EP1423600B1

EP1423600B1 - Brennstoffeinspritzventil

Info

Publication number: EP1423600B1
Application number: EP02748581A
Authority: EP
Inventors: Gottlob Haag; Michael Huebel; Jürgen Stein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: DE10140796A1; EP1423600A1; US20040074999A1; US7073730B2; KR100903514B1; JP2005500470A; WO2003018993A1; JP4126014B2; KR20040027923A; DE50202857D1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der EP 0 477 400 A1 ist eine Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden, adaptiven mechanischen Toleranzausgleich für einen Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors für ein Brennstoffeinspritzventil bekannt. Dabei wirkt der Aktor auf einen Geberkolben, der mit einer Hydraulikkammer verbunden ist, und über die Druckerhöhung in der Hydraulikkammer wird ein Nehmerkolben bewegt, der eine anzutreibende, zu positionierende Masse bewegt. Diese anzutreibende Masse ist beispielsweise eine Ventilnadel eines Brennstoffeinpritzventils. Die Hydraulikkammer ist dabei mit einem Hydraulikfluid gefüllt. Bei einer Auslenkung des Aktors und Kompression des Hydraulikfluids in der Hydraulikkammer fließ. ein kleiner Teil des Hydraulikfluids mit einer definierten Leckrate ab. In der Ruhephase des Aktors wird dieses Hydraulikfluid ergänzt.

Aus der DE 195 00 706 A1 ist ein hydraulischer Wegtransformator für einen piezoelektrischen Aktor bekannt, bei der ein Geberkolben und ein Nehmerkolben in einer gemeinsamen Symetrieachse angeordnet sind und die Hydraulikkammer zwischen den beiden Kolben angeordnet ist. In der Hydraulikkammer ist eine Feder angeordnet, die den Geberzylinder und den Nehmerkolben auseinander drückt, wobei der Geberkolben in Richtung des Aktors und der Nehmerkolben in einer Arbeitsrichtung zu einer Ventilnadel hin vorgespannt werden. Wenn der Aktor auf den Geberzylinder eine Hubbewegung überträgt, wird diese Hubbewegung durch den Druck eines Hydraulikfluids in der Hydraulikkammer auf den Nehmerkolben übertragen, da das Hydraulikfluid in der. Hydraulikkammer sich nicht zusammenpressen läßt und nur ein geringer Anteil des Hydraulikfluids durch Ringspalte zwischen Geberkolben und einer Führungsbohrung und Nehmerkolben und einer Führungsbohrung während des kurzen Zeitraumes eines Hubes entweichen kann.

In der Ruhephase, wenn der Aktor keine Druckkraft auf den Geberzylinder ausübt, werden durch die Feder der Geberkolben und der Nehmerkolben auseinander gedrückt und durch den entstehenden Unterdruck dringt über die Ringspalte das Hydraulikfluid in die Hydraulikkammer ein und füllt diese wieder auf. Dadurch stellt der Wegtransformator sich automatisch auf Längenausdehnungen und druckbedingte Dehnungen eines Brennstoffeinspritzventils ein.

Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, daß während eines Entlastungszeitraumes, in dem in der Hydraulikkammer kein hoher Druck herrscht, das Hydraulikfluid verdampfen kann. Ein Gas ist jedoch kompressibel und baut erst bei einer starken Volumenverringerung einen entsprechend hohen Druck auf. Der Geberzylinder kann nun in seine Führungsbohrung gedrückt werden, ohne daß es zu einer Kraftübertragung auf den Geberkolben kommt.

Diese Gefahr besteht insbesondere bei einem Brennstoffeinspritzventil, das zur Einspritzung von Benzin als Brennstoff dient, wenn das Benzin zugleich als Hydraulikfluid dient. Nochmals erhöht wird diese Gefahr bei einem direkt einspritzenden Brennstoffeinspritzventil für Benzin nach dem Abstellen einer heißen Brennkraftmaschine. Ein Brennstoffeinspritzsystem verliert nun seinen Druck. Es kommt besonders leicht zum Verdampfen des Benzins. Bei einem erneuten Startversuch der Brennkraftmaschine kann dies dazu führen, daß die Hubbewegung des Aktors nicht mehr auf eine Ventilnadel übertragen wird und das Brennstoffeinspritzventil nicht funktioniert.

