WO2014206924A1 - Verfahren zum herstellen von injektoren, insbesondere kraftstoffinjektoren, sowie injektor - Google Patents

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WO2014206924A1
WO2014206924A1 PCT/EP2014/063129 EP2014063129W WO2014206924A1 WO 2014206924 A1 WO2014206924 A1 WO 2014206924A1 EP 2014063129 W EP2014063129 W EP 2014063129W WO 2014206924 A1 WO2014206924 A1 WO 2014206924A1
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injector
injectors
leakage
assembly
paired
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PCT/EP2014/063129
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Willibald SCHÜRZ
Roman Etlender
Werner Reim
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Continental Automotive Gmbh
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    • F02M51/0607—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means the actuator being hollow, e.g. with needle passing through the hollow space
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    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plurality of injectors, in particular a plurality of Kraftstoffinj ectors for direct injection systems of power ⁇ vehicles. Furthermore, the invention relates to a method for pairing at least two injectors and a method for
  • the invention relates to an injector, in particular a fuel injector for a direct injection system of an internal combustion engine.
  • an injector in particular a fuel injector for a direct injection system of an internal combustion engine.
  • Kraftstoffinj injectors is controlled by injection of fuel by means of a nozzle needle, which is slidably mounted in the fuel ⁇ injector and an opening cross-section or one or a plurality of spray holes of a nozzle assembly of Kraftstoffinj ektors releases depending on their hub or closes.
  • a control of the nozzle needle for example, by means of a piezoelectric actuator, which actuates the nozzle needle hydraulically or mechanically.
  • ment requirements of the internal combustion engine are converted into injection quantities, which in turn correlate with an injection duration in dependence on an injection pressure, a stroke of the nozzle needle and a geometry of the fuel injector.
  • a deviation of an actual injection quantity from a desired injection quantity of a fuel injector always has negative effects on combustion, that is to say the resulting pollutant emissions, and usually also consumption of the internal combustion engine.
  • high demands are placed on the accuracy of the injection quantities and the stability of a
  • An injection nozzle of the fuel injector is driven by the nozzle needle, which can be driven, for example, by means of a servovalve actuated by a piezoactuator.
  • a hydraulically indirectly driven nozzle needle is state of the art.
  • the nozzle needle can also be controlled directly without a detour via a servo valve.
  • a coupling of a movement of the piezoactuator and, subsequently, a movement of the nozzle needle can take place hydraulically directly, which brings about significant advantages.
  • Reflectors hydraulically for those directly driven ⁇ Kraftstoffinj the same requirements as for controllable by a servo valve injectors apply.
  • By means of a hydraulic direct drive however, further advantageous properties of the fuel injectors result.
  • the object of the invention is by a method for producing injectors, in particular fuel injectors for
  • Direct injection systems of motor vehicles according to claim 1; by a method for pairing at least two injectors, in particular two fuel injectors for a direct injection system of an internal combustion engine, according to claim 3; by a method for producing an injector, in particular a fuel injector, according to claim 5; and solved by means of an In ⁇ vector according to claim 13.
  • a method for producing injectors so z. B. a production lot of Injectors, the injectors are set or
  • the injectors can be designed such that the total leaks and / or the
  • Pressure differences at the transmission pins of the injectors is a measure of the injection quantities and / or accuracies of the injectors.
  • Ie. is a criterion for making a plurality of injectors, for. B. in addition to reproducible injection quantities whose approximate, mainly or substantially one another, constant total leaks, z. As total leakage currents and / or quantities, and / or their approximate, mainly or substantially mutually constant pressure differences at their transmission pins.
  • This criterion can, for. B. be a secondary condition to the injection quantities. In this case, it is preferable if the total leaks and / or pressure differences which are as constant as possible with one another are valid for a plurality of operating or test points and / or regions of the injectors.
  • a method for pairing at least two injectors, a criterion for the pairing of the injectors is a total leakage and / or a
  • the injectors can be paired such that the total leaks and / or the pressure differences at the transmission pins of the injectors are mainly, substantially or almost the same.
  • means for injecting fuel e.g. As an injection system for a Ver ⁇ internal combustion engine, has at least two injectors.
  • the injectors are selected in such a way that, in at least one operating point or test point and / or region, they are mainly, substantially or virtually one another have the same total leakage and / or pressure difference at their transmission pins.
  • a method of manufacturing an injector are at least two, preferably three, for injection quantities, leakage rates and / or Druckdif- the injector preferences relevant mechanical games, in particular ⁇ sondere PaarungsInstitut, matched to one another, in particular paired up today.
  • the successive adjustment or the pairing of the mechanical plays of the injector can take place such that a leakage inflow to a control chamber of the injector substantially or at least corresponds to a leakage outflow downstream of this control chamber.
  • a pressure difference between a nozzle space and a control space of the injector can remain substantially the same or to decrease. This can alternatively or additionally also be applied to a pressure difference between the or a control chamber and a leakage chamber of the injector.
  • a desired pairing clearance of an assembly of the injector can be paired with an actual pairing clearance of another assembly of the injector, possibly taking into account a nominal pairing clearance of the paired-together assembly.
  • two or more other mechanical games can be paired with a mechanical game, the two or more .
  • a first mechanical game is preferably paired with a preferably optimal second game, which is then paired with a preferably optimal third game. It is also possible to pair the second and third games together to the first game. In the latter embodiment of the invention, a z. B. too small, ie possibly harmful, avoid play. Of course, this is also possible in the case of the first embodiment, as long as the third game is taken into account when setting up the second game or vice versa as a secondary condition. This procedure is na ⁇ Moslich on two, four or more by side in a causal relationship mechanical games of the injector applicable.
  • At least one subassembly having a paired target matching clearance can be installed on an assembly already installed on / in an emerging injector with an actual pairing clearance.
  • An assignment of a set pairing clearance of a second assembly for the actual pairing clearance of a first assembly or of the already partially existing injector preferably follows a successive assembly of the injector.
  • the mechanical games of a nozzle needle in a guide of the nozzle needle, z As a nozzle needle sleeve, a transmission pin in an intermediate plate and / or a control piston in a control plate are set to each other or paired. Other Components or assemblies are of course applicable. Matching or pairing of the mechanical games for an injector may be due to at least one test point and / or at least one test run for individual assemblies or assemblies or components mounted to each other. Ie. Measurements of pressures, leakages, dimensions, and / or other parameters may be determined at one or a plurality of test points and / or series of tests for a single particular assembly or for mated assemblies or components for a hypothetical injector.
  • Diameter determinations and / or determined by shape determinations can be carried out in time after a separate pre-assembly of at least two individual assemblies. According to the invention, the successive adjustment or pairings of the at least two individual assemblies are taken into account for a final assembly of an injector. Furthermore, the method can be carried out in a final assembly of the injector.
  • the injector can be designed as an injector according to the invention (see below). In the injector of the invention, in particular the Kraftstoffinj ector according to the invention, at least two are relevant to the injection quantity, leakage rates and / or pressure differences of the injector mechanical games, in particular approximately Paa ⁇ games, matched to one another, in particular paired up today.
  • the mutually adjusted or paired mechanical games for example, a nozzle needle in a guide of the nozzle needle, z. B. a nozzle needle sleeve, a transmission pin in an intermediate plate and / or a control piston in a control plate.
  • the injector is free of a control valve or servo valve controlling the injection quantities of the injector.
  • An actuator of the injector is preferably a piezoelectric actuator.
  • the injector can be produced by a method according to the invention. According to the invention, it is possible to set up or produce a good to very good, ie as optimal as possible, combination of mating games for the component pairings in an injector assembly with a comparatively low outlay.
  • an injector / injector scattering is reduced in a mounting of the injectors in that function-relevant mating games for an outflowing leakage on the one hand and an incoming leakage on the other hand, are suitably coordinated within an assembly process of the injectors.
  • the dispersion in a series production is reduced in relation to an injector function, and a proportion of those injectors, which do not meet required tolerances of their injection quantities, can be reduced.
  • an expense of necessary rework can be reduced. This affects individually and in total in a reduction of the manufacturing costs.
  • FIG. 1 is a longitudinal side view of the invention in ⁇ jektors for a common rail injection system of an internal combustion engine, which is shown in the center and below the center section;..
  • Fig. 2 is a centrally cut, broken away at the top and bottom, detailed longitudinal side view of a
  • 3 is a flow chart of one embodiment of a method according to the invention for matching or pairing three mechanical games within a nozzle assembly of the injector; 4 shows a flowchart analogous to FIG. 3, which shows a second embodiment of the method according to the invention when matching or representing each other pairs of the three mechanical games;
  • Fig. 5 is a schematic diagram according to FIGS. 3 and 4 for
  • Fig. 6 is a schematic diagram of an inventive
  • the invention is explained below on the basis of a piezoelectrically driven common rail Dieselinj ector 1 in more detail for a Burn ⁇ voltage motor of a motor vehicle (see Fig. 1).
  • the invention is not limited to such diesel injectors 1, but can, for. B. on pump-jet fuel injectors ⁇ injectors or gasoline injectors are used with a one- or multi-part nozzle needle, and typical for gasoline injectors designations can be found in the list of reference numerals. Therefore, the following is only an injector 1.
  • An injectable fluid may be a fuel, but it is of course possible, by means of an injector according to the invention, another fluid such. As water, an oil or any other process fluid to inject. Ie. the injector according to the invention is not limited to the automotive industry.
