EP1273792B1 - Kraftstoffinjektor mit hochdruckfestem Zulauf - Google Patents

Kraftstoffinjektor mit hochdruckfestem Zulauf Download PDF

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EP1273792B1
EP1273792B1 EP02014392A EP02014392A EP1273792B1 EP 1273792 B1 EP1273792 B1 EP 1273792B1 EP 02014392 A EP02014392 A EP 02014392A EP 02014392 A EP02014392 A EP 02014392A EP 1273792 B1 EP1273792 B1 EP 1273792B1
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EP
European Patent Office
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injector
inlet
inlet bores
injector body
bore
Prior art date
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EP02014392A
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EP1273792A3 (de
EP1273792A2 (de
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Friedrich Boecking
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP1273792A3 publication Critical patent/EP1273792A3/de
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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    • F02M55/008—Arrangement of fuel passages inside of injectors
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/03—Fuel-injection apparatus having means for reducing or avoiding stress, e.g. the stress caused by mechanical force, by fluid pressure or by temperature variations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • DE 196 50 865 A1 refers to a solenoid valve for controlling a fuel injection valve. It is proposed a solenoid valve, the magnet armature is designed in several parts and has an armature plate and an anchor bolt, which is guided in a slider. In order to avoid ringing of the armature disk after closing the solenoid valve, a damping device is provided on the armature. With such a device exactly the required short circuit symbols of the solenoid valve can be maintained and reproduced.
  • the solenoid valve is intended for use in injection systems with high-pressure common rail.
  • a connection for a supply line from the high-pressure accumulation chamber is accommodated on the valve housing obliquely oriented, whereby an improvement in the high-pressure resistance of a fuel injector can be achieved.
  • the achievable with this measure improvement in high pressure resistance is still unsatisfactory, since with regard to a further increase in the pressure level in the high-pressure accumulator (common rail) of the measure achieved by this measure of high-pressure strength should be consumed in the course of further development.
  • EP 0 753 660 A relates to a fuel injection device for internal combustion engines with a near-valve arrangement with a needle valve and a control piston and a fuel chamber surrounding the valve assembly.
  • the valve assembly is controlled via a compensation chamber which communicates via a feed channel with an annular chamber.
  • a discharge channel has a smaller diameter compared to the supply channel to an opening.
  • a normally open check valve is arranged, which is loaded by a spring force in a direction in which the feed channel is open and shoots against the spring force the feed channel when moving Control valve via an actuator opens the discharge channel.
  • the solution according to the invention proposes, in departure from the formation of a single inlet bore to the central bore or to the annular space of a fuel injector, to carry out a plurality of inlet bores in comparison to the inlet bore or the annular space diameter substantially smaller diameter.
  • the low pressure resistance of a fuel injector favorably influencing advantage of this solution is to be seen in that the two or more inlet holes can be formed in a much smaller bore diameter. The greater the difference between the diameters of inlet and the central bore or the annular space in the fuel injector can be maintained, the more favorable high-pressure resistance arises at the fuel injector.
  • the inlet bores can run parallel to one another in the injector body;
  • the angle ⁇ can be selected between 0 ° (parallel position of the inlet bores in the injector body to each other) and a position in which the inlet bores tangent to the wall of the central bore or the annular space in the injector body and open into the annulus or the central bore.
  • inlet bores to the central bore of the injector body or its annular space can in the injector another one the nozzle inlet to the injection nozzle be formed directly acting bore of smaller diameter, which may be formed to the two mentioned inlet holes in the 1 ⁇ 2-hole pattern, above or below in a, for example, half the distance between the inlet holes in the injector body corresponding distance.
  • the high-pressure resistance of the injector can be significantly increased. If the inlet bores in the interior of the injector body additionally undergo internal rounding, another strength reserve can be achieved, which further increases the flow rate Pressure levels in the high-pressure injection system with high-pressure common rail allowed.
  • FIG. 1 shows a known from the prior art fuel injector with inclined high pressure port.
  • the known from the prior art injector 1 comprises an actuator in the form of a solenoid valve 2, with which a control chamber 3 is pressure relieved.
