DE102010029907A1

DE102010029907A1 - Kraftstoffinjektor mit einem Piezoinjektor und seitlichem Hochdruckanschluss und seitlichem Leckölanschluss

Info

Publication number: DE102010029907A1
Application number: DE201010029907
Authority: DE
Inventors: Joerg-Peter Fischer; Jochen Glasbrenner; Jens Schade
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-12-15

Abstract

Kraftstoffinjektor, insbesondere für ein Hochdruckspeichersystem, mit einem von einem Haltekörper 1 gehaltenen als Piezoaktor ausgebildeten Aktorkörper 2, einem Kopplermodul 3 und einem in einem Ventilkörper 4 angeordneten hydraulischen Schaltventil 5, das über einen Drosselkörper 9 mit einem Steuerraum 10 eines in einem Düsenkörper 7 angeordneten nadelförmigen Einspritzventilglieds 8 des Kraftstoffinjektors verschaltet ist, wobei das Einspritzventilglied 8 und das Schaltventil 5 mit einer Hochdruckleitung 6 und das Schaltventil 5 zusätzlich mit einer Niederdruckleitung 11 wirkverbunden sind. Erfindungsgemäß wird ein gattungsgemäßer Kraftstoffinjektor bereitgestellt, der hinsichtlich seiner Einbaugeometrie verbessert ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Hochdruckleitung 6 eine seitlich an dem Haltekörper 1 angeordnete Hochdruckanschlussmündung 25 und die Niederdruckleitung 11 eine seitlich an dem Haltekörper 1 angeordnete Niederdruckanschlussmündung 22 aufweisen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor, insbesondere für ein Hochdruckspeichereinspritzsystem, mit einem von einem Haltekörper gehaltenen als Piezoaktor ausgebildeten Aktorkörper, einem Kopplermodul und einem in einem Ventilkörper angeordneten hydraulischen Schaltventil, das über einen Drosselkörper mit einem Steuerraum eines in einem Düsenkörper angeordneten nadelförmigen Einspritzventilglieds des Kraftstoffinjektors verschaltet ist, wobei das Einspritzventilglied und das Schaltventil mit einer Hochdruckleitung und das Schaltventil zusätzlich mit einer Niederdruckleitung wirkverbunden sind.
Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der DE 10 2008 042 492 A1 bekannt. Dieser Kraftstoffinjektor weist einen Niederdrucksteuerraum, der durch eine mindestens eine kavitierend ausgelegte Zulaufdrossel enthaltende Verbindungsleitung mit unter einem Systemdruck stehenden Kraftstoff befüllt wird. Sowohl die Mündung für die den Systemdruck des Kraftstoffs führende Hochdruckleitung als auch eine Niederdruckleitung sowie die elektrischen Anschlüsse zur Betätigung des Piezoaktors sind stirnseitig an dem Kraftstoffinjektor angeordnet.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Kraftstoffinjektor bereitzustellen, der hinsichtlich seiner Einbaugeometrie verbessert ist.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Hochdruckleitung eine seitlich an dem Haltekörper angeordnete Hochdruckanschlussmündung und die Niederdruckleitung eine seitlich an dem Haltekörper angeordnete Niederdruckanschlussmündung aufweisen. Hierbei geht der Gegenstand der Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die herkömmlich ausgebildeten Kraftstoffinjektoren beispielsweise bei Verbrennungsmotoren verbaut werden, die in Kraftfahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen verbaut werden. Nach gesetzlichen Bestimmungen zum Fußgängerschutz muss bei solchen Kraftfahrzeugen eine den Verbrennungsmotor abdeckende Motorhaube Aufprallenergie absorbieren. Hierbei sind die Beschleunigungskräfte, die auf den Kopf eines möglichen Unfallopfers einwirken, bestimmend und werden durch die Motorhaube und deren Mindestabstand zu den darunter befindlichen Bauteilen des Verbrennungsmotors definiert. Ausschlaggebend ist dabei der Abstand von beispielsweise kritischen Komponenten des Kraftstoffinjektors zur inneren Hüllkurve der Motorhaube, wobei diese Hüllkurve kundenspezifisch vorgegeben wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine deutliche Bauraumverkürzung des Kraftstoffinjektors bei angeschlossenen weiterführenden Leitungen, die den Kraftstoffinjektor mit insbesondere dem Hochdruckspeicher und einem Niederdruckbereich, beispielsweise den Kraftstofftank verbinden, erreicht werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Hochdruckanschlussmündung in einem von dem Haltekörper auskragenden Druckrohrstutzen angeordnet, während die Niederdruckanschlussmündung in einem Rücklaufstecker angeordnet ist, der zusammen mit einem Kontaktträger mit dem Haltekörper zusammenwirkt. Dabei kann bei diesem Komponenten grundsätzlich auf bestehende Komponenten entwickelter Kraftstoffinjektoren zurückgegriffen werden, die an den Kraftstoffinjektor mit einem Piezoaktor angepasst werden. Dadurch kann beispielsweise auf einen entwickelten und erprobten Schmiederohling für den Haltekörper, einen Kontaktträger und einen Rücklaufstecker jeweils zumindest als anzupassendes Basisteil zurückgegriffen werden. Die Einbausituation wird so hinsichtlich der Bauhöhe des Kraftstoffinjektors optimiert und darüberhinaus auch hinsichtlich der Austauschbarkeit mit Kraftstoffeinspritzsystemen früherer Generationen, die bei bestimmten Anwendungssituationen durchaus auch bei heutigen Verbrennungsmotoren verbaut werden können, optimiert. Umgekehrt ist eine leichtere Umrüstung von Kraftstoffeinspritzsystemen früherer Generationen auf den jetzigen Stand gewährleistet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Kraftstoffinjektor mit einem von dem Haltkörper auskragenden Druckrohrstutzen, in dem die Mündung einer Hochdruckleitung angeordnet ist, und
