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Stand der Technik
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Zum
Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine,
insbesondere einer selbstzündenden
Brennkraftmaschine, werden insbesondere druckgesteuerte oder hubgesteuerte Kraftstoffinjektoren
eingesetzt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere
auf Kraftstoffinjektoren zum Einspritzen von Kraftstoff aus einer
Hochdruckquelle, insbesondere einem Hochdruckspeicher. Letztere
Systeme werden insbesondere als Common-Rail-Einspritzsysteme bezeichnet.
Die Erfindung ist jedoch grundsätzlich
auch auf andere Einspritzsysteme anwendbar.
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Die
Einhaltung der Schadstoffgrenzwerte hat bei der Entwicklung von
Verbrennungsmotoren in den letzten Jahren die höchste Priorität erhalten.
Gerade Common-Rail-Einspritzsysteme
haben hier einen entscheidenden Beitrag zur Reduzierung der Schadstoffe
geleistet. Der Vorteil der Common-Rail-Systeme liegt insbesondere
in ihrer Unabhängigkeit
des Einspritzdrucks von der Drehzahl und Last des Verbrennungsmotors.
Für die
Einhaltung zukünftiger
Abgasgrenzwerte ist jedoch gerade bei Dieselmotoren eine signifikante
Erhöhung
des Einspritzdrucks notwendig.
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Neben
direktgesteuerten Common-Rail-Injektoren sind hubgesteuerte Common-Rail-Injektoren bekannt,
deren Einspritzventilglied servobetrieben ist. Als Servoventile
sind insbesondere Piezo- und Magnetventile im Einsatz, mit denen
der Servokreislauf gesteuert wird. Dabei ist im Injektorkörper des Kraftstoffinjektors
in der Regel ein Hochdruckraum vorgesehen, welcher mit unter hohem
Druck stehendem Kraftstoff, beispielsweise mit Kraftstoff unter
einem Druck von 2000 bis 3000 bar, beaufschlagbar ist und welcher
somit eine einfache Kraftstoffzuführung zum Servokreis oder zu
einer Einspritzöffnung
(Düse)
des Kraftstoffinjektors ermöglicht.
Vorteilhaft sind dabei Kraftstoffinjektoren mit möglichst
großem
integriertem Speichervolumen des Hochdruckraums, da hierdurch die
Einspritztoleranzen insbesondere bei Mehrfacheinspritzung reduziert
werden können.
Idealerweise wird ein Kraftstoffinjektor verwendet, welche ein im
Injektorkörper
integriertes Speichervolumen und ein oben, das heißt aktorseitig
und vom Brennraum abgewandtes Steuerventil aufweist. Das Einspritzventilglied
erstreckt sich durch den Hochdruckraum hindurch.
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Bei
derartigen Kraftstoffinjektoren mit einem integrierten Hochdruckraum,
welcher beispielsweise über
eine Hochdruckbohrung mit unter Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagbar
ist, stellt sich jedoch die Problematik, dass die Hochdruckzuführung zu diesem
Hochdruckraum dauerfest zu gestalten ist. Der Hochdruckanschluss
ist in der Regel seitlich im Injektorkörper ausgebildet und bildet
mit dem Hochdruckraum eine Verschneidung. Diese Verschneidung ist
jedoch bei den insbesondere in Common-Rail-Systemen herrschenden
Drücken
und häufigen
Druckwechseln einer hohen Belastung ausgesetzt, welche zu einem
starken Verschleiß führen kann
und welche die Hochdruckfestigkeit des Injektorkörpers limitieren kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
wird dementsprechend ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von
Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen,
welcher die Nachteile bekannter Kraftstoffinjektoren vermeidet.
Insbesondere ist der Kraftstoffinjektor für den Einsatz hoher Drück geeignet,
welche auch übliche und
bislang eingesetzte Drücke
weit übersteigen können. Der
Kraftstoffinjektor ist insbesondere für den Einsatz in Hochdruckspeicher-Einspritzsystemen
geeignet, insbesondere in so genannten Common-Rail-Systemen. Wie
oben dargestellt, ist der Einsatz jedoch auch grundsätzlich in
anderen Arten von Kraftstoffinjektoren möglich.
