DE102014209997A1 - Common-Rail-Injektor - Google Patents

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DE102014209997A1
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Hans-Peter Zeitlhofer
Richard Rauecker
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Common-Rail-Injektor (10), mit einem Injektorgehäuse (11), in dem in einem Hochdruckraum (18) zum Freigeben bzw. Sperren wenigstens einer im Injektorgehäuse (11) ausgebildeten Einspritzöffnung (15) eine hubbeweglich angeordnete Düsennadel (25) angeordnet ist, wobei ein der wenigstens einen Einspritzöffnung (15) abgewandter Endbereich der Düsennadel (25) in ein Element (36) zur Ausbildung eines Steuerraums (38) eintaucht, und wobei die Düsennadel (25) mit einer Einrichtung (50) zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel (25) zusammenwirkt, die vorzugsweise ein an der Düsennadel (25) axial ortsfest angeordnetes erstes, vorzugsweise hülsenförmiges Element (33) aufweist, das mittels einer Rückstellfeder (34) in Schließrichtung der Düsennadel (25) kraftbeaufschlagt ist, und ein zweites, vorzugsweise ebenfalls hülsenförmiges Element (35; 35a), das die Düsennadel (25) radial umfasst und auf der dem ersten Element (33) abgewandten Seite axial ortsfest im Injektorgehäuse (11) angeordnet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Common-Rail-Injektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiger Common-Rail-Injektor ist aus der DE 199 36 668 A1 (7) der Anmelderin bekannt. Bei dem bekannten Common-Rail-Injektor ist der Hochdruckraum im Wesentlichen innerhalb eines Düsenkörpers des Injektorgehäuses ausgebildet. In dem Bereich des Düsenkörpers ist darüber hinaus eine Steuerraumhülse angeordnet, in der der einer Einspritzöffnung gegenüberliegende Endbereich einer Düsennadel eintaucht. Die Düsennadel ist mittels einer Schließ- bzw. Rückstellfeder in ihre Schließrichtung kraftbeaufschlagt. Hierzu stützt sich die Schließfeder einerseits gegen einen an einem radial umlaufenden Bund der Steuerraumhülse anliegenden Abstützring und andererseits gegen ein die Düsennadel radial umfassendes, hülsenförmiges Element ab. Das hülsenförmige Element liegt unter axialer Zwischenlage eines Auflagerings an einer Durchmesserstufe der Düsennadel an. Zur Begrenzung des Maximalhubs der Düsennadel während ihrer Öffnungsbewegung ist zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der Steuerraumhülse und des Elements ein Axialspalt ausgebildet, von dessen Größe der maximale Hub abhängt. Beim Erreichen des maximalen Hubs liegt das die Düsennadel radial umgebende Element mit seiner Stirnfläche an der Stirnfläche der Steuerraumhülse an.
  • Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Common-Rail-Injektoren mit Düsennadeln bekannt, die im Gegensatz zu der in der DE 199 36 668 A1 offenbarten Düsennadel sich axial über mehrere Teilbereiche des Injektorgehäuses erstrecken. Ein Axialhubanschlag durch separate bzw. speziell dafür ausgebildete Bauteile wie bei dem eingangs genannten Stand der Technik ist bei derartigen Common-Rail-Injektoren nicht vorgesehen. Vielmehr wird der maximale Hub bei einem derartigen Common-Rail-Injektor dadurch begrenzt, dass die der Einspritzöffnung abgewandte Stirnseite der Düsennadel an einer den Steuerraum auf der der Düsennadel abgewandten Seite begrenzenden Fläche des Steuerraums axial anliegt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Common-Rail-Injektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die Einstellung des maximal erzielbaren Öffnungshubs der Düsennadel auch bei in relativ langen Düsennadeln ermöglicht wird, wobei gleichzeitig eine vorteilhafte Montage der Düsennadel und der mit der Düsennadel unmittelbar zusammenwirkenden Bauteile der Hubbegrenzungseinrichtung ermöglicht werden soll. Weiterhin soll eine örtliche Trennung eines Steuerraums und der Einstellung des maximal erzielbaren Öffnungshubs der Düsennadel erzielt werden, um die entsprechenden Bauteile jeweils optimal ausbilden zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Common-Rail-Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Düsennadel ein zweites Element der Einrichtung zur