EP1505295B1 - Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens Download PDF

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EP1505295B1
EP1505295B1 EP20040026927 EP04026927A EP1505295B1 EP 1505295 B1 EP1505295 B1 EP 1505295B1 EP 20040026927 EP20040026927 EP 20040026927 EP 04026927 A EP04026927 A EP 04026927A EP 1505295 B1 EP1505295 B1 EP 1505295B1
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EP
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housing
piezoactuator
fuel injector
ring
actuating element
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Wilhelm Frank
Wendelin KLÜGL
Stefan Lehmann
Günter LEWENTZ
Martin Dr. Neumaier
Reda Rizk
Gerd Dr. Schmutzler
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Continental Automotive GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for positioning the actuator in a fuel injector according to the preamble of claims 1; a device for carrying out the method according to the preamble of patent claim 2 and a fuel injector according to the preamble of patent claim 6
  • the fuel injector generally includes an injector that is hydraulically opened and closed by a servo valve to precisely define the timing of the injection event in the combustion chamber.
  • the servo valve is actuated by an electrically actuated actuator, with the use of piezoelectric actuators especially for achieving sufficiently short switching times has proven to be favorable.
  • a longitudinal expansion is caused by the application of voltage, which is transmitted to the servo valve, which in turn opens or closes the injection valve.
  • this longitudinal expansion is generally amplified either mechanically by a lever-type translator mounted in fuel or hydraulically by a pressure chamber.
  • a fuel injector with a piezoelectric actuator and hydraulic amplification is for example in U.S. Patent No. 5,779,149 described.
  • the idle stroke should on the one hand be as small as possible in order to always have defined conditions and to keep the dynamic loads low. On the other hand, always a minimum clearance between the actuator and actuator must be guaranteed in order to avoid malfunctions during operation.
  • the setting of the idle stroke in the fuel injector is so far made so that the exact arrangement of the individual components of the fuel injector and in particular their distances from one another mathematically determined from the dimensions of these components.
  • each component must be individually measured consuming. After measuring the idle stroke is then adjusted by arranged between the injector and the actuator or the servo valve shims, which may have only a minimum tolerance and therefore are very expensive to manufacture.
  • the document EP0869278 also shows such an injection valve in which the thermal Ausdehrung of the piezoelectric actuator is compensated by an appropriate choice of materials or corresponding shims.
  • Object of the present invention is to provide a method for positioning the actuator in a fuel injector and an apparatus for performing such a method in which or in the low-cost reliable positioning of the actuator in the fuel injector is possible and the or the a series-compatible functional test of the fuel injector allowed.
  • the above object is accordingly achieved in that a compensation ring between the piezoelectric actuator and the housing of the fuel injector is provided.
  • the compensation ring is inserted into the fuel injector, which is completely assembled except for the piezoelectric actuator, and is deformed by a pretensioning device with a plane effective surface until the servo valve lifts off from its valve seat. Then screw in place of the biasing device the piezoelectric actuator to the stop on the balancing ring in the injector, so inevitably sets the previously set as above empty idle between the bottom plate of the piezoelectric actuator and the actuator of the fuel injector servo valve.
  • In order for an operative connection between the piezoelectric actuator and the actuator for the servo valve with fixed positions is formed such that the idle stroke between the piezoelectric actuator and actuator always corresponds to the predetermined value despite the inevitable manufacturing tolerances of the individual components.
  • the balance ring is preferably made of soft iron or soft copper.
  • the piezoelectric actuator can be ground flat prior to its installation without applied voltage, wherein the proposed idle stroke is set in the deformation of the balancing ring via a survey on the biasing device.
  • the biasing device is not made of a flat stamp, but of a stamp with embossed front.
  • the drawing shows schematically a sectional view of a fuel injector in the region of the connection between a piezoelectric actuator and an actuator for a servo valve.
  • the figure of the drawing shows in section a part of an injector for fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine in a common rail system.
  • a piezoelectric actuator 2 In the housing 1 of the fuel injector is a piezoelectric actuator 2 with a Housing 3 and a bottom plate 4 screwed.
  • a piezoelectric element arrangement In the housing 3 of the piezoelectric actuator 2 is a piezoelectric element arrangement (not shown in detail), with which the bottom plate 4 is in communication.
