DE102007029793A1

DE102007029793A1 - Kraftstoffinjektor

Info

Publication number: DE102007029793A1
Application number: DE102007029793A
Authority: DE
Inventors: Ricardo Cadavid-Giraldo; Anton Dr. Kerckhoff; Marius Ligensa; Thomas Ziegler
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2008-07-17

Abstract

Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen, der in einem Düsenkörper (1) einen sich in axialer Richtung erstreckenden, von unter hohem Druck stehendem, einzuspritzendem Kraftstoff durchströmten Hochdruckbereich (12) aufweist, der eine im Düsenkörper (1) axial verschieblich geführte Düsennadel (2) umgibt, die eine Einspritzdüse (15) zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine wahlweise freigibt und die an ihrem rückwärtigen Ende eine auf ihrem Umfang aufliegende Steuerraumbuchse (4) trägt, welche relativ zur Düsennadel (2) axial verschieblich und federnd an der Düsennadel (2) abgestützt gegen eine an einem axial anschließenden Bauteil (10) des Kraftstoffinjektors ausgebildete Dichtfläche (10a) abgedichtet ist und einen am rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) vorgesehenen, von dem unter hohem Druck zugeführten Kraftstoff beaufschlagten und über eine in einem Ablaufkanal (11) vorgesehene Ablaufdrossel (6) im Sinne eines Öffnens der Einspritzdüse wahlweise druckentlastbaren Steuerraum (4a) begrenzt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Steuerraumbuchse (4) den Steuerraum (4a) sowohl umfangsmäßig als auch an der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) axial gegenüberliegenden Seite begrenzt und dass ein die Ablaufdrossel (6) enthaltender Teil (11a) des Ablaufkanals (11) in der Steuerraumbuchse (4) integriert ausgebildet ist und den Steuerraum (4a) mit einem in dem sich axial anschließenden Bauteil (10) des Kraftstoffinjektors fortsetzenden ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftstoffinjektoren der angesprochenen Art dienen zum Einspritzen von unter hohem Druck vorgehaltenem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei das Öffnen der Düsennadel gesteuert wird durch Druckentlastung eines an der Rückseite der Düsennadel vorgesehenen Steuerraums gegen den auf die Düsennadel in einem Hochdruckbereich, in welchem sich die Düsennadel befindet, anliegenden Druck. Die Druckentlastung des Steuerraums erfolgt über einen Ablaufkanal, welcher durch ein Steuerventil wahlweise freigegeben wird und der eine die Ablaufgeschwindigkeit justierende Ablaufdrossel enthält. Der Zulauf zum Steuerraum erfolgt über einen zwischen diesen und den die Düsennadel umgebenden Hochdruckbereich geschalteten Zulaufkanal, dessen Durchströmung durch eine darin angeordnete Zulaufdrossel begrenzt ist. Zusätzlich kann noch ein eine Fülldrossel enthaltender Füllkanal vorgesehen sein, welcher von dem die Düsennadel umgebenden Hochdruckbereich zu einer Stelle im Ablaufkanal stromabwärts der Ablaufdrossel führt, so dass bei geschlossenem Steuerventil zusätzlich zum Zustrom von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Steuerraum über den Zulaufkanal ein Zustrom über den Füllkanal und rückwärts über den Ablaufkanal in dem Steuerraum erfolgt. Hierdurch gelingt eine Einstellung der gegenseitigen Strömungsverhältnisse zum und vom Steuerraum in der Weise, dass ein langsameres Öffnen der Düsennadel gegenüber einem verhältnismäßig schnellen Schließen erfolgt.
