DE102012211233A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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Hans-Christoph Magel
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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), das insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, umfasst einen Aktor (9), eine Düsennadel (6) und einen mechanischen Übersetzer (30), wobei der mechanische Übersetzer (30) einen Hub des Aktors (9) in einen Hub der Düsennadel (6) übersetzt. Außerdem ist eine hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung (31) vorgesehen. Beim Übersetzen des Hubs des Aktors (9) in den Hub der Düsennadel (6) wirkt der Aktor (9) über die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung (31) auf den mechanischen Übersetzer (30) ein. Hierdurch ist ein Temperatur- und Toleranzausgleich ermöglicht.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil, insbesondere einen Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen mit einer Brennstoffverteilerleiste, die unter hohem Druck stehenden Brennstoff speichert und auf mehrere Brennstoffeinspritzventile aufteilt.
  • Aus der DE 102 54 186 A1 ist ein Injektor mit einer direkt angetriebenen Register-Düsennadel für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor bekannt. Die Register-Düsennadel ist in einer axialen Bohrung eines Düsenkörpers angeordnet und verschließt mittels einer Druckfeder im nicht angesteuerten Zustand vorhandene Spritzlöcher des Düsenkörpers. Oberhalb der Register-Düsennadel ist ein piezoelektrischer Aktor angeordnet, der mit der Register-Düsennadel direkt mechanisch gekoppelt ist. Hierbei ist zwischen der nach innen öffnenden Register-Düsennadel und dem Aktor eine Umlenkeinrichtung angeordnet, die Hebel aufweist, welche gegen den Düsenkörper abgestützt sind. Ferner sind die Hebel von einer Hülse betätigbar, die mit dem beweglichen Ende des Aktors verbunden ist. Die Hebel drücken außerdem von unten gegen eine Bundplatte der Register-Düsennadel.
  • Der aus der DE 102 54 186 A1 bekannte Injektor hat den Nachteil, dass es bei den im Betrieb auftretenden Temperaturänderungen zu Längenänderungen der einzelnen Komponenten kommt. Hierbei ergibt sich insbesondere in Bezug auf den piezoelektrischen Aktor und ein vorzugsweise aus Stahl bestehendes Gehäuse keine Kompensation dieser Längenänderungen, so dass es aufgrund der Temperaturänderung zu Verstellbewegungen in der Betätigungskette kommt.
  • Denkbar ist es, dass das Material des Gehäuses, insbesondere eines Injektorkörpers, aus einer geeigneten Legierung hergestellt wird, die eine ähnliche Temperaturausdehnung wie der piezoelektrische Aktor hat. Solche Legierungen sind allerdings im Vergleich zu einem Stahl sehr teuer und weisen außerdem eine eingeschränkte Festigkeit auf, wodurch auch die Druckfestigkeit des Injektors eingeschränkt wird. Außerdem verbleibt hierbei gegebenenfalls ein weiteres Problem, nämlich dass sich bei der direkten mechanischen Ansteuerung Toleranzen ebenfalls in der Bewegungskette ungünstig auswirken. Dies macht eine sehr genaue und aufwändige Herstellung erforderlich.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung ermöglicht ist. Speziell kann ein Temperatur- und/oder Toleranzausgleich realisiert werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
  • In vorteilhafter Weise kann ein Brennstoffeinspritzventil mit direkter Nadelsteuerung durch einen piezoelektrischen Aktor realisiert werden, wobei eine mechanische Übersetzung zwischen dem Aktor und der Düsennadel vorgesehen ist. Hierbei wird zusätzlich ein hydraulischer Toleranzausgleich realisiert. Damit können Fertigungstoleranzen und im Betrieb auftretende Temperaturdehnungen ausgeglichen werden. Speziell kann das Brennstoffeinspritzventil bei direkt einspritzenden Dieselmotoren zum Einsatz kommen. Speziell kann ein Einsatz bei einem hubgesteuerten Common-Rail-System erfolgen. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Einspritzdruck an die Last und die Drehzahl der Brennkraftmaschine, insbesondere des Dieselmotors, angepasst werden kann. Speziell kann das Brennstoffeinspritzventil mit einer nach innen öffnenden Düsennadel ausgestaltet sein. Um den notwendigen Öffnungshub an der Düsennadel zu erreichen, kann eine Hubübersetzung vom piezoelektrischen Aktor zur Düsennadel erfolgen, die ganz oder teilweise über die mechanische Übersetzung erreicht wird. Vorzugsweise wird die Hubübersetzung im Wesentlichen von der mechanischen Übersetzung realisiert.
