-
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor mit direkter Nadelsteuerung und einem hydraulischen Mitnehmer.
-
Stand der Technik
-
Zur Versorgung von Brennräumen selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen mit Kraftstoff können sowohl druckgesteuerte als auch hubgesteuerte Einspritzsysteme eingesetzt werden. Als Kraftstoffeinspritzsysteme kommen neben Pumpe-Düse-Einheiten, Pump-Leitung-Düse-Einheiten auch Speichereinspritzsysteme zum Einsatz. Speichereinspritzsystem (Common-Rail) ermöglichen in vorteilhafter Weise, den Einspritzdruck an Last- und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine anzupassen.
-
Aus dem Stand der Technik sind Common-Rail-Injektoren mit Piezo-Aktoren bekannt, bei welchen eine Düsennadel über den Druck in einem oder mehreren Steuerräumen gesteuert wird. Der Druck in diesem bzw. in diesen Steuerräumen wird über den Piezo-Aktor und gegebenenfalls ein oder mehrere Steuerventile gesteuert. Bei derartigen Aufbauten wird also die Düsennadel indirekt durch den Piezo-Aktor gesteuert.
-
Neben diesen indirekt gesteuerten Common-Rail-Injektoren sind mittlerweile aus dem Stand der Technik auch Systeme bekannt, bei denen eine Düsennadel direkt von einem Piezo-Aktor gesteuert wird. Derartige Injektoren weisen eine große Öffnungs-Schließgeschwindigkeit sowie zumeist einen vergleichsweise einfachen Injektoraufbau auf.
-
Aus der
EP 1 174 615 A2 ist ein Kraftstoffinjektor bekannt, welcher ein Ventilelement aufweist, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, um eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Injektor zu steuern. Weiterhin weist der Kraftstoffinjektor einen Aktor und einen Verstärker auf, wobei der Verstärker eine Aktorbewegung auf das Ventilelement überträgt.
-
Bei dem in der
EP 1 174 615 A2 beschriebenen System handelt es sich um ein System mit einer so genannten inversen Ansteuerung. Dabei ist der Piezo-Aktor im geschlossenen Zustand der Düsennadel bestromt bzw. mit einer Spannung beaufschlagt. Zum Öffnen der Düsennadel wird der Aktor in einen stromlosen Zustand geschaltet, so dass sich die Länge des Piezo-Aktors reduziert. Diese Längenreduktion des Piezo-Aktors wird auf die Düsennadel übertragen, so dass diese aus ihrem Ventilsitz gehoben wird und der Einspritzvorgang gestartet wird.
-
Nachteilig an der in der
EP 1 174 615 A2 beschriebenen Anordnung ist jedoch die Kopplung zwischen dem Piezo-Aktor und der Düsennadel. In der beschriebenen Anordnung handelt es sich dabei um eine reine mechanische Kopplung, welche mit den bekannten Nachteilen mechanischer Kopplungen verknüpft ist, beispielsweise einer Störanfälligkeit in Folge von Materialermüdung oder einer unmittelbaren Übertragung von Störungen (beispielsweise in Form von Vibrationen) auf die Düsennadel.
-
Aus der
DE 10 2004 035 313 A1 und
DE 10 2005 015 733 A1 sind Kraftstoffinjektoren bekannt, bei denen die Düsennadel über einen Piezoaktor und einen hydraulischen Koppler direkt betätigt wird. Die
US 5 033 442 A zeigt ebenfalls einen Kraftstoffinjektor, bei dem die Düsennadel mittels eines hydraulischen Kopplers bewegt wird.
-
Vorteile der Erfindung
-
Es wird ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, welcher die Vorteile einer direkten Nadelsteuerung aufweist und gleichzeitig die oben beschriebenen Nachteile vermeidet. Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Mitnehmer zur Kraftübertragung zwischen einem Aktor und einem Einspritzventilglied einzusetzen.
