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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Im Stand der Technik sind gattungsgemäße Kraftstoffinjektoren bekannt, welche von einem Pilotventil Gebrauch machen, um die Hubsteuerung eines Düsenventilglieds des Kraftstoffinjektors, insbesondere einer Düsennadel, zu bewirken. Diese Kraftstoffinjektoren arbeiten insoweit nach einem indirekten Steuerprinzip, d. h. realisiert mittels Aktuator, Pilotventil, Steuerraum, insbesondere hydraulisch. Pilotventile der in Rede stehenden Art werden hierbei auch – funktionsbedingt – permanentleckagebehaftet ausgeführt, wobei die Permanentleckage über eine Führung des Pilotventils bzw. einen Ringspalt um dessen Ventilglied hin zu einer Niederdruckseite am Kraftstoffinjektor gelangt. Diese Permanentleckage schmälert jedoch den Gesamtwirkungsgrad eines mit dem Kraftstoffinjektor gebildeten Einspritzsystems und erzeugt weiterhin in nachteiliger Weise auch Beläge am Pilotventil, welche zum Ausfall des Injektors führen können.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Kraftstoffinjektor der vorgenannten Art anzugeben, welcher eine Reduzierung der über das Pilotventil abströmenden Permanentleckagemenge erlaubt.
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Diese Aufgabe wird mit einem Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Kraftstoffinjektor, insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem und weiterhin für eine Brennkraftmaschine. Der Kraftstoffinjektor kann für den Betrieb mit Flüssigkraftstoff vorgesehen sein, insbesondere zur Verwendung mit Dieselkraftstoff, Schweröl oder zum Beispiel auch Biokraftstoff. Denkbar ist daneben auch, den Kraftstoffinjektor für einen Brenngasbetrieb vorzusehen, z. B. mit Wasserstoff, Erdgas, Biogas, Deponiegas, Sondergas oder einem ähnlichen Brenngas. Der Kraftstoffinjektor kann als Single-Fuel-Kraftstoffinjektor bereitgestellt sein oder zum Beispiel auch Teil eines Mehrstoff-Kraftstoffinjektors sein, zum Beispiel eines Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors. Ein solcher kann neben einem Flüssigkraftstoff-Betrieb zum Beispiel auch einen Brenngas-Betrieb ermöglichen.
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Der Kraftstoffinjektor kann für eine Brennkraftmaschine vorgesehen werden, welche bevorzugt ein Groß(diesel)motor ist, zum Beispiel bereitgestellt für ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Schiff, eine Lok oder ein Nutzfahrzeug, oder zum Beispiel für eine stationäre Einrichtung wie ein Blockheizkraftwerk, ein Notstromaggregat, z. B. auch für Industrieanwendungen.
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Der Kraftstoffinjektor weist ein Pilotventil (Steuerventil bzw. Servoventil) auf, welches insbesondere bereitgestellt ist, den (axialen) Hub eines Düsenventilglieds, bevorzugt einer Düsennadel, des Kraftstoffinjektors zu steuern. Bevorzugt erfolgt die Steuerung über das Pilotventil mittels eines Steuerfluids, z. B. auf an sich bekannte Weise durch selektive Be- und Entlastung eines Injektor-Steuerraums via das Pilotventil und das Steuerfluid. Allgemein ist die Steuerung im Rahmen der Erfindung hierbei bevorzugt mittels eines hydraulischen Steuerfluids bzw. hydraulisch vorgesehen (indirekt hydraulisch gesteuerter Injektor). Das Pilotventil kann als 2/2-Wege-Ventil bereitgestellt sein, z. B. in einer Ausgestaltung, bei welcher die Schließstellung eine druckausgeglichene Stellung darstellt.
