EP1573196B1 - Injektor mit einer vorrichtung zum abdichten einer aktoreinheit sowie dichtring - Google Patents

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EP1573196B1 EP03813532A EP03813532A EP1573196B1 EP 1573196 B1 EP1573196 B1 EP 1573196B1 EP 03813532 A EP03813532 A EP 03813532A EP 03813532 A EP03813532 A EP 03813532A EP 1573196 B1 EP1573196 B1 EP 1573196B1
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Willibald SCHÜRZ
Martin Simmet
Jürgen Dick
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Definitions

  • crank pin is connected to the plastic ring fuel-tight, so that no aggressive fuel can reach the sensitive actuator.
  • a particularly simple method for connecting the plastic ring to the crank pin is seen by vulcanization or gluing. These manufacturing processes are easy to control and cost effective.
  • the solution to form the metal ring with respect to its dimensions such that it is in a bore of the housing can be fixed by pressing. With an appropriate tool thus the metal ring can be easily pressed to the desired location of the hole and fixed there.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a detail of an injector with an actuator and a device with a sealing ring and
  • FIG. 2 shows the schematic structure of an injector for the fuel injection.
  • the actuator unit 2 has a piezoelectric actuator 8, which is constructed from a piezoceramic with a large number of individual layers according to the PMA technique (piezoelectric multilayer actuator) in order to generate the largest possible stroke.
  • the actuator is controlled with a pulsed control voltage, for example 160V, and changes its length in the axial direction according to the applied control pulses. Its upper end is fixedly connected to the housing 1 of the injector (in FIG. 1 not shown), so that the change in length when applying the control voltage to the actuator 8 can affect fully down.
  • a sealing ring which has a plastic ring 4 and a metal ring 5 substantially.
  • the plastic ring 4 has a central bore through which the crank pin 3 is performed.
  • the plastic ring 4 is with the crank pin 3, for example by vulcanization or gluing firmly connected to the crank pin 3, so that no fuel can penetrate.
  • the plastic ring 4 is preferably disc-shaped, and has no inaccessible corners or edges on which solid particles can be deposited, resulting for example by a post-processing such as grinding.
  • the material for the plastic ring 4 a polymer is provided, which is flexible or elastic and sufficiently resistant to aggressive fuels. Furthermore, the plastic ring 4 must have such flexible properties that are suitable against the prevailing pressure, occurring temperatures, etc., and allow a centered axial guidance of the crank pin 3.
  • a recess central bore
  • the crank pin 3 is centered and guided by a plastic ring 4.
  • the plastic ring 4 is encased by a metal ring 5, which is designed as a sealing ring and a leakage chamber 6 to the injector 8 sealingly closes.
  • Position 7 symbolizes the sealing surface between the two parts of the injector housing.
  • the actuator 8 If the actuator 8 is activated by applying a control voltage, then it expands and presses on the Hubumsuber 15. This opens the servo valve 18, so that the pressurized fuel can flow partially through a drain 12. The at the lower end of the nozzle needle 10 under higher pressure fuel raises the nozzle needle 10, so that the fuel can escape from the injection ports 14.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Injektor für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, bei dem in einem Gehäuse eine Aktoreinheit angeordnet ist, nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist schon bekannt, dass beim Anlegen einer Steuerspannung an einen insbesondere piezoelektrischen Aktor dessen Längenänderung genutzt wird, um ein Servoventil oder eine Düsennadel so zu steuern, dass eine bestimmte Kraftstoffmenge an einer Düse fein vernebelt austreten kann. Dabei müssen die beweglichen Teile der Aktoreinheit zum Schutz gegen den in einem unterhalb der Aktoreinheit befindlichen Leckageraum, in dem sich Kraftstoff mit hohem Überdruck befindet, abgedichtet werden. Des weiteren muss die Abdichtung eine möglichst zentrierte Führung eines Hubzapfen der Aktoreinheit ermöglichen und darf die Längenausdehnung der Aktoreinheit, die sich im µm-Bereich bewegt, nicht beeinträchtigen.
  • Zur Lösung dieser Probleme wurde bisher vorgeschlagen, die Aktoreinheit mit einem O-Ring abzudichten, der zwischen der Aktoreinheit und der Innenwand des Gehäuses des Injektors angeordnet ist. Bei dieser Lösung ist jedoch nachteilig, dass der O-Ring durch seine wenn auch geringe Bewegung mit der Zeit einen gewissen Verschleiß aufweist und dann undicht werden kann. Des weiteren ergeben sich bereits während des Fertigungsprozesses des Injektors Probleme mit der Reinigung, wenn der Hubzapfen nach der Montage nachbearbeitet werden muss. Zum Beispiel können Schleifrückstände nicht vollständig ausgewaschen werden, so dass hier ein Zuverlässigkeitsrisiko entstehen kann.