  • a nozzle needle 4 which is received vertically movable in the injector body 13, impressed a lifting movement.
  • the control chamber 3 is enclosed by an annular space 5, the one in the illustration according to FIG. 1 in an inclined position 8 oriented connecting piece 7 with a high pressure source, not shown here, for.
  • a high-pressure accumulator or a high-pressure pump is in communication.
  • a filter element 6 is indicated here only schematically indicated.
  • a nozzle inlet 9 is formed, which opens into a nozzle chamber 10.
  • the nozzle needle 4 is provided with a pressure stage 11.
  • the nozzle needle 4 is tapered and closes with its nozzle needle tip 12 the injection openings opening into the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through an injector according to the invention, wherein an annular space is formed in the injector body.
  • the injector 1 comprises the already mentioned control chamber 3, which is adjacent to a control room wall 24.
  • the control chamber 3 protrudes an end face 22 of the nozzle needle 4, which is actuated by pressurization or pressure relief of the control chamber in the vertical direction, according to the double arrow marked 23.
  • the leadership of the nozzle needle 4 is carried by guide surfaces 21; the annular space 5 surrounding the pressure-relievable control chamber 3 is supplied with fuel via a connecting piece 7, which is schematically indicated here, and which is under very high pressure.
  • an inlet throttle 20 is arranged, via which the control chamber 3 is continuously acted upon by the annular space 5 from a control volume.
  • the end face 22 of the nozzle needle 4 opposite a drain opening 25 is formed, which adjoins an outlet throttle 26.
  • the drain opening 25 and the outlet throttle 26 is opened or closed via a drain valve 27, which has a closing body 28 which, in the illustration according to FIG. 2 is spherical.
  • inlet bores 30, 31 are inserted between the connecting piece 7 for the supply line from the high-pressure accumulation chamber (common rail) and the annular space.
  • the diameter of the inlet bores 30, 31 in the injector body 13 is to a multiple times smaller than the diameter 36 of the annular space 5 in the injector body 13 via the inlet bores 30, 31, the annular space 5 is supplied via the connecting piece 7, on which an internal thread 37 is formed, with fuel under high pressure.
  • a further small bore 32, compared to the diameter of the annular space 5, formed bore 32 may be embedded, via which a nozzle inlet 9, which is located in the FIG. 2 Not shown nozzle space in the injector body 13 extends, can be acted upon directly under high pressure fuel.
  • FIG. 3 shows a section through the representation of the injector according to the invention FIG. 2 ,
  • FIG. 3 shown sectional view are formed from an end face 38 on the connecting piece 7 to a annular space 5 designed as a central opening in the injector body 13 extending inlet bores 30 and 31 inclined to each other. Between the inlet bores 30 and 31, a nozzle inlet 9 directly acting on further bore 32 is formed.
  • the inlet bores 30 and 31 and the further bore 32 have in common that they are all formed in a diameter 33 or 34 or 35, which is lower by a multiple than the diameter of the central opening - designed here as an annular space 5 - From the annular space 5 of the control chamber 3, of which only the inner wall 24 is shown here, supplied via the inlet throttle 20 with fuel under high pressure, which collects in the annular space 5 of the injector body 13.
  • FIG. 4 shows the view of the section AA according to FIG. 3 .
  • the inlet bores 30, 31 acting in small diameters 33, 34 and acting on the central opening 5 of the injector body 13 are juxtaposed, while the further bore 32, which is also formed in a small diameter 35 and acts on the nozzle inlet 9, lies approximately halfway between them and is formed below the two inlet bores 31 and 30 in the end face 38 on the connecting piece 7.
  • the representation according to Figure 5.1 shows a variant of the inlet holes in the injector with parallel inlet bores.
  • the likewise formed in the end face 38 further bore 32 acts on the perpendicular to the plane extending nozzle inlet 9 with high pressure fuel.
  • the parallel position of the two inlet bores 30, 31 is indicated in each case by reference numeral 39.
  • Figure 5.2 shows a further embodiment of the solution according to the invention with obliquely extending in the injector trained inlet bores.