  • FIG. 1 shows the injector 1 substantially in a sectional view, with the injector 1 comprising a nozzle assembly 10 and an injector assembly 40.
  • the nozzle assembly 10 and the injector assembly 40 are fixed fluid tight to each other by means of a nozzle lock nut 60.
  • the injector assembly 40 has an injector body 400, in which an actuator 410 is provided, which is preferably designed as a piezoelectric actuator 410.
  • an electromagnetic actuator is also applicable.
  • the piezoelectric actuator 410 drives a one-piece, preferably integral, nozzle needle 110 hydraulically directly (see also FIG. 2).
  • the one-piece inwardly opening nozzle needle 110 may optionally be formed in two or more parts and / or be configured to open outwardly in the injector 1.
  • the injector body 400 has a high-pressure-side fluid connection (not visible) for the fuel to be injected, the fluid connection being in fluid communication with a high-pressure bore 402 formed in the injector body 400.
  • a high-pressure fluid circuit (not shown) is hydraulically connected.
  • the high-pressure bore 402 supplies the nozzle assembly 10 and thus a nozzle chamber 102 of the injector 1 with fuel under high pressure p R , z. B. a so-called rail pressure p R (common rail system).
  • p R common rail system
  • the nozzle assembly 10 has a nozzle body 100 with at least one spray hole (not shown) in its nozzle 104 and the nozzle chamber 102, wherein the nozzle needle 110 is arranged displaceably in the nozzle chamber 102 and stored in sections.
  • the nozzle needle 110 is pressed via an energy storage 114, preferably a nozzle needle spring 114, in the direction of its nozzle needle seat inside in the nozzle 104 in order to be securely closed even in an electrically non-energized state of the piezoelectric actuator 410.
  • the nozzle needle 110 is either pressed into its nozzle needle seat or moves away from the nozzle needle seat, as a result of which fuel can be injected.
  • the nozzle assembly 10 further accommodates a control assembly 20 located between the nozzle body 100 and the injector assembly 40 for actuating the nozzle needle 110 based on an elongation of the piezoactuator 410 in response to its energy E or charge E, that is, an electrical voltage applied thereto.
  • E or charge E that is, an electrical voltage applied thereto.
  • 2 shows the components of the control module 20 for a direct hydraulic coupling of an elongation movement of the piezoelectric actuator 410 and a movement of the nozzle needle 110 caused thereby.
  • the piezoelectric actuator 410 has one for this purpose Base plate 412 with a preferably integral Betschists ⁇ extension, which is in direct mechanical contact with a transmission pin 212, which is fitted with a very small clearance in a pin hole 211 an intermediate plate 210 of the control assembly 20 and / or paired.
  • a mating clearance of the transmission pin 212 in the pin bore 211 is chosen to be so small, e.g. B. lym approximate that even at a high rail pressure p R of up to over 2,500bar only a small fuel leakage L at the transfer pin 212 occurs (drops).
  • the pin bore 211 connects a first control chamber 22, which is also referred to as a piston control chamber 22 and in which a slightly lower fuel pressure than the actual rail pressure p R > P22 prevails, with a leakage chamber 42 of the injector 1, preferably with an ambient pressure p "in permanent fluid communication.
  • the leakage space 42 is preferably in fluid communication with a leakage port 404 of the injector 1.
  • At the transfer pin 212 there is a large pressure difference ⁇ p 2 2 _ P »z. B. in the above assumed 2,500bar maximum pressure and a closed injector 1 may well exceed a value of 2,450 bar.
  • the first control chamber 22 communicates with a second control chamber 12, the so-called needle control chamber 12, preferably in permanent fluid communication through a connecting bore 17 through a section of the control assembly 20.
  • a second control chamber 12 the so-called needle control chamber 12 preferably in permanent fluid communication through a connecting bore 17 through a section of the control assembly 20.
  • a damping throttle 232 designed as a fluid throttle 232 may be provided, which is preferably formed in a separate plate 230 of the control assembly 20.
  • a hub (elongation) of the piezoelectric actuator 410 is transmitted to a control piston 222 by means of the over ⁇ tragungspins 212, which is also referred to as Leckagepin 212 in a plunger bore 221 a control plate 220 of the control module 20 fitted and / or paired.
  • the transmission pin 212 acts on / in the first control chamber 22 at an upper end face 223 of the control piston 222, wherein the control piston 222 is supported on its lower end face 224 by a preferably formed as a Spi ⁇ cal spring 225 energy storage 225.
  • the rail pressure p R is preferably substantially prevailing on the lower end face 224 of the control piston 222, this end face 224 preferably being in permanent fluid communication with the nozzle space 102.
  • the second control chamber 12 is formed by an end face of an upper longitudinal end section 112 of the nozzle needle 110, the so-called needle piston 112, a wall of a needle bore 121 in an upper guide 120 of the nozzle needle 110, preferably a nozzle needle sleeve 120, and a lower end face of the plate 230 ,
  • the needle piston 112 of the nozzle needle 110 is facing away from a nozzle needle tip of the nozzle needle 110 or the nozzle 104 of the nozzle body 100.
  • this embodiment of the injector 1 which is set out briefly, is not restrictive. The invention is applicable to a variety of other embodiments of injectors, as long as a leakage L and / or a pressure drop ⁇ within the injector can be used as a measure of the quality of the injector.
  • a stroke of the nozzle needle 110 can be controlled or controlled via an opening of the nozzle needle 110 via a variation of the stroke of the piezoelectric actuator 410.
  • the stroke of the piezoelectric actuator 410 can be varied via a variation of its intrinsic electrical energy E, that is, the voltage applied to it.
  • Nozzle needle 110 securely closed at / on its seat in the nozzle 104 of the nozzle body 100.
  • the injector 1 has three internal leakages L or leakage flows L or quantities L.
  • Control piston 222 ie between the control plate 220 and the control piston 222 through the piston bore 211 therethrough. This is a leakage inflow L222 in the first control chamber 22 immediately downstream of the control piston 222.
  • a leakage pipe L2 1 2 and a total leakage L2 1 2 of the injector 1 results in a leakage L2 1 2 at the transmission spin 212, between the interim ⁇ rule plate 210 and the transmission pin 212 through the pin hole 211 into the leakage space 42.
  • Leakage L is always the result of a pressure difference ⁇ of the fuel at / in a component or on / in an assembly.
  • leakages L and / or pressure differences ⁇ within the nozzle assembly 10 and / or the control assembly 20 are paired; ie corresponding components and / or assemblies are paired in the sense of a read pairing, which in the The following is explained in more detail.
  • Transfer spin 212 and intermediate plate 210 the preferred among themselves fitted and / or paired components form: Transfer spin 212 and intermediate plate 210, piston 222 and control plate 220, and the nozzle needle 110 and the needle piston 112 and needle sleeve 120, three such assemblies in the sense of He ⁇ invention.
  • L2 1 2 L 1 22 + L222 results in a pressure difference ⁇ between the rail pressure p R and a pressure P 1 2, P22 in the relevant control chamber 12, 22 directly from the transmission pin 212, the control piston 222 and the nozzle needle sleeve 120 games set, in particular Paa ⁇ tion games of read pairings.
  • initial pressure difference ' ⁇ has as a result of a reduction of a shooting force to the nozzle needle 110 and therefore affects an opening and closing time of the injector 1.
  • the outflowing leakage L2 1 2 is essentially determined by the mating clearance between the transfer pin 212 and the intermediate plate 210. Since it is currently very complex, geometric tolerances of the pin hole 211 in the intermediate plate 210 and the transfer pin 212 to detect sufficiently accurate, z. B. by means of a gas leakage measurement during assembly, a pre-assembly and / or a test assembly an integral value with respect to an expected leakage discharge L2 1 2 are determined.
  • This expected value of the leakage drain L2 1 2 sets target values Ad so n of mating clearances for the control piston 222 in the control plate 220 and the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120.
  • a resulting actual match Adi St may deviate from the target match Ad S o ii within a permitted tolerance.
  • a flow of fuel through an ideal annular gap is proportional to the diameter of an annular gap ⁇ multi plied with the third power of the gap dimension divided at a predetermined pressure difference Ap and viscosity of the fuel through a gap length.
  • An eccentricity of backlashes may affect a resulting flow of fuel in the range of a factor of 0.5 to 2.5. If necessary, this parameter can be z. B. be taken into account on a statistical basis. Based on this relationship can be in dependence of a deviation of the game of the control piston 222 from the setpoint Ad so n the Reference value Ad so n the mating clearance of the nozzle needle sleeve 120 compared. the nozzle needle 110 is determined, ie calculated.
  • I222 a length of the control piston 222
  • Ad222 nom aNominalcoverungsspie1 of the control piston 222, so the control piston 222 in the control plate 220 and the piston bore 221;
  • Ad222 is a Istfarungsspiel the control piston 222, so the
  • Adi2o nom a nominal mating clearance of the nozzle needle sleeve 120, so the nozzle needle 110 and the needle piston 112 in the nozzle needle sleeve 120 and the needle bore 121st
  • this inventive method is shown in the form of a flow chart.
  • the applied inventive method can also be applied in a reverse order, so that the play on the nozzle needle sleeve 120 (other or second mechanical game) is used as an output parameter and a game to be adjusted on the control piston 222 (other or third mechanical game) is calculated from it , which is illustrated in the flowchart in FIG. 4.
  • 5 shows a diagram analogous to FIGS. 3 and 4, respectively, for selecting the second or third mechanical game based on the actual value of a first mechanical game at the transmission pin 212 (mechanical output game).
