EP2287461A1 - Kraftstoffinjektor mit Kühlvorrichtung - Google Patents

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EP2287461A1
EP2287461A1 EP10169044A EP10169044A EP2287461A1 EP 2287461 A1 EP2287461 A1 EP 2287461A1 EP 10169044 A EP10169044 A EP 10169044A EP 10169044 A EP10169044 A EP 10169044A EP 2287461 A1 EP2287461 A1 EP 2287461A1
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fuel injector
housing
injector according
volume
cooling device
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Christian Thulfaut
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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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
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/043—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with cooling means other than air cooling
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, having a housing and a nozzle needle, which is movable by actuation of an actuator directly or indirectly in an open position for initiating an injection process, wherein a cooling device is provided, the one at Dissipates heat resulting from a relaxation of the fuel under high pressure.
  • fuel injectors are used to inject the fuel necessary for operation of the internal combustion engine under high pressure in the respective combustion chamber.
  • This fuel injection is controlled by means of an axially movable nozzle needle, which opens or keeps closed depending on their axial position injection holes.
  • the axial movement of the nozzle needle is caused by an actuator unit, with respect to the actuation of the nozzle needle on this actuator
  • two different types of fuel injectors are to be distinguished: on the one hand find fuel injectors with an indirect needle control application in which between the actuator and the nozzle needle hydraulic Control valve is placed, that indirectly provides on actuation of the actuator unit via a pressure drop in a control chamber for an opening movement of the nozzle needle; the other variant is a so-called direct needle control, in which the actuator unit acts directly on the nozzle needle via an intermediary coupler device.
  • a fuel injector in which in a housing, a nozzle needle is guided displaceably in the axial direction and can be transferred by actuating an actuator unit in an open position. A movement in this open position is thereby caused by a valve chamber is connected to a return of the injector upon actuation of the actuator unit, which causes a pressure drop in a control chamber of the nozzle needle and causes a winding of the nozzle needle.
  • the housing of the injector is surrounded by a heat sink, which is flowed through by a cooling liquid.
  • a disadvantage of such an arrangement is that a separate cooling line network must be constructed to supply the heat sink and also increases the diameter of the fuel injector in this area substantially.
  • the invention comprises the technical teaching that the cooling device is in the form of at least one hermetically sealed, integrated in the housing volume, which is filled with a working fluid in the liquid and vapor state and having an evaporation and a condensation region.
  • the evaporation region is arranged in a thermally highly loaded area and removal of the heat can be achieved by evaporation of the liquid working medium.
  • the at least one volume is formed by a respective pressure-tight sealed bore in the housing.
  • the volume in the housing can be defined without introducing additional components.
  • the at least one volume is formed by a respective tube, which is introduced as a separate component in the housing.
  • a material having an improved thermal conductivity can be used as the material for the tube, whereby the thermal energy to be dissipated can be optimally transferred to the evaporation region and subsequently from the condensation region to surrounding components or the environment.
  • Another advantage is the better mounting option.
  • the at least one volume is completely integrated in the housing.
  • this makes it possible to realize a very compact heat dissipation, the heat being dissipated in this case to regions of the fuel injector which are not thermally stressed.
  • the at least one volume protrudes with the condensation region out of the housing.
  • heat can also be dissipated to surrounding components of the internal combustion engine or the environment.
  • the heat output can be improved by a suitable enlargement of the surface, for example via a heat sink.
  • a hermetic encapsulation of the volume can be realized in a simple and at the same time reliable manner even when protruding out of the housing.
  • the interior of the cooling device is provided with capillaries. This has the advantage that the working medium due to the acting capillary forces can flow back regardless of the location of the condensation to the evaporation zone.
  • the working medium is water.
  • each one tube is anchored in the housing via a frictional connection. This ensures that the cooling device according to the invention remains at the desired location.
  • it is just as well form-fitting or cohesive connections conceivable.
  • FIG. 1 is a schematic view of the fuel injector according to the invention shown according to a first embodiment, which has a housing 1.
  • a longitudinal bore 2 is provided which is hermetically separated at an upper end via a pressure-resistant closure 3 from the environment and thus forms a volume for a cooling device 4.
  • a quantity of heat Q is absorbed in the lower region of the housing 1 and discharged in the upper region of the housing 1, as illustrated by means of the arrows.
  • FIG. 2 is further a detailed sectional view of the fuel injector according to the invention
  • FIG. 1 shown to explain the operation of the cooling device 4 in more detail.
  • the bore 2 is placed in a first housing part 5, which is placed on a second housing part 6 of the fuel injector.