Einstellung des maximalen Hubs der Düsennadel, das die Düsennadel radial umfasst und auf der dem ersten Element abgewandten Seite axial ortsfest im Injektorgehäuse angeordnet ist, axial vollständig durchsetzt und der in den Steuerraum eintauchende Endbereich der Düsennadel axial von dem zweiten Element beabstandet angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Einrichtung zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel von dem Steuerraum bzw. dem den Steuerraum ausbildenden zweiten Element getrennt angeordnet bzw. ausgebildet ist. Dadurch ist es insbesondere bei Verwendung relativ langer Düsennadeln möglich, den Steuerraum auf der der wenigstens einen Einspritzöffnung im Injektorgehäuse abgewandten Seite der Düsennadel, und die Einrichtung zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel relativ nahe an der wenigstens einen Einspritzöffnung im Injektorgehäuse anzuordnen. Eine derartige funktionelle Trennung der Baugruppen ermöglicht insbesondere auch eine vorteilhafte Montage der Bauteile des Common-Rail-Injektors.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Common-Rail-Injektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • In vorteilhafter konstruktiver Umsetzung des allgemeinen Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass die Einrichtung zur Einstellung des maximalen Hubs der Düsennadel im Bereich eines Düsenkörpers angeordnet ist, an den sich auf der der wenigstens einen Einspritzöffnung abgewandten Seite in axialer Richtung wenigstens ein weiteres Gehäuseelement anschließt, und dass der Steuerraum im Bereich des weiteren Gehäuseelements angeordnet ist.
  • Zur Ausbildung eines Axialanschlags für das zweite Element der Einrichtung zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel ist es bevorzugt vorgesehen, dass das weitere Gehäuseelement mit einer den Düsenkörper zugewandten Stirnfläche eine axiale Anschlagfläche für das zweite Element der Einrichtung ausbildet. Eine derartige Ausbildung hat den Vorteil, dass ein Anschlag für das zweite Element ohne zusätzliche Bauteile ausgebildet werden kann, da dieses von der dem zweiten Element zugewandten Stirnfläche bzw. Stirnseite des weiteren Gehäuseelements ausgebildet wird.
  • In konstruktiver Weiterbildung bzw Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens kann es vorgesehen sein, dass der Hochdruckraum im Düsenkörper und im weiteren Gehäuseelement auf einander zugewandten Seiten von jeweils einem Bohrungsabschnitt gebildet ist, wobei der im weiteren Gehäuseelement ausgebildete Bohrungsabschnitt zur Ausbildung der Anschlagfläche für das zweite Element einen geringeren Durchmesser aufweist als der im Düsenkörper ausgebildete Bohrungsabschnitt, und dass das zweite Element wenigstens einen Durchlass für Kraftstoff zwischen den beiden Bohrungsabschnitten aufweist. Dieser Durchlass ist deshalb von besonderer Bedeutung, da durch ihn sichergestellt ist, dass auch bei maximal geöffneter Düsennadel, bei der das zweite Element an der Stirnseite des weiteren Gehäuseelements anliegt, ein Zufluss von Kraftstoff in den Bereich der wenigstens einen Einspritzöffnung ermöglicht wird.
  • Um einerseits einen möglichst hohen Durchflussquerschnitt in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung durch das zweite Element zu erzielen, und das zweite Element gleichzeitig konstruktiv besonders einfach und steif ausbilden zu können, ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Durchlass in dem zweiten Element als über einen Teilbereich der axialen Erstreckung des zweiten Elements verlaufender Längsschlitz ausgebildet ist, der von der dem Düsenkörper abgewandten Stirnseite des zweiten Elements ausgeht.
  • Zur Begrenzung des Verschleißes zwischen den beiden Elementen der Einrichtung zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs und zur Einstellung des maximalen Öffnungshubs ist es vorgesehen, dass die einander zugewandten Stirnseiten der beiden Elemente bei Maximalhub der Düsennadel in Anlagekontakt sind, und dass der maximale Öffnungshub der Düsennadel durch die Größe eines zwischen den Stirnseiten der beiden Elemente ausgebildeten Axialspalts definiert ist.
