DE10153323A1 - Ventilbetätigungsvorrichtung und Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die selbige verwendet - Google Patents

Abstract

Es ist eine Ventilbetätigungsvorrichtung vorgesehen, die bei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Fahrzeugverbrennungsmotoren verwendbar ist. Die Ventilbetätigungsvorrichtung hat einen Aktuator, einen Kolben mit großem Druchmesser, der durch den Aktuator versetzbar ist, einen Kolben mit kleinem Durchmesser, der ein Ventil betätigt, eine Versetzungsverstärkungskammer, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, um die Versetzung des Kolbens mit großem Druchmesser zu verstärken und zu dem Kolben mit kleinem Durchmesser zu übertragen, und einen Auslasskanal. Der Auslasskanal ist mit der Versetzungsverstärkungskammer durch ein Nadelloch hindurch zum Auslassen des Arbeitsfluids innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer in Verbindung, wodurch eine Druckverringerung in der Versetzungsverstärkungskammer ermöglicht wird, um die Bewegung des Kolbens mit kleinem Durchmesser zu gewährleisten, wenn die Ventilbetätigungsvorrichtung gestartet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Ventilbetätigungsvorrichtung, die mit einem elektrisch betriebenen Aktuator ausgestattet ist, und auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die mit einer derartigen Ventilbetätigungsvorrichtung ausgestattet ist.

Mit einem piezoelektrischen Ventilaktuator ausgestattete hydraulische Kraftstoffeinspritzvorrichtungen werden bei Dieselmotoren für Kraftfahrzeuge verwendet. Eine derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat einen Kolben mit großem Durchmesser, der durch das Ausdehnen und Zusammenziehen des piezoelektrischen Ventilaktuators bewegt wird, eine mit einem Hydraulikfluid gefüllte Druckkammer und einen Kolben mit kleinem Durchmesser, die aneinander ausgerichtet angeordnet sind. Die Bewegung des Kolbens mit großem Durchmesser bewirkt eine Druckänderung des Hydraulikfluids in der Druckkammer, wodurch der Kolben mit kleinem Durchmesser bewegt wird. Der Kolben mit kleinem Durchmesser betätigt dann ein Steuerventil.

Wenn es gefordert wird, zerstäubten Kraftstoff abzugeben, dann wird der piezoelektrische Ventilaktuator erregt, so dass er sich ausdehnt und durch den Kolben mit großem Durchmesser den Hydraulikdruck in der Druckkammer erhöht. Dies bewirkt eine hydraulische Verstärkung der Ausdehnung des piezoelektrischen Ventilaktuators, die zu dem Kolben mit kleinem Durchmesser übertragen wird. Der Kolben mit kleinem Durchmesser bewegt sich dann abwärts und öffnet das Steuerventil. Wenn das Steuerventil geöffnet ist, dann wird ein Abfall des Drucks in einer Staudruckkammer bewirkt, wodurch eine Düsennadel zum Starten einer Kraftstoffeinspritzung angehoben wird. Das Zusammenziehen des piezoelektrischen Ventilaktuators bewirkt, dass sich der Kolben mit kleinem Durchmesser nach oben bewegt, wodurch das Steuerventil zum Beenden der Kraftstoffeinspritzung geschlossen wird.

Die vorstehend genannte Bauart der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist bekannt, in der ein Hydraulikmechanismus angeordnet ist, der so gestaltet ist, dass er ein Arbeitsfluid der Druckkammer durch ein Rückschlagventil hindurch zuführt, um ein Austreten von Arbeitsfluid aus der Druckkammer auszugleichen. Zum Beispiel lehrt die Druckschrift US-Patent Nr. 5 779 149 gemäß Hayes, Jr. eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, in der ein Fluidkanal ausgebildet ist, der zum Führen des ausgetretenen Kraftstoffes von einer Düsennadel zu einer Druckkammer durch ein Rückschlagventil hindurch dient, das aus einem Kugelventil und einer Schraubenfeder gebildet ist. Die Druckschrift US-Patent Nr. 6 155 532 (entsprechend der Japanischen ersten Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-166653) lehrt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die ein Nachfüllventil hat, das in einer radialen Richtung einer Druckkammer angeordnet ist, um einen Kraftstoffaustritt aus der Druckkammer auszugleichen. Das Nachfüllventil ist wie bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau aus einem Kugelventil und einer Schraubenfeder gebildet.

Jedoch treten bei den vorstehend beschriebenen Aufbauten drei Nachteile auf, die nachfolgend beschrieben werden.

(1) Bei der Druckkammer, die nach der Montage der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Arbeitsfluid gefüllt wird, kann Luft in der Druckkammer verbleiben, was zu einem instabilen Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung führt. (2) Der Kolben mit kleinem Durchmesser fällt aufgrund der Schwerkraft nach unten, während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in einer langen Zeitperiode ruht, so dass eine Arbeitsfluidmenge, die gleich ist wie eine Volumenänderung der Druckkammer, der Druckkammer durch das Rückschlagventil hindurch zugeführt wird, wodurch es schwierig ist, den Kolben mit kleinem Durchmesser anzuheben, was einen nachfolgenden Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung unmöglich macht. (3) Falls die Stromversorgung des piezoelektrischen Ventilaktuators in unerwünschter Weise während einer Ausdehnung des piezoelektrischen Ventilaktuators unterbrochen wird, dann ist es unmöglich, dass sich der piezoelektrische Ventilaktuator zusammenzieht, was zu einem Druck in der Druckkammer auf höherem Niveau führt, wodurch der Kraftstoff weiterhin aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zerstäubt wird. Daher ist eine Verbesserung der Steuerbarkeit und der Sicherheit der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen wünschenswert.

Es ist daher hauptsächliche Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.