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Der
vorgeschlagene Kraftstoffinjektor weist einen Injektorkörper auf,
in welchem ein Einspritzventilglied zum Verschließen oder Öffnen mindestens einer
Einspritzöffnung
in dem Injektorkörper
aufgenommen ist. Das Einspritzventilglied ist in einer axialen Richtung,
also entlang einer Injektorachse des Kraftstoffinjektors, beweglich
gelagert. Zum Ansteuern des Einspritzventilgliedes, also zum Ansteuern einer Öffnungs-
bzw. Schließbewegung
des Einspritzventilgliedes, ist mindestens ein Aktor vorgesehen.
Bei diesem Aktor kann es sich beispielsweise, wie oben dargestellt,
um einen Magnetaktor und/oder einen Piezoaktor handeln. Je nach
Art der Ansteuerung des Kraftstoffinjektors kann der Aktor beispielsweise
das Einspritzventilglied über
ein Servoventil ansteuern, beispielsweise mittels eines das Einspritzventilglied
ansteuernden Druckraumes, welcher über den Aktor bzw. das Servoventil
druckentlastbar ist. Auch andere Ansteuerungen des Einspritzventilgliedes
durch den Aktor sind jedoch grundsätzlich möglich.
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In
dem Injektorkörper
ist weiterhin ein Hochdruckraum ausgebildet, in welchem das Einspritzventilglied
zumindest teilweise aufgenommen und vorzugsweise gelagert bzw. geführt ist.
Dieser Hochdruckraum kann insbesondere derart ausgestaltet sein,
dass dieser in direkter Verbindung mit der mindestens einen Einspritzöffnung steht,
welche wiederum durch das Einspritzventilglied verschließbar ist.
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Zur
Erhöhung
der Hochdruckfestigkeit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Hochdruckzugang
zu dem Hochdruckraum, welcher häufig
auch als Injektorraum bezeichnet wird, über ein Abschlussstück, welches
den Hochdruckraum nach oben, also aktorseitig und von der Brennraumseite abgewandt,
begrenzt, auszugestalten. Dementsprechend wird vorgeschlagen, den
Hochdruckraum aktorseitig durch ein in dem Injektorkörper aufgenommenes
Abschlussstück
zu begrenzen. Dieses Abschlussstück
kann beispielsweise separat zu dem eigentlichen Injektorkörper ausgestaltet
sein, also als von dem eigentlichen Injektorkörper getrennt ausgebildetes,
jedoch in den Injektorkörper
eingebrachtes Bauteil. Beispielsweise kann dieses Bauteil durch eine
kraftschlüssige
Verbindung, beispielsweise eine Schraubverbindung, gegen den Injektorkörper gepresst
werden, so dass der Hochdruckraum durch diese kraftschlüssige Verbindung
durch das Abschlussstück
hochdruckfest abgedichtet wird.
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In
dem Abschlussstück
ist mindestens eine in den Hochdruckraum mündende Hochdruckzulaufbohrung
vorgesehen. Diese Hochdruckzulaufbohrung, welche eine Hochdruckzuführung zu
dem Hochdruckraum ermöglicht,
kann beispielsweise quer durch das Abschlussstück verlaufen, also unter einem
Winkel zwischen 0° und
90° zur
Injektorachse. Beispielsweise kann die Hochdruckzulaufbohrung unter
einem Winkel zwischen 70° und
30° zur
Injektorachse in den Hochdruckraum münden. Auf diese Weise wird
die Druckfestigkeit zusätzlich
erhöht,
und ein Anschluss einer Hochdruckquelle oder eines Hochdruckspeichers
an die Hochdruckzulaufbohrung wird erleichtert. Beispielsweise kann
die schräg durch
das Abschlussstück
verlaufende Hochdruckzulaufbohrung auf der Außenseite des Kraftstoffinjektors
mit einem Anschlussstutzen verbunden sein, wie unten näher ausgeführt wird.