  • Wie im Abschnitt Stand der Technik erläutert, dient eine Rückstell- bzw. Schließfeder zur Kraftbeaufschlagung der Düsennadel in ihre Schließstellung, um zum einen während des Betriebs des Common-Rail-Injektors bei einer Unterbrechung der Ansteuerung die Düsennadel diese in ihre Schließstellung zu bewegen, und andererseits ein unerwünschtes Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine zu vermeiden. Hierzu ist eine genaue Abstimmung der Federhärte bzw. der Charakteristik der Schließfeder erforderlich. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der maximale Öffnungshub der Düsennadel durch den in den Steuerraum eintauchenden Endbereich der Düsennadel begrenzt ist, und dass bei maximalem Öffnungshub der Düsennadel die beiden Elemente unter Ausbildung eines zwischen beiden Elementen ausgebildeten Axialspalts zueinander beabstandet angeordnet sind. Die beiden Elemente dienen somit der Einstellung bzw. exakten Positionierung der Schließfeder in Bezug zur Düsennadel, und nicht der Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel.
  • In weiterer konstruktiver Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors kann es vorgesehen sein, dass die Düsennadel einen radial umlaufenden Sitz für das erste Element aufweist, an dem das erste Element axial anliegt, dass sich das zweite Element unter axialer Zwischenlage der Rückstellfeder an das erste Element anschließt, dass die Bewegung des zweiten Elements durch ein Düsenmodul begrenzt ist, wobei die Düsennadel Bestandteil des Düsenmoduls ist, und dass das Düsenmodul eine in das Injektorgehäuse einsetzbare, vormontierbare Baugruppe ausbildet.
  • Zuletzt sieht eine weitere konstruktiv bevorzugte Ausgestaltung vor, dass der Hochdruckraum mit einem Zulaufkanal für unter Hochdruck stehenden Kraftstoff hydraulisch verbunden ist, und dass der Zulaufkanal in einem zwischen der wenigstens einen Einspritzöffnung und dem Steuerraum liegenden axialen Bereich radial in den Hochdruckraum mündet. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass der Mündungsbereich des Zulaufkanals in dem Hochdruckraum in etwa in der Mitte zwischen der wenigstens einen Einspritzöffnung und dem Steuerraum mündet. Eine derartige Anordnung des Zulaufkanals zum Hochdruckraum ermöglicht eine optimierte Versorgung sowohl des Steuerraums als auch des Bereichs, von dem Kraftstoff durch die wenigstens eine Einspritzöffnung in den Brennraum der Brennkraftmaschine abströmt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Diese zeigt in:
  • 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Common-Rail-Injektor,
  • 2 einen Teilbereich des Common-Rail-Injektors gemäß der 1 im Bereich einer Einrichtung zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs seiner Düsennadel,
  • 3 einen Einstellring in perspektivischer Ansicht,
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer Anschlaghülse,
  • 5 eine mit dem Einstellring und der Anschlaghülse versehene Düsennadel in Seitenansicht,
  • 6 einen gegenüber der 2 modifizierten Common-Rail-Injektor, ebenfalls im Längsschnitt,
  • 7 einen gegenüber den 1 bis 4 modifizierten Common-Rail-Injektor, im Längsschnitt,
  • 8 einen bei dem Common-Rail-Injektor gemäß der 7 verwendeten Einstellring in perspektivischer Ansicht und
  • 9 einen bei dem Common-Rail-Injektor gemäß der 7 verwendeten Anschlagring, ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Der in der 1 dargestellte Common-Rail-Injektor 10 dient zum Einspritzen von Kraftstoff in den nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Brennkraftmaschine. Der Injektor 10 weist ein aus mehreren Teilen bestehendes Injektorgehäuse 11 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Injektorgehäuse 11 im Wesentlichen zwei Teile, einen Düsenkörper 12 sowie ein mit dem Düsenkörper 12 in axialer Richtung verbundenes Gehäuseelement 13, das in der Praxis üblicherweise aus mehreren, ebenfalls miteinander verbundenen und in axialer Richtung anschließenden Teilen besteht. Die druckdichte Verbindung zwischen dem Düsenkörper 12 und dem Gehäuse 13 erfolgt in an sich bekannter Art und Weise mittels einer Düsenspannmutter 14. Auf der dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Seite weist der Düsenkörper 12 wenigstens eine Einspritzöffnung 15 zum Einspritzen von Kraftstoff auf. Innerhalb des Injektorgehäuses 11 ist ein Hochdruckraum 18 ausgebildet, der im Wesentlichen durch mehrere, in dem Düsenkörper 12 ausgebildete Bohrungsabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern sowie mehreren, in dem Gehäuseelement 13 ausgebildeten Bohrungsabschnitten, ebenfalls mit unterschiedlichen Durchmessern, gebildet ist.
