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Die
Erfindung betrifft einen Common-Rail-Injektor mit einem Injektorgehäuse, das
einen Kraftstoffzulauf aufweist, der mit einer zentralen Kraftstoffhochdruckquelle
außerhalb
des Injektorgehäuses und
mit einem Druckraum innerhalb des Injektorgehäuses in Verbindung steht, aus
dem, in Abhängigkeit
von dem Druck in einem ersten Kopplungsraum, mit Hochdruck beaufschlagter
Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird,
wenn eine Düsennadel
von ihrem Sitz abhebt, wobei der erste Kopplungsraum von dem brennraumfernen
Ende der Düsennadel
und dem brennraumnahen Ende eines Aktors, insbesondere eines Piezoaktors,
oder eines an dem brennraumnahen Ende des Aktors angebrachten Kopplerkolbens
begrenzt wird.
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Wenn
der Kopplungsraum durch einen Aktor, insbesondere einen Piezoaktor,
oder durch einen an dem brennraumnahen Ende des Aktors angebrachten
Kopplerkolben begrenzt wird, spricht man auch von einer direkten
Düsennadelsteuerung.
Der Piezoaktor wird zum Beispiel im Ruhezustand unter Spannung gehalten und
zum Ansteuern einer Einspritzung entladen. Zum Bereitstellen der
Spannung im Ruhezustand des Injektors ist ein relativ aufwendiges Steuergerät erforderlich.
Es ist möglich,
die Wirkungsrichtung des Piezoaktors durch Zwischenschaltung hydraulischer
Kopplungselemente umzukehren, so dass die Düsennadel abhebt, wenn an den
Piezoaktor eine Spannung angelegt wird. Das hat den Vorteil, dass
der Piezoaktor im Ruhezustand nicht unter Spannung gehalten werden
muss.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, bei einem Common-Rail-Injektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 auf einfache Art und Weise eine Umkehr der Wirkungsrichtung des
Aktors zu ermöglichen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Aufgabe ist bei einem Common-Rail-Injektor mit einem Injektorgehäuse, das
einen Kraftstoffzulauf aufweist, der mit einer zentralen Kraftstoffhochdruckquelle
außerhalb
des Injektorgehäuses und
mit einem Druckraum innerhalb des Injektorgehäuses in Verbindung steht, aus
dem, in Abhängigkeit
von dem Druck in einem ersten Kopplungsraum, mit Hochdruck beaufschlagter
Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird,
wenn eine Düsennadel
von ihrem Sitz abhebt, wobei der erste Kopplungsraum von dem brennraumfernen
Ende der Düsennadel
und dem brennraumnahen Ende eines Aktors, insbesondere eines Piezoaktors,
oder eines an dem brennraumnahen Ende des Aktors angebrachten Kopplerkolbens
begrenzt wird, dadurch gelöst,
dass. der Injektor einen zweiten Kopplungsraum umfasst, der mit
dem ersten Kopplungsraum in Verbindung steht und durch eine dem
Aktor abgewandte Düsennadeldruckfläche begrenzt
wird. Durch die Druckfläche
an der Düsennadel
wird auf einfache Art und Weise eine Umkehr der Wirkungsrichtung
des Aktors erreicht, ohne dass zusätzlicher Bauraum benötigt wird.
Die beiden Kopplungsräume
sind unabhängig
vom Düsennadelhub ständig miteinander
verbunden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter
einem direkten Steuern des Drucks in dem Kopplungsraum das Erzeugen
eines Druckabfalls und/oder eines Druckanstiegs in Folge einer Volumenänderung,
insbesondere einer Längenänderung,
des Aktors verstanden. Das in dem Kopplungsraum enthaltene Kraftstoffvolumen
ermöglicht
den Ausgleich von Temperaturdehnungen und Fertigungstoleranzen.
Vorzugsweise ist der Piezoaktor nicht dauernd bestromt. Wenn der
Piezoaktor bestromt wird, dann dehnt er sich aus, so dass der Druck
in den Kopplungsräumen zunimmt.
