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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor zum Zumessen eines Fluids, insbesondere einen Kraftstoffinjektor zum Zumessen eines Kraftstoffs mit einer Zusatzmasse, wodurch ein besseres Geräuschverhalten des Injektors erreicht wird.
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Injektoren sind beispielsweise als Kraftstoffeinspritzinjektoren aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Ein Problemkreis bei derartigen Injektoren ist eine Geräuschentwicklung im Betrieb, welche durch die Schaltvorgänge des Injektors zum Öffnen und Schließen des Injektors hervorgerufen werden kann. Dies kann bei einem Nutzer eines Kraftfahrzeugs mit derartigen Injektoren zu einem Eindruck eines Fehlverhaltens des Injektors führen. Aus der
DE 10 2011 075 408 A1 ist ein Injektor zum Zumessen von Kraftstoff bekannt, bei dem ein Zusatzkörper größerer Masse an einem Magnettopf angeordnet ist, um ein Geräuschniveau zu dämpfen. Hierbei kommt der Zusatzkörper jedoch mit dem einzuspritzenden Kraftstoff in Kontakt, so dass eine Materialauswahl für den Zusatzkörper beschränkt ist. Weiterhin kann aufgrund der Platzverhältnisse im Magnettopf nur eine bestimmte Masse als Zusatzkörper vorgesehen werden.
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Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Injektor zum Zumessen eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine verbesserte Geräuschdämmung und ein besseres Öffnungs- und Schließverhalten des Injektors möglich ist. Dabei ist der Injektor sehr einfach und kostengünstig aufgebaut. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Injektor ein Schließelement zum Freigeben und Verschließen wenigstens einer Einspritzöffnung sowie ein Aktor zur Betätigung des Schließelements aufweist. Ferner ist ein Gehäuse und eine Gehäuseumspritzung vorgesehen. Ferner ist eine Zusatzmasse vorgesehen, welche zwischen der Gehäuseumspritzung und einer Railtasse, mittels welcher der Injektor beispielsweise an einem Rail oder einem weiteren Verbindungsstück befestigt wird, angeordnet ist. Dadurch kann die Zusatzmasse auf einfache Weise an dem Injektor angeordnet werden. Insbesondere ist die Zusatzmasse dabei nicht dem Kraftstoff ausgesetzt, welcher aufgrund von additiven Zusätzen oder weiteren Bestandteilen des Kraftstoffs ein aggressives Verhalten gegen verschiedene Werkstoffe aufweisen kann. Erfindungsgemäß kann die Zusatzmasse aus einem beliebigen Werkstoff hergestellt werden, da die Zusatzmasse an der Außenseite des Injektors der Gehäuseumspritzung angeordnet ist und nicht mit dem Kraftstoff in Kontakt kommt. Hierdurch kann eine beliebige Auswahl eines Werkstoffs für die Zusatzmasse ermöglicht werden. Die Zusatzmasse ist vorzugsweise ein fester Werkstoff. Alternativ ist die Zusatzmasse eine Flüssigkeit, welche in einer abgeschlossenen Hülle angeordnet ist.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise ist die Zusatzmasse mittels einer Klemmverbindung mit dem Injektor verbunden. Besonders bevorzugt ist dabei eine erste Klemmverbindung zwischen der Zusatzmasse und der Gehäuseumspritzung vorgesehen und/oder eine zweite Klemmverbindung zwischen der Railtasse und der Zusatzmasse vorgesehen. Hierdurch kann eine besonders einfache und schnelle, aber trotzdem sichere Montage der Zusatzmasse an den Injektor ermöglicht werden.
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Weiter bevorzugt ist die Zusatzmasse einstückig ausgebildet. Hierbei kann die Zusatzmasse beispielsweise eine Hohlzylinderform aufweisen und über Teile des Injektors aufgeschoben werden und zwischen der Railtasse und der Gehäuseumspritzung angeordnet werden. Alternativ ist die Zusatzmasse mehrteilig ausgebildet oder es sind mehrere einzelne Zusatzmassen vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Zusatzmasse an der Gehäuseumspritzung fixiert. Dadurch kann die Zusatzmasse auf einfache Weise am Injektor befestigt werden.
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Die Zusatzmasse ist bevorzugt mittels einer kraftschlüssigen Verbindung und/oder einer formschlüssigen Verbindung an einer Position zwischen der Gehäuseumspritzung und der Railtasse am Injektor fixiert. Alternativ ist die Zusatzmasse mittels einer Rastverbindung oder einer Schraubverbindung oder einer Stiftverbindung oder einer Klebeverbindung am Injektor fixiert.