  • Bekannt ist des weiteren, an Stelle des O-Ringes eine Metallmembran zu verwenden. Hier treten insbesondere fertigungstechnische Probleme auf, die teilweise auch sehr kostenintensiv sind. Beispielsweise kann die Metallmembran eingepresst werden. Dazu sind jedoch große Wandstärken der Metallmembran erforderlich, um die geforderte Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit zu erreichen. Eine hohe Wandstärke bewirkt jedoch eine geringere Flexibilität in vertikaler Richtung, die wiederum die Beweglichkeit der Aktoreinheit beeinträchtigen kann.
  • Als alternative Lösung wurde auch bekannt, die Metallmembran in einen Rahmen einzuschweißen und diesen dann in der Gehäusebohrung des Injektors einzupressen. Diese Lösung ist jedoch sehr arbeitsintensiv und erzeugt somit unerwünschte zusätzliche Kosten bei der Herstellung des Injektors.
  • Aus DE 37 422 241 A1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem ein Piezostellglied ein Ventilkolben betätigt. Der Ventilkolben dient zur Betätigung eines Ventils, über das Kraftstoff abgegeben wird. Der Ventilkolben ist in einem Gehäuse des Einspritzventils geführt, wobei am unteren Ende des Ventilkolbens ein Dichtelement zwischen dem Gehäuse und dem Ventilkolben angeordnet ist. Das Dichtelement trennt einen oberen Bereich von einem unteren Bereich hydraulisch. Das Dichtelement ist an den Ventilkolben vulkanisiert und mit dem Gehäuse dichtend verbunden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, an einem Injektor für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor die Abdichtung zwischen der Aktoreinheit und dem Leckageraum zu verbessern. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Injektor für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor beziehungsweise der Dichtring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Vorrichtung mit dem flexiblen Kunststoffring kostengünstig herstellbar ist und verschleißfrei arbeitet, da der Hubzapfen mit dem Kunststoffring fest verbunden ist. Weiterhin wird als Vorteil angesehen, dass der Hubzapfen des Injektors durch den Kunststoffring zentriert und geführt wird. Dadurch kann auf eine zusätzliche Führung des Hubzapfens durch eine Führungsfläche des Gehäuses verzichtet werden. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass eine einfache und zuverlässige Reinigung des Hubzapfens nach der Nachbearbeitung möglich ist, da der Kunststoffring eine einfache geometrische Form aufweist, an der die sich keine Schmutz- oder Schleifpartikel festsetzen können. Ein weiterer Vorteil besteht auch in einer besonders einfachen Montagetechnik, da der den Kunststoffring abdichtende und fest umschließende Metallring exakt auf die vorgesehene Position der Gehäuseinnenwandung des Injektors geschoben und hier fixiert werden kann.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den Anspruch 1 angegebenen Injektors gegeben. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass der Hubzapfen mit dem Kunststoffring kraftstoffdicht verbunden ist, so dass kein aggressiver Kraftstoff an den empfindlichen Aktor gelangen kann.
  • Ein besonders einfaches Verfahren zur Verbindung des Kunststoffringes mit dem Hubzapfen wird durch Vulkanisieren oder Kleben gesehen. Diese Fertigungsverfahren sind gut beherrschbar und kostengünstig anwendbar.
  • Der Kunststoffring wird bezüglich seiner flexiblen Eigenschaften und/oder seiner geometrischen Eigenschaften auf den vorherrschenden Kraftstoffdruck und/oder den Hub der Aktoreinheit abgestimmt. Da beispielsweise bei der Dieseleinspritzung ein sehr viel höherer Druck verwendet wird als bei der Hochdruck-Benzineinspritzung, ist es erforderlich, auch die Elastizität und/oder die geometrischen Eigenschaften des Kunststoffringes entsprechend anzupassen. Auch der Hub der Aktoreinheit und damit die Bewegung der Düsennadel ist eine wichtige Größe, da über den Hub sehr leicht die einzuspritzende Kraftstoffmenge gesteuert werden kann.
