EP1536131A1 - Druckübersetzer mit Führungseinsatz für einen Kraftstoffinjektor - Google Patents

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EP1536131A1
EP1536131A1 EP04105584A EP04105584A EP1536131A1 EP 1536131 A1 EP1536131 A1 EP 1536131A1 EP 04105584 A EP04105584 A EP 04105584A EP 04105584 A EP04105584 A EP 04105584A EP 1536131 A1 EP1536131 A1 EP 1536131A1
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EP
European Patent Office
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piston
pressure
fuel injector
guide element
chamber
Prior art date
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Ceased
Application number
EP04105584A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Vahle
Christian Grimminger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1536131A1 publication Critical patent/EP1536131A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
    • F02M57/026—Construction details of pressure amplifiers, e.g. fuel passages or check valves arranged in the intensifier piston or head, particular diameter relationships, stop members, arrangement of ports or conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/105—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive

Definitions

  • High-pressure accumulator injection systems For injecting fuel into direct injection internal combustion engines stroke-controlled high-pressure accumulator injection systems (common rail) are used. These Fuel injection systems are characterized in that the injection pressure to load and Speed of the internal combustion engine can be adjusted. To reduce the Emissions and to achieve high specific performance is a high injection pressure required. Because the achievable pressure level in high pressure fuel pumps for strength reasons is limited, can further increase pressure in high-pressure injection systems (Common rail) can be achieved via pressure intensifier on injectors.
  • Common rail high-pressure injection systems
  • DE 101 33 913 relates to a fuel injection device for internal combustion engines with a fuel injector which can be supplied by a high-pressure fuel source. Between the fuel injector and the high-pressure fuel source is a movable one Switched pressure booster piston having pressure booster connected. Their Pressure booster piston separates a connectable to the high-pressure fuel source room from a high-pressure space connected to the fuel injector. By filling a Rear space of the pressure booster device with fuel or by emptying the back space of fuel, the fuel pressure in the high-pressure chamber varies become.
  • the fuel injector has a movable closing piston for opening and closing from injection openings, wherein the closing piston in a closing pressure chamber protrudes.
  • the closing piston is fuel pressure to achieve a closing direction acted upon by the force acting on the closing piston.
  • the closing pressure chamber and the Rear space are formed by a common closing pressure-back space, with all Subareas of the closing pressure backspace permanently for the exchange of fuel connected to each other. It is a pressure chamber for supplying the injection openings with fuel and for acting on the closing piston with an opening direction acting force provided.
  • the high-pressure chamber is so with the high-pressure fuel source in connection that in the high-pressure chamber - apart from pressure oscillations - constantly at least the fuel pressure of the high-pressure fuel source may be present.
  • the Pressure chamber and the high-pressure chamber are formed by a common injection space, whose subregions are permanently connected to each other to exchange fuel are.
  • the erfmdungshiel proposed, in a fuel injector for injecting Fuel-integrated intensifier is characterized by a robust construction, the safe operation of both the pressure booster and the fuel injector at fluctuating dimensional tolerances, as they can consistently occur in manufacturing, guaranteed.
  • the selected design of a pressure booster lives a secure component strength and the constructive implementation can be achieved by simple manufacturing and Achieve assembly processes.
  • the inventive proposed pressure booster is in the fuel injector between its injector body and a nozzle needle control module arranged above the nozzle body positioned.
  • An integrated into the fuel injector, the pressure booster comprehensive pressure intensifier module comprises a piston and a piston guide body.
  • a return spring for the piston of the pressure booster is also provided.
  • a the compression chamber of the pressure booster acting piston part is surrounded by a cup-shaped configured guide element, which is embedded with play in a basic body.
  • the main body in turn is located in the fuel injector between the injector body and the nozzle body.
  • the piston of the pressure booster is on the one hand in a guide within a guide body endangered and on the other hand in a piston part surrounding, cup-shaped configured Guide element. This is embedded with undersize in a recess of the body. This significantly simplifies the production of the piston guides. While at Previous embodiments a highly accurate coaxiality of the piston guides to each other had to be guaranteed is by the invention proposed solution a higher tolerance of the piston or the piston guides authorized.
  • the undersized in the body i. an annular gap for receiving it recessed, cup-shaped configured guide element, equalizes Koaxi gleichsunter Kunststoffe, which can occur during manufacture, between injector body and body.
  • cup-shaped configured guide element can be compensated by the gap.
  • the cup-shaped configured guide element to a high-pressure sealing surface on, for example, be frusto-conical or spherical can.
  • the formed on the underside of the cup-shaped guide element configured High-pressure sealing surface interacts with a planar sealing surface at the bottom of a recess, in which the cup-shaped configured guide element is embedded.
  • the annular gap surrounding the pot-shaped configured guide element between the cup-shaped configured guide element and the body allows a direct and short connection of a control line to the nozzle needle control module.
  • the control line to the nozzle needle control module is advantageously connected to a control room, which over the annular gap between the base bore and the lateral surface of the cup-shaped configured guide element through the control line of the pressure booster with system pressure is charged. Due to the chosen solution is via the control line to Pressure relief or pressurization of the differential pressure chamber of the Pressure intensifier always system pressure in the control line to the control module.
  • the pot-shaped guide element which on the one hand a piston part of the booster piston encloses the pressure intensifier, and on the other hand, the compression space of the pressure booster limited, is within the body up and down movable.
  • the cup-shaped configured guide element acted upon at one end face with a spring element become.
  • the spring element biases the cup-shaped configured guide element against a plane surface in the body before.
  • Figure 1 shows a fuel injector with pressure booster and nozzle body.
  • a fuel injector 1 can be removed.
  • the fuel injector 1 is controlled by a 2/2-way solenoid valve 2, which with another valve 3, 4 interacts.
  • the solenoid valve 2 and the valve 3, 4 are in an injector body 5 of the fuel injector 1 integrated.
  • the fuel injector 1 further includes a Nozzle needle control module 6, which is accommodated in a nozzle body 7. Between the injector body 5 and the nozzle body 7 of the pressure intensifier 10 is added. This is connected via a clamping nut with the front side of the injector body 5, while the nozzle body 7 and the pressure booster 10 by a nozzle clamping nut pressure-tight connected to each other.
  • a needle-shaped injection valve member is arranged, which at the combustion chamber end 9 of the nozzle body 7 formed - in Figure 1 but not shown - injection openings opens or closes, so that fuel can be injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • Figure 2 is a first embodiment of a pressure booster removable, the piston is guided in a pot-shaped guide element.