Es ist des weiteren Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Aufbau einer Ventilbetätigungsvorrichtung, die eine höhere Steuerbarkeit und Sicherheit beim Betrieb gewährleistet, sowie eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorzusehen, die mit einer derartigen Ventilbetätigungsvorrichtung ausgestattet ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Ventilbetätigungsvorrichtung vorgesehen, die bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Fahrzeugverbrennungsmotoren verwendbar ist. Die Ventilbetätigungsvorrichtung weist folgendes auf: (a) einen Aktuator; (b) einen ersten Kolben, der durch den Aktuator versetzbar ist; (c) einen zweiten Kolben, der ein Ventil betätigt, wobei der zweite Kolben einen kleineren Durchmesser als der erste Kolben hat; (d) eine Versetzungsverstärkungskammer, die zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben vorgesehen ist, wobei die Versetzungsverstärkungskammer mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, um die Versetzung des ersten Kolbens zu verstärken und auf den zweiten Kolben zu übertragen; und (e) einen Auslasskanal, der mit der Versetzungsverstärkungskammer durch ein Nadelloch hindurch in Verbindung ist, um das Arbeitsfluid innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer auszulassen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Durchmesser des Nadellochs 0,02 bis 0,5 mm.

Ein Rückschlagventil ist zwischen der Versetzungsverstärkungskammer und dem Auslasskanal angeordnet, das einen Strom des Arbeitsfluids nur von dem Auslasskanal zu der Versetzungsverstärkungskammer zulässt. Das Rückschlagventil hat ein flaches Ventil, in dem das Nadelloch ausgebildet ist.

In dem ersten Kolben ist ein Kanal ausgebildet, der zu dem Auslasskanal führt. Das Nadelloch ist zwischen dem Kanal und der Versetzungsverstärkungskammer vorgesehen.

Der erste Kolben hat eine Strecke, über die sich der Kanal längs erstreckt, und er hat eine Öffnung, die an einem ersten Ende der Strecke ausgebildet ist und zu der Versetzungsverstärkungskammer offen ist. Das flache Ventil des Rückschlagventils ist an der Öffnung des Kanals angeordnet, um einen Strom des Arbeitsfluids nur von dem Auslasskanal zu der Versetzungsverstärkungskammer durch den Kanal hindurch zuzulassen. Das Nadelloch ist in dem flachen Ventil des Rückschlagventils ausgebildet.

Ein Ölsammelbehälter ist an einer Seite eines zweiten Endes des ersten Kolbens entgegengesetzt zu dem ersten Ende ausgebildet und richtet eine Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal und dem Kanal ein.

Eine Federkammer ist an der Seite des ersten Endes des ersten Kolbens ausgebildet, in der eine Feder angeordnet ist, um den Aktuator von der Versetzungsverstärkungskammer wegzudrücken. Die Federkammer definiert den Ölsammelbehälter.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen, die bei Fahrzeugverbrennungsmotoren verwendbar ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist folgendes auf: (a) einen Einspritzvorrichtungskörper; (b) einen Kraftstoffeinlasskanal, der in dem Einspritzvorrichtungskörper ausgebildet ist; (c) einen Aktuator; (d) einen ersten Kolben, der durch den Aktuator versetzbar ist; (e) einen zweiten Kolben, der einen kleineren Durchmesser als der erste Kolben hat, wobei der zweite Kolben ein Ventil zum Zerstäuben von aus einem Kraftstoffeinlasskanal zugeführtem Kraftstoff aus einem Zerstäubungsloch betätigt: (f) eine Versetzungsverstärkungskammer, die zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben innerhalb des Einspritzvorrichtungskörpers ausgebildet ist, wobei die Versetzungsverstärkungskammer mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, um die Versetzung des ersten Kolbens zu verstärken und zu dem zweiten Kolben zu übertragen; und (g) einen Auslasskanal, der in dem Einspritzvorrichtungskörper ausgebildet ist und mit der Versetzungsverstärkungskammer durch ein Nadelloch hindurch zum Auslassen des Arbeitsfluids innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer in Verbindung ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Versetzungsverstärkungskammer bei der Produktion mit dem Arbeitsfluid gefüllt worden.

Das Arbeitsfluid wurde bei der Produktion in die Versetzungsverstärkungskammer eingespritzt, nachdem die Versetzungsverstärkungskammer evakuiert wurde.

Der Einspritzvorrichtungskörper ist abgedichtet, um ein Austreten des Arbeitsfluids in der Versetzungsverstärkungskammer aus dem Einspritzvorrichtungskörper zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich, die jedoch die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschränken sollen sondern ausschließlich dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses dienen.

Zu den Zeichnungen

Fig. 1 zeigt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine vertikale Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mit einer Ventilbetätigungsvorrichtung ausgestattet ist;

Fig. 2(a) zeigt eine Schnittansicht eines flachen Ventils eines Rückschlagventils, das in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Fig. 1 eingebaut ist;

Fig. 2(b) zeigt eine Draufsicht gemäß der Fig. 2(a);

Fig. 2(c) zeigt eine perspektivische Ansicht einer konischen Feder eines Rückschlagventils;

Fig. 3(a) zeigt eine Zeittafel der auf einen piezoelektrischen Aktuator aufgebrachten elektrischen Spannung;

Fig. 3(b) zeigt eine Zeittafel des Drucks in einer Versetzungsverstärkungskammer;

Fig. 3(c) zeigt eine Zeittafel des Hubbetrags eines Kugelventils, das zum Steuern des Drucks in einer Steuerkammer verwendet wird;

Fig. 3(d) zeigt eine Zeittafel des Drucks in einer Steuerkammer;

Fig. 3(e) zeigt eine Zeittafel des Hubbetrags einer Düsennadel;

Fig. 4(a) zeigt eine Schnittansicht einer Feder, die anstelle der in der Fig. 2(c) gezeigten konischen Feder verwendbar ist; und

Fig. 4(b) zeigt eine Draufsicht gemäß der Fig. 4(a).

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile in mehreren Ansichten beziehen, ist insbesondere in der Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gemäß der Erfindung gezeigt. Die folgende Beschreibung bezieht sich als ein Beispiel auf ein Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Leitung, bei dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 jeweils für einen Zylinder eines Dieselmotors vorgesehen ist. Das Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Leitung hat eine gemeinsame Leitung, in der von einem Kraftstoffbehälter zugeführter Kraftstoff gesammelt wird, dessen Druck durch eine an dem Motor angebrachte Kraftstoffpumpe erhöht ist. Wenn es gefordert wird, den Kraftstoff in den Motor einzuspritzen, dann wird der in der gemeinsamen Leitung gespeicherte Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 100 mit hohem Druck zugeführt.

Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 ist so gestaltet, dass sie eine Düsennadel 12 vertikal bewegt, um ein in einem Kopf eines Nadelkörpers B1 ausgebildetes Zerstäubungsloch 11 zu öffnen oder zu schließen, um eine Kraftstoffeinspritzung zu starten oder zu beenden. Das Zerstäubungsloch 11 wird bei einer Bewegung der Düsennadel 12 zu einer oberen Grenzposition geöffnet und ist mit einem Kraftstoffsammelbehälter 31 in Verbindung, der zu einem Hochdruckkanal 3 führt, so dass der Kraftstoff dem Zerstäubungsloch 11 zugeführt wird. Das Zerstäubungsloch 11 wird bei einer Bewegung der Düsennadel 12 zu einer unteren Grenzposition geschlossen, so dass die Verbindung mit dem Kraftstoffsammelbehälter 31 unterbrochen ist, um die Kraftstoffzufuhr zu dem Zerstäubungsloch 11 zu sperren. Die untere Grenzposition der Düsennadel 12 ist durch einen Nadelsitz 13 definiert, an dem die Düsennadel 12 angeordnet wird. Die obere Grenzposition ist durch eine Öffnungsplatte P1 definiert, die über dem Düsenkörper B1 angeordnet ist.

Der Düsenkörper B1 ist an einem unteren Ende eines Gehäuses H einer Ventilbetätigungsvorrichtung 1 mittels Öffnungsplatten P1 und P2 eingebaut und innerhalb eines Düsenhalters B2 flüssigdicht angeordnet. Der Hochdruckkanal 3 erstreckt sich von dem Kraftstoffsammelbehälter 31 nach oben zu der gemeinsamen Leitung durch die Öffnungsplatten P1 und P2 und dem Gehäuse H hindurch. Innerhalb des Gehäuses H ist ein Auslasskanal 2 ausgebildet, der zu dem Kraftstoffbehälter führt. Eine Steuerkammer 4 ist zwischen einem oberen Ende der Düsennadel 12 und der Öffnungsplatte P1 definiert. Die Düsennadel 12 wird durch die Federkraft einer Schraubenfeder 41 und den Hydraulikdruck innerhalb der Steuerkammer 4 permanent gemäß der Zeichnung nach unten gedrückt, um das Zerstäubungsloch 11 zu schließen.

Der Hydraulikdruck in der Steuerkammer 4 wird durch den Betrieb eines Drei-Wege-Ventils 5 der Ventilbetätigungsvorrichtung 1 gesteuert. Das Drei-Wege-Ventil 5 besteht aus einer konischen Ventilkammer 51, die an einem unteren Ende des Gehäuses H ausgebildet ist, und einem Kugelventil 52. Die Ventilkammer 51 ist stets mit der Steuerkammer 4 durch einen Kanal hindurch in Verbindung, der sich durch die Öffnungsplatten P1 und P2 hindurch erstreckt, und durch eine Hauptöffnung 42, die in dem Kanal ausgebildet ist. Die Ventilkammer 51 hat zwei Anschlüsse: einen Auslassanschluss 21 und einen Hochdruckanschluss 32. Das Kugelventil 52 schließt stets entweder den Auslassanschluss 21 oder den Hochdruckanschluss 32, wodurch eine Fluidverbindung entweder zwischen dem Auslassanschluss 21 oder dem Hochdruckanschluss 32 und der Steuerkammer 4 eingerichtet ist. Der Auslassanschluss 21 ist mit dem Auslasskanal 2 durch eine Überströmkammer 22 hindurch in Verbindung, die über der Ventilkammer 51 ausgebildet ist. Der Hochdruckanschluss 32 erstreckt sich vertikal durch die Öffnungsplatten P1 und P2 hindurch und ist mit dem Hochdruckkanal 3 durch eine Nut 33 hindurch in Verbindung, die an einer unteren Endfläche der Öffnungsplatte P2 ausgebildet ist.

Insbesondere wird dadurch eine Verringerung des Drucks der Steuerkammer 4 bewirkt, wenn die Ventilkammer 51 mit dem Auslassanschluss 21 in Verbindung ist, wodurch sich die Düsennadel 12 von dem Düsensitz 13 weg bewegt. Alternativ wird dadurch eine Erhöhung des Drucks der Steuerkammer bewirkt, wenn die Ventilkammer 51 mit dem Hochdruckanschluss 32 in Verbindung ist, wodurch sich die Düsennadel 12 nach unten in einen Eingriff mit dem Düsensitz 13 bewegt. Die Steuerkammer 4 ist stets direkt mit dem Hochdruckkanal 3 durch eine Nebenöffnung 43 in Verbindung, die in der Öffnungsplatte P1 ausgebildet ist. Die Nebenöffnung 43 dient zum Zuführen des Kraftstoffes von dem Hochdruckkanal 3 zu der Steuerkammer 4, um einen Druckabfall in der Steuerkammer 4 beim Start der Kraftstoffeinspritzung zum Dämpfen der Bewegung der Düsennadel 12 zu reduzieren, während sie einen Druckanstieg in der Steuerkammer 4 fördert, um die Bewegung der Düsennadel 12 beim Schließen des Zerstäubungslochs 11 zu beschleunigen.

Um eine Öffnung des Auslassanschlusses 21 herum, die zu der Ventilkammer 51 führt, ist ein konischer Auslasssitz 53 ausgebildet. Um den Hochdruckanschluss 32 herum, der zu der Ventilkammer 51 führt, ist ein flacher Hochdrucksitz 54 ausgebildet. Der Auslasssitz 53 kann alternativ flach ausgebildet sein, während der Hochdrucksitz 54 konisch ausgebildet sein kann. Dies gleicht eine seitliche Verschiebung des Kugelventils 52 aus. Der Druck in der Ventilkammer 51 ist stets höher als der Druck in dem Auslassanschluss 21, so dass das Kugelventil 52 an dem Auslasssitz 53 angeordnet bleibt. Der auf das Kugelventil 52 wirkende Druck, der es in einen Eingriff mit dem Hochdrucksitz 54 drückt, wird durch einen Kolben 18 mit kleinem Durchmesser der Ventilbetätigungsvorrichtung 1 vorgesehen.

