RU2485344C2

RU2485344C2 - Fuel injector

Info

Publication number: RU2485344C2
Application number: RU2010134914/06A
Authority: RU
Inventors: Надя АЙЗЕНМЕНГЕР
Original assignee: Роберт Бош Гмбх
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2013-06-20
Also published as: EP2235355B1; DE102008005523A1; EP2235355A1; WO2009092508A1; JP5193312B2; RU2010134914A; CN101925734B; CN101925734A; JP2011510222A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: internal combustion engine fuel injector, mainly, injector for "common rail" system incorporates valve element for control over injection. Said element is arranged to displace, subject to fuel pressure in control chamber, between closed position and open position wherein it allows fuel flow into combustion chamber. Besides, it comprises control valve for controlling pressure in control chamber which incorporates valve element driven relative to its seat and fitted into its guide, and part covering its outer side surface. Guide part first locating surface abuts injector part second locating surface.

EFFECT: partially automated assembly, perfected design that allowed using tapered valve seat.

11 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к топливной форсунке для впрыскивания топлива в камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего к форсунке для системы "common rail" (системы впрыскивания топлива с общей топливной магистралью высокого давления), согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.The present invention relates to a fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber in an internal combustion engine (ICE), in particular to an injector for a common rail system (high pressure common rail fuel injection system), according to the preamble of claim 1 .

Из EP 1612403 A1 известна топливная форсунка для системы "common rail", имеющая уравновешенный по давлению в осевом направлении управляющий клапан. Такой управляющий клапан, имеющий втулкообразный клапанный элемент, позволяет воздействовать на давление топлива в управляющей полости, ограниченной с торцевой стороны управляющим впрыскиванием клапанным элементом. В результате изменения давления топлива в управляющей полости происходит перемещение в ней управляющего впрыскиванием клапанного элемента между его открытым и закрытым положениями, при этом в своем открытом положении управляющий впрыскиванием клапанный элемент открывает путь прохождения потока топлива в камеру сгорания в ДВС. В подобной известной топливной форсунке направляющей для втулкообразного клапанного элемента управляющего клапана служит охватываемое внутренней боковой поверхностью этого клапанного элемента и проходящее по центру через него осевое продолжение форсуночной детали, на которой расположено также седло клапанного элемента управляющего клапана.A fuel injector for the common rail system is known from EP 1612403 A1, having an axially balanced pressure control valve. Such a control valve having a sleeve-like valve element, allows to influence the fuel pressure in the control cavity bounded on the end side by the injection control of the valve element. As a result of the change in fuel pressure in the control cavity, the injection element controlling the valve element moves between its open and closed positions, while in its open position the injection element controlling the valve element opens the path for the fuel flow into the combustion chamber in the internal combustion engine. In such a known fuel injector, a guide for the sleeve-like valve element of the control valve is provided by the axial extension of the nozzle part, which is also located on the center of the valve element of the control valve, covered by the inner lateral surface of this valve element.

Из DE 102006056840 A1 известна далее топливная форсунка, в которой направляющей для втулкообразного клапанного элемента уравновешенного по давлению в осевом направлении управляющего клапана служит охватывающая наружную боковую поверхность этого клапанного элемента направляющая деталь. При этом такая направляющая деталь выполнена в виде детали, отдельной от форсуночной детали, на которой выполнено седло клапанного элемента управляющего клапана. Преимущество подобного конструктивного исполнения состоит в возможности обработки седла клапанного элемента управляющего клапана независимо от направляющей для его клапанного элемента. При выполнении подобного управляющего клапана с седлом его клапанного элемента в виде плоского седла радиальное расположение направляющей детали относительно форсуночной детали играет второстепенную роль. При необходимости же выполнения седла клапанного элемента управляющего клапана в виде конического седла приходится сталкиваться с той проблемой, что при сборке направляющую деталь требуется путем сложного и трудоемкого процесса центрировать относительно форсуночной детали с целью обеспечить соосность конического седла и охватывающей направляющей для клапанного элемента управляющего клапана.A fuel injector is further known from DE 102006056840 A1, in which a guide piece for covering the outer lateral surface of this valve element serves as a guide for the sleeve-like valve element of the axially balanced pressure control valve. Moreover, such a guide part is made in the form of a part separate from the nozzle part on which the valve seat of the control valve element is made. An advantage of such a design is the possibility of processing the valve seat of the control valve element independently of the guide for its valve element. When performing such a control valve with a seat of its valve element in the form of a flat seat, the radial location of the guide part relative to the nozzle part plays a secondary role. If you need to make the valve seat of the control valve element in the form of a conical seat, you have to face the problem that during assembly, the guide part must be centered with respect to the nozzle part by means of a complex and laborious process in order to ensure the conic seat and the guide rail for the valve element of the control valve are aligned.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Задача изобретенияObject of the invention

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать топливную форсунку с направляемым по его наружной боковой поверхности клапанным элементом управляющего клапана, в которой при сборке автоматически обеспечивалась бы соосность охватывающей направляющей для клапанного элемента управляющего клапана и седла его клапанного элемента.Based on the foregoing, the present invention was based on the task of developing a fuel injector with a valve element of a control valve directed along its outer side surface, in which during assembly the alignment of the female guide for the valve element of the control valve and the seat of its valve element would be automatically ensured.

