dass viele Bauteile für eine zuverlässige Wirkungsweise benötigt werden, wodurch sich die Komplexität einer derartigen Dosiervorrichtung erheblich erhöht. Des Weiteren wird das Öffnungsverhalten der Düsennadel durch die Zwischenschaltung von insbesondere Drossel und Steuerventil negativ beeinflusst.In DE 101 31 953 A1 is a metering valve of a storage injection system with a high-pressure inlet, a nozzle needle as well a control room described. Furthermore, the metering valve an outlet throttle and an inlet throttle, the a connection between the high-pressure inlet and the control room holds. The outlet throttle connects the control room with a control valve, which has a valve seat and a Valve ball has. Is an injection of fuel take place, the control valve by means of an actuator such actuates that the valve ball lifts off from its valve seat, whereby over the drain throttle a connection between the control room and a low pressure area of the metering valve arises, so that the pressure in the control room decreases. This can the nozzle needle are moved axially such that these from their Seat takes off and therefore an injection of fuel into the combustion chamber. The main disadvantage However, this metering valve is that many components for a reliable mode of action are needed, which causes the Complexity of such a metering device considerably increased. Furthermore, the opening behavior of the nozzle needle through the interposition of particular throttle and Control valve negatively affected.

Aus DE 100 39 424 A1 ist ein Dosierventil mit einem hydraulischen Übertragungselement bekannt. Dieses Dosierventil weist einen Aktor auf, an dessen einem Ende ein Primärkolben anliegt. Unterhalb des Primärkolbens befindet sich eine Hydraulikkammer, die an der dem Primärkolben gegenüberliegenden Seite an einen Sekundärkolben angrenzt, an dem eine Düsennadel befestigt ist. Wird der Aktor angesteuert, so drückt dieser gegen den Primärkolben, wodurch das in der Hydraulikkammer befindliche Fluid in Richtung Sekundärkolben verdrängt wird. Dabei wird gleichzeitig die Düsennadel aus ihrem Sitz gehoben, so dass der Einspritzraum geöffnet wird und der Kraftstoff abgegeben werden kann. Auch diese bekannte Dosiervorrichtung weist aufgrund ihrer Anzahl von Bauteilen eine hohe Komplexität auf, welches für eine kompakte Bauweise eines Dosierventils nachteilig ist.From DE 100 39 424 A1 is a metering valve with a hydraulic Transmission element known. This metering valve has an actuator, at one end of a primary piston rests. Below the primary piston is a hydraulic chamber, at the opposite of the primary piston Side adjacent to a secondary piston, on which a nozzle needle is attached. If the actuator is activated, it presses against the primary piston, causing the in the hydraulic chamber located fluid displaced in the direction of the secondary piston becomes. At the same time the nozzle needle is out of their seat lifted, so that the injection space is opened and the Fuel can be discharged. Also, this known metering device has one due to its number of components high complexity, which for a compact design of a Dosing valve is disadvantageous.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, bei dem die angeführten Nachteile bekannter Ausführungsformen beseitigt werden, insbesondere ein einfacher und kompakter Aufbau erzielt wird. Des Weiteren soll ein hoher Herstellungsaufwand vermieden werden.It is an object of the present invention, a fuel injection valve to provide in which the cited Disadvantages of known embodiments are eliminated, in particular a simple and compact construction is achieved. Furthermore, a high production cost is to be avoided become.

Die Aufgabe wird durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Dosierventils sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The task is performed by a fuel injection valve with the Characteristics of claim 1 solved. Preferred developments the metering valve according to the invention are in the dependent Claims specified.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kraftstoffeinspritzventil (im Folgenden auch Dosierventil genannt) eine Düsennadel, einen ansteuerbaren Aktor, einen Zulauf zum Zuführen von Kraftstoff und einen Steuerraum aufweist. Der Steuerraum ist von einem axial verschiebbaren Antriebskolben und einem Steuerkolben begrenzt, wobei der Aktor mit dem Antriebskolben in Wirkverbindung steht. Der Steuerkolben, der vom Antriebskolben umfasst ist, ist als Teil der Düsennadel ausgebildet und weist zumindest eine Stirnfläche auf, die den Steuerraum an einer Seite wenigstens teilweise begrenzt, wodurch eine Auslenkung des Antriebkolbens in eine Richtung eine Auslenkung der Düsennadel in die entgegengesetzte Richtung bewirkt.For this purpose, it is provided according to the invention that the fuel injection valve (hereinafter also called metering valve) a Nozzle needle, a controllable actuator, an inlet for feeding of fuel and having a control room. Of the Control chamber is of an axially displaceable drive piston and a control piston, wherein the actuator with the drive piston is in active connection. The control piston, the from the drive piston is included as part of the nozzle needle formed and has at least one end face, which the Control room on one side at least partially limited, thereby a deflection of the drive piston in one direction Deflection of the nozzle needle in the opposite direction causes.