Aus der DE 10 2005 035 347 B3 ist ein Kraftstoffinjektor der vorausgesetzten Art bekannt, der in einem Düsenkörper eine in axialer Ausdehnung des Injektors verlaufende, von dem unter hohem Kraftstoff beaufschlagte und durchströmte Bohrung aufweist, die den Hochdruckbereich bildet und die im Düsenkörper axial verschieblich geführte Düsennadel umgibt. Diese bildet an ihrem einen, vorderen Ende zusammen mit einer im Düsenkörper vorgesehenen Sitzfläche eine Einspritzdüse zum wahlweisen Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine, während an ihrem anderen, rückwärtigen Ende eine auf dem Umfang der Düsennadel aufsitzende Buchse vorgesehen ist, die relativ zur Düsennadel verschieblich ist und, federnd an der Düsennadel abgestützt, in Anlage gegen ein axial an den Düsenkörper anschließendes Bauteil des Kraftstoffinjektors den besagten Steuerraum abgrenzt. Der Steuerraum ist somit umfangsmäßig begrenzt durch die Steuerraumbuchse, an der der Einspritzdüse zugewandten Seite durch das rückwärtige Ende der Einspritznadel und an der dem rückwärtigen Ende der Einspritznadel gegenüberliegenden Seite durch das besagte axial an den Düsenkörper anschließende Bauteil des Kraftstoffinjektors, gegen den sich die Buchse an einer gegenseitigen Dichtfläche abstützt. Bei dem bekannten Kraftstoffinjektor ist die Ablaufdrossel vorgesehen in einem Ablaufkanal, welcher in dem axial an den Düsenkörper anschließenden Bauteil des Kraftstoffinjektors ausgebildet ist. Der die Zulaufdrossel enthaltende Zulaufkanal verläuft von einer mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehenden Stelle an der äußeren Oberfläche der Steuerraumbuchse durch deren Mantel hindurch zum Steuerraum. Der Eingang des Zulaufkanals befindet sich in einer ringförmigen Ausnehmung am äußeren Umfang der Steuerraumbuchse, wobei diese Ausnehmung zum Hochdruckbereich hin durch ein Filter geschützt ist, welches dazu dient, im Kraftstoff enthaltende Partikel vom Eintritt in den Zulaufkanal und damit an einer Störung der Strömungsverhältnisse durch diesen zu hindern. Ein im Wesentlichen ähnlich ausgebildeter Kraftstoffinjektor ist auch aus der DE 199 36 668 A1 bekannt, wobei hier jedoch keine Maßnahmen zur Filterung des vom Hochdruckbereich durch den die Zulaufdrossel enthaltenden Zulaufkanal zum Steuerraum strömenden Kraftstoffs vorgesehen sind. Dagegen ist es aus dieser Druckschrift bekannt, den Zulaufkanal anstelle durch den Mantel der Steuerraumbuchse auch durch den Körper der Düsennadel im Bereich deren rückwärtigen Endes zu führen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffinjektor der vorausgesetzten Art so auszubilden, dass die für die Steuercharakteristik des Kraftstoffinjektors maßgeblichen Kanäle mit dem in ihnen enthaltenen Drosseln mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die Erfindung wird ein Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen geschaffen, der in einem Düsenkörper einen sich in axialer Richtung erstreckenden, von unter hohem Druck stehendem einzuspritzenden Kraftstoff durchströmten Hochdruckbereich aufweist, der eine im Düsenkörper axial verschieblich geführte Düsennadel umgibt, die an ihrem einen, vorderen Ende unter Zusammenwirken mit einer im Düsenkörper vorgesehenen Sitzfläche eine Einspritzdüse zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine wahlweise frei gibt und die an ihrem anderen, rückwärtigen Ende eine auf ihren Umfang aufliegende Steuerraumbuchse trägt, welche relativ zur Düsennadel axial verschieblich und federnd an der Düsennadel abgestützt gegen eine an einem axial anschließenden Bauteil des Kraftstoffinjektors ausgebildete Dichtfläche abgedichtet ist und eine am rückwärtigen Ende der Düsennadel vorgesehenen, von dem unter hohem Druck zugeführten Kraftstoff beaufschlagten und über eine in einem Ablaufkanal vorgesehene Ablaufdrossel im Sinne eines