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Das Pilotventil umfasst ein Ventilglied, bevorzugt bereitgestellt als Ventilstange, daneben vorzugsweise eine Aktuatorik, welche auf das Ventilglied wirkt bzw. das Ventilglied beherrscht. Bei Ausgestaltung der Aktuatorik als Magnetaktuatorik ist das Ventilglied zum Beispiel und bevorzugt eine Ankerstange eines Magnetaktuators des Pilotventils. Ein – freies – Ende des Ventilglieds ist zum Beispiel weiterhin eingerichtet bzw. ausgeformt, gegen einen Ventilsitz des Pilotventils zu wirken.
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Um das Ventilglied herum – in dessen Umfangsrichtung – ist bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor ein Ringspalt bzw. Führungsspalt gebildet, das heißt zwischen dem Ventilglied und einer Führung desselben. Die Führung kann zum Beispiel in einem Injektorgehäuseelement angeordnet bzw. bereitgestellt sein und ist bevorzugt als Hohlkanal gebildet, bevorzugt als zylindrischer Hohlkanal. In der Führung ist das bevorzugt stangenförmige Ventilglied über zumindest einen Abschnitt aufgenommen, d. h. unter Bildung des Ringspalts.
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Bei dem vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor wird der Ringspalt bei Betrieb bzw. im Betriebszustand des Kraftstoffinjektors über ein (hochdruckseitiges) Anströmende, insbesondere seitens eines Ventilraums des Pilotventils, mit Permanentleckage beaufschlagt, das heißt insbesondere mit (hoch-)druckbehafteter Permanentleckage, weiterhin insbesondere in Form des mit dem Kraftstoffinjektor verwendeten Steuerfluids. Die den Ringspalt anströmende Permanentleckage kann hierbei insbesondere ein Druckniveau aufweisen, welches einem Betriebsdruckniveau des Kraftstoffinjektors entspricht (Steuerdruckniveau) und zum Beispiel bis zu 2000 bar oder mehr betragen kann.
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Die in den Ringspalt eintretende Permanentleckage kann über denselben zum Beispiel hin zur Niederdruckseite am Kraftstoffinjektor abströmen, bei Ausgestaltung mit einer Magnetaktuatorik zum Beispiel durch einen Aktuatorikraum hindurch an ein Niederdruck-Leckagesystem geführt werden. Allgemein kann sich der Ringspalt von einem ventilsitzseitigen Ende der Führung (Anströmende des Ringspalts) hin zu einem niederdruckseitigen Ende derselben erstrecken (Abströmende des Ringspalts), welches zum Beispiel in einen solchen Aktuatorikraum mündet.
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Angemerkt sei noch, dass als Betrieb(szustand) vorliegend insbesondere ein Zustand des Kraftstoffinjektors bezeichnet ist, bei welchem Betriebsdruck (Einspritzdruck/Steuerdruck) am Kraftstoffinjektor anliegt, mithin ein Einspritzbetrieb ermöglicht ist.
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In die Erfindung kennzeichnender Weise ist der Kraftstoffinjektor hierbei auch eingerichtet, eine (lichte) Weite des Ringspalts im Betriebszustand des Kraftstoffinjektors gegenüber einem Nichtbetriebszustand zu verringern durch rundumseitiges (und hierbei insbesondere auch außenumfangseitiges) Beaufschlagen eines die Führung zumindest abschnittsweise bildenden Elements mit einem druckbehafteten, vorzugsweise hochdruckbehafteten, Fluid (als Nichtbetriebszustand ist hierbei ein Zustand bezeichnet, in welchem der Kraftstoffinjektor drucklos ist, das heißt, kein Betriebsdruck anliegt (Steuerdruck/Einspritzdruck)).
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Mit dieser Ausgestaltung wird es vorteilhaft möglich, die über den Ringspalt hin abströmende Leckagemenge deutlich zu verringern, da die Dichtwirkung an der Führung um das Ventilglied mittels der Reduzierung der Weite des Ringspalts signifikant erhöht werden kann.