  • supply lines also not shown
  • the piezoactuator 2 When it is electrically actuated, the piezoactuator 2 acts on a transmission element 5 in the fuel injector housing 1. That is, when applying a voltage to said piezoelectric element assembly, the bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 due to the induced by the applied voltage elongation of the piezoelectric elements from the actuator housing to the outside, in the drawing down, shifts, whereby the transmission element 5 moves accordingly becomes.
  • the transmission element 5 in the fuel injector housing 1 in turn acts on a valve stem 6, which bears against a valve element 7 of a servo valve.
  • the valve element 7 is, as long as the piezoelectric actuator 2 is not driven, pressed by a spring 8 in its valve seat.
  • a hydraulic ratio of the stroke of the piezoelectric actuator 2 may be provided.
  • the bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 acts on an actuator for the servo valve of the fuel injector. Piezo actuator 2 and actuator form the actuator for the servo valve.
  • valve element 7 of the servo valve is pressed by the spring 8 back into its seat, so that in the sequence of pressure in the control chamber of the injection valve again increases and the injection valve closes.
  • the transmission element 5 which may be a mechanical lever translator or a hydraulic translator, transmits this movement increasingly to the valve stem 6, which actuates the valve element 7 of the servo valve.
  • the piezoelectric actuator 2 is machined prior to installation in the injector 1 so that the bottom plate 4 by exactly the predetermined idle stroke .DELTA.h is opposite to the housing 3 of the piezoelectric actuator.
  • the voltage U is applied to the piezoelectric actuator 2 prior to installation in the injector housing 1, which causes a longitudinal expansion of the piezoelectric element assembly according to the predetermined idle stroke .DELTA.h, and it will be the housing 3 and the bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 ground plane with applied voltage U.
  • the piezoelectric actuator 2 can be clamped for example in a grinding machine, wherein the voltage U is supplied via slip rings.
  • the bottom plate 4 is then back by the predetermined idle stroke ⁇ h with respect to the housing 3 of the piezoelectric actuator 2.
  • the manufacturing and other tolerances on the part of the fuel injector are compensated by the compensation ring 9.
  • the compensation ring 9 which consists of a soft, deformable material such as soft iron or soft copper, is inserted into the fuel injector, which is completely assembled except for the piezoelectric actuator 2. Then, instead of the piezoelectric actuator 2, a biasing device is screwed into the fuel injector whose front side, which corresponds to the side of the piezoelectric actuator 2 with the bottom plate 4, is completely flat. The biasing device is screwed in until, due to the actuation of the transmission element 5 by the planar front of the biasing device, the valve element 7 of the servo valve begins to lift off its valve seat. In this case, consisting of a soft material compensation ring 9, which also acts on the flat front of the biasing device, permanently deformed by material flow. The balance ring 9 then retains the thickness it had when the pretensioner was screwed in so far that the servo valve began to open upon removal of the pretensioner.
  • a soft material compensation ring 9 which also acts on the flat front of the biasing device, permanently deformed
  • the piezoactuator 2 whose bottom plate 4 is retarded by the given idle stroke ⁇ h, is screwed into the housing 1 of the fuel injector as far as it will go, ie until the piezoactuator housing 3 abuts the compensation ring 9, then the leading edge is located of the piezo actuator housing 3 exactly at the height that had the front of the biasing device when the servo valve began to open.
  • the bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 is set back by the predetermined idle stroke .DELTA.h corresponds the idle stroke of the actuator in the fuel injector, that is the game between bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 and servo valve, exactly the predetermined value .DELTA.h.
  • the piezoelectric actuator 2 is processed prior to installation in the injector 1 so that the bottom plate 4 and the housing 3 of the piezoelectric actuator 2 in the ready-to-install state, but ground without applied voltage.
  • the bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 is thus at the same height as the housing 3 of the piezoactuator 2 at night.
  • the pretensioning device 9 does not have a plane front side, but rather a front side, which is in contact with the one or more points. at which or the biasing means acts on the transmission element 5, a survey of the height .DELTA.h has.
  • the central effective surface on the biasing device, which engages with the transmission element 5, is in other words in the installation direction by the predetermined value .DELTA.h for the idle stroke against the peripheral edge of the active surface, which comes into engagement with the balance ring 9.
