DE102011015442B4 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Tellerventildüse mit variabler Fläche - Google Patents

Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Tellerventildüse mit variabler Fläche Download PDF

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Abstract

Motorbaugruppe (10), die umfasst:eine Motorstruktur (18), die einen Zylinder (20) definiert; undeine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (28), die durch die Motorstruktur (18) getragen ist und mit dem Zylinder (20) in Verbindung steht, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (28) aufweist:ein Gehäuse (50, 250), das eine Längsbohrung (52, 252), einen Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254), der mit der Längsbohrung (52, 252) in Verbindung steht, und einen Ventilsitz (56, 256) definiert, der eine Ventilsitzfläche (56B) und eine Öffnung (56A) aufweist, wobei die Ventilsitzfläche (56B) mit dem Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254) in Verbindung steht und sich die Öffnung (56A) durch die Ventilsitzfläche (56B) erstreckt und mit der Längsbohrung (52, 252) in Verbindung steht, wobei der Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254) unter Druck stehenden Kraftstoff trägt;eine Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260), die einen Schaft (62, 162, 262) und einen Ventilkopf (64) aufweist, wobei die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) zumindest teilweise in der Längsbohrung (52, 252) angeordnet ist und zwischen einer ersten Position sowie einer zweiten Position variabel verschiebbar ist, wobei der Ventilkopf (64) in der ersten Position an dem Ventilsitz (56, 256) anliegt, um die Öffnung (56A) abzudichten, wobei der Ventilkopf (64) in der zweiten Position von dem Ventilsitz (56, 256) verschoben ist, um die Öffnung (56A) zu öffnen, wobei die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) durch den unter Druck stehenden Kraftstoff derart vorgespannt ist, dass sie sich in der ersten Position befindet; undeine mit der Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) gekoppelte Betätigungsbaugruppe (40, 140), die arbeitet, um die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen, und die eine in einer axialen Richtung verlaufende Mittelachse aufweist,dadurch gekennzeichnet,dass ein Abschnitt des Schafts (62, 162, 262) bezogen auf die Mittelachse der Betätigungsbaugruppe (40, 140) in einer radialen Richtung entgegengesetzt zu einem parallel zu der Mittelachse verlaufenden Abschnitt des Hochdruck-Kraftstoffkanals (54, 254) versetzt angeordnet ist unddass die Betätigungsbaugruppe (40, 140) einen piezoelektrischen Aktuator, einen elektromagnetischen Aktuator und einen magnetostriktiven Aktuator umfasst.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorkraftstoffsysteme und spezieller Kraftstoffeinspritzeinrichtungen.
  • HINTERGRUND
  • Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann eine Zufuhr für unter Druck stehenden Kraftstoff umfassen, die verwendet wird, um eine Mündung einer Einspritzungsdüse zu öffnen und zu schließen. Die Einspritzeinrichtung kann ein Betätigungselement und einen Ventilmechanismus aufweisen, um einen Leckagepfad zwischen einem Bereich mit niedrigem Druck und einem Bereich mit hohem Druck der Einspritzeinrichtung zu öffnen und zu schließen. Das Öffnen des Leckagepfades kann eine auf ein Einspritzungsventil ausgeübte Vorspannungs-Schließkraft verringern, um die Mündung der Einspritzungsdüse zu öffnen. Wenn der Leckagepfad geschlossen wird, kann das Einspritzungsventil verschoben werden, um die Mündung der Einspritzungsdüse zu schließen. Daher befindet sich die Mündung der Einspritzungsdüse typischerweise in einer von zwei Positionen, d.h. in einer geschlossen Position oder einer offenen Position, was davon abhängt, ob unter Druck stehender Kraftstoff an die Mündung der Einspritzungsdüse geliefert wird.
  • Aus der US 4 082 224 A ist eine Motorbaugruppe mit Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, wobei innerhalb einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Motorbaugruppe zusätzlich eine Rückstellfeder vorgesehen ist, die eine Tellerventilbaugruppe der Kraftstoffeinspritzeinrichtung in eine geschlossene Position vorspannt.