  • Der Hochdruckraum 18 ist über einen Zulaufkanal 19 mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff versorgbar. Der Zulaufkanal 19 mündet im dargestellten Ausführungsbeispiel in etwa in einem mittleren Bereich des Hochdruckraums 18 (bezogen auf die axiale Erstreckung des Injektors 10), wobei er radial, d.h. senkrecht zu einer Längsachse 21 des Injektors 10, in dem Hochdruckraum 18 mündet. Auf der dem Zulaufkanal 19 gegenüberliegenden Seite des Injektorgehäuses 11 ist ein Ablaufkanal 22 ausgebildet, der zum Abführen von in einem Niederdruckbereich 42 des Injektors 10 befindlichen Kraftstoff dient.
  • Innerhalb des Injektorgehäuses 11 ist in der Längsachse 21 eine Düsennadel 25 in Richtung des Doppelpfeils 26 hubbeweglich angeordnet. In der in der 1 dargestellten, abgesenkten Position der Düsennadel 25 wird die wenigstens eine in dem Injektorgehäuse 11 bzw. dem Düsenkörper 12 ausgebildete Einspritzöffnung 15 zumindest mittelbar verschlossen, um ein Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Hierzu ist zwischen dem der wenigstens einen Einspritzöffnung 15 zugewandten Endbereich 27 der Düsennadel 25 und der Innenseite des Düsenkörpers 12 ein Dichtsitz ausgebildet. In der von dem Dichtsitz abgehobenen Stellung der Düsennadel 25 wird demgegenüber in an sich bekannter Art und Weise ein Ausströmen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 18 durch die wenigstens eine Einspritzöffnung 15 in den Brennraum der Brennkraftmaschine ermöglicht.
  • Die Düsennadel 25 ist Bestandteil eines in der 5 dargestellten Düsenmoduls 30. Das Düsenmodul 30 umfasst in axialer Richtung betrachtet neben der Düsennadel 25 noch ein stiftförmiges Mittelstück 31 sowie einen ebenfalls stiftförmigen Ventilkolben 32. Die Düsennadel 25, das Mittelstück 31 und Ventilkolben 32 sind in Querrichtung miteinander verschweißt, insbesondere durch Laserschweißnähte. Im Bereich der Düsennadel 25 weist das Düsenmodul 30 darüber hinaus eine, ein erstes Element einer Einrichtung 50 zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel 25 ausbildenden Anschlaghülse 33, eine als Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder 34 sowie einen Einstellring 35 auf. Der Einstellring 35 bildet ein zweites Element der Einrichtung 50 zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel 25 aus und ist von der Düsennadel 25 in Axialrichtung vollständig durchsetzt bzw. durchdrungen. Die Anschlaghülse 33, die Rückstellfeder 34 sowie der Einstellring 35 werden an der Düsennadel 25 montiert, bevor die Düsennadel 25 mit dem Mittelstück 31 verschweißt wird. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Düsennadel 25 sowie des Mittelstücks 31 sind die Anschlaghülse 33, die Rückstellfeder 34 sowie der Einstellring 35 nach dem Verschweißen der Düsennadel 25 mit dem Mittelstück 31 axial unverlierbar mit den genannten Bauteilen bzw. dem Düsenmodul 30 verbunden, wobei das Düsenmodul 30 eine vormontierbare Baueinheit für den Injektor 10 darstellt.
  • Innerhalb des Injektorgehäuses 11 ist auf der der wenigstens einen Einspritzöffnung 15 abgewandten Seite des Düsenmoduls 30 eine Steuerraumhülse 36 angeordnet. Die Steuerraumhülse 36 weist auf der dem Ventilkolben 32 zugewandten Seite eine Sacklochbohrung 37 auf, in die der Ventilkolben 32 des Düsenmoduls 30 mit seinem Endbereich 44 eintaucht. Insbesondere ist der Endbereich 44 axial von der Einrichtung 50 bzw. dem Einstellring 35 beabstandet. Der Ventilkolben 32 begrenzt innerhalb der Sacklochbohrung 37 einen Steuerraum 38, der über eine Zulaufbohrung 39 mit dem Hochdruckraum 18 hydraulisch Verbindung hat. Der Steuerraum 38 ist über eine in der Steuerraumhülse 36 ausgebildete Durchgangsbohrung 41 in den Niederdruckbereich 42 des Injektors 10 hydraulisch entlastbar, der wiederum mit dem Ablaufkanal 22 verbunden ist.