-
Der hydraulische Mitnehmer weist mindestens einen Ausgleichsraum und mindestens einen mit dem mindestens einen Ausgleichsraum fluidisch, beispielsweise über mindestens einen ersten Druckausgleichskanal, in Verbindung stehenden Steuerraum. Eine Kontraktion des Aktors, bei welchem es sich beispielsweise um einen Piezo-Aktor, einen Magnetaktor oder einen anderen Aktortyp handeln kann, entgegen einer Schließrichtung des Kraftstoffinjektor bewirkt, dass ein Hydraulikdruck p1 in dem mindestens einen Ausgleichsraum abgesenkt wird.
-
Diese Absenkung des Hydraulikdrucks p1, wobei es sich beispielsweise um einen Kraftstoffdruck im mindestens einen Ausgleichsraum handeln kann, bewirkt in Folge der fluidischen Verbindung zwischen dem mindestens einen Ausgleichsraum und dem mindestens einen Steuerraum, dass auch ein Hydraulikdruck p2 in dem mindestens einen Steuerraum absinkt. Der hydraulische Mitnehmer ist dabei derart ausgestaltet, dass dieses Absinken des Hydraulikdrucks p2 in dem mindestens einen Steuerraum bewirkt, dass ein Einspritzventilglied mit einer hydraulischen Kraft entgegen der Schließrichtung beaufschlagt wird. Somit wird durch eine Kontraktion des Aktors das Einspritzventilglied entgegen der Schließrichtung bewegt, wodurch das Einspritzventilglied aus mindestens einem Ventilsitz angehoben wird und dabei mindestens eine Einspritzöffnung freigibt. Dadurch wird ein Einspritzvorgang initiiert.
-
Der Kraftstoffinjektor kann beispielsweise mindestens einen mit dem Aktor mechanisch gekoppelten Kolben aufweisen, beispielsweise einen mit dem Aktor verklebten oder verschraubten Kolben. Dieser Kolben kann insbesondere das Einspritzventilglied zumindest teilweise umschließen, wobei das Einspritzventilglied und der mindestens eine Kolben in Schließrichtung gegeneinander verschiebbar sein sollen.
-
Dieses Umschließen kann insbesondere in der Weise erfolgen, dass zwischen dem mindestens einen Kolben und dem Einspritzventilglied der mindestens eine Steuerraum ausgebildet wird. Innerhalb dieses mindestens einen Steuerraums kann vorteilhafter Weise das Einspritzventilglied durch mindestens ein Düsenfederelement gegen den mindestens einen Kolben abgestützt sein und so mit einer Kraft in Schließrichtung beaufschlagt werden.
-
Weiterhin kann zwischen dem mindestens einen Kolben und dem Einspritzventilglied zusätzlich noch mindestens einen Druckraum ausgebildet werden, wobei vorteilhafter Weise eine Druckerhöhung in dem mindestens einen Druckraum und dem mindestens einen Steuerraum entgegen gesetzte hydraulische Kräfte auf das Einspritzventilglied ausüben. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass das Einspritzventilglied mindestens eine erste, dem mindestens einen Steuerraum zugewandte hydraulisch wirksame Fläche und mindestens eine zweite, dem mindestens einen Druckraum zugewandte hydraulisch wirksame Fläche aufweist, wobei die mindestens eine erste hydraulisch wirksame Fläche und die mindestens eine zweite hydraulisch wirksame Fläche unterschiedliche Vorzeichen bezüglich der Schließrichtung aufweisen. Unter einer hydraulisch wirksamen Fläche ist dabei jeweils die Projektion einer mit Druck beaufschlagten Fläche auf eine Ebene senkrecht zur Schließrichtung zu verstehen. Gegebenenfalls sind dabei mehrere Flächen zu einer Gesamtfläche zusammenzusetzen. Der mindestens eine Druckraum kann mit dem mindestens einen Umgebungsraum über mindestens einen zweiten Druckausgleichskanal fluidisch in Verbindung stehen, wobei der mindestens eine zweite Druckausgleichskanal vorteilhafter Weise mindestens ein zweites Drosselelement aufweist.