  • the biasing means is screwed as far as in the fuel injector instead of the piezoelectric actuator 2 as in the first-mentioned embodiment until the actuation of the transmission element 5 by the raised portion on the front of the biasing means, the valve element 7 of the servo valve begins to open.
  • the compensation ring 9 is thereby deformed as above permanently.
  • the biasing device of the piezoelectric actuator 2 were ground flat in the case 3 and bottom plate 4 without voltage applied, screwed into the housing 1 of the fuel injector to the stop on the balance ring 9.
  • the idle stroke between the piezoelectric actuator 2 and servo valve exactly the predetermined value .DELTA.h on, since the thickness of the balancing ring 9 is set with the biasing means so that the servo valve begins to open during operation of the fuel injector after the bottom plate 4 of the piezoelectric actuator 2 has covered the free travel .DELTA.h when it is driven.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1; eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 und einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
  • Bei der Kraftstoffversorgung von Verbrennungsmotoren werden zunehmend Speichereinspritzsysteme verwendet, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken und schnellen Schaltgeschwindigkeiten gearbeitet wird. Solche Einspritzsysteme sind als Common-Rail-Systeme (für Dieselmotoren) und HPDI-Einspritzsysteme (für Ottomotoren) bekannt. Bei diesen Speichereinspritzsystemen wird der Kraftstoff mittels einer Hochdruckpumpe in einen allen Zylindern des Motors gemeinsamen Hochdruckspeicher gefördert, von dem aus der Kraftstoff mit Hilfe von Kraftstoffinjektoren in die einzelnen Brennkammern des Verbrennungsmotors eingespritzt wird.
  • Der Kraftstoffinjektor umfasst im Allgemeinen ein Einspritzventil, das hydraulisch von einem Servoventil geöffnet und geschlossen wird, um den zeitlichen Verlauf des Einspritzvorgangs in der Brennkammer genau festzulegen.
  • Das Servoventil wird dabei von einem elektrisch angesteuerten Aktor betätigt, wobei sich vor allem der Einsatz von piezoelektrischen Aktoren zum Erzielen ausreichend kurzer Schaltzeiten als günstig erwiesen hat. In einem solchen piezoelektrischen Aktor wird durch Anlegen von Spannung eine Längsdehnung hervorgerufen, die auf das Servoventil übertragen wird, das dann wiederum das Einspritzventil öffnet oder schließt.
  • Damit die im µm-Bereich liegende Längsdehnung des piezoelektrischen Aktors das Servoventil betätigen kann, wird diese Längsdehnung im allgemeinen entweder mechanisch durch einen in Kraftstoff gelagerten Hebelübersetzer oder hydraulisch durch einen Druckraum verstärkt.
  • Ein Kraftstoffinjektor mit einem Piezoaktor und hydraulischer Verstärkung ist zum Beispiel im US-Patent Nr. 5 779 149 beschrieben.
  • Um die für einen optimalen Verbrennungsverlauf erforderlichen hohen Schaltgeschwindigkeiten und kleinen Einspritzmengen mit dem Kraftstoffinjektor erzielen zu können, ist es erforderlich, den Kraftstoffinjektor sehr genau einzustellen.
  • Dies gilt insbesondere für den Leerhub zwischen dem piezoelektrischen Aktor und dem Servoventil. Der Leerhub soll einerseits möglichst klein sein, um stets definierte Bedingungen zu haben und um die dynamischen Belastungen gering zu halten. Andererseits muss stets ein Mindestspiel zwischen Aktor und Stellelement gewährleistet sein, um Fehlfunktionen im Betrieb zu vermeiden.
  • Die Einstellung des Leerhubs im Kraftstoffinjektor wird bisher so vorgenommen, dass die genaue Anordnung der einzelnen Komponenten des Kraftstoffinjektors und insbesondere deren Abstände zueinander rechnerisch aus den Abmessungen dieser Komponenten ermittelt werden.