  • Durch die mechanische Hubübersetzung ergibt sich außerdem ein einfacher Aufbau. Zudem kann durch eine mögliche Abrollbewegung von Übertragungsteilen des mechanischen Übersetzers, insbesondere eines oder mehrerer Hebelelemente, eine mit dem Hub der Düsennadel beziehungsweise dem Hub des Aktors variable Übersetzung realisiert werden. Dies ermöglicht eine gute Anpassung der Aktorkennlinie mit der Kraftkennlinie der Düsennadel und dadurch eine robuste Auslegung bei kleiner Aktorgröße. Somit ist es vorteilhaft, dass der mechanische Übersetzer mit einer variablen Übersetzung ausgestaltet ist. Allerdings ist es auch möglich, dass der mechanische Übersetzers zumindest im Wesentlichen mit konstanter Übersetzung ausgestaltet ist.
  • Vorteilhaft ist es, dass der mechanische Übersetzer einen Betätigungskörper und zumindest ein Hebelelement aufweist und dass beim Übersetzen des Hubs des Aktors in den Hub der Düsennadel der Betätigungskörper zumindest mittelbar auf das zumindest eine Hebelelement einwirkt. Da die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung vorgesehen ist, kann das Brennstoffeinspritzventil mit direkter Nadelsteuerung und einer mechanischen Übersetzung mit einem einfachen und hochdruckfesten Körper dargestellt werden. Zudem werden die Anforderungen an die Fertigungs- und Einstelltoleranzen reduziert, wodurch die Fertigungskosten reduziert werden.
  • Vorteilhaft ist es ferner, dass der Betätigungskörper eine Ausnehmung aufweist, in der ein Kolben geführt ist, dass der Kolben in der Ausnehmung des Betätigungskörpers einen Ausgleichsraum begrenzt, dass die Temperaturausgleichseinrichtung den in der Ausnehmung des Betätigungskörpers geführten Kolben und den Ausgleichsraum aufweist und dass der Aktor beim Übersetzen des Hubs des Aktors in den Hub der Düsennadel zumindest mittelbar auf den Kolben der Temperaturausgleichseinrichtung einwirkt. Hierdurch ist eine kompakte Ausgestaltung mit einer reduzierten Anzahl an Bauteilen möglich. Denn der Betätigungskörper kann bei dieser Ausgestaltung einerseits Teil des mechanischen Übersetzers und andererseits Teil der Temperaturausgleichseinrichtung sein. Somit kann gewissermaßen eine Doppelfunktion mit einem Bauteil realisiert werden.
