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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/554,117, die am 1. November 2011 eingereicht wurde und die hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Regelventile für Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Ein Kraftstoff-Einspritzvorrichtungsregelventil ist kritisch für den Betrieb einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, da sie das Öffnen und Schließen eines Düsenventilelements einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung bewirkt, wodurch ein Kraftstoffeinspritzungsereignis erzeugt wird. Solche Einspritzvorrichtungsventile sind komplex und umfassen eine Vielzahl von Bauteilen. Nachdem ein Einspritzvorrichtungsventil in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zusammengebaut ist, wird es durch eine Einspritzvorrichtungsklemmlast an Ort und Stelle gehalten.
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KURZDARSTELLUNG
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Diese Offenbarung stellt eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff bei hohem Druck in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors bereit, die einen Einspritzvorrichtungskörper und eine Einspritzregelventil-Baugruppe umfasst. Der Einspritzvorrichtungskörper umfasst eine Längsachse, einen oberen Körperabschnitt, einen unteren Körperabschnitt, einen Kraftstoff-Förderkreislauf und eine Einspritzvorrichtungsöffnung zum Einleiten von Kraftstoff von dem Kraftstoff-Förderkreislauf in die Verbrennungskammer. Die Einspritzregelventil-Baugruppe umfasst ein Ventilgehäuse, ein Regelventilelement, einen Aktor und eine Kontaktfeder. Das Ventilgehäuse ist entlang der Längsachse in Druckanlage zwischen dem oberen Körperabschnitt und dem unteren Körperabschnitt positioniert, um eine Kraftbelastung auf das Ventilgehäuse zu erzeugen. Das Regelventilelement ist im Ventilgehäuse positioniert, um sich zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen. Der Aktor ist im Ventilgehäuse positioniert und angepasst, um die Bewegung des Regelventilelements zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu bewirken. Der Aktor umfasst ein Statorgehäuse, das in dem Ventilgehäuse positioniert ist, und einen Stator, der im Statorgehäuse positioniert ist. Die Kontaktfeder ist in Längsrichtung zwischen dem Statorgehäuse und dem oberen Körperabschnitt positioniert, um dem Statorgehäuse eine Federlast zu erteilen.
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Diese Offenbarung stellt auch einen Verbrennungsmotor bereit, der einen Motorkörper umfasst, der eine Verbrennungskammer und eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung umfasst, die im Motorkörper angebracht ist und eine Klemmkraft empfängt. Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung umfasst eine Längsachse, einen oberen Körperabschnitt, einen unteren Körperabschnitt, einen Kraftstoff-Förderkreislauf, eine Einspritzvorrichtungsöffnung zum Einleiten von Kraftstoff von dem Kraftstoff-Förderkreislauf in die Verbrennungskammer und eine Einspritzregelventil-Baugruppe. Die Einspritzregelventil-Baugruppe umfasst ein Ventilgehäuse, ein Regelventilelement, einen Aktor und eine Kontaktfeder. Das Ventilgehäuse ist entlang der Längsachse in Druckanlage zwischen dem oberen Körperabschnitt und dem unteren Körperabschnitt positioniert, um eine Kraftbelastung auf das Ventilgehäuse zu erzeugen. Das Regelventilelement ist im Ventilgehäuse positioniert, um sich zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen. Der Aktor ist im Ventilgehäuse positioniert und angepasst, um die Bewegung des Regelventilelements zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu bewirken. Der Aktor umfasst ein Statorgehäuse, das in dem Ventilgehäuse positioniert ist, und einen Stator, der im Statorgehäuse positioniert ist. Die Kontaktfeder ist in Längsrichtung zwischen dem Statorgehäuse und dem oberen Körperabschnitt positioniert, um dem Statorgehäuse eine Federlast zu erteilen, derart, dass der obere Körperabschnitt, das Ventilgehäuse und der untere Körperabschnitt positioniert sind, um die Klemmkraft zu empfangen, und das Statorgehäuse positioniert ist, um nur die Federlast zu empfangen.
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Diese Offenbarung stellt auch eine Einspritzregelventil-Baugruppe für eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung bereit, die ein Ventilgehäuse, ein Regelventilelement, einen Aktor, eine Abdeckplatte und eine Kontaktfeder umfasst. Das Ventilgehäuse umfasst einen Ventilhohlraum. Das Regelventilelement ist in dem Ventilhohlraum positioniert, um sich zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen. Der Aktor ist im Ventilhohlraum positioniert und angepasst, um eine Bewegung des Regelventilelements zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu bewirken. Der Aktor umfasst ein Statorgehäuse, das im Ventilhohlraum positioniert ist, und einen Stator, der im Statorgehäuse positioniert ist. Die Abdeckplatte ist auf dem Ventilgehäuse in Druckanlage mit dem Ventilgehäuse angebracht. Die Kontaktfeder ist im Ventilhohlraum in Längsrichtung zwischen dem Statorgehäuse und der Abdeckplatte und in Berührung mit dem Statorgehäuse und der Abdeckplatte positioniert.
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Vorteile und Merkmale der Ausführungsformen dieser Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Ansicht eines Querschnitts eines Abschnitts eines Verbrennungsmotors.
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2 ist eine Ansicht eines Querschnitts eines Abschnitts des Verbrennungsmotors von 1, der ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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3 ist eine perspektivische, teilweise auseinandergezogene Ansicht einer Regelventil-Baugruppe und des oberen Körperabschnitts von 2.
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4 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht der Regelventil-Baugruppe von 2.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Abschnitt eines Verbrennungsmotors allgemein mit 10 angegeben. Der Motor 10 umfasst einen Motorkörper 12, der einen Motorblock (nicht gezeigt) und einen Zylinderkopf 14 umfasst, der am Motorblock befestigt ist. Der Motor 10 umfasst auch eine Kraftstoffanlage 16, die eine oder mehrere Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 18, eine Kraftstoffpumpe, einen Kraftstoffspeicher, Ventile und andere Elemente (nicht gezeigt) umfasst, die sich mit der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 verbinden.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 umfasst die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 einen Kraftstoff-Einspritzvorrichtungskörper 20, ein Düsenventilelement 22, ein Regelvolumen 24, einen Abflusskreislauf 26 und eine Einspritzregelventil-Baugruppe 28.
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Die Anmelder haben erkannt, dass eine Einspritzregelventil-Baugruppe eine komplexe Vorrichtung ist, die viele Bauteile, wie beispielsweise einen Aktor, einen Stator, ein Statorgehäuse, einen Anker, ein Regelventilelement und eine Lastfeder enthält. Diese Teile sind für gewöhnlich in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung als einzelne Bauteile zusammengebaut. Die Funktionsfähigkeit der Einspritzregelventil-Baugruppe wird dann als ein Teil einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung überprüft. Da die Einspritzregelventil-Baugruppe aus diesen vielen Teilen besteht, kann die zeitliche Effizienz des Einbaus in die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung aufgrund der Zusammenbauumgebung begrenzt sein und könnte einen erheblichen Anteil der Zusammenbauzeit der Einspritzregelventil-Baugruppe ausmachen. Zusätzlich werden durch die Bestätigung der Funktionsfähigkeit der Einspritzregelventil-Baugruppe als Teil der vollständigen Einspritzvorrichtung die Herstellung und die Bestätigung der Baugruppe und der Diagnoseprozess kompliziert.