Durch die Umkehr der Wirkungsrichtung des Aktors hebt die Düsennadel
von ihrem Sitz ab, sobald der Druck in den Kopplungsräumen ein
vorgebbares Druckniveau überschreitet.
Wenn die Düsennadel
von ihrem Sitz abhebt, wird mindestens ein Spritzloch freigegeben,
durch das mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Injektorgehäuse in den
Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kopplungsraum einen
Ringraum umfasst, der auf seiner dem Brennraum abgewandten Seite
durch eine Druckschulter begrenzt ist, die an der Düsennadel
ausgebildet ist. Die Druckschulter wird vorzugsweise von einem Absatz der
Düsennadel
gebildet, der sich zum Brennraum hin verjüngt.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Kopplungsräume
durch einen Verbindungskanal miteinander in Verbindung stehen, der
durch die Düsennadel
verläuft.
Das hat den Vorteil, dass für
die Verbindung der beiden Kopplungsräume keine zusätzlichen
Bauteile benötigt werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste
Kopplungsraum in einem Sackloch, das in dem brennraumfernen Ende
der Düsennadel
ausgespart ist, von dem brennraumnahen Ende des Aktors oder eines
an dem brennraumnahen Ende des Aktors abgebrachten Kopplerkolbens begrenzt
wird. Vorzugsweise ist das brennraumnahe Ende des Aktors oder des
Kopplerkolbens in dem Sackloch in axialer Richtung hin und her bewegbar geführt.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste
Kopplungsraum in radialer Richtung von einer Dichthülse begrenzt
wird, die an dem brennraumnahen Ende des Aktors oder eines an dem
brennraumnahen Ende des Aktors angebrachten Kopplerkolbens in axialer
Richtung hin und her bewegbar geführt ist und die sich an dem
brennraumfernen Ende der Düsennadel
abstützt.
Vorzugsweise weist die Dichthülse
eine Beißkante
auf, die sich in abdichtender Art und Weise in die Düsennadel eingräbt und mit
Hilfe einer Federeinrichtung gegen das brennraumferne Ende der Düsennadel
vorgespannt ist.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite
Kopplungsraum auf seiner brennraumnahen Seite von einer Gegendruckfläche begrenzt
wird, die der Düsennadeldruckfläche gegenüberliegt.
Vorzugweise erstreckt sich die Gegendruckfläche parallel zu der Düsennadeldruckfläche.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckfläche an dem
Injektorgehäuse
vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Gegendruckfläche an einem
Düsenkörper eines
mehrteiligen Injektorgehäuses
ausgebildet.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel
einen zusätzlichen Verbindungskanal
aufweist, der den Druckraum mit einem Aktorraum verbindet, der wiederum
mit der Kraftstoffhochdruckquelle in Verbindung steht. Dadurch kann
Bauraum eingespart werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckfläche an einer
Stufenhülse
vorgesehen ist, die an der Düsennadel
in axialer Richtung hin und her bewegbar geführt ist. Die Stufenhülse ist
einfach zu fertigen und zu montieren. Sie kann in einem Düsenmodul
angeordnet sein und benötigt
keine zusätzliche
Baulänge.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Common-Rail-Injektors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenhülse durch
eine Federeinrichtung in axialer Richtung gegen das Injektorgehäuse vorgespannt
ist. Die Federeinrichtung kann zum Beispiel zwischen dem Aktor oder
dem Kopplerkolben oder zwischen zwei Injektorgehäuseteilen eingespannt sein.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
verschiedene Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Beschreibung erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Zeichnung
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Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Injektors
mit einer Stufenhülse
im Längsschnitt;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Injektors
mit einer Stufenhülse
im Längsschnitt;
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Injektors
ohne Stufenhülse
im Längsschnitt
und
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4 ein
viertes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Injektors
ohne Stufenhülse
im Längsschnitt.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungemäßen Common-Rail-Injektors schematisch
im Längsschnitt
dargestellt. Der dargestellte Common-Rail-Injektor weist ein insgesamt
mit 1 bezeichnetes Injektorgehäuse auf. Das Injektorgehäuse 1 umfasst
einen Düsenkörper 2,
der mit seinem unteren freien Ende in den Brennraum einer zu versorgenden
Brennkraftmaschine ragt. Mit seiner oberen, brennraumfernen Stirnfläche ist
der Düsenkörper 2 mittels
einer (nicht dargestellten) Spannmutter axial gegen einen Injektorkörper 4 vorgespannt.