  • This second housing part 6 forms at its radial inner region a guide for a nozzle needle 7, which is guided in the housing 1 in the axial direction in a manner known to those skilled in the art and in an open position for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the bore 2 is filled with a working medium in the form of water, which acts as a carrier for dissipating the heat from the region of the second housing part 6.
  • the water is present in an evaporation region 8 of the cooling device 4 in liquid consistency, while an overlying condensation region 9 is filled with water vapor.
  • FIG. 3 is a schematic view of the fuel injector according to the invention according to a second embodiment to see.
  • a sleeve 10 is placed in this case on the bore 2 in the region of its mouth, which ensures an extension of the volume of the cooling device 4 'over the region of the housing 1 addition. This can the amount of heat Q absorbed in the lower region of the bore 2 is also delivered to components of lower temperature located above the fuel injector and surrounding components, as well as the surroundings.
  • the sleeve 10 is placed on the housing 1 by means of a pressure-resistant connection.
  • FIG. 4 a third embodiment of the fuel injector according to the invention, in which, in contrast to the two previous embodiments, the cooling device 4 "is formed by a tube 11.
  • This tube 11 is placed in a recess 12 of the housing 1 and via a frictional connection with the housing
  • a positive or cohesive connection is also conceivable.
  • the tube 11 is made of a material with improved thermal conduction properties in order to improve the entry of the quantity of heat Q.
  • FIG. 5 a final, fourth embodiment of the invention shown in a schematic view.
  • the tube 11 is extended beyond the housing 1, again to have the possibility that discharged by the cooling device 4 "'amount of heat Q delivered above the fuel injector components of the engine or the environment to be able to.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (1) und einer Düsennadel (7), welche durch Betätigung einer Aktoreinheit unmittelbar oder mittelbar in eine Öffnungsstellung zum Einleiten eines Einspritzvorganges bewegbar ist, wobei eine Kühlvorrichtung (4; 4'; 4"; 4"') vorgesehen ist, die eine, bei einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs entstehende Wärme (Q) abführt, wobei ferner die Kühlvorrichtung (4; 4'; 4"; 4"') in Form mindestens eines hermetisch gekapselten, in das Gehäuse (1) integrierten Volumens vorliegt, dass mit einem Arbeitsmedium im flüssigen und im dampfförmigen Zustand gefüllt ist und einen Verdampfungs- (8) und einen Kondensationsbereich (9) aufweist, wobei der Verdampfungsbereich (8) in einem thermisch hochbelasteten Bereich angeordnet und die Wärme (Q) durch Verdampfen des flüssigen Arbeitsmediums abführbar ist.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse und einer Düsennadel, welche durch Betätigung einer Aktoreinheit unmittelbar oder mittelbar in eine Öffnungsstellung zum Einleiten eines Einspritzvorganges bewegbar ist, wobei eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, die eine, bei einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs entstehende Wärme abführt.
  • Bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen kommen üblicherweise Kraftstoffinjektoren zum Einsatz, um den zum Betrieb der Brennkraftmaschine nötigen Kraftstoff unter hohem Druck in den jeweiligen Brennraum einzuspritzen. Diese Kraftstoffeinspritzung wird dabei mittels einer axial beweglichen Düsennadel gesteuert, welche je nach ihrer axialen Position Spritzlöcher öffnet oder geschlossen hält. Dabei wird die axiale Bewegung der Düsennadel über einen Aktoreinheit hervorgerufen, wobei bezüglich der Betätigung der Düsennadel über diese Aktoreinheit zwei verschiedene Ausführungen von Kraftstoffinjektoren zu unterscheiden sind: zum Einen finden Kraftstoffinjektoren mit einer indirekten Nadelsteuerung Anwendung, bei welchem zwischen der Aktoreinheit und der Düsennadel ein hydraulisches Steuerventil platziert ist, dass bei Betätigung der Aktoreinheit mittelbar über einen Druckabfall in einem Steuerraum für eine Öffnungsbewegung der Düsennadel sorgt; die andere Variante ist eine sogenannte direkte Nadelsteuerung, bei welcher die Aktoreinheit über eine zwischengeschaltete Kopplereinrichtung direkt auf die Düsennadel einwirkt.