  • Andererseits ist es auch vorteilhaft, dass ein Führungskörper vorgesehen ist, dass der Führungskörper eine Ausnehmung aufweist, in der ein Kolben geführt ist, dass der Kolben in der Ausnehmung des Führungskörpers einen Ausgleichsraum begrenzt, dass die Temperaturausgleichseinrichtung den in der Ausnehmung des Führungskörpers geführten Kolben und den Ausgleichsraum aufweist, dass der Führungskörper an dem Betätigungskörper anliegt oder mit dem Betätigungskörper verbunden ist und dass der Aktor beim Übersetzen des Hubs des Aktors in den Hub der Düsennadel zumindest mittelbar auf den Kolben der Temperaturausgleichseinrichtung einwirkt. Bei dieser Ausgestaltung kann eine gewisse Funktionstrennung zwischen der hydraulischen Temperaturausgleichseinrichtung und dem mechanischen Übersetzer realisiert werden. Dadurch kann in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall gegebenenfalls eine Herstellung vereinfacht werden. Speziell ist es denkbar, dass eine Längsachse des Aktors koaxial zu einer Längsachse der Düsennadel angeordnet ist. Eine dadurch gegebenenfalls exzentrische Betätigung des Betätigungskörpers kann dann mit reduziertem Herstellungsaufwand erreicht werden. Denn die Ausnehmung des Führungskörpers kann axial in dem Führungskörper ausgestaltet werden, was einfacher als eine koaxiale oder exzentrische Ausgestaltung in dem Betätigungskörper ist.
  • In vorteilhafter Weise wirkt der Aktor beim Übersetzen des Hubs des Aktors in den Hub der Düsennadel mittels eines Übertragungsstiftes auf den Kolben der Temperaturausgleichseinrichtung ein, wobei ein Körperbauteil vorgesehen ist, das einen Aktorraum, in dem der Aktor angeordnet ist, von einem Brennstoffraum, in dem die Temperaturausgleichseinrichtung angeordnet ist, trennt, und dass das Körperbauteil eine Führungsbohrung aufweist, in der der Übertragungsstift geführt ist. Somit ist eine räumliche und hydraulische Trennung zwischen dem Aktorraum und dem Brennstoffraum möglich. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Aktorraum als druckentlasteter Aktorraum ausgebildet ist. Außerdem ist es vorteilhaft, dass der Brennstoffraum mit einer Hochdruckleitung verbunden ist, über die der Brennstoffraum mit einem Hochdruck des zugeführten Brennstoffs beaufschlagbar ist. Im Betrieb sind somit unterschiedliche Druckniveaus möglich. Der Übertragungsstift ist im Körperbauteil hochdruckdicht geführt und weist vorzugsweise einen kleinen Durchmesser auf, um eine Leckage und eine Druckkraft auf den Aktor gering zu halten.
  • Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass ein Dichtelement vorgesehen ist, dass an einer dem Brennstoffraum zugewandten Seite des Körperbauteils angeordnet ist, und dass sich der Übertragungsstift durch das Dichtelement erstreckt. Das Dichtelement wird von dem im Brennstoffraum herrschenden Druck beaufschlagt. Dadurch ergibt sich eine selbstverstärkende Dichtwirkung bezüglich der Führungsbohrung des Körperbauteils, in der der Übertragungsstift geführt ist. Dadurch kann eine mögliche Leckage und eine Druckkraft auf den Aktor weiter verringert werden. Außerdem ist es vorteilhaft, dass ein Federelement vorgesehen ist, das den Kolben mit einer Vorspannung gegen den Übertragungsstift beaufschlagt. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Ausgangsstellung gewährleistet werden, in der der Ausgleichsraum zuverlässig mit einer geeigneten Menge von unter hohem Druck stehenden Brennstoff angefüllt wird. Insbesondere kann hierdurch eine Nullfüllung verhindert werden.
  • Somit kann die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung im Hochdruckbereich angeordnet sein. Da der hydraulische Temperaturausgleich vorzugsweise keine permanente Kraft übertragen kann, ist die Ausbildung im Hochdruckbereich erforderlich. Besonders vorteilhaft ist es, den hydraulischen Temperaturausgleich mit einem Übersetzungsverhältnis von eins auszubilden, um den konstruktiven Aufbau einfach zu halten. Alternativ ist allerdings auch eine Ausgestaltung der hydraulischen Temperaturausgleichseinrichtung durch einen hydraulischen Koppler mit einer von eins verschiedenen Übersetzung möglich.