Weiterhin ist nachteilig, daß es zu einer Kavitation des Brennstoffs kommen kann, wenn die Feder eine hohe Spannkraft auf den Geberzylinder und den Nehmerzylinder ausübt und die Bewegung des Aktors in seine Ausgangslage sehr rasch erfolgt. Der sich in der Hydraulikkammer bildende Unterdruck kann dann zur Kavitation führen und den hieraus folgenden Schäden an Bauteilen.

Aus der DE 197 46 143 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen bekannt. Dabei ist eine Hubübersetzungseinrichtung vorgesehen, die zwei Kolben umfaßt. Über einen mit Flüssigkeit gefüllten Kopplungsraum wird aufgrund der unterschiedlichen Kolbenflächen der beiden Kolben ein kleiner Hub des Piezoaktorkolbens in einen größeren Hub des anderen Kolbens übersetzt. Um eine Leckage an Flüssigkeit aus dem Kopplungsraum über einen Leckage-Ringspalt auszugleichen, ist ein von einer Feder beaufschlagter Kugel-Schließkörper, der eine Durchgangsbohrung durch einen der Kolben zur Bildung eines Befüllungsventils verschließt, vorgesehen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei einem Unterdruck im Druckraum das Rückschlagventil öffnet und eine Verbindung zu dem Brennstoffzulauf freigibt. Das Kopplerfederelement übt auf den Geberkolben und den Nehmerkolben eine Kraft aus, die das Volumen des Druckraums zu vergrößern sucht, wenn der Koppler nicht die maximal mögliche Länge als Übertragungselement zwischen dem Aktor und der Ventilnadel einnimmt. Durch den relativ großen Querschnitt der Zulaufbohrung kann nun rasch solange Brennstoff in den Druckraum nachfließen, bis das Rückschlagventil bei Druckgleichheit in dem Druckraum und dem Brennstoffzulauf schließt und der Koppler die maximal mögliche Länge als Übertragungselement zwischen dem Aktor und der Ventilnadel einnimmt.

Das rasche Auffüllen der Hydraulikkammer ist günstig, wenn nach einem Stillstand der Brennkraftmaschine nach starker Beanspruchung und somit hoher Temperatur des Brennstoffeinspritzventils sich Gas in dem Druckraum gebildet hat. Da in dem Brennstoffzulauf in dem abgestellten Zustand der Brennkraftmaschine kein oder nur ein geringer Druck herrscht, kann durch das Gas des eventuell verdampfenden Brennstoffs der Brennstoff durch den Ringspalt zwischen Geberkolben sowie Nehmerkolben und den jeweiligen Führungsbohrungen in den Brennstoffzulauf gedrückt werden. Beim Start der Brennkraftmaschine übt der Aktor auf den Koppler eine Hubkraft aus. Da Gas jedoch kompressibel ist, wird diese Hubbewegung nicht mehr zu der Ventilnadel übertragen. Bei dem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil wird jedoch vorteilhaft, sobald der Brennstoffdruck in dem Brennstoffzulauf ansteigt, das Rückschlagventil geöffnet und Brennstoff mit Überdruck fließt in den Druckraum. Dieser Brennstoff komprimiert das Gas und kühlt zugleich den Druckraum wodurch der verdampfte Brennstoff kondensiert.

Weiterhin ist an dem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil vorteilhaft, daß durch Temperaturänderungen und durch Änderungen des Drucks des Brennstoffs bedingte Dehnungen des Brennstoffeinspritzventils auf dem Übertragungsweg zwischen Aktor und Ventilnadel ausgeglichen werden. Der Hub der Ventilnadel ist stets gleich groß.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

Der Geberkolben und der Nehmerkolben können in einer gemeinsamen Achse sowie in einer gemeinsamen Führungsbohrung und zwischen ihnen der Druckraum angeordnet sein.

Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils ist vorteilhaft einfach zu fertigen, da für Geberkolben und Nehmerkolben nur eine präzise Bohrung erforderlich ist.

Vorteilhaft ist das Rückschlagventil ein Kugelrückschlagventil und ein Ventilsitz des Kugelrückschlagventils an dem Nehmerkolben ausgebildet, wobei die Zulaufbohrung den Nehmerkolben durchdringt.

In einer günstigen Ausführungsform ist das Kugelrückschlagventil durch eine Kugelventilfeder belastet, die in einer Federbohrung des Geberkolbens liegt und weist die Federbohrung im Verhältnis zur Führungsbohrung einen so großen Durchmesser auf, daß die zum Durchmesser der Führungsbohrung verbleibende Wandstärke des Geberkolbens gering ist.