  • the here also not to scale reproduced annular space 5 is analogous to the representation according to Figure 5.1 via two inlet bores 30, 31, the diameter of which compared to the diameter 36 of the annular space 5 have a diameter many times smaller, applied to the connecting piece 7 entering, under extremely high pressure fuel.
  • the further bore 32 is symmetrical to the center line of the connecting piece 7, on which optionally an internal thread 37 may be formed.
  • the inlet bores 30 and 31 can be arranged at an angle ⁇ (reference numeral 40) at an angle to the line of symmetry of the connecting piece 7 in the valve body 13.
  • the skew is identified by reference numeral 41.
  • the maximum angle of the inlet bores 30 and 31 between the end face 38 and the central opening - here formed as an annular space 5 - acting inlet bores 30, 31 is limited by the course of the wall of the annular space 5.
  • the maximum angle 41 is given by the tangential mouth of the inlet bores 30, 31 in the wall of the central space in the injector body 13 - be it an annular space 5 or a central bore 44.
  • inlet bores for annulus / central bore and nozzle inlet in injector body 13 are to be taken in 1 ⁇ 2-hole pattern.
  • Figure 5.3 is the end face 38 reproduced on the connecting piece 7 in plan view, on which the further bore 32 in 1 ⁇ 2-hole distance between the inlet bores 30, 31 is disposed below the two inlet bores 30 and 31 respectively.
  • This 1 ⁇ 2-hole pattern is identified by reference numeral 42 (see also illustration in FIG FIG. 4 ).
  • FIG. 6 shows a central bore on the injector, which forms the central space in the injector body in this embodiment.
  • Analogous to the representation according to FIG. 2 run from the end face 38 in the connecting piece 7 two inlet bores 30, 31, of which only one is shown for the sake of reproduction, from the end face 38 to a central bore 44.
  • the central bore 44 in the injector body 13 is formed in a diameter 45, the analogous to the representation according to FIG. 2 the diameter 33 and 34 (see illustration according to FIG FIG. 4 ) of the inlet bores 30, 31 exceeds by a multiple.
  • FIGS. 2 to 6 outlined variants of the erfindüngsdorfen solution inherent in the advantage that the inlet bores 30 and 31 and a further bore 32 in the interior of the injector body 13 are all formed in diameters 33, 34 and 35, which are smaller by a multiple than the diameter 36, 45, the larger the difference in diameter of the inlet bores 30, 31 with respect to the diameter of the central openings 5, 44 in the injector body 13, the more cheaper is the high pressure resistance of the fuel injector. If the inlet bores 30 and 31 are subjected to a production-related treatment with regard to internal rounding, even increased high-pressure strengths can be achieved.
  • the proposed solution according to the invention offers a strength potential to fuel injectors, which is to be expected with the expected future increase in pressure on injection systems of direct-injection internal combustion engines.
  • This solid high-pressure resistance potential which is inherent in the solution proposed according to the invention, is provided with a merely inclined connecting piece 7 according to the depiction in the prior art FIG. 1 not achievable, so that the high pressure resistance of this injector is already exhausted.

Landscapes

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Description

    Technisches Gebiet
  • Bei direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen werden heute zunehmend Kraftstoffeinspritzsysteme mit Hochdrucksammelraum (Common Rail) eingesetzt. Durch eine den Hochdrucksammelraum permanent beaufschlagende Hochdruckpumpe wird in diesem ein nahezu konstantes, hohes Druckniveau aufrechterhalten. Der im Hochdrucksammelraum auf hohem Druckniveau gespeicherte Kraftstoff wird an die Kraftstoffinjektoren weitergeleitet, die jeweils den einzelnen Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet sind. An die Kraftstoffinjektoren, die Versorgungsleitungen vom Hochdrucksammelraum sowie deren Anschlüsse und das Zulaufsystem innerhalb des Injektors sind daher erhöhte Anforderungen hinsichtlich der Hochdruckfestigkeit zu stellen.
