DE112011102211T5

DE112011102211T5 - System und Verfahren zum Kühlen von Brennstoffeinspritzvorrichtungen

Info

Publication number: DE112011102211T5
Application number: DE112011102211T
Authority: DE
Inventors: Eric L. Rogers; LiFeng Wang; Mandar A. Joshi; Dana R. Coldren; Fergal M. O'Shea
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: WO2012006141A2; CN102971521A; WO2012006141A3; DE112011102211B4; US20110315118A1; US8434457B2; CN102971521B

Abstract

Verschiedene Brennstoffeinspritzsysteme und Brennstoffeinspritzvorrichtungen werden offenbart, welche variierende Kühlraten für Brennstoffeinspritzvorrichtungen vorsehen, die in Reihe mit einer Brennstoffliefer- und -ableitung verbunden sind. Die lokale Kühlrate für jede Einspritzvorrichtung wird so beeinflusst, dass sie den Wärmefluss oder die Wärmeübertragung zwischen den Einspritzvorrichtungen ausbalanciert, die entlang der Rail angeordnet sind. Die Kühlraten können durch das Variieren von Größen von Öffnungen oder Schlitzen in dem Düsengehäuse beeinflusst werden, durch das Variieren von ringförmigen Räumen, die zwischen dem Düsengehäuse und dem Teil des Einspritzvorrichtungskörpers angeordnet sind, der die Betätigungsvorrichtungs- und Elektromagnetanordnung aufnimmt, und durch Variieren der Größe von ringförmigen Räumen, die zwischen dem Düsengehäuse und dem Zylinderkopf angeordnet sind. Ein strategisches Anordnen von Schlitzen, welche mehr Fluss zu dem Teil des Einspritzvorrichtungskörpers leiten, der die Betätigungsvorrichtungs- und Elektromagnetanordnung aufnimmt in dem Düsengehäuse, kann ebenfalls eingesetzt werden. Als eine Folge werden die Betriebstemperaturen der Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die in Reihe mit einer Brennstoff-Rail verbunden sind, beeinflusst und eingestellt werden, so dass die stromabwärts angeordneten Einspritzvorrichtungen nicht für eine Überhitzung anfällig sind.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf Brennstoffeinspritzvorrichtungen. Insbesondere bezieht sich diese Offenbarung auf ein System und auf ein Verfahren zum Kühlen von Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die in Reihe mit einer Niederdruckbrennstoffliefer- und -ableitung verbunden sind.
Hintergrund
Einige Niederdruckbrennstoffliefer- und -ableitungssysteme für Dieselmotoren weisen Brennstoffeinspritzvorrichtungen auf, die in Reihe mit der Niederdruckbrennstoffliefer- und -ableitung verbunden sind (welche im Folgenden als ”Brennstoff-Rail” bezeichnet wird; Rail = gemeinsame Druckleitung). Das heißt, Brennstoff wird durch die Brennstoff-Rail zur ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung geliefert, welche Brennstoff zur nächsten Brennstoffeinspritzvorrichtung leitet, usw. Die Brennstoffeinspritzvorrichtungen und der Brennstoff werden immer heißer, wenn der Brennstoff von der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung in Verbindung mit der Brennstoff-Rail zu den anderen Brennstoffeinspritzvorrichtungen weiter läuft, die stromabwärts angeordnet sind, weil bei jeder Einspritzvorrichtung aus einer Vielzahl von Gründen Wärme zur Brennstoff-Rail zugeführt wird. Beispielsweise kann heißer Brennstoff, der von einer Brennstoffeinspritzvorrichtung in die umgebende Einspritzvorrichtungsbohrung im Zylinderkopf übergeleitet wird, beträchtliche Wärmemenge erzeugen, welche zurück auf die Brennstoff-Rail übertragen werden. Die übertragene Wärme sammelt sich, wenn sich der Brennstoff entlang der Brennstoff-Rail stromabwärts bewegt. Als eine Folge erfahren bei einem Sechs-Zylinder-Motor die Brennstoffeinspritzvorrichtungen der fünften und sechsten Zylinder höhere Betriebstemperaturen als die Brennstoffeinspritzvorrichtungen der ersten und zweiten Zylinder entlang der Brennstoff-Rail.
Verschiedene Bemühungen zum Verringern von Emissionen von Dieselmotoren können auch zu hohen Betriebstemperaturen an den Brennstoffeinspritzvorrichtungen beitragen. Um beispielsweise Emissionen zu verringern, können Brennstoffeinspritzdrücke gesteigert werden, um eine stärkere Zerstäubung des Brennstoffes vorzusehen, wenn dieser in die Brennkammer eingespritzt wird. Jedoch tendiert jegliche Leckage von mit Hochdruck zerstäubtem Brennstoff dazu, Wärmeenergie an der Brennstoffeinspritzvorrichtung oder in ihrer Umgebung zu erzeugen. Ein weiterer Ansatz, der verwendet wird, um Dieselemissionen zu verringern, ist es, mehrere Einspritzungen von Brennstoff in die Brennkammer während eines einzigen Verbrennungsereignisses zu verwenden. Um jedoch mehrere Einspritzungen oder Ventilbewegungen zu erreichen, ist zusätzliche elektrische Energie erforderlich. Die Zunahme der elektrischen Energie, die zur Betätigungsvorrichtung geliefert wird, erzeugt eine gewisse Menge an zusätzlicher Wärme an der Brennstoffeinspritzvorrichtung, jedoch typischerweise weniger Wärme als von übergelaufenem Brennstoff oder gelecktem Brennstoff kommt.
Daher kann die Kombination von Bemühungen zur Verringerung von Emissionen und die Verwendung von Brennstoff-Rails, welche Brennstoffeinspritzvorrichtungen in Reihe verbinden, hohe Betriebstemperaturen an den Brennstoffeinspritzvorrichtungen zur Folge haben. Übermäßig viel Wärme kann eine Instabilität der Abmessungen bzw. Abmessungsveränderungen der Einspritzvorrichtungen bewirken, welche, wie in 1 gezeigt, vergleichsweise komplexe einzelne Vorrichtungen sind. Im Allgemeinen können hohe Betriebstemperaturen eine unzuverlässige Leistung von elektrisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen zu Folge haben. Weiterhin können übermäßig viel Wärme oder hohe Betriebstemperaturen nachteilig den Brennstoff beeinflussen, indem sie ein Verharzen oder eine Überzugsbildung des Brennstoffes bewirken, was auch nachteilig die Leistung der Einspritzvorrichtung beeinflusst.