  • Bei der Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum wird dieser von einem hohen Druckniveau auf ein niedrigeres Druckniveau entspannt, was die Temperatur des Kraftstoffs und damit auch die Temperatur des Kraftstoffinjektors in diesem Bereich erhöht. Bei Kraftstoffinjektoren mit indirekter Nadelsteuerung führt zusätzlich noch eine Entspannung von Kraftstoff im Bereich des Steuerventils zu einer weiteren Steigerung der Betriebstemperatur des Injektors. Eine Abfuhr dieser Wärme gestaltet sich allerdings schwierig, da der Kraftstoffinjektor im Bereich heißer Bauteile der Brennkraftmaschine verbaut und der Bauraum in diesem Bereich äußerst begrenzt ist. Gleichzeitig werden aber immer höhere Einspritzdrücke gefordert, welche zu massiven Steigerungen der Betriebstemperatur des Kraftstoffinjektors und zu kritischen Bauteilbelastungen führen würden. Diese Problematik hat daher das Vorsehen von Kühlvorrichtungen im Bereich des jeweiligen Kraftstoffinjektors nötig gemacht.
  • Aus der JP 2004150276 A ist ein Kraftstoffinjektor bekannt, bei welchem in einem Gehäuse eine Düsennadel in axialer Richtung verschiebbar geführt und durch Betätigen einer Aktoreinheit in eine Öffnungsstellung überführbar ist. Eine Bewegung in diese Öffnungsstellung wird dabei hervorgerufen, indem bei Betätigen der Aktoreinheit ein Ventilraum mit einem Rücklauf des Injektors verbunden wird, was in einem Steuerraum der Düsennadel einen Druckabfall bewirkt und ein Aufziehen der Düsennadel hervorruft. Um dabei einer starken Erhöhung der Betriebstemperatur des Kraftstoffinjektors aufgrund des Entspannens von Kraftstoff im Bereich der Düsennadelspitze und im Bereich des Ventilraumes entgegenzuwirken, ist das Gehäuse des Injektors mit einem Kühlkörper umgeben, der mit einer Kühlflüssigkeit durchströmt wird.
  • Nachteilhaft an einer derartigen Anordnung ist allerdings, dass ein separates Kühlleitungsnetz zur Versorgung des Kühlkörpers aufgebaut werden muss und sich zudem der Durchmesser des Kraftstoffinjektors in diesem Bereich wesentlich vergrößert.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welcher eine Kühlvorrichtung zum Abtransportieren der, aufgrund der Entspannung des Kraftstoffs auftretenden Wärme aufweist, wobei diese Kühlvorrichtung ohne ein zusätzliches Kühlleitungsnetz auskommt und möglichst kompakt aufgebaut ist.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüchen geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass die Kühlvorrichtung in Form mindestens eines hermetisch gekapselten, in das Gehäuse integrierten Volumens vorliegt, das mit einem Arbeitsmedium im flüssigen und dampfförmigen Zustand gefüllt ist und einen Verdampfungs- und einen Kondensationsbereich aufweist. Dabei ist der Verdampfungsbereich in einem thermisch hoch belasteten Bereich angeordnet und ein Abführen der Wärme durch Verdampfen des flüssigen Arbeitsmediums erreichbar.
    • Vorteile der Erfindung
  • Mittels einer derartigen Gestaltung der Kühlvorrichtung können bereits bei kleiner Querschnittsfläche des Volumens große Mengen an Wärme abtransportiert werden, so dass keine Durchmesservergrößerung des Kraftstoffinjektors nötig ist. Des Weiteren wird kein zusätzliches Kühlleitungsnetz benötigt, da die Wärmeenergie durch Verdampfen des Arbeitsmediums aus dem Bereich heißer Bauteile abführbar ist und durch anschließende Kondensation des Arbeitsmediums in Bereichen niedrigerer Temperatur an diese abgegeben werden kann. Ein derartiges System besitzt zudem einen sehr geringen Wärmewiderstand, da die flüssigen und die dampfförmigen Bestandteile des Arbeitsmediums in demselben Raum befindlich sind und sich aufgrund des dadurch gebildeten Nassdampfgebiets geringe Druck- und Temperaturunterschiede zwischen Verdampfungs- und Kondensationsbereich einstellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Volumen durch je eine druckdicht verschlossene Bohrung im Gehäuse gebildet. Dadurch kann das Volumen im Gehäuse ohne Einbringung zusätzlicher Bauteile definiert werden.
  • Es ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung, dass das mindestens eine Volumen durch je ein Rohr gebildet ist, welches als separates Bauteil in das Gehäuse eingebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass als Material für das Rohr ein Werkstoff mit einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit Anwendung finden kann, wodurch die abzuführende Wärmeenergie optimal auf den Verdampfungsbereich und im Anschluss daran vom Kondensationsbereich auf umliegende Bauteile oder die Umgebung übertragen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist die bessere Montagemöglichkeit.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine Volumen vollständig in das Gehäuse integriert. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine sehr kompakte Wärmeableitung realisiert werden, wobei die Wärmeabgabe in diesem Fall an thermisch nicht belastete Bereiche des Kraftstoffinjektors erfolgt.