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Ferner haben die Anmelder erkannt, dass der Aktor der Einspritzregelventil-Baugruppe hohen unerwünschten Drucklasten ausgesetzt ist, wenn er in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zusammengebaut ist oder in dem Motor angebracht oder geklemmt ist. Die Klemmlast kann in Abhängigkeit von Einbauschwankungen aufgrund der Fähigkeiten, der Kenntnisse oder der Aufmerksamkeit einer einbauenden Person, der Art und der Kalibrierung von Werkzeugen, die verwendet werden, um eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtungs-Halteklemme einzubauen, und Umweltfaktoren variieren. Andere Faktoren können die Schwankung der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungsklemmlast beeinflussen. Da die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungsklemmlast die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 zusammendrückt, kann die Klemmlast aufgrund von Schwankungen des Regelventilelementhubs erhebliche Schwankungen in der Kraftstoff-Einspritzmenge bewirken. Schwankungen bei der Kraftstoffförderung aufgrund von Schwankungen bei der Einspritzvorrichtungsklemmlast können eine Nichteinhaltung der Emissionen, einen übermäßigen Verschleiß der Ausrüstung und einen Verlust beim Wirkungsgrad zur Folge haben.
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Die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 kommt diesen Herausforderungen bei, indem sie eine Kontaktfeder vorsieht, die eine Isolation des Statorgehäuses gegenüber Drucklasten bereitstellt, die durch den Zusammenbau der Einspritzregelventil-Baugruppe 28 in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 und im Motorkörper 12 verursacht werden. Die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 kann auch die Form einer Patrone aufweisen, die einen Zusammenbau unabhängig von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 zulässt und ein Testen der Regelventil-Baugruppe 28 vor dem Einbau in die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 ermöglichen kann.
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Der Motorkörper 12 umfasst eine Montagebohrung 30, die durch eine Innenwand oder -fläche 32 gebildet ist, die bemessen ist, um die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 aufzunehmen. Der Motorkörper 12 umfasst auch eine Verbrennungskammer 34 und einen oder mehrere Kühlkanäle 36, 38, 40, 42, 44 und 45, die um die Montagebohrung 30 herum und entlang der Verbrennungskammer 34 angeordnet sind, um eine Kühlung für die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 und Bauteile bereitzustellen, die die Verbrennungskammer 34 umgeben oder ihr benachbart sind. Die Verbrennungskammer 34, von der lediglich ein Teil in 1 gezeigt ist, ist auf eine bekannte Art und Weise im Motorkörper 12 zwischen dem Zylinderkopf 14 und dem Motorblock (nicht gezeigt) positioniert. Mindestens ein Abschnitt von mindestens einem Kühlkanal, z. B. die Kühlkanäle 36 und 42, erstrecken sich in einer Längsrichtung in einen Abschnitt des Zylinderkopfs 14 entlang oder benachbart zur Montagebohrung 30. Zumindest ein Abschnitt von mindestens einem Kühlkanal, z. B. die Kühlkanäle 38 und 44, erstrecken sich allgemein quer zur Montagebohrung 30 in einen Abschnitt des Zylinderkopfs 14, der sich zumindest teilweise neben der Verbrennungskammer 34 befindet. Der Motorkörper 12 umfasst ferner einen Niederdruck-Motorabflusskreislauf 94, der einen Motorabflusskanal 93 umfasst, der mit einem Niederdruckabfluss, z. B. einem Motorkraftstoff-Sammelbehälter, verbunden ist.
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In dieser Beschreibung sind nach innen, distal und in der Nähe durchweg gleichbedeutend mit längs in der Richtung der Verbrennungskammer 34. Nach außen, proximal und entfernt bedeuten in Längsrichtung weg von der Richtung der Verbrennungskammer 34.
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Der Einspritzvorrichtungskörper 20 umfasst eine Längsachse 48, die sich entlang der Länge des Einspritzvorrichtungskörpers 20 erstreckt, einen oberen Körper oder Zylinderabschnitt 49, ein äußeres Gehäuse oder einen Halter 50 und einen unteren Körperabschnitt 59. Der Einspritzvorrichtungskörper 20 umfasst ferner einen Kraftstoff-Förderkreislauf 54, eine oder mehrere Einspritzvorrichtungsöffnungen 56, die an einem distalen Ende des unteren Körperabschnitts 59 positioniert sind, und einen oberen Hohlraum 137, der zwischen der Regelventil-Baugruppe 28 und dem oberen Körperabschnitt 49 positioniert ist. Der untere Körperabschnitt 59 umfasst ein Düsengehäuse 57 und einen Einspritzvorrichtungshohlraum 52, der sich innerhalb des Düsengehäuses 57 befindet. Die Einspritzvorrichtungsöffnung/en 56 ist/sind mit einem Ende des Einspritzvorrichtungshohlraums 52 verbunden, um Kraftstoff von dem Kraftstoff-Förderkreislauf 54 in die Verbrennungskammer 34 einzuleiten. Das äußere Gehäuse 50 hält den oberen Körperabschnitt 49, die Regelventil-Baugruppe 28 und den unteren Körperabschnitt 59 in Druckanlage fest. Zusätzlich zur Aufnahme der Elemente der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 umfasst das äußere Gehäuse 50 eine Innenfläche 53, eine Außenfläche 55, eine sich in Querrichtung oder radial erstreckende Austrittsöffnung 51, die zwischen der Innenfläche 53 und der Außenfläche 55 positioniert ist, und ein Innengewinde 61. Der obere Körperabschnitt 49 umfasst einen Zugangskanal 184 und ein Außengewinde 65, das zu den Innengewinden 61 des äußeren Gehäuses passt, wenn das äußere Gehäuse 50 am oberen Körperabschnitt 49 befestigt wird.
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Das Düsenventilelement 22 ist in einem Ende des Einspritzvorrichtungshohlraums 52 einer Einspritzvorrichtungsöffnung 56 benachbart positioniert. Das Düsenventilelement 22 ist zwischen einer offenen Stellung, in der Kraftstoff durch die Einspritzvorrichtungsöffnung 56 in die Verbrennungskammer 34 fließen kann, und einer geschlossenen Stellung beweglich, in der der Kraftstofffluss durch die Einspritzvorrichtungsöffnung 56 gesperrt ist.
