DE102005016795A1

DE102005016795A1 - Kraftstoffinjektor mit direkt betätigbarem Einspritzventilglied

Info

Publication number: DE102005016795A1
Application number: DE200510016795
Authority: DE
Inventors: Friedrich BÖCKING
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-10-19

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum (74) einer Verbrennungskraftmaschine mit einem invers ansteuerbaren Aktor (16) zur Betätigung eines nadelförmigen Einspritzventilglieds (56). Der Kraftstoffinjektor (10) umfasst ferner einen Druckübersetzer (18), der einen Übersetzerkolben (22) sowie einen Übersetzerraum (24) aufweist. Das Einspritzventilglied ist mechanisch mit einem kolbenförmigen Übertragungselement (38, 84) des Druckübersetzers (18) gekoppelt. Das kolbenförmige Übertragungselement (38, 84) ist über den Übersetzerraum (24) und das Einspritzventilglied (56) gleichzeitig über mindestens einen Steuerraum (48) druckbeaufschlagbar.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor mit direkt betätigbarem Einspritzventilglied gemäß des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Aus DE 103 33 427 B3 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst ein Einspritzventil, welches eine Ventilnadel zum Öffnen und Schließen von Einspritzöffnungen aufweist. Es ist eine dem Einspritzventil bei Betrieb unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zuführende Leitung vorgesehen sowie ein Aktor und ein hydraulischer Koppler. Dieser weist zwei über eine Kopplung zusammenwirkende, linear hintereinander angeordnete Kolben auf. Das Kopplervolumen des Kopplers wird über Führungsspalte ineinander angeordneter Kolben durch unter hohem Druck stehenden Kraftstoff gebildet. An den dem Aktor abgewandeten Enden der Kolben ist je ein Füllraum angeordnet und mit einer Leitung verbunden, wobei einer der Kolben mit einer ersten Querschnittsfläche mit dem Aktor über eine Stange mit einem als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglied verbunden ist. Die beiden anderen Enden der Kolben greifen in zugeordnete Übersetzerräume ein, die über einen Kanal miteinander hydraulisch in Verbindung stehen.

EP 1 174 615 A2 bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor mit einem Ventilglied, welches in einen Ventilsitz stellbar ist und dadurch die Kraftstoffabgabe vom Kraftstoffinjektor steuert. Es sind eine Aktoranordnung und eine hydraulische Übersetzungseinrichtung vorgesehen zur Übertragung der Bewegung der Aktoranordnung an das Ventilglied. Die hydraulische Übersetzeranordnung umfasst einen Kolben und eine Steuerkammer für Fluid, wobei die Aktoranordnung mit dem Kolben zusammenwirkt und auf diesen eine Rückzugskraft ausübt. Die Übersetzeranordnung ist derart angeordnet, dass bei Einwirken einer ersten Rückzugskraft auf den Kolben das Ventilglied sich zusammen mit dem Kolben aus dem Sitz bewegt, wobei die Bewegung des Ventilglieds von der Bewegung des Kolbens entkoppelt ist, die sich während der Initialbewegung des Ventilglieds aus dem Sitz einstellt. Daher ist eine weitere Bewegung des Ventilglieds von der Aktoranordnung an dieses mittels Fluid übertragbar, welches in der Steuerkammer aufgenommen ist. Die Übersetzeranordnung sorgt für eine variable Übersetzung der Bewegung der Aktoranordnung auf das Ventilglied.

Bei der Lösung gemäß EP 1 174 615 A2 handelt es sich um eine inverse Ansteuerung der Aktoranordnung, bei der der Aktor im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds bestromt ist. Zum Öffnen des Einspritzventilglieds wird der Aktor in einen stromlosen Zustand geschaltet, so dass sich die Länge des Aktors reduziert. Aufgrund einer Druckabsenkung in einem Kopplerraum erfolgt ein Öffnen des Einspritzventilglieds. Nachteilig bei der Lösung gemäß EP 1 174 615 A2 , die zwar eine direkte Ansteuerung des Einspritzventilglieds ermöglicht, ist die relativ aufwendig aufgebaute Übersetzermimik.