  • Eine ähnliche Motorbaugruppe ist in der US 5 522 550 A beschrieben, wobei eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Motorbaugruppe ebenfalls eine Rückstellfeder zum Vorspannen einer Tellerventilbaugruppe aufweist.
  • Ferner beschreibt die DE 198 54 508 C1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor, welche einen piezoelektrischen Aktuator aufweist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Motorbaugruppe mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu schaffen, die auf eine möglichst einfache Weise in einer geschlossenen Position gehalten wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Motorbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die Motorbaugruppe umfasst eine Motorstruktur, die einen Zylinder und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung definiert, die durch die Motorstruktur getragen ist und mit dem Zylinder in Verbindung steht. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfasst ein Gehäuse, eine Tellerventilbaugruppe und eine Betätigungsbaugruppe. Das Gehäuse definiert eine Längsbohrung, einen Hochdruck-Kraftstoffkanal, der mit der Längsbohrung in Verbindung steht, und einen Ventilsitz, der eine Ventilsitzfläche und eine Öffnung aufweist. Die Ventilsitzfläche steht mit dem Hochdruck-Kraftstoffkanal in Verbindung. Die Öffnung erstreckt sich durch die Ventilsitzfläche und steht mit der Längsbohrung in Verbindung. Der Hochdruck-Kraftstoffkanal trägt unter Druck stehenden Kraftstoff. Die Tellerventilbaugruppe umfasst einen Schaft und einen Ventilkopf. Die Tellerventilbaugruppe ist in der Längsbohrung angeordnet und zwischen einer ersten Position sowie einer zweiten Position variabel verschiebbar. In der ersten Position liegt der Ventilkopf an dem Ventilsitz an, um die Öffnung abzudichten. In der zweiten Position ist der Ventilkopf von dem Ventilsitz verschoben, um die Öffnung zu öffnen. Die Tellerventilbaugruppe ist durch den unter Druck stehenden Kraftstoff derart vorgespannt, dass sie sich in der ersten Position befindet. Die Betätigungsbaugruppe ist mit der Tellerventilbaugruppe gekoppelt und arbeitet, um die Tellerventilbaugruppe zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung einer Motorbaugruppe;
    • 2 ist eine teilweise Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Motorbaugruppe von 1 in einer ersten Position;
    • 3 ist eine teilweise Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Motorbaugruppe von 1 in einer zweiten Position;
    • 4 ist eine teilweise Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die mit der Motorbaugruppe von 1 verwendet werden kann;
    • 5 ist eine teilweise Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die mit der Motorbaugruppe von 1 verwendet werden kann;
    • 6 ist eine Schnittansicht der Kraftstoffeinspritzeinrichtung von 5;
    • 7 ist eine teilweise Schnittansicht eines Details einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die mit der Motorbaugruppe von 1 verwendet werden kann;
    • 8 ist eine teilweise Schnittansicht eines Details einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die mit der Motorbaugruppe von 1 verwendet werden kann;
    • 9 ist eine teilweise Schnittansicht eines Details einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die mit der Motorbaugruppe von 1 verwendet werden kann; und
    • 10 ist eine teilweise Schnittansicht eines Details einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die mit der Motorbaugruppe von 1 verwendet werden kann.
  • Entsprechende Bezugszeichen geben überall in den verschiedenen Zeichnungsansichten entsprechende Teile an.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben.
  • Auf 1 Bezug nehmend, ist eine beispielhafte Motorbaugruppe 10 schematisch dargestellt. Die Motorbaugruppe 10 kann einen Motor 12 in Verbindung mit einem Kraftstoffsystem 14 und einem Steuermodul 16 aufweisen. In dem gezeigten Beispiel kann der Motor 12 einen Motorblock 18 aufweisen, der mehrere Zylinder 20 in Verbindung mit dem Kraftstoffsystem 14 definiert. Obgleich der Motor 12 in der vorliegenden Offenbarung als ein Vierzylindermotor dargestellt ist, versteht es sich, dass die vorliegenden Lehren für eine Vielzahl von Motorausbildungen gelten und in keiner Weise auf die gezeigte Ausbildung beschränkt sind.