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Hierbei ist auch vorgesehen, den Kraftstoffinjektor so auszugestalten, dass das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element zu einer elastischen (und insoweit druckabhängigen) Verformung in der Lage ist, so dass die Weite des Ringspalts im Betriebszustand des Kraftstoffinjektors druckabhängig verringert werden kann, d. h. in Abhängigkeit des aktuellen Druckniveaus des druckbehafteten Fluids.
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Um die Weite des Ringspalts zu verringern, im Rahmen der Erfindung insbesondere lediglich partiell (d. h. nicht über dessen gesamte Länge), ist das Element, welches die Führung zumindest abschnittsweise bildet, bevorzugt zu einer definierten elastischen Verformung, d. h. bei der erfindungsgemäßen Druckbeaufschlagung mittels des Fluids, eingerichtet, insbesondere zur Bewirkung einer Einschnürung bzw. Verengung des Ringspalts, das heißt im Zuge einer solch elastischen Verformung.
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Bei der rundumseitigen bzw. außenumfangseitigen Druckbeaufschlagung verformt sich das (die Führung zumindest abschnittsweise bildende) Element im Rahmen der Erfindung in Richtung des darin geführten Ventilglieds, so dass die Spaltweite des Ringspalts abnimmt, mithin die durch den Ringspalt strömende Leckage eine Drosselung bzw. Volumenstromreduzierung erfährt. Bevorzugt wird das Element so ausgelegt, dass bei maximal möglichem Fluiddruck an dem Element und dabei auch maximal möglichem Permanentleckagedruck am Ringspalt ein Ringspaltdurchmesser von zum Beispiel lediglich 1 bis 3 μm verbleibt, zum Beispiel entsprechend einer elastischen Verformung, welche eine Verringerung der Weite des Ringspalts um 1 μm bis 5 μm gegenüber einem drucklosen Zustand bewirkt.
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Bevorzugt wird als (hoch)druckbehaftetes bzw. -beaufschlagtes Fluid zur Beaufschlagung des Elements ein hydraulisches Fluid vorgesehen, vorzugsweise weiterhin ein solches, welches ohnehin mit dem Kraftstoffinjektor verwendet wird, insbesondere in Form von Steuerfluid oder Einspritzfluid. Alternativ – aber nicht bevorzugt – kann das hochdruckbehaftete Fluid jedoch auch ein eigens für den erfindungsgemäßen Zweck der Beeinflussung der Ringspaltweite an den Kraftstoffinjektor versorgtes Fluid sein. Allgemein bevorzugt wird als Steuerfluid z. B. Flüssigkraftstoff vorgesehen.
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Allgemein bevorzugt wird, das Element im Injektorbetriebszustand mit einem Betriebsdruckniveau via das druckbehaftete Fluid zu beaufschlagen, welches hierbei insoweit betriebsdruckbehaftet ist. Das druckbehaftete Fluid kann bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung aus einem injektorinternen Fluidstrang, vorzugsweise einem Hochdruckstrang bzw. einer Druckleitung, an das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element versorgt werden. Ein solcher Hochdruckstrang, bevorzugt ein Hydraulikstrang, kann insoweit insbesondere ein Fluidstrang sein, an welchem bei Betrieb des Kraftstoffinjektors ebenfalls Betriebsdruck (Einspritzdruck/Steuerdruck) anliegt. Vorzugsweise ist der Kraftstoffinjektor bei einer Verwendung mit Flüssigkraftstoff als Einspritzfluid z. B. eingerichtet, das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element mit druckbehaftetem Fluid in Form von Flüssigkraftstoff ausgehend von einer (injektorinternen) Einspritzdruckleitung rundumseitig mit Druck zu beaufschlagen (z. B. mit Druckniveaus von 2000 bar oder mehr).
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Element, welches die Führung zumindest abschnittsweise bildet, bevorzugt ein Buchsenelement bzw. eine Buchse, welche das Ventilglied unter Bildung (zumindest eines Abschnitts) des Ringspalts umgibt oder auch ein ringförmiger Körper. Bevorzugt sind Ausgestaltungen, bei welchen die Führung, insbesondere auch der gesamte Ringspalt, ausschließlich mittels des Elements gebildet ist (welches vorzugsweise aus Metall gefertigt ist).
