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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Injektor für
eine Brennkraftmaschine.
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Gewöhnlicherweise
hat ein Injektor, der an einer Maschine zum Einspritzen von Kraftstoff
vorgesehen ist, ein Spitzenende mit Düsenlöchern
bzw. Düsenöffnungen zum Einspritzen von Kraftstoff
dort hindurch. In solch einem Injektor kann Kraftstoff teilweise
an der Wandfläche, die die Düsenöffnung
definiert, anhaften und der anhaftende Kraftstoff kann karbonisieren
bzw. verkohlen, wenn er Verbrennungsgas ausgesetzt wird. Dementsprechend
kann der karbonisierte Kraftstoff eine Ablagerung werden und eine
solche Ablagerung kann eine Kraftstoffeinspritzung verhindern. Folglich
kann eine Einspritzcharakteristik aufgrund solch einer Ablagerung
verändert werden. Zum Beispiel schlägt
JP-A-9-112392 einen
Aufbau vor, in dem eine Öl abweisende Beschichtungsschicht
auf der Wandfläche eines Düsenlochs vorgesehen
ist, um so ein Abblättern einer Ablagerung, die auf der
Wandfläche des Düsenlochs hervorgerufen ist, zu
veranlassen. Jedoch kann in dem Aufbau von
JP-A-9-112392 eine Abblätterung der
Ablagerung unzureichend sein und eine andere Maßnahme zum
Verbessern einer Abblätterung wird benötigt.
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Als
eine andere Maßnahme schlägt zum Beispiel
JP-A-2007-132222 einen
Aufbau vor, in dem eine Spitzenendseite eines Düsenlochs
zu der Zeit einer Kraftstoffverbrennung abgeschirmt ist, um so Verbrennungsgas
daran zu hindern, in das Düsenloch zu strömen,
und um dadurch eine Ablagerung zu verringern. Genauer gesagt, ist
eine Abschirmung, die eine Öffnung hat, an der Spitzenendseite
eines Düsenlochs vorgesehen. Die Abschirmung ist gestaltet,
um sich gemäß einem Öffnen und einem
Schließen des Düsenlochs unter Verwendung eines
Nadelventils zu drehen. In dem vorliegenden Aufbau von
JP-A-2007-132222 ist
die Abschirmung derart drehbar, dass Kraftstoff durch die Öffnung
hindurch tritt, um so einen Kraftstoffnebel auszubilden, wenn sich das
Düsenloch öffnet, und das Düsenloch ist
mit einem Nichtöffnungsabschnitt der Abschirmung abgedeckt,
wenn sich das Düsenloch schließt. In dem vorliegenden
Aufbau von
JP-A-2007-132222 ist
es vorgeschlagen, eine Bildung einer Ablagerung von Kraftstoff,
die an der Wandfläche des Düsenlochs verbleibt
und an dieser anhaftet, zu unterdrücken. Jedoch hat solch
ein Injektor einen komplizierten Aufbau aufgrund einer Notwendigkeit
einer Drehung der Abschirmung in Verbindung mit dem Öffnen
und Schließen des Düsenlochs. Entsprechend ist
der Herstellungsprozess für den Injektor kompliziert und die
Herstellungskosten für den Injektor sind hoch. Dementsprechend
wird eine andere Maßnahme zum Verhindern einer Ablagerungsbildung
mit einem einfachen Aufbau und bei niedrigen Kosten gefordert.
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In
Anbetracht des vorangehenden und anderen Problemen ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Injektor herzustellen, welcher
gestaltet ist, um eine Bildung von Ablagerungen an einer Wandfläche
eines Düsenlochs mit einem einfachen Aufbau zu reduzieren.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Injektor für
eine Brennkraftmaschine einen Ventilkörper auf, der in
einer im Wesentlichen röhrenförmigen Form ist
und ein Spitzenende hat, das ein Düsenloch festlegt. Der
Injektor weist ferner ein Ventilelement auf, das in dem Ventilkörper aufgenommen
ist und gestaltet ist, um eine Verbindung zwischen dem Düsenloch
und einem Kraftstoffdurchgang zu steuern, welcher zwischen einem
Innenumfang des Ventilkörpers und einem Außenumfang
des Ventilelements definiert ist. Der Injektor weist ferner ein
elastisches Bauteil auf, das an dem Ventilkörper montiert
ist, um wenigstens einen Teil einer Wandfläche des Düsenlochs
zu definieren. Das elastische Bauteil ist in einer radialen Richtung
der Düsenöffnung elastisch und ist gestaltet,
um sich im Durchmesser zu vergrößern und zu verkleinern.
