DE102009027710A1

DE102009027710A1 - Fuel injector with cooling device

Info

Publication number: DE102009027710A1
Application number: DE200910027710
Authority: DE
Inventors: Christian Thulfaut
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-01-20
Also published as: EP2287461A1; EP2287461B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (1) und einer Düsennadel (7), welche durch Betätigung einer Aktoreinheit unmittelbar oder mittelbar in eine Öffnungsstellung zum Einleiten eines Einspritzvorganges bewegbar ist, wobei eine Kühlvorrichtung (4; 4'; 4''; 4''') vorgesehen ist, die eine, bei einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs entstehende Wärme (Q) abführt, wobei ferner die Kühlvorrichtung (4; 4'; 4''; 4''') in Form mindestens eines hermetisch gekapselten, in das Gehäuse (1) integrierten Volumens vorliegt, dass mit einem Arbeitsmedium im flüssigen und im dampfförmigen Zustand gefüllt ist und einen Verdampfungs- (8) und einen Kondensationsbereich (9) aufweist, wobei der Verdampfungsbereich (8) in einem thermisch hochbelasteten Bereich angeordnet und die Wärme (Q) durch Verdampfen des flüssigen Arbeitsmediums abführbar ist.The invention relates to a fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a housing (1) and a nozzle needle (7), which can be moved directly or indirectly into an open position for initiating an injection process by actuating an actuator unit, with a cooling device ( 4; 4 '; 4' '; 4' '') is provided, which dissipates heat (Q) that occurs when the fuel under high pressure is expanded, and the cooling device (4; 4 '; 4' '; 4 '' ') in the form of at least one hermetically encapsulated volume integrated into the housing (1) that is filled with a working medium in the liquid and vapor state and has an evaporation (8) and a condensation area (9), the Evaporation area (8) is arranged in a thermally highly stressed area and the heat (Q) can be removed by evaporation of the liquid working medium.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse und einer Düsennadel, welche durch Betätigung einer Aktoreinheit unmittelbar oder mittelbar in eine Öffnungsstellung zum Einleiten eines Einspritzvorganges bewegbar ist, wobei eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, die eine, bei einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs entstehende Wärme abführt.The The invention relates to a fuel injector for injecting Fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine, with a Housing and a nozzle needle, which by actuation an actuator directly or indirectly in an open position for initiating an injection process is movable, wherein a Cooling device is provided, the one in a relaxation heat generated by high pressure fuel dissipates.

Bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen kommen üblicherweise Kraftstoffinjektoren zum Einsatz, um den zum Betrieb der Brennkraftmaschine nötigen Kraftstoff unter hohem Druck in den jeweiligen Brennraum einzuspritzen. Diese Kraftstoffeinspritzung wird dabei mittels einer axial beweglichen Düsennadel gesteuert, welche je nach ihrer axialen Position Spritzlöcher öffnet oder geschlossen hält. Dabei wird die axiale Bewegung der Düsennadel über einen Aktoreinheit hervorgerufen, wobei bezüglich der Betätigung der Düsennadel über diese Aktoreinheit zwei verschiedene Ausführungen von Kraftstoffinjektoren zu unterscheiden sind: zum Einen finden Kraftstoffinjektoren mit einer indirekten Nadelsteuerung Anwendung, bei welchem zwischen der Aktoreinheit und der Düsennadel ein hydraulisches Steuerventil platziert ist, dass bei Betätigung der Aktoreinheit mittelbar über einen Druckabfall in einem Steuerraum für eine Öffnungsbewegung der Düsennadel sorgt; die andere Variante ist eine sogenannte direkte Nadelsteuerung, bei welcher die Aktoreinheit über eine zwischengeschaltete Kopplereinrichtung direkt auf die Düsennadel einwirkt.at self-igniting internal combustion engines usually come Fuel injectors used to the necessary for the operation of the internal combustion engine Inject fuel under high pressure into the respective combustion chamber. This fuel injection is by means of an axially movable nozzle needle controlled, which opens depending on their axial position injection holes or closed. The axial movement of the Nozzle needle caused by an actuator unit, wherein respect to the operation of the nozzle needle this actuator unit two different versions of fuel injectors are to be distinguished: on the one hand find fuel injectors an indirect needle control application in which between the actuator unit and the nozzle needle, a hydraulic control valve is placed, that on actuation of the actuator indirectly via a pressure drop in a control room for an opening movement the nozzle needle ensures; the other variant is a so-called direct Needle control, in which the actuator unit via a intermediate coupler device directly on the nozzle needle acts.