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Bevorzugte Ausgestaltungen des Kraftstoffinjektors gehen weiterhin dahin, das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element ringflächig mit Systemdruck zu beaufschlagen, das heißt rundum- bzw. außenumfangsseitig (in Richtung um die Führung herum). Hierzu ist um das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element – außenumfangsseitig – bevorzugt ein Ringraum bzw. eine Ringkammer gebildet, welche mit dem druckbehafteten Fluid angeströmt werden kann, z. B. über eine daran geführte Fluid-Zweigleitung des Kraftstoffinjektors. Ansonsten ist der Ringraum bevorzugt mediendicht ausgestaltet bzw. gekapselt.
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Um das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element am Kraftstoffinjektor festzulegen bzw. aufzunehmen, kann eine Bohrung in einem Kraftstoffinjektor-Gehäuseelement bereitgestellt sein, in welchem das Element aufgenommen, bevorzugt zum Beispiel eingepresst ist. In der Wandung der Bohrung kann hierbei auch eine Nut bzw. Ringnut zur Bildung des vorstehend erörterten Ringraums gebildet sein. Bevorzugt ist das die Führung zumindest abschnittsweise bildende Element hierbei eine Buchse. Eine Fluid-Druckleitung an den Ringraum kann als Bohrkanal gebildet sein, zum Beispiel als Abzweig von einer (Betriebsdruck-)Hochdruckversorgungsleitung, s. a. oben, welche z. B. hin zu einer Düsenanordnung des Kraftstoffinjektors führt.
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Durch die Erfindung wird es somit möglich, das Führungsspiel des in der Führung geführten Ventilglieds druckabhängig zu reduzieren und damit einhergehend die abströmende Permanentleckagemenge zu verringern. Vorteilhaft ist hierbei, dass dies auf einfache Weise realisiert wird, während demgegenüber eine fertigungsbedingte Umsetzung solch kleiner Führungsspiele kaum oder nur mit sehr hohem Ausschuss umsetzbar wäre.
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Vorgeschlagen wird mit der Erfindung auch ein Kraftstoffeinspritzsystem, welches wenigstens einen wie vorstehend erörterten Kraftstoffinjektor aufweist, weiterhin auch eine Brennkraftmaschine mit einem solchen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in verschiedener Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch eine abgeschnittene, teilgeschnittene Ansicht eines Kraftstoffinjektors in einem drucklosen Zustand gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.
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2 exemplarisch und schematisch eine abgeschnittene, teilgeschnittene Ansicht des Kraftstoffinjektors nach 1 in einem Zustand mit anliegendem Betriebsdruck.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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1 und 2 zeigen exemplarisch und schematisch je eine Ansicht eines Kraftstoffinjektors 1, wobei die Ansichten auf ein Pilotventil 3 (Steuer- bzw. Servoventil) des Kraftstoffinjektors 1 fokussiert sind. In 1 und 2 ist das Pilotventil 3 jeweils in Schließstellung gezeigt.
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Der Kraftstoffinjektor 1 ist als Flüssigkraftstoffinjektor bereitgestellt, wobei der Kraftstoffinjektor 1 zur indirekten hydraulischen Steuerung ausgestaltet ist, d. h. mittels eines Steuerfluids und dem Pilotventil 3. Als Steuerfluid – als auch als Einspritzfluid – zur Verwendung mit dem Kraftstoffinjektor 1 kann Flüssigkraftstoff, bevorzugt Dieselkraftstoff, Schweröl oder z. B. auch Bioöl Verwendung finden.