Einige Lösungen für das Wärmeproblem weisen eine indirekte Kühlung auf, wie beispielsweise das Hindurchleiten von Kühlwasser durch einen oder mehrere Bereiche des Zylinderkopfes. Jedoch kann dieses indirekte Verfahren oft nicht für ausreichende Kühlung bei den Brennstoffeinspritzvorrichtungen sorgen. Andere Lösungen weisen größere Brennstofflieferpumpen, größere Brennstoffleitungen und größere Brennstoffkühlmechanismen auf. Jedoch können diese Lösungen die Kosten eines Motors beträchtlich vergrößern.
Zusammenfassung der Offenbarung
Hier wird eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzsystemen offenbart, bei denen die Brennstoffeinspritzvorrichtungen in Reihe mit einer gemeinsamen Niederdruckbrennstoffliefer- und -Ableitung bzw. Rail verbunden sind, und zwar mit einer Vielzahl von Schemata zum Kühlen der Brennstoffeinspritzvorrichtungen während des Betriebs. Der Ausdruck ”Brennstoff-Rail” wird verwendet, um eine Brennstoffliefer- und -ableitung zu bezeichnen, wie beispielsweise eine Niederdruckbrennstoffliefer- und -ableitung. Die Einspritzvorrichtungen können in Bohrungen im Zylinderkopf angeordnet sein, die in Reihe mit der Brennstoff-Rail verbunden sind. Der Ausdruck ”erste” wird verwendet, um die Bohrung oder die Brennstoffeinspritzvorrichtung zu bezeichnen, die als Erste in der Reihe oder stromaufwärts auf der Brennstoff-Rail angeordnet ist. Der Ausdruck ”letzte” wird verwendet, um die Endbohrung oder die letzte Bohrung und die letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung zu bezeichnen, die stromabwärts der Brennstoff-Rail angeordnet ist. Die offenbarten Systeme können bei Motoren von variierender Größe mit variierender Anzahl von Zylindern verwendet werden (beispielsweise mit 4, 6, 8, 12 und mehr Zylindern). Daher kann die Anzahl der Brennstoffeinspritzvorrichtungen variieren, und die letzte Einspritzvorrichtung kann beim vierten, beim sechsten, beim achten, beim zwölften oder beim x-ten Zylinder in der Reihe sein, und zwar abhängig von der Größe des Motors. Für elektrisch aktivierte Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die in Reihe mit einer Brennstoff-Rail verbunden sind, werden die letzten oder stromabwärts gelegenen Brennstoffeinspritzvorrichtungen mit höheren Temperaturen arbeiten als die ersten oder stromaufwärts liegenden Brennstoffeinspritzvorrichtungen, falls man nicht dagegen einschreitet, und zwar aufgrund von Wärme, die der Brennstoff-Rail durch stromaufwärts liegende Einspritzvorrichtungen und Wärme hinzugefügt wird, die vom Zylinderkopf absorbiert wird.
Die offenbarten Brennstoffeinspritzsysteme sehen eine bessere Balance bei den Betriebstemperaturen der Brennstoffeinspritzvorrichtungen vor, indem eine geringere Kühlrate für Brennstoffeinspritzvorrichtungen vorgesehen wird, die als erstes oder stromaufwärts an der Brennstoff-Rail angeschlossen sind, und indem eine größere Kühlrate für Brennstoffeinspritzvorrichtungen vorgesehen wird, die stromabwärts an der Brennstoff-Rail angeschlossen sind. Die geringere Kühlrate für die Brennstoffeinspritzvorrichtungen, welche stromaufwärts an der Brennstoff-Rail angeordnet sind, und die höhere Kühlrate für die Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die stromabwärts an der Brennstoff-Rail angeordnet sind, können durch Manipulieren der Größe der Schlitze oder Öffnungen in den Düsengehäusen vorgesehen werden, und/oder durch Manipulieren bzw. Beeinflussen der Flussrate des Brennstoffes, der zu einer Einspritzvorrichtung als Kühlmittelfluss zwischen dem Düsengehäuse und der Elektromagnetanordnung geliefert wird. Zusammengefasst gleichen die offenbarten Systeme und Techniken die Wärmeübertragung weg von den Einspritzvorrichtungen aus, und daher gleichen sie die Betriebstemperaturen der Brennstoffeinspritzvorrichtungen aus, indem der lokale Wärmeübertragungskoeffizient oder die lokale Kühlrate von jeder Einspritzvorrichtung manipuliert bzw. beeinflusst wird.
Die offenbarten Ausführungsbeispiele und Verfahren sind auf Brennstoff-Rails anwendbar, welche in Reihe oder parallel mit Brennstoffeinspritzvorrichtungen verbunden sind.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung weist jede Brennstoffeinspritzvorrichtung ein Düsengehäuse auf, welches zumindest einen Schlitz oder eine Öffnung aufweist, der bzw. die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Brennstoff-Rail und ihrer jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtung vorsieht. Der mindestens eine Schlitz oder die mindestens eine Öffnung des Düsengehäuses der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung ist kleiner als der mindestens eine Schlitz oder die mindestens eine Öffnung des Düsengehäuses der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung. Als eine Folge sind die inneren Komponenten der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung mehr Brennstoff ausgesetzt als die inneren Komponenten der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung. Entsprechend erfährt die letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung eine größere Kühlrate als die erste Brennstoffeinspritzvorrichtung, und zwar aufgrund der vergrößerten Einwirkung von Brennstoff, der durch die Brennstoff-Rail fließt. Entsprechend sind die Betriebstemperaturen in diesem offenbarten System über die Gruppe von Einspritzvorrichtungen ausgeglichen, indem man die Größe der Schlitze oder Öffnungen in dem Düsengehäuse von jeder Brennstoffeinspritzvorrichtung manipuliert bzw. beeinflusst. Anders gesagt, die von jeder Einspritzvorrichtung erfahrene Kühlrate ist manipuliert bzw. beeinflusst.