-
Der mindestens eine Ausgleichsraum kann insbesondere dadurch gebildet werden, dass mindestens eine Dichthülse eingesetzt wird, welche den mindestens einen Kolben teilweise umschließt und welche den mindestens einen Ausgleichsraum gegen den mindestens einen Umgebungsraum abdichtet. Auf diese Weise kann der mindestens eine Ausgleichsraum beispielsweise als ein das Einspritzventilglied umgebender Ringraum ausgebildet sein.
-
Der mindestens einen Steuerraum und der mindestens eine Umgebungsraum können miteinander über mindestens einen dritten Druckausgleichskanal, welcher vorteilhafter Weise wiederum mindestens ein drittes Drosselelement aufweist, in Verbindung stehen.
-
Weiterhin kann der Kraftstoffinjektor, zusätzlich zu dem mindestens einen hydraulischen Mitnehmer, noch mindestens einen mechanischen Mitnehmer aufweisen, wobei durch den mechanischen Mitnehmer eine mechanische Kraft entgegen der Schließrichtung von dem mindestens einen Kolben auf das mindestens eine Einspritzventilglied übertragbar ist.
-
Die Verwendung eines hydraulischen Mitnehmers anstatt eines, wie aus dem Stand der Technik bekannt, rein mechanischen Mitnehmers, bietet in der Praxis zahlreiche Vorteile. Insbesondere ist die Funktionalität des Mitnehmers von Materialeigenschaften, beispielsweise der Elastizität von Federelementen oder anderen, insbesondere starren, Übertragungselementen, weitgehend unabhängig. Somit ändern sich die Einspritzeigenschaften des Kraftstoffinjektors auch über einen längeren Betriebszeitraum nicht. Weiterhin erfolgt die Kraftübertragung zwischen dem Aktor und dem Einspritzventilglied weitgehend „weich” und schwingungsgedämpft. Somit werden mechanische Störungen, beispielsweise in Form von Vibrationen oder Schockbelastungen, nicht unmittelbar vom Aktor auf das Einspritzventilglied und umgekehrt übertragen. Dies trägt zu einem gleichmäßigeren Einspritzvorgang und einer längeren Lebensdauer des eingesetzten Aktors bei. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass eine direkte Steuerung eines Einspritzventilglieds 118 mit einem technisch sehr einfach zu realisierenden Aufbau verknüpft werden kann.
-
Zeichnung
-
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
-
Es zeigt:
-
1 einen Kraftstoffinjektor mit direkter, inverser Nadelsteuerung und einer Kombination aus einem hydraulischen und einem mechanischen Mitnehmer.
-
Ausführungsbeispiele
-
Die einzige Figur (1) zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffinjektors 110 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Der Kraftstoffinjektor 110 weist einen Injektorkörper 112 auf, in dessen Inneren ein Umgebungsraum 114 ausgebildet ist. Der Kraftstoffinjektor 110 ist über eine Hochdruckzuleitung 116 mit einem Druckspeicher (Common-Rail) verbunden (nicht dargestellt), von dem der Kraftstoffinjektor 110 mit unter Druck stehendem Kraftstoff gespeist wird.
-
Der Kraftstoffinjektor 110 weist ein Einspritzventilglied 118 auf, welches mittels eines Führungsabschnitts 120 im Injektorkörper 112 derart gelagert ist, dass das Einspritzventilglied 118 parallel zu einer Schließrichtung 122 verschiebbar ist. Das Einspritzventilglied 118 ist in seinem in Schließrichtung 122 unteren Ende kegelförmig ausgestaltet. Wird das Einspritzventilglied 118 in Schließrichtung 122 mit einer Kraft beaufschlagt, so wird das Einspritzventilglied 118 in einen Dichtsitz 124 gepresst, wodurch ein sacklochförmiger Bereich 126 eines Nadelraums 128 dicht gegen Kraftstoff abgedichtet wird. Dadurch werden in eine Wand des sacklochförmigen Bereichs 126 eingelassene Einspritzöffnungen 130 kraftstoffdicht verschlossen.