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Die
vorangehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlicher
werden, welche mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen
gemacht ist. In den Zeichnungen:
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1A ist eine seitliche Querschnittsansicht,
die einen Injektor zeigt, und 1B ist
eine vergrößerte Ansicht, die ein Spitzenende
des Injektors gemäß einer Ausführungsform
zeigt;
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2A ist eine perspektivische Ansicht, die ein
elastisches Bauteil des Injektors zeigt, und 2B ist
eine schematische Ansicht, die eine Ablagerung zeigt, welche aufgrund
einer Ausbildung eines Spalts in dem elastischen Bauteil gemäß der Ausführungsform
geteilt wird;
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3A ist eine Querschnittsansicht, die ein Düsenloch
und das elastische Bauteil zu der Zeit einer Verbrennung von Kraftstoff
zeigt, und 3B ist eine Unteransicht,
die das Düsenloch und das elastische Bauteil zu der Zeit
der Verbrennung von Kraftstoff zeigt, gemäß der
Ausführungsform;
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4A ist eine Querschnittsansicht, die das Düsenloch
und das elastische Bauteil zu der Zeit einer Einspritzung von Kraftstoff
zeigt, und 4B ist eine Unteransicht,
die das Düsenloch und das elastische Bauteil zu der Zeit
der Einspritzung von Kraftstoff zeigt, gemäß der
Ausführungsform;
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5 ist
eine Unteransicht, die ein Düsenloch und ein elastisches
Bauteil zu der Zeit einer Verbrennung von Kraftstoff gemäß einer
Modifikation zeigt;
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6 ist
eine Unteransicht, die ein Düsenloch und ein elastisches
Bauteil zu der Zeit einer Verbrennung von Kraftstoff gemäß einer
anderen Modifikation zeigt; und
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7 ist
eine seitliche Querschnittsansicht, die ein Düsenloch und
ein elastisches Bauteil zu der Zeit einer Einspritzung von Kraftstoff
gemäß einer anderen Modifikation zeigt.
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(Ausführungsform)
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(Konstruktion der Ausführungsform)
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Ein
Aufbau eines Injektors 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 beschrieben
werden. Zum Beispiel ist der Injektor 1 an einem Maschinenkopf
(nicht gezeigt) einer Benzinmaschine zum direkten Einspritzen von
Kraftstoff in eine Brennkammer (nicht gezeigt) von jedem Zylinder
der Maschine montiert. Der Injektor 1 empfängt Kraftstoff,
welcher bei hohem Druck, wie zum Beispiel 2 MPa, mit Druck beaufschlagt
ist, und spritzt den druckbeaufschlagten Kraftstoff in die Brennkammer
ein, wodurch ein Gemisch (Luftkraftstoffgemisch) von Kraftstoff
und Luft beispielsweise ausgebildet wird. Das Luftkraftstoffgemisch,
das in der Brennkammer ausgebildet ist, wird durch einen elektrischen
Funken gezündet, wodurch eine Ausgangsleistung erzeugt
wird.
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Der
Injektor 1 hat einen Düsenabschnitt 2 zum
Einspritzen von Kraftstoff, einen Solenoidabschnitt 4 zum
elektromagnetischen Betätigen eines Ventilelements (Nadelventil) 3 des
Düsenabschnitts 2 und einen Kraftstoffaufnahmeabschnitt 5 zum
Aufnehmen von Hochdruckkraftstoff. Der Injektor 1 empfängt
Kraftstoff durch den Kraftstoffaufnahmeabschnitt 5. Der
Kraftstoff wird zu einer Spitzenendseite (vordere Endseite) durch
Kraftstoffdurchgänge 8 bis 12 innerhalb
des Kraftstoffaufnahmeabschnitts 5 geführt. Dementsprechend
spritzt der Injektor 1 den Kraftstoff durch ein Düsenloch 13 durch ein
Betätigen des Nadelventils 3 ein. Der Düsenabschnitt 2 ist
im Wesentlichen in einer zylindrischen Form und hat einen Ventilkörper 16 und
das Nadelventil 3. Der Ventilkörper 16 hat
ein Spitzenende (vorderes Ende), das das Düsenloch 13 definiert,
durch das Kraftstoff eingespritzt wird. Das Nadelventil 3 ist in
dem Ventilkörper 16 untergebracht. Der Innenumfang
des Ventilkörpers 16 und der Außenumfang
des Nadelventils 3 definieren zwischen sich den Kraftstoffdurchgang 12.
