DE102011003452A1 - Fuel injection component - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzkomponente (100), mit einem entlang einer Längsachse (17) verschiebbar angeordneten Bauteil (10), das in einer Führungsbohrung (16) eines Führungsbauteils (12) unter Bildung eines Radialspalts (13) angeordnet ist, wobei an den zwei gegenüberliegenden Seiten der Führungsbohrung (16) unterschiedliche Drücke eines Druckmittels, insbesondere eines Kraftstoffs, herrschen, und wobei der Radialspalt (13) in Richtung des geringeren Drucks von dem Druckmittel durchströmt ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Radialspalt (13) zwischen dem Bauteil (10) und dem Führungsbauteil (12) über die axiale Länge der Führungsbohrung (16) unterschiedlich groß ausgebildet ist.The invention relates to a fuel injection component (100) with a component (10) which is arranged to be displaceable along a longitudinal axis (17) and which is arranged in a guide bore (16) of a guide component (12) to form a radial gap (13) Opposite sides of the guide bore (16) different pressures of a pressure medium, in particular a fuel, prevail, and wherein the radial gap (13) flows through in the direction of the lower pressure of the pressure medium. According to the invention, the radial gap (13) between the component (10) and the guide component (12) is of different sizes over the axial length of the guide bore (16).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzkomponente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection component according to the preamble of
Eine derartige Kraftstoffeinspritzkomponente ist bereits aus der
Neben der angesprochenen Problematik von Leckageverlusten kommt es durch. den zunehmenden Einsatz von alternativen Kraftstoffen, insbesondere von Biodiesel, bei Kraftstoffeinspritzkomponenten, die in selbstzündenden Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, zu einer erhöhten Tendenz der Bildung von Ablagerungen in dem Führungsspalt zwischen einem entlang einer Längsachse verschiebbar angeordneten Bauteil und der Führungsbohrung eines das Bauteil aufnehmenden Führungsbauteils. Mit dem aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzkomponente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass trotz des erhöhten Einsatzes alternativer Kraftstoffe die Tendenz zu Ablagerungen im Führungsbereich eines bewegten Bauteils reduziert wird. Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoffeinspritzkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Radialspalt zwischen dem Bauteil und dem Führungsbauteil über die axiale Länge der Führungsbohrung unterschiedlich groß ausgebildet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzkomponente sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Based on the illustrated prior art, the invention has the object, a fuel injection component according to the preamble of
Ganz besonders bevorzugt ist eine konstruktive Ausgestaltung des Radialspalts, bei der sich der Radialspalt in Richtung des geringeren Drucks in der Führungsbohrung verringert. Dies hat den Vorteil, dass sich der Spaltdruck in Richtung des enger werdenden Spalts erhöht, wodurch die Beseitigung bzw. das Ablösen der Ablagerungen mittels des den Radialspalt durchströmenden Druckmittels erleichtert wird.Especially preferred is a structural design of the radial gap, in which the radial gap is reduced in the direction of the lower pressure in the guide bore. This has the advantage that the nip pressure increases in the direction of the narrowing gap, whereby the elimination or detachment of the deposits is facilitated by means of the pressure medium flowing through the radial gap.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es dabei besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Radialspalt durch eine konische Ausbildung der Führungsbohrung bzw. des Bauteils ausgebildet ist. Derartige konische Ausbildungen lassen sich durch herkömmliche Werkzeuge relativ kostengünstig, realisieren.For manufacturing reasons, it is particularly preferably provided that the radial gap is formed by a conical design of the guide bore or the component. Such conical designs can be realized relatively inexpensively by conventional tools.
Ganz besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der der Radialspalt durch eine konische Ausbildung des bewegten Bauteils bei einer zylindrischen Ausbildung der Führungsbauteils gebildet ist.However, an embodiment in which the radial gap is formed by a conical design of the moving component in a cylindrical embodiment of the guide component is very particularly preferred.
Um zu vermeiden, dass es bei einer Betätigung des bewegten Bauteils zu einer Verdichtung der Ablagerungen kommt, ist es darüber hinaus ganz bevorzugt vorgesehen, dass das Bauteil mit einem Betätigungselement wirkverbunden angeordnet ist, das bei einer Aktivierung das Bauteil in der Führungsbohrung in Richtung des größeren Drucks bewegt.In order to avoid that during an actuation of the moving component comes to a compression of the deposits, it is also very preferably provided that the component is arranged operatively connected to an actuating element which upon activation, the component in the guide bore in the direction of the larger Pressure moves.
Als günstige Dimensionierung des Radialspalts unter herstellungstechnisch wirtschaftlichen Randbedingungen ist ein Radialspalt vorgesehen, der an seiner engsten Stelle maximal 1 μm und an der weitesten Stelle maximal 10 μm aufweist, bzw. dass der Konuswinkel über die Länge des Bauteils oder der Führungsbohrung maximal etwa 1,5° beträgt.As a favorable dimensioning of the radial gap under manufacturing conditions economic boundary conditions, a radial gap is provided which has a maximum of 1 micron at its narrowest point and at the
Es hat sich herausgestellt, dass die Ablagerungen tendenziell dort entstehen, wo relativ hohe Bauteil- bzw. Kraftstofftemperaturen herrschen bzw. wo der engste Führungsspalt ausgebildet ist. Da derartige Randbedingungen insbesondere auch bei Kraftstoffinjektoren vorkommen, ist es insbesondere vorgesehen, dass die Kraftstoffeinspritzkomponente Bestandteil eines Kraftstoffinjektors ist.It has been found that the deposits tend to arise where relatively high component or fuel temperatures prevail or where the narrowest guide gap is formed. Since such boundary conditions occur especially in fuel injectors, it is provided in particular that the fuel injection component is part of a fuel injector.
In einer ersten konstruktiven Umsetzung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Bauteil und das Führungsbauteil Bestandteil eines in einem Niederdruckbereich angeordneten hydraulischen Kopplers sind, der in Wirkverbindung mit einem Piezoaktuator angeordnet ist.In a first design implementation of the invention, it may be provided that the component and the guide component part of a arranged in a low pressure region hydraulic coupler, which is arranged in operative connection with a piezoelectric actuator.
Alternativ ist es auch denkbar, dass das Bauteil ein Ankerbolzen eines Magnetventils und das Führungsbauteil ein Ankerführungselement ist.Alternatively, it is also conceivable that the component is an anchor bolt of a solenoid valve and the guide member is an armature guide element.
Bauteile, die mit unter hohem Druck, gemeint sind hier Drücke von 1600 bar und mehr stehendem Kraftstoff ausgesetzt sind, werden unter der Druckbelastung des Kraftstoffs elastisch verformt. Daher ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Größe des Radialspalts unter Berücksichtigung einer elastischen Verformung des Bauteils aufgrund hydraulischen Drucks ausgebildet ist.Components that are subjected to pressures of 1600 bar and more under high pressure, under pressure, are elastically deformed under the pressure load of the fuel. Therefore, it is preferably provided that the size of the radial gap is formed taking into account an elastic deformation of the component due to hydraulic pressure.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in:This shows in:
In der
An der einen Stirnfläche
In der
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Radialspalt
Die konusförmige Ausbildung des Radialspalts
Das Bauteil
Es ist vorgesehen, dass das Bauteil
Bei den insbesondere in Kraftstoffinjektoren während des Betriebs herrschenden relativ hohen Drücken des Kraftstoffs, gemeint sind hier Drücke von 1600 bar und mehr, kann es zu einer elastischen Verformung des Bauteils
In der
Die soweit beschriebenen Anordnungen bzw. Kraftstoffeinspritzkomponenten
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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