  • a spring chamber 11 is formed, in which on the one hand a return spring 12 is received and the other hand, as a working space of the pressure booster 10th serves.
  • a piston control line 14 extends a piston guide body 30 and the injector 5 is a piston stop plate thirteenth arranged, through which the piston control line 14 extends.
  • the piston 15 is by pressurization or depressurization of the piston control line 14 actuated.
  • the piston control line 14 extends through both the piston guide body 30 as well as by a stop plate 38 which between the piston guide body 30 and a base body 39 is arranged. Below the stop plate 38 opens the piston control line 14 in a groove-shaped ausgestaltbare connection to the differential pressure chamber 16th
  • a piston-shaped guide member 31 is inserted in the main body 39. This sits in a bore 40 of the body 39.
  • the bore 40 of the body 39 is formed so that between the lateral surface and the lateral surface of the cup-shaped can be formed guide member 31 an annular gap 36.
  • cup-shaped guide member 31 is the Piston 15 out.
  • the end face of the piston 15 acts on the compression space 19, the via a bore 34 which passes through a high-pressure sealing surface 33, with the nozzle inlet 21 is connected.
  • the crowned or executable in another geometry high pressure sealing surface 33 is applied the bottom surface of the bore 40 of the body 39, from which the control line 20 for In Figure 2, not shown nozzle needle control module 6 branches off.
  • the high pressure sealing surface 33 at the nozzle inlet 21 assigning side of the cup-shaped guide element 31 is formed in a sealing surface diameter 35.
  • the high pressure sealing surface 33 is designed such that the system pressure prevailing in the annular gap 36, i. that in a control room 32 below the cup-shaped guide element 31 prevailing system pressure level, is reliably sealed against the increased pressure level in the compression chamber 19.
  • the piston 15 in the piston guide body 30 is in danger.
  • the piston 15 is further in the cup-shaped guide member 31 is in danger, which within the annular gap 36 in the base body 39 relative to the piston guide body 30 centered.
  • the guides of the piston 15 in separate components accommodated, whereby an excessive misalignment of the axes can be compensated.
  • a highly accurate coaxiality of the holes in the piston guide body 30 and in the body 39 is not according to the invention proposed solution more necessary, since by the inventively proposed solution also large offset the guide axes can be balanced relative to each other, and elevated Wear and associated premature system failure effectively prevented can be.
  • the annular gap 36 between the differential pressure chamber 16 and the cup-shaped guide element 31 advantageously enables a direct and short connection of the control line 20 for the damper module to the below the high-pressure sealing surface 33 in the base body 39th trained control chamber 32 of the cup-shaped guide element 31st
  • pressurizing the differential pressure chamber 16 takes place via the annular gap 36 and a pressurization of the control room 32 below the cup-shaped guide element 31.
  • the piston 15 moves in vertical Direction upwards, so that there is a pressure drop in the compression chamber 19th comes.
  • pressure prevailing in the compression chamber 19 lower pressure the prevailing in the control chamber 32 below the cup-shaped guide member 31 Pressure raises the cup-shaped guide member 31 from the bottom of the central bore 40 of the base body 39, so that via the bore 34 in the pot-shaped guide element 31 fuel for refilling in the compression chamber 19 can flow.
  • the stroke of the cup-shaped guide element 31 defined by the stop plate 38 can be opposed by an appropriate interpretation of the stop plate 38 Front side of the cup-shaped guide member 31 and by the Design of the bore 40 in the body 39 determine.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a proposed according to the invention, in FIG a fuel injector integrated pressure booster with the cup-shaped guide element associated Hubeinstellin.
  • FIG. 3 shows that the piston 15 of the pressure booster 10 is mounted in the cup-shaped guide member 31 can be formed.
  • the front of the piston 15 limits the compression space 19, from which via the bore 34 under a increased pressure level stagnant fuel flows to the nozzle inlet 21.
  • the seal between the cup-shaped guide member 31 and the base body 39 is effected by the High-pressure sealing surface 33, the example - as shown in Figure 3 - performed crowned can be.
  • Analogous to the embodiment variant shown in Figure 2 is the hydraulic effective diameter 35 of the high-pressure sealing surface 33 dimensioned smaller than that Compression space 19 acting diameter of the end face of the piston 15.
  • cup-shaped guide member 31 Above of cup-shaped guide member 31 is a stroke-adjusting disk 41 is arranged, about which the stroke of the cup-shaped guide member 31 within of the main body 39 can be defmiert.
  • the top of the hub shim 41 abuts on the underside of the stopper plate 38.
  • Below the stop plate 38 opens the piston control line 14, via which the differential pressure chamber 16 within the Piston guide body 30 can be pressurized or depressurized.
  • a gap 36 is formed so that Axialversatze of the separated, compensate as a guide body serving components 30 and 39 easily to let.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention proposed pressure translator, in which a stroke shim is received below the cup-shaped guide member formed.
  • the stroke adjusting disk is located within the control room 32.
  • the stroke shim lies on a flat surface 42, which is formed in the base body 39.
  • Both the cup-shaped guide element 31, as well as the hub shim 41 are traversed by the nozzle inlet 21, over which from the compression chamber 19 to an elevated pressure level compressed fuel the nozzle body 7 (see illustration according to Figure 1) flows.
  • the high pressure sealing surface 33 rests on the Hubeinstellin 41 and has a hydraulically effective Diameter 35, which is smaller than the hydraulically effective diameter of the piston 15, so that it is ensured that upon pressurization of the compression chamber 19th no fuel flows out into the control space 32, which is acted upon only by system pressure.
  • control chamber 32 From the control chamber 32 branches off the control line 20 for the nozzle needle control module 6, analogous to the embodiment shown in Figure 3.
  • a radial gap 36 Between the cup-shaped configurable Guide element 31 and the bore 40 with the base body 39 is a radial gap 36, which compensates for axial misalignment between the guide sections in the cup-shaped guide member 31 on the one hand and the piston guide body 30 on the other balances.
  • the end face 44 has the abutment surface 38 which is between the base body 39 and the piston guide body 30 is inserted, too.
  • the control chamber 32 is over the Gap 36 is acted upon via the piston control line 14, the same time the pressure change in the differential pressure chamber 16 is used.
  • a hold-down device 43 for example, is used can be configured as a plate spring, the end face 44 of the piston-shaped configurable Guiding element 31 acted upon.