Das Nadelventil 3 wird von einem Spitzenende 17 des
Ventilkörpers 16 abgehoben und auf dieses gesetzt
und dadurch wird das Düsenloch 13 mit dem Kraftstoffdurchgang 12 verbunden
und von diesem gesperrt. Dementsprechend wird eine Kraftstoffeinspritzung
durchgeführt und beendet.
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Der
Ventilkörper 16 stützt einen Gleitwellenabschnitt 19 des
Nadelventils 3. Der Gleitwellenabschnitt 19 hat
den Außenumfang, welcher abwechselnd eine Gleitfläche 20,
welche an dem Innenumfang des Ventilkörpers 16 gleitfähig
ist, und eine flache Fläche 21 definiert, welche
nicht in Kontakt mit dem Innenumfang des Ventilkörpers 16 ist.
Der Innenumfang des Ventilkörpers 16 und die flache
Fläche 21 definieren zwischen sich einen Durchgang, welcher
als ein Teil des Kraftstoffdurchgangs 12 funktioniert.
Der Ventilkörper 16 hat das Spitzenende 17 mit
einer Sitzfläche 23, welche im Wesentlichen in
einer ringförmigen und konischen Fläche ausgebildet ist.
Das Nadelventil 3 hat ein Spitzenende mit einem Sitzabschnitt 24,
welcher im Wesentlichen in einer ringförmigen Form ist.
Der Sitzabschnitt 24 wird von der Sitzfläche 23 abgehoben
und auf diese gesetzt, und dadurch ist das Nadelventil vom dem Spitzenende 17 entfernt
und erzeugt einen Kontakt mit diesem. Dementsprechend ist der Kraftstoffdurchgang 12 mit dem
Düsenloch 13 in Verbindung und von diesem gesperrt.
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Der
Solenoidabschnitt 4 hat eine Solenoidspule 26,
einen bewegbaren Kern 27, einen stationären Kern 28,
ein Kernaufnahmebauteil 29, eine Schraubenfeder 30 und
ein Spalteinstellbauteil 31. Die Solenoidspule 26 bewirkt
eine magnetische Anziehungskraft in Erwiderung auf eine Elektrizitätszufuhr.
Der bewegbare Kern 27 wird in Erwiderung auf die Elektrizitätszufuhr
zu der Solenoidspule 26 magnetisch zu der hinteren Endseite
hin angezogen. Der stationäre Kern 28 ist an das
Kernaufnahmebauteil 29 befestigt und in diesem aufgenommen.
Der stationäre Kern 28 befindet sich an der hinteren
Endseite des bewegbaren Kerns 27 mit einem vorbestimmten Spalt.
Der stationäre Kern 28 ist gestaltet, um den bewegbaren
Kern 27 magnetisch anzuziehen. Das Kernaufnahmebauteil 29 nimmt
den bewegbaren Kern 27 gleitfähig auf. Die Schraubenfeder 30 arbeitet
als ein Vorspannbauteil und spannt den bewegbaren Kern 27 zu
der vorderen Endseite hin vor. Das Spalteinstellbauteil 31 steuert
den Spalt zwischen dem bewegbaren Kern 27 und dem stationären
Kern 28. Die Solenoidspule 26 ist durch ein Wickeln
eines Drahts um einen Spulenkörper 34 herum ausgebildet,
welcher ein zylindrisches Bauteil ist, das aus einem Harz ausgebildet
ist, mit einer großen Anzahl von Wicklungen. Die Solenoidspule 26 wird
mit elektrischer Leistung von einer fahrzeuginternen Energieversorgung
(nicht gezeigt) über ein Anschlussterminal 35 versorgt.
Der bewegbare Kern 27 ist ein röhrenförmiges
Bauteil, das sich im Durchmesser zu dem vorderen Ende hin verkleinert.