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Die
Hochdruckzulaufbohrung weist mindestens einen Mündungsbereich in den Hochdruckraum auf,
welcher in dem Abschlussstück
aufgenommen ist. Grundsätzlich
kann dieser Mündungsbereich
beispielsweise an einer Stirnseite des Abschlussstücks vorgesehen
sein, also einer Fläche,
welche im Wesentlichen senkrecht zur Injektorachse steht. Alternativ
oder zusätzlich
kann der mindestens eine Mündungsbereich
jedoch vorzugsweise in einem Bereich angeordnet sein, welcher von
mehreren Richtungen her mit Druck beaufschlagt wird. Insbesondere
kann diese Druckbeaufschlagung gleichzeitig von außen und
von unten erfolgen. Zur Druckbeaufschlagung von außen kann
beispielsweise der Mündungsbereich
in ei fern von dem Hochdruckraum zumindest teilweise umgebenen Bauteil,
beispielsweise einem zylindrischen Fortsatz (siehe unten), angeordnet sein,
welches also von seiner Außenseite
her radial mit Druck beaufschlagt wird. Unter einer Druckbeauschlagung
von unten kann allgemein eine Druckbeauschlagung des Bauteils, in
welchem der Mündungsbereich
angeordnet ist, entgegen einer Schließrichtung des Kraftstoffinjektors
verstanden werden. Eine derartige Druckbeaufschlagung des Mündungsbereichs,
also des Austritts der Hochdruckzulaufbohrung in den Hochdruckraum,
bewirkt, dass sich im Mündungsbereich
im Wesentlichen keine kritischen Spannungen ergeben, was die Hochdruckfestigkeit
des Kraftstoffinjektors weiter verbessert.
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Diese
Druckbeaufschlagung des Mündungsbereichs
von außen
und von unten kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Abschlussstück einen
in den Hochdruckraum hineinragenden Fortsatz aufweist, vorzugsweise
einen zylindrischen Fortsatz. Der Mündungsbereich ist dann vorzugsweise
ganz oder teilweise in diesem Fortsatz aufgenommen, beispielsweise
in einer zylindrischen Außenwand
des hülsenförmigen Fortsatzes.
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Das
Einspritzventilglied kann, wie dies bei aus dem Stand der Technik
bekannten Kraftstoffinjektoren üblich
ist, in dem Injektorkörper
geführt
sein. Alternativ oder zusätzlich
ist es jedoch bevorzugt, wenn die Führung des Einspritzventilgliedes
ganz oder teilweise in dem Abschlussstück erfolgt. So kann beispielsweise
wiederum das Abschlussstück einen
Fortsatz aufweisen, welcher in den Hochdruckraum hineinragt und
die Führung
des Einspritzventilgliedes ganz oder teilweise übernimmt. Insbesondere kann
es sich dabei um einen hülsenförmigen Fortsatz
handeln, wobei diese Weiterbildung der Erfindung auch in Kombination
mit der oben beschriebenen Weiterbildung, in welcher der Mündungsbereich in
einem zylindrischen Fortsatz angeordnet ist, realisiert werden kann.
Mit der Führung
des Einspritzventilgliedes in dem Abschlussstück kann auf zusätzliche
Führungselemente
ganz oder teilweise verzichtet werden. Hierdurch lässt sich
eine Reduktion der erforderlichen Bauteilanzahl erzielen und die
Fertigung lässt
sich kostengünstiger
gestalten.
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Wie
oben beschrieben, kann die Hochdruckzulaufbohrung weiterhin mit
mindestens einem zumindest teilweise in dem Injektorkörper aufgenommenen
Anschlussstutzen verbunden sein. Über diesen Anschlussstutzen
kann der Kraftstoffinjektor beispielsweise mit einem Hochdruckspeicher
verbunden werden, beispielsweise einem Rail eines Common-Rail-Systems. Zu diesem
Zweck kann der Anschlussstutzen beispielsweise auf der Außenseite
einen Anschluss für
eine Hochdruckleitung aufweisen. Der Anschlussstutzen kann hochdruckdicht
gegen das Abschlussstück
gedrückt
werden, so dass sich eine dichte Hochdruckverbindung zwischen dem
Anschlussstutzen und der Hochdruckzulaufbohrung ergibt. Zu diesem
Zweck kann der Anschlussstutzen beispielsweise kraftschlüssig mit
dem Injek torkörper verbunden
sein, beispielsweise verschraubt sein. Auf diese Weise kann, durch
die kraftschlüssige
Verbindung mit dem Injektorkörper,
der Anschlussstutzen beispielsweise gegen das Abschlussstück gepresst werden,
so dass die genannte hochdruckfeste Verbindung entsteht. Weiterhin
kann in dem Anschlussstutzen mindestens ein Filterelement vorgesehen sein,
um Partikel oder ähnliche
Verunreinigungen aus dem Kraftstoff herauszufiltern, bevor diese
ins Innere des Kraftstoffinjektors gelangen können. Insbesondere kann dieses
Filterelement einen Stabfilter umfassen.