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Das Pilotventil 3 ist in einem Kraftstoffinjektorgehäuse 5 aufgenommen und weist ein Ventilglied 7 auf, welches stangenförmig gebildet ist, d. h. gleichsam einer Ventilstange. Vorliegend ist das Ventilglied 7 eine Ankerstange eines Magnetaktuators 9, welcher das Pilotventil 3 beherrscht (dargestellt ist lediglich dessen Anker 11). Ein ventilsitzseitiges Ende 13 des Ventilglieds 7 ist ausgeformt, um gegen einen korrespondierenden Ventilsitz 15 des Pilotventils 3 zu wirken, welcher vorliegend an einem Ringsockel 17 gebildet ist.
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Zwischen dem Ventilglied 7 und einer Führung 19 desselben ist ein Ringspalt 21 gebildet. Die Führung 19 ist als Hohlkanal bereitgestellt, durch welchen das Ventilglied 7 taucht (mit gemeinsamer axialer Ausrichtung), wobei der Ringspalt 21 über die Länge des darin geführten Abschnitts des Ventilglieds 7 zwischen der Führung 19 und dem Ventilglied 7 gebildet ist, d. h. sich um den in der Führung 19 aufgenommenen Abschnitt des Ventilglieds 7 herum erstreckend. Im drucklosen Zustand weist die Führung 19 ersichtlich hohlzylindrische Form auf.
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Der Ringspalt 21 weist ein Anströmende 23 auf, an welchem bei Betrieb des Kraftstoffinjektors 1 bzw. bei anliegendem Betriebsdruck (Einspritzdruck/Steuerdruck) permanent (hoch)druckbehaftete bzw. -beaufschlagte Leckage bzw. Permanentleckage ansteht (allgemein z. B. seitens eines Ventilraums), d. h. in Form von hochdruck- bzw. steuerdruckbeaufschlagtem Steuerfluid (Flüssigkraftstoff).
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Die Permanentleckage wird seitens eines Axialspalts 25 an das Anströmende 23 zugeführt, welcher Axialspalt 25 zwischen dem ventilsitzseitigen Ende der Führung 19 bzw. dem Anströmende 23 des Ringspalts 21 und dem Ringsockel 17 als Freiraum gebildet ist und welcher mit einem Radialspalt 27 um den Ringsockel 17 kommuniziert (das Anströmende 23 wird insoweit insbesondere aus einem Ventilraum des Pilotventils 3 angeströmt, welcher mittels des Axialspalts 25 und des Radialspalts 27 gebildet ist).
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Bei anliegendem Betriebsdruck am Kraftstoffinjektor 1 wird die Permanentleckage über den Radialspalt 27 um den Ringsockel 17, das heißt ausgehend von einer steuerdruckbelasteten Anströmseite (nicht dargestellt), insbesondere einem in Schließstellung des Pilotventils 3 belasteten Steuerraum des Kraftstoffinjektors 1 (nicht dargestellt) an den Axialspalt 25 geführt, s. Pfeil A in 1. Aus dem Axialspalt 25 wird die Permanentleckage in der Schließstellung des Pilotventils 3 sodann im Wesentlichen ausschließlich über die Führung 19 bzw. den Ringspalt 21 verdrängt, s. Pfeil B in 1, d. h. hin zur Niederdruckseite (ND) am Kraftstoffinjektor 1, vorliegend zum Beispiel in einen Aktuatorikraum 29, welcher wiederum an ein Leckagesystem (ND) des Kraftstoffinjektors 1 (nicht gezeigt) angebunden ist.