Gemäß anderen Aspekten der Offenbarung werden die Flussraten innerhalb der Düsengehäuse manipuliert. Beispielsweise weist jede Brennstoffeinspritzvorrichtung ein Düsengehäuse und einen Einspritzvorrichtungskörper mit einem inneren ringförmigen Raum auf, der zwischen dem Düsengehäuse und dem Einspritzvorrichtungskörper angeordnet ist, und einen äußeren ringförmigen Raum, der zwischen dem Düsengehäuse und der Einspritzvorrichtungsbohrung angeordnet ist. Jeder äußere ringförmige Raum ist in Verbindung mit der Brennstoff-Rail. Jedes Düsengehäuse weist mindestens einen Schlitz oder eine Öffnung auf, der bzw. die eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem äußeren ringförmigen Raum und seinem jeweiligen inneren ringförmigen Raum vorsieht.
Gemäß einem Aspekt haben die äußeren ringförmigen Räume für jede Einspritzvorrichtung ungefähr die gleiche Größe. Die erste oder stromaufwärts liegende Brennstoffeinspritzvorrichtung hat einen kleineren inneren ringförmigen Raum, was eine geringere Flussrate durch ihren inneren ringförmigen Raum und eine größere Flussrate durch ihren äußeren ringförmigen Raum vorsieht. Somit erfährt die erste oder stromaufwärts gelegene Einspritzvorrichtung eine geringere Kühlrate aufgrund des kleineren ringförmigen Raums. Die letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung weist im Gegensatz dazu einen größeren inneren ringförmigen Raum auf. Als eine Folge fließt mehr Brennstoff durch den größeren inneren ringförmigen Raum der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine größere Kühlrate als von der ersten oder stromaufwärts gelegene Einspritzvorrichtung erfahren.
In einem weiteren Aspekt sind die inneren ringförmigen Räume für jede Einspritzvorrichtung ungefähr von gleicher Größe. Die erste oder stromaufwärts liegende Brennstoffeinspritzvorrichtung hat einen größeren äußeren ringförmigen Raum, der einen Fluss von dem inneren ringförmigen Raum ableitet und eine geringere Flussrate durch ihren inneren ringförmigen Raum vorsieht. Anders gesagt, die erste oder stromaufwärts liegende Einspritzvorrichtung erfährt eine geringere Kühlrate aufgrund des größeren äußeren ringförmigen Raums. Die letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung weist im Gegensatz dazu einen kleineren äußeren ringförmigen Raum auf. Als eine Folge wird mehr Brennstoff zum inneren ringförmigen Raum für eine größere Kühlrate abgeleitet als von der ersten oder stromaufwärts liegenden Einspritzvorrichtung erfahren wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein gesamter ringförmiger Raum für jede Einspritzvorrichtung ungefähr von gleicher Größe für jede Einspritzvorrichtung. Die erste oder stromaufwärts liegende Brennstoffeinspritzvorrichtung hat einen kleineren inneren ringförmigen Raum und einen größeren äußeren ringförmigen Raum, was eine geringere Flussrate durch ihren inneren ringförmigen Raum und eine größere Flussrate durch ihren äußeren ringförmigen Raum vorsieht. Die letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung weist im Gegensatz dazu einen größeren inneren ringförmigen Raum und einen kleineren äußeren ringförmigen Raum auf. Als eine Folge fließt mehr Brennstoff durch den größeren inneren ringförmigen Raum der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine größere Kühlrate als von der ersten oder stromaufwärts liegenden Einspritzvorrichtung erfahren wird.
Eine verbesserte Brennstoffeinspritzvorrichtung wird ebenfalls offenbart, welche ein Düsengehäuse aufweist. Ein oder mehrere Schlitze sind strategisch in dem Düsengehäuse in einer allgemeinen Ausrichtung mit der Ventil- und Elektromagnetanordnung angeordnet. Brennstoff von der Brennstoff-Rail wird durch die strategisch angeordneten Schlitze im Düsengehäuse laufen und einen vergrößerten Fluss oder eine vergrößerte Einwirkung auf die Ventil- und Elektromagnetanordnung für eine vergrößerte Kühlrate vorsehen.
Eine oder mehrere der oben erwähnten Strategien können kombiniert werden, wie im Detail unten erklärt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine geschnittene schematische Ansicht einer offenbarten mechanisch betätigten elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtung, die mit einem Nockenansatz, einem Motorsteuermodul (ECM = engine control module) und einer Brennstoff-Rail verbunden ist.
2 ist eine schematische Veranschaulichung einer Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen, wie sie in 1 gezeigt sind, die in Reihe mit einer Brennstoff-Rail und -ableitung verbunden sind, wie in 1 gezeigt.
3 ist eine teilweise geschnittene schematische Ansicht von vorne eines Motors, der zwei offenbarte Brennstoffeinspritzvorrichtungen aufweist, welche die räumliche Beziehung zwischen den Einspritzvorrichtungen, ihrem jeweiligen Zylinderkopf und der Brennstoff-Rail zeigt, welche durch den Zylinderkopf verläuft.
4 ist eine schematische Draufsicht des offenbarten Brennstoffeinspritzsystems mit sechs Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die in Reihe mit einer Brennstoff-Rail verbunden sind und unterschiedliche Schlitz/Loch-Konfigurationen in den Einspritzvorrichtungsgehäusen veranschaulichen, um größere Kühlraten für die stromabwärts gelegenen Einspritzvorrichtungen vorzusehen, die auf der rechten Seite gezeigt sind, und niedrigere Kühlraten für die stromaufwärts liegenden Einspritzvorrichtungen vorzusehen, die auf der linken Seite gezeigt sind.
5 veranschaulicht ein offenbartes Brennstoffeinspritzvorrichtungsgehäuses mit großen Schlitzen für eine vergrößerte Wärmeübertragung von der Einspritzvorrichtung und die Verwendung von variierendem Außendurchmesser (AD) und Innendurchmesser (ID) des Düsengehäuses nahe der Elektromagnetanordnung.