  • Das Kraftstoffsystem 14 kann eine Kraftstoffpumpe 22, einen Kraftstofftank 24, eine Kraftstoffleiste 26, Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28, eine Haupt-Kraftstoffzufuhrleitung 30, sekundäre Kraftstoffzufuhrleitungen 32 und Kraftstoffrückführungsleitungen 34 umfassen. Die Kraftstoffpumpe 22 kann mit dem Kraftstofftank 24 in Verbindung stehen, und sie kann mittels der Haupt-Kraftstoffzufuhrleitung 30 eine Zufuhr von unter Druck stehendem Kraftstoff für die Kraftstoffleiste 26 schaffen. Die Kraftstoffleiste 26 kann den unter Druck stehenden Kraftstoff mittels der sekundären Kraftstoffzufuhrleitungen 32 an die Einspritzeinrichtungen 28 liefern. Die Kraftstoffleiste 26 kann ein Druckregelventil 36 aufweisen, das den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleiste 26 regelt, indem überschüssiger Kraftstoff mittels einer Rückführungsleitung 38 zu dem Kraftstofftank 24 zurückgeführt wird.
  • Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28 weisen jeweils eine Betätigungsbaugruppe 40 auf, die mit dem Steuermodul 16 in Verbindung steht. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel können die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28 Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zur Direkteinspritzung bilden, mit denen Kraftstoff direkt in die Zylinder 20 eingespritzt wird. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28 können überschüssigen Kraftstoff mittels der Kraftstoffrückführungsleitungen 34 zu dem Kraftstofftank 24 zurückführen.
  • Auf 2-3 Bezug nehmend, ist eine beispielhafte Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 gemäß der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 weist ein Gehäuse 50 auf. Das Gehäuse 50 definiert eine Längsbohrung 52 und einen Hochdruck-Kraftstoffkanal 54. Die Längsbohrung 52 kann an einer Kraftstoffeinlassöffnung 53 mit dem Hochdruck-Kraftstoffkanal 54 in Verbindung stehen. Das Gehäuse 50 definiert ferner einen Ventilsitz 56. Der Ventilsitz 56 weist eine Öffnung 56A und eine Ventilsitzfläche 56B auf. Die Ventilsitzfläche 56B kann mit der Längsbohrung 52 und mit dem Hochdruck-Kraftstoffkanal 54 in Verbindung stehen. Die Öffnung 56A erstreckt sich durch die Ventilsitzfläche 56B und steht mit der Längsbohrung 52 in Verbindung.
  • Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 umfasst eine Tellerventilbaugruppe 60, die in der Längsbohrung 52 angeordnet ist. Die Tellerventilbaugruppe 60 weist einen Schaft 62 und einen Ventilkopf 64 auf. In einer ersten Position der Tellerventilbaugruppe 60, d.h. in der geschlossenen Position, liegt der Ventilkopf 64 an dem Ventilsitz 56 an, um die Öffnung 56A abzudichten. In einer zweiten Position der Tellerventilbaugruppe 60, d.h. in der vollständig geöffneten Position, kann der Ventilkopf 64 die Öffnung 56A bis zu dem maximal möglichen Ausmaß öffnen, um unter Druck stehenden Kraftstoff in den Zylinder 20 zu sprühen, in den die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 eingefügt ist. Die Tellerventilbaugruppe 60 ist derart variabel verschiebbar, dass der Ventilkopf 64 zu mehreren Positionen zwischen der ersten (geschlossenen) Position und der zweiten (vollständig geöffneten) Position bewegt werden kann. Auf diese Weise kann die Tellerventilbaugruppe 60 die Größe der Ventilöffnung 65 variieren, die eine variable Kraftstoffmenge und/oder eine variable Kraftstoffströmungsrate an den Zylinder 20 liefert.