  • the acting as hold-down 43 spring element is supported on the lower end face of the injector body 30.
  • the differential pressure chamber 16 below the first piston part 17 is depressurized via the piston control line 14 or pressurized. From the differential pressure chamber 16 flows from fuel via the gap 36 between the bore 40 in the base body 39 and the lateral surface of the cup-shaped configurable guide member 31 the control chamber 32 to, from the bottom surface from the control line 20 to the nozzle needle control module 6, see. Representation according to Figure 1, position 6, branches off.
  • the high pressure sealing surface 33 has a sealing surface diameter 35 which is smaller than the end face the second piston part 18, which acts on the compression space 19. This is ensures that when pressurizing the compression chamber 19 fuel over the bore 34 flows into the only under system pressure control chamber 32.
  • the piston control line opens 14 in the control chamber 32 below the high-pressure sealing surface 33 of the cup-shaped configurable Guide element 31.
  • About the annular gap 36 between the bore 40 in Base body 39 and the lateral surface of the cup-shaped configurable guide element 31 flows fuel to the differential pressure chamber 16 to or from this.
  • the end face 44 of the piston-shaped configurable guide element 31 via a designed as a plate spring hold-down 43 applied, which is below the differential pressure chamber 16 in the injector body 30 is supported.
  • the pressurization takes place the control chamber 32 via the piston control line 14, the same Control line 20 to the nozzle needle control module 6 acted upon.
  • About the high pressure sealing surface 33 is the compression chamber 19 when it is pressurized against the control room 32 sealed so that above the system pressure level compressed fuel from the compression chamber 19 leakage in the nozzle inlet 21 can flow.
  • the hold-down device 43 it is possible by means of the hold-down device 43 a defined stroke of the piston-shaped configurable guide element 31 can be achieved.
  • the piston-shaped configurable guide member 31 are employed on the end face of the nozzle body 7. After lifting the piston-shaped guide element 31 of the control chamber 32nd limiting planar surface of the nozzle body 7 and a refilling of the compression space 19 at its pressure relief by extending the piston 15 can via the hold-down 43 a fastest possible return of the piston-shaped guide member 31 in his starting position can be achieved.
  • a stop plate 38 as in the embodiment according to FIG 5 is provided, be waived.
  • FIG. 7 is a variant of a pressure intensifier with a modified connection point to remove the pressure translator control line.
  • the illustration according to FIG. 7 shows that the injector body 30 and the main body 39 represent a component. According to this embodiment can be in an advantageous Achieve way that reduces the number of butt joints on the fuel injector can.
  • the piston control line 14 extends through the integrally formed body 39, injector body 30 and opens into a hydraulic annular space 46 below the differential pressure chamber 16.
  • the formable as a plate spring hold-down 43 is based on a Stop surface 47 below the differential pressure chamber 16 from, the discharge point of the piston control line 14 in the hydraulic annular space 46 is indicated by reference numeral 45 made.
  • the hydraulic chamber 46 is above the gap 36 with the control chamber 32 in Connection.
  • the piston 15 is integrally formed Piston guide body 30 with base body 39 added while the piston 15 also within the stored with radial clearance pot-shaped configurable guide element 31 is guided. Also by the illustrated in Figure 7 embodiment of the Erfmdung underlying idea, the leadership of the piston 15 is carried out in separate Components, namely 30 or 39, which represent a component, and in the piston-shaped Configurable guide element 31.
  • the sealing surface diameter 35 of the high pressure sealing surface 33 smaller than the diameter of the end face of the second piston part 18, which acts on the compression space 19. From the control room 32 from the control line branches 20 for the nozzle needle control module 6 in the nozzle body 7 extending, from.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mit einem bestrombaren Betätigungsorgan (2). Der Kraftstoffinjektor umfasst einem Injektorkörper (5), einem Druckübersetzer (10), welcher einen Übersetzerkolben (15) aufweist, der einen Arbeitsraum (11) von einem Differenzdruckraum (16) trennt und der einen Kompressionsraum (19) beaufschlagt. Von diesem zweigt eine Hochdruckleitung (21) zu einem in einem Düsenkörper (7) aufgenommenen Einspritzventilglied ab. Der Übersetzerkolben (15) ist in einem Kolbenführungskörper (5, 30) geführt und ferner in einem Führungselement (31) aufgenommen, welches mit Radialspiel (36) im Kraftstoffinjektor (1) geführt ist.

Description

Technisches Gebiet
Zum Einspritzen von Kraftstoff in direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen können hubgesteuerte Hochdruckspeichereinspritzsysteme (Common Rail) eingesetzt werden. Diese Kraftstoffeinspritzsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass der Einspritzdruck an Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine angepasst werden kann. Zur Reduzierung der Emissionen und zur Erzielung hoher spezifischer Leistungen ist ein hoher Einspritzdruck erforderlich. Da das erreichbare Druckniveau in Hochdruckkraftstoffpumpen aus Festigkeitsgründen begrenzt ist, kann eine weitere Drucksteigerung bei Hochdruckeinspritzsystemen (Common Rail) über Druckübersetzer an Injektoren erzielt werden.
Stand der Technik
DE 101 33 913 bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem von einer Kraftstoffhochdruckquelle versorgbaren Kraftstoffinjektor. Zwischen dem Kraftstoffinjektor und der Kraftstoffhochdruckquelle ist eine einen beweglichen Druckübersetzerkolben aufweisende Druckübersetzungseinrichtung geschaltet. Deren Druckübersetzerkolben trennt einen an die Kraftstoffhochdruckquelle anschließbaren Raum von einem mit dem Kraftstoffinjektor verbundenen Hochdruckraum. Durch Befüllen eines Rückraumes der Druckübersetzungseinrichtung mit Kraftstoff beziehungsweise durch Entleeren des Rückraumes von Kraftstoff kann der Kraftstoffdruck im Hochdruckraum variiert werden. Der Kraftstoffinjektor weist einen beweglichen Schließkolben zum Öffnen und Verschließen von Einspritzöffnungen auf, wobei der Schließkolben in einen Schließdruckraum hineinragt. Der Schließkolben ist mit Kraftstoffdruck zur Erzielung einer in Schließrichtung auf den Schließkolben wirkenden Kraft beaufschlagbar. Der Schließdruckraum und der Rückraum werden durch einen gemeinsamen Schließdruck-Rückraum gebildet, wobei sämtliche Teilbereiche des Schließdruck-Rückraumes permanent zum Austausch von Kraftstoff miteinander verbunden sind. Es ist ein Druckraum zum Versorgen der Einspritzöffnungen mit Kraftstoff und zum Beaufschlagen des Schließkolbens mit einer in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft vorgesehen. Der Hochdruckraum steht derart mit der Kraftstoffhochdruckquelle in Verbindung, dass im Hochdruckraum - abgesehen von Druckschwingungen - ständig zumindest der Kraftstoffdruck der Kraftstoffhochdruckquelle anliegen kann. Der Druckraum und der Hochdruckraum werden durch einen gemeinsamen Einspritzraum gebildet, dessen Teilbereiche permanent zum Austausch von Kraftstoff miteinander verbunden sind.