Öffnens der Einspritzdüse wahlweise druckentlastbaren Steuerraum begrenzt, wobei der Steuerraum über einen eine Zulaufdrossel enthaltenden Zulaufkanal mit dem Hochdruckbereich in Verbindung steht und über den die Ablaufdrossel enthaltenden Ablaufkanal durch ein Steuerventil druckentlastbar ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Steuerraumbuchse den Steuerraum sowohl umfangsmäßig als auch an der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel axial gegenüberliegenden Seite begrenzt, und dass zumindest ein die Ablaufdrossel enthaltender Teil des Ablaufkanals in der Steuerraumbuchse integriert ausgebildet ist und den Steuerraum mit einem in dem sich axial anschließenden Bauteil des Kraftstoffinjektors fortsetzenden Teil des Ablaufkanals verbindet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuerraumbuchse durch einen Körper gebildet ist, der an der der Einspritzdüse zugewandten Seite eine das rückwärtige Ende der Düsennadel aufnehmende und den Steuerraum bildende axial verlaufende Bohrung aufweist, sowie einen massiven Teil, in welchem der die Ablaufdrossel enthaltende Teil des Ablaufkanals ausgebildet ist.
Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der die Ablaufdrossel enthaltende Teil des Ablaufkanals in dem massiven Teil der Steuerraumbuchse von der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel gegenüberliegenden Wandung des Steuerraums zu dem sich in dem sich axial anschließenden Bauteil des Kraftstoffinjektors fortsetzenden Teil des Ablaufkanals erstreckt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist ein eine Fülldrossel enthaltender Füllkanal vorgesehen, der in der Steuerraumbuchse ausgebildet ist und sich von einer mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehenden Stelle an der Oberfläche der Steuerraumbuchse zu einer Stelle stromabwärts der Ablaufdrossel im Ablaufkanal erstreckt.
Dabei kann an der Dichtfläche ein Sammelraum ausgebildet sein, welcher zum Zusammenfassen des in der Steuerraumbuchse ausgebildeten Teils des Ablaufkanals und des die Fülldrossel enthaltenden Füllkanals stromabwärts (in Strömungsrichtung durch den Ablaufkanal bei geöffnetem Steuerventil) der Ablaufdrossel vorgesehen ist.
Dabei kann der besagte Sammelraum unter Erweiterung des in dem sich axial anschließenden Bauteil des Kraftstoffinjektors ausgebildeten Teil des Ablaufkanals vorgesehen sein, oder alternativ auch in dem massiven Teil der Steuerraumbuchse.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist auch der die Zulaufdrossel enthaltende Zulaufkanal in der Steuerraumbuchse integriert ausgebildet und erstreckt sich von einer mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehenden Stelle zum Steuerraum.
Die mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehende Stelle, von der sich der besagte Füllkanal erstreckt und/oder die mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehende Stelle, von der sich der besagte Zulaufkanal erstreckt, kann vorteilhafterweise in einer am äußeren Umfang der Steuerraumbuchse ausgebildeten radialen Ausnehmung vorgesehen sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass diese radiale Ausnehmung außen zum Hochdruckbereich hin durch ein Filterelement geschützt ist. Der Vorteil solcher Ausführungsformen ist es, dass im Kraftstoff enthaltene feine Partikel oder Verunreinigungen vom Eintreten in den Füllkanal und/oder den Zulaufkanal und damit an Störungen der Funktion des Kraftstoffinjektors durch nachteilige Wirkungen auf die Drosseln oder das Steuerventil (Pilotventil) gehindert werden.
Ein solches Filterelement kann insbesondere in Form eines die radiale Ausnehmung umfangsmäßig umgebenden, insbesondere zylindrischen Rings ausgebildet sein. Ein Vorteil einer solchen Filteranordnung ist dessen selbstreinigende Wirkung im Strom des Kraftstoffs durch den Hochdruckbereich.