  • Die Tellerventilbaugruppe 60 kann ferner einen Kolben 66 aufweisen, der mit dem Schaft 62 gekoppelt ist. Der Kolben 66 kann mit dem Schaft 62 direkt gekoppelt sein, oder alternativ kann der Kolben 66 mit dem Schaft 62 indirekt gekoppelt sein, d.h. durch die Verwendung einer Hilfskomponente oder von Hilfskomponenten. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Kolben 66 durch die Wechselwirkung mit Vorsprüngen 67, die mit dem Schaft 62 gekoppelt sind (siehe 2-3), mit dem Schaft 62 gekoppelt sein. Eine Presspassung mit geringem Spiel und/oder ein Dichtungsmittel oder ein Klebstoff zwischen dem Schaft 62 und dem Kolben 66 können verwendet werden, um zu verhindern, dass unter Druck stehender Kraftstoff zwischen dem Schaft 62 und dem Kolben 66 hindurchströmt. Ein anderes nicht einschränkendes Beispiel ist in 4 gezeigt. 4 stellt eine weitere Kraftstoffeinspritzeinrichtung 128 dar, die der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 ähnlich ist, wobei die Ausnahmen nachstehend angegeben sind. Die weitere Kraftstoffeinspritzeinrichtung 128 kann eine weitere Tellerventilbaugruppe 160 aufweisen, die einen Gabelkopfabschnitt 160A an einem weiteren Schaft 162 aufweist. Der Gabelkopfabschnitt 160A kann mit einem Kolben 166 derart in Eingriff stehen, dass eine Bewegung des Kolbens 166, z.B. durch eine weitere Betätigungsbaugruppe 140, auch den weiteren Schaft 162 bewegen kann. Ein Vorspannelement 68 kann mit dem Schaft 62 und/oder mit dem Kolben 66 wechselwirken, um die Tellerventilbaugruppe 60, 160 derart vorzuspannen, dass sich diese in der ersten (geschlossenen) Position befindet. Das Vorspannelement 68 kann eine Kompressionsfeder oder eine ähnliche Einrichtung sein.
  • Unter Druck stehender Kraftstoff kann durch den Hochdruck-Kraftstoffkanal 54 zu der Längsbohrung 52 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 geliefert werden. Der unter Druck stehende Kraftstoff kann die Tellerventilbaugruppe 60 derart vorspannen, dass sich diese in der ersten (geschlossenen) Position befindet. Der Ventilkopf 64 kann einen Ventilkopf-Flächenbereich 63 definieren, der den unter Druck stehenden Kraftstoff in der ersten (geschlossenen) Position berührt. Auf ähnliche Weise kann der Kolben 66 einen Kolben-Flächenbereich 69 definieren, der den unter Druck stehenden Kraftstoff berührt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der Kolben-Flächenbereich 69 größer als der Ventilkopf-Flächenbereich 63, sodass der unter Druck stehende Kraftstoff die Tellerventilbaugruppe 60 derart vorspannt, dass sich diese in der ersten (geschlossenen) Position befindet. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform sind der Kolben-Flächenbereich 69 und der Ventilkopf-Flächenbereich 63 gleich groß, sodass der unter Druck stehende Kraftstoff die Tellerventilbaugruppe 60 in Kombination mit dem Vorspannelement 68 derart vorspannt, dass sich diese in der ersten (geschlossenen) Position befindet. Darüber hinaus kann das Vorspannelement 68 die Tellerventilbaugruppe 60 auch derart vorspannen, dass sich diese in der ersten (geschlossenen) Position befindet. Das Vorspannelement 68 kann die Öffnung 56A somit in einer Situation abdichten, in der der Kraftstoff nicht mit einem ausreichenden Druck an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 geliefert wird (beispielsweise wenn die Motorbaugruppe 10 abgeschaltet ist).