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In
dem Düsenkörper 2 ist
eine axiale Führungsbohrung 6 ausgespart,
in der eine Düsennadel 8 axial
verschiebbar geführt
ist. An der Spitze 9 der Düsennadel 8 sind zwei
Dichtkanten 10, 11 ausgebildet, die mit einem
Dichtsitz beziehungsweise mit einer Dichtfläche 12 zusammenwirken,
der beziehungsweise die an dem Düsenkörper 3 ausgebildet ist.
Wenn sich die Spitze 9 der Düsennadel 8 mit ihren
Dichtkanten 10, 11 in Anlage an der Dichtfläche 12 befindet,
sind Spritzlöcher 13, 14 in
dem Düsenkörper 2 verschlossen.
Wenn die Düsennadelspitze 9 mit
den Dichtkanten 10, 11 von der Dichtfläche 12 abhebt,
dann wird mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff durch die Spritzlöcher 13 und 14 in
den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt.
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Ausgehend
von der Spitze 9 weist die Düsennadel 8 einen Druckraumabschnitt 15 auf,
der im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet ist. Auf den
Druckraumabschnitt 15 folgt ein sich kegelstumpfartig erweiternder
Abschnitt 16, der auch als Druckschulter bezeichnet wird.
Die Abschnitte 15 und 16 der Düsennadel 8 sind in
einem Druckraum 17 angeordnet, der zwischen der Düsennadel 8 und dem
Düsenkörper 2 ausgebildet
ist.
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Auf
dem sich kegelstumpfartig erweiternden Abschnitt 16 folgt
ein im Wesentlichen kreiszylinderförmiger Führungsabschnitt 18.
Der Führungsabschnitt 18 ist
in der axialen Führungsbohrung 6 des Düsenkörpers 2 hin
und her bewegbar geführt.
Des Weiteren sind an dem Führungsabschnitt 18 Abflachungen 19, 20 vorgesehen,
die eine Verbindung zwischen dem Druckraum 17 und einem
weiteren Druckraum 22 schaffen, der in Form eines Sacklochs in
dem brennraumfernen Ende des Düsenkörpers 2 ausgespart
ist. Der weitere Druckraum 22 geht in einen Aktorraum 25 über, der
in dem Injektorkörper 4 ausgespart
ist.
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Der
Aktorraum 25 wiederum steht über einen Zulaufkanal 26 mit
einem Kraftstoffhochdruckspeicher 28 in Verbindung, der
auch als Common-Rail bezeichnet wird. In dem Aktorraum 25 ist
ein Piezoaktor 30 angeordnet, an dessen brennraumfernem Ende
ein Aktorfuß 31 angebracht
ist, der in abdichtender Art und Weise an dem Injektorkörper 4 anliegt. Der
Injektorkörper 4 ist
vorzugsweise mehrteilig ausgebildet.
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An
seinem brennraumnahen Ende ist an dem Piezoaktor 30 ein
Piezoaktorkopf 32 angebracht, der auch als Kopplerkolben
oder Kopplungskolben bezeichnet wird. Der Piezoaktor 30 wird über elektrische
Anschlüsse 33 mit
Strom versorgt.
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Zwischen
dem Kopplerkolben 32 und dem brennraumfernen Ende der Düsennadel 8 ist
eine Düsennadelfeder 34 eingespannt.