Das Filterelement kann beispielsweise durch ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe oder ein Gewebelaminat gebildet sein.
Der die Zulaufdrossel enthaltende Zulaufkanal kann in der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel gegenüberliegenden Wandung des Steuerraums münden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der die Zulaufdrossel enthaltende Zulaufkanal in der Düsennadel integriert ausgebildet und erstreckt sich von einer mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehenden Stelle an der Oberfläche der Düsennadel zum Steuerraum.
Dabei kann die mit dem Hochdruckbereich in Verbindung stehende Stelle, von der sich der Zulaufkanal erstreckt, in einer am äußeren Umfang der Düsennadel ausgebildeten radialen Ausnehmung vorgesehen sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die radiale Ausnehmung zum Hochdruckbereich hin durch ein Filterelement geschützt. Der Vorteil hiervon ist es, dass im Kraftstoff enthaltene Partikel oder Verunreinigungen daran gehindert werden, in den Zulaufkanal einzutreten und Störungen der bereits genannten Art zu verursachen.
Das Filterelement kann in Form eines die radiale Ausnehmung umfangsmäßig umgebenden, insbesondere zylindrischen Rings ausgebildet sein. Der Vorteil hiervon ist wiederum eine selbstreinigende Wirkung der Filteranordnung im Strom des Kraftstoffs durch den Hochdruckbereich.
Das Filterelement kann durch ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe oder ein Gewebelaminat gebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mündet der die Zulaufdrossel enthaltende Zulaufkanal im rückwärtigen Ende der Düsennadel in den Steuerraum.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise Querschnittsdarstellung eines Kraftstoffinjektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2a) und b) jeweilige an der Steuerraumbuchse vorhandene Flächen, welche für die Abdichtung des Steuerraums zum Hochdruckbereich des Kraftstoffinjektors von Bedeutung sind; und
3 eine teilweise Querschnittsdarstellung eines Kraftstoffinjektors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In 1 ist der untere Teil eines Kraftstoffinjektors für eine Brennkraftmaschine dargestellt, der einen Düsenkörper 1 umfasst, in welchem ein sich in radialer Richtung erstreckender, von unter hohem Druck stehendem, einzuspritzendem Kraftstoff beaufschlagter und durchströmter Hochdruckbereich 12 ausgebildet ist. Dieser Hochdruckbereich 12 umgibt eine Düsennadel 2, die in dem Düsenkörper 1 axial verschieblich geführt ist. Die Düsennadel 2 ist dazu vorgesehen, an ihrem einen, vorderen oder unterem Ende unter Zusammenwirken mit einer im Düsenkörper 1 vorgesehenen Sitzfläche 16 eine Einspritzdüse 15 zum Einspritzen des in dem Hochdruckbereich 12 unter hohem Druck stehend vorgehaltenen Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine wahlweise freizugeben.
An ihrem anderen, rückwärtigen oder oberen Ende trägt die Düsennadel 2 eine dicht auf ihrem Umfang aufliegende oder anliegende Steuerraumbuchse 4, welche relativ zur Düsennadel 2 axial verschieblich ist. Diese Steuerraumbuchse 4 ist mittels einer Düsenfeder 3 federnd abgestützt zwischen der Düsennadel 2 und einer Dichtfläche 10a, die an einem auf der der Einspritzdüse 15 entgegengesetzten Seite des Düsenkörpers 1 axial anschließenden Bauteil 10 vorgesehen ist.
Die Steuerraumbuchse 4 begrenzt einen am rückwärtigen Ende der Düsennadel 2 vorgesehenen Steuerraum 4a, der über einen Ablaufkanal 11 im Sinne eines Öffnens der Einspritzdüse wahlweise druckentlastbar ist, nämlich mittels eines Steuer- oder Pilotventils, welches in der 1 nicht mehr dargestellt ist. Dieser Ablaufkanal 11 enthält eine Ablaufdrossel 6, welche die Strömungsrate durch den Ablaufkanal 11 beim Öffnen des besagten Steuer- oder Pilotventils bestimmt.