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Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Zusatzmasse am Gehäuse fixiert. Dadurch kann eine besonders sichere Fixierung der Zusatzmasse ermöglicht werden, da das Gehäuse üblicherweise aus einem Metallmaterial hergestellt ist. Dadurch kann beispielsweise eine kraftschlüssige Verbindung mit einer hohen Presskraft ermöglicht werden.
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Um eine möglichst genaue Positionierung der Zusatzmasse zu ermöglichen, weist die Gehäuseumspritzung vorzugsweise eine in Axialrichtung gerichtete Anlagefläche auf, an welcher die Zusatzmasse anliegt. Dadurch ist es möglich, dass die Positionierung der Zusatzmasse auf einfache Weise durch Anlegen an die Anlagefläche der Gehäuseumspritzung möglich wird.
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Der Injektor ist vorzugsweise ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen eines Kraftstoffs. Besonders bevorzugt ist der Injektor ein direkteinspritzender Kraftstoffinjektor, welcher in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und Kraftstoff direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine einspritzt.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Injektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Teil-Seitenansicht eines Injektors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Teil-Seitenansicht eines Injektors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 4 eine schematische Seitenansicht eines Injektors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 5 eine schematische Seitenansicht eines Injektors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 ein Injektor 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Der Injektor 1 ist ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. X-X bezeichnet eine Axialrichtung des Injektors.
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Der Injektor 1 umfasst ein Schließelement 2, beispielsweise eine Ventilnadel, welche Einspritzöffnungen 3 freigibt und verschließt. Das Schließelement 2 wird mittels eines Aktors 4, beispielsweise eines Magnetaktors oder eines Piezoaktors betätigt. Der Aktor 4 wird mit elektrischer Energie über einen elektrischen Anschluss 40 versorgt.
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Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Railtasse, über welche Kraftstoff in das Innere des Injektors 1 zugeführt wird und die Teil einer Kraftstoffverteilerleitung (Fuel Rail) ist.
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Ferner umfasst der Injektor 1 ein Gehäuse 5 sowie eine Gehäuseumspritzung 6. Die Gehäuseumspritzung 6 wird nach Montage des Injektors hergestellt und ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial.
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Mittels der Railtasse 8 wird der Injektor an einem Rail einer Brennkraftmaschine befestigt. Der Kraftstoff wird dabei durch die Railtasse 8 in das Innere des Injektors 1 zugeführt.
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Ferner umfasst der Injektor 1 eine Zusatzmasse 7, welche in Axialrichtung X-X zwischen der Gehäuseumspritzung 6 und der Railtasse 8 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zusatzmasse 7 ein Hohlzylinder.
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Die Zusatzmasse 7 ist dabei zwischen der Gehäuseumspritzung 6 und der Railtasse 8 eingeklemmt. Damit ergibt sich eine Klemmverbindung 11 zwischen der Zusatzmasse 7 und der Gehäuseumspritzung 6 sowie zwischen der Zusatzmasse 7 und Railtasse 8.
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Wie weiter in 1 gezeigt, weist die Gehäuseumspritzung 6 eine in Axialrichtung X-X gerichtete Anlagefläche 60 auf, an welcher die Zusatzmasse 7 anliegt.
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Die Zusatzmasse 7 hat den Vorteil, dass diese Geräusche, welche beim Öffnen und Schließen der Einspritzöffnungen 5 durch das Schließelement 6 erzeugt werden können, dämpfen kann. Dabei kann die Zusatzmasse 7 individuell für jeden Injektor speziell ausgewählt werden. Dadurch ist es möglich, dass für unterschiedliche Injektoren, beispielsweise Injektoren für unterschiedliche Hersteller von Brennkraftmaschinen, jeweils speziell angepasste Zusatzmassen 7 ausgewählt werden können.
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Es sei angemerkt, dass hierbei eine einzige Zusatzmasse 7 vorgesehen sein kann oder alternativ auch mehrere Zusatzmassen 7 vorgesehen sein können, auch aus unterschiedlichen Materialien.
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Die Zusatzmasse 7 kann somit sehr einfach und kostengünstig bereitgestellt werden. Durch die Anordnung der Zusatzmasse 7 an der Außenseite des Injektors 1 muss dabei keine Anpassung von Bauteilen des Injektors 1 vorgenommen werden. Die Zusatzmasse 7 kann einfach zwischen die Gehäuseumspritzung 6 und die Railtasse 8 eingeklemmt werden. Auch kann die Zusatzmasse 7 grundsätzlich eine beliebige geometrische Form aufweisen. Um ein sicheres Klemmen der Zusatzmasse 7 zwischen der Gehäuseumspritzung 6 und der Railtasse 8 zu ermöglichen, sind an der Zusatzmasse 7 jedoch in Axialrichtung X-X vorzugsweise geradlinige Anlageflächen ausgebildet. Dabei kann die Zusatzmasse 7 sehr einfach montiert werden und kann besonders kostengünstig bereitgestellt werden.