Der bewegbare Kern 27 hat ein hinteres Ende, das durch
das Kernaufnahmebauteil 29 gleitfähig gestützt
ist, und ein Spitzenende, das das hintere Ende des Nadelventils 3 einklemmt,
und dadurch ist der bewegbare Kern 27 einstückig
mit dem Nadelventil 3 in der axialen Richtung bewegbar.
Der Außenumfang des bewegbaren Kerns 27, der Innenumfang
des Kernaufnahmebauteils 29 und der Außenumfang
des hinteren Abschnitts des Nadelventils 3 definieren zwischen
sich ein Kraftstoffdurchgang 11. Der Kraftstoffdurchgang 11 steht
mit dem Kraftstoffdurchgang 12 durch eine Öffnung
des vorderen Endes des Kernaufnahmebauteils 19 in Verbindung.
Der Innenumfang des bewegbaren Kerns 27 definiert einen
Kraftstoffdurchgang 10. Der Kraftstoffdurchgang 10 steht
mit dem Kraftstoffdurchgang 11 durch ein Durchgangsloch 37 in Verbindung,
welches sich durch den bewegbaren Kern 27 in der radialen
Richtung erstreckt. Der stationäre Kern 28 ist
im Wesentlichen in einer zylindrischen Form und ist an dem Kernaufnahmebauteil 29 an
der Seite des Außenumfangs befestigt. Der stationäre
Kern 28 hat einen Kraftstoffdurchgang 9 an der Seite
des Innenumfangs. Die Schraubenfeder 30 und das Spalteinstellbauteil 31 befinden
sich in dem Kraftstoffdurchgang 9. Die Schraubenfeder 30 ist durch
den Innenumfang des bewegbaren Kerns 27 an dem vorderen
Ende gestützt und durch das Spalteinstellbauteil 31 an
dem hinteren Ende gestützt. Das Spalteinstellbauteil 31 wird
verwendet, um den Spalt zwischen dem bewegbaren Kern 27 und
dem stationären Kern 28 einzustellen und um dadurch
den Hub des Nadelventils 3 zu definieren. Der Hub des Nadelventils 3 ist
ein Raum zwischen der Sitzfläche 23 und dem Sitzabschnitt 24 in
der axialen Richtung. Der Kraftstoffaufnahmeabschnitt 5 hat
einen Kraftstoffdurchgang 8, der mit dem Kraftstoffdurchgang 9 in Verbindung
steht. Der Kraftstoffaufnahmeabschnitt 5 leitet Kraftstoff
von der Außenseite des Kraftstoffaufnahmeabschnitts 5 durch
einen Filter 39 in den Kraftstoffdurchgang 8.
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In
dem vorliegenden Aufbau empfängt der Injektor 1 Hochdruckkraftstoff
von außen und führt den Hochdruckkraftstoff zu
dem Düsenloch 13 der Reihe nach durch die Kraftstoffdurchgänge 8 bis 12. Der
bewegbare Kern 27 und das Nadelventil 3 werden
in Erwiderung auf eine Elektrizitätszufuhr zu der Solenoidspule 26 zu
der hinteren Endseite hin betätigt und dadurch wird der
Sitzabschnitt 24 von der Sitzfläche 23 abgehoben.
Dementsprechend steht das Düsenloch 13 mit dem
Kraftstoffdurchgang 12 in Verbindung und dadurch spritzt
der Injektor 1 Kraftstoff durch die Düsenöffnung
bzw. das Düsenloch 13 in die Brennkammer ein.
Alternativ werden der bewegbare Kern 27 und das Nadelventil 3 zu
der vorderen Endseite hin betätigt durch ein Beaufschlagen der
Schraubenfeder 30 mit einer Vorspannkraft in Erwiderung
auf eine Beendigung der Elektrizitätszufuhr zu der Solenoidspule 26 und
dadurch wird der Sitzabschnitt 24 auf die Sitzfläche 23 gesetzt.
Dementsprechend ist das Düsenloch 13 von dem Kraftstoffdurchgang 12 blockiert
bzw. gesperrt und dadurch stoppt der Injektor 1 die Kraftstoffeinspritzung.