    • Stand der Technik
  • DE 196 50 865 A1 bezieht sich auf ein Magnetventil zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzventils. Es wird ein Magnetventil vorgeschlagen, dessen Magnetanker mehrteilig ausgebildet ist und eine Ankerscheibe sowie einen Ankerbolzen aufweist, der in einem Gleitstück geführt ist. Um ein Nachschwingen der Ankerscheibe nach einem Schließen des Magnetventils zu vermeiden, ist am Magnetanker eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Mit einer solchen Einrichtung sind exakt die erforderlichen kurzen Schaltzeichen des Magnetventils einhaltbar und reproduzierbar. Das Magnetventil ist bestimmt zur Anwendung bei Einspritzanlagen mit Hochdrucksammelraum (Common Rail).
  • Gemäß dieser Lösung ist ein Anschluss für eine Versorgungsleitung vom Hochdrucksammelraum am Ventilgehäuse schräg orientiert aufgenommen, wodurch eine Verbesserung der Hochdruckfestigkeit eines Kraftstoffinjektors erzielt werden kann. Die mit dieser Maßnahme erzielbare Verbesserung der Hochdruckfestigkeit ist jedoch noch unbefriedigend, da im Hinblick auf eine weitere Steigerung des Druckniveaus im Hochdrucksammelraum (Common Rail) der durch diese Maßnahme erzielte Hochdruckfestigkeitsgewinn im Zuge der weiter fortschreitenden Entwicklung aufgezehrt werden dürfte.
  • EP 0 753 660 A bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer nahventilen Anordnung mit einem Nadelventil und einem Steuerkolben sowie einer die Ventilanordnung umgebende Kraftstoffkammer. Die Ventilanordnung wird gesteuert über eine Ausgleichskammer, welche über einen Zuführkanal mit einer Ringkammer in Verbindung steht. Ein Abführkanal weist einen geringeren Durchmesser auf verglichen mit dem Zuführkanal zu einer Öffnung. In der Ringkammer, welche mit einer Hochdruck-Kraftstoffquelle in Verbindung steht, ist ein normalerweise offen stehendes Sperrventil angeordnet, das durch eine Federkraft in eine Richtung belastet ist, in der der Zuführkanal geöffnet steht und bei Bewegung gegen die Federkraft den Zuführkanal schießt, wenn ein Steuerventil über ein Betätigungsorgan den Abführkanal öffnet.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Lösung schlägt vor, in Abkehr von der Ausbildung einer einzigen Zulaufbohrung zur Zentralbohrung bzw. zum Ringraum eines Kraftstoffinjektors, mehrere Zulaufbohrungen in im Vergleich zur Zulaufbohrung bzw. zum Ringraumdurchmesser wesentlich geringeren Durchmesser auszuführen. Der die Hochdruckfestigkeit eines Kraftstoffinjektors günstig beeinflussende Vorteil dieser Lösung ist darin zu erblicken, dass die zwei oder mehreren Zulaufbohrungen in einem wesentlich geringeren Bohrungsdurchmesser ausgebildet werden können. Je größer der Unterschied zwischen den Durchmessern von Zulauf und der Zentralbohrung bzw. des Ringraums im Kraftstoffinjektor gehalten werden kann, eine um so günstigere Hochdruckfestigkeit stellt sich am Kraftstoffinjektor ein.
  • In Bezug auf die Zentralbohrung oder einen im Injektorkörper des Kraftstoffinjektors ausgebildeten Ringraum können die Zulaufbohrungen parallel zueinander im Injektorkörper verlaufen; daneben ist es auch möglich, die Zulaufbohrungen in einem Winkel δ schräg zur Zentralbohrung bzw. dem Ringraum des Kraftstoffinjektors verlaufend anzuordnen. Der Winkel δ kann zwischen 0° (parallele Lage der Zulaufbohrungen im Injektorkörper zueinander) und einer Lage gewählt werden, in welcher die Zulaufbohrungen tangential zur Wandung der Zentralbohrung bzw. des Ringraums im Injektorkörper verlaufen und in den Ringraum oder die Zentralbohrung münden.
  • Neben zwei oder mehreren Zulaufbohrungen zur Zentralbohrung des Injektorkörpers bzw. dessen Ringraum kann im Injektorkörper eine weitere den Düsenzulauf zur Einspritzdüse direkt beaufschlagende Bohrung geringeren Durchmessers ausgebildet werden, die zu den beiden erwähnten Zulaufbohrungen im ½-Lochmuster, oberhalb oder unterhalb in einem, beispielsweise dem halben Abstand zwischen den Zulaufbohrungen im Injektorkörper entsprechenden Abstand ausgebildet sein kann.