Hinsichtlich des Aktors kann es sich vorzugsweise um einen Piezo-Aktor handeln, der durch ein Steuergerät angesteuert werden kann. Die Düsennadel kann erfindungsgemäß eine an einem Ventilsitz anliegende Düsennadelspitze an dem dem Steuerkolben gegenüberliegenden Ende aufweisen. Wird der Aktor bei der vorliegenden Erfindung durch ein Signal angesteuert, dehnt sich der Aktor in Richtung auf den Steuerraum, in dem sich als Fluid Kraftstoff befinden kann, aus. Hierbei drückt der Aktor gegen den Antriebskolben, der vorzugsweise unmittelbar am Aktor anliegt, so dass ein Druck im Steuerraum aufgebaut wird. Gleichzeitig übt das Fluid, das nahezu inkompressibel ist, auf die angrenzenden Flächen des Steuerraumes eine Kraft aus. Da die Düsennadel - wie der Antriebskolben - mit dem Steuerkolben axial verschiebbar ist, bewirkt die auf die Stirnfläche wirkende Kraft des Steuerraumes eine Verschiebung der Düsennadel beziehungsweise des Steuerkolbens. Die Stirnfläche, die zweckmäßigerweise der Düsennadelspitze zugewandt ist, kann beispielsweise als Druckschulter ausgebildet sein, die bündig zum einen Ende des Antriebskolbens (in Schließstellung des Dosierventils) verläuft. Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Dosierventil ist, dass sich die Düsennadel in Hubumkehr zur Auslenkung des Antriebkolbens axial verschiebt. Das bedeutet, dass sich bei Auslenkung des Antriebskolbens in Richtung Düsennadelspitze die Düsennadel in die entgegengesetzte Richtung verschiebt. Hierbei verschiebt sich der Steuerkolben entlang des Antriebskolbens, der zumindest in dem den Steuerkolben umfassenden Bereich zylindrisch ausgebildet ist. Wird die Ansteuerung des Aktors beendet, so verkürzt sich der Aktor und der Druck im Steuerraum sinkt, so dass sich die Düsennadel in Richtung der Düsennadelspitze und der Antriebskolben in die entgegengesetzte Richtung axial verschieben. Durch eine derartige Ausgestaltung der Dosiervorrichtung kann im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen eine kompaktere Bauweise mit weniger Bauteilen und einer verbesserten Akustik erzielt werden. Darüber hinaus wird durch das erfindungsgemäße Dosierventil eine direkte Ansteuerung der Düsennadel bewirkt, wodurch sich das Öffnungsverhalten der Düsennadel erheblich verbessern lässt. Ferner können mit der vorliegenden Erfindung kleinere Aktoren verwendet werden, so dass die Kosten einer derartigen Vorrichtung reduziert werden können.With regard to the actuator may preferably be a Actuate piezo actuator, which is controlled by a control unit can be. The nozzle needle according to the invention can be attached to a Valve seat fitting nozzle needle tip on the control piston have opposite end. If the actuator is included driven by a signal of the present invention, The actuator stretches in the direction of the control room in which can be located as a fluid fuel. Press here the actuator against the drive piston, preferably directly abuts the actuator, so that a pressure built up in the control room becomes. At the same time, the fluid exercises, which is almost incompressible is on the adjacent areas of the control room a power out. Because the nozzle needle - like the drive piston - Is axially displaceable with the control piston causes the force acting on the end face of the control room a Displacement of the nozzle needle or the control piston. The end face, which expediently the nozzle needle tip can face, for example, as a pressure shoulder be formed, which is flush with one end of the drive piston (in the closed position of the metering valve) runs. Especially is advantageous in the metering valve according to the invention, that the nozzle needle in Hubumkehr to the deflection of the drive piston moves axially. That means that at Deflection of the drive piston in the direction of the nozzle needle tip moves the nozzle needle in the opposite direction. In this case, the control piston shifts along the drive piston, at least in which the control piston comprehensive Cylindrical area is formed. Will the drive of the actuator ends, so the actuator and the shortened Pressure in the control room drops, so that the nozzle needle in Direction of the nozzle needle tip and the drive piston in the Move the opposite direction axially. By such Design of the metering device can in comparison to the known devices with a more compact design fewer components and improved acoustics are achieved. In addition, by the metering valve according to the invention a direct control of the nozzle needle causes, thereby the opening behavior of the nozzle needle considerably can be improved. Furthermore, with the present invention smaller actuators are used, so the cost Such a device can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steht ein erstes Federelement, das durch den Antriebskolben umfasst ist, in Wirkverbindung mit dem Steuerkolben und wirkt einer Auslenkung des Steuerkolbens entgegen. Bei dem Federelement kann es sich um diverse Federn handeln, wie beispielsweise Druckfedern, Tellerfedern oder Rohrfedern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Federelement folgende Funktion: In Ruheposition, das heißt, wenn der Aktor nicht angesteuert ist, wird die Düsennadel mit ihrer Düsennadelspitze durch das Federelement gegen den Ventilsitz zuverlässig gedrückt, wobei kein Kraftstoff aus dem Dosierventil in den Verbrennungsraum gelangt. Hierbei kann das Federelement vorzugsweise innerhalb des zylinderförmigen Antriebskolbens angeordnet sein, wobei es an einer Seite gegen den Steuerkolben anliegt und gegen diesen vorgespannt ist. Wird nun der Aktor angesteuert, entsteht im Steuerraum ein erhöhter Druck. Ist der auf die Stirnfläche wirkende Druck größer als die entgegengesetzte, auf den Steuerkolben wirkende Spannung des Federelementes, so wird der Steuerkolben in entgegengesetzte Richtung zur Düsennadelspitze verschoben, so dass sich die Düsennadelspitze vom Ventilsitz abhebt. Die Düsennadel steht gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit einem Hochdruckbereich in Verbindung, in dem sich der einzuspritzende Kraftstoff befindet, der beispielsweise über eine Hochdruckpumpe und einem Common-Rail (gemeinsames Verteilerrohr) in den Zulauf befördert wird. Die Hochdruckpumpe kann hierbei den Kraftstoff unter einem Druck bis zu ca. 2000 bar in den Common-Rail befördern, der den Zulauf des Dosierventils mit Kraftstoff versorgt. Der Zulauf ist mit dem Hochdruckbereich verbunden, der vorzugsweise unmittelbar entlang der Düsennadel verlaufen kann. Hebt sich die Düsennadel vom Ventilsitz, gelangt der Kraftstoff unter einem hohen Druck aus dem Hochdruckbereich in den Verbrennungsraum, in dem eine fein vernebelte, gleichmäßige Kraftstoffverteilung bei überwiegend luftverteilender Gemischbildung erzielt wird.According to an advantageous embodiment of the invention a first spring element, which comprises by the drive piston is in operative connection with the control piston and acts one Displacement of the control piston opposite. In the spring element it can be various springs, such as Compression springs, disc springs or bourdon tubes. In a preferred Embodiment, the spring element has the following function: In rest position, that is, when the actuator is not driven is, the nozzle needle with its nozzle needle tip reliably pressed against the valve seat by the spring element, with no fuel from the metering valve in the Combustion chamber passes. Here, the spring element is preferably disposed within the cylindrical drive piston being, being on one side against the control piston is applied and biased against this. Will now the actor triggered, created in the control room, an increased pressure. is the pressure acting on the face is greater than the opposite, acting on the control piston tension of the spring element, so the spool is in opposite Direction shifted to the nozzle needle tip, so that the The nozzle needle tip lifts off the valve seat. The nozzle needle stands according to an advantageous embodiment of the invention with a high-pressure area in connection, in which the injected Fuel is located, for example, via a High pressure pump and a common rail (common manifold) is being transported to the inflow. The high pressure pump can Here, the fuel under a pressure up to about 2000 bar in the common rail, which feed the metering valve fueled. The inlet is with the high pressure area connected, preferably immediately along the nozzle needle can run. Does the nozzle needle lift off? Valve seat, the fuel passes under a high pressure from the high pressure area in the combustion chamber, in which a finely atomised, even fuel distribution at predominantly air-distributing mixture formation is achieved.