Решение положенной в основу изобретения задачиThe solution laid the basis of the invention of the problem

Указанная выше задача решается с помощью топливной форсунки с отличительными признаками, представленными в п.1 формулы изобретения. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения. В объем изобретения включены также все возможные комбинации из по меньшей мере двух отличительных особенностей изобретения, представленных в описании, в формуле изобретения и/или на чертежах.The above problem is solved using a fuel injector with the distinctive features presented in claim 1. Various preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims. The scope of the invention also includes all possible combinations of at least two distinctive features of the invention presented in the description, in the claims and / or in the drawings.

Основная идея изобретения состоит в том, чтобы устанавливать направляющую деталь с непосредственным прилеганием к форсуночной детали и выполнять при этом поверхности контакта между направляющей деталью и форсуночной деталью в виде центрирующих поверхностей, которые по своему исполнению обеспечивают при сборке автоматическую установку направляющей детали соосно форсуночной детали. Благодаря этому появляется возможность простым путем реализовать конструктивную разновидность топливной форсунки с выполнением седла клапанного элемента управляющего клапана в виде конического седла, при этом изобретение не ограничено его применением в топливных форсунках только подобного конструктивного исполнения. Выполненная в соответствии с предлагаемой в изобретении концепцией топливная форсунка может также иметь плоское седло клапанного элемента управляющего клапана. Предлагаемая в изобретении топливная форсунка обеспечивает, с одной стороны, легкую доступность к седлу клапанного элемента управляющего клапана при изготовлении и при возможном нанесении покрытия на это седло, а с другой стороны, оптимальную соосность охватывающей направляющей (направляющей детали) и седла клапанного элемента управляющего клапана. Иными словами, выполненная в соответствии с предлагаемой в изобретении концепцией топливная форсунка объединяет в себе преимущества топливной форсунки, в которой дополнительно к форсуночной детали предусмотрена отдельная направляющая деталь, и топливной форсунки, в которой направляющей для клапанного элемента управляющего клапана служит охватываемая направляющая, образованная осевым продолжением форсуночной детали. Для дальнейшей оптимизации точности при изготовлении вторую центрирующую поверхность форсуночной детали, взаимодействующую с первой центрирующей поверхностью направляющей детали, и седло клапанного элемента управляющего клапана предпочтительно изготавливать за один установ. Помимо этого при изготовлении направляющей детали ее направляющую поверхность и центрирующую поверхность также предпочтительно выполнять за один установ. Благодаря этому удается минимизировать торцовое биение обеих деталей.The main idea of the invention is to install the guide part with a direct fit to the nozzle part and to make contact surfaces between the guide part and the nozzle part in the form of centering surfaces, which, when executed, will automatically install the guide part coaxially with the nozzle part during assembly. Due to this, it is possible to easily implement a design variant of the fuel injector with the valve seat of the control valve in the form of a conical seat, and the invention is not limited to its use in fuel injectors of only such a design. The fuel injector made in accordance with the concept of the invention may also have a flat seat on the valve element of the control valve. The fuel injector according to the invention provides, on the one hand, easy access to the valve seat of the control valve during manufacture and possible coating of this seat, and on the other hand, optimal alignment of the female guide (guide part) and valve seat of the control valve. In other words, a fuel nozzle made in accordance with the concept of the invention combines the advantages of a fuel nozzle in which a separate guide part is provided in addition to the nozzle part, and a fuel nozzle in which a guided guide formed by an axial extension serves as a guide for the valve element of the control valve nozzle parts. In order to further optimize the accuracy in manufacturing, the second centering surface of the nozzle part interacting with the first centering surface of the guide part and the valve seat of the control valve element are preferably made in one installation. In addition, in the manufacture of the guide part, its guide surface and centering surface are also preferably performed in one installation. Thanks to this, it is possible to minimize the end runout of both parts.

С целью одновременно обеспечить высокую точность касательно соосности, а также перпендикулярности седла клапанного элемента управляющего клапана относительно охватывающей наружной направляющей предпочтителен вариант, в котором обе центрирующие поверхности образуют комбинацию из внутреннего конуса и наружного конуса, т.е. либо первая центрирующая поверхность выполнена в виде внутренней конической поверхности, а вторая центрирующая поверхность выполнена в виде наружной конической поверхности, либо первая центрирующая поверхность выполнена в виде наружной конической поверхности, а вторая центрирующая поверхность выполнена в виде внутренней конической поверхности. Предпочтительно при этом выбирать угол при вершине внутреннего конуса и угол при вершине наружного конуса среди значений в пределах от примерно 80 до примерно 160°, при этом внутренний и наружный конусы можно выполнять и с иными углами при их вершинах.In order to simultaneously ensure high accuracy with respect to the alignment as well as the perpendicularity of the seat of the valve element of the control valve relative to the covering outer guide, a variant is preferred in which both centering surfaces form a combination of an inner cone and an outer cone, i.e. either the first centering surface is made in the form of an internal conical surface, and the second centering surface is made in the form of an external conical surface, or the first centering surface is made in the form of an external conical surface, and the second centering surface is made in the form of an internal conical surface. In this case, it is preferable to choose the angle at the apex of the inner cone and the angle at the apex of the outer cone among the values ranging from about 80 to about 160 °, while the inner and outer cones can be made with other angles at their vertices.