-
Der über die Hochdruckzuleitung 116 in den Umgebungsraum 114 des Kraftstoffinjektor 110 einströmende Kraftstoff kann durch Kraftstoffkanäle 132 (beispielsweise in Form von Bohrungen im Injektorkörper 112) vom Umgebungsraum 114 in den Nadelraum 128 gelangen. Die Kraftstoffkanäle 132 münden dabei in einer abgerundeten Ringnut 134 des Nadelraums 128. Im Bereich dieser Ringnut 134 ist das Einspritzventilglied 118 in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Druckschulter 136 in Form einer abgeschrägten Schulter versehen, so dass der Kraftstoffdruck im Nadelraum 128 eine Kraft auf das Einspritzventilglied 118 entgegen der Schließrichtung 122 ausübt. Aus dem Bereich der Ringnut 134 kann Kraftstoff innerhalb des Nadelraums 128 entlang eines Ringspalts 138 zwischen Einspritzventilglied 118 und Injektorkörper 112 bis hin zum Dichtsitz 124 gelangen.
-
Weiterhin weist der Kraftstoffinjektor 110 einen Piezo-Aktor 140 auf, welcher in den Umgebungsraum 114 eingelassen ist und über eine Stützplatte 142 nach oben gegen den Injektorkörper 112 abgestützt ist. Der Piezo-Aktor 140 ist über elektrische Kontakte 144, welche durch die Stützplatte 142 und den Injektorkörper 112 isoliert geführt sind, bestrombar bzw. mit Spannung beaufschlagbar. Die Stützplatte 142 kann mit dem Injektorkörper 112 lose verbunden oder beispielsweise auch verschraubt oder verklebt sein. Der Piezo-Aktor 140 ist kraftstoffdicht ummantelt, um eine Schädigung des Piezo-Aktors 140 durch den unter Druck stehenden Kraftstoff im Umgebungsraum 114 zu vermeiden.
-
An seinem in Schließrichtung 122 unteren Ende ist der Piezo-Aktor 140 über eine Steuerfläche 146 mit einem Kolben 148 verbunden. Der Kolben 148 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt und weist einen Kolbenkörper 150 und einen Kolbendeckel 152 auf. So kann beispielsweise der Kolbendeckel 152 durch Verkleben, Verschrauben oder andere Verbindungsmethoden mit dem Piezo-Aktor 140 verbunden sein. Vorzugsweise kann der Piezo-Aktor 140 an der Steuerfläche 146 auch lose auf dem Kolben 148 aufliegen, ohne dass eine mechanische Verbindung erfolgt.
-
Kolbendeckel 152 und Kolbenkörper 150 können durch Verschrauben verbunden werden. Die zweiteilige Ausgestaltung des Kolbens 148 erleichtert insbesondere auch die Montage, des Einspritzventilgliedes 118, welches zunächst in den Kolbenkörper 150 eingebracht werden kann, bevor der Kolbendeckel 152 auf den Kolbenkörper 150 aufgeschraubt wird (siehe unten). Der Kolben 148 und die Stützplatte 142 sind über eine Rohrfeder 154 verbunden, wobei die Rohrfeder 154 vorzugsweise mit dem Kolbenkörper 150 (oder dem Kolbendeckel 152) verschraubt ist. Über die Rohrfeder 154 wird der Piezo-Aktor 140 mit einer Kraft beaufschlagt. So wird insbesondere auch vermieden, dass der Piezo-Aktor 140 mit dem Kolbendeckel 152 fest verbunden werden muss, da durch die Rohrfeder 154 der Piezo-Aktor 140 zwischen Stützplatte 142 und Kolbendeckel 152 geklemmt wird.