Soll die Einspritzung enden, so wird die Ansteuerung des Aktors unterbrochen, so dass sich der Antriebskolben in seine ursprüngliche Position verschiebt. Gleichzeitig bewegt sich die Düsennadel aufgrund des geringer werdenden Drucks im Steuerraum in Richtung Düsennadelspitze. Unterstützt wird die Bewegung der Düsennadel durch die wirkende Federkraft des ersten Federelementes bis die Düsennadelspitze am Ventilsitz fest anliegt.If the injection ends, then the activation of the actuator interrupted, so that the drive piston in his original position moves. At the same time moves the nozzle needle due to the decreasing pressure in the Control room in the direction of the nozzle needle tip. Supported is the Movement of the nozzle needle by the acting spring force of the first spring element to the nozzle needle tip on the valve seat firmly attached.

Bei der soeben dargestellten Funktionsweise des Dosierventils handelt es sich um ein nach innen öffnendes Dosierventil. Natürlich ist die vorliegende Erfindung auch auf ein nach außen öffnendes Dosierventil anwendbar. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass im Fall des letztgenannten Ventils in der Schließposition, bei der keine Einspritzung erfolgt, der Aktor angesteuert ist, so dass die Düsennadelspitze am Ventilsitz fest anliegt. Soll eine Einspritzung erfolgen, so wird der Aktor über die entsprechende Ansteuerung verkürzt, wodurch sich der Antriebskolben in die Richtung des Aktors und die Düsennadel mit dem Steuerkolben in die Richtung der Düsennadelspitze verschiebt. In the just described operation of the metering valve it is an inward opening metering valve. Naturally the present invention is also to the outside opening metering valve applicable. The main difference is that in the case of the latter valve in the Closed position, where no injection takes place, the actuator is controlled, so that the nozzle needle tip on the valve seat firmly attached. If an injection takes place, then the actuator is shortened via the corresponding control, whereby the drive piston in the direction of the actuator and the nozzle needle with the control piston in the direction of the nozzle needle tip shifts.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Antriebskolben zumindest in einem Bereich in einem Zylinder geführt ist. Der Zylinder kann vorzugsweise in einem Abschnitt unmittelbar am Antriebskolben und in einem anderen Abschnitt an der Düsennadel anliegen. Die Düsennadel wird somit zweifach geführt, zum einem im Bereich des Steuerkolbens durch den Antriebskolben und in ihrem unterhalb des Steuerkolbens liegenden Bereich durch den Zylinder.Furthermore, it can be advantageously provided that the drive piston guided at least in one area in a cylinder is. The cylinder may preferably be in one section directly on the drive piston and in another section abut the nozzle needle. The nozzle needle is thus twice passed to the one in the area of the control piston the drive piston and in its below the control piston lying area through the cylinder.

Eine weitere Weiterbildung des Dosierventils ist, dass der Antriebskolben mit einer Ringfläche den Steuerraum begrenzt. Bei dieser Ausgestaltung ist der Antriebskolben in einem Bereich als Zylinder ausgebildet, der zumindest einen Teil des Steuerkolbens sowie das erste Federelement umfasst. An der dem Aktor zugewandten Seite kann der Antriebskolben unmittelbar am Aktor anliegen. Es bietet sich an, einen derartigen Antriebskolben als Spritzgussteil auszubilden.Another development of the metering valve is that of Drive piston with an annular surface bounded the control room. In this embodiment, the drive piston is in an area formed as a cylinder, at least part of the Control piston and the first spring element comprises. At the the actuator facing side of the drive piston directly abut the actuator. It makes sense, such a Drive piston form as an injection molded part.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein zweites Federelement zwischen Aktor und Zylinder angeordnet, wobei die Verwendung von unterschiedlichen Federtypen - wie bei dem ersten Federelement - denkbar ist. Die Feder kann in der Weise ausgebildet sein, dass der Aktor während der gesamten Betriebsweise auf Druck beansprucht ist. Vorzugsweise kann der Raum, in dem sich das zweite Federelement befindet, mit einem Fluid gefüllt sein, welches zumindest ein Teil des Aktors bedeckt. Auf diese Weise wird eine thermische Kopplung zwischen dem Aktor, der zweiten Feder und einem anliegenden Gehäuse erreicht, wodurch der Aktor auf das Gehäuse gut Wärme abgeben kann. Hierdurch wird eine Kühlung des Aktors, der eine hohe Ansteuerungsfrequenz aufweist, erzielt, welches besonders von Vorteil ist. Der Zylinder weist auf der dem Aktor zugewandten Seite eine Ringfläche auf, auf der das zweite Federelement, das den Antriebskolben an seiner dem Aktor zugewandten Seite vorzugsweise umfasst, anliegen kann.According to an advantageous embodiment of the invention is a second spring element arranged between actuator and cylinder, the use of different types of springs - such as in the first spring element - is conceivable. The spring can in the way that the actuator is designed throughout Operation is claimed to pressure. Preferably can the space in which the second spring element is located be filled with a fluid which at least part of the Covered actor. In this way, a thermal coupling between the actuator, the second spring and an adjacent one Housing achieved, causing the actuator to heat the housing well can deliver. As a result, a cooling of the actuator, the one high drive frequency achieved, which is particularly is beneficial. The cylinder points to the actuator facing an annular surface on which the second spring element, that facing the drive piston at its the actuator Side preferably includes, can rest.