Vorteile der Erfindung

Gemäß einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors kann durch den Einsatz einer Zwischenscheibe zwischen zwei einander gegenüberliegenden Steuerräumen ein einfacher Aufbau des Kraftstoffinjektors und der Steuerraumtrennung durch den Einsatz von federbeaufschlagten Steuerraumhülsen erreicht werden. Die zwei plan geschliffene Flächen aufweisende Zwischenscheibe dient als Anstellfläche für eine erste Steuerraumhülse sowie eine zweite Steuerraumhülse, die jeweils federbeaufschlagt sind. Die erste Steuerraumhülse stützt sich mittels eines Federelements am Übersetzerkolben eines Druckübersetzers ab, während die zweite Steuerraumhülse, die gegen die untere plan geschliffene Fläche der Zwischenscheibe angestellt ist, sich mittels eines Federelements an einem Bund eines vorzugsweise als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglieds abstützt. Die beiden durch die Steuerraumhülsen begrenzten Steuerräume stehen über einen in der Zwischenscheibe ausgebildeten Kanal hydraulisch in Verbindung, wobei dieser Kanal eine Drosselstelle umfasst. Der Übersetzerkolben des Druckübersetzers gemäß der ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors ist vorzugsweise zweiteilig aufgebaut und umfasst den bereits erwähnten Übersetzerkolben sowie ein in diesem geführtes Kopplungselement. Das Kopplungselement dient in Verbindung mit dem Kopfbereich des Einspritzventilglieds als mechanischer Mitnehmer, welcher bei Ansteuerung des Kraftstoffinjektors die Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds initialisiert.

Bei Druckentlastung eines der Steuerräume durch Betätigung eines invers ansteuerbaren Aktors wird aufgrund der hydraulischen Kopplung beider Steuerräume miteinander auch der jeweils andere Steuerraum druckentlastet, so dass sich bei einem geringen Aktorhub nicht nur eine Initialisierung der Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds erreichen lässt, sondern bei gleichbleibend geringem Aktorhub durch Absenkung des Druckes in den Steuerräumen ein schnelles vollständiges Öffnen desselben, was einen reproduzierbaren Einspritzvorgang gestattet.

Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors wird ebenfalls eine Zwischenscheibe eingesetzt, die einen ersten Steuerraum von einem zweiten Steuerraum trennt. Diese Zwischenscheibe weist ebenfalls einen Drosselkanal auf, über welchen der erste Steuerraum und der zweite Steuerraum hydraulisch miteinander in Verbindung stehen. Zur Betätigung des Einspritzventilglieds ist ein Kolben vorgesehen, der einen ersten, in größerem Durchmesser ausgebildeten Kopfbereich aufweist sowie einen zweiten, schlanker ausgebildeten Teil, an welchem ein Mitnehmer, so zum Beispiel in Gestalt eines Ringes aufgenommen ist. Der am zweiten, in geringerem Durchmesser ausgeführten Kolbenteil aufgenommene Mitnehmer greift in einen Kopfbereich des vorzugsweise als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglieds ein und ist von einem im Kopfbereich des Einspritzventilglieds ausgebildeten Übergriff umgeben. Bei Ansteuerung eines invers betriebenen Aktors, welcher im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds bestromt ist und bei dem zum Öffnen des vorzugsweise als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglieds die Bestromung vollständig oder teilweise aufgehoben wird, lässt sich bei geringem Hub des Aktors aufgrund der mechanischen Kopplung von Kolben und Einspritzventilglied bereits ein Öffnen des Einspritzventilglieds bei kleinem Aktorhub erreichen, wobei ein weiteres schnelles vollständiges Öffnen des Einspritzventilglieds durch Druckentlastung der Steuerräume erreicht wird.