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Wie
oben beschrieben, ist es besonders bevorzugt, wenn die Steuerung
des Einspritzventilgliedes durch den mindestens einen Aktor über ein
Servoventil erfolgt. So kann der Kraftstoffinjektor insbesondere
mindestens einen Steuerraum zur hydraulischen Ansteuerung des Einspritzventilgliedes
umfassen, beispielsweise einen Steuerraum, welcher unmittelbar mit
einer hydraulischen Fläche
des Einspritzventilgliedes in Verbindung steht, insbesondere einer
in einer Schließrichtung
des Einspritzventilgliedes wirkenden Fläche. Der Kraftstoffinjektor
weist dann vorzugsweise weiterhin mindestens ein durch den Aktor
gesteuertes, einen Druck in dem Steuerraum steuerndes Ventil auf. Über dieses
Ventil ist der Steuerraum beispielsweise druckentlastbar. Über eine
Zulaufbohrung kann der Steuerraum mit einem Hochdruck beaufschlagt
werden, wobei die Zulaufbohrung vorzugsweise mindestens ein Drosselelement
aufweist. Erfindungsgemäß ist es
besonders bevorzugt, wenn auch das Ventil, beispielsweise ein Stellglied
des Ventils, zumindest teilweise in dem Abschlussstück geführt ist.
Beispielsweise kann das Abschlussstück aktorseitig eine entsprechende
Führung
aufweisen, welche das Ventil oder ein Stellglied des Ventils führt. Auch
auf diese Weise lässt
sich die Teilezahl des Kraftstoffinjektors signifikant erniedrigen
und die Kosten des Kraftstoffinjektors lassen sich senken.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Anzahl
der Hochdruckanschlüsse.
So ist es besonders bevorzugt, wenn die mindestens eine Hochdruckzulaufbohrung
mindestens zwei in den Hochdruckraum mündende Hochdruckzulaufbohrungen
umfasst. Auf diese Weise lassen sich zwei Hochdruckanschlüsse realisieren,
ohne dass die Hochdruckfestigkeit verringert wird. Beispielsweise
können
diese beiden Hochdruckzulaufbohrungen im Wesentlichen symmetrisch
zueinander und vorzugsweise auch zu der Injektorachse verlaufen.
Beispielsweise können
beide Hochdruckzulaufbohrungen unter demselben Winkel zur Injektorachse
in den Hochdruckraum münden,
beispielsweise dem oben dargestellten bevorzugten Winkel.
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Insgesamt
lässt sich
mit den zwei oder mehr Hochdruckanschlüssen ein Einspritzsystem zum
Einspritzen von Kraftstoff in ein Brennraum einer Brennkraftmaschine
realisieren, bei welchem eine erste Hochdruckzulaufbohrung eines
ersten Kraftstoffinjektors mit einer Hochdruckzulaufbohrung eines zweiten
Kraftstoffinjektors verbunden ist. Beispielsweise kann dieses Einspritzsystem
ohne einen zentralen Druckspeicher realisiert werden, indem eine Ringleitung
von einer Hochdruckpumpe über
alle Kraftstoffinjektoren realisiert wird. Der Austritt der Hochdruckzulaufbohrungen
kann jeweils wiederum in einer Stirnfläche des Abschlussstücks und/oder
in einem Fortsatz des Abschlussstücks erfolgen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors;
und
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3 einen
schematischen Verlauf der Hochdruckzulaufbohrungen in dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2.
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 110 in einer
schematischen Schnittdarstellung von der Seite gezeigt. Der Kraftstoffinjektor 110 kann
Teil eines Einspritzsystems 112 sein, welches neben mindestens einem
Kraftstoffinjektor 110 weiterhin einen Hochdruckspeicher 114 umfasst,
beispielsweise ein Rail eines Common-Rail-Systems. Dieser Hochdruckspeicher 114 kann über eine
Hochdruckzuleitung 116, welche gegebenenfalls ein oder
mehrere Drosselelemente 118 umfassen kann, mit einem Anschlussstutzen 120 des
Kraftstoffinjektors 110 verbunden sein, um den Kraftstoffinjektor 110 mit
unter Hochdruck stehendem Kraftstoff, beispielsweise Kraftstoff
mit einem Druck von 2000 bis 3000 bar, zu beaufschlagen.