Folglich blockiert das Nadelventil 3 das Düsenloch 13 von
dem Kraftstoffdurchgang 12 und danach wird ein elektrischer
Funke bewirkt, um einen Kraftstoffnebel zu verbrennen. Dementsprechend
erzeugt eine Verbrennung des Kraftstoffnebels eine Ausgangsleistung und
bewirkt ein heißes Verbrennungsgas. Die Elektrizitätszufuhr
zu der Solenoidspule 26 und eine Beendigung der Elektrizitätszufuhr
werden in Übereinstimmung mit Anweisungen von einer elektronischen Steuereinheit
(ECU, nicht gezeigt), die in dem Fahrzeug vorgesehen ist, durchgeführt.
Die ECU führt die Anweisungen der Elektrizitätszufuhr
und der Beendigung der Elektrizitätszufuhr in Übereinstimmung
mit einer Maschinendrehzahl, einer Beschleunigerposition und dergleichen
durch.
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(Ein Merkmal der Ausführungsform)
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Der
Aufbau des Injektors 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird mit Bezug auf 2 bis 4B beschrieben werden. Der Injektor 1 hat
ein elastisches Bauteil 41, das an dem Spitzenende 17 des
Ventilkörpers 16 montiert ist. Das elastische
Bauteil 41 befindet sich in einem Montageloch 42 des Spitzenendes 17 und
definiert dadurch das Düsenloch 13. Das elastische
Bauteil 41 hat einen röhrenförmigen Abschnitt 43 und
einen Flanschabschnitt 44. Der röhrenförmige
Abschnitt 43 ist in das Montageloch 42 eingesetzt
und definiert dadurch die Wandfläche des Düsenlochs 13.
Der Flanschabschnitt 44 ist an dem Spitzenende 17 durch
Schweißen, Presspassen oder dergleichen befestigt. Der
röhrenförmige Abschnitt 43 ist in der
axialen Richtung des Düsenlochs 13 geschlitzt
und in mehrere elastische Teile (elastische Abschnitte) 45 aufgeteilt.
Der röhrenförmige Abschnitt 43 hat eine
Elastizität in der radialen Richtung des Düsenlochs 13,
wodurch er gestaltet ist, um sich im Durchmesser zu vergrößern
und zu verkleinern. In Erwiderung auf eine Aufbringung einer äußeren
Kraft auf den röhrenförmigen Abschnitt 43 von
dem inneren Umfangsrand zu dem äußeren Umfangsrand
in der radialen Richtung bewirkt jedes der elastischen Teile 45 eine
elastische Deformation radial auswärts und erweitert sich
in der Umfangsrichtung. In dem vorliegenden Zustand, wie in 4A, 4B gezeigt
ist, vergrößert sich der röhrenförmige
Abschnitt 43 im Durchmesser und dadurch definieren zwei
der elastischen Teile 45, welche in Umfangsrichtung benachbart
zueinander sind, zwischen sich einen Spalt 47. Umgekehrt,
in Erwiderung auf eine Beendigung der Aufbringung der externen Kraft
bzw. äußeren Kraft auf den röhrenförmigen
Abschnitt 43 wird die elastische Deformation, die in jedem
der elastischen Teile 45 bewirkt ist, zurückgesetzt.
Folglich werden die elastischen Teile 45 radial einwärts deformiert
und dadurch schrumpft der röhrenförmige Abschnitt 43 in
der Umfangsrichtung und verkleinert sich im Durchmesser. Dementsprechend,
wie in 3A, 3B gezeigt
ist, verschwindet der Spalt 47 in Erwiderung auf die Verkleinerung
im Durchmesser des röhrenförmigen Abschnitts 43.
Der röhrenförmige Abschnitt 43 ist im
Wesentlichen in einer zylindrischen Form und der Innenumfang des
röhrenförmigen Abschnitts 43 definiert
das Düsenloch 13. Das Düsenloch 13 ist
im Wesentlichen kreisförmig im Querschnitt, welcher senkrecht
zu der axialen Richtung ist. Das heißt, die Wandfläche
des Düsenlochs 13 ist im Wesentlichen in einer
zylindrischen Form.
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Bezugnehmend
auf 2A bis 3B hat
das elastische Bauteil 41 ein Formgedächtnis,
in dem die elastischen Teile 45, welche in der Umfangsrichtung benachbart
zueinander sind, bei einer Temperatur gleich wie oder größer
als 200°C im Wesentlichen in Kontakt miteinander sind.