Bei der Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum wird dieser von einem hohen Druckniveau auf ein niedrigeres Druckniveau entspannt, was die Temperatur des Kraftstoffs und damit auch die Temperatur des Kraftstoffinjektors in diesem Bereich erhöht. Bei Kraftstoffinjektoren mit indirekter Nadelsteuerung führt zusätzlich noch eine Entspannung von Kraftstoff im Bereich des Steuerventils zu einer weiteren Steigerung der Betriebstemperatur des Injektors. Eine Abfuhr dieser Wärme gestaltet sich allerdings schwierig, da der Kraftstoffinjektor im Bereich heißer Bauteile der Brennkraftmaschine verbaut und der Bauraum in diesem Bereich äußerst begrenzt ist. Gleichzeitig werden aber immer höhere Einspritzdrücke gefordert, welche zu massiven Steigerungen der Betriebstemperatur des Kraftstoffinjektors und zu kritischen Bauteilbelastungen führen würden. Diese Problematik hat daher das Vorsehen von Kühlvorrichtungen im Bereich des jeweiligen Kraftstoffinjektors nötig gemacht.at the injection of fuel into the combustion chamber is this from relaxed a high pressure level to a lower pressure level, which the temperature of the fuel and thus the temperature of the fuel Fuel injector increased in this area. For fuel injectors with indirect needle control additionally leads still a relaxation of fuel in the area of the control valve to further increase the operating temperature of the injector. A dissipation of this heat is difficult, however, because the fuel injector in the hot components of the Internal combustion engine installed and the space in this area extremely is limited. At the same time, however, ever higher injection pressures which calls for massive increases in operating temperature lead the fuel injector and critical component loads would. This problem therefore has the provision of cooling devices made necessary in the area of the respective fuel injector.

Aus der JP 2004150276 A ist ein Kraftstoffinjektor bekannt, bei welchem in einem Gehäuse eine Düsennadel in axialer Richtung verschiebbar geführt und durch Betätigen einer Aktoreinheit in eine Öffnungsstellung überführbar ist. Eine Bewegung in diese Öffnungsstellung wird dabei hervorgerufen, indem bei Betätigen der Aktoreinheit ein Ventilraum mit einem Rücklauf des Injektors verbunden wird, was in einem Steuerraum der Düsennadel einen Druckabfall bewirkt und ein Aufziehen der Düsennadel hervorruft. Um dabei einer starken Erhöhung der Betriebstemperatur des Kraftstoffinjektors aufgrund des Entspannens von Kraftstoff im Bereich der Düsennadelspitze und im Bereich des Ventilraumes entgegenzuwirken, ist das Gehäuse des Injektors mit einem Kühlkörper umgeben, der mit einer Kühlflüssigkeit durchströmt wird.From the JP 2004150276 A a fuel injector is known in which in a housing, a nozzle needle is guided displaceably in the axial direction and can be transferred by actuating an actuator unit in an open position. A movement in this open position is thereby caused by a valve chamber is connected to a return of the injector upon actuation of the actuator unit, which causes a pressure drop in a control chamber of the nozzle needle and causes a winding of the nozzle needle. In order to counteract a strong increase in the operating temperature of the fuel injector due to the relaxation of fuel in the nozzle needle tip and in the region of the valve chamber, the housing of the injector is surrounded by a heat sink, which is flowed through by a cooling liquid.

Nachteilhaft an einer derartigen Anordnung ist allerdings, dass ein separates Kühlleitungsnetz zur Versorgung des Kühlkörpers aufgebaut werden muss und sich zudem der Durchmesser des Kraftstoffinjektors in diesem Bereich wesentlich vergrößert.disadvantageous on such an arrangement, however, is that a separate Cooling network for supplying the heat sink must be built and also the diameter of the fuel injector significantly increased in this area.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welcher eine Kühlvorrichtung zum Abtransportieren der, aufgrund der Entspannung des Kraftstoffs auftretenden Wärme aufweist, wobei diese Kühlvorrichtung ohne ein zusätzliches Kühlleitungsnetz auskommt und möglichst kompakt aufgebaut ist.It Therefore, the object of the present invention is a fuel injector for an internal combustion engine, which is a cooling device for Transporting away, due to the relaxation of the fuel occurring Has heat, this cooling device without an additional cooling line network manages and as compact as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüchen geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.These The object is based on the preamble of claim 1 in conjunction solved with its characterizing features. The following, dependent claims give each advantageous Further developments of the invention.

Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass die Kühlvorrichtung in Form mindestens eines hermetisch gekapselten, in das Gehäuse integrierten Volumens vorliegt, das mit einem Arbeitsmedium im flüssigen und dampfförmigen Zustand gefüllt ist und einen Verdampfungs- und einen Kondensationsbereich aufweist. Dabei ist der Verdampfungsbereich in einem thermisch hoch belasteten Bereich angeordnet und ein Abführen der Wärme durch Verdampfen des flüssigen Arbeitsmediums erreichbar.The Invention includes the technical teaching that the cooling device in the form of at least one hermetically sealed, in the housing integrated volume exists that with a working fluid in the liquid and vapor state is filled and one Evaporation and has a condensation region. It is the evaporation area in a thermally highly loaded area arranged and dissipating the heat by evaporation of the reachable liquid working medium.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mittels einer derartigen Gestaltung der Kühlvorrichtung können bereits bei kleiner Querschnittsfläche des Volumens große Mengen an Wärme abtransportiert werden, so dass keine Durchmesservergrößerung des Kraftstoffinjektors nötig ist. Des Weiteren wird kein zusätzliches Kühlleitungsnetz benötigt, da die Wärmeenergie durch Verdampfen des Arbeitsmediums aus dem Bereich heißer Bauteile abführbar ist und durch anschließende Kondensation des Arbeitsmediums in Bereichen niedrigerer Temperatur an diese abgegeben werden kann. Ein derartiges System besitzt zudem einen sehr geringen Wärmewiderstand, da die flüssigen und die dampfförmigen Bestandteile des Arbeitsmediums in demselben Raum befindlich sind und sich aufgrund des dadurch gebildeten Nassdampfgebiets geringe Druck- und Temperaturunterschiede zwischen Verdampfungs- und Kondensationsbereich einstellen.By means of such a design of the cooling device, even with a small cross-sectional area of the volume, large amounts of heat can be removed, so that no increase in the diameter of the fuel injector is necessary. Furthermore, no additional cooling line network is required Tigt, since the heat energy can be dissipated by evaporation of the working medium from the range of hot components and can be discharged by subsequent condensation of the working fluid in areas of lower temperature to this. Such a system also has a very low thermal resistance, since the liquid and the vapor components of the working medium are located in the same space and set due to the resulting wet steam area low pressure and temperature differences between evaporation and condensation range.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Volumen durch je eine druckdicht verschlossene Bohrung im Gehäuse gebildet. Dadurch kann das Volumen im Gehäuse ohne Einbringung zusätzlicher Bauteile definiert werden.According to one Embodiment of the invention is the at least one volume through a pressure-tight hole in the housing educated. This allows the volume in the housing without introduction additional components are defined.

Es ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung, dass das mindestens eine Volumen durch je ein Rohr gebildet ist, welches als separates Bauteil in das Gehäuse eingebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass als Material für das Rohr ein Werkstoff mit einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit Anwendung finden kann, wodurch die abzuführende Wärmeenergie optimal auf den Verdampfungsbereich und im Anschluss daran vom Kondensationsbereich auf umliegende Bauteile oder die Umgebung übertragen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist die bessere Montagemöglichkeit.It is an alternative embodiment of the invention that the at least one volume is formed by a respective tube, which is introduced as a separate component in the housing. This has the advantage that as material for the tube a material with an improved thermal conductivity application can find what causes the dissipated heat energy optimally to the evaporation area and then from the condensation area be transferred to surrounding components or the environment can. Another advantage is the better mounting option.

In Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine Volumen vollständig in das Gehäuse integriert. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine sehr kompakte Wärmeableitung realisiert werden, wobei die Wärmeabgabe in diesem Fall an thermisch nicht belastete Bereiche des Kraftstoffinjektors erfolgt.In Development of the invention is the at least one volume completely integrated into the housing. Advantageously, this can a very compact heat dissipation can be realized, the Heat emission in this case to thermally unburdened Areas of the fuel injector takes place.