  • a simplification of the calculation according to the invention can be carried out, for example, in that in dependence of the Istfarungsspiels Adi St of the transfer pins 212 in the interim ⁇ rule plate 210 and the measurement value from the gas leakage measurement, a target value Ad so n represents a sum (the PaarungsInstitut) from the pairing Match Control piston 222 and the mating clearance in the nozzle needle sleeve 120 is determined.
  • the Sollpocungsspiel Ad so n for the nozzle needle 110 in the nozzle needle sleeve 120 results from a difference between the specified sum of the mating games and a determined Istproungsspiel Adi St of the control piston 222 in the control plate 220.
  • a pairing of at least two modules of the injector 1 to each other takes place, wherein at least one This assembly itself is a consequence of a pairing of two components of this assembly.
  • pairings are paired, ie paired components, namely those of the first assembly, are paired into paired components, namely those of the second assembly, in the form that the pairing of the second assembly is established, ie paired, with respect to the pairing of the first assembly becomes. All pairings can be considered as read pairing.
  • These pairings act in the injector 1 in a fluid-mechanical manner at least temporarily in such a way that a
  • pairing of pairs can also be applied to three (see above) or more assemblies, which may consist of paired components.
  • assemblies instead of an assembly, to pair a single component, which in such a case can be referred to as an assembly, to an assembly of already paired components.
  • an order of pairing assemblies that is, pairing pairings, may be arbitrary, with an output assembly preferably paired as nominally as possible with respect to their fuel flow.
  • the output module is preferably that module which is mounted on the injector 1 as the first of the modules zuzupodenden.
  • a preferred output module is therefore the transmission pin 212 in the pin hole 211 of the intermediate plate 210.
  • the further Zufaren is then preferably a progressive structure of the injector 1 in the form that already mounted assemblies preferably no longer need to be dismantled.
  • a respective partial injector (1) determines, on the basis of its measured, calculated and / or estimated leakage behavior, a pair of the assembly (s) or components (n) still to be mounted. Other orders of Zuschreibens or the assembly of the injector 1 are of course applicable. Reference sign list
  • Ad S oii Matching Game (general)
  • Ad222 is Istfarungsspiel control piston 222, so the Steu ⁇ erkolbens 222 in the control plate 220 and the piston bore 221st
  • Ad222 nom Nominalprojectungsspie1 control piston 222, so the
  • E energy, charge corresponds to the electrical voltage applied to the actuator 410

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren (1), insbesondere zweier Kraftstoffinj ektoren (1) für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, wobei ein Kriterium für das Paaren der wenigstens zwei Injektoren (1) eine Gesamtleckage (L212) und/oder eine Druckdifferenz (Δρ = p12∞-p∞, Δρ = p22-p∞) an einem Übertragungspin (212) des jeweiligen Injektors (1) ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Injektors (1), insbesondere eines Kraftstoffinj ektors (1) für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, wobei wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen (L112, L212, L222) und/oder Druckdifferenzen (Δρ = pR-p12≈ /= Δρ = pR-p22) des Injektors (1) relevante mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222), insbesondere Paarungsspiele (110/120, 210/212, 220/222), einander zugepaart werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen von Injektoren, insbesondere Kraftstoffinj ektoren, sowie Injektor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Injektoren, insbesondere einer Vielzahl von Kraftstoffinj ektoren für Direkteinspritzsysteme von Kraft¬ fahrzeugen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren sowie ein Verfahren zum
Herstellen eines Injektors. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Injektor, insbesondere einen Kraftstoffinj ektor für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors. Immer strenger werdende, gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge machen es erforderlich, mittels KraftstoffInjektoren eine verbesserte Gemischaufbereitung in den Zylindern der Verbrennungsmotoren zu erzielen. - Bei derzeitigen
Kraftstoffinj ektoren erfolgt eine Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff mittels einer Düsennadel, die im Kraftstoff¬ injektor verschieblich gelagert ist und einen Öffnungsquerschnitt oder ein bzw. eine Mehrzahl von Spritzlöchern einer Düsenbaugruppe des Kraftstoffinj ektors in Abhängigkeit von ihrem Hub freigibt bzw. verschließt. Eine Ansteuerung der Düsennadel erfolgt beispielsweise mittels eines piezoelektrischen Aktors, welcher die Düsennadel hydraulisch oder mechanisch betätigt.
Um die Schadstoffemissionen des Verbrennungsmotors zu senken und dessen Verbrauch dabei so gering wie möglich zu halten, ist es wünschenswert, eine möglichst optimale Verbrennung innerhalb der Zylinder des Verbrennungsmotors zu erzielen. Für eine gute Prozessführung bzw. eine Steuerung/Regelung einer Verbrennung in den Zylindern ist es notwendig, den einzuspritzenden Kraftstoff volumetrisch und zeitlich möglichst genau dosieren zu können, um zu einem jedem Zeitpunkt eine möglichst optimale Verbrennung und/oder eine möglichst vollständige Regenerierung eines Partikelfilters des Kraftfahrzeugs zu erreichen, da Drehmo- ^
mentanforderungen des Verbrennungsmotors in Einspritzmengen umgerechnet werden, welche wiederum mit einer Einspritzdauer in Abhängigkeit eines Einspritzdrucks, eines Hubs der Düsennadel und einer Geometrie des Kraftstoffinj ektors korrelieren.
Eine Abweichung einer Ist-Einspritzmenge von einer Soll-Einspritzmenge eines Kraftstoffinj ektors hat immer negative Auswirkungen auf eine Verbrennung, also die dadurch entstehenden Schadstoffemissionen, und meist auch einen Verbrauch des Verbrennungsmotors. Insbesondere für direkt einspritzende Kraftstoffinj ektoren gelten hohe Anforderungen an eine Genauigkeit der Einspritzmengen und eine Stabilität eines
Stahlbilds unter allen Betriebsbedingungen und über die gesamte Lebensdauer des Kraftstoffinj ektors hinweg. Dies gilt viel mehr noch im Hinblick auf kleine Einspritzmengen, bei einem Mehr- fach-Einspritz-Modus mit den dort verbundenen kurzen Ein- spritzabständen und/oder in einem Teilhubmodus einer Düsennadel .
Eine Einspritzdüse des Kraftstoffinj ektors wird durch die Düsennadel angesteuert, welche beispielsweise mittels eines durch einen Piezoaktor betätigbaren Servoventil antreibbar ist. Eine solchermaßen hydraulisch indirekt angetriebene Düsennadel ist Stand der Technik. - Die Düsennadel kann jedoch auch direkt ohne einen Umweg über ein Servoventil angesteuert werden. Bei einem solchen Kraftstoffinj ektor kann eine Kopplung einer Bewegung des Piezoaktors und darauf folgend einer Bewegung der Düsennadel hydraulisch direkt erfolgen, was signifikante Vorteile mit sich bringt. Für solche hydraulisch direkt an¬ getriebenen Kraftstoffinj ektoren gelten dieselben Anforderungen wie für mittels Servoventil ansteuerbare Einspritzdüsen. Durch einen hydraulischen Direktantrieb ergeben sich jedoch weitere vorteilhafte Eigenschaften der Kraftstoffinj ektoren .
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, insbesondere für hydraulisch direkt angetriebene Injektoren, ein verbessertes Herstel¬ lungsverfahren mit einem Kriterium für eine überwiegende Vielzahl der Injektoren anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren anzugeben. Des Weiteren ist eines eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Injektors sowie einen entsprechend verbesserten Injektor, insbesondere einen Kraftstoffinj ektor anzugeben. Herbei sollen möglichst geringe Streuungen bei den Einspritzmengen der Injektoren untereinander wenigstens in deren Neuzuständen gewährleistet sein.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Verfahren zum Herstellen von Injektoren, insbesondere von Kraftstoffinj ektoren für
Direkteinspritzsysteme von Kraftfahrzeugen, gemäß Anspruch 1 ; durch ein Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren, insbesondere zweier Kraftstoffinj ektoren für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, gemäß Anspruch 3; durch ein Verfahren zum Herstellen eines Injektors, insbesondere eines Kraftstoffinj ektors , gemäß Anspruch 5; und mittels eines In¬ jektors gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung der Erfindung.
Um bei einem Injektorkonzept mit hydraulisch direkt betätigbarer Düsennadel möglichst geringe Streuungen bei den Einspritzmengen in Betriebs- bzw. Testpunkten und/oder -bereichen bei den Injektoren untereinander wenigstens in deren Neuzuständen zu gewährleisten, hat es sich herausgestellt, eine Bilanz der Leckageströme bzw. -mengen und/oder bestimmte Druckdifferenzen innerhalb einer Düsen- und/oder Steuerbaugruppe eines einzelnen Injektors möglichst exakt einzustellen und/oder über eine Mehrzahl von Injektoren, z. B. die Injektoren eines einzelnen Einspritzsystems, oder über eine Vielzahl von Injektoren, z. B. die Injektoren eines Fertigungsloses, hinweg möglichst genau einzuhalten, also einzustellen, wobei die Fertigungstoleranzen nicht zu gering werden dürfen, um die Kosten nicht zu hoch werden zu lassen.