Угол при вершине внутреннего конуса и угол при вершине наружного конуса наиболее предпочтительно выбирать такими, чтобы сопряжение двух центрирующих поверхностей не являлось самотормозящимся и чтобы тем самым при сборке обеспечивалась возможность автоматического выравнивания направляющей детали относительно форсуночной детали.The angle at the apex of the inner cone and the angle at the apex of the outer cone are most preferably chosen so that the mating of the two centering surfaces is not self-braking and so that during assembly it is possible to automatically align the guide part with the nozzle part.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения седло клапанного элемента управляющего клапана выполнено в виде конического седла. Выполнение седла клапанного элемента управляющего клапана в виде конического седла в предлагаемой в изобретении топливной форсунке, в которой направляющая деталь и форсуночная деталь прилегают одна к другой каждая своей центрирующей поверхностью, не представляет никаких проблем с точки зрения обеспечения соосности седла клапанного элемента управляющего клапана и охватывающей наружной направляющей.In another preferred embodiment of the invention, the valve seat of the control valve element is in the form of a conical seat. The embodiment of the valve seat of the control valve element in the form of a conical seat in the fuel injector according to the invention, in which the guide part and the nozzle are adjacent to each other with its centering surface, does not present any problems from the point of view of ensuring the alignment of the valve seat of the control valve element and covering the outer guide rail.

Направляющая деталь при придании ей соответствующей формы пригодна для обеспечения направленного перемещения клапанных элементов управляющих клапанов всех возможных типов. Однако особенно предпочтителен такой вариант выполнения топливной форсунки, в котором клапанный элемент управляющего клапана имеет исполнение, при котором управляющий клапан уравновешен по давлению в осевом направлении. Наиболее простым путем добиться этого можно, выполнив клапанный элемент управляющего клапана в виде клапанной втулки, на которую при закрытом управляющем клапане действуют только радиальные усилия. Осевые же усилия преимущественно воспринимаются выступающим в клапанный элемент управляющего клапана пальцем, а также форсуночной деталью. При этом такой палец можно выполнить за одно целое с форсуночной деталью, однако более предпочтителен вариант, в котором для облегчения изготовления седла клапанного элемента управляющего клапана палец выполнен в виде детали, отдельной от форсуночной детали и предпочтительно опирающейся в осевом направлении сверху на корпус электромагнита электромагнитного привода и/или в крышку, закрывающую топливную форсунку.The guiding part, when given the appropriate shape, is suitable for providing directional movement of the valve elements of the control valves of all possible types. However, such an embodiment of the fuel injector is particularly preferred in which the valve element of the control valve has a design in which the control valve is balanced in axial pressure. The easiest way to achieve this is by executing the valve element of the control valve in the form of a valve sleeve, on which, with the control valve closed, only radial forces act. Axial forces are predominantly perceived by the finger protruding into the valve element of the control valve, as well as by the nozzle part. At the same time, such a finger can be made in one piece with the nozzle part, however, a more preferred embodiment is in which, to facilitate the manufacture of the valve seat of the control valve element, the finger is made in the form of a part separate from the nozzle part and preferably axially resting on top of the body of the electromagnetic drive of the electromagnetic drive and / or into the cap covering the fuel injector.

С целью обеспечить достаточную устойчивость положения направляющей детали относительно форсуночной детали в процессе работы топливной форсунки предпочтителен вариант, в котором направляющая деталь со своей торцевой стороны, т.е. своей центрирующей поверхностью, прижата к форсуночной детали, т.е. к ее центрирующей поверхности. При этом особенно предпочтителен вариант, в котором направляющая деталь деталью с наружной резьбой, прежде всего торцом прижимного резьбового кольца с наружной резьбой, взаимодействующей предпочтительно с внутренней резьбой на корпусе топливной форсунки, удерживается прижатой в осевом направлении к форсуночной детали.In order to ensure sufficient stability of the position of the guide part relative to the nozzle part during operation of the fuel nozzle, a variant is preferred in which the guide part from its end side, i.e. with its centering surface, pressed against the nozzle part, i.e. to its centering surface. In this case, a variant is particularly preferred in which the guide part is a part with an external thread, in particular an end face of a threaded pressure ring with an external thread, preferably interacting with an internal thread on the fuel injector body, held axially pressed against the nozzle part.