Vorteilhaft befindet sich das Rückschlagventil zu einem wesentlichen Teil seines Einbauvolumens in dem Geberkolben, wodurch der Koppler als Ganzes in seiner Längserstreckung kürzer ausgebildet werden kann. Weiterhin vorteilhaft wird durch den Brennstoffdruck der Geberkolben im Bereich der Federbohrung aufgedehnt, da die verbleibende Wandstärke nur gering ist, und der zu Leckverlusten führende Ringspalt verringert.

Die Kugelventilfeder kann zugleich das Kopplerfederelement sein.

Vorteilhaft wird ein zusätzliches Bauteil eingespart.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils;
Fig. 2: einen schematischen Schnitt durch das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil im Bereich II der Fig. 1 und
Fig. 3: ein hydraulisches Schaltbild des Kopplers des Brennstoffeinspritzventils der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. In einem Ventilkörper 2 ist in einem Aktorraum 3 ein Aktor 4 angeordnet, der an einem Aktorstützelement 5 anliegt. Zwei Anschlußbohrungen 6 dienen zur Zuführung elektrischer Anschlußleitungen des Aktors 4. Über die nicht dargestellten Anschlußleitungen wird der Aktor 4 angesteuert. Der Aktor 4 überträgt seine Hubbewegung auf einen Aktorkopf 7, der einteilig mit einem Stößel 8 ausgeformt ist. Eine Aktorfeder 9, die an einer ersten Federanlage 10 des Aktorkopfs 7 und einer zweiten Federanlage 11 eines Zwischenstücks 12 anliegt, übt auf den Aktorkopf 7 eine Vorspannung aus, so daß der Aktorkopf 7 an dem Aktor 4 anliegt. Das Zwischenstück 12 ist durch einen Dichtring 13 gegenüber dem Ventilkörper 2 abgedichtet. Der Stößel 8 durchdringt das Zwischenstück 12 und überträgt eine Hubbewegung des Aktors 4 sowie des Aktorkopfes 7 auf einen Geberkolben 14. Mit dem Zwischenstück ist ein Wellrohr 15 dichtend an einer Seite verbunden. Die andere Seite des Wellrohrs 15 ist ebenfalls dichtend mit dem Geberkolben 14 verbunden. Durch den Dichtring 13, das Zwischenstück 12, das Wellrohr 15 und den Geberkolben 14 wird der Aktorraum 3 dichtend gegenüber einem oberen Brennstoffraum 16a abgeschlossen.

Der Geberkolben 14 ist in eine Führungsbohrung 17 eines Kopplerträgers 18 eingesetzt. In derselben Führungsbohrung 17 ist ein Nehmerkolben 19 eingesetzt, der in seiner Längsachse von einer Zulaufbohrung 20 durchdrungen wird. Die Zulaufbohrung 20 wird durch eine Kugel 21 eines Kugelrückschlagventils verschlossen, die durch eine Kugelfeder 22 vorgespannt ist. Kopplerträger 18, Geberkolben 14, Nehmerkolben 19 sowie Kugelfeder 22 und Kugel 21 bilden den hydraulischen Koppler 23, dessen Aufbau nachfolgend in Fig. 2 genauer erläutert wird.

Der Nehmerkolben 19 überträgt seine Hubbewegung über einen Ventilnadelkopf 28 auf eine Ventilnadel 24. Die Ventilnadel 24 weist einen mit der Ventilnadel 24 einstückig ausgeformten Ventilschließkörper 25 auf, der mit einer an einem Ventilsitzträger 29 ausgeformten Ventilsitzfläche 26 zu einem Ventildichtsitz 27 zusammenwirkt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist eine nach außen öffende Ventilnadel 24 auf, die bei einem Öffnen des Brennstoffeinspritzventils 1 sich zu einem Brennraum hin aus dem Ventildichtsitz 27 hebt und eine ringförmige Abspritzöffnung freigibt. Eine Ventilfeder 30 liegt an einer ersten Federanlage 31 des Ventilsitzträgers 29 an und übt über eine zweite Federanlage 32, die an dem Ventilnadelkopf 28 ausgeformt ist, auf die Ventilfeder 30 in einer Schließrichtung eine Vorspannung aus, die den Ventilschließkörper 25 gegen den Ventildichtsitz 27 drückt.