  • Der hydraulische Temperaturausgleich ist zwischen dem Aktor und dem mechanischen Übersetzer angeordnet. Dadurch wird die Ruhelage des mechanischen Übersetzers durch die Temperaturdehnung nicht beeinflusst. Dies ist besonders wichtig, wenn eine mechanische Übersetzung mit variabler Übersetzung realisiert ist. Das variable Übersetzungsverhältnis ermöglicht dann eine verbesserte Auslegung des Brennstoffeinspritzventils mit einem kleinen Aktor.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 ein Brennstoffeinspritzventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
  • 2 ein Brennstoffeinspritzventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 kann insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Ein bevorzugter Einsatz des Brennstoffeinspritzventils 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, einem sogenannten Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 umfasst einen Haltekörper 3, einen Düsenkörper 4 und eine Spannmutter 5, die den Düsenkörper 4 mit dem Haltekörper 3 verbindet. In dem Düsenkörper 4 ist eine Düsennadel 6 geführt. Hierbei ist die Düsennadel 6 als nach innen öffnende Düsennadel 6 ausgeführt.
  • Innerhalb des Haltekörpers 3 ist ein Aktorraum 7 ausgestaltet, der über eine Niederdruckleitung 8 druckentlastet ist. In dem Aktorraum 7 ist ein Aktor 9 angeordnet, der als piezoelektrischer Aktor 9 ausgestaltet ist. An den Aktor 9 ist einerseits ein Übergangsstück 10 angefügt. Andererseits stützt sich der Aktor 9 an dem Haltekörper 3 ab. Ein Federelement 11 beaufschlagt den Aktor 9 über das Übergangsstück 10.
  • Die Düsennadel 6 ist in dem als Schaft dienenden Düsenkörper 4 geführt, wobei in einem Führungsbereich 12 eine Strömungsverbindung vorgesehen ist. Im oberen Düsenbereich ist ein Brennstoffraum 13 ausgebildet, in dem sich auch eine Düsenschließfeder 14 befindet.
  • Ferner ist ein weiterer Brennstoffraum 15 vorgesehen, der durch eine Platte 16 von dem Brennstoffraum 13 räumlich getrennt ist. Allerdings besteht durch eine Verbindungsbohrung 17 in der Platte 16 eine ungedrosselte Verbindung zwischen den Brennstoffräumen 13, 15. In den Brennstoffraum 15 mündet eine Hochdruckleitung 18, über die im Betrieb unter hohem Druck stehender Brennstoff in die Brennstoffräume 13, 15 geführt wird. Die Hochdruckleitung 18 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel durch den Haltekörper 3 und ein an den Haltekörper 3 angefügtes Körperbauteil 19.
  • Das Körperbauteil 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel als plattenförmiges Körperbauteil 19 ausgestaltet. Das Körperbauteil 19 weist eine Ausnehmung 20 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als Bohrung 20 ausgestaltet ist. Durch die Bohrung 20 des Körperbauteils 19 erstreckt sich ein Übertragungsstift 21. Der Übertragungsstift 21 weist einen geringen Durchmesser auf, wobei zwischen dem Übertragungsstift 21 und der Bohrung 20 ein geringes Spiel vorgesehen ist. Dadurch wird eine Leckage aus dem Brennstoffraum 15, der im Betrieb mit unter hohem Druck stehenden Brennstoff gefüllt ist, in den druckentlasteten Aktorraum 7 vermieden. Der Übertragungsstift 21 erstreckt sich von dem druckentlasteten Aktorraum 7 in den Brennstoffraum 15. In dem Brennstoffraum 15 ist ein mechanischer Übersetzer 30 angeordnet, der einen Hub des Aktors 9 in einen Hub der Düsennadel 6 übersetzt. Ferner ist in dem Brennstoffraum 15 eine hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung 31 angeordnet.