Das brennraumnahe Ende des Kopplerkolbens 32 hat die Gestalt
eines Kreiszylinders, der hin und her bewegbar in einem zentralen
Sackloch 35 geführt
ist, das in dem brennraumfernen Ende der Düsennadel 8 ausgespart
ist. Der Kopplerkolben 32 begrenzt in dem Sackloch 35 einen
ersten Kopplungsraum 41. Zwischen dem Kopplerkolben 32 und
dem Sackloch 35 ist ausreichend Spiel vorgesehen, so dass
mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Aktorraum 25 in
den ersten Kopplungsraum 41 gelangt.
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Der
erste Kopplungsraum 41 steht über einen Verbindungskanal 42,
in dem eine Drosselstelle vorgesehen sein kann, mit einem zweiten
Kopplungsraum 44 in Verbindung, der radial außerhalb des
ersten Kopplungsraums 41 angeordnet ist. Der zweite Kopplungsraum 44 wird
auf seiner brennraumfernen Seite durch eine Druckschulter 45 begrenzt,
die an der Düsennadel 8 radial
nach außen vorspringt.
Die Druckschulter 45 bildet eine Druckfläche, die
durch den Kraftstoff in dem zweiten Kopplerraum 44 mit
Druck beaufschlagt wird. Auf der entgegengesetzten Seite wird der
zweite Kopplerraum 44 durch eine Gegendruckfläche 47 begrenzt,
die an einer Stufenhül se 50 ausgebildet
ist. Die Gegendruckfläche 47 verläuft parallel
zu der Druckfläche 45.
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Die
Stufenhülse
weist ein zentrales Durchgangsloch 51 auf, in dem die Düsennadel 8 in
axialer Richtung hin und her bewegbar geführt ist. Zwischen dem brennraumfernen
Ende der Stufenhülse 50 und dem
Kopplerkolben 32 beziehungsweise dem Aktor 30 ist
eine Federeinrichtung 52 eingespannt. Durch die Vorspannkraft
der Federeinrichtung 52 wird die Stufenhülse 50 mit
ihrem brennraumnahen Ende in Anlage an dem Düsenkörper 2 gehalten. Durch
mindestens einen radialen Verbindungskanal 53, der in der
Stufenhülse 50 ausgespart
ist, wird eine Verbindung zwischen den Druckräumen 17 und 22 geschaffen.
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Die
Düsennadel 8 weist
zwischen dem Druckraumabschnitt 15 und dem erweiterten
Abschnitt 16 eine durchgehende Querbohrung 55 auf, von
der sich eine zentrale Sackbohrung 56 zu der Spitze 9 der
Düsennadel 8 erstreckt.
Durch die Bohrungen 55 und 56 wird eine zentrale
Kraftstoffzufuhr an die Nadelspitze 9 ermöglicht.
Beim Öffnen
der Düsennadel
werden gleichzeitig die von den Dichtkanten 10 und 11 gebildeten
Dichtsitze geöffnet.
Dadurch wird eine Entdrosselung der Düse bereits bei einem geringen
Düsennadelhub,
zum Beispiel bei 30 μm,
erreicht. Ein solcher Hub kann bereits von kurzen Piezoaktoren,
wie sie herkömmlichen
Common-Rail-Injektoren
verwendet werden, bereitgestellt werden. Dadurch kann der hydraulische
Kopplungsraum zwischen dem Piezoaktor und der Düsennadel mit einer geringen
hydraulischen Übersetzung
um eins ausgelegt werden. Dadurch wird ein steifes Übertragungs verhalten
erreicht, wodurch die Schaltperformance verbessert wird. Das ermöglicht die
exakte Zumessung sehr kleiner Voreinspritzmengen und stellt eine
sehr robuste Auslegung gegenüber Fertigungstoleranzen
dar. Die Düsennadel 8 mit
den beiden Dichtkanten 10, 11 an der Düsennadelspitze 9 wird
auch als Düsennadel
mit Doppelsitz bezeichnet.
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Durch
die erfindungsgemäße Injektorbauform
wird eine Bewegungsumkehr mit einfachen Bauteilen und ohne zusätzlichen
Baumraum ermöglicht.
Die außen
auf der Düsennadel 8 geführte Stufenhülse 50 ist
einfach zu fertigen und zu montieren. Da sie im Düsenkörper 2 angeordnet
ist, wird keine zusätzliche
Injektorbaulänge
benötigt.