Auch in der zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors werden die hydraulischen Räume, d.h. der Übersetzerraum sowie die beiden durch die Zwischenscheibe getrennten Steuerräume durch Steuerraumhülsen begrenzt.

Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 eine erste Ausführungsvariante eines Kraftstoffinjektors mit zwei durch eine Zwischenscheibe voneinander getrennten Steuerräumen und
2 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors mit durch Hülsen begrenzten Übersetzerraum sowie durch eine Zwischenscheibe getrennten Steuerräumen.
Der Darstellung gemäß 1 ist eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors zu entnehmen.
Ein Kraftstoffinjektor 10 umfasst einen Injektorkörper 12, in welchem ein Hohlraum ausgebildet ist, der einerseits einen Aktor 16, bevorzugt einen Piezoaktor, aufnimmt. Der Hohlraum steht ferner mit einer Kraftstoffhochdruckquelle in Verbindung und wird über diesen kontinuierlich mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt. Der Kraftstoffzulauf ist durch den mit Bezugszeichen 14 bezeichneten Pfeil angedeutet. Im Hohlraum befindet sich ferner eine Rohrfeder 20, welche an einem Übersetzerkolben 22 eines Druckübersetzers 18 aufgenommen ist. Der im Hohlraum des Kraftstoffinjektors 10 angeordnete Aktor 16 wirkt auf die obere Stirnseite des Übersetzerkolbens 22. Im geschlossenen Zustand des Kraftstoffinjektors, d.h. bei in seinen Sitz 70 gestelltem Einspritzventilglied 56 ist der Aktor 16 bestromt, d.h. der Aktor 16 wird invers angesteuert. Zur Betätigung des Einspritzventilglieds 56 ist demnach eine vollständige oder teilweise Aufhebung der Bestromung des Aktors 16 erforderlich.
Der Druckübersetzer 18 gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsvariante umfasst neben dem Übersetzerkolben 22 und dem in diesem ausgebildeten Übersetzerraum 24 ein Kopplungselement 38. Das Kopplungselement ist im Übersetzerkolben 22 des Druckübersetzers 18 axial geführt und begrenzt mit einer Stirnseite den Übersetzerraum 24 innerhalb des Übersetzerkolbens 22. Eine Stirnseite 40 des Übersetzerkolbens 22, der in einem Außendurchmesser d₂ ausgebildet ist, begrenzt einen ersten Steuerraum 30. Der erste Steuerraum 30 ist zudem durch eine erste Steuerraumhülse (Dichthülse) 28 begrenzt, die durch ein erstes Federelement 26 beaufschlagt ist. Das erste Federelement 26 stützt sich an einem Bund am Übersetzerkolben 22 ab. Die erste Steuerraumhülse 28 umfasst eine Beißkante 34, mit welcher die erste Steuerraumhülse 28 an eine erste Planfläche 44 einer Zwischenscheibe 32 angestellt ist.
In der Zwischenscheibe 32 ist einerseits eine Bohrung 36 ausgebildet, über welche unter Systemdruck stehender Kraftstoff dem Einspritzventilglied 56 zuströmt. Darüber hinaus befindet sich in der Zwischenscheibe 32 ein Drosselkanal 42. Über den Drosselkanal 42 stehen der erste Steuerraum 30 sowie ein weiterer, zweiter Steuerraum 48 hydraulisch miteinander in Verbindung.
Das Kopplungselement 38 des Druckübersetzers 18 ragt in einen Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 ein. Zur Montage von Kupplungselement 38 und Einspritzventilglied 56 ist ein Einsatzteil 98 vorgesehen. Das Kopplungselement 38 weist an einem Ende einen Ansatz auf, der von einem Übergriff 58 im Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 umschlossen ist. An der Mantelfläche des Kopfbereiches 64 ist dieser von einer zweiten Steuerraumhülse (Dichthülse) 50 umschlossen, die den zweiten Steuerraum 48 begrenzt. Die zweite Steuerraumhülse 50 ist durch ein zweites Federelement 52 beaufschlagt. Die zweite Steuerraumhülse 50 ist mit ihrer Beißkante 54 an die zweite Planfläche 46 der Zwischenscheibe 32 angestellt. Das zweite Federelement 52 stützt sich an einem Bund 76 oberhalb von Freiflächen am Einspritzventilglied 56 ab. Das Kopplungselement 38 wird von einer Rückstellfeder 60 beaufschlagt. Die Rückstellfeder 60 ist in einem hydraulischen Raum im Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 aufgenommen, der über eine Überströmöffnung 62 mit dem unter Systemdruck stehenden Kraftstoff befüllt ist. Der Durchmesser des Kopfbereiches 64 des Einspritzventilglieds 56 ist durch d₁ bezeichnet.
Unterhalb der Freiflächen 66 ist im Injektorkörper 12 ein Ringspalt 68 ausgebildet, über welchen der Kraftstoff Einspritzöffnungen 72 zuströmt. Diese sind in der Darstellung gemäß 1 durch das in seinen Sitz 70 gestellte Einspritzventilglied 56 verschlossen, so dass kein Kraftstoff in den Brennraum 74 der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden kann.