  • Der mechanische Übersetzer 30 weist einen Betätigungskörper 32 und zumindest ein Hebelelement 33, 34 auf. In der 1 sind zwei Hebelelemente 33, 34 dargestellt. Die Hebelelemente 33, 34 können hierbei umfänglich um eine Achse 35 der Düsennadel 6 verteilt angeordnet sein. Beispielsweise können vier solcher Hebelelemente 33, 34 vorgesehen sein. Je nach Ausgestaltung kann aber auch eine andere Anzahl an Hebelelementen 33, 34 vorgesehen sein. Prinzipiell ist auch eine Ausgestaltung mit einem einzelnen Hebelelement 33 möglich.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht der mechanische Übersetzer 30 eine Hubumkehr. Hierbei wird ein entgegen einer Öffnungsrichtung 36 der Düsennadel 6 erfolgender Hub des Betätigungskörpers 32 in einen Hub der Düsennadel 6 in der Öffnungsrichtung 36 übersetzt. Die Hebelelemente 33, 34 rollen hierbei an der Platte 16 ab, wodurch sich das Hebelverhältnis mit dem Hub ändert. Somit ist der mechanische Übersetzer 30 in diesem Ausführungsbeispiel mit einer variablen Übersetzung ausgestaltet.
  • Somit weist der mechanische Übersetzer 30 in diesem Ausführungsbeispiel den Betätigungskörper 32 und die Hebelelemente 33, 34 auf.
  • Die Düsennadel 6 weist einen Kopf 37 auf, auf den die Hebelelemente 33, 34 einwirken. Der Kopf 37 kann durch eine Ringnut 38 ausgestaltet werden. Allerdings ist auch eine mehrteilige Ausgestaltung der Düsennadel 6 möglich.
  • Die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung 31 weist einen Kolben 39 auf, der in einer Ausnehmung 40 des Betätigungskörpers 32 geführt ist. Hierdurch begrenzt der Kolben 39 in der Ausnehmung 40 des Betätigungskörpers 32 einen Ausgleichsraum 41 der hydraulischen Temperaturausgleichseinrichtung 31. Ferner weist die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung ein Federelement 42 auf, das den Kolben 39 gegen den Übertragungsstift 21 beaufschlagt. Beim Zuführen von unter hohem Druck stehenden Brennstoff in den Brennstoffraum 15 füllt sich somit auch der Ausgleichsraum 41 mit einer gewissen Menge des unter hohem Druck stehenden Brennstoffs.
  • Bei im Betrieb auftretenden temperaturbedingten Längenänderungen kann sich der Kolben 39 in Bezug auf die in der 1 dargestellte Ausgangslage in der Ausnehmung 40 verstellen, wobei sich das Volumen des Ausgleichsraums 41 ändert. Somit kann die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung aufrechterhalten werden. Ferner wird hierdurch ein Toleranzausgleich ermöglicht. Das Federelement 42 bedingt hierbei eine spielfreie Ruhelage des Betätigungskörpers 32 und der Hebelelemente 33, 34.
  • Bei einer Betätigung des Aktors 9 dehnt sich dieser entgegen der Vorspannung des Federelements 11 aus, so dass über den Übertragungsstift 21 ein Hub des Kolbens 39 entgegen der Öffnungsrichtung 36 der Düsennadel 6 bewirkt wird. Da Volumenänderungen des Ausgleichsraums 41 auslegungsbedingt nur über einen langen Zeitraum stattfinden können, überträgt sich der Hub des Kolbens 39 über den kurzzeitig volumenkonstanten Ausgleichsraum 41 direkt in einen Hub des Betätigungskörpers 32. Der Hub des Aktors 9 wird somit zumindest weitgehend dämpfungsfrei in einen Hub der Düsennadel 6 übersetzt.