  • Die Durchgangsbohrung 41 ist auf der dem Ventilkolben 32 abgewandten Seite mittels eines im Ausführungsbeispiel kugelförmigen Ventilglieds 43 verschließbar. Die Betätigung des Ventilglieds 43 erfolgt beispielhaft, und nicht einschränkend, über einen Magnetaktuator 45 in an sich bekannter Art und Weise, derart, dass bei einer Bestromung des Magnetaktuators 45 das Ventilglied 43 von der Durchgangsbohrung 41 abhebt, um einen Abfluss von Kraftstoff aus dem Steuerraum 38 in den Niederdruckbereich 42 des Injektors 10 zu ermöglichen. Der aus dem Steuerraum 38 abströmende Kraftstoff bewirkt ebenfalls in bekannter Art und Weise eine Betätigung des Düsenmoduls 30 bzw. der Düsennadel 25 derart, dass die Düsennadel 25 zum Freigeben der wenigstens einen Einspritzöffnung 15 von ihrem Dichtsitz abhebt.
  • In der 2 ist dargestellt, dass die Anschlaghülse 33, die Rückstellfeder 34 sowie der Einstellring 35 innerhalb eines Bohrungsabschnitts 46 des Düsenkörpers 12 angeordnet sind. An dem Düsenkörper 12 schließt sich in axialer Richtung das Gehäuseelement 13 an, wobei ein in der Stirnfläche 47 des Gehäuseelements 13 mündender Bohrungsabschnitt 48 einen geringeren Durchmesser aufweist als der Bohrungsabschnitt 46 im Bereich des Einstellrings 35 bzw. des Bohrungsabschnitts 46. Dadurch bildet die Stirnfläche 47 für die ihr zugewandte Stirnseite des Einstellrings 35 einen axialen Anschlag aus.
  • Wie insbesondere anhand der 3 erkennbar ist, weist der Einstellring 35 beispielhaft drei, in gleichmäßigen Winkelabschnitten zueinander angeordnete Längsschlitze 49 auf, die jeweils einen Durchlass für Kraftstoff aus dem Bohrungsabschnitt 48 in den Bohrungsabschnitt 46 ausbilden. Die im Ausführungsbeispiel jeweils in Seitenansicht rechteckförmigen Längsschlitze 49 reichen über einen Teilbereich der Länge L des Einstellrings 35, und gehen von der dem Gehäuseelement 13 zugewandten Stirnfläche des Einstellrings 35 aus.
  • Die die Düsennadel 25 radial umgebende Anschlaghülse 33 weist auf der dem Einstellring 35 abgewandten Seite einen radial umlaufenden Bund 51 auf, der axial an einem Sitz bzw. einem Absatz 52 der Düsennadel 25 anliegt. Die Rückstellfeder 34 stützt sich zwischen dem Bund 51 und der der Rückstellfeder 34 zugewandten Stirnseite des Einstellrings 35 ab. Die Rückstellfeder 34 beaufschlagt die Düsennadel 25 bzw. das Düsenmodul 33 mit einer Federkraft derart, dass die Düsennadel 25 in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung 15 bzw. in Richtung des Dichtsitzes gedrückt wird. Insbesondere sorgt die Rückstellfeder 34 dafür, dass bei unbestromtem Magnetaktuator 45 die Düsennadel 25 stets den Dichtsitz ausbildet, um das Einspitzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine zu verhindern.
  • Zwischen der dem Bund 51 abgewandten Stirnseite 53 der Anschlaghülse 33 und der der Stirnseite 53 zugewandten Stirnseite 54 des Einstellrings 35 ist ein Axialspalt 55 ausgebildet. Die Größe des Axialspalts 55 wird durch eine Variation der Länge l der Anschlaghülse 33 eingestellt. Insbesondere wird über die Größe des Axialspalts 55 der maximale Hub der Düsennadel 25 bzw. des Düsenmoduls 30 in Öffnungsrichtung begrenzt. Die Stirnseite 54 des Einstellrings 35 bildet somit einen Anschlag für die Anschlaghülse 33 in Öffnungsrichtung der Düsennadel 25 aus.