Bei teilweiser oder vollständiger Aufhebung der Bestromung des Aktors 16 zieht dieser den Übersetzerkolben 22 auf. Dadurch erfolgt eine Druckabsenkung im Übersetzerraum 24 des Druckübersetzers 18. Damit einher geht ferner eine Druckabsenkung im ersten Steuerraum 30, der über den Drosselkanal 42 mit dem zweiten Steuerraum 48 hydraulisch in Verbindung steht. Aufgrund der Druckabsenkung im Übersetzerraum 24 fährt das Kopplungselement 38 mit seiner übersetzerraumseitigen Stirnseite in den Übersetzerraum 24 ein und nimmt den Übergriff 58 am Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 mit, d.h. initiiert dessen Öffnungsbewegung aus seinem Sitz 70 zur Freigabe der Einspritzöffnungen 72 in den Brennraum 74. Sinkt der Druck im zweiten Steuerraum 48 über den Drosselkanal 42 weiter ab, hebt der Kopfbereich 64 mit seinem Übergriff 58 vom unteren Bereich des Kopplungselementes 38 ab, so dass das vorzugsweise als Düsennadel ausgebildete Einspritzventilglied 56 weiter öffnet, ohne dass der Aktor 16 weiter angesteuert wird. Mit einem geringen Aktorhub kann somit nicht nur das Öffnen des vorzugsweise als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglieds 56 initiiert werden, sondern auch ein schnelles Öffnen des Einspritzventilglieds 56 je nach Auslegung der Drossel im Drosselkanal 42 erreicht werden. Aufgrund des Einsatzes der Steuerraumhülse 28 und der zweiten Steuerraumhülse 50, die beide mit ihren jeweiligen Beißkanten 34, 54 an die Planflächen 44, 46 der Zwischenscheibe 32 angestellt sind, ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Kraftstoffinjektor gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsvariante besonders einfach herstellbar.
Ist das Einspritzventilglied 56 zu schließen, wird der Aktor 16 erneut bestromt, so dass der Druck im Übersetzerraum 24 sowie im ersten Steuerraum 30 ansteigt. Bei Druckanstieg im ersten Steuerraum 30 erfolgt über den Drosselkanal 42 eine Druckanhebung im zweiten Steuerraum 48, so dass die Stirnseite des Kopfsbereiches 64, die den zweiten Steuerraum 48 begrenzt, druckbeaufschlagt wird und das Einspritzventilglied 56 in seinen Sitz 70 gestellt wird. Der mit d₁ bezeichnete Durchmesser des Kopfbereiches 64 des Einspritzventilglieds 56 ist vorzugsweise so gewählt, dass dieser kleiner als der Außendurchmesser d₂ des Übersetzerkolbens 22 ist. Da d₁ < d₂, der Durchmesser d₃ des Kopplungselements 38 jedoch konstant bleibt, ergibt sich eine Übersetzung.
Der Darstellung gemäß 2 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors zu entnehmen.
Gemäß dieser Ausführungsvariante wird der im Injektorkörper 12 ausgebildete Übersetzerraum 24 von einer ersten Hülse 80 und einer zweiten Hülse 82 begrenzt. In die erste Hülse 80 taucht der Übersetzerkolben 22 ein, die zweite Hülse 82 umschließt einen Kolben 84. Der Übersetzerkolben 22 wird über einen Aktor 16 direkt betätigt, der in einem Hohlraum innerhalb des Injektorkörpers 12 aufgenommen ist. Die erste Hülse 80 stützt sich auf einem Ansatz des Injektorkörpers 12 ab, ebenso wie die zweiten Hülse 82, die den Kolben 84 umschließt. Die erste Hülse 80 ist von einem ersten Federelement 26 beaufschlagt; die zweite Hülse 82 wird über ein Federelement 90, welches sich an einer Zwischenscheibe 92 mit Kragen abstützt, und einer Stützscheibe 86 vorgespannt.
Unterhalb des Kopfbereichs des Kolbens 84 befindet sich der erste Steuerraum 30, der durch die Zwischenscheibe 92 mit Kragen und die untere Ringfläche des Kopfbereichs des Kolbens 84 gebildet wird. Unterhalb der Zwischenscheibe 92 mit Kragen befindet sich der zweite Steuerraum 48, der über den Drosselkanal 42 mit dem ersten Steuerraum 30 hydraulisch in Verbindung steht. Im zweiten Steuerraum 48 ist eine Schließfeder 94 aufgenommen, die auf den Kopfbereich 64 des vorzugsweise als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglieds 56 wirkt. Die Zwischenscheibe 92 mit Kragen dient als Führung durch den in geringerem Durchmesser ausgebildeten Kolbenteil des Kolbens 84, an welchem ein mechanischer Mitnehmer 88 aufgenommen ist.
Der mechanische Mitnehmer 88, der am unteren Bereich des Kolbens 84 aufgenommen ist, wird von dem Übergriff (Schulter) 58 am Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 umschlossen. Der in seinem Durchmesser verjüngte Kolbenbereich des Kolbens 84 ragt in einen hydraulischen Raum im Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 hinein, der über eine Überströmöffnung 62 mit Kraftstoff befüllt ist. Der zweite Steuerraum 48 ist durch die zweite Steuerraumhülse 50 begrenzt, die durch das zweite Federelement 52 beaufschlagt ist, welches sich wiederum an einem Bund 76 des Einspritzventilglieds 56 oberhalb von Freiflächen 66 beziehungsweise Führungen 96 abstützt. Unterhalb der Führungen 96 beziehungsweise unterhalb der Freiflächen 66 befindet sich ein Ringspalt 68, über welchen Kraftstoff den Einspritzöffnungen 72 zuströmt. In der Darstellung gemäß 2 ist das bevorzugt als Düsennadel ausgebildete Einspritzventilglied 56 in seinen Sitz 70 gestellt und verschließt demzufolge die Einspritzöffnungen 72 in den Brennraum 74 der Verbrennungskraftmaschine.