  • Dazu muss jede Komponente einzeln aufwendig vermessen werden. Nach dem Ausmessen wird der Leerhub dann durch zwischen dem Injektorgehäuse und dem Aktor bzw. dem Servoventil angeordnete Einstellscheiben eingestellt, die nur eine minimale Toleranz aufweisen dürfen und die deshalb in der Fertigung sehr aufwendig sind.
  • Um den eingestellten Leerhub zu überprüfen, ist es bisher weiterhin erforderlich, den Kraftstoffinjektor komplett zusammenzubauen und unter Betriebsbedingungen zu testen. Falls Funktionsfehler festgestellt werden, muss der Kraftstoffinjektor nach dem Testlauf wieder vollständig in seine Einzelteile zerlegt, neu vermessen und eventuell nachgearbeitet werden bzw. es müssen Einstellscheiben ausgetauscht werden.
  • Das Dokument EP0869278 zeigt ebenfalls so ein Einspritzventil, bei dem durch eine entsprechende Wahl der Materialien oder über entsprechende Ausgleichsscheiben die thermische Ausdehrung des piezoelektrischen Aktors kompensiert wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, bei dem bzw. bei der mit geringem Aufwand ein zuverlässiges Positionieren des Stellantriebs im Kraftstoffinjektor möglich ist und das bzw. die eine serientaugliche Funktionsprüfung des Kraftstoffinjektors erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1, im Patentanspruch 2 oder im Patentanspruch 6 angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
  • Die obige Aufgabe wird demnach dadurch gelöst, dass ein Ausgleichsring zwischen Piezoaktor und dem Gehäuse des Kraftstoffinjektors vorgesehen ist. Der Ausgleichsring wird in den bis auf den Piezoaktor komplett zusammengebauten Kraftstoffinjektor eingelegt und durch eine Vorspanneinrichtung mit planer Wirkfläche so lange verformt, bis das Servoventil von seinem Ventilsitz abhebt. Schraubt man anschließend anstelle der Vorspanneinrichtung den Piezoaktor bis zum Anschlag am Ausgleichsring in das Injektorgehäuse ein, so stellt sich zwangsläufig der vorher wie oben angegeben eingestellte Leerhub zwischen der Bodenplatte des Piezoaktors und dem Stellelement des Kraftstoffinjektor-Servo-ventils ein. Damit wird eine Wirkverbindung zwischen dem Piezoaktor und dem Stellelement für das Servoventil mit festgelegten Positionen derart ausgebildet, dass der Leerhub zwischen Piezoaktor und Stellelement trotz der unvermeidlichen Herstellungstoleranzen der einzelnen Bauteile immer dem vorgegebenen Wert entspricht.
  • Zum Planschleifen von Gehäuse und Bodenplatte des Piezoaktors wird dieser vorzugsweise in eine Schleifmaschine eingespannt, wobei die vorgegebene Spannung über Schleifringe an den Piezoaktor angelegt wird. Der Ausgleichsring besteht vorzugsweise aus Weicheisen oder weichem Kupfer. Beim Vorspannen fließt das Material des Ausgleichsrings, wodurch sich die Dicke des Ausgleichsrings bleibend verändert.
  • Alternativ kann auch der Piezoaktor vor seinem Einbau ohne anliegende Spannung plan geschliffen werden, wobei der vorgesehene Leerhub bei der Verformung des Ausgleichsrings über eine Erhebung an der Vorspanneinrichtung eingestellt wird. Bei dieser alternativen Ausführungsform besteht somit die Vorspanneinrichtung nicht aus einem ebenen Stempel, sondern aus einem Stempel mit geprägter Vorderseite.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Schnittansicht eines Kraftstoffinjektors im Bereich der Verbindung zwischen einem Piezoaktor und einem Stellantrieb für ein Servoventil.
  • Die Figur der Zeichnung zeigt im Schnitt einen Teil eines Injektors zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum eines Verbrennungsmotors bei einem Common-Rail-System. In das Gehäuse 1 des Kraftstoffinjektors ist ein Piezoaktor 2 mit einem Gehäuse 3 und einer Bodenplatte 4 eingeschraubt. Im Gehäuse 3 des Piezoaktors 2 befindet sich eine Piezoelementanordnung (im Einzelnen nicht gezeigt), mit der die Bodenplatte 4 in Verbindung steht. Wenn an die Piezoelementanordnung über (ebenfalls nicht gezeigte) Zuleitungen eine Spannung angelegt wird, verändert diese ihre Länge, und die Bodenplatte 4 verändert dadurch ihre Lage bezüglich des Aktorgehäuses 3.