6 und 7 sind schematische Schnittansichten von offenbarten Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die in einer Bohrung in einem Zylinderkopf angeordnet sind, wobei 6 einen größeren äußeren ringförmigen Raum um die Einspritzvorrichtung für einen geringeren Fluss durch den inneren ringförmigen Raum und geringere Kühlraten zeigt, und wobei 7 einen kleineren äußeren ringförmigen Raum um die Einspritzvorrichtungen für einen höheren Fluss durch den inneren ringförmigen Raum und höhere Kühlraten zeigt.
8 und 9 sind schematische Schnittansichten von offenbarten Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die in einer Bohrung in einem Zylinderkopf angeordnet sind, wobei 8 einen größeren inneren ringförmigen Raum um die Elektromagnetanordnung für höhere Flüsse und höhere Kühlraten zeigt, und wobei 9 einen kleineren inneren ringförmigen Raum um die Ventil- und Elektromagnetanordnung der Betätigungsvorrichtung für niedrigere Flüsse und geringere Kühlraten zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Im Allgemeinen kann der Wärmefluss Q eines statischen Strömungsmittel/Festkörper-Systems als eine Funktion des Wärmeübertragungskoeffizienten h der Oberfläche A und der Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlströmungsmittel und der Festkörperoberfläche ausgedrückt werden: Q ≈ hAΔT
Wobei Q der Wärmefluss (W) ist; wobei h der Wärmeübertragungskoeffizient (W/(m²K)) ist; wobei A die Oberfläche (m²) der Wärmeübertragung ist, und wobei ΔT die Temperaturdifferenz (K) zwischen der Festkörperoberfläche und dem umgebenden Strömungsmittel ist.
Für dynamische Systeme sind die zur Berechnung des Wärmeflusses verwendeten Gleichungen komplex und hängen von der Art des dynamischen Systems ab. Jedoch ist der Wärmefluss eines dynamischen Systems auch von der Oberfläche abhängig, die zur Wärmeübertragung verwendet wird, oder von der Geschwindigkeit des Kühlströmungsmittels oder von beidem. In dieser Offenbarung werden eine oder beide dieser Variablen manipuliert bzw. beeinflusst, um das Temperaturprofil der Brennstoffeinspritzvorrichtungen zu verbessern, die in Reihe entlang einer Brennstoff-Rail angeschlossen sind. Kurz gesagt, der Strömungsquerschnitt und die Brennstoffflussraten (Kühlmittelflussraten) werden beeinflusst, um die Kühlraten der stromabwärts liegenden Einspritzvorrichtungen zu vergrößern und die Kühlraten der stromaufwärts liegenden Einspritzvorrichtungen zu verringern, wodurch die Betriebstemperaturen der Brennstoffeinspritzvorrichtungen ausgeglichen werden.
1 veranschaulicht eine mechanisch betätigte und elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtung 10. Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 ist mit einem Motorsteuermodul (ECM = engine control module) 11 oder mit einer anderen Art von Steuervorrichtung verbunden. Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 ist mit einer Niederdruckbrennstoffliefer- und -ableitung oder mit einer Brennstoff-Rail 12 verbunden, und zwar in Reihe verbunden mit einer Vielzahl von anderen Einspritzvorrichtungen, wie in 2 veranschaulicht. Wie in den 1 und 2 gezeigt, zieht die Brennstoff-Rail 12 Brennstoff von einem Tank 13 mittels einer Pumpe 14, und der Brennstoff wird typischerweise durch Filter 15, 16 laufen, bevor er eine Einspritzvorrichtung 10 erreicht.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 der 1 weist einen Einspritzvorrichtungskörper 17 auf, der eine Brennstoffdruckkammer 18 aufweist. Ein Stößel 19 ist verschiebbar innerhalb der Brennstoffdruckkammer 18 angeordnet und ist mit einer Druckplatte 21 mittels einer Welle oder eine Verbindung 22 verbunden. Der Mitnehmer 21 kann mit einer Mitnehmerführung 23 gekoppelt sein. Eine Druckfeder 24 kann zwischen einem Flansch 25 der Mitnehmerführung 23 und einem entsprechenden festen Flansch oder einer Schulter 26 des Einspritzvorrichtungskörpers 17 eingeschlossen bzw. angeordnet sein. Der Mitnehmer 21, die Druckfeder 24 und der Stößel 19 bewegen sich in der Orientierung der 1 ansprechend auf die Drehbewegung des Nockansatzes 28 und der assoziierten Nockenwelle 29 aufwärts und abwärts.
Die Elektromagnetanordnung 31 weist einen oberen Anker 32 und einen unteren Anker 33 auf. Der obere Anker 32 steuert die Bewegung des Überlaufventils 34, und der untere Anker 33 steuert die Bewegung des Steuerventils 35. Die Elektromagnetspulen für die oberen und unteren Anker 32, 33 sind bei 36 und 39 gezeigt. Eine Ankerfeder 37 spannt das Überlaufventil 34 und das Steuerventil 35 in die entspannte Position oder Füllposition vor, die in 1 gezeigt ist.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 weist auch eine Düse 41 auf, welche ein Nadelventil 42 aufnimmt, welches Auslasszumessöffnungen aufweist, wobei eine davon bei 49 zu sehen ist. Ein Steuerkolben 43 ist in der Abwärtsrichtung durch eine Feder 44 vorgespannt, welche das Nadelventil 42 nach unten in die in 1 veranschaulichte geschlossene Position vorspannt. Ein Düsengehäuse 38 kann die Düse 41 und den unteren Teil des Brennstoffeinspritzvorrichtungskörpers 17 einschließlich der Elektromagnetanordnung 31 aufnehmen.
Wenn beide Federn 37, 44 in einer entspannten Position sind, kann die Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 mit Brennstoff von der Brennstoff-Rail 12 gefüllt werden, wenn die Druckplatte 21 sich nach oben bewegt. Nach einer weiteren Drehung des Nockenansatzes 28, der bewirkt, dass die Druckplatte 21 und der Stößel 19 sich nach unten bewegen, um den Brennstoff in der Kammer 18 unter Druck zu setzen, wird das Motorsteuermodul 11 die Elektromagnetspule 36 aktivieren, um den oberen Anker 32 und das Überlaufventil 34 nach unten gegen die Vorspannung der Feder 37 zu ziehen, wodurch gestattet wird, dass unter Druck gesetzter Brennstoff durch den Hochdruckbrennstoffdurchlass 46 zum Nadelventil 42 und zur unteren Kammer 48 läuft.