Die Ventilbetätigungsvorrichtung 1 hat einen piezoelektrischen Aktuator 14, einen Aktuatorkolben 15, einen Kolben 17 mit großem Durchmesser und den Kolben 18 mit kleinem Durchmesser.

Der piezoelektrische Aktuator 14 ist an einem oberen Abschnitt des Gehäuses H angebracht. Der Aktuatorkolben 15 ist so angeordnet, dass er bewegbar mit einem unteren Ende des piezoelektrischen Aktuators 14 in Kontakt ist. Der Kolben 17 mit großem Durchmesser ist mit dem Aktuatorkolben 15 über eine Stange 16 in Verbindung. Der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser wird durch den Kolben 17 mit großem Durchmesser durch eine Versetzungsverstärkungskammer 6 bewegt. Der piezoelektrische Aktuator 14 ist aus einer geschichteten piezoelektrischen Vorrichtung (auch als Piezostapel bezeichnet) gebildet, die sich ausdehnt, wenn sie elektrisch geladen wird, und die sich zusammenzieht, wenn sie entladen wird. Der Aufbau der piezoelektrischen Vorrichtung ist aus dem Stand der Technik gut bekannt und seine nähere Beschreibung wird hierbei weggelassen. Der Aktuatorkolben 15 ist gleitbar innerhalb eines Aktuatorzylinders H1 angebracht und mit dem Kolben 17 mit großem Durchmesser durch die Stange 16 verbunden. Der Kolben 17 mit großem Durchmesser und der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser sind gleitbar innerhalb einer zylindrischen Kammer H3 mit großem Durchmesser bzw. einer zylindrischen Kammer H4 mit kleinem Durchmesser angeordnet, die innerhalb eines hohlen Zylinders H2 koaxial ausgebildet sind. Die Stange 16 erstreckt sich von einer oberen Endfläche des Kolbens 17 mit großem Durchmesser nach oben und ist innerhalb einer unteren Endfläche des Aktuatorkolbens 15 eingepasst.

Unter dem unteren Ende des Aktuatorkolbens 15 um die Stange 16 herum ist ein Ölsammelbehälter 7 definiert, der zu dem Auslasskanal 2 führt. Eine Schraubenfeder 71 ist innerhalb des Ölsammelbehälters 7 angeordnet, um den Aktuatorkolben 15 zusammen mit dem Kolben 17 mit großem Durchmesser nach oben zu drücken. Insbesondere werden der Aktuatorkolben 15 und der Kolben 17 mit großem Durchmesser durch die Feder 71 nach oben gedrückt, so dass sie der Ausdehnung oder der Zusammenziehung des piezoelektrischen Aktuators 14 folgen können. Ein O-Ring 73 ist in einer ringartigen Nut angebracht, die in einer Seitenwand des Aktuatorkolbens 15 ausgebildet ist, um den piezoelektrischen Aktuator 14 vor einer Verschmutzung mit dem Arbeitsfluid (das heißt der Kraftstoff) innerhalb des Ölsammelbehälters 7 zu schützen. Der Ölsammelbehälter 7 ist mit dem Auslasskanal 2 durch einen Kanal 95 hindurch in Verbindung. Der Kanal 95 wird durch Bohren von Seitenwänden des Gehäuses H und des Aktuatorzylinders H1 und durch Schließen eines an dem Gehäuse H ausgebildeten Loches unter Verwendung eines Pfropfens 74 ausgebildet.

An einer Innenwand des hohlen Zylinders H2 zwischen der Zylinderkammer H4 mit kleinem Durchmesser und der Zylinderkammer H3 mit großem Durchmesser ist ein innerer Absatz ausgebildet, der als ein Stopper 61 dient und eine obere Grenze des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser definiert. Die Zylinderkammer H4 mit kleinem Durchmesser und die Zylinderkammer H3 mit großem Durchmesser sind durch ein Mittelloch hindurch in Verbindung, das in dem Stopper 61 ausgebildet ist. Die Zylinderkammer H4 mit kleinem Durchmesser definiert zwischen ihrem oberen Ende und dem Stopper 61 eine Hydraulikkammer A. Die Zylinderkammer H3 mit großem Durchmesser definiert zwischen ihrem unteren Ende und dem Stopper 61 eine Hydraulikkammer B. Die Hydraulikkammern A und B definieren die Versetzungsverstärkungskammer 6. Die Versetzungsverstärkungskammer 6 dient zum Übertragen der längsgerichteten Versetzung des Kolbens 17 mit großem Durchmesser zu dem Kolben 18 mit kleinem Durchmesser. Insbesondere wird der Hub des Kolbens 17 mit großem Durchmesser (das heißt die vertikale Bewegung des piezoelektrischen Aktuators 14) durch den Kraftstoff innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer 5 als Funktion eines Durchmesserunterschieds zwischen dem Kolben 17 mit großem Durchmesser und dem Kolben 18 mit kleinem Durchmesser verstärkt (zum Beispiel die zwei- oder dreifache Versetzung des Kolbens 17 mit großem Durchmesser) und zu dem Kolben 18 mit kleinem Durchmesser übertragen. Ein unterer Abschnitt des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser liegt innerhalb der Überströmkammer 22. Der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser hat einen dünnen Kopf, der sich in den Auslassanschluss 21 erstreckt und mit dem Kugelventil 52 in Kontakt ist.