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Durch die Zusatzmasse 7 wird der Injektor 1 schwerer, wodurch das akustische Verhalten des Injektors im Betrieb deutlich verbessert werden kann. Insbesondere kann die durch die Verwendung der Zusatzmasse 7 je nach Anforderung die Zusatzmasse einfach variiert werden.
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Die 2 zeigt einen Injektor 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Zusatzmasse 7 vorgesehen, welche einen ersten Zusatzmassenteil 71 aus Vollmaterial und einen zweiten Zusatzmassenteil 72 als Hohlkörper aufweist. Hierbei sind der erste und zweite Zusatzmassenteil 71, 72 als separate Bauteile vorgesehen. Wie in 2 dargestellt, ist dabei die geometrische Form der beiden Zusatzmassenteile 71, 72 unterschiedlich. Die beiden Zusatzmassenteile 71, 72 können beispielsweise mittels einer Klebeverbindung 12 zwischen der Railtasse 8 und der Gehäuseumspritzung 6 fixiert werden. Weitere alternative Fixierungsmöglichkeiten sind jedoch denkbar, beispielsweise eine Klemmverbindung oder eine Rastverbindung.
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Das zweite Ausführungsbeispiel macht deutlich, dass je nach gewünschten Anforderungen beispielsweise bei unterschiedlichen Brennkraftmaschinen unterschiedlicher Hersteller, die Form und das Gewicht der Zusatzmasse variiert werden kann. Beispielsweise ist es denkbar, dass bei allen Injektoren immer das erste Zusatzmassenteil 71 vorgesehen ist, so dass hier eine hohe Stückzahl erreichbar ist und je nach Brennkraftmaschinenhersteller das zweite Zusatzmassenteil 72 variiert wird oder weggelassen wird.
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3 zeigt eine Teilansicht eines Injektors 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 3 gezeigt, ist die Zusatzmasse 7 zwischen der Gehäuseumspritzung 6 und der Railtasse 8 angeordnet. Hierbei ist eine Klemmverbindung 11 zwischen der Zusatzmasse 7 und dem metallischen Gehäuse 5 des Injektors 1 vorgesehen. Dadurch ist es möglich, dass eine Klemmverbindung 11 mit hoher Haltekraft erreicht wird. Insbesondere kann dadurch keine Beschädigung der Gehäuseumspritzung 6, welche üblicherweise aus Kunststoff hergestellt ist, durch die Fixierung der Zusatzmasse 7 auftreten.
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4 zeigt einen Injektor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist die Zusatzmasse 7 dabei mittels Stiftverbindungen 9 mit der Gehäuseumspritzung 6 verbunden. Hierbei weist die Gehäuseumspritzung 6 Stifte 61 auf, welche gemeinsam mit der Gehäuseumspritzung 6 gespritzt werden. Die Zusatzmasse 7 wird dann einfach auf die Stifte 61 aufgesteckt. Hierbei sind mehrere Stifte 61 am zur Railtasse 8 liegenden Ende der Gehäuseumspritzung 6 vorgesehen. Dadurch kann eine besonders einfache und schnelle Montage der Zusatzmasse 7 an die Gehäuseumspritzung 6 ermöglicht werden. Anschließend kann dann beispielsweise die Railtasse 8 am Injektor 1 fixiert werden, so dass die Zusatzmasse 7 zwischen der Gehäuseumspritzung 6 und der Railtasse 8 angeordnet ist.
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5 zeigt einen Injektor 1 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das fünfte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem vierten Ausführungsbeispiel, wobei neben den Stiften 61 an der Gehäuseumspritzung 6, welche eine erste Stiftverbindung 9 bereitstellt, eine zweite Stiftverbindung 10 zwischen der Zusatzmasse 7 und der Railtasse 8 vorgesehen ist. Hierbei kann die Zusatzmasse 7 beispielsweise Ausnehmungen aufweisen, in welche Stifte eingesteckt werden, welche über ein zur Railtasse liegendes axiales Ende der Zusatzmasse 7 vorstehen. In die vorstehenden Stifte kann dann die Railtasse 8 eingesteckt werden. Dadurch ist eine Montage der Zusatzmasse 7 ohne Werkzeuge möglich.
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Zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen sei angemerkt, dass insbesondere die Zusatzmassen 7 nach einer Lebensdauer des Injektors auch einfach recycelt werden können. Hierbei sind die Variante mit der Stiftverbindung oder der Klemmverbindung bevorzugt. Es ist jedoch auch relativ einfach möglich, Klebeverbindungen zwischen der Zusatzmasse 7 und dem Gehäuse 6 zu lösen, so dass auch bei derartigen Verbindungen ein einfaches Recycling möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011075408 A1 [0002]