Bei dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren, einem Verfahren zum Herstellen von Injektoren, also z. B. einem Fertigungslos von Injektoren, werden die Injektoren derart eingestellt bzw.
hergestellt, dass eine Gesamtleckage und/oder eine Druckdif¬ ferenz an einem Übertragungspin des jeweiligen Injektors über eine ggf. überwiegende Mehrzahl oder eine überwiegende Vielzahl der Injektoren hinweg näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen konstant ist. Hierbei können die Injektoren derart ausgebildet sein, dass die Gesamtleckagen und/oder die
Druckdifferenzen an den Übertragungspins der Injektoren ein Maß für die Einspritzmengen und/oder -genauigkeiten der Injektoren ist.
D. h. ein Kriterium für ein Herstellen einer Vielzahl von Injektoren ist, z. B. neben reproduzierbaren Einspritzmengen, deren näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen un- tereinander konstanten Gesamtleckagen, z. B. Gesamtleckageströme und/oder -mengen, und/oder deren näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen untereinander konstanten Druckdifferenzen an deren Übertragungspins. Dieses Kriterium kann z. B. eine Nebenbedingung zu den Einspritzmengen sein. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die untereinander möglichst konstanten Gesamtleckagen und/oder untereinander möglichst konstanten Druckdifferenzen für eine Vielzahl von Betriebs- bzw. Testpunkten und/oder -bereichen der Injektoren gilt. Bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren, einem Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren, ist ein Kriterium für das Paaren der Injektoren eine Gesamtleckage und/oder eine
Druckdifferenz an einem Übertragungspin des jeweiligen Injektors. Hierbei können die Injektoren derart gepaart werden, dass die Gesamtleckagen und/oder die Druckdifferenzen an den Übertragungspins der Injektoren hauptsächlich, im Wesentlichen oder nahezu gleich sind. D. h. eine Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff, z. B. eine Einspritzanlage für einen Ver¬ brennungsmotor, weist wenigstens zwei Injektoren auf. Die Injektoren sind gemäß der Erfindung derart ausgewählt, dass diese in wenigstens einem Betriebs- bzw. Testpunkt und/oder -bereich untereinander eine hauptsächlich, im Wesentlichen oder nahezu gleiche Gesamtleckage und/oder Druckdifferenz an ihren Übertragungspins aufweisen.
Die die entsprechenden Messwerte und/oder berechneten Werte für die Gesamtleckagen und/oder Druckdifferenzen in Relation setzenden Begriffe „näherungsweise", „hauptsächlich", „im Wesentlichen" oder „nahezu" sollen sich in folgende absteigende Reihenfolge einordnen lassen: (deutlich) verschieden (z. B. wenigstens das Zehnfache oder ein Zehntel) , ungefähr, nähe- rungsweise, hauptsächlich (nicht mehr als das Doppelte bzw. weniger als die Hälfte) , im Wesentlichen, nahezu, identisch (bis auf eine oder zwei übliche Nachkommastellen) . Der jeweils vorhergehende Begriff, also z. B. der Begriff „nahezu", soll dabei den nachfolgenden Begriff, also in diesem Beispiel den Begriff „identisch", mitumfassen.
Bei dem dritten erfindungsgemäßen Verfahren, einem Verfahren zum Herstellen eines Injektors, werden wenigstens zwei, bevorzugt drei, für Einspritzmengen, Leckagemengen und/oder Druckdif- ferenzen des Injektors relevante mechanische Spiele, insbe¬ sondere Paarungsspiele, aufeinander abgestimmt, insbesondere einander zugepaart. Das aufeinander Einstellen oder das einander Zupaaren der mechanischen Spiele des Injektors kann derart erfolgen, dass ein Leckagezufluss zu einem Steuerraum des Injektors im Wesentlichen oder wenigstens einem Leckageabfluss stromabwärts dieses Steuerraums entspricht. Ferner ist es möglich, dass eine Druckdifferenz zwischen einem Düsenraum und einem Steuerraum des Injektors im Wesentlichen gleich bleibt oder sich verringert. Dies kann alternativ oder zusätzlich auch auf eine Druckdifferenz zwischen dem oder einem Steuerraum und einem Leckageraum des Injektors angewendet werden.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein Sollpaarungsspiel einer Baugruppe des Injektors einem Istpaarungsspiel einer anderen Baugruppe des Injektors zugepaart werden, wobei ggf. ein Nominalpaarungsspiel der zugepaarten Baugruppe berücksichtigt wird. Dabei können einem mechanischen Spiel zwei oder mehr andere mechanische Spiele zugepaart werden, wobei die zwei oder mehr ,
b
anderen mechanischen Spiele bevorzugt ebenfalls aufeinander abgestimmt bzw. einander zugepaart werden können. Dies kann z. B. gemäß der Erfindung erfolgen. D. h. es können z. B. drei mechanische Spiele aufeinander abgestimmt bzw. einander zugepaart werden, was bevorzugt sukzessive oder parallel erfolgt.
Erfolgt dies sukzessive, so wird einem ersten mechanischen Spiel ein bevorzugt möglichst optimales zweites Spiel zugepaart, welchem dann ein bevorzugt möglichst optimales drittes Spiel zugepaart wird. Es ist auch möglich, das zweite und dritte Spiel gemeinsam dem ersten Spiel zuzupaaren. Bei letzterer Ausführungsform der Erfindung lässt sich ein z. B. zu kleines, d. h. eventuell schädliches, Spiel vermeiden. Dies ist natürlich auch bei ersterer Ausführungsform möglich, solange das dritte Spiel beim Einrichten des zweiten Spiels bzw. umgekehrt als Nebenbedingung berücksichtigt wird. Diese Vorgehensweise ist na¬ türlich auch auf zwei, vier oder mehr einander in einem kausalen Zusammenhang stehenden mechanischen Spielen des Injektors anwendbar .
In Ausführungsformen der Erfindung kann zu einer bereits an/in einem entstehenden Injektor verbauten Baugruppe mit einem Istpaarungsspiel, am/im entstehenden Injektor wenigstens eine Baugruppe mit einem dazu zugepaarten Sollpaarungsspiel verbaut werden. D. h. ein Zuordnen eines Sollpaarungsspiels einer zweiten Baugruppe zum Istpaarungsspiel einer ersten Baugruppe bzw. des bereits teilweise bestehenden Injektors folgt bevorzugt einer sukzessiv aufeinander aufbauenden Montage des Injektors. D. h. es ist bevorzugt den Injektor nach wie vor derart aufbauen zu können, dass nicht ein bereits montiertes Bauteil wieder demontiert werden muss, um ein betreffendes Spiel einstellen bzw. zupaaren zu können.
Gemäß der Erfindung können beispielsweise die mechanischen Spiele einer Düsennadel in einer Führung der Düsennadel, z. B. einer Düsennadelhülse, einem Übertragungspin in einer Zwischenplatte und/oder einem Steuerkolben in einer Steuerplatte aufeinander eingestellt oder einander zugepaart werden. Andere Bauteile bzw. Baugruppen sind natürlich anwendbar. Das aufeinander Einstellen oder Zupaaren der mechanischen Spiele für einen Injektor, kann aufgrund von wenigstens einem Testpunkt und/oder wenigstens einer Testreihe für einzelne Baugruppen oder aneinander montierten Baugruppen oder Bauteilen erfolgen. D. h. Messwerte für Drücke, Leckagen, Abmessungen und/oder andere Parameter können bei einem oder einer Mehrzahl von Testpunkten und/oder Testreihen für eine einzelne betreffende Baugruppe oder für aneinander montierte Baugruppen oder Bauteile für einen hypothetischen Injektor ermittelt werden.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein betreffendes mechanisches Spiel, also ein Istpaarungsspiel, durch eine
Gasleckagemessung, durch eine Durchflussmessung, durch
Durchmesserbestimmungen und/oder durch Formbestimmungen ermittelt werden. Das Verfahren kann zeitlich nach einer getrennten Vormontage von wenigstens zwei einzelnen Baugruppen durchgeführt werden. Gemäß der Erfindung wird das aufeinander Einstellen oder einander Zupaaren der wenigstens zwei einzelnen Baugruppen für eine Endmontage eines Injektors berücksichtigt. Ferner kann das Verfahren bei einer Endmontage des Injektors durchgeführt werden. Darüber hinaus kann der Injektor als ein erfindungsgemäßer Injektor ausgebildet sein (siehe unten). Bei dem erfindungsgemäßen Injektor, insbesondere dem erfindungsgemäßen Kraftstoffinj ektor, sind wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen und/oder Druckdifferenzen des Injektors relevante mechanische Spiele, insbesondere Paa¬ rungsspiele, aufeinander abgestimmt, insbesondere einander zugepaart. Die aufeinander eingestellten oder einander zugepaarten mechanischen Spiele können beispielsweise die einer Düsennadel in einer Führung der Düsennadel, z. B. einer Dü- sennadelhülse, einem Übertragungspin in einer Zwischenplatte und/oder einem Steuerkolben in einer Steuerplatte sein. Be- vorzugt ist der Injektor frei von einem die Einspritzmengen des Injektors ansteuernden Steuerventil oder Servoventil. Ein Aktor des Injektors ist bevorzugt ein Piezoaktor. Ferner kann der Injektor mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein. Gemäß der Erfindung ist es möglich, bei einer Injektormontage mit einem vergleichsweise geringen Aufwand eine gute bis sehr gute, d. h. möglichst optimale, Kombination von Paarungsspielen für die Bauteilpaarungen einzurichten bzw. herzustellen. Gemäß der Erfindung wird eine Injektor/Injektor-Streuung bei einer Montage der Injektoren dadurch verringert, dass funktionsrelevante Paarungsspiele für eine abfließende Leckage einerseits und eine zufließende Leckage andererseits, in geeigneter Weise innerhalb eines Montageprozesses der Injektoren aufeinander abgestimmt werden. Damit wird die Streuung in einer Serienfertigung bezogen auf eine Injektorfunktion verkleinert, und ein Anteil derjenigen Injektoren, welche geforderte Toleranzen ihrer Einspritzmengen nicht einhalten, kann reduziert werden. Somit kann auch ein Aufwand an notwendiger Nacharbeit verringert werden. Dies wirkt sich einzeln und in Summe in einer Verringerung der Herstellkosten aus.