Wie den 1 und 3 entnehmbar ist, ist der Steuerraum 4a sowohl umfangsmäßig als auch an der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel 2 axial gegenüberliegenden, also oberen Seite durch die Steuerraumbuchse 4 begrenzt, und ein die Ablaufdrossel 6 enthaltender Teil 11a des Ablaufkanals 11 ist in der Steuerraumbuchse 4 integriert ausgebildet und verbindet damit den Steuerraum 4a mit einem Teil 11b des Ablaufkanals 11, welcher diesen in dem sich axial anschließenden Bauteil 10 des Kraftstoffinjektors in Richtung zu dem besagten, nicht gezeigten Steuer- oder Pilotventil hin fortsetzt.
Bei den in den 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ist somit die Steuerraumbuchse 4 durch einen Körper gebildet, der an der der Einspritzdüse 15 bzw. der Düsennadel 2 zugewandten Seite eine axial verlaufende Bohrung 4b aufweist, die das rückwärtige Ende der Düsennadel 2 aufnimmt und den Steuerraum 4a begrenzt oder bildet, und, wie schon erwähnt, dicht am Umfang der Düsennadel 2 anliegt. Die Steuerraumbuchse 4 umfasst weiter einen massiven Teil 4c, in welchem der oben beschriebene, die Ablaufdrossel 6 enthaltende Teil 11a des Ablaufkanals 11 ausgebildet ist.
Weiter ist bei den beiden in den 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ein Füllkanal 8a vorgesehen, der ebenfalls in der Steuerraumbuchse 4 integriert ausgebildet ist und eine Fülldrossel 8 enthält, welche den Strom durch den Füllkanal 8a von einer mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung stehenden Stelle an der äußeren Oberfläche der Steuerraumbuchse 4 mit einer Stelle verbindet, die im Ablaufkanal 11 bezüglich der Strömungsrichtung durch diesen bei geöffnetem Steuer- oder Pilotventil aus dem Steuerraum 4a heraus stromabwärts der Ablaufdrossel 6 befindlich ist.
An der Dichtfläche 10a zwischen der Steuerraumbuchse 4 und dem sich axial anschließenden Bauteil 10 des Kraftstoffinjektors ist ein Sammelraum 9 ausgebildet, welcher den in der Steuerraumbuchse 4 ausgebildeten Teil 11a des Ablaufkanals 11 mit dem die Fülldrossel 8 enthaltenden Füllkanal 8a verbindet, im vorher genannten Sinne stromabwärts der Ablaufdrossel 6. Dieser Sammelraum 9 ist bei den beiden in den 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen unter Erweiterung des in dem sich axial anschließenden Bauteil 10 des Kraftstoffinjektors ausgebildeten Teils 11b des Ablaufkanals 11 vorgesehen.
Bei beiden Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Ablaufdrossel 6 enthaltende Teil 11a des Ablaufkanals 11 in dem massiven Teil 4c der Steuerraumbuchse 4 von der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel 2 gegenüberliegenden, oberen Wandung des Steuerraums 4a zu dem den Ablaufkanal 11 fortsetzenden Teil 11b in dem sich axial anschließenden Bauteil 10 des Kraftstoffinjektors.