  • Die Tellerventilbaugruppe 60 kann durch eine Betätigungsbaugruppe 40, die mit dieser gekoppelt ist, zwischen der ersten (geschlossenen) Position und der zweiten (vollständig geöffneten) Position bewegt werden. Die Betätigungsbaugruppe 40 kann ein beliebiger Aktuator mit variabler Position sein, beispielsweise ein piezoelektrischer Aktuator, ein elektromagnetischer Aktuator, ein magnetostriktiver Aktuator, ein Servoaktuator oder ein Solenoidaktuator. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel ist die Betätigungsbaugruppe 40 mit dem Schaft 62 gekoppelt und arbeitet, um den Ventilkopf 64 zwischen der ersten (geschlossenen) Position und der zweiten (vollständig geöffneten) Position zu bewegen. Wie vorstehend diskutiert wurde, kann die Betätigungsbaugruppe 40 arbeiten, um die Tellerventilbaugruppe 60 zu mehreren Positionen zwischen der ersten (geschlossenen) Position und der zweiten (vollständig geöffneten) Position zu bewegen, sodass die Größe der Ventilöffnung 65 variiert und somit eine variable Kraftstoffmenge und/oder eine variable Kraftstoffströmungsrate an den Zylinder 20 geliefert werden.
  • Das Gehäuse 50 kann ferner einen Niederdruck-Kraftstoffkanal 58 definieren. Der Niederdruck-Kraftstoffkanal 58 kann mit der Längsbohrung 52 in Verbindung stehen. Der Kolben 66 kann zwischen dem Hochdruck-Kraftstoffkanal 54 und dem Niederdruck-Kraftstoffkanal 58 angeordnet sein. Während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 28 kann sich unter Druck stehender Kraftstoff an dem Kolben 66 vorbei von dem Hochdruck-Kraftstoffkanal 54 zu dem Niederdruck-Kraftstoffkanal 58 bewegen. Das Spiel zwischen dem Kolben 66 und der Längsbohrung 52 kann so gering sein, wie es praktikabel ist (beispielsweise zwischen 0,1 und 5 Mikrometer), um eine Kraftstoffströmung zwischen dem Hochdruck-Kraftstoffkanal 54 und dem Niederdruck-Kraftstoffkanal 58 zu minimieren, während die Bewegung der Tellerventilbaugruppe 60 zwischen der ersten (geschlossenen) Position und der zweiten (vollständig geöffneten) Position weiterhin zugelassen wird. Der Niederdruck-Kraftstoffkanal 58 kann mit den Kraftstoffrückführungsleitungen 34 derart in Verbindung stehen, dass überschüssiger Kraftstoff zu dem Kraftstofftank 24 zurückgeführt werden kann, wie es vorstehend diskutiert wurde.
  • 5-6 stellen eine alternative Kraftstoffeinspritzeinrichtung 228 gemäß der vorliegenden Offenbarung dar. Die alternative Kraftstoffeinspritzeinrichtung 228 kann den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28, 128 ähnlich sein, wobei die Ausnahmen nachstehend angegeben sind. Ein weiterer Schaft 262 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 228 kann ein oder mehrere Führungselemente 261 aufweisen, die dabei helfen, eine weitere Tellerventilbaugruppe 260 in einer weiteren Längsbohrung 252 des Gehäuses 250 zentriert zu halten. Unter Bezugnahme auf 6 kann der weitere Schaft 262 beispielsweise einen X-förmigen Querschnitt aufweisen, sodass die Führungselemente 261 die Wände der weiteren Längsbohrung 252 berühren. Gemäß weiteren nicht einschränkenden Beispielen kann das Führungselement 261 den weiteren Schaft 262 selbst umfassen. Kraftstoffströmungsdurchgänge (nicht gezeigt), beispielsweise spiralförmige oder anders geformte Rillen, können an der Oberfläche des weiteren Schafts 262 oder in diesem eingebunden sein, um eine Verbindung zwischen einem weiteren Ventilsitz 256 und einem weiteren Hochdruck-Kraftstoffkanal 254 zu schaffen. Alternativ oder in Kombination mit den Kraftstoffströmungsdurchgängen an dem weiteren Schaft 262 oder in diesem können Kraftstoffströmungsdurchgänge (nicht gezeigt) an der Oberfläche der weiteren Längsbohrung 252 oder in dem Gehäuse 250 eingebunden sein.