Innerhalb des Kolbens 17 mit großem Durchmesser erstreckt sich ein vertikaler Kanal 72, der an seinem oberen Ende durch eine seitliche Kanalöffnung hindurch mit dem Ölsammelbehälter 7 in Verbindung ist. Der vertikale Kanal 72 erstreckt sich an seinem unteren Ende zu dem unteren Ende des Kolbens 17 mit großem Durchmesser und ist mit der Versetzungsverstärkungskammer 6 durch ein Rückschlagventil 8 in Verbindung, das an dem unteren Ende des Kolbens 17 mit großem Durchmesser angebracht ist. Das Rückschlagventil 8 dient zum Ausgleichen eines Kraftstoffverlusts, der durch ein Leck aus dem Ölsammelbehälter 7 zu der Versetzungsverstärkungskammer 6 hervorgerufen wird, und es besteht aus einem flachen Ventil 81, das die untere Öffnung des Kanals 72 schließt, und einer konischen Feder 82, die das flache Ventil 81 nach oben drückt. Wie dies in den Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt ist, ist das flache Ventil 81 aus einer dünnen Scheibe geschaffen, die eine Dicke von 0,1 bis 0,2 mm hat und parallele Seiten 86 aufweist. Ein Nadelloch 84 ist in der Mitte des flachen Ventils 81 ausgebildet und hat einen Durchmesser von 0,02 bis 0,5 mm.

Wie dies in der Fig. 2(c) gezeigt ist, ist die konische Feder 82 aus einer ringartigen Platte mit einer Dicke von 0,01 bis 0,05 mm geschaffen, und sie ist so geformt, dass sie einen Druck von 0,5 bis 2 N erzeugt. Das flache Ventil 81 und die konische Feder 82 sind innerhalb eines Halters 83 angeordnet, der als ein becherartiger Zylinder geschaffen ist. Der Halter 83 ist an einem unteren Endabschnitt des Kolbens 18 mit großem Durchmesser gepasst. Ein aus dem Austreten von Kraftstoff resultierender Druckabfall in der Versetzungsverstärkungskammer 6 bewirkt, dass sich das flache Ventil 81 gegen den durch die konische Feder 82 erzeugten Druck nach unten bewegt, so dass der Kraftstoff aus dem Kanal 72 strömt. An dem Boden des Halters 83 ist ein Loch 85 ausgebildet, das sehr viel größer ist als das Nadelloch 84 und eine Verbindung zwischen einer inneren Kammer des Halters 83 und der Versetzungsverstärkungskammer 6 einrichtet, um den Kraftstoffstrom in die Versetzungsverstärkungskammer 6 zu erleichtern.

Beim Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 wird, wenn ein Start der Kraftstoffeinspritzung gefordert wird, eine elektrische Spannung von ungefähr 100 bis 150 V auf den piezoelektrischen Aktuator 14 aufgebracht, wie dies durch die elektrische Piezospannung in der Fig. 3(a) angegeben ist. Der piezoelektrische Aktuator 14 dehnt sich zum Beispiel um 40 µm proportional zu der aufgebrachten elektrischen Spannung aus, um den Kolben 17 mit großem Durchmesser nach unten zu bewegen, wodurch der Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 erhöht wird, wie dies in der Fig. 3(b) gezeigt ist (Zeitpunkt t1 bis t2). Der Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 tritt in den Auslasskanal 2 durch das Nadelloch 84 des flachen Ventils 81 und durch Zwischenräume zwischen einer Außenwand des Kolbens 17 mit großem Durchmesser und einer Innenwand des hohlen Zylinders H2 und zwischen einer Außenwand des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser und der Innenwand des hohlen Zylinders H2, so dass er nach dem Zeitpunkt t2 langsam abfällt. Die Druckerhöhung in der Versetzungsverstärkungskammer 6 bewirkt, dass sich der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser nach unten bewegt, um das Kugelventil 52 außer Eingriff mit dem Auslasssitz 53 zu drücken, wie dies in der Fig. 3(c) gezeigt ist. Das Kugelventil 52 ruht dann an dem Hochdrucksitz 54 (Zeitpunkt t2). Der Bewegungsgrad des Kugelventils 52 beträgt das Mehrfache (zum Beispiel das Zweifache) des Ausdehnungsgrads des piezoelektrischen Aktuators 14, das einem Querschnittflächenverhältnis des Kolbens 17 mit großem Durchmesser zu dem Kolben 18 mit kleinem Durchmesser entspricht.

Wenn sich das Kugelventil 52 außer Eingriff mit dem Auslasssitz 53 bewegt, dann richtet es eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 51 und dem Auslassanschluss 21 ein, während es eine Verbindung zwischen dem Hochdruckanschluss 32 und der Ventilkammer 51 sperrt, so dass der Druck in der Ventilkammer 51 abfällt, wodurch der Druck in der Steuerkammer 4 verringert wird, wie dies in der Fig. 3(d) gezeigt ist. Wenn der Druck in dem Kraftstoffsammelbehälter 31 die Summe des Drucks in der Steuerkammer 4 und des durch die Schraubenfeder 41 erzeugten Drucks überschreitet, dann wird die Düsennadel 12 nach oben angehoben, wie dies in der Fig. 3(e) gezeigt ist, um das Zerstäubungsloch 11 zu öffnen, wodurch die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird.

Wenn die Beendigung der Kraftstoffeinspritzung gefordert wird, wird keine elektrische Spannung auf den piezoelektrischen Aktuator 14 aufgebracht, um ihn elektrisch zu entladen (Zeitpunkt t3 bis t5). Der piezoelektrische Aktuator 14 zieht sich auf seine ursprüngliche Länge zusammen, wodurch der Aktuatorkolben 15 durch die Feder 71 angehoben wird. Der Kolben 17 mit großem Durchmesser wird ebenfalls angehoben, woraus eine Druckverringerung der Versetzungsverstärkungskammer 6 resultiert, wie dies in der Fig. 3(b) gezeigt ist. Der Druckabfall in der Versetzungsverstärkungskammer 6 bewirkt, dass sich der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser zusammen mit dem Kugelventil 52 nach oben bewegt (Zeitpunkt t4).