  • Vorzugsweise ist der mechanische Übersetzer 30 so ausgelegt, dass der Hub des Aktors 9 in einen größeren Hub der Düsennadel 6 übersetzt wird. Dadurch kann die Baulänge des Aktors 9 in Bezug auf einen vorgegebenen, benötigten Hub der Düsennadel 6 reduziert werden.
  • Am Ende der Einspritzung wird der Aktor 9 entladen, wodurch sich dieser in Richtung der Vorspannung des Federelements zusammen zieht. Hierdurch wird von dem Aktor 9 keine Kraft mehr auf den Kolben 39 ausgeübt. Die Düsenschließfeder 14 bedingt somit ein Schließen der Düsennadel 6.
  • Der Aktor 9 liegt in diesem Ausführungsbeispiel im Niederdruckbereich und ist gegenüber dem Brennstoff geeignet geschützt. Hierbei kann der Aktor 9 als nasser Aktor 9 im Niederdruckbereich ausgebildet sein. Auch eine Ausgestaltung als trockener Aktor 9 ist möglich, indem eine entsprechende Abdichtung vorgesehen ist. Solch eine Abdichtung kann beispielsweise durch eine Metallhülse und durch Membranen realisiert sein.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 der Erfindung in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Dichtelement 50 vorgesehen, dass an einer dem Brennstoffraum 15 zugewandten Seite 51 des Körperbauteils 19 angeordnet ist. Hierbei erstreckt sich der Übertragungsstift 21 sowohl durch die Bohrung 20 des Körperbauteils 19 als auch durch das Dichtelement 50. Das Dichtelement 50 ist im Brennstoffraum 15 angeordnet und wird somit im Betrieb von dem Druck des Brennstoffs im Brennstoffraum 15 beaufschlagt. Dadurch ergibt sich eine selbstverstärkende Dichtwirkung. Dadurch kann eine Leckage von dem mit Hochdruck beaufschlagten Brennstoffraum 15 in den Aktorraum 7 vermieden werden.
  • Außerdem weist die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung 31 in diesem Ausführungsbeispiel einen Führungskörper 52 auf, der eine Ausnehmung 53 für den Kolben 39 aufweist. Der Kolben 39 begrenzt in der Ausnehmung 53 des Führungskörpers 52 den Ausgleichsraum 41. Der Führungskörper 52 kann an dem Betätigungskörper 32 anliegen oder mit dem Betätigungskörper 32 verbunden sein. Somit weist in diesem Ausführungsbeispiel die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung 31 den Führungskörper 52 auf, während der mechanische Übersetzer 30 den Betätigungskörper 32 aufweist. Dadurch vereinfacht sich die Ausgestaltung des Betätigungskörpers 32 im Vergleich zu dem anhand der 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann hierdurch in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall vermieden werden, dass der Kolben 39 in einer exzentrisch ausgestalteten Ausnehmung 40 des Betätigungskörpers 32 geführt ist. Somit vereinfacht sich die Herstellung. Außerdem können größere Toleranzen zugelassen werden. Die Führung des Kolbens 39 kann nämlich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem einfachen und genau fertigbaren Führungskörper 52 ausgestaltet werden.