Das elektronische Steuermodul 11 wird dann die untere Elektromagnetspule 39 aktivieren, was den unteren Anker 33 und das Steuerventil 35 nach oben gegen die Vorspannung der Feder 37 anhebt. Dieser Vorgang gibt den Druck in der Kammer 47 frei, der durch das Aktivieren des Überlaufventils 34 erzeugt wurde, wodurch gestattet wird, dass der unter Druck gesetzte Brennstoff in der Kammer 48 die Vorspannung der Feder 44 überwindet, wodurch bewirkt wird, dass das Nadelventil 42 sich nach oben bewegt und Brennstoff durch die Zumessöffnung 49 eingespritzt wird. Wenn die Einspritzung vollendet ist, deaktiviert der Elektromagnet 39 den unteren Anker 33, gefolgt von einer Deaktivierung oder Absenkung des oberen Ankers 32 durch den Elektromagneten 36, was durch das Motorsteuermodul 11 gesteuert wird.
Wiederum mit Bezug auf 2 ist ein Brennstoffeinspritzsystem 20 mit sechs Brennstoffeinspritzvorrichtungen 10a–10f veranschaulicht, die in Reihe mit einer Brennstoff-Rail 12 eines Zylinderkopfes oder eines Motors verbunden sind, wie schematisch bei 40 gezeigt. Die erste Einspritzvorrichtung 10a entlang der Rail 12 wird typischerweise auf einer geringeren Betriebstemperatur arbeiten als die folgenden oder stromabwärts gelegenen Einspritzvorrichtungen 10b–10f. Die letzte Einspritzvorrichtung in der Reihe oder die ”Endeinspritzvorrichtung” 10f wird typischerweise auf der höchsten Temperatur arbeiten, da Wärme durch die Betätigung der Einspritzvorrichtungen 10a–10e und durch Verbrennungsereignisse erzeugt wird, wenn der Brennstoff die Brennstoff-Rail 12 zwischen der ersten Einspritzvorrichtung 10a und der letzten Einspritzvorrichtung 10f herunterläuft. Jede Einspritzvorrichtung 10a–10f kann mit dem Motorsteuermodul 11 verbunden sein. Die letzte Einspritzvorrichtung bzw. Endeinspritzvorrichtung 10f kann in Verbindung mit einem Druckregler 51 sein, der zwischen der letzten Einspritzvorrichtung 10f und dem Brennstofftank 13 angeordnet ist. Brennstoff, der zur Kühlung der Einspritzvorrichtungen 10a–10f verwendet wird, kommt von der Brennstoff-Rail 12.
3 veranschaulicht schematisch die relative Positionierung zwischen der Brennstoff-Rail 12 und zwei Einspritzvorrichtungen 10 in einem Zylinderkopf 40. Brennstoff, der durch die Rail 12 fließt, wird mit dem Düsengehäuse 38 von jeder Einspritzvorrichtung 10 in Kontakt kommen. 4 veranschaulicht teilweise ein Brennstoffeinspritzsystem 20a, welches die Konfigurationen der Düsengehäuse 38a–38f der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 10a–10f manipuliert bzw. beeinflusst, um die lokalen Wärmeübertragungskoeffizienten zu beeinflussen, oder die Kühlraten, die von den Einspritzvorrichtungen 10a–10f erfahren werden. Wie in 4 gezeigt, können die Düsengehäuse 38a–38f bezüglich der Größe der Schlitze oder Öffnungen 52a–52f in den Düsengehäusen 38a–38f abweichen, welche den Eintritt von Brennstoff von der Brennstoff-Rail 12 in die Düsengehäuse 38a–38f zum Zwecke der Kühlung der Einspritzvorrichtungskörper 17 und der Ventil- und Elektromagnetanordnungen 31 gestatten. 4 lehrt auch das Variieren der Größe der Schlitze oder Öffnungen 52a–52f zum Zweck des Ablassens von aufgeheiztem Brennstoff aus den Düsengehäusen 38a–38f.
Insbesondere weist die erste oder stromaufwärts liegende Einspritzvorrichtung 10a ein Düsengehäuse 38a mit einer kleinen Öffnung 52a oder mit einer Vielzahl von kleinen Öffnungen 52a auf. Als eine Folge wird eine begrenzte Menge des Brennstoffes, der die Brennstoff-Rail 12 herunterfließt, in das Düsengehäuse 38a zum Kühlen der Einspritzvorrichtung 10a eintreten, was zur Folge hat, dass heißer übergelaufener Brennstoff aus der Einspritzvorrichtung 10a durch das Überlaufventil 34 (1) austritt und zurück zur Brennstoff-Rail 12 läuft. Die nächste Einspritzvorrichtung in der Reihe, d. h. die Einspritzvorrichtung 10b, kann mehr Löcher oder Öffnungen 52b oder größere Öffnungen 52b aufweisen als die erste Einspritzvorrichtung 10a. Die dritte Einspritzvorrichtung in der Reihe, d. h. die Einspritzvorrichtung 10c, kann mehr Löcher oder Öffnungen 52c oder größere Öffnungen 52c aufweisen als die Einspritzvorrichtungen 10a und 10b. Die nächste Einspritzvorrichtung in der Reihe, d. h. die Einspritzvorrichtung 10d, kann mehr Löcher oder Öffnungen 52d oder größere Öffnungen 52d aufweisen als die Einspritzvorrichtungen 10a, 10b und 10c. Zusätzlich können die letzten zwei Einspritzvorrichtungen, d. h. die Einspritzvorrichtung 10e und die letzte Einspritzvorrichtung 10f, jeweils progressiv größere Löcher oder Schlitze 52e, 52f aufweisen.