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Hebt das Ventilglied 7 vom Ventilsitz 15 ab (Öffnungsstellung des Pilotventils 3, nicht dargestellt), wird weiterhin ein Absteuerleckageweg am Kraftstoffinjektor 1 eröffnet, bei welchem die Leckage aus dem Axialspalt 25 anteilig zunächst in eine Ringnut 31 des Ventilglieds 7 eintritt, nachfolgend sodann in eine damit kommunizierende Drosselbohrung 33 im Kopf des Ventilglieds 7 und schließlich in ein Leckagesystem des Kraftstoffinjektors 1 geführt wird, d. h. wiederum zur Niederdruckseite ND am Kraftstoffinjektor (angedeutet durch den gestrichelten Pfeil C in 1). In dieser Stellung kann ein Steuerraum des Kraftstoffinjektors 1 somit über das Pilotventil 3 entlastet werden, das heißt über die Absteuerung von Steuerfluid (Absteuerleckage), mithin ein Düsenventilglied des Kraftstoffinjektors 1 aus einem Sitz abheben (ein Düsenventil öffnen) und ein Einspritzbetrieb über eine Düsenanordnung des Kraftstoffinjektors 1 erfolgen (nicht dargestellt).
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Der Kraftstoffinjektor 1 ist hierbei erfindungsgemäß weiterhin eingerichtet, eine Weite des Ringspalts 21 im Betriebszustand gegenüber einem drucklosen Zustand bzw. Nichtbetriebszustand zu verringern, d. h. insbesondere partiell (im Hinblick auf die Länge des Ringspalts 21), durch rundumseitiges, insbesondere außenumfangsseitiges und weiterhin vollumfängliches, Beaufschlagen eines die Führung 19 zumindest abschnittsweise bildenden Elements 35 mit einem druckbeaufschlagten bzw. druckbehafteten Fluid, insbesondere hochdruckbehafteten Fluid.
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Das die Führung 19 zumindest abschnittsweise bildende Element 35 ist als Hülse bzw. Buchse bereitgestellt, alternativ z. B. als Ringkörper, und bildet die Führung 19 bevorzugt sämtlich bzw. ausschließlich. Die Buchse 35 ist in eine Bohrung bzw. Aufnahme 37 im Kraftstoffinjektorgehäuse 5 bzw. einem Element desselben eingepresst bzw. eingeschoben, z. B. in einer Zwischenplatte, und weist einen ersten relativ jüngeren 35a und einen zweiten relativ stärkeren Abschnitt 35b auf, welcher sich an den ersten Abschnitt 35a anschließend dem Ventilsitz 15 zugewandt ist. Die mit der Buchse 35 gebildete Führung 19 erstreckt sich hierbei über einen Abschnitt des Ventilglieds 7 (axial), welcher nahezu das gesamte Ventilglied 7 umfasst, d. h. von dem Anströmende 23 des Ringspalts 21 hin zu einem Abströmende 39, welches in den Aktuatorikraum 29 mündet.
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Für die Druckbeaufschlagung der Buchse 35 mit dem druckbehafteten Fluid weist der Kraftstoffinjektor 1 dabei einen Ringraum 41 bzw. eine Ringkammer auf, welche(r) an der Außenmantelfläche der Buchse 35 (dieselbe umgebend) gebildet ist, d. h. definiert mittels der Buchse 35 und dem Kraftstoffinjektorgehäuse 5 bzw. einer Ringnut 43 in der Aufnahme 37 (bzw. deren Wandung) für die Buchse 35. Der Ringraum 41 umgibt die Buchse 35 vollumfänglich, d. h. mit dem Ziel, im Zuge einer Fluidbefüllung desselben die rundumseitige, vorzugsweise hydraulische, Druckbeaufschlagung der Buchse 35 zum Zwecke der Verringerung der Weite des Ringspalts 21 zu ermöglichen. Gebildet ist der Ringraum 41 mit einer vorbestimmten Höhe h, insbesondere um den zweiten Abschnitt 35b.