Darstellung der Erfindung
Der erfmdungsgemäß vorgeschlagene, in einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff integrierte Druckübersetzer zeichnet sich durch eine robuste Konstruktion aus, die eine sichere Funktion sowohl des Druckübersetzers als auch des Kraftstoffinjektors bei schwankenden Maßtoleranzen, wie sie in der Fertigung durchweg auftreten können, gewährleistet. Der gewählten Ausführung eines Druckübersetzers wohnt eine gesicherte Bauteilfestigkeit inne und die konstruktive Umsetzung lässt sich durch einfache Fertigungs- und Montageprozesse erzielen.
Der erfmdungsgemäß vorgeschlagene Druckübersetzer wird im Kraftstoffinjektor zwischen dessen Injektorkörper und einem oberhalb des Düsenkörpers angeordneten Düsennadel-Steuermoduls positioniert. Ein in den Kraftstoffinjektor integriertes, den Druckübersetzer umfassenden Druckübersetzermodul umfasst einen Kolben sowie einen Kolbenführungskörper. Es ist ferner eine Rückstellfeder für den Kolben des Druckübersetzers vorgesehen, ebenso wie eine Kolben-Anschlagplatte. Ein den Kompressionsraum des Druckübersetzers beaufschlagender Kolbenteil ist von einem topfförmig konfigurierten Führungselement umgeben, welches mit Spiel in einen Grundkörper eingelassen ist. Der Grundkörper wiederum befmdet sich im Kraftstoffinjektor zwischen dem Injektorkörper und dem Düsenkörper.
Der Kolben des Druckübersetzers ist einerseits in einer Führung innerhalb eines Führungskörpers gefährt und andererseits im einen Kolbenteil umgebenden, topfförmig konfigurierten Führungselement. Dieses ist mit Untermaß in einer Ausnehmung des Grundkörpers eingelassen. Dies vereinfacht die Herstellung der Kolbenführungen entscheidend. Während bei bisherigen Ausführungsvarianten eine hochgenaue Koaxialität der Kolbenführungen zueinander gewährleistet werden musste, wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine höhere Toleranzhaltigkeit des Kolbens beziehungsweise der Kolbenführungen zugelassen. Das in den Grundkörper mit Untermaß, d.h. einen Ringspalt zu dessen Aufnahme eingelassene, topfförmig konfigurierte Führungselement, gleicht Koaxialitätsunterschiede, die bei der Fertigung auftreten können, zwischen Injektorkörper und Grundkörper aus. Ein eventuell auftretender Axialversatz zwischen der Kolbenführung im Kolbenführungskörper des Injektorgehäuses und dem in eine Ausnehmung des Grundkörpers eingelassenen, topfförmig konfigurierten Führungselement kann durch das Spaltmaß ausgeglichen werden. In vorteilhafter Weise weist das topfförmig konfigurierte Führungselement dazu eine Hochdruckdichtfläche auf, die beispielsweise kegelstumpfförmig oder ballig ausgebildet sein kann. Die an der Unterseite des topfförmig konfigurierten Führungselementes ausgebildete Hochdruckdichtfläche wirkt mit einer planen Dichtfläche am Boden einer Ausnehmung zusammen, in welche das topfförmig konfigurierte Führungselement eingelassen ist. Damit kann ausgeschlossen werden, dass ein eventuell durch Axialversatz auftretender zu großer Verschleiß zwischen den relativ zueinander bewegbaren Bauteilen des Kraftstoffinjektors auftritt, der zu einem vorzeitigen Systemausfall führen könnte. Da die Führungen des Übersetzerkolbens in getrennten Bauteilen ausgebildet sind, lässt sich auch eine günstigere Leitungsanbindung hinsichtlich des Anschlusses eines Düsennadel-Steuermoduls und hinsichtlich des Anschlusses einer Steuerleitung zur Differenzdruckraumentleerung beziehungsweise -befüllung realisieren.
Der das topfförmig konfigurierte Führungselement umgebende Ringspalt zwischen dem topfförmig konfigurierten Führungselement und dem Grundkörper ermöglicht eine direkte und kurze Anbindung einer Steuerleitung zum Düsennadel-Steuermodul. Die Steuerleitung zum Düsennadel-Steuermodul ist vorteilhafterweise an einen Steuerraum angebunden, welcher über den Ringspalt zwischen Grundkörperbohrung und Mantelfläche des topfförmig konfigurierten Führungselements durch die Steuerleitung des Druckübersetzers mit Systemdruck beaufschlagt ist. Aufgrund der gewählten Lösung steht über die Steuerleitung zur Druckentlastung beziehungsweise Druckbeaufschlagung des Differenzdruckraumes des Druckübersetzers stets Systemdruck in der Steuerleitung zum Steuermodul an.
Das topfförmige Führungselement, welches einerseits einen Kolbenteil des Übersetzerkolbens des Druckübersetzers umschließt, und andererseits den Kompressionsraum des Druckübersetzers begrenzt, ist innerhalb des Grundkörpers auf und ab bewegbar. Um den Hub des topfförmigen Führungselementes in einen defmierten Zustand zu überführen, kann das topfförmig konfigurierte Führungselement an einer Stirnseite mit einem Federelement beaufschlagt werden. Das Federelement spannt das topfförmig konfigurierte Führungselement gegen eine Planfläche im Grundkörper vor.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfmdung nachstehend detaillierter beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1
einen Kraftstoffinjektor mit Druckübersetzer und Düsenkörper,
Figur 2
eine erste Ausführungsvariante eines in einen Kraftstoffinjektor integrierten Druckübersetzers mit topfförmig ausgebildetem Führungselement,
Figur 3
eine weitere Ausführungsvariante mit einer Hubeinstellscheibe oberhalb des topfförmig ausgebildeten Führungselementes des Übersetzerkolbens,
Figur 4
eine Ausführungsvariante mit einer Hubeinstellscheibe unterhalb des topfförmig ausgebildeten Führungselementes des Übersetzerkolbens,
Figuren 5,6
Ausführungsvarianten mit einem das topfförmige Führungselement beaufschlagenden, federförmigen Niederhalter und
Figur 7
eine Ausführungsvariante eines Druckübersetzers mit einer modifizierten Anschlussstelle der Druckübersetzer-Steuerleitung.