Wenn das Kugelventil 52 wieder an dem Auslasssitz 53 ruht, dann richtet es die Verbindung zwischen der Ventilkammer 51 und dem Hochdruckanschluss 32 ein, während es die Verbindung zwischen der Ventilkammer 51 und dem Auslassanschluss 21 sperrt, so dass der Druck in der Ventilkammer 51 und der Steuerkammer 4 auf das ursprüngliche Niveau zurückkehrt, wie dies in der Fig. 3(d) gezeigt ist. Wenn der Druck in der Steuerkammer 4 ansteigt, und der die Düsennadel 12 nach unten drückende Druck den Druck in dem Kraftstoffsammelbehälter 31 überschreitet, dann bewegt sich die Düsennadel 12 nach unten, so dass sie wieder an dem Düsensitz 13 ruht, um das Zerstäubungsloch 11 zu schließen, wodurch die Kraftstoffeinspritzung beendet wird (Zeitpunkt t5). Nach dem Zeitpunkt t5 tritt vorübergehend ein Unterschwingen des Drucks in der Versetzungsverstärkungskammer 6 in dem Maße auf, das gleich ist wie ein Austreten des Kraftstoffes während der Kraftstoffeinspritzung, aber der Kraftstoff in dem Ölsammelbehälter 7 strömt durch das Rückschlagventil 8 in die Versetzungsverstärkungskammer 6, so dass der Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 schnell auf das ursprüngliche Niveau zurückkehrt, wie dies in der Fig. 3(b) gezeigt ist.

In den Fig. 3(a) bis 3(e) stellen Punkt-Linien einen Fall dar, bei dem eine Verbindungsleitung eines Aktuatortreibers und des piezoelektrischen Aktuators 14 während der Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird. Zwei-Punkt-Strich- Linien stellen einen Fall dar, bei dem das Nadelloch 84 nicht an dem flachen Ventil 81 des Rückschlagventils 8 bei einem derartigen Vorgang ausgebildet ist.

Falls die Leitungsverbindung des Aktuatortreibers und des piezoelektrischen Aktuators während der Aufbringung einer elektrischen Spannung auf den piezoelektrischen Aktuator 14 unterbrochen ist, dann ist es unmöglich, den piezoelektrischen Aktuator 14 zu entladen, so dass die Piezospannung auf einem hohen Niveau gehalten wird, wie dies durch die Punkt-Linie in der Fig. 3(a) gezeigt ist. Die Versetzung oder Ausdehnung des piezoelektrischen Aktuators 14 wird so wie sie ist beibehalten, wodurch es unmöglich ist, den Aktuatorkolben 15 und den Kolben 17 mit großem Durchmesser zu bewegen. Beim Fehlen des Nadellochs 84 ist es unmöglich, den Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 zu ändern. Insbesondere tritt ein Druckabfall der Versetzungsverstärkungskammer 6 nur aus einem Kraftstoffleck durch Zwischenräume zwischen den äußeren Wänden des Kolbens 17 mit großem Durchmesser sowie dem Kolben 18 mit kleinem Durchmesser und der Innenwand des hohlen Zylinders H2 auf und dauert nur mehrere zehn Mikrosekunden (ms) an. Der Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 verringert sich somit kaum, wie dies durch die Zwei-Punkt-Strich-Linie in der Fig. 3(b) gezeigt ist, so dass sich die Bewegung des Kugelventils 52, der Druck in der Steuerkammer 4 und die Bewegung der Düsennadel 12 kaum ändern, was ein Andauern der Kraftstoffeinspritzung bewirken könnte.

Falls das Nadelloch 84 an dem flachen Ventil 81 des Rückschlagventils 8 ausgebildet ist, wird die Piezospannung auf einem hohen Niveau gehalten, aber der Kraftstoff in der Versetzungsverstärkungskammer 6 tritt durch das Nadelloch 84 hindurch in den Ölsammelbehälter 7 aus, so dass der Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 allmählich abfällt, wie dies durch die Punkt-Linie in der Fig. 3(b) angegeben ist. 3 bis 5 ms nach der Aufbringung der elektrischen Spannung auf den piezoelektrischen Aktuator 14 verringert sich der Druck in der Versetzungsverstärkungskammer 6 unter den Druck in dem Hochdruckanschluss 32, der das Kugelventil 52 nach oben drückt, so dass das Kugelventil 52 und der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser zusammen nach oben angehoben werden. Wenn das Kugelventil 52 an dem Auslasssitz 53 angeordnet ist, dann sperrt es die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss 21 und der Ventilkammer 51, so dass der Druck in der Steuerkammer 4 erhöht wird, wie dies durch die Punkt-Linie in der Fig. 3(d) angegeben ist. Dadurch wird die Düsennadel 12 an den Düsensitz 13 angeordnet, wie dies durch die Punkt-Linie in der Fig. 3(e) gezeigt ist, um das Zerstäubungsloch 11 zu schließen oder die Kraftstoffeinspritzung zu beenden. Bei dem vorstehend erwähnten Vorgang ist die Kraftstoffmenge, die manchmal das Mehrfache oder mehr als das Zehnfache als im Normalfall beträgt, dem Verbrennungsmotor zugeführt. Gewöhnlicherweise tritt eine Fusion des Motors oder ein Fehler beim Motorbetrieb dann auf, wenn die Kraftstoffmenge, die das Mehrfache als im Normalfall beträgt, bei mehreren Umdrehungen des Motors zugeführt wird. Daher ist die Kraftstoffeinspritzung für nur 3 bis 5 ms bei dem Motorbetrieb nicht zu beanstanden. Es ist ratsam, dass die Größe des Nadellochs 84 so gewählt ist, dass die Kraftstoffeinspritzung nicht über einen Zeitraum hinaus fortgesetzt wird, der für eine Umdrehung des Motors bei einer maximalen Geschwindigkeit erforderlich ist. Wenn zum Beispiel der Motor bei 5000 U/min arbeitet, dann beträgt der für eine Umdrehung des Motors erforderliche Zeitraum 24 ms. In diesem Fall ist die Größe oder der Durchmesser des Nadellochs 84 vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 0,02 bis 0,2 mm festzulegen. Falls die Kraftstoffeinspritzung innerhalb 24 ms gestoppt wird, ist der größte Teil des Kraftstoffes zu einem Abgasrohr des Motors ausgestoßen. Um jedoch die Verschlechterung des Katalysators zu vermeiden, ist es ratsam, dass die Größe des Stiftloches so gewählt ist, dass die Kraftstoffeinspritzung nicht länger als 3 bis 5 ms andauert. Dies kann durch Festlegen der Größe des Stiftlochs 84 auf 0,05 bis 0,5 mm erreicht werden.