Über eine Brennstoffzulaufbohrung 33 in dem Ventilkörper 2 kann der Brennstoff von einem nicht dargestellten Brennstoffzulauf in den oberen Brennstoffraum 16a gelangen. Über Ausnehmungen 34 in dem Ventilkörper 2 und Brennstoffbohrungen 35 in dem Kopplerträger 18 fließt der Brennstoff zu dem unteren Brennstoffraum 16b und weiter zu dem Ventildichtsitz 27.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch den das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 im Bereich II der Fig. 1. Bereits bei der Fig. 1 erläuterte Bauelemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Ausschnitt zeigt den hydraulischen Koppler 23 mit dem Geberkolben 14 und dem Nehmerkolben 19. Der Geberkolben 14 und der Nehmerkolben 19 sind in der gemeinsamen Führungsbohrung 17 des Kopplerträgers 18 eingesetzt. Der Kopplerträger 18 wiederum ist in eine Bohrung 36 des Ventilkörpers 2 eingesetzt und durch einen Ring 37 aus Elastomermaterial abgedichtet. Von der Brennstoffzulaufbohrung 33 in dem Ventilkörper 2 besteht über Verbindungsbohrungen 38 in dem Kopplerträger 18 eine Verbindung zu dem oberen Brennstoffraum 16a. Über die Ausnehmungen in dem Ventilkörper 2 und die Brennstoffbohrungen 35 in dem Kopplerträger 18 fließt der Brennstoff zu dem unteren Brennstoffraum 16b.

Der mit dem Aktorkopf 7 in der Fig. 1 einstückig ausgeformte Stößel 8 durchdringt das Zwischenstück 12 und liegt mittels eines Formstücks 39 an dem Geberkolben 14 an. Mit dem Zwischenstück ist ein Wellrohr 15 dichtend an einer Seite verbunden. Die andere Seite des Wellrohrs 15 ist ebenfalls dichtend mit dem Geberkolben 14 verbunden. Diese Verbindungen bestehen beispielsweise aus einer leichten Presspassung bzw. Lötung, Schweißung oder einer Klebung der hülsenförmigen Abschnitte 40 des Wellrohrs 15 mit dem Geberkolben 14 und/oder dem Zwischenstück 12. Durch den Dichtring 13, das Zwischenstück 12, das Wellrohr 15 und den Geberkolben 14 wird der Aktorraum 3 dichtend gegenüber dem oberen Brennstoffraum 16a abgeschlossen.

Der Geberkolben 14 weist eine Federbohrung 41 auf, deren Durchmesser den Durchmesser der Führungsbohrung 17 nur um ein solches Maß unterschreitet, daß die im Bereich der Federbohrung 41 verbleibende Wandstärke des Geberkolbens 14 relativ gering ist. Innerhalb der Federbohrung 41 und in der Führungsbohrung 17, zwischen dem Geberkolben 14 und dem Nehmerkolben 19 befindet sich ein Druckraum 42.

Der Nehmerkolben 19 wird in seiner Längsachse von der Zulaufbohrung 20 durchdrungen. Die Zulaufbohrung 20 wird durch die Kugel 21 verschlossen, die durch die Kugelfeder 22 vorgespannt ist und mit der Ausmündung 43 der Zulaufbohrung 20 einen Kugeldichtsitz 44 bildet. Aus dem Kugeldichtsitz 44, der Kugel 21 und der Kugelfeder 22 ist das Kugelrückschlagventil 49 aufgebaut. Die Zulaufbohrung 20 steht über eine Querbohrung 45 in dem Nehmerkolben 19 mit dem unteren Brennstoffraum 16b in Verbindung. Die Kugelfeder 22 liegt über ein Federdruckstück 46, das einen Federführungsabschnitt 47 aufweist, an dem Geberkolben 14 an. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Kugelfeder 22 über ein Kugeldruckstück 48 auf die Kugel 21 ab. Die Kugelfeder 22 drückt somit die Kugel 21 in den Kugeldichtsitz 44 und belastet zugleich den Geberkolben 14 mit einer Vorspannkraft in Richtung auf den Aktor 4 sowie den Nehmerkolben 19 mit einer Vorspannkraft in Richtung der Ventilnadel 24