Somit nimmt der Querschnitt der Öffnungen 52a–52f, der verfügbar ist, damit Brennstoff durch die Düsengehäuse 38a–38f fließt, progressiv von der ersten Einspritzvorrichtung 10a zur letzten Einspritzvorrichtung 10f zu. Diese progressive Vergrößerung der Öffnungen 52a–52f, die für den Brennstofffluss in die Düsengehäuse 38a–38f hinein und aus diesen heraus verfügbar ist, sorgt für progressiv zunehmende Kühlraten für die Einspritzvorrichtungen, die stromabwärts entlang der Brennstoff-Rail 12 angeordnet sind, und für verringerte Kühlraten für die Einspritzvorrichtungen, die stromaufwärts entlang der Brennstoff-Rail 12 angeordnet sind. Als eine Folge sind die Kühlraten weg bzw. entfernt von den Einspritzvorrichtungen 10a–10f über die Anordnung von Einspritzvorrichtungen 10a–10f ausgeglichen.
5 veranschaulicht einen Teil eines Düsengehäuses 38 mit vertikal orientierten Schlitzen 52, wie jene, die bei 52e, 52f für die Einspritzvorrichtungen 10e, 10f der 4 veranschaulicht sind. 5 veranschaulicht auch die Innen- und Außendurchmesser des Düsengehäuses 38, die manipuliert bzw. beeinflusst werden können, um die Größen der inneren und äußeren ringförmigen Räume 57, 58 zu vergrößern und zu verringern, wie unten in Verbindung mit den 6–9 erklärt.
Mit kurzer Bezugnahme auf 8 ist eine Einspritzvorrichtung 10 in einer Bohrung 55 angeordnet, die in einen Zylinderkopf 40 gebohrt ist. Das Düsengehäuse 38g ist ausgelegt, um einen inneren ringförmigen Raum 57 zwischen dem Düsengehäuse 38g und dem Einspritzvorrichtungskörper 17 nahe der Elektromagnetanordnung 31 vorzusehen. Das Düsengehäuse 38g kann auch so ausgelegt sein, dass es einen äußeren ringförmigen Raum 58 zwischen der Bohrung 55 und dem Düsengehäuse 38g vorsieht. Schlitze, die bei 52 gezeigt sind, sehen eine Verbindung zwischen dem äußeren ringförmigen Raum 58 und dem inneren ringförmigen Raum 57 vor. Somit sind der äußere ringförmigen Raum 58 und der innere ringförmigen Raum 57 in Verbindung mit der Brennstoff-Rail 12 (in den 6–9 nicht gezeigt).
6 und 7 veranschaulichen die Effekte des Manipulierens bzw. Beeinflussens der Größen der äußeren ringförmigen Räume 58b, 58c, während man die Größen der inneren ringförmigen Räume 57b, 57c ungefähr gleich hält. Wie in 6 zu sehen, ist ein wesentlicher äußerer ringförmiger Raum 58b zwischen der Bohrung 55a und dem Düsengehäuse 38i vorgesehen. Der größere ringförmige Raum 58b der 6 kann in Kontrast mit dem viel kleineren oder engeren äußeren ringförmigen Raum 58c gesehen werden, der zwischen der Bohrung 55b und dem Düsengehäuse 38j angeordnet ist, wie in 7 gezeigt. Der engere oder kleinere äußeren ringförmigen Raum 58c (7) wird einen vergrößerten Fluss durch den inneren ringförmigen Raum 57c vorsehen, und zwar durch Ableiten eines Flusses zum inneren ringformigen Raum 57c. Im Gegensatz dazu steht der größere äußere ringförmige Raum 58b (6), der einen Fluss weg von dem inneren ringförmigen Raum 57b leiten wird. Entsprechend ist der größere äußere ringförmige Raum 58b der 6 geeignet für eine stromaufwärts liegende Einspritzvorrichtung, wie beispielsweise die Einspritzvorrichtungen 10a oder 10b, welche geringere Kühlraten erfordern. Der engere oder kleiner äußere ringförmige Raum 58c der 7 ist für die stromabwärts gelegenen Einspritzvorrichtungen 10e oder 10f geeignet, die größere Kühlraten erfordern.
Wenn daher die inneren ringförmigen Räume 57b und 57c ungefähr gleich groß sind, können die Flussraten durch die inneren ringförmigen Räume beeinflusst werden, indem die Größen der äußeren ringförmigen Räume 58b, 58c verändert werden. In 6 wird ein Fluss vom inneren ringförmigen Raum 57b durch den großen äußeren ringförmigen Raum 58b abgeleitet, was die Kühlrate verringert. In 7 wird ein Fluss zum inneren ringförmigen Raum 57c durch den kleinen äußeren ringförmigen Raum 58c abgeleitet, was die Kühlrate vergrößert.
Mit Bezug auf die 8–9 wird ein Kühlschema eingesetzt, welches den Brennstofffluss durch die inneren ringförmigen Räume 57, 57a als Mittel dafür einsetzt, die lokale Kühlrate zu beeinflussen. Das Düsengehäuse 38h der 9 ist so ausgelegt, dass es einen kleineren inneren ringförmigen Raum 57a zwischen dem Düsengehäuse 38h und dem Einspritzvorrichtungskörper 17 vorsieht als bei 8. Der äußere ringförmige Raum 58a der 9 hat ungefähr die gleiche Größe wie der äußere ringförmige Raum 58, der in 8 gezeigt ist. Bei einem Vergleich der 8 und 9 hat das Düsengehäuse 38g der 8 einen größeren Innendurchmesser, wenn man annimmt, dass die Größe der Bohrungen 55 und die äußeren ringförmigen Räume 58, 58a ungefähr gleich sind, was einen größeren inneren ringförmigen Raum 57 zwischen dem Düsengehäuse 38g und dem Einspritzvorrichtungskörper 17 vorsieht. Im Gegensatz dazu hat in 9 das Düsengehäuse 38h einen kleineren Innendurchmesser, was einen kleineren inneren ringförmigen Raum 57a zur Folge hat. Der kleinere innere ringförmige Raum 57a der 9 erzeugt weniger Fluss durch den inneren ringförmigen Raum 57a für eine verringerte Kühlrate. Im Gegensatz dazu erzeugt der größere innere ringförmige Raum 57 der 8 einen größeren Fluss durch den inneren ringförmigen Raum 57 für eine höhere Kühlrate. Entsprechend ist das Düsengehäuse 38h (9) besser für eine stromaufwärts liegende Brennstoffeinspritzvorrichtung geeignet, wie jene die in 2 bei 10a oder 10b gezeigt ist, welche geringere Kühlraten erfordert. Das Düsengehäuse 38g (8) ist besser für eine stromabwärts gelegene Brennstoffeinspritzvorrichtung geeignet, wie jene, die bei 10e oder 10f in 2 gezeigt ist, welche höhere Kühlraten erfordert.