  • Es ist anzumerken, dass das Dichtelement 50 auch bei einem entsprechend abgewandelten Brennstoffeinspritzventil 1 des ersten Ausführungsbeispiels, bei dem der Kolben 39 in der Ausnehmung 40 des Betätigungskörpers 32 geführt ist, vorgesehen sein kann. Dadurch kann auch bei solch einer Ausgestaltung eine Aufweitung der Führung des Übertragungsstiftes 21 in der Bohrung 20 des Körperbauteils 19 durch den Druck vermieden werden, wodurch Leckageverluste reduziert sind.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10254186 A1 [0002, 0003]

Claims (10)

  1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Aktor (9), einer Düsennadel (6) und einem mechanischen Übersetzer (30), wobei der mechanische Übersetzer (30) einen Hub des Aktors (9) in einen Hub der Düsennadel (6) übersetzt, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung (31) vorgesehen ist und dass beim Übersetzen des Hubs des Aktors (9) in den Hub der Düsennadel (6) der Aktor (9) über die hydraulische Temperaturausgleichseinrichtung (31) auf den mechanischen Übersetzer (30) einwirkt.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Übersetzer (30) einen Betätigungskörper (32) und zumindest ein Hebelelement (33, 34) aufweist und dass beim Übersetzen des Hubs des Aktors (9) in den Hub der Düsennadel (4) der Betätigungskörper (32) zumindest mittelbar auf das zumindest eine Hebelelement (33, 34) einwirkt.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskörper (32) eine Ausnehmung (40) aufweist, in der ein Kolben (39) geführt ist, dass der Kolben (39) in der Ausnehmung (40) des Betätigungskörpers (32) einen Ausgleichsraum (41) begrenzt, dass die Temperaturausgleichseinrichtung (31) den in der Ausnehmung (40) des Betätigungskörpers (32) geführten Kolben (39) und den Ausgleichsraum (41) aufweist und dass der Aktor (9) beim Übersetzen des Hubs des Aktors (9) in den Hub der Düsennadel (6) zumindest mittelbar auf den Kolben (39) der Temperaturausgleichseinrichtung (31) einwirkt.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungskörper (52) vorgesehen ist, dass der Führungskörper (52) eine Ausnehmung (53) aufweist, in der ein Kolben (39) geführt ist, dass der Kolben (39) in der Ausnehmung (53) des Führungskörpers (52) einen Ausgleichsraum (41) begrenzt, dass die Temperaturausgleichseinrichtung (31) den in der Ausnehmung (53) des Führungskörpers (52) geführten Kolben (39) und den Ausgleichsraum (41) aufweist, dass der Führungskörper (52) an dem Betätigungskörper (32) anliegt oder mit dem Betätigungskörper (32) verbunden ist und dass der Aktor (9) beim Übersetzen des Hubs des Aktors (9) in den Hub der Düsennadel (4) zumindest mittelbar auf den Kolben (39) der Temperaturausgleichseinrichtung (31) einwirkt.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (9) beim Übersetzen des Hub des Aktors (9) in den Hub der Düsennadel (6) mittels eines Übertragungsstiftes (21) auf den Kolben (39) der Temperaturausgleichseinrichtung (31) einwirkt, dass ein Körperbauteil (19) vorgesehen ist, das einen Aktorraum (7), in dem der Aktor (9) angeordnet ist, von einem Brennstoffraum (15), in dem die Temperaturausgleichseinrichtung (31) angeordnet ist, trennt, und dass das Körperbauteil (19) eine Ausnehmung (20) aufweist, in der der Übertragungsstift (21) geführt ist.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (50) vorgesehen ist, das an einer dem Brennstoffraum (15) zugewandten Seite (51) des Körperbauteils (19) angeordnet ist, und dass sich der Übertragungsstift (21) durch das Dichtelement (50) erstreckt.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorraum (7) als druckentlasteter Aktorraum (7) ausgebildet ist.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffraum (15) mit einer Hochdruckleitung (18) verbunden ist, über die der Brennstoffraum (15) mit einem Hochdruck des zugeführten Brennstoffs beaufschlagbar ist.
  9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (42) vorgesehen ist, das den Kolben (39) mit einer Vorspannung gegen den Übertragungsstift (21) beaufschlagt.
  10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Übersetzer (30) mit einer variablen Übersetzung ausgestaltet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254186A1 (de) 2002-11-20 2004-06-17 Siemens Ag Injektor mit einer direkt angetriebenen Register-Düsennadel für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254186A1 (de) 2002-11-20 2004-06-17 Siemens Ag Injektor mit einer direkt angetriebenen Register-Düsennadel für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012216688A1 (de) 2012-09-18 2014-03-20 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
WO2016034396A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-10 Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. Fuel injector

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