-
Insbesondere kann die Rohrfeder 154 so gewählt werden, dass der Piezo-Aktor 140 stets unter einer mechanischen Vorspannung gehalten wird, durch welche der Piezo-Aktor 140 in seiner Längenausdehnung (parallel zur Schließrichtung 122) zusammengepresst wird, wodurch die Ausdehnungscharakteristik des Piezo-Aktors 140 linearisiert wird und Schädigungen des Piezo-Aktors 140 (beispielsweise in Folge von Bruchdehnung) vermieden werden. Weiterhin schützt die Rohrfeder 154 in Folge ihrer hohen Schersteifigkeit senkrecht zur Schließrichtung 122 den Piezo-Aktor 140 vor mechanischen Belastungen senkrecht zur Schließrichtung 122, welche zur mechanischen Beschädigung des Piezo-Aktors 140 führen könnten.
-
Das Einspritzventilglied 118 ist derart ausgestaltet, dass es oberhalb der Druckschulter 136 einen zylinderförmigen Bereich mit Durchmesser d1 aufweist, wobei das Einspritzventilglied 118 an seinem oberen Ende auf einen Durchmesser d2 aufgeweitet ist. Am Übergang zwischen dem Durchmesser d1 und dem Durchmesser d2 entsteht somit eine Schulter 156 in Form einer Fläche 156 senkrecht zur Schließrichtung 122. Dieser aufgeweitete Bereich mit Durchmesser d2 des Einspritzventilglied 118 ist in einem zylinderförmigen Hohlraum 158 im Kolben 148 aufgenommen, dergestalt, dass der aufgeweitete Bereich mit Durchmesser d2 des Einspritzventilglied 118 von dem Kolben 148 umschlossen wird. Dabei weist der Kolben 148 an seinem unteren Ende einen Vorsprung 160 auf, innerhalb dessen das Einspritzventilglied, welches in diesem Bereich den Durchmesser d1 aufweist kraftstoffdicht geführt wird. Dadurch bilden sich zwischen dem Einspritzventilglied 118 und dem Kolben 148 zwei Räume 162, 164 aus: Ein Steuerraum 162 zwischen dem oberen Ende des Einspritzventilglieds 118 und dem Kolben 148 und ein kreisringförmiger Druckraum 164 zwischen der Schulter 156 des Einspritzventilglied 118 und dem Vorsprung 160 des Kolbens 148. Die Schulter 156 und eine nach oben gewandte Gesamtfläche 166 des Einspritzventilglieds 118 bilden somit hydraulisch wirksame Flächen mit entgegen gesetztem Vorzeichen bezüglich der Schließrichtung 122.
-
An seinem oberen Ende weist das Einspritzventilglied 118 eine zylinderförmige Vertiefung 168 auf, innerhalb derer ein Düsenfederelement 170 gelagert ist. Über dieses Düsenfederelement 170 ist das Einspritzventilglied 118 gegen den Kolbendeckel 152 abgestützt, wobei eine Kraft auf das Einspritzventilglied 118 in Schließrichtung 122 ausgeübt wird.
-
Der Kolben 148 weist an seinem in Schließrichtung 122 gesehen unteren Ende eine hydraulische Fläche 172 in Form eines Kreisrings senkrecht zur Schließrichtung 122 auf. In diesem Bereich ist der Kolben 148 von einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Dichthülse 174 umgeben, welche an ihrem unteren Ende eine Beißkante 176 aufweist. Die Dichthülse 174 ist nach oben hin durch eine Dichtfeder 178 gegen einen umlaufenden Vorsprung 180 an der Außenseite des Kolbens 148 abgestützt und wird somit mit einer Kraft in Schließrichtung 122 beaufschlagt und gegen den Injektorkörper 112 gepresst. Dadurch ist zwischen Einspritzventilglied 118, hydraulischer Fläche 172, Dichthülse 174 und Injektorkörper 112 ein im wesentlichen hohlzylinderförmiger Ausgleichsraum 182 ausgebildet, welcher durch die Dichthülse 174 im wesentlichen kraftstoffdicht gegen des Umgebungsraum 114 abgedichtet ist.