С целью обеспечить по меньшей мере приблизительно полное прилегание обеих центрирующих поверхностей одна к другой предпочтителен вариант, в котором угол при вершине наружного конуса одной центрирующей поверхности и угол при вершине внутреннего конуса другой центрирующей поверхности перед сборкой отличаются друг от друга, предпочтительно незначительно отличаются друг от друга, вследствие чего при сборке центрирующие поверхности сначала соприкасаются между собой в радиально наружной зоне или в радиально внутренней зоне. Затем в результате приложения осевого усилия, например, при ввинчивании описанного выше прижимного резьбового кольца с наружной резьбой, направляющая деталь вдавливается в форсуночную деталь или насаживается на нее с натягом, предпочтительно таким образом, что обе центрирующие поверхности прилегают одна к другой по меньшей мере приблизительно по всей их площади. Для этого направляющая деталь и/или форсуночная деталь должны/должна обладать некоторой упругостью с тем, чтобы при сборке они/она могли/могла деформироваться на требуемую величину без образования трещин. Для еще более четкого ограничения опорных поверхностей, т.е. центрирующих поверхностей, по меньшей мере одну из обеих центрирующих поверхностей, а в предпочтительном варианте каждую из них можно подразделить на по меньшей мере две составляющие каждую из них отдельные поверхности, например, предусмотрев по меньшей мере одну расположенную между ними кольцевую канавку. Вместе с тем, однако, одну из обеих центрирующих поверхностей или каждую из них можно также выполнять в виде сплошной поверхности.In order to ensure at least approximately complete adherence of both centering surfaces to one another, an embodiment is preferred in which the angle at the apex of the outer cone of one centering surface and the angle at the apex of the inner cone of the other centering surface are different from each other, preferably slightly different from each other As a result, during assembly, the centering surfaces first contact each other in the radially outer zone or in the radially inner zone. Then, as a result of applying axial force, for example, when screwing the clamping threaded ring with the external thread described above, the guide part is pressed into the nozzle part or fit onto it with an interference fit, preferably so that both centering surfaces adjoin one another at least approximately their entire area. For this, the guide part and / or the nozzle part must / must have some elasticity so that during assembly they / she can / could be deformed by the required amount without cracking. For even more precise limitation of the bearing surfaces, i.e. centering surfaces, at least one of both centering surfaces, and in a preferred embodiment, each of them can be divided into at least two separate surfaces comprising each of them, for example, by providing at least one annular groove located between them. However, however, one of the two centering surfaces or each of them can also be made in the form of a solid surface.

С целью обеспечить при открытом управляющем клапане, т.е. при поднятом со своего седла клапанном элементе управляющего клапана, возможность перетекания топлива из управляющей полости в сливной топливопровод топливной форсунки, в еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения в направляющей детали предусмотрено по меньшей мере одно, проходящее по меньшей мере приблизительно в радиальном направлении отверстие в качестве топливного канала. Дополнительно к этому или вместо этого на наружной боковой поверхности клапанного элемента управляющего клапана и/или на внутренней боковой поверхности направляющего отверстия в направляющей детали можно выполнить по меньшей мере одну лыску (плоский участок) с образованием в результате по меньшей мере одного осевого канала для слива топлива из управляющей полости.In order to provide with the control valve open, i.e. when the valve element of the control valve is lifted from its seat, the possibility of fuel flowing from the control cavity into the fuel nozzle drain of the fuel injector, in another preferred embodiment of the invention, at least one opening extending at least approximately in the radial direction is provided as a fuel channel. In addition to this, or instead, on the outer side surface of the valve element of the control valve and / or on the inner side surface of the guide hole in the guide part, at least one flange (flat section) can be formed to form as a result of at least one axial channel for draining the fuel from the control cavity.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Другие преимущества, отличительные особенности и частности изобретения более подробно рассмотрены в последующем описании на примере предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:Other advantages, distinguishing features and particularities of the invention are described in more detail in the following description by way of example preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, on which is shown:

на фиг.1 - фрагмент топливной форсунки, выполненной в виде форсунки для системы «common rail»,figure 1 is a fragment of a fuel injector made in the form of an injector for the common rail system,

на фиг.2 - вид в аксонометрии и в разрезе направляющей детали и форсуночной детали.figure 2 is a view in perspective and in section of the guide part and the nozzle part.

Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments

На чертежах одинаковые по своей конструкции детали и элементы и выполняющие одинаковую функцию детали и элементы обозначены одними и теми же позициями.In the drawings, parts and elements of the same construction and elements and elements performing the same function are denoted by the same reference numbers.