  • Eine besonders vorteilhafte Lösung wird auch durch die Wahl einer geeigneten Elastomerart gesehen. Die Elastomerart muss insbesondere gegen die verwendete Kraftstoffart beständig sein, damit sie ihre abdichtende Funktion wenigstens über die erwartete Lebensdauer des Injektors zuverlässig erfüllen kann.
  • Günstig erscheint auch die Lösung, den Metallring bezüglich seiner Abmessungen derart auszubilden, dass er in einer Bohrung des Gehäuses durch Einpressen fixiert werden kann. Mit einem entsprechenden Werkzeug kann somit der Metallring leicht an die gewünschte Stelle der Bohrung gedrückt und dort fixiert werden.
  • Für eine einfache Montage der Aktoreinheit ist es vorteilhaft, die Einpresstiefe für den Metallring derart vorzugeben, dass das untere Ende des Hubzapfens mit einer Dichtfläche des Gehäuses des Injektors bündig abschließt. Dadurch vereinfacht sich die Montage des Injektors, da keine Nacharbeit anfällt.
  • Alternativ kann eine vorgegebene Einpresstiefe auch genutzt werden, eine bestimmte Vorspannung für den Kunststoffring zu erzeugen. In diesem Fall wirkt der flexible Kunststoffring zusätzlich zu seinen abdichtenden und zentrierenden Funktionen wie ein federndes Element. Ein separates Federelement kann dann in vorteilhafter Weise eingespart werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in den nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ausschnittsweise einen Injektor mit einer Aktoreinheit und mit einer Vorrichtung mit einem Dichtring und
  • Figur 2 zeigt den schematischen Aufbau eines Injektors für die Kraftstoffeinspritzung.
  • Bezüglich der Beschreibung der Erfindung ist aus dem Schnittbild der Figur 1 ausschnittsweise ein Injektor für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor erkennbar. In der Figur 1 wurden aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich die Teile dargestellt, die die Aktoreinheit 2, die Vorrichtung mit dem Dichtring 4,5 sowie das Gehäuse 1 des Injektors betreffen. Ein Servoventil, eine Düsennadel mit einer Einspritzdüse, Kraftstoffkanäle usw. sowie die Funktion des Injektors wird in einem späteren Kapitel noch näher erläutert.
  • Die Aktoreinheit 2 weist in diesem Fall einen piezoelektrischen Aktor 8 auf, der aus einer Piezokeramik mit sehr vielen einzelnen Schichten nach der PMA-Technik (piezoelektrischer Multilayer Aktor) aufgebaut ist, um einen möglichst großen Hub zu erzeugen. Der Aktor wird mit einer gepulsten Steuerspannung, beispielsweise 160V, gesteuert und ändert seine Länge in axialer Richtung entsprechend den angelegten Steuerimpulsen. Sein oberes Ende ist mit dem Gehäuse 1 des Injektors fest verbunden (in Figur 1 nicht dargestellt), so dass sich die Längenänderung beim Anlegen der Steuerspannung an den Aktor 8 voll nach unten auswirken kann.
  • Das untere Ende des Aktors 8 ist mit einem Koppelelement oder Bodenplatte 2a fest verbunden, das mit einer Aussparung oder Bohrung ausgebildet ist und das obere Teil eines Hubzapfens 3 aufnehmen kann. Das Koppelelement und der Hubzapfen 3 sind dabei so auf einander abgestimmt, dass der Hubzapfen 3 jede Bewegung des Aktors 8 vollständig nachvollzieht. Am unteren Ende des Hubzapfens 3 ist somit die Längenänderung des Aktors 8 abgreifbar und kann zur Steuerung eines (in der Figur nicht dargestellten) Servoventils oder einer Düsennadel genutzt werden.
  • Im Bereich des unteren Teils des Hubzapfens 3 ist ein Leckageraum 6 angeordnet, in dem der Kraftstoff unter einem hohen Druck gespeichert ist. Je nach Anwendungsfall kann der Druck etliche Hundert oder mehr als Tausend bar betragen. Der Hubzapfen 3 ragt dabei teilweise in diesen Leckageraum 6 hinein.