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Elemente oder Bauteile, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/oder Funktion besitzen, sind in verschiedenen Figuren (Fig.) der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In den Fig. der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Längsseitenansicht eines erfindungsgemäßen In¬ jektors für ein Common-Rail-Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors, welche mittig und unten zentral geschnitten dargestellt ist;
Fig. 2 eine zentral geschnittene, oben und unten weggebrochen dargestellte, detaillierte Längsseitenansicht einer
Steuerbaugruppe des Injektors aus Fig. 1, mit einem hydraulischen Direktantrieb einer Düsennadel; Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum aufeinander Abstimmen oder einander Zupaaren dreier mechanischer Spiele innerhalb einer Düsenbaugruppe des Injektors; Fig. 4 ein zur Fig. 3 analoges Ablaufdiagramm, welches eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beim aufeinander Abstimmen oder einander Zupaaren der drei mechanischen Spiele repräsentiert;
Fig. 5 ein schematisches Diagramm gemäß den Fig. 3 bzw. 4 zum
Auswählen eines zweiten und dritten mechanischen Spiels aufgrund eines Istwerts eines ersten mechanischen
Spiels; und
Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines erfindungsgemäß
vereinfachten Verfahrens, wobei dem Istwert des ersten mechanischen Spiels eine Summe des zweiten und dritten mechanischen Spiels zugepaart wird.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines piezoelektrisch betriebenen Common-Rail-Dieselinj ektors 1 für einen Verbren¬ nungsmotor eines Kraftfahrzeugs näher erläutert (siehe Fig. 1) . Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Dieselinjektoren 1 beschränkt, sondern kann z. B. auch auf Pumpe-Düse-Kraft¬ stoffinj ektoren oder Benzininjektoren mit einer ein- oder mehrteiligen Düsennadel angewendet werden, und für Benzininjektoren typische Bezeichnungen können der Bezugszeichenliste entnommen werden. Daher ist nachfolgend nur die Rede von einem Injektor 1. Ein einspritzbares Fluid kann ein Kraftstoff sein, es ist jedoch natürlich möglich, mittels eines erfindungsgemäßen Injektors ein anderes Fluid, wie z. B. Wasser, ein Öl oder ein beliebiges anderes Prozessfluid einzuspritzen. D. h. der er- findungsgemäße Injektor ist nicht auf die Automobilindustrie beschränkt .
Die Fig. 1 zeigt den Injektor 1 im Wesentlichen in einem Schnittbild, wobei der Injektor 1 eine Düsenbaugruppe 10 und eine Injektorbaugruppe 40 umfasst. Die Düsenbaugruppe 10 und die Injektorbaugruppe 40 sind mittels einer Düsenspannmutter 60 fluiddicht aneinander festgelegt. Die Injektorbaugruppe 40 weist einen Injektorkörper 400 auf, in welchem ein Aktor 410 vorgesehen ist, der bevorzugt als Piezoaktor 410 ausgebildet ist. Es ist jedoch auch ein elektromagnetischer Aktor anwendbar. Im vorliegenden Beispiel treibt der Piezoaktor 410 eine einteilige, bevorzugt integrale, Düsennadel 110 hydraulisch direkt an (siehe auch Fig. 2) . Die einteilige nach innen öffnende Düsennadel 110 kann ggf. zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein und/oder nach außen öffnend im Injektor 1 eingerichtet sein.
Der Injektorkörper 400 weist einen hochdruckseitigen Fluid- anschluss (nicht zu sehen) für den einzuspritzenden Kraftstoff auf, wobei der Fluidanschluss mit einer im Injektorkörper 400 ausgebildeten Hochdruckbohrung 402 in Fluidkommunikation steht. Über den hochdruckseitigen Fluidanschluss ist der Injektor 1 mit einem Hochdruckfluidkreis (nicht dargestellt) hydraulisch verbindbar. Die Hochdruckbohrung 402 versorgt die Düsenbaugruppe 10 und somit einen Düsenraum 102 des Injektors 1 mit Kraftstoff unter Hochdruck pR, z. B. einem sogenannten Raildruck pR (Common-Rail-System) . Im Düsenraum 102 herrscht während eines Betriebs des Injektors 1 im Wesentlichen immer ein aktualer Hoch- bzw. Höchstdruck pi02 = PR-
Die Düsenbaugruppe 10 weist einen Düsenkörper 100 mit wenigstens einem Spritzloch (nicht dargestellt) in seiner Düse 104 und den Düsenraum 102 auf, wobei die Düsennadel 110 im Düsenraum 102 verschieblich angeordnet und abschnittsweise gelagert ist. Die Düsennadel 110 wird über einen Energiespeicher 114, bevorzugt eine Düsennadelfeder 114, in Richtung ihres Düsennadelsitzes innen in der Düse 104 gedrückt, um auch in einem elektrisch nicht bestromten Zustand des Piezoaktors 410 sicher geschlossen zu sein. Je nach einer Ansteuerung des Piezoaktors 410 wird die Düsennadel 110 entweder in ihren Düsennadelsitz gedrückt oder bewegt sich vom Düsennadelsitz weg, wodurch Kraftstoff einspritzbar ist. Die Düsenbaugruppe 10 beherbergt ferner eine sich zwischen dem Düsenkörper 100 und der Injektorbaugruppe 40 befindliche Steuerbaugruppe 20 zum Ansteuern der Düsennadel 110 ausgehend von einer Längung des Piezoaktors 410 in Abhängigkeit von dessen Energie E bzw. Ladung E, also einer daran angelegten elektrischen Spannung. Die Fig. 2 zeigt die Komponenten der Steuerbaugruppe 20 für eine direkte hydraulische Kopplung einer Längungsbewegung des Piezoaktors 410 und einer dadurch hervorgerufenen Bewegung der Düsennadel 110. Der Piezoaktor 410 weist hierfür eine Bodenplatte 412 mit einem bevorzugt integralen Betätigungs¬ fortsatz auf, der in einem direkten mechanischen Kontakt mit einem Übertragungspin 212 steht, der mit einem sehr kleinen Spiel in eine Pinbohrung 211 einer Zwischenplatte 210 der Steuer- baugruppe 20 eingepasst und/oder eingepaart ist.
Ein Paarungsspiel des Übertragungspins 212 in der Pinbohrung 211 ist derart klein gewählt, z. B. ca. lym, dass auch bei einem hohem Raildruck pR von bis über 2.500bar lediglich eine kleine Kraftstoffleckage L am Übertragungspin 212 auftritt (tropfen) . Die Pinbohrung 211 verbindet dabei einen ersten Steuerraum 22, der auch als Kolbensteuerraum 22 bezeichnet wird und in dem ein etwas geringerer Kraftstoffdruck als der aktuale Raildruck pR > P22 herrscht, mit einem Leckageraum 42 des Injektors 1, der bevorzugt mit einem Umgebungsdruck p„ in permanenter Fluid- kommunikation steht. Der Leckageraum 42 ist bevorzugt in Fluidkommunikation mit einem Leckageanschluss 404 des Injektors 1. Am Übertragungspin 212 herrscht eine große Druckdifferenz Δρ = p22 _P» die z. B. bei den oben angenommen 2.500bar Höchstdruck und einem geschlossenen Injektor 1 durchaus einen Wert von 2.450 bar überschreiten kann.
Der erste Steuerraum 22 steht durch eine Verbindungsbohrung 17 durch einen Abschnitt der Steuerbaugruppe 20 hindurch mit einem zweiten Steuerraum 12, dem sogenannten Nadelsteuerraum 12 bevorzugt in permanenter Fluidkommunikation. Im zweiten
Steuerraum 12 herrscht ebenso wie im ersten Steuerraum 22 ein etwas geringerer Kraftstoffdruck als Raildruck pR > P 12 , wobei die Drücke ρι2 ~/= P22 in den Steuerräumen 12, 22 zumindest bei geschlossenem Injektor 1 im Wesentlichen gleich sind. Insgesamt gilt: p = p42 < < P 12 ~ / = P22 - PR = P 102 · In der Verbindungsbohrung 17 kann eine als Fluiddrossel 232 ausgebildete Dämpfungsdrossel 232 vorgesehen sein, welche bevorzugt in einer separaten Platte 230 der Steuerbaugruppe 20 ausgebildet ist.
Ein Hub (Längung) des Piezoaktors 410 wird mittels des Über¬ tragungspins 212, der auch als Leckagepin 212 bezeichnet wird, auf einen Steuerkolben 222 übertragen, der in eine Kolbenbohrung 221 einer Steuerplatte 220 der Steuerbaugruppe 20 eingepasst und/oder eingepaart ist. Der Übertragungspin 212 greift am/im ersten Steuerraum 22 an einer oberen Stirnfläche 223 des Steuerkolbens 222 an, wobei der Steuerkolben 222 an seiner unteren Stirnfläche 224 durch einen bevorzugt als eine Spi¬ ralfeder 225 ausgebildeten Energiespeicher 225 abgestützt ist. An der unteren Stirnfläche 224 des Steuerkolbens 222 herrscht bevorzugt im Wesentlichen Raildruck pR, wobei diese Stirnfläche 224 bevorzugt in permanenter Fluidkommunikation mit dem Dü- senraum 102 steht.