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Das Düsenventilelement 22 erstreckt sich in einen Düsenelementhohlraum 58, der innerhalb einer Düsenelementführung 60 gebildet ist. Das Regelvolumen 24 ist zwischen einem Ende des Düsenventilelements 22 und einem Innenraum der Düsenelementführung 60 gebildet. Die Düsenelementführung 60 umfasst einen proximalen Kappen- oder Endabschnitt 62 und einen Regelvolumenzapfen 64. Der Endabschnitt 62 der Düsenelementführung 60 bildet das Regelvolumen 24, wenn der Endabschnitt 62 und die Düsenelementführung 60 im Einspritzvorrichtungshohlraum 52 angebracht sind. Der Regelvolumenzapfen 64 ist innerhalb des Düsenelement-Hohlraums 58 an einem Ort angebracht, der dem Endabschnitt 62 benachbart ist. Der Endabschnitt 62 umfasst einen Endabschnittkanal 63, der sich in Längsrichtung durch den Endabschnitt 62 erstreckt, und einen oder mehrere quer gerichtete Endabschnittkanäle 67. Der Regelvolumenzapfen 64 umfasst mehrere Längszapfengänge oder Kanäle 66, die sich um einen Umkreis des Regelvolumenzapfens 64 herum befinden, und einen sich in Längsrichtung erstreckenden zentralen Kanal 68. Das Regelvolumen 24 empfängt Kraftstoff unter hohem Druck vom Einspritzvorrichtungshohlraum 52 durch den quer gerichteten Endabschnittskanal 67 und den Zapfenkanal 66. Der zentrale Kanal 68 ist positioniert, um das Regelvolumen 24 mit dem Endabschnittkanal 63 zu verbinden.
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Der Druck des Kraftstoffs im Regelvolumen 24 bestimmt, ob das Düsenventilelement 22 sich in einer offenen oder in einer geschlossenen Stellung befindet, was ferner durch die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 bestimmt wird, die weiter unten ausführlicher beschrieben ist. Wenn das Düsenventilelement 22 sich im Einspritzvorrichtungshohlraum 52 befindet, ist die Düsenelementführung 60 und, genauer gesagt, der Endabschnitt 62 der Düsenelementführung 60 in Längsrichtung zwischen dem Düsenventilelement 22 und der Einspritzregelventil-Baugruppe 28 positioniert. Es können auch andere servogeregelte Düsenventil-Baugruppen verwendet werden, wie beispielsweise diejenigen, die in der US-Patentschrift 6,293,254 offenbart sind, deren Inhalt hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit mit aufgenommen ist.
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Eine Durchflussbegrenzer-Baugruppe 72 kann an einem proximalen Ende der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 positioniert sein und die Durchflussbegrenzer-Baugruppe 72 kann ein äußeres Begrenzergehäuse 74 und eine Durchflussbegrenzer-Unterbaugruppe 76 umfassen. Ein Einlasskraftstoffkreislauf 70 erstreckt sich durch das äußere Begrenzergehäuse 74 der Durchflussbegrenzer-Baugruppe 72, um die Kraftstoffanlage 16 mit dem Kraftstoff-Förderkreislauf 54 zu verbinden. Das äußere Begrenzergehäuse 74 umfasst einen Hochdruckeinlass 78, einen oder mehrere Wulste 80 und einen Gehäuseausnehmungs- oder Bohrungsabschnitt 82, in den sich ein Abschnitt der Durchflussbegrenzer-Unterbaugruppe 76 erstreckt. Der Hochdruckeinlass 78 kann mit einem Kraftstoffverteiler oder -speicher (nicht gezeigt) verbunden sein oder kann ein Teil einer Verkettungsanordnung sein, wobei andere Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen über zweckmäßige Hochdruckleitungen, zum Beispiel mit Wulsten 80, die einteilig in dem äußeren Begrenzergehäuse 74 gebildet sind, entweder stromaufwärts oder stromabwärts des Hochdruckeinlasses 78 verbunden werden können. Der Kraftstoff-Einlasskreislauf 70 erstreckt sich vom Hochdruckeinlass 78 durch das äußere Begrenzergehäuse 74 und durch die Durchflussbegrenzer-Unterbaugruppe 76, um sich mit dem Kraftstoff-Förderkreislauf 54 zu verbinden. Die Durchflussbegrenzer-Baugruppe 72 kann einen Pulsationsdämpfer 84 umfassen, der entlang des Kraftstoff-Einlasskreislaufs 70 positioniert ist und dazu dient, die Übertragung von Pulswellen, die durch Einspritzereignisse verursacht werden, zwischen den Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zu verringern.
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Der Kraftstoff-Förderkreislauf 54 ist positioniert, um Kraftstoff unter hohem Druck von dem Kraftstoff-Einlasskreislauf 70 mit dem Einspritzvorrichtungshohlraum 52 und Regelvolumen 24 zu verbinden. Der Kraftstoff-Förderkreislauf 54 umfasst mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Kraftstoff-Förderkanäle 86, die sich durch die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 erstrecken, um Kraftstoff unter hohem Druck 52 für den Einspritzvorrichtungshohlraum 52 und das Regelvolumen 24 bereitzustellen. Die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 ist entlang des Abflusskreislaufs 26 positioniert und umfasst ein Ventilgehäuse 88, das einen Ventilhohlraum 96 aufweist, der durch eine Innenfläche 91 des Ventilgehäuses gebildet ist, ein Kraftstoffeinspritzvorrichtungsregelventil 95, das innerhalb des Ventilhohlraums 96 positioniert ist, und eine Kontaktfeder 144. Das Ventilgehäuse 88 umfasst ferner mindestens einen Umfangsschlitz 148 und einen Längsschlitz 150.
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Das Ventilgehäuse 88 ist entlang der Längsachse 48 zwischen dem oberen Körperabschnitt 49 und dem unteren Körperabschnitt 59 positioniert und befindet sich in Druckanlage mit dem oberen Körperabschnitt 49 und dem unteren Körperabschnitt 59, um eine Kraftbelastung auf das Ventilgehäuse 88 zu erzeugen. Die Kraftbelastung auf das Ventilgehäuse 88 wird durch zwei Kräfte bewirkt. Während des Zusammenbaus wird der untere Körperabschnitt 59 in einem distalen Ende des äußeren Gehäuses 50 positioniert. Als nächstes wird die Regelventilbaugruppe 28 entlang der Längsachse 48 unmittelbar benachbart und in Anlageberührung mit dem unteren Körperabschnitt 59 im äußeren Gehäuse 50 positioniert. Als letztes wird der äußere Gehäuseabschnitt 50 durch Innengewinde 61 des äußeren Gehäuses und Außengewinde 65 des oberen Körperabschnitts am oberen Körperabschnitt 49 befestigt, wodurch der obere Körperabschnitt 49 in Anlageberührung mit dem Ventilgehäuse 88 untergebracht wird und eine erste Lastkraft durch das Ventilgehäuse 88 übertragen wird. Wenn die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 innerhalb des Motorkörpers 12 angebracht ist, wird die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 im Motorkörper 12 durch eine Klemmlast oder -kraft 47 festgehalten, die eine zweite Lastkraft ist. Eine Klemmlast oder -kraft kann an verschiedenen anderen Stellen auf dem Einspritzvorrichtungskörper 20 angewandt werden, wie beispielsweise an der Stelle 69 auf dem äußeren Gehäuse 50. Die Klemmlast 47 kann sich durch den oberen Körperabschnitt 49, das Ventilgehäuse 88 und den unteren Körperabschnitt 59 erstrecken. Die Klemmkraft, die durch den unteren Körperabschnitt 59 übertragen wird, wird auf den Motorkörper 12 übertragen.