  • Auf 7-10 Bezug nehmend, sind mehrere nicht einschränkende Beispiele von Ausbildungen der Auflagefläche für das Ventil/den Ventilsitz dargestellt. Die Ausbildungen des Ventils/des Ventilsitzes können in eine beliebige der vorstehend diskutierten Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28, 128, 228 eingebunden sein. Gemäß einem ersten Beispiel (7) kann eine weitere Öffnung 356A in der ersten (geschlossenen) Position abgedichtet sein, indem eine Innenfläche eines Ventilkopfs 364 eine weitere Ventilsitzfläche 356B berührt. Der Winkel λ1, der zwischen der weiteren Ventilsitzfläche 356B und dem Ventilkopf 364 definiert ist, kann relativ klein sein (beispielsweise 0,5 bis 5 Grad), sodass die Abdichtung der weiteren Öffnung 356A robust und widerstandsfähig gegenüber Abnutzung ist.
  • Gemäß einem zweiten Beispiel (8-9) kann eine weitere Öffnung 456A, 556A in der ersten (geschlossenen) Position abgedichtet sein, indem eine Zentralfläche eines Ventilkopfs 464, 564 eine weitere Ventilsitzfläche 456B, 556B berührt. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem ein Vorsprung 464A verwendet wird, der an dem weiteren Ventilkopf 464 (8) gebildet ist, um die weitere Ventilsitzfläche 456B zu berühren, indem ein Vorsprung an dem Gehäuse 550 (9) als die weitere Ventilsitzfläche 556B verwendet wird, oder indem eine Kombination von diesen verwendet wird. Die Winkel λ2 , λ3 , λ4 , λ5 , die zwischen den weiteren Ventilsitzflächen 456B, 565B und den Ventilköpfen 464, 564 definiert sind, können relativ klein sein (beispielsweise 0,5 bis 5 Grad), sodass die Abdichtung der weiteren Öffnung 456A, 556A robust und widerstandsfähig gegenüber Abnutzung ist.
  • Gemäß einem dritten Beispiel (10) kann eine weitere Öffnung 656A in der ersten (geschlossenen) Position abgedichtet sein, indem eine Außenfläche eines Ventilkopfs 664 eine weitere Ventilsitzfläche 656B berührt. Der Winkel λ6 , der zwischen der weiteren Ventilsitzfläche 656B und dem Ventilkopf 664 definiert ist, kann relativ klein sein (beispielsweise 0,5 bis 5 Grad), sodass die Abdichtung der weiteren Öffnung 656A robust und widerstandsfähig gegenüber Abnutzung ist.