In Fig. 3 ist ein hydraulisches Schaltbild des Kopplers des Brennstoffeinspritzventils 1 der Fig. 1 dargestellt. Der Geberkolben 14 und der Nehmerkolben 19 sind stark vereinfacht und schematisiert als Kolben dargestellt, die auf den zwischen diesen angeordneten Druckraum 42 wirken. Um das Auffinden der den Schaltsymbolen entsprechenden Bauteile zu erleichtern sind die Schaltsymbole mit den Bezugszeichen bezeichnet, die den Bauteilen der Fig. 1 und Fig. 2 entsprecheriden. Über die Zulaufbohrung 20 kann Brennstoff als Hydraulikfluid von der Brennstoffzulaufbohrung 33 über das aus Kugeldichtsitz 44, Kugel 21 und Kugelfeder 22 bestehende Kugelrückschlagventil 49 in Durchlaßrichtung des Kugelrückschlagventils 49 in den Druckraum 42 fließen. Der zwischen Geberkolben 14 und Führungsbohrung 17 des Kopplerträgers 18 in Fig. 2 bestehende Ringspalt wirkt als eine Geberkolbendrossel 50, über die der Druckraum 42 mit dem oberen Brennstoffraum 16a verbunden ist. Ebenso wirkt der zwischen Nehmerkolben 19 und Führungsbohrung 17 des Kopplerträgers 18 in Fig. 2 bestehende Ringspalt als eine Nehmerkolbendrossel 51, über die der Druckraum 42 mit dem unteren Brennstoffraum 16b verbunden ist.

Wenn an den Aktor 4 eine Spannung angelegt wird, übt der Aktor 4 auf den Aktorkopf 7 und den Stößel 8 in der Fig. 1 eine Hubkraft aus. Diese Hubkraft überträgt sich auf den Geberkolben 14, der in der Führungsbohrung 17 auf den Nehmerkolben 19 zu bewegt wird. Der Druck im Druckraum 42 steigt dadurch rasch an, da der Brennstoff, mit dem der Druckraum 42 befüllt ist, als Flüssigkeit inkompressibel ist. Der Nehmerkolben 19 wird aus der Führungsbohrung 17 auf die Ventilnadel 24 gedrückt und hebt die Ventilnadel 24 aus dem Ventildichtsitz 27. Da der Zeitraum des Hubes relativ kurz ist, kann während des Hubes über den Ringspalt zwischen Geberkolben 14 und der Führungsbohrung 17 sowie zwischen dem Nehmerkolben 19 und der Führungsbohrung 17 nur eine relativ geringe Menge an Brennstoff in den oberen Brennstoffraum 16a. bzw. den unteren Brennstoffraum 16b abfließen. Dies entspricht dem Durchfluß an Brennstoff aus dem Druckraum 42 über die Geberkolbendrossel 50 in den oberen Brennstoffraum 16a und dem Durchfluß an Brennstoff über die Nehmerkolbendrossel 51 in den unteren Brennstoffraum 16b in dem hydraulischen Schaltbild der Fig. 3 abhängig von dem in dem Druckraum 42 herrschenden Überdruck. Das Kugelrückschlagventil 49 wird von dem Überdruck in dem Druckraum 42 gegenüber dem unteren und oberen Brennstoffraum 16a,16b und der Brennstoffzulaufbohrung 33 in seiner Sperrichtung beaufschlagt und schließt.

Wenn die Spannung an dem Aktor 4 abfällt, werden der Aktorkopf 7 durch die Aktorfeder 9 in seine Ruheposition an den Aktor 4 und die Ventilnadel 24 in den Ventildichtsitz 27 gedrückt. Ein Kopplerfederelement, das in der vorliegenden Ausführung zugleich die Kugelfeder 22 ist, übt auf den Geberkolben 14 und den Nehmerkolben 19 eine Kraft aus, die das Volumen des Druckraums 42 zu vergrößern sucht, wenn der hydraulische Koppler 23 nicht die maximal mögliche Länge als Übertragungselement zwischen dem Aktor 4 und der Ventilnadel 24 einnimmt.

Durch das Kugelrückschlagventil 49 und die Zulaufbohrung 20 des Nehmerkolben 19 kann nun rasch solange Brennstoff in den Druckraum 42 nachfließen, bis das Kugelrückschlagventil 49 bei Druckgleichheit in dem Druckraum 42 und dem Brennstoffzulauf schließt und der Koppler 23 die maximal mögliche Länge als Übertragungselement zwischen dem Aktor 4 und der Ventilnadel 24 einnimmt.