Von Vorteil ist darüber hinaus, wenn ein Zusatzfederelement, das durch den Antriebskolben umfasst ist, in Wirkverbindung mit dem Steuerkolben steht und einer Auslenkung des Steuerkolbens entgegen wirkt. Bei dieser Ausführungsalternative weist das Dosierventil innerhalb des Antriebskolbens zwei Federn unterschiedlicher Härte auf. Diese können so aufeinander abgestimmt sein, dass zunächst bei geringerem Fluiddruck in der Steuerkammer die Düsennadel nur gegen die Kraft des weicheren Zusatzfederelementes angehoben wird. Bei einem nach innen öffnenden Dosierventil bedeutet dieses, dass das Dosierventil nur ein wenig öffnet und zunächst eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Durch eine derartige Voreinspritzung wird eine Verbrennung im Verbrennungsraum ausgelöst, wobei der Verbrennungsdruck leicht ansteigt. Die Haupteinspritzung folgt, wenn auf die Stirnfläche des Steuerkolbens eine größere Kraft wirkt als die Federkraft des härteren Federelementes (in diesem Fall die Federkraft des ersten Federelementes). Hierbei wird die Haupteinspritzmenge unter hohem Druck in die bereits ausgelöste Verbrennung gespritzt. Die dadurch verlängerte Gesamteinspritzzeit führt mit der nachfolgenden Haupteinspritzmenge zu einer weicheren Verbrennung und somit zu einem stabilen Leerlauf und verminderter Schadstoffbildung. Insbesondere für direkt einspritzende Dieselmotoren ist ein derartiges Dosierventil von Vorteil. It is also advantageous if an additional spring element, which is covered by the drive piston, in operative connection with the control piston and a deflection of the control piston counteracts. In this alternative embodiment the metering valve has two springs inside the drive piston different hardness. These can be so on each other Be agreed that initially at lower fluid pressure in the control chamber the nozzle needle only against the force of the softer Additional spring element is raised. At one after inside opening metering valve means that the metering valve just opens a little and initially a little Fuel quantity is injected. By such a pilot injection a combustion in the combustion chamber is triggered, the combustion pressure rises slightly. The main injection follows when on the end face of the control piston a greater force acts as the spring force of the harder Spring element (in this case, the spring force of the first spring element). Here, the main injection quantity becomes high Pressure injected into the already triggered combustion. The thus extended total injection time leads with the subsequent main injection amount to a softer combustion and thus to a stable idle and reduced Pollutant formation. Especially for direct injection diesel engines is such a metering valve advantage.

Gemäß einer weiteren Alternative der Erfindung ist zwischen dem Aktor und dem Antriebskolben ein Stößel angeordnet, der an der dem Antriebskolben zugewandten Seite einen Hebel aufweist. Vorzugsweise weist das Gehäuse des Dosierventils eine Bohrung auf, in der der Stößel aufgenommen ist. Der Hebel liegt auf der dem Steuerraum gegenüberliegenden Seite des Antriebskolbens auf. Ferner kann der Stößel auf der dem Hebel gegenüberliegenden Seite unmittelbar am Aktor anliegen und wird durch die Ansteuerung des Aktors in Richtung des Antriebskolbens bewegt. Gleichzeitig überträgt der Hebel die vom Stößel ausgehende Kraft auf den Antriebskolben, wodurch die Düsennadel axial verschoben wird.According to another alternative of the invention is between the actuator and the drive piston arranged a plunger, the has a lever on the side facing the drive piston side. Preferably, the housing of the metering valve has a Hole on, in which the plunger is received. The lever lies on the side opposite the control chamber side of the drive piston on. Further, the pestle on the lever abut directly on the actuator on the opposite side and is triggered by the activation of the actuator in the direction of the drive piston emotional. At the same time the lever transmits the from the plunger outgoing force on the drive piston, which the nozzle needle is moved axially.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Dosierventils weist der Antriebskolben Ausgleichsbohrungen auf. Diese sorgen dafür, dass während jeder Hubbewegung der Düsennadel beziehungsweise des Steuerkolbens ein Druckausgleich innerhalb des Antriebkolbens stattfinden kann. Die Ausgleichsbohrungen sind vorzugsweise an der dem Steuerraum abgewandten Seite des Antriebskolbens angeordnet.In a further embodiment of the metering valve, the Drive piston compensation holes on. These ensure that during each stroke movement of the nozzle needle or the control piston pressure equalization within the drive piston can take place. The compensation bores are preferably on the side facing away from the control chamber side of the drive piston arranged.

Weiterhin ist der Einsatz einer Düsennadel von Vorteil, die von einem Düsenkörper mit einem freien Ende umgeben ist, an dem ein Wärmeschutzelement angeordnet ist. Gerade bei Motoren mit Direkteinspritzung steigt die Temperatur an dem freien Ende des Düsenkörpers (Düsenkuppe) infolge der hohen Temperaturen im Verbrennungsraum stark an. Dadurch lässt insbesondere bei Dauerbetrieb die Härte am Düsensitz nach, was eine geringere Lebensdauer des Dosierventils zur Folge hat. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Wärmeschutzhülse, welche vorzugsweise aus rostfreien Stahl besteht, kann die Temperatur der Düsenkappen um ca. 50°C gesenkt werden, so dass die Härte am Düsensitz weniger nachlässt und somit die Lebensdauer des Dosierventils sich erhöht. Die Düsennadel kann hierbei beispielsweise als Zapfendüse ausgebildet sein, die in die Spritzöffnung des Düsenkörpers (in der Schließstellung) hineinragt. Eine derartige Düsennadelspitze ist vorzugsweise bei Motoren mit Vorkammer oder Wirbelkammer (indirekte Einspritzung) zu verwenden. Bei Motoren mit direkter Einspritzung bietet es sich an, eine mit einer Lochdüse ausgebildete Düsennadel einzusetzen, da diese eine besonders feine Verteilung des Kraftstoffes im Verbrennungsraum erzielt. Die Düsennadel kann beispielsweise am ihrem unteren Ende - an der Düsennadelspitze - kegelförmig ausgestaltet sein, so dass sie auf die ebenfalls kegelförmige Düsennadelsitzfläche des Düsenkörpers passt, wodurch eine zuverlässige Abdichtung erzielt werden kann. Das Dosierventil kann beispielsweise als Einlochdüse oder als Mehrlochdüse ausgebildet sein. Die Einlochdüse weist hierbei nur eine Einspritzöffnung im Düsenkörper auf, welches in Richtung der Düsenachse oder seitlich dazu verlaufen kann. Die Mehrlochdüse kann zum Beispiel acht Einspritzöffnungen aufweisen, die symmetrisch an der Düsenkuppe angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Dosierventil kann sich jedoch sowohl auf ein Einspritzventil als auch auf ein Dosierventil jeder anderen Art beziehen.Furthermore, the use of a nozzle needle of advantage, the surrounded by a nozzle body with a free end on a heat protection element is arranged. Especially with engines with direct injection, the temperature rises at the free End of the nozzle body (nozzle tip) due to high temperatures strong in the combustion chamber. This leaves in particular in continuous operation, the hardness of the nozzle seat, which is a lesser Life of the metering valve has the consequence. With help the heat protection sleeve according to the invention, which preferably Made of stainless steel, the temperature of the nozzle caps can be lowered by about 50 ° C, so that the hardness at Nozzle seat lessens and thus the life of the metering valve increases. The nozzle needle can here, for example be designed as a pin nozzle, which in the Spray opening of the nozzle body protrudes (in the closed position). Such a nozzle needle tip is preferably included Engines with pre-chamber or vortex chamber (indirect injection) to use. For engines with direct injection It makes sense, a trained with a hole nozzle nozzle needle to use, as this is a particularly fine distribution achieved the fuel in the combustion chamber. The nozzle needle For example, at its lower end - at the nozzle needle tip - be designed cone-shaped, so they on the likewise conical nozzle needle seat surface of the nozzle body fits, resulting in a reliable seal can be. The metering valve can, for example, as Einlochdüse or be designed as a multi-hole nozzle. The one-hole nozzle in this case has only one injection opening in the nozzle body on, which in the direction of the nozzle axis or laterally thereto can run. The multi-hole nozzle can be eight, for example Injection openings which symmetrically on the nozzle tip are arranged. The metering valve according to the invention can However, both on an injection valve and on a Refer metering valve of any other kind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel eines Dosierventils in Schnittansicht und
Fig. 2: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dosierventils in Schnittansicht.

The invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it

Fig. 1: an embodiment of a metering valve in sectional view and
Fig. 2: a further embodiment of a metering valve in a sectional view.

In der Figur 1 wird ein nach innen öffnendes Kraftstoffeinspritzventil in Form eines Einspritzventils dargestellt, welches sich in Schließstellung befindet. Das Einspritzventil 1 weist eine Düsennadel 2 auf, die an ihrem einen Ende mit einer Düsennadelspitze an einer Düsennadelsitzfläche aufliegt. An dem gegenüberliegenden Ende ist die Düsennadel 2 mit einem Steuerkolben 7 ausgebildet, der durch einen Antriebskolben 6 umfasst ist. Der Antriebskolben 6 liegt an einer Seite unmittelbar an einem ansteuerbaren Aktor 3 an, wobei der Aktor 3 in Wirkverbindung mit dem Antriebskolben 6 steht. Der Aktor 3 ist vorzugsweise als piezoelektrischer Aktor ausgebildet. An der anderen Seite ist der Antriebskolben 6 hohlzylinderförmig ausgestaltet. Das hohlzylinderförmige Ende des Antriebskolbens 6 umfasst den Steuerkolben 7. Wie die Düsennadel 2 ist auch der Antriebskolben 6 axial verschiebbar.In FIG. 1, an inwardly opening fuel injection valve is shown represented in the form of an injection valve, which is in the closed position. The injection valve 1 has a nozzle needle 2, which at one end with a Nozzle needle tip rests on a nozzle needle seat surface. At the opposite end, the nozzle needle 2 with a Control piston 7 is formed by a drive piston. 6 is included. The drive piston 6 is located on one side directly to a controllable actuator 3, wherein the actuator. 3 is in operative connection with the drive piston 6. The actuator 3 is preferably formed as a piezoelectric actuator. At the other side, the drive piston 6 is hollow cylindrical designed. The hollow cylindrical end of the drive piston 6 includes the control piston 7. As the nozzle needle 2 is also the drive piston 6 axially displaceable.

Des Weiteren weist das Einspritzventil 1 einen Hohlzylinder 10 und einen mit Kraftstoff gefüllten Steuerraum 5 auf, der zu einer Seite vom Antriebskolben 6 mit einer Ringfläche 11 und dem Steuerkolben 7 begrenzt ist. Der Steuerkolben 7 ist hierbei mit einer ringförmigen Stirnfläche 8 ausgebildet, die unmittelbar an eine Seite des Steuerraumes 5 angrenzt. Die Stirnfläche 8, die der Düsennadelspitze 2 zugewandt ist, und die Ringfläche 11 des Antriebskolbens 6 verlaufen in Schließstellung des Einspritzventils 1 bündig zueinander. Der Hohlzylinder 10 umfasst in seinem oberen Bereich den Antriebskolben 6. Im unteren Bereich liegt der Hohlzylinder 10 unmittelbar an der Düsennadel 2 an. Der Hohlzylinder 10 weist dazu zwei zylinderförmige Ausnehmungen 25,26 auf, die über eine Stufe 24 ineinander übergehen. Die zweite, untere Ausnehmung 26 weist einen kleineren Durchmesser als die erste, obere Ausnehmung 25 auf. In der zweiten Ausnehmung 26 ist die Düsennadel 2 geführt. Die Düsennadel 2 ist somit zweifach geführt, am unteren Bereich des zylindrisch ausgebildeten Antriebskolbens 6 und am unteren Bereich des Hohlzylinders 10. In der ersten Ausnehmung 25 ist der Antriebskolben 6 geführt. Die ringförmige Stufe 24 begrenzt den Steuerraum 5.Furthermore, the injection valve 1 has a hollow cylinder 10 and a fuel-filled control chamber 5, the to one side of the drive piston 6 with an annular surface eleventh and the control piston 7 is limited. The control piston 7 is in this case formed with an annular end face 8, the immediately adjacent to one side of the control room 5. The End face 8, which faces the nozzle needle tip 2, and the annular surface 11 of the drive piston 6 extend in the closed position of the injection valve 1 flush with each other. The hollow cylinder 10 includes in its upper portion the drive piston 6. In the lower part of the hollow cylinder 10 is immediately at the nozzle needle 2 at. The hollow cylinder 10 has to two cylindrical recesses 25,26 on which a Level 24 merge. The second, lower recess 26 has a smaller diameter than the first, upper Recess 25 on. In the second recess 26 is the nozzle needle 2 led. The nozzle needle 2 is thus performed twice, at the bottom of the cylindrically shaped drive piston 6 and at the bottom of the hollow cylinder 10th In the first recess 25 of the drive piston 6 is guided. The annular step 24 delimits the control chamber 5.