Das Nadelloch 84 bewirkt außerdem die folgenden Effekte.

Falls die Versetzungsverstärkungskammer 6 nicht nach der Montage der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 mit Kraftstoff gefüllt wird, bewirkt dies eine nicht wirksame Übertragung der Versetzung des piezoelektrischen Aktuators 6 auf den Kolben mit kleinem Durchmesser. Daher arbeitet die Versetzungsverstärkungskammer 6 nicht korrekt, bis sie mit dem Kraftstoff gefüllt ist, falls die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 so wie sie ist in dem Motor angebracht wird, wodurch ein Problem dahingehend entsteht, dass eine längere Zeit zum Starten des Motors erforderlich ist. Ein derartiges Problem wird durch Füllen der Versetzungsverstärkungskammer 6 mit Kraftstoff vor dem Transport der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 oder der Montage in den Motor beseitigt. Dies kann durch Verbinden einer Vakuumpumpe mit dem Hochdruckkanal 3 zum Evakuieren des Inneren der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 und durch Zuführen des Kraftstoffes durch den Auslasskanal 2 erreicht werden. Beim Fehlen des Nadellochs 84 ist es schwierig, die Versetzungsverstärkungskammer 6 zu evakuieren, so dass Luft in der Versetzungsverstärkungskammer 6 verbleibt, nachdem der Kraftstoff in die Versetzungsverstärkungskammer 6 eingespritzt wurde, was sich auf die Übertragung der Versetzung von dem piezoelektrischen Aktuator 14 zu dem Kolben 18 mit kleinem Durchmesser nachteilig auswirkt.

Gemäß dem Aufbau von diesem Ausführungsbeispiel werden die Steuerkammer 4, die Ventilkammer 51, der Auslassanschluss 21, die Überströmkammer 22, der Auslasskanal 2, der Ölsammelbehälter 7, der Kanal 72 und die Versetzungsverstärkungskammer 6 in dieser Reihenfolge durch das Nadelloch 84 hindurch evakuiert, wenn eine Evakuierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 durch eine Vakuumpumpe von dem Hochdruckkanal 3 startet. Beim Einspritzen des Kraftstoffes aus dem Auslasskanal 2 wird die Versetzungsverstärkungskammer 6 schnell mit dem Kraftstoff gefüllt. Nachdem die Versetzungsverstärkungskammer 6 mit dem Kraftstoff gefüllt ist, werden Öffnungen des Hochdruckkanals 3 und des Auslasskanals 2 zum Beispiel unter Verwendung von Gummibuchsen verschlossen, um das Austreten von Kraftstoff aus der Versetzungsverstärkungskammer 6 zu vermeiden. Gewöhnlich wird bei der Produktion eine Schutzbuchse an den Düsenkopf der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 gepasst. Beim Montieren des Motors wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 an einen Zylinderkopf des Motors gesichert, wobei der Hochdruckkanal 3 und der Auslasskanal 2 verschlossen sind. Nachfolgend werden sie entstöpselt und mit Kraftstoffleitungen verbunden.

Der Kolben 18 mit kleinem Durchmesser kann nach einiger Zeit durch sein eigenes Gewicht abfallen, nachdem der Motor gestoppt wurde. In diesem Fall wird eine Kraftstoffmenge, die äquivalent ist wie der Fall des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser, der Versetzungsverstärkungskammer 6 aus dem Auslasskanal 2 durch das Rückschlagventil 8 hindurch zugeführt, woraus eine Schwierigkeit beim Anheben des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser resultiert. Insbesondere wenn der Motor gestartet wird, hebt der dynamische Druck des aus dem Hochdruckkanal 3 zugeführten Kraftstoffes das Kugelventil 52 und den Kolben 18 mit kleinem Durchmesser an. Beim Fehlen des Nadellochs 84 ist die Versetzungsverstärkungskammer 6 vollständig geschlossen, wodurch das Anheben des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser behindert wird. Daher wird eine geringfügige Bewegung des Kugelventils 52 von dem Hochdrucksitz 54 weg zugelassen, aber er ruht nicht an dem Auslasssitz 53. Dadurch strömt der Kraftstoff in dem Hochdruckkanal 3 weiter in den Auslasskanal 2, so dass ein gewünschter Druck (zum Beispiel 10 bis 20 MPa) in der Steuerkammer 4 nicht erreicht wird, was zu einer Schwierigkeit beim Starten des Motors führt.

Gemäß dem Aufbau von diesem Ausführungsbeispiel ist das Nadelloch 84 in dem flachen Ventil 81 des Rückschlagventils 8 ausgebildet, so dass der Kraftstoff in der Versetzungsverstärkungskammer 6 schnell in den Auslasskanal 2 durch das Nadelloch 84 hindurch strömt, wodurch ein Anheben des Kolbens 18 mit kleinem Durchmesser und des Kugelventils 52 ermöglicht wird. Somit wird das Kugelventil 52 schnell an den Auslasssitz 53 angeordnet, wenn der Motor gestartet wird, wodurch eine korrekte Kraftstoffeinspritzung ermöglicht wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die konische Feder 82 dazu verwendet, das flache Ventil 81 des Rückschlagventils 8 gegen das untere Ende des Kolbens 17 mit großem Durchmesser zu drücken, aber alternativ kann eine runde kurze Feder verwendet werden. Wie dies in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt ist, kann zum Beispiel eine Scheibenfeder 86 verwendet werden, die aus einer ringartigen Platte und einer Zunge 87 besteht, die sich von einem inneren Umfang der ringartigen Platte in einer radialen Richtung erstreckt und in einem gegebenen Winkel gebogen ist.