Alternativ hierzu ragt das mindestens eine Volumen mit dem Kondensationsbereich aus dem Gehäuse heraus. Mittels einer derartigen Ausgestaltung kann eine Wärmeabgabe auch an umliegende Bauteile der Brennkraftmaschine oder die Umgebung erfolgen. Die Wärmeabgabe kann dabei durch eine geeignete Vergrößerung der Oberfläche, beispielsweise über einen Kühlkörper, verbessert werden.alternative For this purpose, this projects at least one volume with the condensation region out of the case. By means of such a configuration can heat dissipation also to surrounding components of the internal combustion engine or the environment. The heat dissipation can by a suitable enlargement of the surface, for example via a heat sink, be improved.

Es ist eine Ausgestaltung der Erfindung, dass auf die je eine Bohrung eine zugehörige Hülse aufgesetzt ist, welche druckfest mit dem Gehäuse verbunden ist und gemeinsam mit der je einen Bohrung das mindestens eine Volumen ausbildet. Hierdurch kann eine hermetische Kapselung des Volumens auch bei einem Hinausragen aus dem Gehäuse auf einfache und gleichzeitig zuverlässige Art und Weise verwirklicht werden.It is an embodiment of the invention that on each a hole an associated sleeve is placed, which pressure resistant connected to the housing and shared with the ever a hole that forms at least one volume. This can a hermetic encapsulation of the volume even when protruding from the case to simple and reliable at the same time Fashion be realized.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Innere der Kühlvorrichtung mit Kapillaren versehen. Dies hat den Vorteil, dass das Arbeitsmedium aufgrund der einwirkenden Kapillarkräfte lageunabhängig vom Kondensationsberich zum Verdampfungsbereich zurückfließen kann.In Further development of the invention is the interior of the cooling device provided with capillaries. This has the advantage that the working medium independent of position due to the acting capillary forces flow back from the condensation zone to the evaporation zone can.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Arbeitsmedium Wasser. Mittels dieses Kühlmittels kann eine gute Wärmeabführung erreicht werden.According to one Another advantageous embodiment of the invention the working medium water. By means of this coolant can a good heat dissipation can be achieved.

Vorteilhafterweise ist des Weiteren das je eine Rohr über eine kraftschlüssige Verbindung im Gehäuse verankert. Hierdurch wird sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung an der gewünschten Stelle verbleibt. Es sind allerdings ebensogut form- oder stoffschlüssige Verbindungen denkbar.advantageously, Furthermore, this is the one tube each via a non-positive Connection anchored in the housing. This will ensure that the cooling device according to the invention remains at the desired location. However, they are just as well positive or cohesive connections conceivable.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Further, The measures improving the invention will be described below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to the figures shown in more detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a first embodiment,

2 eine detaillierte Schnittansicht des Kraftstoffinjektors aus 1, im Bereich einer Düsennadel, 2 a detailed sectional view of the fuel injector 1 in the area of a nozzle needle,

3 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform, 3 a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a second embodiment,

4 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer dritten Ausführungsform, und 4 a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a third embodiment, and

5 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer vierten Ausführungsform. 5 a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a fourth embodiment.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In der 1 ist eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt, welche über ein Gehäuse 1 verfügt. In diesem Gehäuse 1 ist eine Längsbohrung 2 vorgesehen, die an einem oberen Ende über einen druckfesten Verschluss 3 hermetisch von der Umgebung abgetrennt ist und damit ein Volumen für eine Kühlvorrichtung 4 ausbildet.In the 1 is a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a first embodiment shown, which via a housing 1 features. In this case 1 is a longitudinal bore 2 provided at an upper end via a pressure-resistant closure 3 hermetically separated from the environment and thus a volume for a cooling device 4 formed.

Mittels dieser Kühlvorrichtung 4 wird im unteren Bereich des Gehäuses 1 eine Wärmemenge Q aufgenommen und im oberen Bereich des Gehäuses 1 abgegeben, wie mittels der Pfeile veranschaulicht.By means of this cooling device 4 will be at the bottom of the case 1 a heat quantity Q taken up and in the upper part of the case 1 delivered as illustrated by the arrows.