Ausführungsvarianten
Figur 1 zeigt einen Kraftstoffinjektor mit Druckübersetzer und Düsenkörper.
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Kraftstoffinjektor 1 entnehmbar. Der Kraftstoffinjektor 1 wird über ein 2/2-Magnetventil 2 angesteuert, welches mit einem weiteren Ventil 3, 4 zusammenwirkt. Das Magnetventil 2 sowie das Ventil 3, 4 sind in einen Injektorkörper 5 des Kraftstoffinjektors 1 integriert. Der Kraftstoffinjektor 1 umfasst darüber hinaus ein Düsennadel-Steuermodul 6, welches in einem Düsenkörpers 7 aufgenommen ist. Zwischen dem Injektorkörper 5 und dem Düsenkörper 7 ist der Druckübersetzer 10 aufgenommen. Dieser ist über eine Spannmutter mit der Stirnseite des Injektorkörpers 5 verbunden, während der Düsenkörper 7 und der Druckübersetzer 10 durch eine Düsenspannmutter druckdicht miteinander verbunden sind.
Innerhalb des Düsenkörpers 7 ist ein nadelförmig ausgebildetes Einspritzventilglied angeordnet, welches am brennraumseitigen Ende 9 des Düsenkörpers 7 ausgebildete - in Figur 1 jedoch nicht näher dargestellte - Einspritzöffnungen öffnet oder verschließt, so dass Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden kann.
Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine erste Ausführungsvariante eines Druckübersetzers entnehmbar, dessen Kolben in einem topfförmigen Führungselement geführt ist.
Im Injektorkörper 5 ist ein Federraum 11 ausgebildet, in welchem einerseits eine Rückstellfeder 12 aufgenommen ist und der andererseits als Arbeitsraum des Druckübersetzers 10 dient. Durch den Injektorkörper 5 erstreckt sich eine Kolbensteuerleitung 14. Zwischen einem Kolbenführungskörper 30 und dem Injektorkörper 5 ist eine Kolbenanschlagplatte 13 angeordnet, durch welche sich die Kolbensteuerleitung 14 erstreckt. Der Kolben 15 wird durch Druckbeaufschlagung beziehungsweise Druckentlastung der Kolbensteuerleitung 14 betätigt. Die Kolbensteuerleitung 14 erstreckt sich sowohl durch den Kolbenführungskörper 30 als auch durch eine Anschlagplatte 38, die zwischen dem Kolbenführungskörper 30 und einem Grundkörper 39 angeordnet ist. Unterhalb der Anschlagplatte 38 mündet die Kolbensteuerleitung 14 in eine nutförmig ausgestaltbare Verbindung zum Differenzdruckraum 16.
Im Grundkörper 39 ist ein kolbenförmig ausgebildetes Führungselement 31 eingelassen. Dieses sitzt in einer Bohrung 40 des Grundkörpers 39. Die Bohrung 40 des Grundkörpers 39 ist so ausgebildet, dass sich zwischen deren Mantelfläche und der Mantelfläche des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 ein Ringspalt 36 einstellt. Im in der Bohrung 40 des Grundkörpers 39 aufgenommenen, topfförmig ausbildbaren Führungselement 31 ist der Kolben 15 geführt. Die Stirnfläche des Kolbens 15 beaufschlagt den Kompressionsraum 19, der über eine Bohrung 34, die eine Hochdruckdichtfläche 33 durchsetzt, mit dem Düsenzulauf 21 verbunden ist.
Die ballig oder in einer anderen Geometrie ausführbare Hochdruckdichtfläche 33 liegt an der Bodenfläche der Bohrung 40 des Grundkörpers 39 an, von der die Steuerleitung 20 zum in Figur 2 nicht dargestellten Düsennadel-Steuermodul 6 abzweigt. Die Hochdruckdichtfläche 33 an der dem Düsenzulauf 21 zuweisenden Seite des topfförmigen Führungselementes 31 ist in einem Dichtflächen-Durchmesser 35 ausgebildet. Die Hochdruckdichtfläche 33 ist so ausgebildet, dass der im Ringspalt 36 herrschende Systemdruck, d.h. das in einem Steuerraum 32 unterhalb des topfförmigen Führungselementes 31 herrschende Systemdruckniveau, gegen das im Kompressionsraum 19 erhöhte Druckniveau sicher abgedichtet ist.
Gemäß der ersten, in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante des erfmdungsgemäß vorgeschlagenen Druckübersetzers 10 ist der Kolben 15 im Kolbenführungskörper 30 gefährt. Der Kolben 15 ist ferner in dem topfförmig ausgebildeten Führungselement 31 gefährt, welches sich innerhalb des Ringspaltes 36 im Grundkörper 39 relativ zum Kolbenführungskörper 30 zentriert. Damit sind die Führungen des Kolbens 15 in voneinander getrennten Bauteilen untergebracht, wodurch ein zu großer Versatz der Achsen ausgeglichen werden kann. Eine hochgenaue Koaxialität der Bohrungen im Kolbenführungskörper 30 beziehungsweise im Grundkörper 39 ist nach der erfmdungsgemäß vorgeschlagenen Lösung nunmehr nicht mehr erforderlich, da durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung auch große Versatze der Führungsachsen relativ zueinander ausgeglichen werden können, und erhöhtem Verschleiß und einem damit einhergehenden vorzeitigen Systemausfall wirksam vorgebeugt werden können. Durch die Aufteilung der Führungen des Kolbens 15 in getrennte Bauteile 30 beziehungsweise 39 lässt sich auch eine günstigere Leitungsanbindung zwischen dem Düsennadel-Steuermodul 6 und der Kolbensteuerleitung 14 realisieren. Der Ringspalt 36 zwischen dem Differenzdruckraum 16 und dem topfförmig ausgebildeten Führungselement 31 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine direkte und kurze Anbindung der Steuerleitung 20 für das Dämpfermodul an den unterhalb der Hochdruckdichtfläche 33 im Grundkörper 39 ausgebildeten Steuerraum 32 des topfförmigen Führungselementes 31.