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Das Einspritzregelventil 95 umfasst ein Regelventilelement 90 und einen Aktor 92, der im Ventilgehäuse 88 positioniert ist. Der Aktor 92 ist angepasst, um die Bewegung des Regelventilelements 90 zwischen einer ersten, geschlossenen Stellung und einer zweiten, offenen Stellung zu bewirken. Das Regelventilelement 90 ist im Ventilhohlraum 96 positioniert, um sich zwischen der offenen Stellung, die den Durchfluss durch den Abflusskreislauf 26 ermöglicht, und der geschlossenen Stellung, die den Durchfluss durch den Abflusskreislauf 26 sperrt, hin und her zu bewegen. Der Aktor 92 umfasst eine Magnetbaugruppe 108, die ein Statorgehäuse 109 umfasst, das ein erstes Ende 112 und ein zweites Ende 114 umfasst, eine obere oder proximale Seite 129, einen Stator 110, der im Statorgehäuse 109 positioniert ist, eine Spule 116, die in Umfangsrichtung in und um den Stator 110 herum positioniert ist, und einen Anker 106, der betriebsfähig mit dem Regelventilelement 90 verbunden ist. Das Statorgehäuse 109 ist im Ventilhohlraum 96 des Ventilgehäuses 88 angeordnet und das Statorgehäuse 109 umfasst eine Statorgehäuse-Außenfläche 111, die sich zwischen dem ersten Ende 112 des Statorgehäuses und dem zweiten Ende 114 des Statorgehäuses erstreckt. Das Statorgehäuse 109 umfasst ferner eine/n zentrale/n Öffnung, Bohrung oder Kern 118, die/der sich durch das Statorgehäuse 109 vom ersten Ende 112 zum zweiten Ende 114 erstreckt, und einen sich in Querrichtung erstreckenden Statorkanal 117. Die zentrale Öffnung 118 umfasst einen Federhohlraum 125 und ist positioniert, um das Regelventilelement 90 aufzunehmen. Ein ringförmiger Statorgehäusekanal 113 ist zwischen der Innenfläche 91 des Ventilgehäuses und der Außenfläche 111 des Statorgehäuses 109 gebildet. Im Ausführungsbeispiel ist der ringförmige Statorgehäusekanal 113 auf der Außenfläche 111 des Statorgehäuses 109 gebildet. Die Innenfläche 91 des Ventilgehäuses ist in einer beabstandeten Querentfernung von der Außenfläche 111 des Statorgehäuses 109 positioniert, wodurch eine ringförmige Lücke 127 entlang der gesamten axialen Ausdehnung der Außenfläche 111 des Statorgehäuses 109 gebildet wird. Die ringförmige Lücke 127 verhindert, dass Montagelasten vom Ventilgehäuse 88 auf das Statorgehäuse 109 übertragen werden und ermöglicht es Luft, sich zwischen dem Statorgehäuse 109 und dem Ventilgehäuse 88 zum oberen Hohlraum 137 zu bewegen, wo die Luft bleibt oder mit der Zeit in eine Lösung mit Entleerungskraftstoff aufgelöst wird.
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Die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 umfasst auch einen Sitzabschnitt 119, einen Sitzhalter 120 und einen Stellring 121, der in einem distalen Ende des Ventilhohlraums 96 positioniert ist. Der Sitzabschnitt 119 umfasst einen Regelventilsitz 122 und einen sich in Längsrichtung erstreckenden Sitzabschnittskanal 124. Der Stellring 121 umfasst mehrere sich radial oder in Querrichtung erstreckende Stellringkanäle 126. Eine Ringnut 123 kann zwischen einer Außenseite des Stellrings 121 und einer Innenfläche 91 des Ventilgehäuses 88 gebildet sein. Im Ausführungsbeispiel ist die Ringnut 123 auf einer Außenseite des Stellrings 121 gebildet. Der Stellring 121 ist bemessen, positioniert und eingestellt, um den Stator 110 und die Spule 116 um einen axialen Abstand von dem Anker 106 entlang der Längsachse 48 zu beabstanden, wodurch dann der Ankerhub des Ankers 106 eingestellt wird.
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Wenn der untere Körperabschnitt 59, die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 und der obere Körperabschnitt 49 innerhalb des äußeren Gehäuses 50 zusammengebaut werden, wird die Kontaktfeder 144 entlang der Längsachse 48 zwischen dem Statorgehäuse 109 und dem oberen Körperabschnitt 49 positioniert. Die Kontaktfeder 144 stellt eine Federlast für das Statorgehäuse 109 bereit, um das Statorgehäuse 109 in Richtung eines distalen Endes des Ventilhohlraums 96 vorzuspannen. Die Kontaktfeder 144 isoliert auch das Statorgehäuse 109 vor den Druckkräften, die durch die Baugruppe des unteren Körperabschnitts 59, die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 und den oberen Körperabschnitt 49 im äußeren Gehäuse 50 übertragen werden, sowie der Klemmlast 47, wenn die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 im Motorkörper 12 zusammengebaut wird. Die einzige Längskraft, die auf das Statorgehäuse 109 übertragen wird, erfolgt durch die Kontaktfeder 144 durch die Federlast der Kontaktfeder 144. Aus der Perspektive des Statorgehäuses 109 betrachtet, ist das Statorgehäuse 109 positioniert, um nur Längskräfte zu empfangen, die durch die Kontaktfeder 144 übertragen werden.