Darüber
hinaus bietet die Stufenhülse 50 weiterhin
den Vorteil, dass die Dichtspalte zum Kopplerraum in einem hülsenförmigen Bauteil
liegen, das außen
ebenfalls mit Systemdruck umgeben ist. Dadurch wird eine starke Aufweitung
der Kopplerspalte durch den Kraftstoffdruck im Kopplerraum vermieden.
Die Auslegung der Kopplerspalte kann damit optimal auf die Wiederbefüllung des
Kopplerraums angepasst werden.
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Die
Stufenhülse 50 ist
außen
auf der Düsennadel 8 geführt und
stützt
sich an dem Düsenkörper 2 ab.
Die beiden Kopplungsräume 41 und 44,
die auch als Kopplungsteilräume
bezeichnet werden, sind hydraulisch miteinander verbunden. und realisieren
eine Bewegungsumkehr zwischen dem Piezoaktor 30 beziehungsweise
dem Kopplerkolben 32 und der Düsennadel 8, also die
Umsetzung einer Aktorausdehnung in eine Öffnung der Düsennadel 8. Zudem
wird durch die beiden Kopplerräume 41 und 44 eine
hydraulische Weg /Kraftübersetzung
zwischen dem Kopplerkolben 32 beziehungsweise dem Piezoaktor 30 und
der Düsennadel 8 ermöglicht.
Die Befüllung
des ersten Kopplungsraums 41 erfolgt über entsprechende Spaltströmungen oder über (nicht dargestellte)
Drosseln. Die Kopplungsräume 41 und 44 werden
auch als Kopplerräume
bezeichnet.
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Im
Ruhezustand herrscht in dem ersten Kopplerraum 41 Raildruck.
Die Düsennadel 8 ist
geschlossen. Der Piezoaktor 30 ist im Ruhezustand entladen
und hat seine minimale Längenausdehnung.
Zur Ansteuerung des Injektors wird der Piezoaktor 30 beladen
und schiebt dadurch den Kopplerkolben 32 nach unten. Der
Druck in dem ersten Kopplerraum 41 steigt an. Die Druckfläche oder Druckschulter 45 an
der Düsennadel 8 im
zweiten Kopplungsraum 44 ist größer ausgeführt als die Druckfläche des
Kopplerkolbens 32 in dem ersten Kopplungsraum 41.
Daraus ergibt sich durch den Überdruck
in den Kopplungsräumen 41 und 44 insgesamt
eine öffnende
Kraft auf die Düsennadel 8.
Um eine Weg-/Kraftübersetzung
von eins zu erhalten, muss die Druckfläche in dem zweiten Kopplungsraum 44 doppelt
so groß sein
wie die Druckfläche
in dem ersten Kopplungsraum 41.
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Zum
Schließen
der Düsennadel 8 wird
der Piezoaktor 30 wieder entladen und zieht den Kopplerkolben 32 zurück. In den
Kopplungsräumen 41 und 44 entsteht
dadurch ein Unterdruck, der die Düsennadel 8 schließt. Zusätzlich bringt
die Düsennadelfeder 34 eine
Schließkraft
auf die Düsennadel 8 auf. Außerdem wird
durch die Düsennadelfeder 34 eine Vorspannung
des Piezoaktors 30 bewirkt.
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Durch
die optionale Verwendung einer Drossel in dem Verbindungskanal 42 zwischen
den beiden Kopplungsräumen 41 und 44 kann
die Öffnungscharakteristik
der Düsennadel 8 weiter
verbessert werden. Durch eine Dämpfung
der Öffnungsgeschwindigkeit
kann eine optimierte Kleinstmengenfähigkeit und ein vorteilhafter
Einspritzratenverlauf erreicht werden. Die elektrische Kontaktierung
des Aktors erfolgt in geeigneter hochdruckdichter Weise, zum Beispiel
durch eine Glaseinschmelzung der Anschlusskabel 33 innerhalb
des Aktorfußes 31.