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Der
Kraftstoffinjektor 110 weist einen Injektorkörper 122 auf,
welcher beispielsweise auch modular ausgebildet sein kann und welcher
in 1 lediglich schematisch dargstellt ist. Der Injektorkörper 122 als
Ganzes umschließt
einen Innenraum 124. In diesem Innenraum 124 ist
ein von dem Injektorkörper 122 getrennt
ausgebildetes Abschlussstück 126 aufgenommen,
wobei sinngemäß dieses
Abschlussstück 126 auch
mehrteilig ausgebildet sein kann.
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Über eine
vom Brennraum abgewandte Verschraubung 128, welche das
Abschlussstück 126 indirekt
mit Kraft beaufschlagt, wird das Abschlussstück 126 gegen eine
Schulter 130 des Injektorkörpers 122 gepresst.
Auf dieses Weise begrenzt das Abschlussstück 126 einen Teilraum
des Innenraums 124, welcher im Folgenden als Hochdruckraum 132 bezeichnet
wird. In diesem Hochdruckraum 132 ist ein Einspritzventilglied 134 aufgenommen.
Dieses Einspritzventilglied 134 ist in einer axialen Richtung, das
heißt
entlang einer Injektorachse 136, beweglich gelagert. Für diese
bewegliche Lagerung sorgen eine erste Führung 138 in einem
Düsenmodul 140 des
Injektorkörpers 122,
sowie eine zweite Führung 142, welche
durch einen in den Hochdruckraum 132 hineinragenden hülsenförmigen Fortsatz 144 des
Abschlussstücks 126 realisiert
wird.
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Das
Einspritzventilglied 134 wird über eine Düsenfeder 146, welche
sich auf einer Stirnfläche des
Fortsatzes 144 abstützt
und auf einer ringförmigen
Erweiterung 148 des Einspritzventilglieds 134 gelagert
ist, mit einer in einer Schließrichtung 150 wirkenden
Kraft beaufschlagt.
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Das
Einspritzventilglied 134 ist ausgestaltet, um eine oder
mehrere Einspritzöffnungen 152 zu
verschließen
bzw., bei einer Bewegung des Einspritzventilgliedes 134 entgegen
der Schließrichtung 150, freizugeben. Über Abflachungen 153 am
Einspritzventilglied 134 im Bereich der ersten Führung 138 kann
Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen 152 strömen. Der
hydraulische Druck des Kraftstoffs in dem Hochdruckraum 132 wirkt
insgesamt entgegen der Schließrichtung 150.
Oberhalb des Einspritzventilgliedes 134 ist in dem Abschlussstück 126,
beispielsweise ebenfalls im Bereich des Fortsatzes 144,
ein Steuerraum 154 ausgebildet, welcher über ein
Drosselelement 156 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff
aus dem Hochdruckraum 132 beaufschlagbar ist.
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Über eine
in diesem Fall zweiteilig ausgebildete Steuerleitung 158,
welche ebenfalls in dem Abschlussstück 126 ausgebildet
ist und welche mit einem weiteren Drosselelement 160 ausgestaltet
sein kann, ist der Steuerraum 154 mit einem Niederdruckraum 162 verbunden.
Dieser Niederdruckraum 162, welcher ganz oder teilweise
auch indem Abschlussstück 126 ausgebildet
sein kann, ist über
Niederdruckbohrungen 164, 166 mit einem Niederdruckrücklauf 168 verbindbar,
welcher beispielsweise in einen drucklosen Kraftstofftank münden kann.
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Zur
Steuerung des Drucks in dem Steuerraum 154 ist ein Ventil 170 vorgesehen.
Dieses Ventil 170 umfasst einen Magnetaktor 172,
welcher zwischen der Verschraubung 128 und dem Abschlussstück 126 aufgenommen
sein kann und welcher den Druck von der Verschraubung 128 auf
das Abschlussstück 126 übertragen
kann. Der Magnetaktor 172 um fasst Magnetspulen 174,
einen Aktorkern 176, eine Aktorfeder 178 sowie
ein Stellglied 180. Dieses Stellglied 180, auf
welches die Aktorfeder 178 wirkt, umfasst eine Ringschulter 182 sowie
eine Ventilhülse 184.