  • Zur Abdichtung des Leckageraumes 6 gegen die Aktoreinheit 2 ist ein Dichtring vorgesehen, der im wesentlichen einen Kunststoffring 4 und einen Metallring 5 aufweist. Der Kunststoffring 4 weist eine zentrale Bohrung auf, durch die der Hubzapfen 3 durchgeführt ist. Der Kunststoffring 4 ist mit dem Hubzapfen 3 beispielsweise durch Vulkanisieren oder Kleben fest mit dem Hubzapfen 3 verbunden, so dass kein Kraftstoff eindringen kann. Der Kunststoffring 4 ist vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet, und weist keine unzugänglichen Ecken oder Kanten auf, an denen sich feste Partikel ablagern können, die beispielsweise durch eine Nachbearbeitung wie Schleifen entstehen.
  • Als Material ist für den Kunststoffring 4 eine Polymerart vorgesehen, die flexibel beziehungsweise elastisch und ausreichend widerstandsfähig gegen aggressive Kraftstoffe ist. Des weiteren muss der Kunststoffring 4 solche flexiblen Eigenschaften aufweisen, die gegen den vorherrschenden Druck, auftretende Temperaturen usw. geeignet sind, sowie eine zentrierte axiale Führung des Hubzapfens 3 erlauben.
  • Der Kunststoffring 4 ist wegen der besseren Handhabung bei der Montage von einem Metallring 5 entsprechender Ausformung ummantelt und mit diesem ebenfalls durch Vulkanisieren oder Kleben fest verbunden. Die Abmessungen des Metallringes 5 entsprechen der Öffnungsweite der Bohrung des Gehäuses 1, in die der Metallring 5 eingeführt werden soll. Vorzugsweise wird der Metallring 5 in die Bohrung eingepresst und dadurch so fixiert, dass er den Leckageraum 6 gegen austretenden Kraftstoff gegenüber der Aktoreinheit 2 abdichtet.
  • Der Metallring 5 wird vorzugsweise so tief in die Bohrung eingepresst, dass das untere Ende des Hubzapfens 3 bündig mit einer Dichtfläche 7 des Gehäuses 1 abschließt, die beim Einpressen als Bezugsfläche genutzt wird. Dadurch ist eine sichere Funktion der Hubzapfens 3 gewährleistet. Um dieses Ziel zu erreichen, kann der Hubzapfen 3 nach der Montage noch so weit nachgeschliffen werden, bis er mit der Bezugsfläche 7 des Gehäuses 1 bündig abschließt. Nach dem Schleifvorgang können die Rückstände wegen der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung leicht ausgespült werden.
  • Alternativ ist auch vorgesehen, den Metallring 5 mit einer Einpresstiefe einzupressen, die zu einer vorgegebenen Vorspannung für den Kunststoffring 4 führt.
  • Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch den zuvor erwähnten Injektor 20 für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Der Injektor 20 weist ein Injektorgehäuse 1 auf, in das der vorzugsweise in Multilayer-Technik aufgebaute piezoelektrische Aktor 8 beziehungsweise die Aktoreinheit 2 eingesetzt ist. Der piezoelektrische Aktor 8 ist mit seinem oberen Teil (Kopfplatte 16) mit dem oberen Teil des Injektorgehäuses 1 fest verbunden. Das untere Ende der Aktoreinheit 2 ist mit einer Bodenplatte 2a abgeschlossen. Die Bodenplatte 2a ist entlang der Längsachse beweglich angeordnet und bewegt sich relativ zum Gehäuse 1 nach unten, wenn an den piezoelektrischen Aktor 8 eine entsprechende Steuerspannung angelegt wird. Der piezoelektrische Aktor 8 ist von einer Rohrfeder 13 ummantelt, die unter anderem die reversible Bewegung des Aktors 8 in seine Ausgangslage unterstützt, wenn die Steuerspannung abgeschaltet wird.
  • In die Bodenplatte 2a ist eine Aussparung (zentrale Bohrung) eingebracht, die zur Aufnahme des Hubzapfens 3 dient. Der Hubzapfen 3 wird von einem Kunststoffring 4 zentriert und geführt. Aus Stabilitätsgründen ist der Kunststoffring 4 von einem Metallring 5 ummantelt, der als Dichtring ausgebildet ist und einen Leckageraum 6 zum Injektor 8 hin dichtend abschließt. Position 7 symbolisiert die Dichtfläche zwischen den zwei Teilen des Injektorgehäuses 1.