Innerhalb des zylindrischen Bereiches des Antriebskolbens 6 ist ein erstes Federelement 9 angeordnet, das in Wirkverbindung mit dem Steuerkolben 7 steht und einer Auslenkung des Steuerkolbens 7 entgegen wirkt. Das Federelement 9 ist vorgespannt, wobei es an einer Seite am Steuerkolben 7 und an der anderen Seite an einer Wandung des Antriebskolbens 6 anliegt. Zwischen Aktor 3 und Hohlzylinder 10 ist ein zweites, ebenfalls vorgespanntes Federelement 12 angeordnet, welches den Antriebskolben 6 an seinem oberen Bereich umfasst. Der Hohlzylinder 10 weist an der dem Aktor 3 zugewandten Seite eine Ringfläche auf, auf der das zweite Federelement 12 aufliegt. Die Einspritzdüse 1 weist einen Zulauf zum Zuführen von Kraftstoff auf, der jedoch in dieser Schnittansicht nicht dargestellt ist. Dem Zulauf wird Kraftstoff in einem hohen Druck zugeführt, der beispielsweise über eine Hochdruckpumpe und einem Common-Rail in die Einspritzdüse 1 gelangt. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise eine Radialkolbenpumpe sein, deren Antriebwelle uber einen Zahnriemen oder direkt von der Motornockenwelle angetrieben wird (nicht in den Figuren dargestellt). Das Einspritzventil 1 weist eine mit dem Zulauf verbundene Druckkammer 19 auf, in der sich mit einem hohen Druck beaufschlagter Kraftstoff befindet. Die Druckkammer 19 verläuft im vorliegenden Ausführungsbeispiel unmittelbar entlang der Düsennadel 2, wobei die Druckkammer 19 von einem Düsenkörper 16 umgeben ist. Der Düsenkörper 16 weist an der Düsenspitze 2 ein freies Ende (Düsenkuppe) auf, das mit Einspritzöffnungen ausgebildet ist, die in der Schnittdarstellung der Fig. 1 nicht gezeigt sind. Der Aktor 3 mit Antriebskolben 6 und Hohlzylinder 10 befinden sich bei der dargestellten Ausführungsform in einem Hochdruckbereich, das bedeutet, dass diese vom Kraftstoff umgeben sind.Within the cylindrical portion of the drive piston. 6 a first spring element 9 is arranged, which is in operative connection with the control piston 7 and a deflection of the Control piston 7 counteracts. The spring element 9 is biased, where it is on one side on the control piston 7 and at the other side abuts a wall of the drive piston 6. Between actuator 3 and hollow cylinder 10 is a second, also biased spring element 12 is arranged, which the Drive piston 6 comprises at its upper region. The hollow cylinder 10 has on the side facing the actuator 3 a Ring surface on which the second spring element 12 rests. The injection nozzle 1 has an inlet for supplying Fuel on, but not in this sectional view is shown. The feed is fuel in a high Pressure supplied, for example, via a high-pressure pump and enters a common rail in the injection nozzle 1. The High pressure pump, for example, a radial piston pump be whose drive shaft via a timing belt or directly is driven by the engine camshaft (not in the figures ) Shown. The injection valve 1 has one with the Inflow connected pressure chamber 19, in which with a high pressure fuel is located. The pressure chamber 19 runs directly in the present embodiment along the nozzle needle 2, wherein the pressure chamber 19 of a nozzle body 16 is surrounded. The nozzle body 16 indicates the nozzle tip 2 a free end (nozzle tip), which with Injection openings is formed, in the sectional view of Fig. 1 are not shown. Actuator 3 with drive piston 6 and hollow cylinder 10 are located in the illustrated Embodiment in a high-pressure region, which means that they are surrounded by fuel.

Im oberen Bereich des Einspritzventils 1 ist ein Gehäuse 17 angeordnet, das den Hohlzylinder 10, das zweite Federelement 12 sowie den Aktor 3 umfasst. Ferner ist eine Düsenspannmutter 18 vorgesehen, die den Düsenkörper 16 sowie den unteren Bereich des Gehäuses 17 umschließt.In the upper region of the injection valve 1 is a housing 17th arranged, which the hollow cylinder 10, the second spring element 12 and the actuator 3 includes. There is also a nozzle retaining nut 18 provided, the nozzle body 16 and the lower Encloses the housing 17.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 1 näher erläutert: Im Ruhezustand ist der Aktor 3 nicht angesteuert und die Düsennadel 2 liegt am Düsenkörper 16 am Ventilsitz an, so dass kein Kraftstoff aus der Druckkammer 19 über die Einspritzöffnungen entweichen kann. Für einen zuverlässig dichten Sitz der Düsennadel 2 sorgt das erste Federelement 9, das aufgrund seiner Vorspannkraft auf den Steuerkolben 7 in Richtung Düsennadelspitze 2 eine Kraft ausübt. Wird nun der Aktor 3 angesteuert, so drückt der Aktor 3 gegen das obere Ende des Antriebskolbens 6 in Richtung Steuerraum 5. Ist hierbei die vom Aktor 3 ausgeübte Kraft größer als die entgegenwirkende Federkraft des zweiten Federelementes 12, wird der Antriebskolben 6 in Richtung Steuerraum 5 entlang des anliegenden Hohlzylinders 10 verschoben, wobei der Druck auf den sich im Steuerraum 5 befindenden Kraftstoff erhöht wird. Der Kraftstoff übt gleichzeitig einen erhöhten Druck auf die Stirnfläche 8 des Steuerkolbens 7 aus. Ist dieser Druck größer als der Druck, den das erste Federelement 9 auf den Steuerkolben 7 ausübt, wird der Kraftstoff im Steuerraum 5 verdrängt und die Düsennadel 2 mit Steuerkolben 7 bewegt sich axial entlang der Innenwandung des Antriebskolben 6 nach oben in Richtung des Aktors 3. Gleichzeitig hebt die Düsennadelspitze vom Ventilsitz ab, so dass aus der Druckkammer 19 der Kraftstoff durch die Einspritzöffnungen in den nicht dargestellten Verbrennungsraum gelangt.In the following, the operation of the invention Embodiment of Fig. 1 explained in more detail: At rest is the actuator 3 is not activated and the nozzle needle 2 is located on the nozzle body 16 on the valve seat, so that no fuel escape from the pressure chamber 19 via the injection openings can. For a reliable tight fit of the nozzle needle. 2 provides the first spring element 9, due to its biasing force on the control piston 7 in the direction of the nozzle needle tip 2 exerts a force. If now the actuator 3 is activated, then the actuator 3 presses against the upper end of the drive piston. 6 in the direction of the control room 5. Here is the exerted by the actuator 3 Force greater than the counteracting spring force of the second spring element 12, the drive piston 6 in the direction Control chamber 5 along the adjacent hollow cylinder 10th shifted, the pressure on the located in the control chamber 5 Fuel is increased. The fuel is exercising at the same time an increased pressure on the end face 8 of the control piston 7 off. Is this pressure greater than the pressure that the first spring element 9 exerts on the control piston 7, the Fuel displaced in the control chamber 5 and the nozzle needle 2 with Control piston 7 moves axially along the inner wall of the Drive piston 6 upwards in the direction of the actuator 3. At the same time lifts the nozzle needle tip off the valve seat so that from the pressure chamber 19, the fuel through the injection openings enters the combustion chamber, not shown.