Auch die hydraulische Anbindung an die Versorgungsleitung 26 erfolgt
idealerweise von oben.
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In
den 2, 3 und 4 sind ähnliche Injektoren
wie in 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Zur
Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung
der 1 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede
zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Bei
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der erste
Kopplungsraum 41 radial außen von einer Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 begrenzt,
die hin und her bewegbar an dem brennraumnahen Ende des Kopplerkolbens 32 geführt ist. Die
Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 weist
eine Beißkante 61 auf,
die an dem brennraumfernen Ende der Düsennadel 8 anliegt.
Die Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 weist
einen Bund 63 auf, der radial nach außen von der Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 absteht.
Zwischen dem Bund 63 und dem Piezoaktor 30 beziehungsweise
dem Kopplerkolben 32 ist eine Düsennadelfeder 64 eingespannt.
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Der
erste Kopplungsraum 41 wird in axialer Richtung von dem
brennraumnahen Ende des Kopplerkolbens 32 und dem brennraumfernen
Ende der Düsennadel 8 begrenzt. Über einen
Verbindungskanal 65 steht der erste Kopplungsraum 41 mit
dem zweiten Kopplungsraum 44 in Verbindung.
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Die
Stufenhülse 50 stützt sich
an dem Düsenkörper 2 ab
und wird mit Hilfe einer Federeinrichtung 66, die zwischen
dem Düsenkörper 2 und
dem Injektorkörper 4 eingespannt
ist, mit ihrem brennraumnahen Ende in Anlage an dem Düsenkörper 2 gehalten.
Die Verwendung der Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 ermöglicht den
Ausgleich von Lagetoleranzen der Bauteile. Außerdem können durch die Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 Verspannungen
des Aktors und der Führungen
vermieden werden.
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Eine
weitere Vereinfachung des konstruktiven Aufwands und der Fertigungskosten
lässt sich durch
eine direkte Integration des zweiten Kopplungsraums 44 in
den Düsenkörper 2 erreichen,
wie sie in den 3 und 4 dargestellt
ist. Durch den Wegfall der Stufenhülse (50 in den 1 und 2), kann
die Bauteileanzahl weiter reduziert und die Montage vereinfacht
werden. Des Weiteren kann bei der direkten Ausbildung des zweiten
Kopplungsraums 44 in dem Düsenkörper 2 eine Vergrößerung der
Durchmesser in den Kopplungsräumen
realisiert werden. Dadurch sinkt der zur Öffnung der Düsennadel 8 notwendige Überdruck
in den Kopplungsräumen 41 und 44,
wodurch hydraulische Verluste im Koppler verringert und Festigkeitsprobleme
vermieden werden.
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Bei
den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen
ist die Düsennadel 8 gestuft ausgeführt und
doppelt im Düsenkörper 2 geführt. Der
zweite Kopplungsraum 44 wird von der Düsennadeldruckfläche 45,
die auch als Druckschulter bezeichnet wird, und einer Gegendruckfläche 68 begrenzt,
die an dem Düsenkörper 2 ausgebildet
ist. Die beiden Kopplungsräume 41 und 44 sind
durch den Verbindungskanal 65 miteinander verbunden. Darüber hinaus
ist in dem brennraumfernen Ende der Düsennadel 8 ein weiterer
Verbindungskanal 69 ausgespart, der von der brennraumfernen
Stirnfläche
der Düsennadel 8 ausgeht
und die zentrale Sackbohrung 56 mündet, die in der Düsennadel 8 ausgespart
ist. Durch den Verbindungskanal 69 und die zentrale Bohrung 56 wird
eine Verbindung zwischen dem Aktorraum 25 und der Düsennadelspitze 9 geschaffen.
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Bei
dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird wie bei
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zur Abdichtung
des ersten Kopplerraums 41 eine Aktordruckraumbegrenzungshülse 60 verwendet.
Dadurch können
Lagetoleranzen der Bauteile ausgeglichen sowie Verspannungen des
Aktors und der Führungen
vermieden werden.