Der Aktor 16 ist in einem Hohlraum des Injektorkörpers 12 untergebracht, der über einen Zulauf 14 mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff beaufschlagbar ist. Der unter Systemdruck stehende Kraftstoff strömt über die Bohrung 36 im Ansatz des Injektorkörpers 12, an dem sich die erste Hülse 80 beziehungsweise die zweite Hülse 82 abstützen, der Zwischenscheibe 92 mit Kragen zu. Über eine in der Zwischenscheibe 92 mit Kragen vorgesehene Bohrung strömt der unter Systemdruck stehende Kraftstoff weiter in Richtung auf die Freiflächen beziehungsweise die Führung 66 am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 10. Von dort strömt der Kraftstoff in den Ringspalt 68 dem Sitz 70 des Einspritzventilglieds 56 zu.
Im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß 1 wird in der Ausführungsvariante gemäß 2 der Übersetzerraum 24 durch die erste Hülse 80 beziehungsweise die zweite Hülse 82 begrenzt. Ferner ist im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß 1 die Zwischenscheibe als eine Zwischenscheibe 92 mit Kragen ausgebildet, die – abgesehen von der Ringfläche des Kolbens 84 – den ersten Steuerraum 30 definiert. Die Zwischenscheibe 92 mit Kragen weist darüber hinaus eine Führungsfläche auf, in der der Kolben 84 geführt ist sowie eine Bohrung 100, um das Überströmen von Kraftstoff zu gewährleisten. Auch gemäß des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels ist der Aktor 16 invers angesteuert.
Dies bedeutet, dass das bevorzugt als Düsennadel ausgebildete Einspritzventilglied 56 in seinen Sitz 70 gestellt ist, wenn der Aktor 16 bestromt ist. Bei einer teilweisen oder vollständigen Aufhebung des Bestromung des Aktors 16 zieht sich dieser partiell oder vollständig zusammen, so dass der Übersetzerkolben 22 aus dem Übersetzerraum 24 gezogen wird. Aufgrund dieser Druckabsenkung im Übersetzerraum 24 bewegt sich der Kolben 84 in den Übersetzerraum 24 hinein, d.h. der Kolben 84 wird ebenfalls aufgezogen. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 84 sinkt der Druck im ersten Steuerraum 30 und aufgrund der hydraulischen Verbindung über den Drosselkanal 42 zum zweiten Steuerraum 48, auch der Druck im zweiten Steuerraum 48. Durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 84 bei teilweiser oder vollständiger Aufhebung der Bestromung des Aktors 16 wird der Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 aufgezogen, da der mechanische Mitnehmer 88 – beispielhaft ausgeführt als eine Scheibe – den Kopfbereich 64 des Einspritzventilglieds 56 an einem Übergriff 58 aufzieht und demzufolge das Einspritzventilglied 56 aus seinem Sitz 70 bewegt. Sobald der Druck im zweiten Steuerraum 48 aufgrund der Drosselwirkung des Drosselkanals 42 absinkt, hebt der Übergriff 58 des Kopfbereichs 64 des Einspritzventilglieds 56 vom mechanischen Mitnehmer 88 ab und das Einspritzventilglied 56 öffnet weiter, ohne dass der Aktor 16 eine weitere Hubbewegung ausführt. Das Einspritzventilglied 56 öffnet weiter, so dass unter Systemdruck stehender Kraftstoff entlang der Freiflächen 66 dem Ringspalt 68, dem geöffneten Sitz 70 und den Einspritzöffnungen 72 zuströmen kann, über welche der unter Systemdruck stehende Kraftstoff in den Brennraum 74 der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird.
Zum Schließen des bevorzugt als Düsennadel ausgebildeten Einspritzventilglieds 56 erfolgt eine erneute Bestromung des Aktors 16, welche bewirkt, dass der Übersetzerkolben 22 wieder in den Übersetzerraum 24 einfährt. Dadurch wird der Kolben 84 mit dem daran aufgenommenen mechanischen Mitnehmer 88 in den ersten Steuerraum 30 bewegt. In diesem steigt infolgedessen der Druck und – bedingt durch den Drosselkanal 42 – auch im zweiten Steuerraum 48. Aufgrund dessen wird das Einspritzventilglied 56 durch Druckbeaufschlagung seines Kopfbereiches 64 wieder in seinen Sitz 70 gestellt, so dass die Einspritzöffnungen 72 in den Brennraum 74 der Verbrennungskraftmaschine wieder verschlossen sind. Da der Übersetzerkolben 22 vom Kolben 84 mit mechanischem Mitnehmer 88 getrennt ist, ergibt sich gemäß des Ausführungsbeispiels nach 2 ein einfacher aufgebauter Kraftstoffinjektor 10.