  • Mit dieser Konfiguration der beiden oder mehreren Zulaufbohrungen im Inneren des Injektorkörpers nach der Anschlussstelle des Zulaufs vom Hochdrucksammelraum (Common Rail) kann die Hochdruckfestigkeit des Injektors erheblich gesteigert werden. Werden die Zulaufbohrungen im Inneren des Injektorkörpers zusätzlich einer Innenverrundung unterzogen, lässt sich eine weitere Festigkeitsreserve erzielen, die eine weitere Erhöhung des Druckniveaus im Hochdruckeinspritzsystem mit Hochdrucksammelraum (Common Rail) gestattet.
    • Zeichnung
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    einen aus dem Stande der Technik bekannten Kraftstoffinjektor mit schrägem Hochdruckanschluss.
    Figur 2
    einen Längsschnitt durch einen Injektor gemäß der Erfindung mit Ringraum im Inneren des Injektorkörpers,
    Figur 3
    einen Schnitt durch die Darstellung gemäß Figur 2,
    Figur 4
    die Ansicht gemäß des Schnittverlaufes "A-A",
    Figur 5.1
    eine Ausführungsvariante mit parallelen Zulaufbohrungen im Injektorkörper,
    Figur 5.2
    eine weitere Ausführungsvariante mit schräg gestellten Zulaufbohrungen im Injektorkörper,
    Fig. 5.3 + 5.4
    Zulaufbohrungen für Ringraum/Zentralbohrung und Düsenzulauf im ½-Lochmuster und
    Figur 6
    Zentralbohrungen in eine Zentralbohrung des Injektorkörpers mündende Zulaufbohrungen.
    Ausführungsvarianten
  • Figur 1 zeigt einen aus dem Stande der Technik bekannten Kraftstoffinjektor mit schräggestelltem Hochdruckanschluss.
  • Der aus dem Stand der Technik bekannte Injektor 1 umfasst einen Aktor in Gestalt eines Magnetventils 2, mit welchem ein Steuerraum 3 druckentlastbar ist. Durch die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung des Steuerraumes 3 wird einer Düsennadel 4, die in Injektorkörper 13 vertikal bewegbar aufgenommen ist, eine Hubbewegung aufgeprägt. Der Steuerraum 3 ist von einem Ringraum 5 umschlossen, der über einen in der Darstellung gemäß Figur 1 in Schräglage 8 orientierten Anschlussstutzen 7 mit einer hier nicht dargestellten Hochdruckquelle, z. B. ein Hochdrucksammelraum oder eine Hochdruckpumpe, in Verbindung steht. In das Ende des Anschlussstutzens 7 ist ein hier nur schematisch angedeutetes Filterelement 6 eingelassen. Im unteren Bereich des Injektorkörpers 13 des Kraftstoffinjektors 1 ist ein Düsenzulauf 9 ausgebildet, der in einen Düsenraum 10 mündet. Im Bereich des Düsenraumes 10 ist die Düsennadel 4 mit einer Druckstufe 11 versehen. An der Spitze der Düsennadel 4, d.h. am, dem Brennraum zugewandten Ende des Kraftstoffinjektors, ist die Düsennadel 4 kegelförmig auslaufend ausgebildet und verschließt mit ihrer Düsennadelspitze 12 die in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mündende Einspritzöffnungen.
  • Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Injektor gemäß der Erfindung, wobei im Injektorkörper ein Ringraum ausgebildet ist.