Wird die Ansteuerung des Aktors 3 beendet, so verkürzt sich der Aktor 3 und der Antriebskolben 6 wird in Richtung des Aktors 3 verschoben, wobei das zweite Federelement 12 die Bewegung des Aktors 3 in seine ursprüngliche Position unterstützt. Gleichzeitig bewegt sich der Steuerkolben 7 nach unten in Richtung Düsennadelspitze 2 in die Schließstellung der Einspritzdüse 1, da der Steuerraum 5 einen geringeren Druck auf die Stirnfläche 8 des Steuerkolbens 7 ausübt als die entgegengesetzte Kraft des ersten Federelementes 9. In Schließstellung ist die Düsennadel 2 auf den Ventilsitz zuverlässig gedrückt, so dass eine Verbindung zwischen dem Verbrennungsraum und der Druckkammer 19 abgebrochen ist und damit der Einspritzvorgang beendet ist.If the activation of the actuator 3 ends, it shortens the actuator 3 and the drive piston 6 is in the direction of the actuator 3 shifted, wherein the second spring element 12, the movement of the actuator 3 is supported in its original position. At the same time, the control piston 7 moves down in the direction of nozzle needle tip 2 in the closed position of Injector 1, since the control chamber 5 is a lower pressure on the end face 8 of the control piston 7 exerts as the opposite Force of the first spring element 9. In the closed position the nozzle needle 2 is reliable on the valve seat pressed, leaving a connection between the combustion chamber and the pressure chamber 19 is broken and thus the Injection process is completed.

Die Ansteuerung erfolgt durch ein nicht dargestelltes Steuergerät, welches bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls einen Einspritzvorgang mit Voreinspritzung ansteuern kann. Hierbei wird der Aktor 3 nur kurzzeitig angesteuert, wodurch die Düsennadel 2 leicht angehoben wird und nicht der gesamte Öffnungsquerschnitt für die Einspritzung freigegeben wird. Somit wird im Verbrennungsraum eine Vorverbrennung ausgelöst. Der Nadelhub bei der Voreinspritzung kann bis zu ca. 50 µm und bei der Haupteinspritzung bis zu ca. 300 µm betragen. Diese Nadelhubangaben sind jedoch nur ungefähre Richtwerte, die je Anwendungsfall, das heißt in Abhängigkeit vom jeweiligen Motor, Kraftstoff etc. abweichen können. Hierbei kann der Hub der Düsennadel 2 durch eine geeignete Übersetzung der hydraulisch wirksamen Flächen beeinflusst werden.The control is carried out by an unillustrated control unit, which in the present invention also a Injection process with pilot injection can control. in this connection the actuator 3 is only briefly actuated, whereby the nozzle needle 2 is slightly raised and not the entire opening cross-section is released for injection. Consequently a pre-combustion is triggered in the combustion chamber. Of the Needle stroke at the pre-injection can be up to about 50 microns and be at the main injection up to about 300 microns. These Needle stroke specifications, however, are only approximate guidelines, which ever Application, that is, depending on the respective engine, May differ fuel etc. Here, the hub the nozzle needle 2 by a suitable translation of the hydraulic effective areas are affected.

In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsalternative eines Einspitzventils 1 dargestellt, welche in den Grundzügen eine ähnliche Funktionsweise aufweist, die bereits in Figur 1 beschrieben wurde. Im Wesentlichen ist das Einspritzventil 1 der Figur 2 entsprechend dem Einspitzventil 1 der Figur 1 ausgebildet. Es handelt sich um ein nach innen öffnendes Ventil mit einer Düsennadel 2, die mit einem Steuerkolben 7 im oberen Bereich ausgebildet ist, einem mit Kraftstoff gefüllten Steuerraum 5, einem Aktor 3, einem zylindrischen Antriebskolben 6, in dem der Steuerkolben 7 und ein Federelement 9 angeordnet sind. Entsprechend der Ausführungsform aus Figur 1 weist das Einspritzventil 1 eine dem Steuerraum 5 zugewandte, am Steuerkolben 7 angeordnete Stirnfläche 8, ein Gehäuse 17, einen Hohlzylinder 10, einen Düsenkörper 16, eine Düsenspannmutter 18, sowie einen Zulauf 4 mit einer Hochdruckbohrung 22 auf, in der der Kraftstoff in eine entlang der Düsennadel 2 verlaufenden Druckkammer 19 geleitet wird. Im Gegensatz zur Ausführungsform aus Figur 1 ist zwischen dem Aktor 3 und dem Antriebskolben 6 ein Stößel 13 angeordnet, der an der dem Antriebskolben 6 zugewandten Seite einen Hebel 14 aufweist. Der Hebel 14 befindet sich in einem Hochdruckraum 20, wobei der Hebel 14 senkrecht zur Zeichenebene drehbar gelagert ist und als Fuß ausgebildet ist. Der Fuß liegt mit einem Auflagebereich auf der dem Aktor 3 zugewandten Ringfläche des Zylinders 10 sowie mit einem zweiten Auflagebereich auf dem Antriebskolben 6 auf. Der Antriebskolben 6 weist ferner im oberen Bereich Ausgleichbohrungen 15 auf. Des Weiteren liegt der Stößel 13 unmittelbar am Aktor 3 an, unter dem ein Niederdruckraum 21 angeordnet ist. Der Aktor 3 ist im Gegensatz zum Gegenstand aus Figur 1 in trockener Umgebung in einem Niederdruckbereich positioniert. Zum Niederdruckbereich ist eine Abdichtung vorgesehen, welche beispielsweise aus einem O-Ring oder einem Faltenbalg aus Metall bestehen kann. Ferner weist das Einspritzventil 1 zwischen dem Düsenkörper 16 und dem Gehäuse 17 einen Adapter 23 auf, der mit dem Hohlzylinder 10 axial verspannt ist, wodurch eine ungewollte axiale Bewegung des Hohlzylinders 10 während des Betriebes vermieden wird.In Figure 2 is another alternative embodiment of a Einspitzventils 1, which in the basic features a has similar operation, already described in Figure 1 has been. In essence, the injection valve is 1 2 according to the Einspitzventil 1 of Figure 1 educated. It is an inward-opening valve with a nozzle needle 2, with a control piston 7 in the upper portion is formed, a fuel-filled Control chamber 5, an actuator 3, a cylindrical drive piston 6, in which the control piston 7 and a spring element 9 are arranged. According to the embodiment of FIG. 1 shows injector 1 facing control chamber 5, arranged on the control piston 7 end face 8, a Housing 17, a hollow cylinder 10, a nozzle body 16, a Nozzle clamping nut 18, and an inlet 4 with a high-pressure bore 22 on, in which the fuel in one along the nozzle needle 2 extending pressure chamber 19 is passed. In contrast to the embodiment of Figure 1 is between the Actuator 3 and the drive piston 6, a plunger 13 is arranged, the on the drive piston 6 side facing a lever 14 has. The lever 14 is located in a high-pressure chamber 20, wherein the lever 14 is rotatable perpendicular to the plane of the drawing is stored and designed as a foot. The foot is lying with a support area on the actuator 3 facing Ring surface of the cylinder 10 and with a second support area on the drive piston 6. The drive piston 6 also has compensation holes 15 in the upper area. Of Furthermore, the plunger 13 is located directly on the actuator 3, below a low pressure space 21 is arranged. The actuator 3 is in Contrary to the article of Figure 1 in a dry environment in positioned in a low pressure area. To the low pressure area a seal is provided which, for example, from a O-ring or a bellows made of metal. Furthermore, the injection valve 1 between the nozzle body 16 and the housing 17 an adapter 23 which is connected to the hollow cylinder 10 is axially clamped, creating an unwanted axial Movement of the hollow cylinder 10 is avoided during operation becomes.