Zum Zeitpunkt der Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine erfolgt eine Druckabsenkung im Differenzdruckraum 16. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem als Arbeitsraum dienenden Federraum 11 und dem Differenzdruckraum 16 fährt der Kolben 15 in den Kompressionsraum 19 ein und verdichtet das dort vorhandene Kraftstoffvolumen auf ein über dem Systemdruck liegendes Druckniveau. Um ein Entweichen der verdichteten Kraftstoffmenge aus dem Kompressionsraum 19 zu verhindern, ist die Schnittstelle zwischen dem topfförmigen Führungselement 31, d.h. die Hochdruckdichtfläche 33, in einem wirksamen Dichtflächendurchmesser 35 ausgebildet, die kleiner ist als der Durchmesser des Kolbens 15, welcher den Kompressionsraum 19 des Druckübersetzers beaufschlagt. Der verdichtete Kraftstoff kann somit verlustfrei über den Düsenzulauf 21 zum Einspritzventilglied weitergeleitet werden. Aufgrund der Durchmesserdifferenz zwischen dem Kolben 15 und der Hochdruckdichtfläche 33 wird eine ausreichende Dichtkraft auf das topfförmig ausbildbare Führungselement 31 ausgeübt.
Bei Beendigung des Einspritzvorgangs erfolgt eine Druckbeaufschlagung des Differenzdruckraumes 16 über die Kolbensteuerleitung 14. Bei Druckbeaufschlagung des Differenzdruckraumes 16 erfolgt über den Ringspalt 36 auch eine Druckbeaufschlagung des Steuerraumes 32 unterhalb des topfförmigen Führungselementes 31. Durch die Beaufschlagung des Differenzdruckraumes 16 über die Kolbensteuerleitung 14 fährt der Kolben 15 in vertikale Richtung nach oben auf, so dass es zu einer Druckabsenkung im Kompressionsraum 19 kommt. Durch den im Kompressionsraum 19 herrschenden geringeren Druck gegenüber dem im Steuerraum 32 unterhalb des topfförmigen Führungselementes 31 herrschenden Druckes hebt das topfförmig ausbildbare Führungselement 31 vom Boden der Zentralbohrung 40 des Grundkörpers 39 ab, so dass über die Bohrung 34 im topfförmigen Führungselement 31 Kraftstoff zur Wiederbefüllung in den Kompressionsraum 19 einströmen kann. Um kurze Schaltzeiten zwischen zwei Einspritzungen zu ermöglichen, wird der Hub des topfförmigen Führungselementes 31 durch die Anschlagplatte 38 definiert. Die Anschlagplatte 38 lässt sich durch eine entsprechende Auslegung der der Anschlagplatte 38 gegenüberliegenden Stirnseite des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 sowie durch die Ausgestaltung der Bohrung 40 im Grundkörper 39 bestimmen.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines erfmdungsgemäß vorgeschlagenen, in einen Kraftstoffinjektor integrierten Druckübersetzers mit dem topfförmigen Führungselement zugeordneter Hubeinstellscheibe.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass der Kolben 15 des Druckübersetzers 10 in dem topfförmig ausbildbaren Führungselement 31 gelagert ist. Die Stirnseite des Kolbens 15 begrenzt den Kompressionsraum 19, aus welchem über die Bohrung 34 unter einem erhöhten Druckniveau stehender Kraftstoff dem Düsenzulauf 21 zuströmt. Die Abdichtung zwischen dem topfförmigen Führungselement 31 und dem Grundkörper 39 erfolgt durch die Hochdruckdichtfläche 33, die beispielsweise - wie in Figur 3 dargestellt - ballig ausgeführt werden kann. Analog zur in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante ist der hydraulisch wirksame Durchmesser 35 der Hochdruckdichtfläche 33 kleiner bemessen als der dem Kompressionsraum 19 beaufschlagende Durchmesser der Stirnfläche des Kolbens 15. Oberhalb des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 ist eine Hub-Einstellscheibe 41 angeordnet, über welche der Hubweg des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 innerhalb des Grundkörpers 39 defmiert werden kann. Die Oberseite der Hub-Einstellscheibe 41 schlägt an der Unterseite der Anschlagplatte 38 an. Unterhalb der Anschlagplatte 38 mündet die Kolbensteuerleitung 14, über welche der Differenzdruckraum 16 innerhalb des Kolbenführungskörpers 30 druckbeaufschlagt beziehungsweise druckentlastet werden kann. Auch in der in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante ist zwischen der Mantelfläche des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 und der Mantelfläche der Bohrung 40 im Grundkörper 39 ein Spalt 36 ausgebildet, so dass sich Axialversatze der voneinander getrennten, als Führungskörper dienenden Bauteile 30 beziehungsweise 39 problemlos ausgleichen lassen. Analog zur Funktionsweise des in Figur 2 beschriebenen Ausführungsbeispiels fährt bei Druckbeaufschlagung des Differenzdruckraumes 16 über die Kolbensteuerleitung 14 der Kolben 15 aus dem Kompressionsraum 19 aus, wodurch dessen Druckniveau absinkt. Durch den an der Hochdruckdichtfläche 33 an der Unterseite des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 im Steuerraum 32 angreifenden Systemdruck fährt das topfförmig ausbildbare Führungselement 31 in vertikale Richtung nach oben auf, bis die Hub-Einstellscheibe 41 mit ihrer oberen Stirnseite an der unteren Fläche der Anschlagplatte 38 anschlägt. In dieser Position ist die Bohrung 34 an der Unterseite des topfförmig ausbildbaren Führungselementes 31 freigegeben, so dass Kraftstoff aus dem Steuerraum 32 beziehungsweise dem Spalt 36 zur Wiederbefüllung des Kompressionsraumes 19 in diesen einströmen kann. Unabhängig vom Druckniveau innerhalb des Kompressionsraumes 19 ist die Steuerleitung zum Düsennadel-Steuermodul 6 stets mit Kraftstoff beaufschlagt, der unter Systemdruck steht und über die Kolbensteuerleitung 14, dem Spalt 36, den Steuerraum 32 an dieser ansteht.
Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Druckübersetzers hervor, bei welcher eine Hub-Einstellscheibe unterhalb des topfförmig ausbildbaren Führungselementes aufgenommen ist.
Gemäß der in Figur 4 dargestellten Ausführungsvariante befmdet sich die Hub-Einstellscheibe innerhalb des Steuerraumes 32. Die Hub-Einstellscheibe liegt auf einer Planfläche 42 auf, die im Grundkörper 39 ausgebildet ist. Sowohl das topfförmige Führungselement 31, als auch die Hub-Einstellscheibe 41 werden vom Düsenzulauf 21 durchzogen, über welchen aus dem Kompressionsraum 19 auf ein erhöhtes Druckniveau verdichteter Kraftstoff dem Düsenkörper 7 (vgl. Darstellung gemäß Figur 1) zuströmt. Die Hochdruckdichtfläche 33 liegt auf der Hubeinstellscheibe 41 auf und weist einen hydraulisch wirksamen Durchmesser 35 auf, der kleiner ist als der hydraulisch wirksame Durchmesser des Kolbens 15, so dass gewährleistet ist, dass bei Druckbeaufschlagung des Kompressionsraumes 19 kein Kraftstoff in den lediglich mit Systemdruck beaufschlagten Steuerraum 32 abströmt. Vom Steuerraum 32 zweigt die Steuerleitung 20 für das Düsennadel-Steuermodul 6 ab, analog zur in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante. Zwischen dem topfförmig konfigurierbaren Führungselement 31 und der Bohrung 40 mit Grundkörper 39 stellt sich ein Radialspalt 36 ein, der den Ausgleich von Axialversatz zwischen den Führungsabschnitten im topfförmigen Führungselement 31 einerseits und dem Kolbenführungskörper 30 andererseits ausgleicht. Die Stirnseite 44 weist der Anschlagfläche 38, die zwischen dem Grundkörper 39 und dem Kolbenführungskörper 30 eingelassen ist, zu. Der Steuerraum 32 wird über den Spalt 36 über die Kolbensteuerleitung 14 beaufschlagt, die gleichzeitig der Druckänderung im Differenzdruckraum 16 dient.
Den Darstellungen gemäß Figuren 5 und 6 sind Ausführungsvarianten eines das topfförmige Führungselement beaufschlagenden, federförmigen Niederhalters zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 5 geht hervor, dass ein Niederhalter 43, der beispielsweise als Tellerfeder ausgestaltet sein kann, die Stirnseite 44 des kolbenförmig konfigurierbaren Führungselementes 31 beaufschlagt. Das als Niederhalter 43 fungierende Federelement stützt sich an der unteren Stirnseite des Injektorkörpers 30 ab. Der Differenzdruckraum 16 unterhalb des ersten Kolbenteils 17 wird über die Kolbensteuerleitung 14 druckentlastet beziehungsweise druckbeaufschlagt. Vom Differenzdruckraum 16 aus strömt Kraftstoff über den Spalt 36 zwischen der Bohrung 40 im Grundkörper 39 und der Mantelfläche des topfförmig konfigurierbaren Führungselementes 31 dem Steuerraum 32 zu, von dessen Bodenfläche aus die Steuerleitung 20 zum Düsennadel-Steuermodul 6, vgl. Darstellung gemäß Figur 1, Position 6, abzweigt. Auch gemäß dieser Ausführungsvariante weist die Hochdruckdichtfläche 33 einen Dichtflächendurchmesser 35 auf, der kleiner ist als die Stirnfläche des zweiten Kolbenteils 18, welche den Kompressionsraum 19 beaufschlagt. Dadurch ist sichergestellt, dass bei Druckbeaufschlagung des Kompressionsraumes 19 Kraftstoff über die Bohrung 34 in den lediglich unter Systemdruck stehenden Steuerraum 32 abströmt.
In der Ausführungsvariante gemäß der Darstellung in Figur 6 mündet die Kolbensteuerleitung 14 in den Steuerraum 32 unterhalb der Hochdruckdichtfläche 33 des topfförmig konfigurierbaren Führungselementes 31. Über den Ringspalt 36 zwischen der Bohrung 40 im Grundkörper 39 und der Mantelfläche des topfförmig konfigurierbaren Führungselementes 31 strömt Kraftstoff dem Differenzdruckraum 16 zu beziehungsweise aus diesem ab. Gemäß der in Figur 6 dargestellten Ausführungsvariante wird die Stirnseite 44 des kolbenförmig konfigurierbaren Führungselementes 31 über einen als Tellerfeder ausgebildeten Niederhalter 43 beaufschlagt, der sich unterhalb des Differenzdruckraumes 16 im Injektorkörper 30 abstützt. Analog zur Ausführungsvariante gemäß Figur 5 erfolgt die Druckbeaufschlagung des Steuerraumes 32 über die Kolbensteuerleitung 14, die gleichermaßen die Steuerleitung 20 zum Düsennadel-Steuermodul 6 beaufschlagt. Über die Hochdruckdichtfläche 33 ist der Kompressionsraum 19 bei dessen Druckbeaufschlagung gegen den Steuerraum 32 abgedichtet, so dass über das Systemdruckniveau hinaus verdichteter Kraftstoff vom Kompressionsraum 19 leckagefrei in den Düsenzulauf 21 abströmen kann.
Gemäß der Ausführungsvarianten in den Figuren 5 und 6 kann durch den Niederhalter 43 ein definierter Hub des kolbenförmig konfigurierbaren Führungselementes 31 erzielt werden. Mittels des als Tellerfeder konfigurierbaren Niederhalters 43 kann das kolbenförmig konfigurierbare Führungselement 31 an die Stirnseite des Düsenkörpers 7 angestellt werden. Nach dem Abheben des kolbenförmigen Führungselementes 31 von der den Steuerraum 32 begrenzenden Planfläche des Düsenkörpers 7 und einem Wiederbefüllen des Kompressionsraumes 19 bei dessen Druckentlastung durch Ausfahren des Kolbens 15 kann über den Niederhalter 43 eine schnellstmögliche Rückkehr des kolbenförmigen Führungselementes 31 in seine Ausgangsstellung erreicht werden. Bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 6 kann auf die Anordnung einer Anschlagplatte 38, wie sie in der Ausführungsvariante gemäß Figur 5 vorgesehen ist, verzichtet werden.