Industrielle Anwendbarkeit
Verschiedene Schemata werden offenbart, um Brennstoffeinspritzvorrichtungen zu kühlen, die in Reihe mit einer gemeinsamen Niederdruckbrennstoffliefer- und -ableitung bzw. Brennstoff-Rail verbunden sind. Insbesondere können die Größen der Löcher oder Öffnungen oder Schlitze in den Düsengehäusen progressiv mit der stromabwärts gelegenen Position der Einspritzvorrichtungen relativ zur ersten oder stromaufwärts liegenden Einspritzvorrichtung vergrößert werden. Durch Manipulieren der Größen der Schlitze oder Öffnungen in den Düsengehäusen können verringerte Kühlraten bei der stromaufwärts gelegenen oder ersten Einspritzvorrichtung vorgesehen werden, vergrößerte Kühlraten können für die letzte Einspritzvorrichtung oder Endeinspritzvorrichtung vorgesehen werden, und progressiv größere Kühlraten können für die mittleren Einspritzvorrichtungen vorgesehen werden.
Die Größe der äußeren ringförmigen Räume kann beeinflusst werden, während die Größen der inneren ringförmigen Räume beibehalten wird, um einen Fluss von den inneren ringförmigen Räumen der Düsengehäuse abzuleiten oder einen Fluss durch die inneren ringförmigen Räume der Düsengehäuse zu leiten. Im Allgemeinen ist die Verwendung eines großen äußeren ringförmigen Raums und eines kleinen inneren ringförmigen Raums für die stromaufwärts liegende Einspritzvorrichtung(en) geeignet, und die Verwendung eines kleineren äußeren ringförmigen Raums und eines ähnlichen inneren ringförmigen Raums ist für die stromabwärts liegende(n) Einspritzvorrichtung(en) geeignet.
Die Größe der inneren ringförmigen Räume kann beeinflusst werden, während die Größe der äußeren ringförmigen Räume gleich gehalten wird, um den Fluss durch das Innere der Düsengehäuse zu vergrößern oder zu verringern, und daher die Kühlraten zu vergrößern oder zu verringern. Größere innere ringförmige Räume in Kombination mit kleineren äußeren ringförmigen Räumen sind für stromabwärts gelegene Einspritzvorrichtungen geeignet, und kleinere innere ringförmige Räume in Kombination mit den gleichen oder kleineren äußeren ringförmigen Räumen sind für stromaufwärts liegende Einspritzvorrichtungen geeignet.
Die Größen von sowohl den inneren als auch den äußeren ringförmigen Räumen können auch beeinflusst werden, um einen Fluss durch die inneren ringförmigen Räume zum Zwecke des Steuerns der Kühlraten zu vergrößern oder zu verringern.
Irgendwelche zwei oder mehr der offenbarten Strategien des Variierens der Größen der Schlitze oder Öffnungen, des Variierens der Größe der inneren ringförmigen Räume und des Variierens der Größe der äußeren ringförmigen Räume können in verschiedenen Kombinationen kombiniert werden, die zu zahlreich sind, dass sie einzeln hier erwähnt werden.
Durch Variieren der Konstruktion der Düsengehäuse und der Einspritzvorrichtungsbohrungen kann die Wärmeübertragung über den Verlauf der Anordnung von Einspritzvorrichtungen ausgeglichen werden, indem die Kühlraten moduliert bzw. geändert werden, um heißeren Brennstoff stromabwärts in der Brennstoff-Rail zu kompensieren.

Claims

Brennstoffeinspritzsystem (20) für einen Zylinderkopf (40) mit einer Brennstoff-Rail (12) und einer Vielzahl von Bohrungen (55) zum Aufnehmen von Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10), die eine erste Bohrung (55) und eine letzte Bohrung (55) aufweisen, wobei die Bohrungen (55) in Reihe mit der Rail (12) verbunden sind, wobei die erste Bohrung (55) stromaufwärts bezüglich der letzten Bohrung (55) an der Rail (12) angeordnet ist, wobei das System Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10), die eine erste Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) aufweisen, die in der ersten Bohrung (55) angeordnet ist, und eine letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung (10), die in der letzten Bohrung (55) angeordnet ist; wobei jede Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) ein Düsengehäuse (38) aufweist, welches zumindest einen Schlitz (52) aufweist, der eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Rail (12) und ihrer jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) vorsieht; wobei das Düsengehäuse (38) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) eine geringere Kühlrate vorsieht als das Düsengehäuse (38) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10).
System nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Bohrungen (55) zwischen den ersten und letzten Bohrungen (55) angeordnet ist, und wobei diese Bohrungen in Reihe mit der Brennstoff-Rail (12) verbunden sind, wobei jede Bohrung (55) eine Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) mit einem Düsengehäuse (38) mit mindestens einem Schlitz (52) aufnimmt, um einen Verbindung zwischen der Brennstoffquelle und ihrer jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) vorzusehen, wobei die Schlitze (52) der Gehäuse der Düsen (41) der Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) von der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) zur letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) progressiv an Größe zunehmen, so dass ein Strömungsmittelfluss durch die Gehäuse der Düsen (41) progressiv von der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) zur letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) zunimmt.