  • Der Injektor 1 umfasst den bereits erwähnten Steuerraum 3, der an einer Steuerraumwandung 24 angegrenzt ist. In den Steuerraum 3 ragt eine Stirnseite 22 der Düsennadel 4 hinein, die durch Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung des Steuerraumes in vertikale Richtung, entsprechend des eingezeichneten Doppelpfeiles 23 betätigbar ist. Die Führung der Düsennadel 4 erfolgt durch Führungsflächen 21; der den druckentlastbaren Steuerraum 3 umschließende Ringraum 5 wird über einen hier schematisch angedeuteten Anschlussstutzen 7 mit Kraftstoff versorgt, der unter einem sehr hohen Druck steht. Zwischen dem Ringraum 5 im Injektorkörper 13 und dem Steuerraum 3 ist eine Zulaufdrossel 20 angeordnet, über welche der Steuerraum 3 vom Ringraum 5 aus kontinuierlich mit einem Steuervolumen beaufschlagt ist. Der Stirnfläche 22 der Düsennadel 4 gegenüberliegend ist eine Ablauföffnung 25 ausgebildet, der sich eine Ablaufdrossel 26 anschließt. Die Ablauföffnung 25 bzw. die Ablaufdrossel 26 wird über ein Ablaufventil 27 geöffnet bzw. geschlossen, welches einen Schließkörper 28, der in der Darstellung gemäß Figur 2 kugelförmig ausgebildet ist, umfasst. Die Betätigung des Ablaufventils 24 erfolgt über einen hier nicht dargestellten Aktor 29, sei es ein Magnetventil oder ein Piezoaktor.
  • Im Injektorkörper 13 sind zwischen dem Anschlussstutzen 7 für die Versorgungsleitung vom Hochdrucksammelraum (Common Rail) und dem Ringraum 5 Zulaufbohrungen 30, 31 eingelassen. Der Durchmesser der Zulaufbohrungen 30, 31 im Injektorkörper 13 ist um ein Vielfaches geringer als der Durchmesser 36 des Ringraumes 5 im Injektorkörper 13. Über die Zulaufbohrungen 30, 31 wird der Ringraum 5 über den Anschlussstutzen 7, an welchem ein Innengewinde 37 ausgebildet ist, mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt. Im Injektorkörper 13 kann eine weitere in geringem Durchmesser, verglichen zum Durchmesser des Ringraums 5, ausgebildete Bohrung 32 eingelassen sein, über welchen ein Düsenzulauf 9, der sich zum in Figur 2 nicht dargestellten Düsenraum im Injektorkörper 13 erstreckt, direkt mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagbar ist.
  • Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung des erfindungsgemäßen Injektors gemäß Figur 2.
  • In der in Figur 3 dargestellten Schnittdarstellung sind die sich von einer Stirnfläche 38 am Anschlussstutzen 7 zu einer als Ringraum 5 ausgebildeten zentralen Öffnung im Injektorkörper 13 erstreckenden Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 geneigt zueinander ausgebildet. Zwischen den Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 ist eine den Düsenzulauf 9 direkt beaufschlagende weitere Bohrung 32 ausgebildet. Den Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 sowie der weiteren Bohrung 32 ist gemeinsam, dass sie allesamt in einem Durchmesser 33 bzw. 34 bzw. 35 ausgebildet sind, der um ein Vielfaches niedriger ist als der Durchmesser der zentralen Öffnung - hier ausgestaltet als ein Ringraum 5 - des Injektorkörpers 13. Vom Ringraum 5 wird der Steuerraum 3, von dem hier lediglich dessen Innenwandung 24 dargestellt ist, über die Zulaufdrossel 20 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt, der sich im Ringraum 5 des Injektorkörpers 13 sammelt.
  • Figur 4 zeigt die Ansicht des Schnittes A-A gemäß Figur 3.
  • Aus dieser Darstellung geht eine Vorderansicht der Stirnfläche 38 am Anschlussstutzen 7, der optional mit einem Anschlussgewinde 37 versehen sein kann, hervor. Gemäß dieser Darstellung liegen die in geringen Durchmessern 33, 34 ausgeführten, die zentrale Öffnung 5 des Injektorkörpers 13 beaufschlagenden Zulaufbohrungen 30, 31 nebeneinander, während die ebenfalls in geringem Durchmesser 35 ausgebildete, den Düsenzulauf 9 beaufschlagende weitere Bohrung 32 zwischen diesen auf etwa halben Abstand liegt und unterhalb der beiden Zulaufbohrungen 31 bzw. 30 in der Stirnfläche 38 am Anschlussstutzen 7 ausgebildet ist.