  • Unterhalb des Hubzapfens 3 ist ein hydraulischer oder mechanischer Übersetzer 15 angeordnet, auf den der Hubzapfen 3 wirken kann. Der Übersetzer 15 ist vorzugsweise als Hubumkehrer ausgebildet. Er bewegt sein unteres Teil nach oben, wenn sich der Aktor 8 nach unten ausdehnt. Im nicht aktivierten Zustand des Aktors 8 drückt der Hubumkehrer 15 über einen Stößel 17 auf ein Servoventil 18, so dass dieses eine darunter befindliche Steuerkammer 9 verschließt. Auf Grund der Druckverhältnisse in der Steuerkammer 9 und entsprechender Dimensionierung der Düsennadel 10 wird die Düsennadel 10 gegen Einspritzöffnungen 14 im Düsengehäuse gepresst und verschließt die Einspritzöffnungen 14. In der Steuerkammer 9 ist eine entsprechende Leitung 11 für einen Zulauf des Kraftstoffs angeordnet. Zudem ist die Leitung 11 zu einem Einspritzraum 21 geführt, der oberhalb des Dichtsitzes der Düsennadel 10 angeordnet ist.
  • Wird der Aktor 8 durch Anlegen einer Steuerspannung aktiviert, dann dehnt er sich aus und drückt auf den Hubumkehrer 15. Dieser öffnet das Servoventil 18, so dass der unter Druck stehende Kraftstoff teilweise über einen Ablauf 12 abfließen kann. Der am unteren Ende der Düsennadel 10 unter höherem Druck stehende Kraftstoff hebt die Düsennadel 10 an, so dass der Kraftstoff aus den Einspritzöffnungen 14 austreten kann.

Claims (8)

  1. Injektor für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, mit einem Gehäuse (1), mit einer Aktoreinheit (2), die bei axialer Betätigung des Aktors (8) an ihrem unteren Ende auf einen Hubzapfen (3) drückt, und mit einer Vorrichtung (5) zum Abdichten der Aktoreinheit (2) gegen einen mit Kraftstoff gefüllten Leckageraum (6), der sich unterhalb der Vorrichtung (5) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) einen flexiblen Kunststoffring (4) aufweist, dass der Kunststoffring (4) den Hubzapfen (3) dicht umschließt, dass ein Metallring (5) vorgesehen ist, der den Kunststoffring (4) abdichtend fest umschließt und abdichtend zum Gehäuse angeordnet ist und gegen ein axiales Verschieben im Innern des Gehäuses (1) sichert, und dass der Kunststoffring (4) den Hubzapfen (3) zentriert und führt.
  2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffring (4) mit dem Hubzapfen (3) einerseits und dem Metallring (5) andererseits kraftstoffdicht verbunden ist.
  3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffring (4) mit dem Hubzapfen (3) und/oder dem Metallring (5) vulkanisiert oder verklebt ist.
  4. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffring (4) bezüglich seiner flexiblen Eigenschaften und/oder seiner geometrischen Abmessungen auf den vorherrschenden Kraftstoffdruck und/oder den Hub der Aktoreinheit (2) abstimmbar ist.
  5. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffring (4) eine gegen aggressive Kraftstoffe beständige Elastomerart aufweist.
  6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (5) bezüglich seiner Abmessungen derart ausgebildet ist, dass er in eine Bohrung des Gehäuses (1) durch Einpressen fixierbar ist.
  7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einpresstiefe für den Metallring (5) derart vorgebbar ist, dass das untere Ende des Hubzapfens (3) mit einer Dichtfläche (7) des Gehäuses (1) bündig abschießt.
  8. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einpresstiefe für den Metallring (5) eine Vorspannung für den Kunststoffring (4) einstellbar ist.
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DE (2) DE10260289A1 (de)
WO (1) WO2004057179A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1808596A1 (de) 2006-01-12 2007-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Ventilanordnung für ein Kraftstoffeinspritzventil und Kraftstoffeinspritzventil
EP1970556B1 (de) 2007-03-15 2009-12-30 Ford Global Technologies, LLC Injektor
DE102011084107A1 (de) 2011-10-06 2013-04-11 Continental Automotive Gmbh Piezoelektrischer Aktuator
DE102014207378B4 (de) * 2014-04-17 2017-08-10 Continental Automotive Gmbh Einspritzventilvorrichtung für ein Hochdrucksystem

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3742241A1 (de) * 1987-02-14 1988-08-25 Daimler Benz Ag Piezosteuerventil zur steuerung der kraftstoffeinspritzung ueber ein einspritzventil bei brennkraftmaschinen
DE19946603B4 (de) * 1999-09-29 2009-01-15 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil mit kompensierenden Dichtelementen
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