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Die durch das Ventilgehäuse 88 durch den Einbau der Einspritzregelventil-Baugruppe 28 in den äußeren Körperabschnitt 50 und den Einbau der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 in den Motorkörper 12 übertragene Kraft ist beträchtlich und bewirkt ein gewisses Zusammendrücken des Ventilgehäuses 88. Das Ventilgehäuse 88 ist indes strukturell starr und die Kontaktscheibe 144 ist konstruiert, um eine Nennvorspannung auf den Bauteilen bereitzustellen, die innerhalb des Ventilhohlraums 96 positioniert sind. So überträgt das zusätzliche Zusammendrücken der Kontaktscheibe 144 durch Zusammendrücken des strukturell starren Ventilgehäuses 88 während des Zusammenbaus in dem äußeren Gehäuse 50 und während des Zusammenbaus der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 in dem Motorkörper 12 einen zu vernachlässigenden oder strukturell unerheblichen Betrag an Lastkraft durch die Kontaktfeder 144 auf das Statorgehäuse 109, wodurch das Statorgehäuse 109 wirksam unabhängig oder frei von Anbringungs- oder Klemmlasten außerhalb der Einspritzregelventil-Baugruppe 28 gemacht wird. Dadurch, dass das Statorgehäuse 109 unabhängig von Befestigungs- oder Klemmlasten außerhalb der Einspritzregelventil-Baugruppe 28 gemacht wird, wird sichergestellt, dass der Ankerhub und somit die Leistung der Einspritzvorrichtung sich nicht aufgrund von Montage- oder Klemmlasten außerhalb der Einspritzregelventil-Baugruppe 28 ändern wird.
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Wie in 3 am besten ersichtlich, kann die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 ferner eine Abdeckplatte 132, die in Längsrichtung zwischen dem oberen Körperabschnitt 49 und dem Ventilgehäuse 88 positioniert ist, das somit das Statorgehäuse 109 umfasst, und mehrere Halter 134 umfassen. Die Abdeckplatte 132 umfasst mehrere Öffnungen 133 und eine zentrale Öffnung 135. Die Halter 134 umfassen ein Gewinde 136, das an einem ersten oder distalen Ende der Halter 134 gebildet ist, einen Grenzflächenabschnitt 140 und einen Stiftabschnitt 142. Die Halter 134 umfassen einen Längshalterabschnitt, der sich zwischen dem Grenzflächenabschnitt 140 und den Gewinden 136 erstreckt. Der Längshalterabschnitt kann auf ähnliche Weise wie der Stiftabschnitt 142 ausgestaltet sein. Das Ventilgehäuse 88 umfasst mehrere Ausnehmungen 138 mit Gewinde, die Gewinde aufweisen, die mit den Gewinden 136 zusammenpassen. Das erste oder distale Ende der Halter 134 erstreckt sich durch die Öffnungen 133, die in der Abdeckplatte 132 gebildet sind, um mit den Ausnehmungen 138 mit Gewinde ineinanderzugreifen. Der Grenzflächenabschnitt 140 weist eine Form auf, um mit einem Einstellungswerkzeug (nicht gezeigt) zusammenzupassen, das ein sicheres Festziehen der Halter 134 am Ventilgehäuse 88 ermöglicht.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Abdeckplatte 132 durch Halter 134 in Anlage mit der oberen Fläche 129 des Ventilgehäuses 88 angebracht. Nachdem die Abdeckplatte 132 fest mit dem Ventilgehäuse 88 verbunden wurde, wird die Kontaktfeder 144 zwischen der Abdeckplatte 132 und dem Statorgehäuse 109 zusammengedrückt, um eine Federkraft oder -last auf dem Statorgehäuse 109 bereitzustellen. Die Kontaktfeder 144 wird deshalb in Längsrichtung zwischen dem Statorgehäuse 109 und der Abdeckplatte 132 positioniert und die Bauteile, die im Ventilhohlraum 96 positioniert sind, einschließlich des Regelventilelements 90, des Aktors 92, des Sitzabschnitts 119, des Sitzhalters 120 und des Stellrings 121, werden innerhalb des Ventilgehäuses 88 positioniert, um eine in sich geschlossene Ventilpatronen-Baugruppe 146 zu bilden. Da die Einspritzregelventilpatronen-Baugruppe 146 als eine einzige integrierte Einheit oder eine vollständige Baugruppe gebildet ist, kann sie einfach innerhalb des äußeren Gehäuses 50 eingebaut oder darin eingesetzt werden. Der obere Körperabschnitt 49 umfasst Ausnehmungen (nicht gezeigt), die mit dem Stiftabschnitt 142 zusammenpassen, um eine richtige Ausrichtung des Zylinder- oder oberen Körperabschnitts 49 auf die Patronenbaugruppe 146 bereitzustellen. Da die Abdeckplatte 132 die Kontaktfeder 144 in ihrer Stellung hält, wird die Federlast oder -kraft, die durch die Kontaktfeder 144 auf dem Statorgehäuse 109 bereitgestellt wird, während des Zusammenbaus der Patronenbaugruppe 146 in der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 fixiert. Ferner hält, wie vorhergehend beschrieben, die Kontaktfeder 144 die Federlast unabhängig von zusammendrückenden Befestigungslasten, die von außerhalb der Ventilpatronen-Baugruppe 146 stammen.
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Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 ist der Sitzabschnitt 119 in einem distalen Ende des Ventilhohlraums 96 des Ventilgehäuses 88 positioniert. Der Sitzhalter 120 umfasst ein Sitzhalter-Außengewinde 152 und das Ventilgehäuse 88 umfasst ein Innengewinde 154, das mit den Gewinden 152 zusammenpasst. Der Sitzhalter 120 ist im Ventilhohlraum 96 mittels Sitzhaltergewinden 152 und Gehäuseinnengewinden 154 angebracht, um den Sitzabschnitt 119 am distalen Ende des Ventilhohlraums 196 zu positionieren. Der Stellring 122 umfasst ein Stellring-Innengewinde 156, das mit den Sitzhaltergewinden 152 zusammenpasst, und mehrere Stellring-Eingriffshohlräume 186, die in Umfangsrichtung um den Umkreis des Stellrings 122 positioniert sind. Wenn der Stellring 122 innerhalb des Ventilhohlraums 96 angebracht wird, wird der Stellring 122 auf dem Sitzhalter 120 aufgeschraubt aber nicht angezogen, da der Stellring 122 erforderlich ist, um den Ankerhub zu bestimmen.
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Die Einspritzregelventil-Baugruppe 28 umfasst ferner eine Ankervorspannfeder 158, eine Vorspannfederführung 160, eine Federvorspannungseinstellungsvorrichtung 162, die Außengewinde 168 umfasst, ein Drehschutz-Befestigungselement 166, mehrere elektrische Verbindungen 178, die sich in Längsrichtung vom Statorgehäuse 109 erstrecken, und eine Regelventilelement Vorspannfeder 188. Die Ankervorspannfeder 158 ist entlang der Längsachse 48 positioniert, um dem Sitzhalter 120 benachbart zu sein. Das Regelventilelement 90 ist im Anker 106 positioniert und wird im Anker 106 gehalten. Das Regelventilelement 90 und der Anker 106 sind derart im Ventilhohlraum 96 positioniert, dass ein distales Ende des Regelventilelements 90 mit dem Regelventilsitz 122 in Berührung ist. Das Statorgehäuse 109, das den Stator 110 und die Spule 116 aufnimmt, wird dann im Ventilhohlraum 96 positioniert, der das Regelventilelement 90 im zentralen Kern 118 aufnimmt, wenn das Statorgehäuse 109 in den Ventilhohlraum 96 eingesetzt oder hineingeschoben wird. Das Statorgehäuse 109 umfasst ferner eine Statorgehäuseausnehmung 164 mit Gewinde. Wenn das Statorgehäuse 109 im Ventilhohlraum 96 positioniert ist, ist die Statorgehäuseausnehmung 164 mit Gewinde positioniert, um mit dem Längsschlitz 150 zu fluchten. Die Statorgehäuseausnehmung 164 mit Gewinde nimmt das Drehschutz-Befestigungselement 166 auf, dessen Kopf genügend freien Raum aufweist, um es dem Kopf zu ermöglichen, frei im Längsschlitz 150 zu gleiten.