  • Der Darstellung gemäß Figur 5.1 ist eine Ausführungsvariante der Zulaufbohrungen im Injektorkörper mit parallel verlaufenden Zulaufbohrungen zu entnehmen.
  • Der hier nicht maßstabgerecht wiedergegebene Ringraum 5 - der zentrale Raum im Injektorkörper 13 - wird vom Anschlussstutzen 7 über zwei, in diesem Falle mit einem Schrägungswinkel von δ = 0; d. h. parallel zueinander verlaufende Zulaufbohrungen 30, 31, mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt. Die in der Stirnfläche 38 ebenfalls ausgebildete weitere Bohrung 32 beaufschlagt den senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Düsenzulauf 9 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff. Die Parallellage der beiden Zulaufbohrungen 30, 31 ist jeweils mit Bezugszeichen 39 gekennzeichnet.
  • Figur 5.2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung mit schräg zueinander verlaufenden im Injektorkörper ausgebildeten Zulaufbohrungen.
  • Der hier ebenfalls nicht maßstabgerecht wiedergegebene Ringraum 5 wird analog zur Darstellung gemäß Figur 5.1 über zwei Zulaufbohrungen 30, 31, deren Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser 36 des Ringraums 5 einen um ein Vielfaches geringeren Durchmesser aufweisen, mit am Anschlussstutzen 7 eintretenden, unter extrem hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt. Gemäß dieser Ausführungsvariante liegt die weitere Bohrung 32 symmetrisch zur Mittellinie des Anschlussstutzens 7, an dem optional ein Innengewinde 37 ausgebildet sein kann. Im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß Figur 5.1 können die Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 um einen Winkel δ (Bezugszeichen 40) schräg verlaufend zur Symmetrielinie des Anschlussstutzens 7 im Ventilkörper 13 angeordnet sein. Die Schräglage ist mit Bezugszeichen 41 identifiziert. Die maximale Schräglage der Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 zwischen Stirnfläche 38 und der die zentrale Öffnung - hier als Ringraum 5 ausgebildet - beaufschlagenden Zulaufbohrungen 30, 31 ist durch den Verlauf der Wandung des Ringraumes 5 begrenzt. Die maximale Schräglage 41 ist durch die tangentiale Mündung der Zulaufbohrungen 30, 31 in die Wandung des zentralen Raumes im Injektorkörper 13 - sei es ein Ringraum 5 oder eine Zentralbohrung 44 - gegeben.
  • Den Figuren 5.3 bzw. 5.4 sind Zulaufbohrungen für Ringraum/Zentralbohrung und Düsenzulauf im Injektorkörper 13 in ½-Lochmuster zu entnehmen.
  • In Figur 5.3 ist die Stirnfläche 38 am Anschlussstutzen 7 in der Draufsicht wiedergegeben, an welcher die weitere Bohrung 32 in ½-Lochdistanz zwischen den Zulaufbohrungen 30, 31 unterhalb der beiden Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 angeordnet ist. Dieses ½-Lochmuster ist mit Bezugszeichen 42 gekennzeichnet (vergleiche auch Darstellung gemäß Figur 4).
  • Aus der Darstellung gemäß Figur 5.4 geht ein weiteres ½-Lochmuster der Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 an der Stirnfläche 38 hervor. Gemäß dieser Ausführungsvariante liegt die weitere Bohrung 32 auf halber Distanz oberhalb der beiden Zulaufbohrungen 30 bzw. 31, die sich von der Stirnseite 38 senkrecht zur Zeichenebene in den Injektorkörper 13 des Kraftstoffinjektors gemäß den Darstellungen in Figur 5.1 bzw. 5.2 erstrecken.
  • Figur 6 zeigt eine Zentralbohrung am Injektorkörper, die in dieser Ausführungsvariante den zentralen Raum im Injektorkörper bildet.