  • Alternativ hierzu ragt das mindestens eine Volumen mit dem Kondensationsbereich aus dem Gehäuse heraus. Mittels einer derartigen Ausgestaltung kann eine Wärmeabgabe auch an umliegende Bauteile der Brennkraftmaschine oder die Umgebung erfolgen. Die Wärmeabgabe kann dabei durch eine geeignete Vergrößerung der Oberfläche, beispielsweise über einen Kühlkörper, verbessert werden.
  • Es ist eine Ausgestaltung der Erfindung, dass auf die je eine Bohrung eine zugehörige Hülse aufgesetzt ist, welche druckfest mit dem Gehäuse verbunden ist und gemeinsam mit der je einen Bohrung das mindestens eine Volumen ausbildet. Hierdurch kann eine hermetische Kapselung des Volumens auch bei einem Hinausragen aus dem Gehäuse auf einfache und gleichzeitig zuverlässige Art und Weise verwirklicht werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Innere der Kühlvorrichtung mit Kapillaren versehen. Dies hat den Vorteil, dass das Arbeitsmedium aufgrund der einwirkenden Kapillarkräfte lageunabhängig vom Kondensationsberich zum Verdampfungsbereich zurückfließen kann.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Arbeitsmedium Wasser. Mittels dieses Kühlmittels kann eine gute Wärmeabführung erreicht werden.
  • Vorteilhafterweise ist des Weiteren das je eine Rohr über eine kraftschlüssige Verbindung im Gehäuse verankert. Hierdurch wird sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung an der gewünschten Stelle verbleibt. Es sind allerdings ebenso gut form- oder stoffschlüssige Verbindungen denkbar.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • Figur 2 eine detaillierte Schnittansicht des Kraftstoffinjektors aus Figur 1, im Bereich einer Düsennadel,
    • Figur 3 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    • Figur 4 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer dritten Ausführungsform, und
    • Figur 5 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer vierten Ausführungsform.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • In der Figur 1 ist eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt, welche über ein Gehäuse 1 verfügt. In diesem Gehäuse 1 ist eine Längsbohrung 2 vorgesehen, die an einem oberen Ende über einen druckfesten Verschluss 3 hermetisch von der Umgebung abgetrennt ist und damit ein Volumen für eine Kühlvorrichtung 4 ausbildet. Mittels dieser Kühlvorrichtung 4 wird im unteren Bereich des Gehäuses 1 eine Wärmemenge Q aufgenommen und im oberen Bereich des Gehäuses 1 abgegeben, wie mittels der Pfeile veranschaulicht.
  • In Figur 2 ist des Weiteren eine detaillierte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors aus Figur 1 dargestellt, um die Wirkweise der Kühlvorrichtung 4 näher zu erläutern. Wie hieraus zu entnehmen ist, ist die Bohrung 2 in einem ersten Gehäuseteil 5 platziert, welcher auf einem zweiten Gehäuseteil 6 des Kraftstoffinjektors aufgesetzt ist. Dieser zweite Gehäuseteil 6 bildet an seinem radialen Innenbereich eine Führung für eine Düsennadel 7 aus, die auf dem Fachmann bekannte Art und Weise im Gehäuse 1 in axiale Richtung verschiebbar geführt ist und in einer Öffnungsstellung für ein Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine sorgt. Die Bohrung 2 ist mit einem Arbeitsmedium in Form von Wasser gefüllt, welches als Träger zum Abführen der Wärme aus dem Bereich des zweiten Gehäuseteils 6 fungiert. Dabei liegt das Wasser in einem Verdampfungsbereich 8 der Kühlvorrichtung 4 in flüssiger Konsistenz vor, während ein darüberliegender Kondensationsbereich 9 mit Wasserdampf gefüllt ist.
  • Wird nun in den Verdampfungsbereich 8 Wärme eingeleitet, die aus einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs im Bereich einer Spitze der Düsennadel 7 herrührt, so beginnt das Wasser zu verdampfen. Dies führt dazu, dass der Druck im darüberliegenden Kondensationsbereich 9 lokal erhöht wird, was zu einem Druckgefälle innerhalb der Bohrung 2 und damit zu einem Aufsteigen des Wasserdampfs in der Bohrung 2 führt. Aufgrund der niedrigeren Temperatur der Bohrung 2 im oberen Bereich kondensiert der Wasserdampf jedoch entlang des Kondensationsbereichs 9 und gibt die aufgenommene Wärmemenge in diesem Bereich an den umliegenden, ersten Gehäuseteil 5 ab. Das nun wieder flüssig gewordene Wasser fließt aufgrund der einwirkenden Schwerkraft wieder zurück in den Verdampfungsbereich 8.