-
Der Ausgleichsraum 182 und der Steuerraum 162 stehen in diesem Ausführungsbeispiel über einen ersten Druckausgleichskanal 184 in Verbindung. Dieser erste Druckausgleichskanal 184 ist in diesem Ausführungsbeispiel als zentrale Bohrung im Einspritzventilglied 118 ausgestaltet und weist anschließend eine (engere) Bohrung 186 senkrecht zur Schließrichtung 122 auf, welche als erstes Drosselelement 186 fungiert.
-
Weiterhin weist in diesem Ausführungsbeispiel der Kolben 148 einen zweiten Druckausgleichskanal 188 auf, welcher den Druckraum 164 und den Umgebungsraum 114 verbindet. Dieser zweite Druckausgleichskanal 188 ist als Ganzes als Engstelle ausgestaltet und fungiert somit gleichzeitig als zweites Drosselelement 188. Alternativ kann der zweite Druckausgleichskanal 188 auch mit einer zusätzlichen Engstelle als zweites Drosselelement versehen sein.
-
Weiterhin weist der Kolben 148 einen dritten Druckausgleichskanal 190 auf, welcher den Steuerraum 162 und den Umgebungsraum 114 verbindet. Dieser dritte Druckausgleichskanal 190 ist wiederum als Ganzes als Engstelle ausgebildet und wirk somit gleichzeitig als drittes Drosselelement 190. Alternativ könnte der dritte Druckausgleichskanal 190 auch mit einer zusätzlichen Engstelle als drittes Drosselelement 190 ausgestattet sein. Das dritte Drosselelement 190 kann beispielsweise einen Drosselquerschnitt von 50% des Querschnitts des ersten Drosselelements 186 aufweisen und dient der schnellen Wiederbefüllung des Steuerraums 162 beim Schließen des Kraftstoffinjektors 110.
-
Der Piezo-Aktor 140 ist in diesem Ausführungsbeispiel invers angesteuert und ist in einem Zustand, in welchem das Einspritzventilglied 118 in den Dichtsitz 124 gepresst wird (verschlossener Kraftstoffinjektor 110) bestromt bzw. mit einer Spannung beaufschlagt und somit ausgedehnt. Wird diese Beaufschlagung mit Strom bzw. Spannung reduziert oder ganz aufgehoben, so zieht sich der Piezo-Aktor 140 zusammen, wobei sich die Steuerfläche 146 in Aktorrichtung 192 bewegt. Aufgrund einer Verbindung zwischen Piezo-Aktor 140 und Kolben 148 oder, vorzugsweise, aufgrund einer Verbindung der Kolbens 148 mit der Rohrfeder 154 (siehe oben) wird dabei auch der Kolben 148 in Aktorrichtung 192 bewegt. Über die mechanische Mitnahmevorrichtung, welche in diesem Ausführungsbeispiel den Vorsprung 160 und die Schulter 156 aufweist, wird dabei das Einspritzventilglied 118 in Aktorrichtung 192 angehoben und aus seinem Dichtsitz 128 entfernt.
-
Gleichzeitig wird, wenn sich der Kolben 148 in Aktorrichtung 192 bewegt, ein erster Hydraulikdruck p1 im Ausgleichsraum 182 abgesenkt. Da der Ausgleichsraum 182 über den ersten Druckausgleichskanal 184 mit dem Steuerraum 162 in Verbindung steht, sinkt somit (zeitverzögert) auch ein Kraftstoffdruck p2 im Steuerraum 162. Über die hydraulische Fläche 166 wird somit das Einspritzventilglied 118 mit einer hydraulischen Kraft in Aktorrichtung 192 beaufschlagt, so dass sich das Einspritzventilglied 118 unabhängig von der Bewegung des Kolbens 148 weiter in Aktorrichtung bewegen kann und somit weiter öffnet.