Während
die Ringschulter 182 als Anker wirkt und von den Magnetspulen 174 angezogen werden
kann, ist die Ventilhülse 184 in
einer dritten Führung 186 in
axialer Richtung geführt.
Diese dritte Führung 186 ist
von mindestens einer Ausgleichsbohrung 188 unterbrochen,
um eine gleichmäßige Druckverteilung
in dem Niederdruckraum 162 sicherzustellen.
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An
ihrem unteren Ende weist die Ventilhülse 184 eine Beißkante 190 auf.
In geschlossenem Zustand wird diese Beißkante 190 durch die
Aktorfeder 178 gegen das Abschlussstück 126 gepresst, so dass
die Steuerleitung 158 von dem Niederdruckraum 162 getrennt
ist und der Steuerraum 154 mit Druck beaufschlagt ist.
Das Einspritzventilglied 134 ist geschlossen, und es kann
kein Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen 152 gelangen.
Wird hingegen der Magnetaktor 172 bestromt, so wird die
Ringschulter 182 des Stellgliedes 180 von den
Magnetspulen 174 angezogen, die Beißkante 190 hebt von
dem Abschlussstück 126 ab,
und der Steuerraum 154 wird über die Steuerleitung 158 und
den Niederdruckraum 162 druckentlastet. Das Einspritzventilglied 134 kann sich
damit, getrieben durch den Druck im Hochdruckraum 132,
aus seinem Ventilsitz abheben, entgegen der Schließrichtung 150 und
die Einspritzöffnungen 152 freigeben.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hochdruckraum 132 als
großer
Speicherraum ausgebildet, um hydraulische Schwingungen zwischen
Druckquelle und Kraftstoffinjektor 110 zu dämpfen. Der
Hochdruckraum 132 als Speichervolumen ist nach oben hin
durch das Abschlussstück 126 verschlossen.
Das Speichervolumen des Hochdruckraums 132 ist über eine
Hochdruckzulaufbohrung 192 mit unter Hochdruck stehendem
Kraftstoff beaufschlagbar. Diese Hochdruckzulaufbohrung ermöglicht eine
Verbindung zwischen der Druckquelle, beispielsweise dem Hochdruckspeicher 114,
und der Düse,
also den Einspritzöffnungen 152.
Durch den Hochdruckraum 132 kann Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen 152 geführt werden.
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Das
Ventil 170 ist also oberhalb des Hochdruckraums 132 angeordnet
und von dem Hochdruckraum 132 durch das Abschlussstück 126 getrennt.
Das Einspritzventilglied 134 erstreckt sich von seinem
Düsensitz 194 durch
den Hochdruckraum 132 hindurch bis zum Steuerraum 154.
Dabei kann das Einspritzventilglied 134 sinngemäß auch mehrteilig
ausgeführt
sein.
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Die
Hochdruckzulaufbohrung 192 zum Hochdruckraum 132 verläuft als
Bohrung im Abschlussstück 126.
Diese Hochdruckzulaufbohrung 192 tritt in einem Mündungsbereich 196 radial
an dem hülsenförmigen Fortsatz 144 des
Abschlussstücks 126 aus,
welcher von außen
mit Systemdruck beaufschlagt ist. Dadurch treten an dem Mündungsbereich 196,
an welchem der Bohrungsaustritt liegt, keine kritischen Spannungen
auf. Alternativ kann die Hochdruckzulaufbohrung 192 bzw.
deren Mündungsbereich 196 auch
an einer Stirnseite des Abschlussstücks 126, also an einer
zur Injektorachse 136 senkrecht angeordneten Seite, angeordnet
sein.
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Die
Steuerleitung 158 ist im Wesentlichen axial ebenfalls in
dem Abschlussstück 126 angeordnet,
wobei die Steuerleitung 158 und die Hochdruckzulaufbohrung 192 in
Richtung senkrecht zur Zeichenebene in 1 zueinander
versetzt angeordnet sind und keine Verbindung aufweisen. Dies kann
beispielsweise nachstehend anhand 3, welche
unten näher
beschrieben wird, erkannt werden. Zur Verbindung der Hochdruckzuleitung 116 mit
der Hochdruckzulaufbohrung 192 ist der Anschlussstutzen 120 vorgesehen,
welcher beispielsweise als Druckstutzen ausgestaltet sein kann.