2 eine Schnittdarstellung eines Kraftstoffinjektors, bei dem insbesondere die seitliche Mündung einer Niederdruckleitung in einem Rücklaufstecker dargestellt ist.
Ausführungsform der Erfindung
1 zeigt einen Kraftstoffinjektor mit einem von einem Haltkörper 1 gehaltenen als Piezoaktor ausgebildeten Aktorkörper 2. Der Aktorkörper 2 wirkt über eine Betätigungsvorrichtung mit einem Kopplermodul 3 zusammen, das einen Aktorkolben und einen Ventilkolben aufweist, die hydraulisch zusammenwirken. Der Ventilkolben weist eine Betätigungsnase auf, die mit einem in einem von dem Haltekörper 1 getrennt ausgebildeten Ventilkörper 4 angeordneten Schaltventil 5 zusammenwirkt. Ein das Schaltventil 5 umgebender Ventilraum ist im nicht geschalteten Zustand des Aktorkörpers 2 mit Kraftstoff unter Hochdruck gefüllt, der über eine Hochdruckzuführung mit einer eingeschalteten Drossel von einer Hochdruckleitung 6, die auch einen Düsenkörper bzw. einen darin angeordneten von einem nadelförmigen Einspritzventilglied beherrschten Einspritzraum mit Kraftstoff versorgt, verschaltet. Der Ventilraum des Schaltventils 5 ist weiterhin über eine in einem Drosselkörper 9 angeordnete Ablaufverbindung mit einer Ablaufdrossel mit einem Steuerraum 10 verschaltet, der stirnseitig zu dem Einspritzventilglied 8 und dem Drosselkörper 9 angeordnet ist.
Wird der Aktorkörper 2 bzw. der Piezoaktor betätigt, stößt die Betätigungsnase des Ventilkolbens das Schaltventil 5 auf, so dass der im dem Ventilraum befindliche Kraftstoff entlang des Schaltventils 5 in eine Niederdruckleitung 11 (2) abströmen kann. Dadurch wird gleichzeitig auch der Steuerraum 10 druckentlastet und das Einspritzventilglied 8 wird in Richtung zu dem Drosselkörper 9 bewegt. Dadurch werden in der Spitze des Düsenkörpers 7 angeordnete Einspritzkanäle 12 mit unter Hochdruck stehenden Kraftstoff beschickt und in den zugeordneten Brennraum einer Zylindereinheit eines Verbrennungsmotors wird Kraftstoff eingespritzt. Beendet wird der Einspritzvorgang durch einen Schaltvorgang des Piezoaktors des Aktorkörpers 1, wodurch das Schaltventil geschlossen wird und in den Ventilraum und folglich auch in den Steuerraum 10 wieder Druck aufgebaut wird und demzufolge das Einspritzventilglied 8 in die geschlossene Position zur Versperrung der Einspritzkanäle 12 bewegt wird.
Der Haltekörper 1, der Ventilkörper 4, der Drosselkörper 9 und der Düsenkörper 7 sind mittels einer Düsenspannmutter 13 dicht miteinander verspannt.
Der Haltekörper 1 weist einen oberhalb des Aktorkörpers 2 angeordneten unter einem Winkel von ca. 45° auskragenden Druckrohrstutzen 14 mit einer Hochdruckanschlussmündung 25 auf. In den Druckrohrstutzen 14 ist zusammenwirkend mit der Hochdruckanschlussmündung 25 ein Anschlussstück 15 zum Anschrauben einer weiterführenden Verbindungsleitung zu dem Hochdruckspeicher des Common-Rail-Einspritzsystems eingeschraubt ist. Der Druckrohrstutzen 14 weist eine Versorgungsbohrung 16 auf, die über eine Hochdruckkammer 17 mit der Hochdruckleitung 6 verschaltet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite mündet die Versorgungsbohrung 16 in eine weiterführende Bohrung in dem Anschlussstück 15, in die ein Stabfilter 18 eingesetzt ist.
An dem Haltkörper 1 ist im Bereich oberhalb des Druckrohrstutzens 14 ein Kontaktträger 19 angebracht, der seitlich auskragende elektrische Anschlüsse 20 zur Betätigung des Piezoaktors aufweist. Gegenüberliegend wiederum auf der Seite des Anschlussstücks 15 ist zusammenwirkend mit dem Kontaktträger 19 und dem Haltekörper 1 ein Rücklaufstecker 21 mit einer Niederdruckanschlussmündung 21, die ebenfalls seitlich aus dem Kontaktträger 19 herausgeführt ist, angeordnet.
Ergänzend zu 1 ist in 2 die Verbindung der Niederdruckleitung 11 mit dem Rücklaufstecker 21 dargestellt. Der Rücklaufstecker 21 weist einen zylinderförmigen Steckanschluss auf, der in eine Steckbohrung in dem Haltekörper 1 in Verlängerung der Niederdruckleitung 11 einsteckbar ist. Abgedichtet wird die Steckverbindung über einen Runddichtring 23. Gegen ein ungewolltes Lösen ist der Rücklaufstecker 21 zusammen mit dem Kontaktträger 19 mit dem Haltekörper 1 durch eine geeignete Sicherungsvorrichtung, beispielsweise eine Schraubverbindung gesichert. Schließlich weist der Haltekörper 1 eine Schlüsselfläche 24 zum Ansetzen eines Werkzeugs auf. Weiterhin ist ersichtlich, dass zwei Rücklaufanschlüsse 22 für eine Reihenschaltung zusammen mit weiteren Kraftstoffinjektoren einer Brennkraftmaschine vorhanden sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008042492 A1 [0002]