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An den ansonsten mediendicht gebildeten Ringraum 41 ist für die Beaufschlagung mit dem druckbehafteten Fluid eine Zweigleitung 45 geführt, welche von einer Hochdruck-Versorgungsleitung bzw. (Betriebs-)Druckleitung 47 des Kraftstoffinjektors 1 abzweigt, insbesondere einer Einspritzfluid-Druckleitung 47, wobei die Hochdruck-Versorgungsleitung 47 und die Zweigleitung 45 bevorzugt je als einfacher Bohrkanal gefertigt sein können. Die Hochdruck-Versorungsleitung 47 als auch die Zweigleitung 45 führen somit im Betriebsfall des Kraftstoffinjektors 1 hochdruck- bzw. einspritzdruckbehafteten Flüssigkraftstoff, welcher vorliegend das druckbehaftete Fluid für die erfindungsgemäße rundumseitige Druckbeaufschlagung der Buchse 35 bildet bzw. darstellt.
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Wie 1 nunmehr veranschaulicht, weist der Ringspalt 21, welcher zwischen der mittels der Buchse 35 gebildeten Führung 19 und dem Ventilglied 7 gebildet ist, im Nichtbetriebszustand des Kraftstoffinjektors 1 im Wesentlichen einheitliche Weite auf (über seine Länge), z. B. im Bereich von 3 μm bis 5 μm (Pfeile D). Wirkt nun, wie 2 veranschaulicht, das erfindungsgemäß vorgesehene Fluiddruckniveau rundumseitig an der Buchse 35, d. h. im Betriebszustand des Kraftstoffinjektors 1, erfährt dieselbe in einem längsmittleren Bereich (welcher mit der Mitte des Ringraums 41 korrespondiert) eine Einschnürung bzw. elastische Verformung (Verengung), mittels welcher die Weite des Ringspalts 21 verringert wird, d. h. partiell, s. Pfeile E. Der Grad der Einschnürung ist hierbei abhängig vom anliegenden Fluiddruck (und auch abhängig vom anströmseitigen Leckagedruck am Ringspalt 21).
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Um die vorgesehene bzw. definierte Einschnürung zu erzielen, d. h. im Rahmen einer elastischen Verformung der Buchse 35, ist die Buchse 35 hierzu geeignet ausgeführt, d. h. im Hinblick auf die Materialeigenschaften und die Stärke der Buchse 35 (insbesondere des zweiten Abschnitts 35b), wobei weiterhin auch die Nuthöhe bzw. die Höhe des Ringraums 41 zur Einstellung der Verformung geeignet ausgeführt ist. Bei der Einstellung einer definierten Verformungskraft für die elastische Verformung der Buchse 35, welche bevorzugt aus Metall gefertigt ist, sind hierbei der Fluiddruck bzw. die damit bewirkte Druckkraft F, mit welchem die Buchse 35 insbesondere maximal beaufschlagt ist (maximales Betriebsdruckniveau) und die (Ring-)Fläche der Buchse 35, die im Ringraum 41 dem Fluiddruck ausgesetzt ist (Höhe h multipliziert mit dem Außenumfang der Buchse) beachtlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftstoffinjektor
- 3
- Pilotventil
- 5
- Kraftstoffinjektorgehäuse
- 7
- Ventilglied
- 9
- Magnetaktuator
- 11
- Anker
- 13
- Ende (ventilsitzseitig)
- 15
- Ventilsitz
- 17
- Ringsockel
- 19
- Führung
- 21
- Ringspalt
- 23
- Anströmende
- 25
- Axialspalt
- 27
- Radialspalt
- 29
- Aktuatorikraum
- 31
- Ringnut
- 33
- Drosselbohrung
- 35
- die Führung zumindest abschnittsweise bildendes Element (Buchse)
- 35a
- erster Abschnitt
- 35b
- zweiter Abschnitt
- 37
- Aufnahme
- 39
- Abströmende
- 41
- Ringraum
- 43
- Ringnut
- 45
- Zweigleitung
- 47
- Druckleitung
- Pfeil A
- Leckagezufuhr
- Pfeil B
- Permanentleckage-Abströmweg
- Pfeil C
- Absteuerleckage-Strömungsweg
- Pfeil D
- Weite (Nichtbetriebszustand)
- Pfeil E
- Weite (Betriebszustand)
- Pfeil F
- Druckkraft
- h
- Höhe