Dieser wird durch eine Verschraubung im Injektorkörper 122 an
das Abschlussstück 126 angedrückt. Das
Abschlussstück 126 seinerseits
stützt
sich auf der dem Anschlussstutzen 120 gegenüberliegenden
Seite des Injektorkörpers 122 ab.
Auf diese Weise kann eine druckdichte Verbindung zwischen der Hochdruckzuleitung 116 und
der Hochdruckzulaufbohrung 132 sichergestellt werden. In
dem Anschlussstutzen 120 kann ein Filterelement, beispielsweise
ein Stabfilter, vorgesehen sein.
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Durch
die doppelte Führungsfunktion
des Abschlussstücks 126,
also die Realisierung der zweiten Führung 142 zur Führung des
Einspritzventilgliedes 134, und die dritte Führung 186 zur
Realisierung einer Führung
des Stellgliedes 180 des Ventils 170, kann eine
erhebliche Einsparung von Bauteilen des Kraftstoffinjektors 110 realisiert
werden.
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In 2 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 110 dargestellt.
Dieses Ausführungsbeispiel
ist im Wesentlichen analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 aufgebaut,
so dass für
die wesentlichen Bestandteile und die Integration in ein Einspritzsystem 112 (nicht
dargestellt) weitgehend auf die Figurenbeschreibung der 1 verwiesen
werden kann. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiels gemäß 1 ist
jedoch bei dem Kraftstoffinjektor 110 gemäß 2 ein
zweiter Anschlussstutzen 198 vorgesehen, welcher in einer
zweiten Hochdruckzulaufbohrung 200 mündet.
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3 zeigt
das Abschlussstück 126 in
einer Schnittebene senkrecht zur Zeichenebene gemäß 2.
Dabei ist erkennbar, dass die Hochdruckzulaufbohrung 192 und 200,
welche an ihrer den Anschlussstutzen 120, 198 (in 3 nicht
dargestellt) zuweisenden Seite je weils eine trichterförmige Erweiterung 202 aufweisen,
außerhalb
der zentralen Injektorachse 136 und somit abseits der Steuerleitung 158,
angeordnet sind.
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Die
doppelte Ausführung
der Hochdruckzulaufbohrungen 192, 200 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ermöglicht zwei
Hochdruckanschlüsse zum
Hochdruckraum 132. Die versetzte Anordnung der Bohrungen 192, 200 und 158 gemäß 3 bewirkt,
dass keine Überschneidung
stattfindet. Auf diese Weise kann beispielsweise ein hochdruckfester Injektor
realisiert werden, welcher sich in ein Einspritzsystem 112 in
einer Ringanordnung integrieren lässt. Dabei kann auch auf einen
zentralen Druckspeicher, beispielsweise den Hochdruckspeicher 114 verzichtet
werden, indem eine Ringleitung von einer Hochdruckpumpe über alle
Kraftstoffinjektoren 110 realisiert wird.
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Sowohl
in 1 als auch in 2 wirkt
das Ventil 170 als 2/2-Wegeventil. Bei einer Ansteuerung des
Kraftstoffinjektors 110 wird das Ventil 170 geöffnet, und
ein Druck in dem Steuerraum 154 sinkt ab. Dadurch wird
eine öffnende
Kraft erzeugt, und das Einspritzventilglied 134 öffnet. Zum
Beenden der Einspritzung schließt
das Ventil 170, wodurch der Druck im Steuerraum 154 wieder
auf Systemdruck ansteigt und das Einspritzventilglied 134 schließt. Zur
Optimierung der Schließgeschwindigkeit
des Einspritzventilgliedes 134 kann im Zulauf des Einspritzventilgliedes 134,
unterhalb des als Z-Drossel bezeichneten Drosselelements 156 eine
geringfügige
weitere Drosselung vorgesehen sein. Diese Drosselung kann beispielsweise
einfach und kostengünstig
in den Abflachungen 153 im Bereich der ersten Führung 138 vorgenommen
werden.