Claims (10)

  1. Motorbaugruppe (10), die umfasst: eine Motorstruktur (18), die einen Zylinder (20) definiert; und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (28), die durch die Motorstruktur (18) getragen ist und mit dem Zylinder (20) in Verbindung steht, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (28) aufweist: ein Gehäuse (50, 250), das eine Längsbohrung (52, 252), einen Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254), der mit der Längsbohrung (52, 252) in Verbindung steht, und einen Ventilsitz (56, 256) definiert, der eine Ventilsitzfläche (56B) und eine Öffnung (56A) aufweist, wobei die Ventilsitzfläche (56B) mit dem Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254) in Verbindung steht und sich die Öffnung (56A) durch die Ventilsitzfläche (56B) erstreckt und mit der Längsbohrung (52, 252) in Verbindung steht, wobei der Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254) unter Druck stehenden Kraftstoff trägt; eine Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260), die einen Schaft (62, 162, 262) und einen Ventilkopf (64) aufweist, wobei die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) zumindest teilweise in der Längsbohrung (52, 252) angeordnet ist und zwischen einer ersten Position sowie einer zweiten Position variabel verschiebbar ist, wobei der Ventilkopf (64) in der ersten Position an dem Ventilsitz (56, 256) anliegt, um die Öffnung (56A) abzudichten, wobei der Ventilkopf (64) in der zweiten Position von dem Ventilsitz (56, 256) verschoben ist, um die Öffnung (56A) zu öffnen, wobei die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) durch den unter Druck stehenden Kraftstoff derart vorgespannt ist, dass sie sich in der ersten Position befindet; und eine mit der Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) gekoppelte Betätigungsbaugruppe (40, 140), die arbeitet, um die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen, und die eine in einer axialen Richtung verlaufende Mittelachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Schafts (62, 162, 262) bezogen auf die Mittelachse der Betätigungsbaugruppe (40, 140) in einer radialen Richtung entgegengesetzt zu einem parallel zu der Mittelachse verlaufenden Abschnitt des Hochdruck-Kraftstoffkanals (54, 254) versetzt angeordnet ist und dass die Betätigungsbaugruppe (40, 140) einen piezoelektrischen Aktuator, einen elektromagnetischen Aktuator und einen magnetostriktiven Aktuator umfasst.
  2. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 1, wobei die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) ferner einen Kolben (66, 166), der mit dem Schaft (62, 162, 262) gekoppelt ist, und ein Vorspannelement (68) aufweist, das mit dem Kolben (66, 166) wechselwirkt, um die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) derart vorzuspannen, dass sich diese in der ersten Position befindet.
  3. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 2, wobei der Kolben (66, 166) einen ersten Flächenbereich (69) definiert, der mit dem unter Druck stehenden Kraftstoff wechselwirkt, und der Ventilkopf (64)einen zweiten Flächenbereich (63) definiert, der mit dem unter Druck stehenden Kraftstoff wechselwirkt, wobei der erste Flächenbereich (69) größer als der zweite Flächenbereich (63) oder diesem gleich ist, sodass die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) durch den unter Druck stehenden Kraftstoff und das Vorspannelement (68) derart vorgespannt ist, dass sich diese in der ersten Position befindet.
  4. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 3, wobei die Betätigungsbaugruppe (40, 140) zusätzlich einen Servoaktuator und/oder einen Solenoidaktuator umfasst.
  5. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 4, wobei die Betätigungsbaugruppe (40, 140) arbeitet, um die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) in mehrere Positionen zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen.
  6. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 5, wobei der Schaft (62, 162, 262) zumindest ein Führungselement (261) aufweist, das dabei hilft, die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) in der Längsbohrung (52, 252) zentriert zu halten.
  7. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse (50, 250) ferner einen Niederdruck-Kraftstoffkanal (58) definiert, der mit der Längsbohrung (52, 252) in Verbindung steht, wobei der Kolben (66, 166) zwischen dem Hochdruck-Kraftstoffkanal (54, 254) und dem Niederdruck-Kraftstoffkanal (58) angeordnet ist.
  8. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 1, wobei die Betätigungsbaugruppe (40, 140) zusätzlich einen Servoaktuator und/oder einen Solenoidaktuator umfasst.
  9. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 1, wobei die Betätigungsbaugruppe (40, 140) arbeitet, um die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) in mehrere Positionen zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen.
  10. Motorbaugruppe (10) nach Anspruch 1, wobei der Schaft (62, 162, 262) zumindest ein Führungselement (261) aufweist, das dabei hilft, die Tellerventilbaugruppe (60, 160, 260) in der Längsbohrung (52, 252) zentriert zu halten.
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