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Die Vorspannfederführung 160 ist über einem proximalen Ende des Regelventilelements 90 im zentralen Kern 118 des Statorgehäuses 109 positioniert. Der zentrale Kern 118 nimmt als nächstes die Regelventilelement-Vorspannfeder 188 auf, die an der Vorspannfederführung 160 anliegt. Der Federhohlraum 125 des zentralen Kerns 118 umfasst einen Abschnitt 170 mit Innengewinde, der die Außengewinde 168 der Federvorspannungseinstellungsvorrichtung 162 aufnimmt und mit ihnen ineinandergreift. Die Federvorspannungseinstellungsvorrichtung 162 wird vollständig innerhalb des Federhohlraums 125 befestigt, um auf eine weitere Einstellung zu warten. Nachdem das Statorgehäuse 109 im Ventilhohlraum 96 positioniert ist, befindet sich ein Kontaktfederhohlraum 172 zwischen einem proximalen Ende des Statorgehäuses 109 und dem proximalen Ende 129 des Ventilgehäuses 88 und nimmt die Kontaktfeder 144 auf. Das Statorgehäuse 109 umfasst ferner mehrere Stege 174, die sich in Anlageberührung mit einer distalen Seite der Kontaktfeder 144 befinden, wenn die Kontaktfeder 144 im Kontaktfeder-Hohlraum 172 positioniert ist. Die Abdeckplatte 132, die auf der proximalen und der distalen Seite identisch ist, umfasst mehrere sich in Querrichtung erstreckende Abdeckplattenstege 176. Wenn die Abdeckplatte 132 dem Ventilgehäuse 88 benachbart positioniert ist, wird die Abdeckplatte 132 durch Eingriff mit elektrischen Verbindungen 178 drehbar ausgerichtet und durch Halter 134 genauer angeordnet.
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Der Eingriff der Abdeckplatte 132 mit elektrischen Verbindungen 178 richtet die Abdeckplattenstege 176 vom proximalen Ende der Regelventilbaugruppe 28 aus gesehen in Umfangsrichtung aus, um sich zwischen den Statorgehäusestegen 174 zu erstrecken. Im Ausführungsbeispiel ist die Kontaktscheibe 144 in der Form einer Scheibe geformt, die einen Umfangsrand aufweist. Die Kontaktscheibe 144 umfasst mehrere radial nach innen gerichtete Abschnitte 180 und mehrere radial nach außen gerichtete Abschnitte 182, die in Umfangsrichtung um etwa 45 Grad von den radial nach innen gerichteten Abschnitten 180 positioniert sind, die radial einem offenen Innenraum der Kontaktscheibe 144 benachbart positioniert sind. Die radial nach innen gerichteten Abschnitte 180 erscheinen wie Zungen im offenen Innenraum der Kontaktscheibe 144. Die Abdeckplattenstege 176 berühren die radial nach innen gerichteten Abschnitte 180 auf einer proximalen Seite der Abdeckplatte 132 und die Statorgehäusestege 174 berühren die radial nach außen gerichteten Abschnitte 182 auf einer distalen Seite der Abdeckplatte 132. Die Halter oder Befestigungselemente 134 werden nun durch die Abdeckplatte 132 eingeführt und durch die Ausnehmungen mit Gewinde oder Hohlräume 138, die im Ventilgehäuse 88 gebildet sind, aufgenommen. Die Halter 134 werden festgezogen, um die Abdeckplatte 132 in Anlageberührung mit dem Ventilgehäuse 88 festzuhalten, was auch das Ausüben einer Vorspannkraft auf die Kontaktfeder 144 bewirkt, wodurch eine Vorspannung für das Statorgehäuse 109 gegen den Stellring 122 bereitgestellt wird. Während das Ausführungsbeispiel die Zwischenplatte 132 verwendet, können in einer anderen Ausführungsform die Merkmale auf der Zwischenplatte 132 auf dem oberen Körper 49 bereitgestellt sein, der in einer direkt anliegenden Beziehung zum Ventilgehäuse 88 sein kann.
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Wenn die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 an Ort und Stelle geklemmt ist, richtet sich die Klemmlast durch mehrere Abdeckplattenstege 176 zwischen mehreren Statorgehäusestegen 174. Aufgrund der Dicke der Kontaktfeder 144 und der Stellung der Last, die durch die Stege 176 auf die Kontaktfeder 144 in Bezug zu den Trägerstegen 174 ausgeübt wird, biegt sich die Kontaktfeder 144 wie einzelne Balken bei der Durchbiegung, die jeder an einem Ende getragen und in der Mitte belastet werden. Diese Ausgestaltung lässt lediglich zu, dass ein zu vernachlässigender Betrag an Klemmlast 47 das Statorgehäuse 109 erreicht. Es sei erwähnt, dass die Dicke der Kontaktfeder 144 und die Höhe der Stege 176 den Betrag der Klemmlastkraft, die auf das Statorgehäuse 109 übertragen wird, direkt beeinflussen. Mit einer dünneren Kontaktfeder 144 und einer kürzeren Längshöhe für die Stege 176 nimmt der Betrag der durch die Kontaktfeder 144 übertragenen Klemmlast ab. Die Wahl des Materials für die Kontaktfeder 144 beeinflusst auch die übertragene Klemmlast.