Der zweite Steuerraum 12 wird von einer Stirnfläche eines oberen Längsendabschnitts 112 der Düsennadel 110, dem sogenannten Nadelkolben 112, einer Wandung einer Nadelbohrung 121 in einer oberen Führung 120 der Düsennadel 110, bevorzugt einer Dü- sennadelhülse 120, und einer unteren Stirnfläche der Platte 230 gebildet. Der Nadelkolben 112 der Düsennadel 110 ist dabei einer Düsennadelspitze der Düsennadel 110 bzw. der Düse 104 des Düsenkörpers 100 abgewandt. - Diese kurz dargelegte Ausfüh- rungsform des Injektors 1 ist natürlich nicht restriktiv zu verstehen. Die Erfindung ist auf eine Vielzahl anderer Ausführungsformen von Injektoren, solange sich eine Leckage L und/oder ein Druckabfall Δρ innerhalb des Injektors als ein Gütemaß für den Injektor verwenden lässt, anwendbar.
Durch die Bewegung des Steuerkolbens 222 aufgrund eines Hubs des Piezoaktors 410 wird im ersten Steuerraum 22 ein Druckabfall ΔΡ22 erzeugt, welcher über die Verbindungsbohrung 17 und ggf.
zeitverzögert durch die optionale Fluiddrossel 232 auf die obere Stirnfläche der Düsennadel 110 im zweiten Steuerraum 12 übertragen wird. Wenn dieser Druckabfall Δρΐ2 ~/= ΔΡ22 einen bestimmten Wert überschreitet, öffnet die Düsennadel 110 und eine Einspritzung von Kraftstoff kann erfolgen. Ein Hub der Düsennadel 110 kann ab einem Öffnen der Düsennadel 110 über eine Variation des Hubs des Piezoaktors 410 gesteuert bzw. geregelt werden. Der Hub des Piezoaktors 410 kann über eine Variation von dessen intrinsischer elektrischer Energie E, also der an ihm anliegenden Spannung, verändert werden. Beim Entladen des Piezoaktors 410 verkürzt sich dieser und der auf/an der unteren Stirnfläche 224 des Steuerkolbens 222 wirkende Raildruck pR aus dem Düsenraum 102 des Düsenkörpers 100 zusammen mit der ebenfalls in diese Richtung wirkenden Federkraft des Federelements 225 wird der Steuerkolben 222 in seine Aus¬ gangsposition zurück geschoben, welche von einer Position des Übertragungspins 212 determiniert ist. Dadurch wird die Dü¬ sennadel 110 korrespondierend zur Bewegung des Piezoaktors 410 wieder in ihre Schließposition verschoben und das Einspritzen von Kraftstoff wird beendet. Die Düsennadelfeder 114 hält die
Düsennadel 110 sicher geschlossen an/auf ihrem Sitz in der Düse 104 des Düsenkörpers 100.
Vorliegend weist der Injektor 1 drei innere Leckagen L bzw. Leckageströme L bzw. -mengen L auf. Zunächst eine Leckage Ln2 an der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolben 112, also zwischen der Düsennadelhülse 120 und dem Nadelkolben 112 durch die Nadel¬ bohrung 121 hindurch. Dies ist ein Leckagezufluss Ln2 in den zweiten Steuerraum 12 direkt stromabwärts der Düsennadel 110. Und als einen zweiten Leckagezufluss L222 eine Leckage L222 am
Steuerkolben 222, also zwischen der Steuerplatte 220 und dem Steuerkolben 222 durch die Kolbenbohrung 211 hindurch. Dies ist ein Leckagezufluss L222 in den ersten Steuerraum 22 direkt stromabwärts des Steuerkolbens 222. Als ein Leckageabfluss L212 bzw. eine Gesamtleckage L212 des Injektors 1 ergibt sich eine Leckage L212 am Übertragungspin 212, also zwischen der Zwi¬ schenplatte 210 und dem Übertragungspin 212 durch die Pinbohrung 211 hindurch in den Leckageraum 42. Eine Leckagebilanz der inneren Leckagen Li22, L2i2, L222 des
Injektors 1 bezüglich des Übertragungspins 212 ergibt sich zu L212 = L122+L222 über einen längeren Zeitraum hinweg. Eine Leckage L ist hier immer die Folge einer Druckdifferenz Δρ des Kraftstoffs an/in einem Bauteil bzw. an/in einer Baugruppe. - Gemäß der Erfindung werden Leckagen L und/oder Druckdifferenzen Δρ innerhalb der Düsenbaugruppe 10 und/oder der Steuerbaugruppe 20 gepaart bzw. eingestellt; d. h. entsprechende Bauteile und/oder Baugruppen werden im Sinn einer Auslesepaarung gepaart, was im Folgenden näher erläutert ist. Insbesondere bilden die bevorzugt selbst untereinander gepassten und/oder gepaarten Bauteile: Übertragungspin 212 und Zwischenplatte 210, Steuerkolben 222 und Steuerplatte 220, sowie Düsennadel 110 bzw. Nadelkolben 112 und Düsennadelhülse 120 drei solche Baugruppen im Sinne der Er¬ findung .
Wenn die Düsennadel 110 geschlossen ist, kommt es durch die Leckage L212 am Übertragungspin 212 - der Kraftstoffdruck in einem stromabwärtigen Leckagepfad hin zum Leckageanschuss 404 ent¬ spricht etwa dem Umgebungsdruck p„ (siehe oben) - auch zu einem Abfluss von Kraftstoff aus dem ersten Steuerraum 22, welcher zu einem Druckabfall Δρ im ersten Steuerraum 22 auf den Druck P22 führt. Dieser Leckageabfluss L212 wird durch einen Leckagezufluss L112+L222 in der Düsennadelhülse 120 und am Steuerkolben 222 kompensiert. Für diesen Leckagezufluss L112+L222 wirkt eine Druckdifferenz Δρ = pR-p12 bzw. Δρ = pR-p22 zwischen dem Druck P12, P22 im Steuerraum 12, 22 und dem Raildruck pR als treibende Kraft. Daher wird gemäß der Erfindung der Steuerkolben 222 in die Kolbenbohrung 221 sowie ein oberer Durchmesser der Düsennadel 110 in die Düsennadelhülse 120 mit einem zu definierendem Paa¬ rungsspiel eingepasst.
Aufgrund der oben beschriebenen Leckagebilanz L212 = L122+L222 ergibt sich eine Druckdifferenz Δρ zwischen dem Raildruck pR und einem Druck P12, P22 im betreffenden Steuerraum 12, 22 direkt aus den am Übertragungspin 212, am Steuerkolben 222 und in der Düsennadelhülse 120 eingestellten Spielen, insbesondere Paa¬ rungsspielen von Auslesepaarungen. Eine solche , initiale Druckdifferenz' Δρ hat als Folge eine Reduktion einer schießenden Kraft auf die Düsennadel 110 und beeinflusst daher einen Öffnungs- und auch Schließzeitpunkt des Injektors 1. Es ergibt sich durch die drei Spiele ein Einfluss auf eine Dosier¬ genauigkeit des Injektors 1. Um diesen Einfluss auf die Ein- spritzmengen des Injektors 1 zu reduzieren und um geringe Injektor/Injektor-Streuungen zu erreichen, wird gemäß der Erfindung eine Kombination der Paarungsspiele vor oder während einer Montage der Injektoren 1 optimiert, d. h. verbessert. Dies ist beispielhaft im Folgenden erläutert.
Die abströmende Leckage L212 wird im Wesentlichen über das Paarungsspiel zwischen dem Übertragungspin 212 und der Zwischenplatte 210 festgelegt. Da es derzeit noch sehr aufwändig ist, Formtoleranzen der Pinbohrung 211 in der Zwischenplatte 210 und dem Übertragungspin 212 geometrisch hinreichend genau zu erfassen, kann auch z. B. mittels einer Gasleckagemessung während der Montage, einer Vormontage und/oder einer Testmontage ein Integralwert bezüglich eines zu erwartenden Leckageabflusses L212 ermittelt werden. Dieser erwartete Wert des Leckageabflusses L212 legt Sollwerte Ads on der Paarungsspiele für den Steuerkolben 222 in der Steuerplatte 220 und den Nadelkolben 112 in der Düsennadelhülse 120 fest.
In einem folgenden Montageschritt wird der Steuerkolben 222 der Steuerplatte 220 bzw. deren Kolbenbohrung 211 zugepaart. Ein sich ergebendes Istpaarungsspiel AdiSt kann vom Sollpaarungsspiel AdS oii im Rahmen einer erlaubten Toleranz abweichen. Um einen Ziel-Steuerraumdruck Δρΐ2 ~ / = ΔΡ22 zur Erreichung eines Le¬ ckage-Gleichgewichts (abfließende Leckage L212 = Summe der zufließenden Leckagen L122 , L222 ) möglichst exakt zu treffen, ist ein Sollwert Ads on des Paarungsspiels für die Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 in einer Abhängigkeit des Istpaa¬ rungsspiels AdiSt des Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 zu wählen.