На фиг.1 показана топливная форсунка 1, выполненная в виде топливной форсунки для системы "common rail" и предназначенная для впрыскивания топлива в камеру сгорания в ДВС. В топливную форсунку 1 топливо, находящееся под высоким давлением, которое в рассматриваемом примере составляет около 2000 бар, прежде всего дизельное топливо или бензин, поступает по топливопроводу 2 высокого давления из общей топливной магистрали 3 высокого давления ("rail"), называемой также топливным аккумулятором высокого давления. В общую топливную магистраль 3 высокого давления топливо в свою очередь подается из находящегося под низким давлением топливного бака 5 насосом 4 высокого давления, выполненным прежде всего в виде радиально-поршневого насоса. Топливная форсунка 1 своей зоной 6 низкого давления гидравлически соединена (сообщается) через сливной топливопровод 7 с топливным баком 5. В сливной топливопровод 7 отводится более подробно рассмотренное ниже управляющее количество топлива, которое насосом 4 высокого давления подается обратно в контур высокого давления.Figure 1 shows the fuel nozzle 1, made in the form of a fuel nozzle for the common rail system and designed to inject fuel into the combustion chamber in the internal combustion engine. In the fuel nozzle 1, the fuel under high pressure, which in the example under consideration is about 2000 bar, primarily diesel fuel or gasoline, is supplied via the high pressure fuel line 2 from the common high-pressure fuel line 3 (also called “rail”) high pressure. In turn, the fuel is supplied to the common high-pressure fuel line 3 from the low-pressure fuel tank 5 by the high-pressure pump 4, which is primarily designed as a radial piston pump. The fuel nozzle 1 is hydraulically connected (communicated) through its low pressure zone 6 to the fuel tank 5 via a drain fuel line 7. The control amount of fuel, which is pumped back by a high pressure pump 4 to the high pressure circuit, is discharged into the fuel drain line 7 in more detail.

Топливная форсунка 1 имеет корпус 8, в котором установлен цельный или составной управляющий впрыскиванием клапанный элемент 9, который может перемещаться в осевом направлении между своими открытым и закрытым положениями. В своем открытом положении управляющий впрыскиванием клапанный элемент 9 открывает путь прохождения потока топлива через систему не показанных на чертеже распылительных отверстий в камеру сгорания в ДВС (не показан).The fuel nozzle 1 has a housing 8 in which an integral or integral injection control valve element 9 is installed, which can move axially between its open and closed positions. In its open position, the injection control valve element 9 opens the path for the flow of fuel through a system of spray holes not shown in the drawing into the combustion chamber in the internal combustion engine (not shown).

Своим верхним торцом 10 управляющий впрыскиванием клапанный элемент 9 ограничивает управляющую полость 11, расположенную в глухом отверстии 12 форсуночной детали 13. В другом варианте управляющая полость 11 может быть ограничена, например, втулкообразной деталью, поджимаемой в осевом направлении к форсуночной детали 13 усилием непоказанной на чертеже пружины.With its upper end 10, the injection control valve element 9 limits the control cavity 11 located in the blind hole 12 of the nozzle part 13. In another embodiment, the control cavity 11 may be limited, for example, by a sleeve-like part, axially pressed against the nozzle part 13 by a force not shown in the drawing springs.

В управляющей полости 11 оканчивается выполненный в форсуночной детали 13 радиальный входной дроссель 14, через который топливо поступает в управляющую полость 11 из полости 15 повышенного давления (кольцевой полости), которая охватывает нижний участок форсуночной детали 13, на котором расположена управляющая полость 11. В полость 15 повышенного давления топливо в свою очередь поступает по топливопроводу 2 высокого давления и по топливоподводящему каналу 16 в корпусе 8 топливной форсунки из общей топливной магистрали 3 высокого давления. Через ответвляющееся от топливоподводящего канала 16 отверстие 17 топливо непосредственно поступает в не показанную на чертеже кольцевую полость в распылителе, из которой затем при открытом управляющем впрыскиванием клапанном элементе 9 топливо может поступать в камеру сгорания.In the control cavity 11, the radial inlet throttle 14 made in the nozzle 13 ends, through which the fuel enters the control cavity 11 from the pressure cavity 15 (annular cavity), which covers the lower portion of the nozzle 13, on which the control cavity 11. is located. 15 high pressure fuel, in turn, enters through the fuel line 2 high pressure and through the fuel supply channel 16 in the housing 8 of the fuel nozzle from the common fuel line 3 high pressure. Through a hole 17 branching off from the fuel supply channel 16, the fuel directly enters the annular cavity not shown in the drawing in the atomizer, from which then, with the injection control valve element 9 open, the fuel can enter the combustion chamber.