  • Der Piezoaktor 2 wirkt, wenn er elektrisch angesteuert wird, auf ein Übertragungselement 5 im Kraftstoffinjektorgehäuse 1 ein. Das heißt, dass sich beim Anlegen einer Spannung an die genannte Piezoelementanordnung die Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 aufgrund der von der angelegten Spannung hervorgerufenen Längsdehnung der Piezoelemente aus dem Aktorgehäuse nach außen, in der Zeichnung nach unten, verschiebt, wobei auch das Übertragungselement 5 entsprechend bewegt wird.
  • Das Übertragungselement 5 im Kraftstoffinjektorgehäuse 1 wirkt seinerseits auf einen Ventilstößel 6 ein, der an einem Ventilelement 7 eines Servoventils anliegt. Das Ventilelement 7 wird, solange der Piezoaktor 2 nicht angesteuert ist, von einer Feder 8 in seinen Ventilsitz gedrückt.
  • Statt des gezeigten Übertragungselements 5 kann auch eine hydraulische Übersetzung des Hubs des Piezoaktors 2 vorgesehen werden. Im Allgemeinen wirkt die Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 auf ein Stellelement für das Servoventil des Kraftstoffinjektors ein. Piezoaktor 2 und Stellelement bilden den Stellantrieb für das Servoventil.
  • Beim Abheben des Ventilelements 7 von seinem Sitz, das heißt beim Öffnen des Servoventils, kann auf die bekannte Weise (siehe z.B. das eingangs genannte US-Patent 5 779 149 ) Kraftstoff aus der Steuerkammer des im Kraftstoffinjektor enthaltenen Einspritzventils am Ventilelement 7 vorbei abfließen, wodurch sich der Druck in der Steuerkammer verringert und das Einspritzventil öffnet.
  • Bei einer Beendigung der Ansteuerung des Piezoaktors 2 und der Rückkehr von Übertragungselement 5 und Ventilstößel 6 in die Ausgangsstellung wird das Ventilelement 7 des Servoventils von der Feder 8 wieder in seinen Sitz gedrückt, so dass sich in der Folge der Druck in der Steuerkammer des Einspritzventils wieder erhöht und das Einspritzventil schließt.
  • Zwischen dem Gehäuse 3 des Piezoaktors 2 und dem Gehäuse 1 des Kraftstoffinjektors befindet sich ein Ausgleichsring 9.
  • Bei der Ansteuerung des Piezoaktors 2 bewegt sich somit die Bodenplatte 4 des Piezoaktors relativ zu dessen Gehäuse 3, das im Einbauzustand fest in das Gehäuse 1 des Kraftstoffinjektors eingeschraubt ist. Das Übertragungselement 5, das ein mechanischer Hebelübersetzer oder ein hydraulischer Übersetzer sein kann, überträgt diese Bewegung verstärkt auf den Ventilstößel 6, der das Ventilelement 7 des Servoventils betätigt.
  • Zur Einstellung eines definierten Leerhubes Δh im Stellantrieb aus Piezoaktor 2, Übertragungselement 5 und Ventilstößel 6 wird der Piezoaktor 2 vor dem Einbau in das Injektorgehäuse 1 so bearbeitet, dass die Bodenplatte 4 um genau den vorgegebenen Leerhub Δh gegenüber dem Gehäuse 3 des Piezoaktors zurücksteht. Dazu wird an den Piezoaktor 2 vor dem Einbau in das Injektorgehäuse 1 genau die Spannung U angelegt, die eine Längsdehnung der Piezoelementanordnung entsprechend dem vorgegebenen Leerhub Δh bewirkt, und es werden das Gehäuse 3 und die Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 bei angelegter Spannung U plangeschliffen.
  • Der Piezoaktor 2 kann dazu zum Beispiel in eine Schleifmaschine eingespannt werden, wobei die Spannung U über Schleifringe zugeführt wird.