In 2 ist des Weiteren eine detaillierte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors aus 1 dargestellt, um die Wirkweise der Kühlvorrichtung 4 näher zu erläutern. Wie hieraus zu entnehmen ist, ist die Bohrung 2 in einem ersten Gehäuseteil 5 platziert, welcher auf einem zweiten Gehäuseteil 6 des Kraftstoffinjektors aufgesetzt ist. Dieser zweite Gehäuseteil 6 bildet an seinem radialen Innenbereich eine Führung für eine Düsennadel 7 aus, die auf dem Fachmann bekannte Art und Weise im Gehäuse 1 in axiale Richtung verschiebbar geführt ist und in einer Öffnungsstellung für ein Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine sorgt. Die Bohrung 2 ist mit einem Arbeitsmedium in Form von Wasser gefüllt, welches als Träger zum Abführen der Wärme aus dem Bereich des zweiten Gehäuseteils 6 fungiert. Dabei liegt das Wasser in einem Verdampfungsbereich 8 der Kühlvorrichtung 4 in flüssiger Konsistenz vor, während ein darüberliegender Kondensationsbereich 9 mit Wasserdampf gefüllt ist.In 2 is further a detailed sectional view of the fuel injector according to the invention 1 shown to the mode of action of the cooling device 4 to explain in more detail. As can be seen from this, the bore is 2 in a first housing part 5 placed, which on a second housing part 6 the fuel injector is placed. This second housing part 6 forms at its radial inner region a guide for a nozzle needle 7 made in the manner known in the art in the housing 1 slidably guided in the axial direction and in an open position for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. The hole 2 is filled with a working medium in the form of water, which serves as a carrier for dissipating the heat from the region of the second housing part 6 acts. The water is in an evaporation area 8th the cooling device 4 in liquid consistency, while an overlying condensation area 9 filled with water vapor.

Wird nun in den Verdampfungsbereich 8 Wärme eingeleitet, die aus einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs im Bereich einer Spitze der Düsennadel 7 herrührt, so beginnt das Wasser zu verdampfen. Dies führt dazu, dass der Druck im darüberliegenden Kondensationsbereich 9 lokal erhöht wird, was zu einem Druckgefälle innerhalb der Bohrung 2 und damit zu einem Aufsteigen des Wasserdampfs in der Bohrung 2 führt. Aufgrund der niedrigeren Temperatur der Bohrung 2 im oberen Bereich kondensiert der Wasserdampf jedoch entlang des Kondensationsbereichs 9 und gibt die aufgenommene Wärmemenge in diesem Bereich an den umliegenden, ersten Gehäuseteil 5 ab. Das nun wieder flüssig gewordene Wasser fließt aufgrund der einwirkenden Schwerkraft wieder zurück in den Verdampfungsbereich 8.Now in the evaporation area 8th Heat introduced from a relaxation of high-pressure fuel in the region of a tip of the nozzle needle 7 The water begins to evaporate. This causes the pressure in the overlying condensation area 9 locally increased, causing a pressure gradient within the hole 2 and thus to an increase of the water vapor in the hole 2 leads. Due to the lower temperature of the bore 2 in the upper area, however, the water vapor condenses along the condensation area 9 and gives the amount of heat absorbed in this area to the surrounding, first housing part 5 from. The water, which has become liquid again, flows back into the evaporation zone due to the influence of gravity 8th ,

In 3 ist eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform zu sehen. Im Unterschied zu der vorher beschriebenen Variante ist in diesem Fall auf die Bohrung 2 im Bereich ihrer Mündung eine Hülse 10 aufgesetzt, die für eine Erstreckung des Volumens der Kühlvorrichtung 4' über den Bereich des Gehäuses 1 hinaus sorgt. Dadurch kann die im unteren Bereich der Bohrung 2 aufgenommene Wärmemenge Q auch an oberhalb des Kraftstoffinjektors und umliegend platzierte Bauteile niedrigerer Temperatur, sowie die Umgebung abgegeben werden. Dabei ist die Hülse 10 mittels einer druckfesten Verbindung auf das Gehäuse 1 aufgesetzt.In 3 is a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a second embodiment to see. In contrast to the previously described variant is in this case on the hole 2 in the region of its mouth, a sleeve 10 set up for an extension of the volume of the cooling device 4 ' over the area of the housing 1 Beyond. This allows the bottom of the hole 2 absorbed heat quantity Q are also discharged to above the fuel injector and surrounding lower temperature components, as well as the environment. Here is the sleeve 10 by means of a pressure-resistant connection to the housing 1 placed.