Управляющая полость 11 проходящим в осевом направлении внутри форсуночной детали 13 сливным каналом 18 со сливным дросселем 19 соединена с клапанной камерой 20 управляющего клапана 21 (сервоклапана). На верхнем участке клапанная камера 20 радиально снаружи ограничена выполненным в виде клапанной втулки клапанным элементом 22 управляющего клапана, а в осевом направлении сверху в плоскости чертежа ограничена составным пальцем 23 (работающим на сжатие стержнем). В процессе работы топливной форсунки палец 23 нагружен действующим на него в осевом направлении вверх в плоскости чертежа давлением и поэтому через опорную тарелку 24 упирается в крышку 25 топливной форсунки, закрепленную стяжной гайкой 26 на корпусе 8 топливной форсунки. Управляющий клапан 21 представляет собой уравновешенный по давлению в осевом направлении клапан, поскольку к его клапанному элементу 22, выполненному за одно целое с плоским якорем 27, при закрытом управляющем клапане 21 не приложены никакие действующие в направлении открытия гидравлические силы.The control cavity 11 extending in the axial direction inside the nozzle part 13 of the drain channel 18 with a drain throttle 19 is connected to the valve chamber 20 of the control valve 21 (servo valve). In the upper section, the valve chamber 20 is radially externally limited by a valve element 22 of the control valve made in the form of a valve sleeve, and in the axial direction from above in the plane of the drawing it is limited by a composite pin 23 (a compression working rod). In the process of operation of the fuel nozzle, the finger 23 is loaded with the pressure acting axially upward in the plane of the drawing, and therefore, through the support plate 24 it abuts against the cover of the fuel nozzle 25 secured by a coupling nut 26 on the fuel nozzle body 8. The control valve 21 is an axially balanced pressure valve, since no hydraulic forces acting in the opening direction are applied to its valve element 22, which is integral with the flat armature 27, when the control valve 21 is closed.

Для открытия управляющего клапана 21, т.е. для подъема его клапанного элемента 22 от своего седла 28, выполненного на форсуночной детали 13 в виде конического седла, на электромагнит 29, расположенный в корпусе 30 электромагнитного привода 31, подается электрический ток, в результате чего расположенный в плоскости чертежа под электромагнитом 29 плоский якорь 27, а вместе с ним и клапанный элемент 22 управляющего клапана начинают перемещаться в осевом направлении вверх в плоскости чертежа. Благодаря этому топливо может перетекать из клапанной камеры 20 радиально под клапанным элементом 22 управляющего клапана через поперечные отверстия 32 в направляющей детали 33 в направлении сливного топливопровода 7. На своем пути к сливному топливопроводу 7 топливо должно при этом пройти через центральный канал 34 в корпусе 30 электромагнитного привода, через каковой канал проходит палец 23. При этом проходные сечения сливного дросселя 19 и входного дросселя 14 взаимно согласованы таким образом, что происходит слив практически всего топлива из управляющей камеры полости 11, вследствие чего действующее на торец 10 управляющего впрыскиванием клапанного элемента 9 усилие, создаваемое давлением топлива, снижается, и управляющий впрыскиванием клапанный элемент 9 приподнимается от своего не показанного на чертеже седла. Поступающее в сливной топливопровод 7 количество топлива представляет собой указанное выше управляющее количество топлива, которое насосом 4 высокого давления подается обратно в контур высокого давления. Для завершения процесса впрыскивания топлива подачу электрического тока на электромагнит 29 прекращают, в результате чего клапанный элемент 22 управляющего клапана под действием усилия расположенной в канале 34 пружины 35 сжатия вновь опускается на свое выполненное на форсуночной детали 13 седло 28. В результате продолжающегося поступления топлива через входной дроссель 14 в управляющую полость 11 давление в ней быстро возрастает, вследствие чего управляющий впрыскиванием клапанный элемент 9 перемещается вниз в плоскости чертежа до упора в свое не показанное на чертеже седло, перекрывая таким образом путь прохождения топлива в камеру сгорания в ДВС.To open the control valve 21, i.e. to lift its valve element 22 from its seat 28, made on the nozzle part 13 in the form of a conical seat, an electric current is supplied to the electromagnet 29 located in the housing 30 of the electromagnetic drive 31, as a result of which a flat armature 27 located in the plane of the drawing under the electromagnet 29 , and with it the valve element 22 of the control valve begin to move axially upward in the plane of the drawing. Due to this, the fuel can flow from the valve chamber 20 radially under the valve element 22 of the control valve through the transverse holes 32 in the guide part 33 in the direction of the drain fuel line 7. On its way to the drain fuel line 7, the fuel must pass through the central channel 34 in the electromagnetic housing 30 drive, through which channel passes the finger 23. In this case, the flow sections of the drain throttle 19 and the input throttle 14 are mutually agreed so that practically all fuel is drained and control chamber cavity 11, thereby acting on the end 10 of the injection valve member 9, the force generated by fuel pressure is reduced, and the injection control valve member 9 is lifted from its seat not shown in the drawing. The amount of fuel entering the drain fuel line 7 is the control amount of fuel indicated above, which is fed back to the high pressure circuit by the high pressure pump 4. To complete the fuel injection process, the supply of electric current to the electromagnet 29 is stopped, as a result of which the valve element 22 of the control valve under the force of the compression spring 35 located in the channel 34 is again lowered onto its seat 28 made on the nozzle 13. As a result of the continued flow of fuel through the inlet the throttle 14 into the control cavity 11, the pressure therein increases rapidly, as a result of which the injection element 9 controlling the injection moves downward in the plane of the drawing to the stop in s a saddle not shown in the drawing, thus blocking the path of fuel to the combustion chamber in the internal combustion engine.