-
Der Druckraum 164 wird dabei durch den zweiten Druckausgleichskanal 188 mit Kraftstoff befüllt, und Kraftstoff aus dem Steuerraum 162 kann durch den dritten Druckausgleichskanal 190 in den Umgebungsraum 114 entweichen. Somit wirken also Steuerraum 162, Druckraum 164, Ausgleichsraum 182 und der erste Druckausgleichskanal 184 als hydraulischer Mitnehmer für das Einsprtzventilglied 118. Durch die Kombination des mechanischen Mitnehmers 160, 156 und des hydraulischen Mitnehmers 162, 164, 182, 184 ist der Hub des Einspritzventilglied 118 somit nicht auf den Hub des Piezo-Aktors 140 beschränkt. Dies hat zur Folge, dass auch kürzere Piezo-Aktoren 140 einsetzbar sind.
-
Alternativ könnte auch eine Ausführung realisiert werden, bei der der Kraftstoffinjektor 110 lediglich den hydraulischen Mitnehmer 162, 164, 182, 184 und keinen mechanischen Mitnehmer 160, 156 aufweist. In diesem Fall würde die Hubbewegung alleine durch den hydraulischen Mitnehmer 162, 164, 182, 184 bewirkt, was jedoch gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel den Nachteil aufweist, dass das Öffnen des Kraftstoffinjektors 110 langsamer erfolgt. Eine Kombination mindestens eines hydraulischen Mitnehmers 162, 164, 182, 184 und mindestens eines mechanischen Mitnehmers 160, 156 ist also bevorzugt.
-
Zum Schließen des Kraftstoffinjektor 110 wird der Piezo-Aktor 140 bestromt, was, in Umkehrung des oben gesagten, zu einer Druckerhöhung im Ausgleichsraum 182, somit zu einer Druckerhöhung im Steuerraum 162 und somit über die hydraulische Fläche 166 zur Ausübung einer Kraft in Schließrichtung 122 auf das Einspritzventilglied 118 führt. Das Einspritzventilglied 118 bewegt sich somit in Schließrichtung 122, wird in den Dichtsitz 124 gepresst und verschließt den sacklochförmigen Bereich 126.
-
Bezugszeichenliste
-
- 110
- Kraftstoffinjektor
- 112
- Injektorkörper
- 114
- Umgebungsraum
- 116
- Hochdruckzuleitung
- 118
- Einspritzventilglied
- 120
- Führungsabschnitt
- 122
- Schließrichtung
- 124
- Dichtsitz
- 126
- sacklochförmiger Bereich
- 128
- Nadelraum
- 130
- Einspritzöffnungen
- 132
- Kraftstoffkanäle
- 134
- Ringnut
- 136
- Druckschulter
- 138
- Ringspalt
- 140
- Piezo-Aktor
- 142
- Stützplatte
- 144
- elektrische Kontakte
- 146
- Steuerfläche
- 148
- Kolben
- 150
- Kolbenkörper
- 152
- Kolbendeckel
- 154
- Rohrfeder
- 156
- Schulter
- 158
- zylinderförmiger Hohlraum
- 160
- Vorsprung
- 162
- Steuerraum
- 164
- Druckraum
- 166
- hydraulisch wirksame Fläche
- 168
- zylinderförmige Vertiefung
- 170
- Düsenfederelement
- 172
- hydraulische Fläche
- 174
- Dichthülse
- 176
- Beißkante
- 178
- Dichtfeder
- 180
- Vorsprung
- 182
- Ausgleichsraum
- 184
- erster Druckausgleichskanal
- 186
- erstes Drosselelement
- 188
- zweiter Druckausgleichskanal, zweites Drosselelement
- 190
- dritter Druckausgleichskanal, drittes Drosselelement
- 192
- Aktorrichtung