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Nachdem die Regelventil-Baugruppe 28 zusammengebaut wurde, kann die Regelventil-Baugruppe 28 innerhalb einer Testvorrichtung positioniert und eingestellt werden. Ein Werkzeug (nicht gezeigt) kann durch den Umfangsschlitz 148 eingeführt werden, um in die Eingriffshohlräume 186 für den Stellring einzugreifen. Der Stellring 120 wird um die Längsachse 48 herum gedreht, um die Längsstellung des Stellrings 120 zu ändern, wodurch die Längsstellung des Statorgehäuses 109 eingestellt wird. Während das Statorgehäuse 109 sich entlang der Längsachse 48 bewegt, wird durch das Drehschutz-Befestigungselement 166, dessen Kopf im Längsschlitz 150 positioniert ist, verhindert, dass es sich um die Längsachse 48 dreht. Der freie Raum des Kopfs des Drehschutz-Befestigungselements 166 mit dem Längsschlitz 150 ermöglicht es dem Kopf des Drehschutz-Befestigungselements 166, sich in Bezug zum Ventilgehäuse 88 zu bewegen, während das Statorgehäuse 109 sich in Längsrichtung innerhalb des Ventilgehäuses 88 bewegt. Durch Ändern der Stellung des Statorgehäuses 109 wird der Ankerhub des Ankers 106 eingestellt. Ein Werkzeug kann auch in den Zugangskanal 184 eingefügt werden, der im oberen Körperabschnitt 49 gebildet ist, um in die Federvorspannungseinstellungsvorrichtung 162 einzugreifen. Durch Einstellen der Federvorspannungseinstellungsvorrichtung 162 wird die Vorspannung der Vorspannfeder 188 des Regelventilelements eingestellt, was die Zeit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung beeinflusst. Gleichzeitig mit dem Einstellen des Ankerhubs und der Federvorspannung können die Leistungsmerkmale der Regelventil-Baugruppe 28 gemessen werden. Nachdem der Ankerhub und die Federvorspannung eingestellt wurden, ist die Regelventil-Baugruppe 28 bereit für den Einbau in die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18.
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Das Ventilgehäuse 88 umfasst ferner einen sich in Querrichtung oder radial erstreckenden Durchflusskanal 98, der den Ventilhohlraum 96 mit einer Außenseite des Ventilgehäuses 88 verbindet, einen sich in Längsrichtung erstreckenden ersten Abflusskanal 100 und einen oder mehrere Entlastungskanäle 99. Ein sich in Längsrichtung oder axial nach innen erstreckender Durchflusskanal 102 ist bereitgestellt, um den sich in Querrichtung erstreckenden Kanal 98 mit der Auslassöffnung 51 zu verbinden. Der nach innen gerichtete Durchflusskanal 102 ist zwischen einer Außenfläche 89 des Ventilgehäuses 88 und der Innenfläche 53 des äußeren Gehäuses 50 gebildet. Im Ausführungsbeispiel umfasst der Durchflusskanal 102 eine axiale Nut 103, die im Ventilgehäuse 88 gebildet ist. Das Ventilgehäuse 88 umfasst auch (einen) sich axial erstreckende/n Kraftstoffförderkanal/Kraftstoffförderkanäle 86, der/die Teil des Kraftstoff-Förderkreislaufs 54 sind. Ein axial nach innen gerichteter Durchflusskanal 102 ist in Umfangsrichtung mindestens einem Kraftstoffförderkanal 86 benachbart und kann in Umfangsrichtung zwei Kraftstoffförderkanälen 86 benachbart positioniert sein. Der Querdurchflusskanal 98 ist in einer beabstandeten Umfangsentfernung von sich axial erstreckenden Kraftstoffförderkanälen 86 positioniert. So erstreckt sich der Querdurchflusskanal 98 zwischen zwei benachbarten Kraftstoffförderkanälen 86, wie in 3 am besten ersichtlich. Der Querdurchflusskanal 98 ist auch in Längsrichtung an einem Ort positioniert, der dem Aktor 106 in Querrichtung benachbart ist und, genauer gesagt, dem Abschnitt des Ventilhohlraums 96 in Querrichtung oder radial benachbart ist, der dem Anker 106, und, genauer gesagt, einer distalen Fläche 107 des Ankers 106 benachbart ist. Da die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 typischerweise in der Ausrichtung betrieben wird, die in 1 gezeigt ist, ist der Querdurchflusskanal 98 auch einem Abschnitt des Ventilhohlraums 96 benachbart, der sich unterhalb oder unter der distalen Fläche 107 des Ankers 106 befindet. Der erste Abflusskanal 100 ist positioniert, um den Hohlraum 52 der Einspritzvorrichtung mit dem Ventilhohlraum 96 zu verbinden.
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Der Abflusskreislauf 26 erstreckt sich vom Regelvolumen 24 durch die Einspritzregelventil-Baugruppe 28, durch das äußere Gehäuse 50 in die Montagebohrung 30 zum Motorabflusskanal 93 des Niederdruck-Motorabflusskreislaufs 94. Genauer gesagt, umfasst der Abflusskreislauf 26 den zentralen Kanal 68, den Endabschnittskanal 63, den ersten Abflusskanal 100, den Sitzabschnittskanal 124, den Ventilhohlraum 96, den Stellringkanal 126, die Ringnut 123, den Querdurchflusskanal 98, den axial nach innen gerichteten Durchflusskanal 102 und die Austrittsöffnung 51. Die Austrittsöffnung 51 ist in Längsrichtung zwischen der Einspritzvorrichtungsöffnung 56 und dem Aktor 92 positioniert und kann in Längsrichtung zwischen der Einspritzvorrichtungsöffnung 56 und dem Regelventilelement 90 positioniert sein. Wenn die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18 in der Montagebohrung 30 positioniert ist, ist die äußere oder Außenfläche 55 des äußeren Gehäuses 50 der Innenfläche 32 der Montagebohrung 30 benachbart positioniert, und ein sich axial erstreckender Abflusskanal 130 wird durch die Außenfläche 55 des äußeren Gehäuses 50 und die Innenfläche 32 der Montagebohrung 30 gebildet. Wie unten weiter beschrieben, ist der axiale Abflusskanal 130 als Teil des Abflusskreislaufs 26 enthalten. Der axiale Abflusskanal 130 überlappt mindestens einen Motorkörper-Kühlkanal, z. B. den Kühlkanal 45, in einer axialen Richtung, was bedeutet, dass der axiale Abflusskanal 130 und der Kühlkanal 45 Seite an Seite liegen oder über wenigstens einen Abschnitt des axialen Abflusskanals 130 radial benachbart sind. Der axiale Abflusskanal 130 ist in Längsrichtung zwischen dem Aktor 92 und der Einspritzvorrichtungsöffnung 56 positioniert. Genauer gesagt, erstreckt sich der axiale Abflusskanal 130 in Längsrichtung von der Austrittsöffnung 51 zu einer Stelle, die dem Motorabflusskanal 93 benachbart ist, um eine Fluidverbindung zwischen der Austrittsöffnung 51 und dem Motorabflusskanal 93 zuzulassen.