Как показано на фиг.1, втулкообразный клапанный элемент 22 управляющего клапана установлен в охватывающей его наружную боковую поверхность направляющей детали. Для этого направляющая деталь 33 имеет втулкообразный участок 36, внутренний диаметр которого соответствует наружному диаметру клапанного элемента 22 управляющего клапана, включая минимальный направляющий зазор. Втулкообразный участок 36 в своей концевой части переходит в опорный участок 37, при этом в переходной части между втулкообразным участком 36 и опорным участком 37 расположены поперечные отверстия 32. С торцевой стороны опорный участок 37 имеет с обращенной к форсуночной детали 13, нижней в плоскости чертежа стороны первую центрирующую поверхность 38 в форме внутреннего конуса, которой по всей ее площади опорный участок 37, соответственно направляющая деталь 33 прилегает ко второй центрирующей поверхности 39 в форме наружного конуса, которая расположена с обращенной к направляющей детали 33, верхней в плоскости чертежа торцевой стороны форсуночной детали 13. Углы при вершине конусов (внутреннего конуса и наружного конуса), форму которых имеют обе центрирующие поверхности 38, 39, в смонтированном состоянии идентичны, но незначительно отличаются друг от друга перед сборкой, и поэтому в затянутом состоянии направляющей детали 33 обеспечивается прилегание центрирующих поверхностей 38, 39 друг к другу по всей их площади.As shown in figure 1, the sleeve-like valve element 22 of the control valve is installed in covering the outer side surface of the guide part. For this, the guide piece 33 has a sleeve-like portion 36, the inner diameter of which corresponds to the outer diameter of the valve element 22 of the control valve, including a minimum guide clearance. The sleeve-like portion 36 at its end part passes into the supporting portion 37, while in the transitional part between the sleeve-shaped portion 36 and the supporting portion 37 there are transverse holes 32. From the front side, the supporting portion 37 has a side lower to the nozzle part 13, lower in the drawing plane the first centering surface 38 in the form of an inner cone, which along its entire area of the supporting section 37, respectively, the guide piece 33 is adjacent to the second centering surface 39 in the form of an outer cone, which is located lies with facing the guide part 33, the top in the drawing plane of the end side of the nozzle part 13. The angles at the top of the cones (inner cone and outer cone), the shape of which have both centering surfaces 38, 39, are identical in the mounted state, but slightly differ from each other before assembly, and therefore, in the tightened state of the guide part 33, the alignment of the centering surfaces 38, 39 to each other over their entire area is ensured.

С целью обеспечить прилегание направляющей детали 33 к форсуночной детали 13 по всей площади поверхности их прилегания одна к другой предусмотрено прижимное резьбовое кольцо 40 с наружной резьбой 41, взаимодействующей с внутренней резьбой 42 в корпусе 8 топливной форсунки на участке, расположенном в осевом направлении между плоским якорем 27 и форсуночной деталью 13. При ввертывании резьбового кольца 40 в корпус 8 топливной форсунки направляющая деталь 33 своей первой центрирующей поверхностью 38 прижимается ко второй центрирующей поверхности 39 форсуночной детали 13. На чертеже показано, что между внутренней боковой поверхностью резьбового кольца 40 и втулкообразным участком 36 направляющей детали 33 имеется кольцевая полость 43, через которую топливо при открытом управляющем клапане 21 может перетекать из клапанной камеры 20 в расположенную над ней охватывающую плоский якорь полость 44, а из нее - в канал 34, а также в сливной топливопровод 7.In order to ensure that the guide part 33 is in contact with the nozzle part 13 over the entire surface area of their abutment, a clamping threaded ring 40 with an external thread 41 is provided, which interacts with the internal thread 42 in the fuel injector body 8 in a section located in the axial direction between the flat armature 27 and the nozzle part 13. When screwing the threaded ring 40 into the housing 8 of the fuel nozzle, the guide part 33 is pressed against the second centering surface 39 with its first centering surface 38 nozzle part 13. The drawing shows that between the inner side surface of the threaded ring 40 and the sleeve-like portion 36 of the guide part 33 there is an annular cavity 43 through which fuel, when the control valve 21 is open, can flow from the valve chamber 20 into the cavity located above it, covering the flat armature 44, and from it to the channel 34, as well as to the drain fuel line 7.

Как показано далее на фиг.1, между осевым продолжением 45 форсуночной детали 13, на свободном конце которого выполнено седло 28 клапанного элемента управляющего клапана и который радиально снаружи ограничивает на нижнем участке клапанную камеру 20, и внутренней боковой поверхностью направляющей детали 33, а точнее ее опорного участка 37, расположена еще одна кольцевая полость 46, которая через поперечные отверстия 32 сообщается с кольцевой полостью 43.As shown in Fig. 1 below, between the axial extension 45 of the nozzle 13, at the free end of which a valve seat 28 of the control valve element is made and which radially outwardly delimits the valve chamber 20 at the lower portion, and the inner side surface of the guide part 33, or rather of the supporting section 37, there is another annular cavity 46, which through the transverse holes 32 communicates with the annular cavity 43.