Claims

Kraftstoffinjektor, insbesondere für ein Hochdruckspeichereinspritzsystem, mit einem von einem Haltekörper (1) gehaltenen als Piezoaktor ausgebildeten Aktorkörper (2), einem Kopplermodul (3) und einem in einem Ventilkörper (4) angeordneten hydraulischen Schaltventil (5), das über einen Drosselkörper (9) mit einem Steuerraum (10) eines in einem Düsenkörper (7) angeordneten nadelförmigen Einspritzventilglieds (8) des Kraftstoffinjektors verschaltet ist, wobei das Einspritzventilglied (8) und das Schaltventil (5) mit einer Hochdruckleitung (6) und das Schaltventil (5) zusätzlich mit einer Niederdruckleitung (11) wirkverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitung (6) eine seitlich an dem Haltekörper (1) angeordnete Hochdruckanschlussmündung (25) und die Niederdruckleitung (11) eine seitlich an dem Haltekörper (1) angeordnete Niederdruckanschlussmündung (22) aufweisen.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper ein Schmiederohling ist und dass die Hochdruckanschlussmündung (25) in einem von dem Haltekörper (1) auskragenden Druckrohrstutzen (14) angeordnet ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckanschlussmündung (22) in einem Rücklaufstecker (21) angeordnet ist, der zusammen mit einem Kontaktträger (19) mit dem Haltekörper (1) zusammenwirkt.