Das heißt, das elastische Bauteil 41 hat ein Formgedächtnis,
in dem der röhrenförmige Abschnitt 43 sich
im Durchmesser maximal verkleinert und im Wesentlichen bei der Temperatur
keine Spalten 47 hat. Das heißt, das elastische Bauteil 41 ist
derart ausgebildet, dass die Spalten 47 im Wesentlichen
in dem Zustand eliminiert sind, in dem das elastische Bauteil 41 bei
einer Temperatur gleich wie oder größer als 200°C
erwärmt ist.
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(Betrieb der Ausführungsform)
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Der
Betrieb des Injektors 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird mit Bezug auf 3A bis 4B beschrieben werden. Der Injektor 1 hat
das elastische Bauteil 41, welches das Düsenloch
bzw. die Düsenöffnung 13 hat. Das elastische
Bauteil 41 ist gestaltet, um sich in der radialen Richtung
zusammenzuziehen und sich zu erweitern. In dem vorliegenden Aufbau
führt der Injektor 1 den folgenden Betrieb in
Erwiderung auf eine Einspritzung von Kraftstoff und eine Verbrennung
des Kraftstoffs durch. Zuerst gibt die ECU eine Anweisung aus, eine
Elektrizitätszufuhr zu der Solenoidspule 26 zu
starten, und dadurch wird Elektrizität zu der Solenoidspule 26 zugeführt.
Dementsprechend wird der Sitzabschnitt 24 des Nadelventils 3 von
der Sitzfläche 23 abgehoben und dadurch strömt
Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffdurchgang 12 in das
Düsenloch 13. In dem vorliegenden Betrieb werden
die elastischen Teile 45 mit einem Einspritzdruck des Kraftstoffs
beaufschlagt und in der radialen Richtung auswärts vorgespannt, um
eine elastische Deformation zu bewirken. Dabei vergrößert
sich der Durchmesser des Düsenlochs und die Spalten 47 werden
ausgebildet. Ferner, bezugnehmend auf 4A, 4B, erhöht sich die Dicke von
jedem von den elastischen Teilen 45 in der Umfangsrichtung.
Demnach spritzt der Injektor 1 Kraftstoff in dem Zustand
ein, in dem der Durchmesser des Düsenlochs erhöht
ist. Anschließend gibt die ECU eine Anweisung aus, die
Elektrizitätszufuhr zu der Solenoidspule 26 zu
beenden, und dadurch wird die Elektrizitätszufuhr zu der
Solenoidspule 26 gestoppt. Demgemäß wird
der Sitzabschnitt 24 des Nadelventils 3 auf die
Sitzfläche 23 gesetzt, wodurch eine Zufuhr von
Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffdurchgang 12 in das
Düsenloch 13 stoppt. In dem vorliegenden Betrieb
bewirken die elastischen Teile 45 eine elastische Deformation
in der radialen Richtung einwärts, da die elastischen Teile 45 nicht
in der radialen Richtung auswärts vorgespannt sind. Dementsprechend
verringert sich der Durchmesser des Düsenlochs 13 und
die Spalten 47 verschwinden im Wesentlichen. Ferner, bezugnehmend
auf 4A, 4B,
verkleinert sich die Dicke von jedem von den elastischen Teilen 45 in
der Umfangsrichtung. Das Spitzenende 17 des Injektors 1 empfängt
die Wärme von Verbrennungsgas in dem Zustand, in dem der
Durchmesser des Düsenlochs 13 verringert ist.
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(Effekt der Ausführungsform)
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform hat der Injektor 1 das
elastische Bauteil 41, das an dem Spitzenende 17 des
Ventilkörpers 16 vorgesehen ist, um das Düsenloch 13 zu
definieren. Das elastische Bauteil 41 hat eine Elastizität
in der radialen Richtung des Düsenlochs 13 und
dadurch ist das elastische Bauteil 41 gestaltet, um sich
im Durchmesser zu vergrößern und zu verkleinern.
In dem vorliegenden Aufbau vergrößert sich der
Durchmesser des elastischen Bauteils 41 durch ein Beaufschlagtwerden
mit Einspritzungsdruck in Erwiderung auf eine Kraftstoffeinspritzung.
Deshalb kann eine Ablagerung, welche auf dem inneren Umfangsrand
des elastischen Bauteils 41 als die Wandfläche
des Düsenlochs 13 hervorgerufen ist, geteilt werden
und leicht von der Wandfläche des Düsenlochs 13 abblättern.