Während die vorliegende Erfindung zu deren Verständnis mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart ist, sollte klar sein, dass die Erfindung in vielfältiger Weise ausgeführt werden kann, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen. Daher soll die Erfindung so aufgefasst werden, dass sie alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen enthält, die ausgeführt werden können, ohne das in den beigefügten Ansprüchen dargelegte Prinzip der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel wird das Drei- Wege-Ventil 5 zum Öffnen und Schließen des Zerstäubungslochs 11 verwendet, das in dem Kopf des Düsenkörpers B1 ausgebildet ist, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Ein anderer bekannter Mechanismus wie zum Beispiel ein Zwei-Wege-Ventil kann verwendet werden, um das Zerstäubungsloch 11 zu öffnen und zu schließen. Des weiteren ist der piezoelektrische Aktuator 14 durch eine piezoelektrische Vorrichtung implementiert, jedoch kann ein anderes Bauelement wie zum Beispiel ein Solenoid oder ein Magnetostriktor verwendet werden.

Es ist eine Ventilbetätigungsvorrichtung vorgesehen, die bei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Fahrzeugverbrennungsmotoren verwendbar ist. Die Ventilbetätigungsvorrichtung hat einen Aktuator, einen Kolben mit großem Durchmesser, der durch den Aktuator versetzbar ist, einen Kolben mit kleinem Durchmesser, der ein Ventil betätigt, eine Versetzungsverstärkungskammer, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, um die Versetzung des Kolbens mit großem Durchmesser zu verstärken und zu dem Kolben mit kleinem Durchmesser zu übertragen, und einen Auslasskanal. Der Auslasskanal ist mit der Versetzungsverstärkungskammer durch ein Nadelloch hindurch zum Auslassen des Arbeitsfluids innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer in Verbindung, wodurch eine Druckverringerung in der Versetzungsverstärkungskammer ermöglicht wird, um die Bewegung des Kolbens mit kleinem Durchmesser zu gewährleisten, wenn die Ventilbetätigungsvorrichtung gestartet wird.

Claims (11)

1. Ventilbetätigungsvorrichtung mit:
einem Aktuator;
einem ersten Kolben, der durch den Aktuator versetzbar ist;
einem zweiten Kolben, der ein Ventil betätigt, wobei der zweite Kolben einen kleineren Durchmesser als der erste Kolben hat;
einer Versetzungsverstärkungskammer, die zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben vorgesehen ist, wobei die Versetzungsverstärkungskammer mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, um eine Versetzung des ersten Kolbens zu verstärken und auf den zweiten Kolben zu übertragen; und
einem Auslasskanal, der mit der Versetzungsverstärkungskammer durch ein Nadelloch hindurch zum Auslassen des Arbeitsfluids innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer in Verbindung ist.

2. Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Durchmesser des Nadellochs 0,02 bis 0,5 mm beträgt.

3. Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die des weiteren ein Rückschlagventil aufweist, das zwischen der Versetzungsverstärkungskammer und dem Auslasskanal angeordnet ist und einen Strom des Arbeitsfluids nur von dem Auslasskanal zu der Versetzungsverstärkungskammer zulässt, wobei das Rückschlagventil ein flaches Ventil aufweist, in dem das Nadelloch ausgebildet ist.

4. Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in dem ersten Kolben ein Kanal ausgebildet ist, der zu dem Auslasskanal führt, und wobei das Nadelloch zwischen dem Kanal und der Versetzungsverstärkungskammer vorgesehen ist.

5. Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der erste Kolben eine Strecke, über die sich der Kanal längs erstreckt, und eine Öffnung hat, die an einem ersten Ende der Strecke ausgebildet ist und zu der Versetzungsverstärkungskammer offen ist, und wobei das flache Ventil des Rückschlagventils an der Öffnung des Kanals angeordnet ist, um einen Strom des Arbeitsfluids nur von dem Auslasskanal zu der Versetzungsverstärkungskammer durch den Kanal hindurch zuzulassen, wobei das Nadelloch in dem flachen Ventil des Rückschlagventils ausgebildet ist.

6. Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, die des weiteren einen Ölsammelbehälter aufweist, der an einer Seite eines zu dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Endes des ersten Kolbens ausgebildet ist und eine Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal und dem Kanal einrichtet.

7. Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, die des weiteren eine Federkammer aufweist, die an der Seite des ersten Endes des ersten Kolbens ausgebildet ist und in der eine Feder angeordnet ist, um den Aktuator von der Versetzungsverstärkungskammer wegzudrücken, wobei die Federkammer den Ölsammelbehälter definiert.

8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit:
einem Einspritzvorrichtungskörper;
einem Kraftstoffeinlasskanal, der in dem Einspritzvorrichtungskörper ausgebildet ist;
einem Aktuator;
einem ersten Kolben, der durch den Aktuator versetzbar ist;
einem zweiten Kolben, der einen kleineren Durchmesser hat als der erste Kolben, wobei der zweite Kolben ein Ventil zum Zerstäuben von aus dem Kraftstoffeinlasskanal zugeführtem Kraftstoff aus einem Zerstäubungsloch betätigt;
einer Versetzungsverstärkungskammer, die zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben innerhalb des Einspritzvorrichtungskörpers ausgebildet ist, wobei die Versetzungsverstärkungskammer mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, um eine Versetzung des ersten Kolbens zu verstärken und zu dem zweiten Kolben zu übertragen; und
einem Auslasskanal, der in dem Einspritzvorrichtungskörper ausgebildet ist und mit der Versetzungsverstärkungskammer durch ein Nadelloch hindurch zum Auslassen des Arbeitsfluids innerhalb der Versetzungsverstärkungskammer in Verbindung ist.

9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Versetzungsverstärkungskammer bei der Produktion mit dem Arbeitsfluid gefüllt wurde.

10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das Arbeitsfluid bei der Produktion in die Versetzungsverstärkungskammer eingespritzt wurde, nachdem die Versetzungsverstärkungskammer evakuiert wurde.

11. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Einspritzvorrichtungskörper abgedichtet ist, um ein Austreten des Arbeitsfluids in der Versetzungsverstärkungskammer aus dem Einspritzvorrichtungskörper zu vermeiden.