  • Analog zur Darstellung gemäß Figur 2 laufen von der Stirnfläche 38 im Anschlussstutzen 7 zwei Zulaufbohrungen 30, 31, von denen aus Gründen der Wiedergabe lediglich eine dargestellt ist, von der Stirnfläche 38 zu einer zentralen Bohrung 44. Die zentrale Bohrung 44 im Injektorkörper 13 ist in einem Durchmesser 45 ausgebildet, der analog zur Darstellung gemäß Figur 2 den Durchmesser 33 bzw. 34 (vergleiche Darstellung gemäß Figur 4) der Zulaufbohrungen 30, 31 um ein Vielfaches übersteigt. Gleiches gilt für die weitere Bohrung 32, die sich von der Stirnfläche am Anschlussstutzen 7 zum Düsenzulauf 9 erstreckt, über den ein in Figur 6 nicht dargestellter Düsenraum mit unter extrem hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird.
  • Den in Figuren 2 bis 6 skizzierten Ausführungsvarianten der erfindüngsgemäßen Lösung wohnt der Vorteil inne, dass die Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 und eine weitere Bohrung 32 im Inneren des Injektorkörpers 13 allesamt in Durchmessern 33, 34 bzw. 35 ausgebildet sind, die um ein Vielfaches kleiner sind als die Durchmesser 36, 45, der durch diese Bohrungen 30, 31 bzw. 32 beaufschlagten zentralen Räume 5, 44. Je größer der Unterschied hinsichtlich der Durchmesser der Zulaufbohrungen 30, 31 in Bezug auf die Durchmesser der zentralen Öffnungen 5, 44 im Injektorkörper 13 gehalten werden kann, desto günstiger ist die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffinjektors. Werden die Zulaufbohrungen 30 bzw. 31 einer fertigungstechnischen Behandlung hinsichtlich einer Innenverrundung unterzogen, lassen sich noch gesteigerte Hochdruckfestigkeiten erzielen. Demnach bietet die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ein Festigkeitspotential an Kraftstoffinjektoren, welches durchaus mit der in Zukunft zu erwartenden Druckerhöhung an Einspritzanlagen von direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen zu erwarten steht. Dieses feste Hochdruckfestigkeitspotential, welches der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung inne wohnt, ist mit einem lediglich schräggestellten Anschlussstutzen 7 gemäß der Darstellung aus dem Stand der Technik in Figur 1 nicht erzielbar, so dass die Hochdruckfestigkeit dieses Injektors bereits ausgereizt ist.

Claims (9)

  1. Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, der über einen Aktor (29) betätigbar ist und der einen im Injektorkörper (13) ausgebildeten zentralen Raum (5, 44) umfasst, über den unter hohem Druck stehender Kraftstoff in einen eine Düsennadel (4) betätigenden Steuerraum (3) eintritt, wobei der zentrale Raum (5, 44) über einen Anschluss (7) mit einer Hochdruckquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Injektorkörper (13) zwischen dem zentralen Raum (5, 44) und einer Stirnseite (38) am Anschluss (7) Zulaufbohrungen (30, 31) ausgebildet sind, mit einem um ein Vielfaches geringeren Durchmesser (33, 34) in Bezug auf den Durchmesser (36, 45) des zentralen Raumes (5, 44) und dass die Stirnseite (38) eine weitere, einen Düsenzulauf (9) zur Einspritzdüse (12) direkt beaufschlagende weitere Bohrung (32) umfasst.
  2. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen (30, 31) im Injektorkörper (13) im wesentlichen in Parallel-Lage (39) zueinander verlaufen.
  3. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (30, 31) unter einem Winkel δ (40) geneigt zur Symmetrielinie des Anschlusses (7) im Injektorkörper (13) verläuft.
  4. Injektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen (30, 31) im Injektorkörper (13) tangential in den Begrenzungen des zentralen Raumes (5, 44) münden.
  5. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Raum ein Ring-raum (5) ist.
  6. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Raum eine zentrale Bohrung (44) im Injektorkörper (13) ist.
  7. Injektor gemäß der Ansprüche 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Bohrung (32) an der Stirnfläche (38) in ½-Lochlagen (42, 43) zwischen den Zulaufbohrungen (30, 31) mündet.
  8. Injektor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Bohrung (32) an der Stirnfläche (38) oberhalb der Zulaufbohrungen (30, 31) liegt.
  9. Injektor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Bohrung (32) an der Stirnfläche (38) unterhalb der Zulaufbohrungen (30, 31) liegt.
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