  • Bei einer Bestromung des Magnetaktuators 45 und der damit verbundenen Druckentlastung des Steuerraums 38 bewegt sich die Düsennadel 25 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 34 solange in Öffnungsrichtung, bis die Anschlaghülse 33 an dem Einstellring 35 axial anliegt, d.h. der Axialspalt 55 Null ist. In dieser Stellung ist die dem Grund der Sacklochbohrung 37 des Steuerraums 38 zugewandte Stirnfläche des Ventilkolbens 32 noch vom Grund der Sacklochbohrung 37 beabstandet.
  • Alternativ kann es entsprechend der Darstellung der 6 auch vorgesehen sein, dass die Länge l der Anschlaghülse 33 derart gering gewählt wird, dass der maximale Öffnungshub der Düsennadel 25 bzw. des Düsenmoduls 30 durch ein Anliegen des Ventilkolbens 32 am Grund der Sacklochbohrung 37 des Steuerraums 38 erfolgt. In diesem Fall ist selbst bei einem maximalen Öffnungshub der Düsennadel 35, wie dies in der 6 dargestellt ist, die Anschlaghülse 33 axial noch von dem Einstellring 35 beabstandet, d.h. dass stets ein Axialspalt 55 größer Null ausgebildet ist. In dieser Konfiguration wird durch die Dimensionierung des Einstellrings 35 sowie der Anschlaghülse 33 insbesondere der Einbauraum der Rückstellfeder 34 definiert bzw. begrenzt, um damit die geforderte Rückstellcharakteristik bzw. Rückstellkraft der Rückstellfeder 34 einzustellen bzw. zu definieren.
  • In den 7 bis 9 ist ausschnittsweise ein gegenüber den 1 bis 3 modifizierter Injektor 10a dargestellt. Der Injektor 10a weist zusätzlich zur Anschlaghülse 33 einen hülsenförmigen Einstellring 35a mit konstantem Durchmesser mit mehreren, an seiner Wand in radialer Richtung ausgebildeten Durchgangsbohrung 57 für den Kraftstoff auf. Der Einstellring 35a wirkt mit einem Anschlagring 58 zusammen, der einen in den Einstellring 35a hineinragenden Zentrierabschnitt 59 aufweist. Darüber hinaus weist der Einstellring 35a ebene, geschlossene Stirnflächen auf. Die Einstellung des Maximalen Axialspalts 55 kann durch Variation der Höhe des Einstellrings 35a erfolgen, wobei der Einstellring 35a nachträglich mit dem Düsenmodul 30 verbunden werden kann.
  • Der soweit beschriebene Injektor 10, 10a kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19936668 A1 [0002, 0003]

Claims (12)

  1. Common-Rail-Injektor (10; 10a), mit einem Injektorgehäuse (11), in dem in einem Hochdruckraum (18) zum Freigeben bzw. Sperren wenigstens einer im Injektorgehäuse (11) ausgebildeten Einspritzöffnung (15) eine hubbeweglich angeordnete Düsennadel (25) angeordnet ist, wobei ein der wenigstens einen Einspritzöffnung (15) abgewandter Endbereich der Düsennadel (25) in ein Element (36) zur Ausbildung eines Steuerraums (38) eintaucht, und wobei die Düsennadel (25) mit einer Einrichtung (50) zur Begrenzung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel (25) zusammenwirkt, wobei die Einrichtung (50) ein an der Düsennadel (25) – vorzugsweise axial ortsfest – angeordnetes erstes, vorzugsweise hülsenförmiges Element (33) aufweist, das mittels einer Rückstellfeder (34) in Schließrichtung der Düsennadel (25) kraftbeaufschlagt ist, und ein zweites, vorzugsweise ebenfalls hülsenförmiges Element (35; 35a), das die Düsennadel (25) radial umfasst und auf der dem ersten Element (33) abgewandten Seite axial ortsfest im Injektorgehäuse (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (25) das zweite Element (35; 35a) axial vollständig durchsetzt und der in den Steuerraum (38) eintauchende Endbereich (44) der Düsennadel (25) axial von dem zweiten Element (35; 35a) beabstandet angeordnet ist.