  • Nach dem Schleifvorgang und nach Wegnahme der Spannung U steht dann die Bodenplatte 4 um den vorgegebenen Leerhub Δh gegenüber dem Gehäuse 3 des Piezoaktors 2 zurück.
  • Die Herstellungs- und sonstigen Toleranzen seitens des Kraftstoffinjektors werden durch den Ausgleichsring 9 ausgeglichen.
  • Der Ausgleichsring 9, der aus einem weichen, verformbaren Material wie Weicheisen oder weichem Kupfer besteht, wird in den bis auf den Piezoaktor 2 komplett zusammengebauten Kraftstoffinjektor eingelegt. Dann wird anstelle des Piezoaktors 2 eine Vorspanneinrichtung in den Kraftstoffinjektor eingeschraubt, deren Vorderseite, die der Seite des Piezoaktors 2 mit der Bodenplatte 4 entspricht, vollständig plan ist. Die Vorspanneinrichtung wird so weit eingeschraubt, bis aufgrund der Betätigung des Übertragungselements 5 durch die plane Vorderseite der Vorspanneinrichtung das Ventilelement 7 des Servoventils von seinem Ventilsitz abzuheben beginnt. Dabei wird der aus einem weichen Material bestehende Ausgleichsring 9, auf den ebenfalls die plane Vorderseite der Vorspanneinrichtung einwirkt, durch Materialfließen dauerhaft verformt. Der Ausgleichsring 9 behält dann beim Entfernen der Vorspanneinrichtung die Dicke, die er hatte, als die Vorspanneinrichtung gerade so weit eingeschraubt war, dass sich das Servoventil zu öffnen begann.
  • Wird schließlich anstelle der Vorspanneinrichtung der Piezoaktor 2, dessen Bodenplatte 4 wie oben beschrieben um den vorgegebenen Leerhub Δh zurücksteht, bis zum Anschlag in das Gehäuse 1 des Kraftstoffinjektors eingeschraubt, das heißt bis zur Anlage des Piezoaktorgehäuses 3 am Ausgleichsring 9, so befindet sich die Vorderkante des Piezoaktorgehäuses 3 genau auf der Höhe, die die Vorderseite der Vorspanneinrichtung hatte, als sich das Servoventil zu öffnen begann. Da demgegenüber im spannungslosen Zustand die Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 um den vorgegebenen Leerhub Δh zurücksteht, entspricht der Leerhub des Stellantriebs im Kraftstoffinjektor, das heißt das Spiel zwischen Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 und Servoventil, genau dem vorgegebenen Wert Δh.
  • Bei einer alternativen Vorgehensweise wird der Piezoaktor 2 vor dem Einbau in das Injektorgehäuse 1 so bearbeitet, dass die Bodenplatte 4 und das Gehäuse 3 des Piezoaktors 2 im einbaufertigen Zustand, aber ohne anliegende Spannung plan geschliffen werden. Die Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 befindet sich somit nacht dem Schleifvorgang auf genau der gleichen Höhe wie das Gehäuse 3 des Piezoaktors 2. Dafür weist die Vorspanneinrichtung zur Verformung des Ausgleichsrings 9 keine plane Vorderseite, sondern eine Vorderseite auf, die an der oder den Stellen, an der oder denen die Vorspanneinrichtung auf das Übertragungselement 5 einwirkt, eine Erhebung der Höhe Δh besitzt.
  • Die zentrale Wirkfläche an der Vorspanneinrichtung, die mit dem Übertragungselement 5 in Eingriff kommt, steht mit anderen Worten in Einbaurichtung um den vorgegebenen Wert Δh für den Leerhub gegenüber der am Rand umlaufenden Wirkflache vor, die mit dem Ausgleichsring 9 in Eingriff kommt.
  • Die Vorspanneinrichtung wird wie bei der erstgenannten Ausführungsform anstelle des Piezoaktors 2 so weit in den Kraftstoffinjektor eingeschraubt, bis durch die Betätigung des Übertragungselements 5 durch den erhabenen Abschnitt an der Vorderseite der Vorspanneinrichtung das Ventilelement 7 des Servoventils zu öffnen beginnt. Der Ausgleichsring 9 wird dabei wie oben bleibend verformt. Anschließend wird statt der Vorspanneinrichtung der Piezoaktor 2, bei dem Gehäuse 3 und Bodenplatte 4 ohne anliegende Spannung plan geschliffen wurden, bis zum Anschlag am Ausgleichsring 9 in das Gehäuse 1 des Kraftstoffinjektors eingeschraubt.