  • In Figur 3 ist eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform zu sehen. Im Unterschied zu der vorher beschriebenen Variante ist in diesem Fall auf die Bohrung 2 im Bereich ihrer Mündung eine Hülse 10 aufgesetzt, die für eine Erstreckung des Volumens der Kühlvorrichtung 4' über den Bereich des Gehäuses 1 hinaus sorgt. Dadurch kann die im unteren Bereich der Bohrung 2 aufgenommene Wärmemenge Q auch an oberhalb des Kraftstoffinjektors und umliegend platzierte Bauteile niedrigerer Temperatur, sowie die Umgebung abgegeben werden. Dabei ist die Hülse 10 mittels einer druckfesten Verbindung auf das Gehäuse 1 aufgesetzt.
  • Des Weiteren ist in Figur 4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zu sehen, bei welchem im Unterschied zu den beiden vorherigen Ausführungen die Kühlvorrichtung 4" durch ein Rohr 11 gebildet ist. Dieses Rohr 11 ist dabei in einer Ausnehmung 12 des Gehäuses 1 platziert und über eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse 1 verbunden. Dabei ist allerdings auch eine form- oder stoffschlüssige Verbindung denkbar. Des Weiteren besteht das Rohr 11 aus einem Material mit verbesserten Wärmeleiteigenschaften, um den Eintrag der Wärmemenge Q zu verbessern.
  • Schließlich ist in Figur 5 eine letzte, vierte Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Ansicht dargestellt. In diesem Fall ist im Unterschied zu der vorher beschriebenen Variante das Rohr 11 über das Gehäuse 1 hinaus verlängert, um erneut die Möglichkeit zu haben, die durch die Kühlvorrichtung 4"' aufgenommene Wärmemenge Q an oberhalb des Kraftstoffinjektors platzierte Bauteile der Brennkraftmaschine oder die Umgebung abgeben zu können.
  • Mittels einer Gestaltung einer Kühlung des Kraftstoffinjektors gemäß der im Vorfeld beschriebenen Varianten ist es möglich, große Mengen an Wärme bei gleichzeitig kleiner Querschnittsfläche abzutransportieren. Hierbei ist kein zusätzlicher Kühlkreislauf oder Hilfsenergie zur Umwälzung eines Transportmediums nötig, wodurch sich der Wartungs- und Betriebsaufwand erheblich minimieren lässt. Des Weiteren zeichnen sich die beschriebenen Kühlsysteme durch einen geringen Wärmewiderstand aus.

Claims (10)

  1. Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (1) und einer Düsennadel (7), welche durch Betätigung einer Aktoreinheit unmittelbar oder mittelbar in eine Öffnungsstellung zum Einleiten eines Einspritzvorganges bewegbar ist, wobei eine Kühlvorrichtung (4; 4'; 4"; 4"') vorgesehen ist, die eine, bei einer Entspannung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs entstehende Wärme (Q) abführt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (4; 4'; 4"; 4"') in Form mindestens eines hermetisch gekapselten, in das Gehäuse (1) integrierten Volumens vorliegt, das mit einem Arbeitsmedium im flüssigen und im dampfförmigen Zustand gefüllt ist und einen Verdampfungs- (8) und einen Kondensationsbereich (9) aufweist, wobei der Verdampfungsbereich (8) in einem thermisch hochbelasteten Bereich angeordnet und die Wärme (Q) durch Verdampfen des flüssigen Arbeitsmediums abführbar ist.
  2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Volumen durch je eine druckdicht verschlossene Bohrung (2) im Gehäuse (1) gebildet ist.
  3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Volumen durch je ein Rohr (11; 11') gebildet ist, welches als separates Bauteil in das Gehäuse (1) eingebracht ist.
  4. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Volumen vollständig in das Gehäuse (1) integriert ist.
  5. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Volumen mt dem Kondensationsbereich (9) aus dem Gehäuse (1) herausragt.
  6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf die je eine Bohrung (2) eine zugehörige Hülse (10) aufgesetzt ist, welche druckfest mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und gemeinsam mit der je einen Bohrung (2) das mindestens eine Volumen ausbildet.
  7. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (4; 4'; 4"; 4"') im Inneren mit Kapillaren versehen ist.
  8. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium Wasser ist.
  9. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das je eine Rohr (11; 11') über eine kraftschlüssige Verbindung im Gehäuse (1) verankert ist.
  10. Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens einen Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
EP20100169044 2009-07-15 2010-07-09 Kraftstoffinjektor mit Kühlvorrichtung Not-in-force EP2287461B1 (de)

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