Die 2a) und b) zeigen die Flächenverhältnisse an der Steuerraumbuchse 4, welche für deren Abdichtung gegenüber der Dichtfläche 10a an dem axial anschließenden Bauteil 10 maßgeblich ist. 2a) zeigt von der Seite des Steuer- oder Pilotventils her die wirksamen Flächen A1 und A2 an dieser Seite, während 2b) die wirksamen Flächen B1 und B2 an der entgegengesetzten Seite zeigt. Durch das Verhältnis der Flächen ist, im Zusammenwirken mit dem im Hochdruckbereich 12 herrschenden Kraftstoffdruck, die Dichtheit der Steuerraumbuchse 4 gegenüber der besagten Dichtfläche 10a und damit die Abdichtung des Sammelraums 9 gegenüber dem außerhalb der Steuerraumbuchse 4 befindlichen Hochdruckbereich 12 sichergestellt. Dieses Flächenverhältnis ist so ausgelegt, dass der vom Hochdruckbereich 12 her wirkende Kraftstoffdruck in jedem Lastpunkt des Injektorbetriebs genügend Flächenpressung an der Dichtfläche 10a erzeugt.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein eine Zulaufdrossel 7 enthaltender Zulaufkanal 17 in der Steuerraumbuchse 4 integriert ausgebildet, der sich von einer mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung stehenden Stelle an der Oberfläche der Steuerraumbuchse 4 zum Steuerraum 4a erstreckt. Die Zulaufdrossel 7 definiert den Zustrom von Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 12 in den Steuerraum 4a.
Die mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung stehende Stelle an der Oberfläche der Steuerraumbuchse 4, von der der Zulaufkanal 17 ausgeht, ist, bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, ebenso wie die mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung stehende Stelle an der Oberfläche der Steuerraumbuchse 4, von der der Füllkanal 8a ausgeht, in einer am äußeren Umfang der Steuerraumbuchse 4 ausgebildeten radialen Ausnehmung 14 vorgesehen, die die Steuerraumbuchse 4 ringförmig umgibt.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine solche am äußeren Umfang der Steuerraumbuchse 4 ausgebildete radiale Ausnehmung 14 vorgesehen, wobei in dieser nur der die Fülldrossel 8 enthaltende Füllkanal 8a an der Oberfläche der Steuerraumbuchse 4 mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung steht, nicht jedoch ein Zulaufkanal zum Steuerraum 4a.
Bei beiden gezeigten Ausführungsbeispielen ist die radiale Ausnehmung 14 außen zum Hochdruckbereich hin durch ein Filterelement 5 geschützt, welches in Form eines die radiale Ausnehmung 14 umfangsmäßig umgebenden zylindrischen Rings ausgebildet ist. Das Filterelement 5 ist durch ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe oder ein Gewebelaminat gebildet, das so beschaffen ist, dass es die besagten Partikel oder Verunreinigungen an einem Eintreten in die radiale Ausnehmung 14 hindert.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der die Zulaufdrossel 7a enthaltende Zulaufkanal 17a zum Steuerraum 4a in der Düsennadel 2 integriert ausgebildet, nämlich im rückwärtigen Bereich derselben, und erstreckt sich von einer mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung stehenden Stelle an der Oberfläche der Düsennadel 2 zum Steuerraum 4a. Der Zulaufkanal 17a steht mit dem Hochdruckbereich 12 in Verbindung an einer Stelle, die in einer am äußeren Umfang der Düsennadel 2 ausgebildeten radialen Ausnehmung 18 vorgesehen ist. Auch diese radiale Ausnehmung 18, die die Düsenadel 2 ringförmig umgibt, ist durch ein Filterelement 19 in Form eines zylindrischen Rings geschützt, der die radiale Ausnehmung 18 umfangsmäßig umgibt. Dieses Filterelement 19 ist wiederum durch ein entsprechendes geeignetes Drahtgeflecht, Drahtgewebe oder Gewebelaminat gebildet.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mündet der die Zulaufdrossel 7 enthaltende Zulaufkanal 17, welcher in der Steuerraumbuchse 4 integriert ausgebildet ist, in der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel 2 gegenüberliegenden, oberen Wandung des Steuerraums 4a. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dagegen mündet der die Zulaufdrossel 7a enthaltende Zulaufkanal 17a, welcher in der Düsennadel 2 integriert ausgebildet ist, in der durch das rückwärtige Ende der Düsennadel 2 gebildeten, also unteren Wandung in den Steuerraum 4a.
Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein Kraftstoffinjektor geschaffen, der eine "schwimmende" Steuereinheit in Form der Steuerraumbuchse 4 enthält, in welcher zumindest die Ablaufdrossel 6 und vorteilhafterweise auch die Fülldrossel 8 und die Zulaufdrossel 7 integriert vorgesehen und vorzugsweise durch eine Filtereinrichtung geschützt sind. Dadurch können auf eine kostengünstige Weise alle benötigten Drosseln in einer Einheit integriert vorgesehen werden, auf die herkömmliche "Ventilplatte" kann verzichtet werden, und das Steuer- oder Pilotventil wird vor Verunreinigungen oder Partikel aus dem Kraftstoff geschützt. Die Filteranordnung ist dabei so ausgebildet, dass eine selbstreinigende Wirkung durch den Kraftstoffstrom im Hochdruckbereich 12 entsteht.

1: Düsenkörper
2: Düsennadel
3: Düsenfeder
4: Steuerraumbuchse
4a: Steuerraum
4b: axiale Bohrung
5: Filterelement
6: Ablaufdrossel
7: Zulaufdrossel
7a: Zulaufdrossel
8: Fülldrossel
8a: Füllkanal
9: Sammelraum
10: axial anschließendes Bauteil
10a: Dichtfläche
11: Ablaufkanal
11a: Teil des Ablaufkanals
11b: Teil des Ablaufkanals
12: Hochdruckbereich
13: Filterelement
14: radiale Ausnehmung
15: Einspritzdüse
16: Sitzfläche
17: Zulaufkanal
17a: Zulaufkanal
18: radiale Ausnehmung
19: Filterelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005035347 B3 [0003]
- DE 19936668 A1 [0003]

Claims

Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen, der in einem Düsenkörper (1) einen sich in axialer Richtung erstreckenden, von unter hohem Druck stehendem, einzuspritzendem Kraftstoff durchströmten Hochdruckbereich (12) aufweist, der eine im Düsenkörper (1) axial verschieblich geführte Düsennadel (2) umgibt, die an ihrem einen, vorderen Ende unter Zusammenwirken mit einer im Düsenkörper (1) vorgesehenen Sitzfläche (16) eine Einspritzdüse (15) zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine wahlweise freigibt, und die an ihrem anderen, rückwärtigen Ende eine auf ihrem Umfang aufliegende Steuerraumbuchse (4) trägt, welche relativ zur Düsennadel (2) axial verschieblich und federnd an der Düsennadel (2) abgestützt gegen eine an einem axial anschließenden Bauteil (10) des Kraftstoffinjektors ausgebildete Dichtfläche (10a) abgedichtet ist und einen am rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) vorgesehenen, von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagten und über eine in einem Ablaufkanal (11) vorgesehene Ablaufdrossel (6) im Sinne eines Öffnens der Einspritzdüse wahlweise druckentlastbaren Steuerraum (4a) begrenzt, wobei der Steuerraum (4a) über einen eine Zulaufdrossel (7; 7a) enthaltenden Zulaufkanal (17; 17a) mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung steht und über den die Ablaufdrossel (6) enthaltenden Ablaufkanal (11) durch ein Steuerventil druckentlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerraumbuchse (4) den Steuerraum (4a) sowohl umfangsmäßig als auch an der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) axial gegenüberliegenden Seite begrenzt, und dass zumindest ein die Ablaufdrossel (6) enthaltender Teil (11a) des Ablaufkanals (11) in der Steuerraumbuchse (4) integriert ausgebildet ist und den Steuerraum (4a) mit einem in dem sich axial anschließenden Bauteil (10) des Kraftstoffinjektors fortsetzenden Teil (11b) des Ablaufkanals (11) verbindet.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerraumbuchse (4) durch einen Körper gebildet ist, der an der der Einspritzdüse (15) zugewandten Seite eine das rückwärtige Ende der Düsennadel (2) aufnehmende und den Steuerraum (4a) bildende axial verlaufende Bohrung (4b) aufweist, sowie einen massiven Teil (4c), in welchem der die Ablaufdrossel (6) enthaltende Teil (11a) des Ablaufkanals (11) ausgebildet ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der die Ablaufdrossel (6) enthaltende Teil (11a) des Ablaufkanals (11) in dem massiven Teil (4c) der Steuerraumbuchse (4) von der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) gegenüberliegenden Wandung des Steuerraums (4a) zu dem sich in dem sich axial anschließenden Bauteil (10) des Kraftstoffinjektors fortsetzenden Teil (11b) des Ablaufkanals (11) erstreckt.