10: Kraftstoffinjektor
12: Injektorkörper
14: Zulauf (Systemdruck)
16: Aktor
18: Druckübersetzer
20: Rohrfeder
22: Übersetzerkolben
24: Übersetzerraum
26: erstes Federelement
28: erste Steuerraumhülse (Dichthülse)
30: erster Steuerraum
32: Zwischenscheibe
34: Beißkante
36: Bohrung
38: Kopplungselement
40: Stirnseite Übersetzerkolben
42: Drosselkanal
44: erste Planfläche
46: zweite Planfläche
d₂: Durchmesser Übersetzerkolben 22
48: zweiter Steuerraum
50: zweite Steuerraumhülse (Dichthülse)
52: zweites Federelement
54: Beißkante
56: Einspritzventilglied
58: Übergriff (Schulter)
60: Rückstellfeder
62: Überströmöffnung
64: Kopfbereich Einspritzventilglied
d₁: Durchmesser Kopfbereich Einspritzventilglied
66: Freiflächen/Führung
68: Ringspalt
70: Sitz
72: Einspritzöffnung
74: Brennraum
76: Bund
80: erste Hülse
82: zweite Hülse
84: Kolben
86: Stützscheibe
88: mechanischer Mitnehmer
90: Federelement
92: Zwischenscheibe mit Kragen
94: Schließfeder
96: Führungen
98: Einsatzteil
100: Bohrung