Figur 7 ist eine Ausführungsvariante eines Druckübersetzers mit einer modifizierten Anschlussstelle der Druckübersetzersteuerleitung zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 7 geht hervor, dass der Injektorkörper 30 und der Grundkörper 39 ein Bauteil darstellen. Gemäß dieser Ausführungsvariante lässt sich in vorteilhafter Weise erreichen, dass die Anzahl der Stoßfugen am Kraftstoffinjektor verringert werden kann. Die Kolbensteuerleitung 14 verläuft durch den einstückig ausgebildeten Grundkörper 39, Injektorkörper 30 und mündet in einen hydraulischen Ringraum 46 unterhalb des Differenzdruckraumes 16. Der als Tellerfeder ausbildbare Niederhalter 43 stützt sich an einer Anschlagfläche 47 unterhalb des Differenzdruckraumes 16 ab, die Mündungsstelle der Kolbensteuerleitung 14 in den hydraulischen Ringraum 46 ist durch Bezugszeichen 45 kenntlich gemacht. Der hydraulische Raum 46 steht über den Spalt 36 mit dem Steuerraum 32 in Verbindung. Auch gemäß dieser Ausführungsvariante ist der Kolben 15 im einstückig ausgebildeten Kolbenführungskörper 30 mit Grundkörper 39 aufgenommen, während der Kolben 15 auch innerhalb des mit Radialspiel gelagerten topfförmig konfigurierbaren Führungselementes 31 geführt ist. Auch durch die in Figur 7 dargestellte Ausführungsvariante des der Erfmdung zugrundeliegenden Gedankens erfolgt die Führung des Kolbens 15 in getrennten Bauteilen, nämlich 30 beziehungsweise 39, die ein Bauteil darstellen, und im kolbenförmig konfigurierbaren Führungselement 31. Zur Sicherstellung der Abdichtung des Kompressionsraumes 19 gegen den Steuerraum 32 ist der Dichtflächendurchmesser 35 der Hochdruckdichtfläche 33 kleiner als der Durchmesser der Stirnseite des zweiten Kolbenteils 18, welches den Kompressionsraum 19 beaufschlagt. Vom Steuerraum 32 aus zweigt die Steuerleitung 20 für das Düsennadel-Steuermodul 6 im Düsenkörper 7 verlaufend, ab.
Bezugszeichenliste
1
Kraftstoffinjektor
2
Magnetventil (2/2)
3
3/2-Servoventil
4
Servoventilkörper
5
Injektorkörper
6
Düsennadel-Steuermodul
7
Düsenkörper
8
Einspritzventilglied
9
brennraumseitiges Ende
10
Druckübersetzer
11
Federraum
12
Rückstellfeder
13
Kolbenanschlagplatte
14
Kolbensteuerleitung
15
Kolben
16
Differenzdruckraum
19
Kompressionsraum
20
Steuerleitung Düsennadel-Steuermodul 6
21
Düsenzulauf
30
Kolbenführungskörper
31
Führungselement
32
Steuerraum Führungselement
33
Hochdruckdichtfläche
34
Bohrung
35
Dichtflächendurchmesser
36
Spalt
37
Hubanschlag Führungselement
38
Anschlagplatte Führungselement
39
Grundkörper
40
Bohrung Grundkörper
41
Hub-Einstellscheibe
42
Planfläche
43
Niederhalter
44
Stirnseite Führungselement
45
Mündungsstelle Kolbensteuerleitung 14
46
hydraulischer Ringraum
47
Anschlagfläche

Claims (10)

  1. Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mit einem bestrombaren Betätigungsorgan (2), einem Injektorkörper (5) und einem Druckübersetzer (10), welcher einen Übersetzerkolben (15) aufweist, der einen Arbeitsraum (11) von einem Differenzdruckraum (16) trennt und der einen Kompressionsraum (19) beaufschlagt, von welchem eine Hochdruckleitung (21) zu einem in einem Düsenkörper (7) aufgenommenen Einspritzventilglied verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzerkolben (15) in einem Kolbenführungskörper (5, 30) in einem Führungselement (31) aufgenommen ist, welches mit Radialspiel (36) im Kraftstoffinjektor (1) aufgenommen ist, geführt ist.
  2. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionsraum (19) des Druckübersetzers (10) in einem topfförmig konfigurierten Führungselement (31) ausgebildet ist, welcher durch den Übersetzerkolben (15) druckbeaufschlagbar ist.
  3. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmig ausgebildete Führungselement (31) eine Hochdruckdichtfläche (33) aufweist, deren Dichtflächendurchmesser (35) kleiner als der Durchmesser der den Kompressionsraum (19) beaufschlagenden Stirnseite des Kolbens (15) ist.
  4. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckdichtfläche (33) ballig ausgebildet ist oder eine Kegelgeometrie aufweist oder plan ausgebildet ist..
  5. Kraftstoffmjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmig ausbildbare Führungselement (31) einen unter Systemdruck stehenden Steuerraum (32) begrenzt, welcher über den Spalt (36) von einer mit dem Differenzdruckraum (16) in Verbindung stehenden Kolbensteuerleitung (14) druckbeaufschlagbar ist.
  6. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vom Steuerraum (32) eine Steuerleitung (20) zu einem Düsennadel-Steuermodeul (6) des Kraftstoffinjektors (1) verläuft.
  7. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmig ausbildbare Führungselement (31) entweder an einer Stirnseite (44) oder an der Hochdruckdichtfläche (33) eine Hub-Einstellscheibe (41) zugeordnet ist.
  8. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenförmig ausbildbare Führungselement (31) an dessen Stirnseite (44) angestellten Niederhalter (43) beaufschlagt ist, der sich an einem Kolbenführungsabschnitt (30) zur Führung des ersten Kolbenteils (17) abstützt, um das Führungselement (31) auf der Hochdruckdichtfläche (33) zu orientieren.
  9. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der das kolbenförmig ausbildbare Führungselement (31) aufnehmende Grundkörper (39) und der Kolbenführungsabschnitt (30) zur Führung des Kolbens (15) einstückig ausgebildet sind.
  10. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (32) unmittelbar über die Kolbensteuerleitung (14) hydraulisch verbunden ist und über den Spalt (36) zwischen dem kolbenförmig ausbildbaren Führungselement (31) und der Bohrung (40) im Grundkörper (39) eine Druckbeaufschlagung beziehungsweise Druckentlastung des Differenzdruckraumes (16) des Druckübersetzers (10) erfolgt.
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