На фиг.2 в аксонометрии и в разрезе по отдельности показаны направляющая деталь 33 и форсуночная деталь 13. На этом чертеже видно, в частности, вышеописанное осевое продолжение 45 форсуночной детали 13, на торцевой стороне которого выполнено седло 28 клапанного элемента управляющего клапана, имеющее форму конического седла. С обращенной от осевого продолжения 45, нижней в плоскости чертежа стороны форсуночная деталь 13 имеет кольцевой уступ 47, которым она опирается в осевом направлении на корпус 8 топливной форсунки (см. фиг.1).2, in axonometry and in section, the guide part 33 and the nozzle part 13 are shown separately. In this drawing, in particular, the above-described axial extension 45 of the nozzle part 13 is shown, on the front side of which a valve seat 28 of the control valve element is formed, having the shape conical saddles. With the side facing away from the axial extension 45, the lower side in the drawing plane, the nozzle 13 has an annular ledge 47, with which it rests axially on the fuel injector body 8 (see FIG. 1).

Радиально снаружи от осевого продолжения 45 с осевым отступом от него находится выполненная в виде кольцевой поверхности наружная коническая вторая центрирующая поверхность 39 форсуночной детали 13, взаимодействующая в смонтированном состоянии с первой центрирующей поверхностью 38 направляющей детали 33. Как показано на фиг.2, вторая центрирующая поверхность 39 образована двумя отдельными поверхностями 48, 49, которые отделены одна от другой расположенной между ними кольцевой канавкой 50. В принципе первую центрирующую поверхность 38 можно также выполнить в виде сплошной поверхности или состоящей более чем из двух отдельных поверхностей.An outer conical second centering surface 39 of the nozzle part 13, which interacts in a mounted state with the first centering surface 38 of the guide part 33, is located radially outside the axial extension 45 with axial indent from it. As shown in FIG. 2, the second centering surface 39 is formed by two separate surfaces 48, 49, which are separated from each other by an annular groove 50 located between them. In principle, the first centering surface 38 can be also be made in the form of a continuous surface or consisting of more than two separate surfaces.

На фиг.2 показано далее, что внутренний диаметр D_i1 направляющей детали 33 на большей части продольной протяженности втулкообразного участка 36 меньше внутреннего диаметра D_i2 направляющей детали 33 в самой нижней части втулкообразного участка 36, а также на опорном участке 37, и поэтому охватывающей направляющей для клапанного элемента 22 управляющего клапана служит исключительно втулкообразный участок 36, а не радиально более широкий опорный участок 37.Figure 2 further shows that the inner diameter D _{i1 of the} guide piece 33 over most of the longitudinal length of the sleeve portion 36 is less than the inner diameter D _{i2 of the} guide piece 33 in the lowermost part of the sleeve portion 36, as well as on the support portion 37, and therefore covering the guide for the valve element 22 of the control valve, only the sleeve-like portion 36 serves, and not the radially wider bearing portion 37.

Claims

1. A fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber in an internal combustion engine, in particular an injector for a common rail system having an injection control valve element (9) that is mounted to move depending on the fuel pressure in the control cavity (11) between its closed position and its open position, in which it opens the path of the fuel flow into the combustion chamber, and a control valve (21) that controls the fuel pressure in the control cavity (11) and has a valve element ment (22), moved by the drive (31) relative to its seat (28) located on the nozzle part (13) and inserted into its movement guide and its outer side surface covering part (33), characterized in that its guide part (33) the first centering surface (38) is adjacent to the second centering surface (39) of the nozzle part (13).

2. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the first centering surface (38) is an inner conical surface and the second centering surface (39) is an outer conical surface, or the first centering surface (38) is an outer conical surface and the second centering surface (39) is the inner conical surface.

3. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the coupling of the first centering surface (38) and the second centering surface (39) is not self-braking.

4. The fuel injector according to claim 1, characterized in that the seat (28) of the valve element of the control valve is made in the form of a conical seat.

5. The fuel injector according to claim 1, characterized in that the control valve (21) is made in the form of a valve balanced by pressure in the axial direction.

6. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the valve element (22) of the control valve is made in the form of a valve sleeve.

7. The fuel nozzle according to claim 1, characterized in that the guide part (33) is pressed from the front side preferably by a threaded clamping ring (40) with an external thread to the nozzle part (13).

8. A fuel injector according to one of claims 2 to 7, characterized in that the angle at the apex of the outer cone and the angle at the apex of the inner cone before assembly differ from each other, preferably slightly differ from each other.

9. A fuel nozzle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the guide part (33) and / or the nozzle part (13) have / have such elasticity that the first and second centering surfaces (38, 39) are adjacent to each other at least approximately over their entire area.

10. Fuel injector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first centering surface (38) and / or the second centering surface (39) is formed / formed by at least two separate surfaces (48, 49), which are preferably separated one from another of at least one annular groove (50).

11. Fuel injector according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one transverse opening (32) and / or at least one transverse hole is provided in the guide part (33) radially between it and the valve element (22) of the control valve at least one axial channel through which / which fuel, with the valve element (22) of the control valve open, can flow in the direction of the drain fuel line (7).