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Wenn das Einspritzregelventil 95 durch ein Motorsteuersystem (nicht gezeigt) mit Strom versorgt wird, ist der Aktor 92 betriebsfähig, um den Anker 106 in Längsrichtung in Richtung des Stators 110 zu bewegen. Die Bewegung des Ankers 106 bewirkt, dass sich das Regelventilelement 90 in Längsrichtung vom Regelventilsitz 122 weg bewegt, was bewirkt, dass der Abflusskreislauf 26 mit dem Regelvolumen 64 verbunden wird. Der Kraftstoff kann sofort durch den zentralen Kanal 68, den Endabschnittskanal 63, den ersten Abflusskanal 100 und den Sitzabschnittskanal 124 nach außen fließen. Der Kraftstoff fließt dann zwischen dem Regelventilelement 90 und dem Regelventilsitz 122 und in den Ventilhohlraum 96. Der Kraftstoff im Ventilhohlraum 96 fließt weiter in Längsrichtung nach außen in Richtung des und dann quer durch den Stellringkanal 126. Da der Stellring 121 beweglich ist, um die Stellung des Statorgehäuses 109 zu bestimmen, kann es sein, dass der Stellringkanal 126 nicht mit dem Querdurchflusskanal 98 fluchtet. Die Ringnut 123 ermöglicht es dem Kraftstoff, vom Stellringkanal 126 in den Querdurchflusskanal 98 zu fließen, und zwar unabhängig von der Stellung der Stellringkanäle 126 in Bezug zum Querdurchflusskanal 98. Der Querdurchflusskanal 98 steht in Fluidverbindung mit dem Ventilhohlraum 96 an einem stromaufwärts gelegenen oder ersten Ende und axial nach innen gerichteten Durchflusskanal 102 und so mit dem Motorabflusskanal 93 des Niederdruckabflusses 94 an einem stromabwärts gelegenen oder zweiten Ende, das einen Kraftstofffluss vom Ventilhohlraum 96 mittels des Stellringkanals 126 empfängt. Das erste Ende des Querdurchflusskanals 98 mündet in den Ventilhohlraum 96 an einer Stelle, die dem Anker 106 radial benachbart ist, und, genauer gesagt, an der distalen Fläche 107 eines Querabschnitts 115 des Ankers 106. Der Kraftstoff fließt radial oder quer durch den Stellringkanal 126 in die Ringnut 123 und in den sich in Querrichtung erstreckenden Kanal 98, indem er sich vom Ventilhohlraum 96 in den axial nach innen gerichteten Durchflusskanal 102 bewegt.
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Da Abflusskraftstoff direkt vom Ventilhohlraum 96 in den axial nach innen gerichteten Durchflusskanal 102 über den sich in Querrichtung erstreckenden Kanal 98 fließt, wird der heiße Abflusskraftstoff von der Magnetbaugruppe 108 weg geleitet, wodurch die Hitze verringert wird, die von dem heißen Abflusskraftstoff auf die Magnetbaugruppe 108 übertragen wird. Zusätzlich zur Verringerung der Wärmeübertragung an die Magnetbaugruppe 108 ist die Stelle des sich in Querrichtung erstreckenden Kanals 98 insofern vorteilhaft, als dass der Abflusskraftstoff in der Lage ist, Luft und Rückstände von Bauteilen, wie beispielsweise dem Anker 106 und dem Stator 110, weg zu tragen, wodurch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer dieser Bauteile potenziell erhöht wird. Zusätzlich erfolgt, da der Querdurchflusskanal 98 in Umfangsrichtung benachbart oder zwischen dem Fluidzufuhrkanal 86 positioniert ist, eine gewisse Wärmeübertragung von dem heißen Abflusskraftstoff auf den kühleren Kraftstoff in den Kraftstoff-Förderkanälen 86, wodurch eine Kühlung für den heißen Abflusskraftstoff bereitgestellt wird. Nachdem er sich im axial nach innen gerichteten Durchflusskanal 102 befindet, fließt der Kraftstoff in Längsrichtung oder axial nach innen in eine Richtung nach der Austrittsöffnung 51, wo der Kraftstoff in die Austrittsöffnung 51 fließt. Der axiale Abflusskanal 130 empfängt den Abflusskraftstoff von der Austrittsöffnung 51 und leitet den Abflusskraftstoff in Längsrichtung oder axial nach innen in eine Richtung nach dem distalen Ende der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 18, die Einspritzvorrichtungsöffnungen 56 zugewandt ist. Dann fließt der Kraftstoff in den Motorabflusskanal 93 des Niederdruck-Motorabflusskreislaufs 94. So ist der Abflusskreislauf 26 positioniert, um Abflusskraftstoff von dem Regelvolumen 24 zu empfangen und den Kraftstoff in Richtung des Niederdruck-Motorabflusskreislaufs 94 zu entleeren.
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Mit der Verbindung des Regelvolumens 24 mit dem Motorabflusskreislauf 94 wird der Kraftstoffdruck im Regelvolumen 24 im Vergleich zum Kraftstoffdruck im Einspritzvorrichtungshohlraum 52 erheblich verringert. Der Druck am distalen Ende des Düsenventilelements 22 ist erheblich größer als der Druck am proximalen Ende des Düsenventilelements 22, was das Düsenventilelement 22 in Längsrichtung von den Einspritzvorrichtungsöffnungen 56 weg zwingt und es Kraftstoff unter hohem Druck ermöglicht, vom Einspritzvorrichtungshohlraum 52 in die Verbrennungskammer 34 zu fließen, wodurch Kraftstoff unter hohem Druck in die Verbrennungskammer 34 eingespritzt wird. Wenn der Aktor 92 nicht mit Strom versorgt wird, wird das Regelventilelement 90 durch die Regelventilelement-Vorspannfeder 188 vorgespannt, um zu bewirken, dass das Einspritzvorrichtungsregelventil 95 geschlossen wird. Wenn das Einspritzvorrichtungsregelventil 95 geschlossen ist, baut sich Druck im Regelvolumen 24 auf, was in Verbindung mit einer Düsenelement-Vorspannfeder 128 bewirkt, dass das Düsenventilelement 22 sich in Längsrichtung gegen die Einspritzvorrichtungsöffnungen 56 bewegt, wodurch die Einspritzvorrichtungsöffnungen 56 geschlossen oder gesperrt werden.
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Während des Betriebs bewegt das Regelventilelement 90 sich auf und ab, was das Auftreten einer Pumpwirkung im Federhohlraum 125 bewirkt. Der Statorkanal 117 ist positioniert, um den Federhohlraum 125 mit der ringförmigen Lücke 127 und mit einem oder mehreren Entlastungskanälen 99 zu verbinden, die im Ventilgehäuse 88 gebildet sind, wodurch eine uneingeschränkte Lüftung des Federhohlraums 125 bereitgestellt wird, was eine unbelastete Bewegung des Regelventilelements 90 ermöglicht.
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Obgleich mehrere Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt und beschrieben wurden, versteht sich, dass diese Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Die Ausführungsformen können durch den Fachmann geändert, abgewandelt und weiter angewandt werden. Aus diesem Grund sind diese Ausführungsformen nicht auf die vorhergehend gezeigten und beschriebenen Details beschränkt, sondern umfassen auch alle diese Änderungen und Abwandlungen.