Des Weiteren ist in 4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zu sehen, bei welchem im Unterschied zu den beiden vorherigen Ausführungen die Kühlvorrichtung 4'' durch ein Rohr 11 gebildet ist. Dieses Rohr 11 ist dabei in einer Ausnehmung 12 des Gehäuses 1 platziert und über eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse 1 verbunden. Dabei ist allerdings auch eine form- oder stoffschlüssige Verbindung denkbar. Des Weiteren besteht das Rohr 11 aus einem Material mit verbesserten Wärmeleiteigenschaften, um den Eintrag der Wärmemenge Q zu verbessern.Furthermore, in 4 to see a third embodiment of the fuel injector according to the invention, in which, in contrast to the two previous embodiments, the cooling device 4 '' through a pipe 11 is formed. This pipe 11 is in a recess 12 of the housing 1 placed and via a frictional connection with the housing 1 connected. However, a positive or cohesive connection is also conceivable. Furthermore, there is the tube 11 made of a material having improved heat conduction properties to improve the heat quantity Q input.

Schließlich ist in 5 eine letzte, vierte Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Ansicht dargestellt. In diesem Fall ist im Unterschied zu der vorher beschriebenen Variante das Rohr 11' über das Gehäuse 1 hinaus verlängert, um erneut die Möglichkeit zu haben, die durch die Kühlvorrichtung 4''' aufgenommene Wärmemenge Q an oberhalb des Kraftstoffinjektors platzierte Bauteile der Brennkraftmaschine oder die Umgebung abgeben zu können.Finally, in 5 a final, fourth embodiment of the invention shown in a schematic view. In this case, unlike the previously described variant, the tube 11 ' over the housing 1 extended to again have the opportunity by the cooling device 4 ''' absorbed heat quantity Q to be able to deliver above the fuel injector components of the internal combustion engine or the environment.

Mittels einer Gestaltung einer Kühlung des Kraftstoffinjektors gemäß der im Vorfeld beschriebenen Varianten ist es möglich, große Mengen an Wärme bei gleichzeitig kleiner Querschnittsfläche abzutransportieren. Hierbei ist kein zusätzlicher Kühlkreislauf oder Hilfsenergie zur Umwälzung eines Transportmediums nötig, wodurch sich der Wartungs- und Betriebsaufwand erheblich minimieren lässt. Des Weiteren zeichnen sich die beschriebenen Kühlsysteme durch einen geringen Wärmewiderstand aus.through a design of a cooling of the fuel injector according to the variants described above It is possible to use large amounts of heat simultaneously transport small cross-sectional area. Here is no additional cooling circuit or Auxiliary energy necessary for the circulation of a transport medium, which considerably reduces the maintenance and operating costs leaves. Furthermore, the cooling systems described are characterized by a low thermal resistance.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- JP 2004150276 A [0004]

Claims

Fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, having a housing ( 1 ) and a nozzle needle ( 7 ), which is movable by actuation of an actuator unit directly or indirectly in an open position for initiating an injection process, wherein a cooling device ( 4 ; 4 '; 4 ''; 4 ''' ), which dissipates a heat (Q) produced during a relaxation of the fuel under high pressure, characterized in that the cooling device ( 4 ; 4 '; 4 ''; 4 ''' ) in the form of at least one hermetically sealed, in the housing ( 1 ) integrated volume, which is filled with a working medium in the liquid and vapor state and an evaporation ( 8th ) and a condensation region ( 9 ), wherein the evaporation region ( 8th ) are arranged in a thermally highly stressed area and the heat (Q) can be dissipated by evaporation of the liquid working medium.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the at least one volume by a respective pressure-tight sealed bore ( 2 ) in the housing ( 1 ) is formed.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the at least one volume by a respective pipe ( 11 ; 11 ' ) is formed, which as a separate component in the housing ( 1 ) is introduced.

Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one volume completely in the housing ( 1 ) is integrated.

Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one volume with the condensation region ( 9 ) out of the housing ( 1 ) stands out.

Fuel injector according to claim 2 and 5, characterized in that on the one hole ( 2 ) an associated sleeve ( 10 ), which pressure-resistant with the housing ( 1 ) and together with the one hole ( 2 ) that forms at least one volume.

Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 4 ; 4 '; 4 ''; 4 ''' ) is provided inside with capillaries.

Fuel injector according to one of the preceding Claims, characterized in that the working medium Water is.

Fuel injector according to claim 3, characterized in that the one pipe ( 11 ; 11 ' ) via a frictional connection in the housing ( 1 ) is anchored.

Fuel injection system of an internal combustion engine, comprising at least one fuel injector according to one of the claims 1 to 9.