  • Auch bei dieser Ausführungsform weist der Leerhub zwischen Piezoaktor 2 und Servoventil genau den vorgegebenen Wert Δh auf, da die Dicke des Ausgleichsrings 9 mit der Vorspanneinrichtung so eingestellt wird, dass sich beim Betrieb des Kraftstoffinjektors das Servoventil erst zu öffnen beginnt, nachdem die Bodenplatte 4 des Piezoaktors 2 bei dessen Ansteuerung den Leerweg Δh zurückgelegt hat.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektorgehäuse (1) mit einem Piezoaktor (2) und einem Stellglied (5, 6, 7), die miteinander in einer Wirkverbindung stehen, wobei der Piezoaktor (2) beweglich in einem Gehäuse (3) eingebracht ist und eine Bodenplatte (4) aufweist, die einer Öffnung des Gehäuses (3) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch
    ein Planschleifen von Gehäuse (3) und Bodenplatte (4) des Piezoaktors (2);
    ein Vorsehen eines Ausgleichsrings (9) zwischen dem Kraftstoffinjektor (1) und dem Gehäuse (3) des Piezoaktors (2), der durch eine Vorspanneinrichtung mit einer Vorderseite, die eine zentrale Erhebung aufweist, die einem vorgegebenen Leerhub (Δh) entspricht, plastisch verformt wird, bis er eine Dicke hat, bei der sich das Stellglied (5, 6, 7) aufgrund der Einwirkung der erhabenen Vorderseite der Vorspanneinrichtung zu öffnen beginnt.
  2. Vorrichtung zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektorgehäuse (1) mit einem Piezoaktor (2) und einem Stellglied (5, 6, 7), die miteinander in einer Wirkverbindung stehen, wobei der Piezoaktor (2) beweglich in einem Gehäuse (3) eingebracht ist und eine Bodenplatte (4) aufweist, die einer Öffnung des Gehäuses (3) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch
    eine Einrichtung zum Planschleifen von Gehäuse (3) und Bodenplatte (4) des Piezoaktors (2); und
    eine Vorspanneinrichtung mit einer Vorderseite mit einer zentralen Erhebung, die einem vorgegebenen Leerhub (Δh) entspricht, zum plastischen Verformen eines Ausgleichsrings (9) zwischen dem Kraftstoffinjektorgehäuse (1) und dem Gehäuse (3) des Piezoaktors (2) bis zu einer Dicke, bei der sich das Stellglied (5, 6, 7) aufgrund der Einwirkung der Vorderseite der Vorspanneinrichtung zu öffnen beginnt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsring (9) zwischen zwei Planflächen eingelegt wird und durch ein Zusammenrücken der zwei Flächen auf eine vorgegebene Dicke plastisch verformt wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsring (9) aus einem fließbaren Material besteht, wobei beim Zusammendrücken des Ausgleichsrings das Material des Ausgleichsrings fließend beginnt und dadurch dauerhaft plastisch verformt wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsring (9) aus Weicheisen oder aus einem Kupfer besteht.
  6. Kraftstoffinjektor mit einem Piezoaktor (2) und einem Stellglied (5, 6, 7), die miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei der Piezoaktor (2) beweglich in einem Gehäuse (3)
    eingebracht ist und eine Bodenplatte (4) aufweist, die einer Öffnung des Gehäuses (3) zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bodenplatte (4) des Piezoaktors (2), die in der Wirkverbindung mit dem Stellglied (5, 6, 7) steht, im spannungslosen Zustand auf der Höhe der Vorderkante des Gehäuses (3) angeordnet ist und
    ein Ausgleichsring (9) zwischen einem Kraftstoffinjektorgehäuse (1) und dem Gehäuse (3) des Piezoaktors (2) angeordnet und plastisch so verformt ist, dass das Stellglied (5, 6, 7) um einen vorgegebenen Leerhubabstand (Δh) von der Vorderkante des Ausgleichrings (9) zurückgesetzt ist.
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