Claims

Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum (74) einer Verbrennungskraftmaschine mit einem invers ansteuerbaren Aktor (16) zur Betätigung eines Einspritzventilglied (56) sowie mit einem Druckübersetzer (18), der einen Übersetzerkolben (22) sowie einen Übersetzerraum (24) aufweist, wobei das Einspritzventilglied (56) mechanisch mit einem kolbenförmigen Übertragungselement (38, 84) des Druckübersetzers (18) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmige Übertragungselement (38, 84) über den Übersetzerraum (24) und gleichzeitig das Einspritzventilglied (56) über mindestens einen Steuerraum (48) druckbeaufschlagbar ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (48) und ein weiterer Steuerraum (36) durch eine einen Drosselkanal (42) enthaltende Zwischenscheibe (32, 92) getrennt sind.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenscheibe (32, 92) eine erste Planfläche (44) und eine zweite Planfläche (46) aufweist, wobei an mindestens einer der Planflächen (44, 46) mindestens eine Dichthülse (50) angestellt ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmige Übertragungselement (38, 84) in einer Durchgangsöffnung der Zwischenscheibe (32, 92) geführt ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmige Übertragungselement (38) im Übersetzerkolben (22) axial geführt ist und eine Schulter (58) im Kopfbereich (64) des Einspritzventilglied (56) untergreift.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmige Übertragungselement (84) einen Kopfbereich, der von einer zweiten Hülse (82) umschlossen ist und einen im Durchmesser verjüngten Bereich aufweist, an welchem ein mechanischer Mitnehmer (88) aufgenommen ist, der eine Schulter (58) im Kopfbereich (64) des Einspritzventilglieds (56) untergreift.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerräume (36, 46) durch federbeaufschlagte Dichthülsen (28, 50) begrenzt sind, deren Beißkanten (34, 54) an die Planflächen (44, 46) der Zwischenscheibe (32) angestellt sind.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzerraum (24) im Injektorkörper (12) durch eine erste Hülse (80) und eine zweite Hülse (82), die federbeaufschlagt an den Injektorkörper (12) angestellt sind, begrenzt ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser d₁ des Kopfbereichs (64) des Einspritzventilglieds (56) kleiner ist als der Durchmesser d₂ des Übersetzerkolbens (22).
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzerkolben (22) und das kolbenförmig ausgeführte Übertragungselement (84) keine ineinander geführten, sondern voneinander getrennte Bauteile darstellen.