Ein Durchfluss von Kraftstoff durch einen idealen Ringspalt ist bei vorgegebener Druckdifferenz Ap und Viskosität des Kraftstoffs proportional zum Durchmesser eines Ringspalts multi¬ pliziert mit der dritten Potenz des Spaltmaßes geteilt durch eine Spaltlänge. Eine Exzentrizität von Spielpassungen kann einen resultierenden Durchfluss von Kraftstoff im Bereich von einem Faktor 0, 5 bis 2, 5 beeinflussen. Dieser Parameter kann bei Bedarf z. B. auf statistischer Basis berücksichtigt werden. Basierend auf diesem Zusammenhang lässt sich in Abhängigkeit einer Abweichung des Spiels des Steuerkolbens 222 vom Sollwert Ads on der Sollwert Adson des Paarungsspiels der Düsennadelhülse 120 ggü . der Düsennadel 110 ermittelt, d. h. berechnet werden.
Es ergibt sich folgende Formel für das Sollpaarungsspiel Adi2o soii der Düsennadelhülse 120, also der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolbens 112 in der Düsennadelhülse 120 bzw. der Nadelbohrung 121 :
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mit den Variablen:
I120 einer Länge der Düsennadelhülse 120;
d222 einem Durchmesser des Steuerkolbens 222;
I222 einer Länge des Steuerkolbens 222;
di2o einem Innendurchmesser der Düsennadelhülse 120;
Ad222 nom einein Nominalpaarungsspie1 des Steuerkolbens 222, also des Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. deren Kolbenbohrung 221;
Ad222 ist einem Istpaarungsspiel des Steuerkolbens 222, also des
Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. deren Kolbenbohrung 221; und
Adi2o nom einem Nominalpaarungsspiel der Düsennadelhülse 120, also der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolbens 112 in der Düsennadelhülse 120 bzw. deren Nadelbohrung 121.
In Fig. 3 ist dieses erfindungsgemäße Verfahren in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt. Das angewendete erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch in einer umgekehrten Reihenfolge anwenden, sodass das Spiel an der Düsennadelhülse 120 (anderes bzw. zweites mechanisches Spiel) als Ausgangsparameter verwendet wird und ein einzustellendes Spiel am Steuerkolben 222 (anderes bzw. drittes mechanisches Spiel) daraus berechnet wird, was im Ablaufdiagramm in der Fig. 4 verdeutlicht ist. Die Fig. 5 zeigt ein den Fig. 3 bzw. 4 analoges Diagramm zum Auswählen des zweiten bzw. dritten mechanischen Spiels aufgrund des Istwerts eines ersten mechanischen Spiels am Übertragungspin 212 (mechanisches Ausgangsspiel) . - Prinzipiell ist es möglich, ein jegliches der drei Spiele als Ausgangsspiel anzuwenden und die beiden anderen Spiele, wiederum egal in welcher Reihenfolge, gemäß der Erfindung einzustellen, also die betreffenden Baugruppen zu paaren. Ferner kann eine Vereinfachung der erfindungsgemäßen Berechnung beispielsweise dahingehend erfolgen, dass in Abhängigkeit des Istpaarungsspiels AdiSt des Übertragungspins 212 in der Zwi¬ schenplatte 210 bzw. des Messwerts aus der Gasleckagemessung ein Sollwert Ads on für eine Summe (der Paarungsspiele) aus dem Paarungsspiel am Steuerkolben 222 und dem Paarungsspiel in der Düsennadelhülse 120 ermittelt wird. Das Sollpaarungsspiel Ads on für die Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 ergibt sich aus einer Differenz zwischen der festgelegten Summe der Paarungsspiele und einem ermittelten Istpaarungsspiel AdiSt des Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220. Damit kann auch verhindert werden, dass beide Paarungsspiele an einer Tole¬ ranzober- bzw. -untergrenze zu liegen kommen, was unerwünschte Effekte zeitigt. In Fig. 6 ist dieses Verfahren schematisch dargestellt. Auch hier kann eine Reihenfolge zwischen dem Paarungsspiel des Steuer¬ kolbens 222 in der Kolbenbohrung 221 und dem Paarungsspiel des Nadelkolbens 112 in der Düsennadelhülse 120 umgekehrt werden. - Da sich insbesondere zu geringe Paarungsspiele für die zu- fließende Leckage L122+L222 auf Abweichungen in den Einspritz¬ mengen des Injektors 1 auswirken, kann noch ein weiter vereinfachtes erfindungsgemäßes Kriterium in der Form angewendet werden, dass die Summe der Paarungsspiele am Steuerkolben 222 und in der Düsennadelhülse 120 größer als ein Sollwert (z. B. abhängig von einem Ergebnis der oben beschriebenen Gasleckage messung am Übertragungspin 212) sein muss. D. h. es erfolgt nur dann eine Korrektur, wenn dieser Sollwert unterschritten wird; z. B. durch ein Vorsehen einer Düsenbaugruppe 10 mit einem vergleichsweise großen Paarungsspiel zwischen der Düsennadel 110 bzw. deren Nadelkolben 112 und der Düsennadelhülse 120.
Gemäß der Erfindung erfolgt eine Paarung von wenigstens zwei Baugruppen des Injektors 1 zueinander, wobei wenigstens eine dieser Baugruppen selbst eine Folge einer Paarung zweier Bauteile dieser Baugruppe ist. Es werden also Paarungen gepaart, d. h. gepaarte Bauteile, nämlich die der ersten Baugruppe, werden zu gepaarten Bauteilen, nämlich die der zweiten Baugruppe, in der Form zugepaart, dass die Paarung der zweiten Baugruppe in Bezug auf die Paarung der ersten Baugruppe eingerichtet, d. h. gepaart wird. Sämtliche Paarungen können als Auslesepaarung betrachtet werden. Diese Paarungen wirken dabei im Injektor 1 fluidme- chanisch wenigstens zeitweise derart zusammen, dass ein
Durchfluss von Kraftstoff durch die erste „Paarung" hindurch einen Einfluss auf einen Durchfluss des Kraftstoffs durch die zweite „Paarung" hindurch hat.
Das Paaren von Paarungen lässt sich natürlich auch auf drei (siehe oben) oder mehr Baugruppen, die aus gepaarten Bauteilen bestehen können, angewendet werden. Ferner ist es gemäß der Erfindung auch möglich, statt einer Baugruppe ein einzelnes Bauteil, das in einem solchen Fall als eine Baugruppe bezeichnet werden kann, einer Baugruppe aus bereits gepaarten Bauteilen zuzupaaren. Eine Reihenfolge des Zupaarens von Baugruppen, also des Paarens von Paarungen kann prinzipiell beliebig erfolgen, wobei eine Ausgangsbaugruppe bevorzugt möglichst nominal in Bezug auf ihren Durchfluss von Kraftstoff gepaart ist. Die Ausgangsbaugruppe ist bevorzugt diejenige Baugruppe, welche als erstes von den einander zuzupaarenden Baugruppen am Injektor 1 montiert wird.