System nach Anspruch 1, wobei der Zylinderkopf (40) zumindest sechs Bohrungen (55) aufweist, um Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) aufzunehmen, welche eine zweite Bohrung (55) aufweisen, die stromabwärts der ersten Bohrung (55) angeordnet ist, weiter eine dritte Bohrung (55), die stromabwärts der zweiten Bohrung (55) angeordnet ist, eine vierte Bohrung (55), die stromabwärts der dritten Bohrung (55) angeordnet ist, und eine fünfte Bohrung (55), die stromabwärts der vierten Bohrung (55) und stromaufwärts der letzten Bohrung (55) angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) sechs Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) aufweist, die eine zweite Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) aufweisen, welche in der zweiten Bohrung (55) angeordnet ist, eine dritte Brennstoffeinspritzvorrichtung (10), welche in der dritten Bohrung (55) angeordnet ist, eine vierte Brennstoffeinspritzvorrichtung (10), welche in der vierten Bohrung (55) angeordnet ist, und eine fünfte Brennstoffeinspritzvorrichtung (10), welche in der fünften Bohrung (55) angeordnet ist, wobei die zweiten, dritten, vierten und fünften Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) jeweils Gehäuse für eine Düse (41) aufweisen, und zwar mit mindestens einem Schlitz (52), der eine Verbindung zwischen der Brennstoffquelle und den zweiten bzw. dritten bzw. vierten bzw. fünften Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) vorsieht, wobei der mindestens eine Schlitz (52) des Düsengehäuses (38) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) größer als die Schlitze (52) der Gehäuse der Düse (41) der anderen Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) ist, und wobei der letzte Schlitz (52) des Düsengehäuses (38) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) kleiner ist als die Schlitze (52) der Gehäuse der Düse (41) der anderen Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10).
System nach Anspruch 3, wobei die Schlitze (52) der Gehäuse der Düse (41) der vierten und fünften Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) größer sind als die Schlitze (52) der Gehäuse der Düse (41) der zweiten und dritten Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10).
System nach Anspruch 3, wobei die Schlitze (52) der Gehäuse der Düse (41) progressiv bezüglich der Größe von der ersten zur letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) zunehmen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) eine Betätigungsvorrichtungs- und -Elektromagnetanordnung (31) aufweist, wobei die Betätigungsvorrichtungs- und -Elektromagnetanordnung (31) eine gekapselte Elektromagnetspule (36) aufweist, und wobei der mindestens eine Schlitz (52) im Düsengehäuse (38) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) zumindest einen langgestreckten Schlitz (52) zumindest teilweise in Ausrichtung mit der Betätigungsvorrichtung und der Elektromagnetspule (36) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die ersten und letzten Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) jeweils einen Einspritzvorrichtungskörper (17) aufweisen, wobei das Düsengehäuse (38) und der Einspritzvorrichtungskörper (17) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) einen ersten inneren ringförmigen Raum (57) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) und die erste Bohrung (55) einen ersten äußeren ringförmigen Raum (58) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) und der Einspritzvorrichtungskörper (17) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) einen letzten inneren ringförmigen Raum (57) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) und die letzte Bohrung (55) einen letzten äußeren ringförmigen Raum (58) definieren, wobei die ersten und letzten äußeren ringförmigen Räume (57) ungefähr gleich groß sind, wobei der letzte innere ringförmige Raum (57) größer ist als der erste innere ringförmige Raum (57), so dass eine Flussrate durch den letzten inneren ringförmigen Raum (57) größer ist als eine Flussrate durch den ersten inneren ringförmigen Raum (57).
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die ersten und letzten Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) jeweils einen Einspritzvorrichtungskörper (17) aufweisen, wobei das Düsengehäuse (38) und der Einspritzvorrichtungskörper (17) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) einen ersten inneren ringförmigen Raum (57) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) und die erste Bohrung (55) einen ersten äußeren ringförmigen Raum (58) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) und der Einspritzvorrichtungskörper (17) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) einen letzten inneren ringförmigen Raum (57) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) und die letzte Bohrung (55) einen letzten äußeren ringförmigen Raum (58) definieren, wobei die ersten und letzten inneren ringförmigen Räume (57) ungefähr gleich groß sind, wobei der letzte äußere ringförmige Raum (58) kleiner ist als der erste äußere ringförmige Raum (58), wodurch ein Fluss zum letzten inneren ringförmigen Raum (57) abgeleitet wird, so dass eine Flussrate durch den letzten inneren ringförmigen Raum (57) größer ist als eine Flussrate durch den ersten inneren ringförmigen Raum (57).
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die ersten und letzten Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10) jeweils einen Einspritzvorrichtungskörper (17) aufweisen, wobei das Düsengehäuse (38) und der Einspritzvorrichtungskörper (17) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) einen ersten inneren ringförmigen Raum (57) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) und die erste Bohrung (55) einen ersten äußeren ringförmigen Raum (58) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) und der Einspritzvorrichtungskörper (17) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) einen letzten inneren ringförmigen Raum (57) definieren, wobei das Düsengehäuse (38) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) und die letzten Bohrung (55) einen letzten äußeren ringförmigen Raum (58) definieren, wobei der letzte äußere ringförmige Raum (58) kleiner ist als der erste äußere ringförmige Raum (58), und wobei der letzte innere ringförmige Raum (57) größer ist als der erste innere ringförmige Raum (57), so dass eine Flussrate durch den letzten inneren ringförmigen Raum (57) größer ist als eine Flussrate durch den ersten inneren ringförmigen Raum (57).
Verfahren zum Kühlen von Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10), die in Reihe mit einer Brennstoff-Common-Rail (12) verbunden sind, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Vorsehen eines Brennstoffeinspritzsystems (20) für einen Zylinderkopf (40) mit einer Brennstoff-Rail (12) und einer Vielzahl von Bohrungen (55) zum Aufnehmen von Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10), die eine erste Bohrung (55) und eine letzte Bohrung (55) aufweisen, wobei die Bohrungen (55) in Reihe mit der Rail (12) verbunden sind, wobei die erste Bohrung (55) bezüglich der letzten Bohrung (55) stromaufwärts an der Rail (12) angeordnet ist, Vorsehen einer Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen (10), die eine erste Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) aufweisen, die in der ersten Bohrung (55) angeordnet ist, und eine letzte Brennstoffeinspritzvorrichtung (10), die in der letzten Bohrung (55) angeordnet ist; wobei jede Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) ein Düsengehäuse (38) mit zumindest einen Schlitz (52) aufweist, der eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Rail (12) und der jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtung (10) vorsieht; Vorsehen von progressiv größeren Schlitzen (51a–f), so dass das Düsengehäuse (38a) der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10a) eine geringer Kühlrate vorsieht als das Düsengehäuse (38f) der letzten Brennstoffeinspritzvorrichtung (10f).