  2. Common-Rail-Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (50) im Bereich eines Düsenkörpers (12) angeordnet ist, an den sich auf der der wenigstens einen Einspritzöffnung (15) abgewandten Seite in axialer Richtung wenigstens ein weiteres Gehäuseelement (13) anschließt, und dass der Steuerraum (38) im Bereich des weiteren Gehäuseelements (13) angeordnet ist.
  3. Common-Rail-Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gehäuseelement (13) mit einer dem Düsenkörper (12) zugewandten Stirnfläche (47) eine axiale Anschlagfläche für das zweite Element (35; 35a) der Einrichtung (50) ausbildet.
  4. Common-Rail-Injektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckraum (18) im Düsenkörper (12) und im weiteren Gehäuseelement (13) auf einander zugewandten Seiten von jeweils einem Bohrungsabschnitt (46, 48) gebildet ist, wobei der im weiteren Gehäuseelement (13) ausgebildete Bohrungsabschnitt (48) zur Ausbildung der Anschlagfläche für das zweite Element (35; 35a) einen geringeren Durchmesser aufweist als der im Düsenkörper (12) ausgebildete Bohrungsabschnitt (46), und dass das zweite Element (35; 35a) wenigstens einen Durchlass für Kraftstoff zwischen den beiden Bohrungsabschnitten (46, 48) aufweist.
  5. Common-Rail-Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Durchlass als über einen Teilbereich der axialen Erstreckung (L) des zweiten Elements (35) verlaufender Längsschlitz (49) ausgebildet ist, der von der dem Düsenkörper (12) abgewandten Stirnseite des zweiten Elements (35) ausgeht.
  6. Common-Rail-Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Durchlass als Durchgangsbohrung (57) ausgebildet ist.
  7. Common-Rail-Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Öffnungshubs der Düsennadel (25) die einander zugewandten Stirnseiten (53, 54) der beiden Elemente (33, 35) bei Maximalhub der Düsennadel (25) in Anlagekontakt sind, und dass der maximale Öffnungsbub der Düsennadel (25) durch die Größe eines zwischen den Stirnseiten (53, 54) der beiden Elemente (33, 35) ausgebildeten Axialspalts (55) definiert ist.
  8. Common-Rail-Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Öffnungshubs der Düsennadel (25) die einander zugewandten Stirnseiten (53, 54) der beiden Elemente (33, 35a) bei Maximalhub der Düsennadel (25) unter Zwischenlage eines Anschlagrings (58) in Anlagekontakt sind, und dass der maximale Öffnungsbub der Düsennadel (25) durch die Größe eines zwischen dem einen Element (33) und dem Anschlagring (58) ausgebildeten Axialspalts (55) definiert ist.
  9. Common-Rail-Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Öffnungshub der Düsennadel (25) durch den in den Steuerraum (38) eintauchenden Endbereich (44) der Düsennadel (25) begrenzt ist, und dass bei maximalem Öffnungshub der Düsennadel (25) die beiden Elemente (33, 35) unter Ausbildung eines zwischen beiden Elementen (33, 35) ausgebildeten Axialspalts (55) zueinander beabstandet angeordnet sind.
  10. Common-Rail-Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des maximalen Öffnungshubs der Düsennadel (25) über eine Variation der Länge (l) des ersten Elements (33) oder des zweiten Elements (35a) erfolgt.
  11. Common-Rail-Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (25) einen radial umlaufenden Sitz (52) für das erste Element (33) aufweist, an dem das erste Element (33) axial anliegt, dass sich das zweite Element (35) unter axialer Zwischenlage der Rückstellfeder (34) an das erste Element (33) anschließt, dass die Bewegung des zweiten Elements (35) durch ein Düsenmodul (30) begrenzt ist, wobei die Düsennadel (25) Bestandteil des Düsenmoduls (30) ist, und dass das Düsenmodul (30) eine in das Injektorgehäuse (11) einsetzbare, vormontierbare Baugruppe ausbildet.
  12. Common-Rail-Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckraum (18) mit einem Zulaufkanal (19) für unter Hochdruck stehenden Kraftstoff hydraulisch verbunden ist, und dass der Zulaufkanal (19) in einem zwischen der wenigstens einen Einspritzöffnung (15) und dem Steuerraum (38) liegenden axialen Bereich radial in den Hochdruckraum (18) mündet.
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