Deshalb kann eine Ansammlung von Ablagerungen auf der Wandfläche
des Düsenlochs 13 mit einem einfachen Aufbau verringert
werden.
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Des
Weiteren hat das elastische Bauteil 41 ein Formgedächtnis,
bei dem sich das elastische Bauteil 41 bei einer Temperatur
gleich wie oder größer als 200°C im Durchmesser
maximal verkleinert. In dem vorliegenden Aufbau ist das elastische
Bauteil 41 im Durchmesser maximal verringert, wenn es eine Wärme
des Verbrennungsgases empfängt, wodurch ein Eindringen
von Verbrennungsgas in das Düsenloch 13 verhindert
wird. Deshalb kann eine Ausbildung einer Ablagerung an der Wandfläche
des Düsenlochs 13 verhindert werden.
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Der
röhrenförmige Abschnitt 43 des elastischen
Bauteils 41 ist in der axialen Richtung des Düsenlochs 13 geschlitzt
und in mehrere elastische Teile 45 aufgeteilt. Der Spalt 47 ist
zwischen den elastischen Teilen 45, welche in der Umfangsrichtung
benachbart zueinander sind, in Erwiderung auf eine Vergrößerung
im Durchmesser des röhrenförmigen Abschnitts 43 ausgebildet,
und andernfalls in Erwiderung auf eine Verkleinerung im Durchmesser
des röhrenförmigen Abschnitts 43 verschwindet
der Spalt 47. Gemäß dem vorliegenden
Aufbau mit Bezug auf 2B kann eine
Ablagerung, welche die mehreren elastischen Teile 45 überbrückt,
ferner effektiv abgeschert werden. Dementsprechend kann ein Abscheren
und Abblättern einer Ablagerung weiter beschleunigt werden.
Gemäß dem vorliegenden Aufbau deformiert sich
das elastische Bauteil 41 elastisch radial auswärts
und erweitert sich in der Umfangsrichtung in Erwiderung auf ein
Aufbringen eines Kraftstoffsdrucks. Das elastische Bauteil 41 deformiert
sich elastisch radial einwärts und schrumpft in der Umfangsrichtung
in Erwiderung auf eine Beendigung der Aufbringung des Drucks. Das
elastische Bauteil 41 ist gestaltet, um eine Ablagerung,
welche an der Wandfläche des Düsenlochs 13 hervorgerufen ist,
durch ein Wiederholen der elastischen Deformation abzublättern.
Das elastische Bauteil 41 verkleinert sich im Durchmesser
in Richtung des Spitzenendes 17, wenn das elastische Bauteil 41 nicht
mit Kraftstoffdruck beaufschlagt ist. Das elastische Bauteil 41 wird
im Durchmesser in Richtung des Spitzenendes 17 bei einer
Temperatur gleich wie oder größer als 200°C
verkleinert.
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(Modifikation)
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In
dem Injektor 1 gemäß der Ausführungsform
ist der Innenumfangsrand des röhrenförmigen Abschnitts 43 im
Wesentlichen zylindrisch und der Querschnitt des Düsenlochs 13,
der senkrecht zu der axialen Richtung ist, ist im Wesentlichen kreisförmig. Alternativ
kann zum Beispiel der Innenumfang des röhrenförmigen
Abschnitts 43 eine polygonale Form haben, wie zum Beispiel
eine gleichmäßige hexagonale Form, wie in 5 gezeigt
ist. In diesem Fall kann der Querschnitt des Düsenlochs 13,
welcher senkrecht zu der axialen Richtung des Düsenlochs 13 ist,
im Wesentlichen in einer polygonalen Form sein. Des Weiteren, wie
in 6 gezeigt ist, kann der röhrenförmige
Abschnitt 43 mit zwei plattenförmigen elastischen
Teilen 45 ausgebildet sein, welche im Wesentlichen parallel
zueinander sind. In diesem Fall definieren die zwei elastischen
Teile 45 zwischen sich einen Raum als das Düsenloch
bzw. die Düsenöffnung 13.
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Des
Weiteren kann der röhrenförmige Abschnitt 43 eine
einzelne röhrenförmige Komponente sein, welche
in der axialen Richtung des Düsenlochs 13 nicht
geschlitzt ist, wobei die einzelne röhrenförmige
Komponente gestaltet ist, um sich im Durchmesser zu vergrößern
und zu verkleinern.