Eine bevorzugte Ausgangsbaugruppe ist daher der Übertragungspin 212 in der Pinbohrung 211 der Zwischenplatte 210. Das weitere Zupaaren erfolgt dann bevorzugt einem fortschreitenden Aufbau des Injektors 1 in der Form, dass bereits montierte Baugruppen bevorzugt nicht mehr demontiert werden müssen. Ein jeweiliger Teil-Injektor (1) determiniert aufgrund seines gemessenen, berechneten und/oder abgeschätzten Leckageverhaltens ein Zupaaren der noch zu montierenden Baugruppe (n) bzw. Bauteile (n) . Andere Reihenfolgen des Zupaarens bzw. der Montage des Injektors 1 sind natürlich anwendbar. Bezugs zeichenliste
1 Injektor, Kraftstoffinj ektor, Com- mon-Rail-/Piezo-Kraftstoffinjektor, Pum- pe-Düse-Kraftstoffinj ektor, Dieselinjektor, Benzininj ektor
10 Düsenbaugruppe, Einspritzmodul
12 zweiter Steuerraum, Nadelsteuerraum, P12
17 Verbindungsbohrung/-leitung zwischen erstem 22 und zweitem Steuerraum 12
20 Steuerbaugruppe der Düsenbaugruppe 10 zum Ansteuern der Düsennadel 110
22 erster Steuerraum, Kolbensteuerraum, P22
40 Injektorbaugruppe, Antriebsmodul
42 Leckageraum (Gesamtleckage L212 bevorzugt lediglich am
Übertragungspin 212), p42
60 Düsenspannmutter, Ventilspannmutter
100 Düsenkörper
102 Düsenraum, Düsenbohrung, P102
104 Düse, Einspritzdüse, Ventil
110 Düsennadel, Einspritznadel, ggf. zwei-/mehrteilig, nach innen oder außen öffnend
112 oberer Längsendabschnitt der Düsennadel 110, Na¬ delkolben, der Düse 104 bzw. einem Ventil des Injektors 1 abgewandt
114 Energiespeicher, Federelement, Spiralfeder, Druckfeder, Düsennadelfeder, Einspritznadelfeder für Vorspannung der Düsennadel 110
120 (obere) Führung der Düsennadel 110, Düsennadelhülse 121 Nadelbohrung
210 Zwischenplatte
211 Pinbohrung
212 Übertragungspin, Leckagepin, Δρ ( p22~P») hoch
220 Steuerplatte
221 Kolbenbohrung
222 Steuerkolben
223 obere Stirnfläche Steuerkolben 222, Begrenzung des
Kolbensteuerraums 22, P22 224 untere Stirnfläche des Steuerkolbens 222, pR
225 Energiespeicher, Federelement, Spiralfeder, Druckfeder für Vorspannung des Steuerkolbens 222
230 Platte
232 Fluiddrossel , Dämpfungsdrossel
400 Injektorkörper, Injektorgehäuse mit Hochdruckleitung
402 zu Düsenraum 102
402 Hochdruckbohrung/-leitung in Fluidverbindung mit
Düsenraum 102 durch die Steuerbaugruppe 20 hindurch, pR
404 Leckageanschuss
410 Aktor, Piezoaktor, elektromagnetischer Aktor
412 Bodenplatte des Aktors 410 bevorzugt mit integralem
Betätigungsfortsatz für den Übertragungspin 212 L (Kraftstoff-) Leckage, Leckagestrom, Leckagemenge
(allgemein)
Ln2 Leckage (-strom/-menge) an der Düsennadel 110 (Na¬ delkolben 112), also zwischen Düsennadelhülse 120 und Düsennadel 110 durch Nadelbohrung 121 hindurch, Leckagezufluss ; Korrektur durch mechanisches Spiel
(anderes mechanisches Spiel)
L212 Leckage (-strom/-menge) am Übertragungspin 212, also zwischen Zwischenplatte 210 und Übertragungspin 212 durch Pinbohrung 211 hindurch, Leckagebilanz: L212 = L122 +L222 , Leckageabfluss , Gesamtleckage; aufgrund von mechanischem Ausgangsspiel (mechanisches Spiel) L222 Leckage (-strom/-menge) am Steuerkolben 222, also
zwischen Steuerplatte 220 und Steuerkolben 222 durch Kolbenbohrung 211 hindurch, Leckagezufluss ; Korrektur durch mechanisches Spiel (anderes mechanisches Spiel)
Δρ Druckabfall, Druckdifferenz (allgemein)
p Umgebungsdruck mit p» = p42 << P12 ~ / = P22 - PR = P102
P12 Druck im Nadelsteuerraum 12, z. B. P12 = pR-25bar bis pR-300bar
P22 Druck im Kolbensteuerraum 22, z. B. P12 = pR-25bar bis pR-300bar
P42 Druck im Leckageraum 42, p42 = p» pR Raildruck, aktueller Hoch- bzw. Höchstdruck im Injektor 1 bis über 2.500bar, pR = pi02
AdSoii Sollpaarungsspiel (allgemein)
AdiSt Istpaarungsspiel (allgemein)
Adnom Nominalpaarungsspiel (allgemein)
Adi2 o soii Sollpaarungsspiel Düsennadelhülse 120, also der
Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 bzw. der Nadelbohrung 121
Adi2 o nom Nominalpaarungsspie1 Düsennadelhülse 120, also der
Düsennadel 110 in der Düsennadelhülse 120 bzw. der Nadelbohrung 121
Ad222 ist Istpaarungsspiel Steuerkolben 222, also des Steu¬ erkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. der Kolbenbohrung 221
Ad222 nom Nominalpaarungsspie1 Steuerkolben 222, also des
Steuerkolbens 222 in der Steuerplatte 220 bzw. der Kolbenbohrung 221
di2 o ( Innen- ) Durchmesser der Düsennadelhülse 120
I 120 Länge der Düsennadelhülse 120
d222 Durchmesser des Steuerkolbens 222
I 222 Länge des Steuerkolbens 222
E Energie, Ladung, korrespondiert mit der am Aktor 410 anliegenden elektrischen Spannung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Injektoren, insbesondere von Kraftstoffinj ektoren (1) für Direkteinspritzsysteme von
Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Injektoren (1) derart hergestellt werden, dass eine Gesamtleckage (L212) und/oder eine Druckdifferenz (Δρ = Ρΐ2-Ρ·», Δρ = p22_P») an einem Übertragungspin (212) des jeweiligen Injektors (1) über eine überwiegende Vielzahl der Injektoren (1) hinweg näherungsweise, hauptsächlich oder im Wesentlichen konstant ist .
2. Verfahren gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektoren (1) derart ausgelegt sind, dass die Gesamtleckagen (L212) und/oder die Druckdifferenzen (Δρ = Ρΐ2~Ρ°°/ Δρ = p22~P») an den Übertragungspins (212) der Injektoren (1) ein Maß für die Einspritzmengen der Injektoren (1) ist.
3. Verfahren zum Paaren wenigstens zweier Injektoren, insbesondere zweier Kraftstoffinj ektoren (1) für ein Direktein- spritzsystem eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Kriterium für das Paaren der wenigstens zwei Injektoren (1) eine Gesamtleckage (L212) und/oder eine Druckdifferenz (Δρ = Pi2-P Δρ = p22~P») an einem Übertragungspin (212) des jeweiligen Injektors (1) ist.
4. Verfahren gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Injektoren (1) derart gepaart werden, dass die Gesamtleckagen (L212) und/oder die Druckdifferenzen (Δρ = ρΐ2~ρ», Δρ = p22~P») an den Übertragungspins (212) der Injektoren (1) hauptsächlich, im Wesentlichen oder nahezu gleich sind.
5. Verfahren zum Herstellen eines Injektors, insbesondere eines Kraftstoffinj ektors (1) für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen (L112, L212, L222) und/oder Druckdifferenzen (Δρ = pR-p12 ~/= Δρ = pR-p22) des Injektors (1) relevante mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222), insbesondere Paarungsspiele (110/120, 210/ 212, 220/222), einander zugepaart werden.
6. Herstellungsverfahren gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das einander Zupaaren der mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) des Injektors (1) derart erfolgt, dass
ein Leckagezufluss (Ln2, L222 ) zu einem Steuerraum (22) des Injektors (1) im Wesentlichen oder wenigstens einem
Leckageabfluss ( L212 ) stromabwärts des Steuerraums (22) ent¬ spricht, und/oder
eine Druckdifferenz (Δρ = pR-pi2 ~/= Δρ = pR-p22 ) zwischen einem Düsenraum (102, pR) und einem Steuerraum (12, pi2; 22, P22 ) des Injektors (1) im Wesentlichen gleich bleibt oder sich verringert .
7. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollpaarungsspiel (Ads oii ) einer Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) des Injektors (1) einem Istpaarungsspiel (AdiSt) einer anderen Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) des Injektors (1) zugepaart wird, wobei ggf. ein Nominalpaarungsspiel (Adn0m) der zugepaarten Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) berück- sichtigt wird.
8. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass einem mechanischen Spiel (110/120, 210/212, 220/222) zwei andere mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222) zugepaart werden, wobei die zwei anderen mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) bevorzugt ebenfalls einander zugepaart werden.
9. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer bereits an/in einem entstehenden Injektor (1) verbauten Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) mit einem Istpaarungsspiel (AdiSt) , am/im Injektor (1) wenigstens eine Baugruppe (110, 120; 210, 212; 220, 222) mit einem zugepaarten Sollpaarungsspiel (Adson) verbaut wird .
10. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) einer Düsennadel (110) in einer Führung (120) der Düsennadel (110), einem Übertragungspin (212) in einer Zwischenplatte (210) und/oder einem Steuerkolben (222) in einer Steuerplatte (220) einander zugepaart werden.
11. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zupaaren der me¬ chanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) für einen Inj ektor (1) , aufgrund von wenigstens einem Testpunkt und/oder wenigstens einer Testreihe für einzelne Baugruppen (110, 120; 210, 212; 220, 222) oder aneinander montierte Bauteile erfolgt.
12. Herstellungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:
• ein betreffendes mechanisches Spiel (110/120, 210/212, 220/222) durch eine Gasleckagemessung, durch eine
Durchflussmessung, durch Durchmesserbestimmungen und/oder durch Formbestimmungen ermittelt wird;
• das Verfahren zeitlich nach einer getrennten Vormontage von wenigstens zwei einzelnen Baugruppen (110, 120; 210, 212; 220, 222) durchgeführt wird;
• das Zupaaren der wenigstens zwei einzelnen Baugruppen (110, 120; 210, 212; 220, 222) für eine Endmontage eines Injektors (1) berücksichtigt wird;
• das Verfahren bei einer Endmontage des Injektors (1)
durchgeführt wird; und/oder
• der Injektor (1) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15
ausgebildet ist.
13. Injektor, insbesondere Kraftstoffinj ektor (1) für ein Direkteinspritzsystem eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei für Einspritzmengen, Leckagemengen (L112, L212, L222) und/oder Druckdifferenzen (Δρ = pR-pi2 ~/= Δρ = pR-p22) des Injektors (1) relevante mechanische Spiele (110/120, 210/212, 220/222), insbesondere Paarungsspiele (110/120, 210/212, 220/222), einander zugepaart sind.
14. Injektor gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Spiele (110/120, 210/212, 220/222) einer Düsennadel (110) in einer Führung (120) der Düsennadel (110), einem Übertragungspin (212) in einer Zwischenplatte (210) und/oder einem Steuerkolben (222) in einer Steuerplatte (220) einander zugepaart sind.
15. Injektor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:
• der Injektor (1) frei von einem die Einspritzmengen des Injektors (1) ansteuernden Steuerventil oder Servoventil ist ;
• ein Aktor (410) des Injektors (1) ein Piezoaktor (410) ist; und/oder
• der Injektor (1) mit einem Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 15 hergestellt ist.
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