Wird nun der Aktor 3 angesteuert, bewegt sich der Stößel 13 in Richtung Steuerraum 5. Gleichzeitig übt der Hebel 14 auf den Antriebskolben 6 und den Hohlzylinder 10 eine Kraft aus. Da im Gegensatz zum Antriebskolben 6 der Hohlzylinder 10 nicht axial in Richtung Düsennadelspitze bewegbar ist, dreht sich der Hebel 14 um wenige Grad in Uhrzeigerrichtung um seine Drehachse, wobei er in Kontakt mit dem Antriebskolben 6 bleibt. Gleichzeitig wird der Antriebskolben 6 in Richtung der Düsennadelspitze verschoben, wodurch sich die Düsennadel 2 aufgrund der hydraulischen Kraft im Steuerraum 5 axial in Richtung Aktor 3 verschiebt. Die Düsennadelspitze hebt vom Ventilsitz ab, so dass der in der Druckkammer 19 sich befindende Kraftstoff in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. If now the actuator 3 is activated, the plunger 13 moves towards the control room 5. At the same time the lever 14 exercises the drive piston 6 and the hollow cylinder 10 from a force. As opposed to the drive piston 6 of the hollow cylinder 10th is not axially movable toward the nozzle needle tip, rotates the lever 14 by a few degrees in the clockwise direction around his Rotary axis, in which he is in contact with the drive piston. 6 remains. At the same time the drive piston 6 in the direction shifted the nozzle needle tip, causing the nozzle needle 2 due to the hydraulic force in the control chamber 5 axially in Moves towards actuator 3. The nozzle needle tip lifts off Valve seat from, so that in the pressure chamber 19 is located Fuel is injected into the combustion chamber.

Soll der Einspritzvorgang beendet werden, wird das Ansteuerungssignal des Aktors 3 gestoppt, so dass sich der Aktor 3 auf seine ursprüngliche Länge verkürzt. Hebel 14, Stößel 13 und Antriebskolben 6 bewegen sich in ihre Ausgangslagen, während die Düsennadelspitze 2 auf den Ventilsitz gedrückt wird und somit die Einspritzöffnungen 30 geschlossen werden.If the injection process is terminated, the drive signal of the actuator 3 is stopped so that the actuator 3 shortened to its original length. Lever 14, plunger 13 and drive piston 6 move to their initial positions while the nozzle needle tip 2 is pressed onto the valve seat and thus the injection openings 30 are closed.

Die Erfindung wurde am Beispiel eines nach innen öffnenden Einspritzventils beschrieben, ist jedoch auf jede Art von Dosierventil anwendbar.The invention was based on the example of an inwardly opening However, injector is described on any type of metering valve applicable.

Claims

Fuel injection valve (1) with a nozzle needle (2), a controllable actuator (3), an inlet (4) for feeding of fuel, a control room (5), by a axially displaceable drive piston (6), in operative connection with the actuator (3), and at least one Limited end face (8) having control piston (7) is, which is formed as part of the nozzle needle (2) and from the drive piston (6), wherein the end face (8) the control room (5) on one side at least partially limited, whereby a deflection of the drive piston (6) in one direction, a deflection of the nozzle needle (2) in the opposite direction causes.

Fuel injection valve (1) according to claim 1,
characterized in that a first spring element (9), which is surrounded by the drive piston (6), is in operative connection with the control piston (7) and counteracts a deflection of the control piston (7).

Fuel injection valve (1) according to claim 1 or 2,
characterized in that the drive piston (6) is guided at least in one area in a cylinder (10).

Fuel injection valve (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that the drive piston (6) with an annular surface (11) delimits the control chamber (5).

Fuel injection valve (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that a second spring element (12) between the actuator (3) and the cylinder (10) is arranged.

Fuel injection valve (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that between the actuator (3) and the drive piston (6), a plunger (13) is arranged, which has on the drive piston (6) side facing a lever (14).

Fuel injection valve (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that the drive piston (6) has compensation bores (15).

Fuel injection valve (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that the cylinder (10) is a hollow cylinder (10).

Fuel injection valve (1) according to claim 8,
characterized in that the hollow cylinder (10) has at least two cylindrical recesses (25,26), which merge into one another via a step (24).

Fuel injection valve (1) according to claim 9,
characterized in that the step (24) is annular and limits the control space (5).

Fuel injection valve (1) according to claim 9,
characterized in that in the first recess (25) of the drive piston (6) and in the second recess (26), the nozzle needle (2) is guided.