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In
dem Injektor 1 gemäß der Ausführungsform
ist die Wandfläche des Düsenlochs 13 gänzlich mit
dem elastischen Bauteil 41 definiert. Alternativ kann die
Wandfläche des Düsenlochs 13 teilweise mit
dem elastischen Bauteil 41 definiert sein. Zum Beispiel,
wie in 7 gezeigt ist, können die elastischen
Teile 45 des elastischen Bauteils 41 an nur einem
Abschnitt einer Kraftstoffströmung vorgesehen sein, in
dem ein Abblättern einfach bewirkt wird und eine Ablagerung
schwerlich entfernt wird. In der Wandfläche des Düsenlochs 13 variiert
der Bereich, in dem die Kraftstoffströmung eine Abblätterung
bewirkt entsprechend dem Neigungswinkel der Achse des Düsenlochs 13 mit
Hinblick auf die Achse des Injektors 1. Deshalb kann der
Bereich des elastischen Bauteils 41, der die Wandfläche
des Düsenlochs 13 definiert, gemäß dem
Neigungswinkel verändert werden.
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Gemäß der
Ausführungsform ist das elastische Bauteil 41 an
dem Spitzenende 17 des Ventilkörpers 16 befestigt,
wodurch das Düsenloch 13 definiert wird. Alternativ
kann ein Plattenbauteil verschieden zu dem Ventilkörper 16 als
das Spitzenende 17 vorgesehen sein. In diesem Fall kann
das Montageloch 42 in dem Plattenbauteil vorgesehen sein und
kann mit dem elastischen Bauteil 41 ausgestattet sein.
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Gemäß der
Ausführungsform ist der Injektor 1 an dem Zylinderkopf
der Benzinmaschine zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die
Brennkammer befestigt. Alternativ kann ein Injektor, der an einem Einlassrohr
oder einem Auslassrohr montiert ist, eine Struktur bzw. einen Aufbau
haben, ähnlich zu dem des Injektors 1, welcher
vorangehend beschrieben ist, der dabei gestaltet ist, um den gleichen
Effekt wie den der Ausführungsform zu erzeugen.
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Insbesondere,
wenn ein Injektor an dem Einlassrohr befestigt ist, wird eine Ablagerung
einfach an der Wandfläche des Düsenlochs 13 durch
einen inneren AGR-Effekt erzeugt, welcher durch ein Verbrennungsgas
erzeugt wird, das in das Einlassrohr zurückströmt.
Deshalb ist eine Anwendung des Aufbaus des Injektors 1 gemäß der
Ausführungsform auf den Injektor, der an dem Einlassrohr
befestigt ist, signifikant wirksam, um eine Ablagerung zu verringern, die
durch den inneren AGR-Effekt verursacht ist.
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Des
Weiteren, selbst wenn der Injektor 1 gemäß der
Ausführungsform auf eine Dieselmaschine angewendet wird,
kann ein Vorteil ähnlich dem der Ausführungsform
erzeugt werden.
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Die
vorangehenden Strukturen der Ausführungsformen können,
soweit angemessen, kombiniert werden. Verschiedene Modifikationen
und Abwandlungen können an den vorangehenden Ausführungsformen
verschiedenartig gemacht werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Ein
Injektor für eine Brennkraftmaschine hat einen Ventilkörper 16,
der im Wesentlichen in einer röhrenförmigen Form
ist und ein Spitzenende 17 hat, das ein Düsenloch 13 definiert.
Der Ventilkörper 16 nimmt ein Ventilelement 3 auf,
das gestaltet ist, um eine Verbindung zwischen der Düsenöffnung 13 und einem
Kraftstoffdurchgang 12 zu steuern, welcher zwischen einem
Innenumfang des Ventilkörpers 16 und dem Außenumfang
des Ventilelements 3 definiert ist. Ein elastisches Bauteil 41 ist
an dem Ventilkörper 16 befestigt, um wenigstens
einen Teil der Wandfläche des Düsenlochs 13 zu
definieren. Das elastische Bauteil 41 ist in einer radialen
Richtung des Düsenlochs 13 elastisch und ist gestaltet,
um sich im Durchmesser zu vergrößern und zu verkleinern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 9-112392
A [0002, 0002]
- - JP 2007-132222 A [0003, 0003, 0003]