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Fülldrossel (8) enthaltender Füllkanal (8a) vorgesehen ist, der in der Steuerraumbuchse (4) integriert ausgebildet ist und sich von einer mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung stehenden Stelle zu einer Stelle stromabwärts der Ablaufdrossel (6) im Ablaufkanal (11) erstreckt.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dichtfläche (10a) ein Sammelraum (9) ausgebildet ist, welcher zum Zusammenfassen des in der Steuerraumbuchse (4) ausgebildeten Teils (11a) des Ablaufkanals (11) und des die Fülldrossel (8) enthaltenden Füllkanals (4a) stromabwärts der Ablaufdrossel (6) vorgesehen ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (9) unter Erweiterung des in dem sich axial anschließenden Bauteil (10) des Kraftstoffinjektors ausgebildeten Teil (11b) des Ablaufkanals (11) vorgesehen ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (9) in dem massiven Teil (4c) der Steuerraumbuchse (4) ausgebildet ist.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Zulaufdrossel (7) enthaltende Zulaufkanal (17) in der Steuerraumbuchse (4) integriert ausgebildet ist und sich von einer mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung stehenden Stelle an der Oberfläche der Steuerraumbuchse (4) zum Steuerraum (4a) erstreckt.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung stehende Stelle, von der sich der Füllkanal (8a) erstreckt, und/oder die mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung stehende Stelle, von der sich der Zulaufkanal (17) erstreckt, in einer am äußeren Umfang der Steuerraumbuchse (4) ausgebildeten radialen Ausnehmung (14) vorgesehen ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Ausnehmung (14) außen zum Hochdruckbereich (12) hin durch ein Filterelement (5) geschützt ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) in Form eines die radiale Ausnehmung (14) umfangsmäßig umgebenden, insbesondere zylindrischen, Rings ausgebildet ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) durch ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe oder ein Gewebelaminat gebildet ist.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der die Zulaufdrossel (7) enthaltende Zulaufkanal (17) in der dem rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) gegenüberliegenden Wandung des Steuerraums (4a) mündet.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Zulaufdrossel (7a) enthaltende Zulaufkanal (17a) in der Düsennadel (2) integriert ausgebildet ist und sich von einer mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung stehenden Stelle an der Oberfläche der Düsennadel (2) zum Steuerraum (4a) erstreckt.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Hochdruckbereich (12) in Verbindung stehende Stelle, von der sich der Zulaufkanal (17a) erstreckt, in einer am äußeren Umfang der Düsennadel (2) ausgebildeten radialen Ausnehmung (18) vorgesehen ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Ausnehmung (18) zum Hochdruckbereich (12) hin durch ein Filterelement (19) geschützt ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (19) in Form eines die radiale Ausnehmung (18) umfangsmäßig umgebenden, insbesondere zylindrischen, Rings ausgebildet ist.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (19) durch ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe oder ein Gewebelaminat gebildet ist.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der die Zulaufdrossel (7a) enthaltende Zulaufkanal (17a) im rückwärtigen Ende der Düsennadel (2) in den Steuerraum (4a) mündet.