Das rasche Auffüllen der Druckkammer 42 ist günstig, wenn nach einem Stillstand der Brennkraftmaschine nach starker Beanspruchung und somit hoher Temperatur des Brennstoffeinspritzventils 1 sich Gas in dem Druckraum 42 gebildet hat. Sobald der Brennstoffdruck in der Brennstoffzulaufbohrung 33 ansteigt, wird das Kugelrückschlagventil 49 geöffnet und Brennstoff mit Überdruck fließt in den Druckraum 42. Dieser Brennstoff komprimiert das Gas und kühlt zugleich den Druckraum 42, wodurch der verdampfte Brennstoff kondensiert.

Ebenfalls vorteilhaft wird vermieden, daß bei einer raschen Volumenvergrößerung des Druckraums 42 es zu einer Kavitation des Brennstoffs kommt, da ein Unterdruck im Druckraum 42 durch den über das Kugelrückschlagventil 49 nachfließenden Brennstoff rasch ausgeglichen wird. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 ermöglicht daher die Anwendung eines hydraulischen Koplers 23 mit seinen Vorteilen wie Temperatur- und Dehnungsausgleich bei gleichzeitig sehr raschen Öffnungs- und Schließbewegungen der Ventilnadel 24.

Durch die geringe Wandstärke des Geberkolbens 14 im Bereich der Federbohrung 41 wird durch Aufdehnen der Ringspalt des Geberkolbens 14 gegenüber der Führungsbohrung 17 bei Überdruck im Druckraum 42 vermindert und die entsprechende Durchflußmenge an Brennstoff durch die Geberkolbendrossel 50 des Schaltbildes der Fig. 3 minimiert.

Claims

Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (4), der über einen hydraulischen Koppler (23) einen an einer Ventilnadel (24) ausgeformten Ventilschließkörper (25) betätigt, der mit einer Ventilsitzfläche (26) zu einem Ventildichtsitz (27) zusammenwirkt,
wobei der Koppler (23) einen Geberkolben (14) und einen Nehmerkolben (19) aufweist, die mit einem Druckraum (42) verbunden sind, und zumindest ein Kopplerfederelement (22) jeweils eine Vorspannkraft auf den Geberkolben (14) gegen eine Arbeitsrichtung und auf den Nehmerkolben (19) in einer Arbeitsrichtung erzeugt,
wobei der Druckraum (42) des Kopplers (23) über eine Zulaufbohrung (20) und ein Rückschlagventil (49) mit einem Brennstoffzulauf in Durchflußrichtung zu dem Druckraum (42) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (49) durch das Kopplerfederelement (22) belastet ist, das in einer Federbohrung (41) des Geberkolbens (14) angeordnet ist und
daß die Federbohrung (41) im Verhältnis zu einer Führungsbohrung (17), in der der Geberkolben (14) angeordnet ist, einen so großen Durchmesser aufweist, daß die zum Durchmesser der Führungsbohrung (17) verbleibende Wandstärke des Geberkolbens (14) gering ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Geberkolben (14) und der Nehmerkolben (19) in einer gemeinsamen Achse und zwischen ihnen der Druckraum (42) angeordnet sind.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Geberkolben (14) und der Nehmerkolben (19) in einer gemeinsamen Führungsbohrung (17) angeordnet sind und die gleiche Arbeitsrichtung aufweisen.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil ein Kugelrückschlagventil (49) ist,
wobei das Kopplerfederelement (22) als Kugelventilfeder (22) des Kugelrückschlagventils (49) ausgebildet ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilsitz (44) des Kugelrückschlagventils (49) an dem Nehmerkolben (19) ausgebildet ist und die Zulaufbohrung (20) den Nehmerkolben (19) durchdringt.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Geberkolben (14) kraftschlüssig mit einem Aktorvorspannfederelement des Aktors (4) verbunden ist und das Kopplerfederelement (22) des Geberkolbens (14) ein zusätzliches Aktorspannfederelement ist.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Nehmerkolben (19) kraftschlüssig mit der Ventilnadel (24) verbunden ist und das Kopplerfederelement (22) des Nehmerkolbens (19) eine Kugelventilfeder (22) einer Ventilkugel (21) ist.