Kraftstoffinj ektor , und Verfahren zum Betreiben eines Kraft stoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinj ektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines derartigen Kraftstoffinj ektors sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Kraftstoffinj ektoren mit einem in einem eingebauten Zustand des Kraftstoffinj ektors in den Brennraum der Brennkraftmaschine ragenden Düsenkörper sind aus dem Stand der Technik in viel fältigen Ausführungen bekannt.

Typischerweise ist der Düsenkörper eines derartigen Kraft stoffinj ektors aus einem metallischen Material gebildet und weist einen mit Kraftstoff (z. B. Benzin oder Diesel, unter hohem Druck stehend) versorgbaren Innenraum und eine im eingebauten Zustand den Innenraum vom Brennraum trennende Wandung auf, in der mehrere Spritzlöcher ausgebildet sind, um den Kraftstoff aus dem Innenraum über die Spritzlöcher in den Brennraum einspritzen zu können. Mittels eines im Innenraum lageveränderbar angeordneten Ventilelements, z. B. einer an einer Innenseite der Wandung geführten Ventilnadel, kann eine Kraftstoffdurchströmung der Spritzlöcher in Abhängigkeit von der aktuellen Lage des Ven tilelements gesteuert werden.

Insbesondere vor dem Hintergrund eines wünschenswert möglichst hohen Wirkungsgrades der betreffenden Brennkraftmaschine bei gleichzeitig möglichst niedriger Emission von Schadstoffen im Abgas bedarf es einer präzisen Festlegung der Geometrie bzw. des Öffnungsquerschnitts der in der Wandung des Düsenkörpers ausgebildeten Spritzlöcher.

Wenngleich im Rahmen der Herstellung des Kraftstoffinj ektors bzw. der Herstellung des Düsenkörpers die Spritzlöcher relativ unproblematisch mit entsprechend geringen Fertigungstoleranzen ausgebildet werden können, so hat sich in der Praxis heraus gestellt, dass sich nach einiger Zeit eines Brennkraftma schinenbetriebs die Geometrie der Spritzlöcher aufgrund von Korrosionsvorgängen an den die Spritzlöcher begrenzenden Oberflächen verändern kann.

Infolge der dadurch bewirkten Veränderung der Durchströ mungscharakteristik der Spritzlöcher kommt es nachteiligerweise zu einer unkontrollierten Veränderung insbesondere z. B. der für die einzelnen Einspritzvorgänge vorgesehenen Einspritzmengen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei einem Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brenn kraftmaschine auch über längere Betriebszeiten der Brenn kraftmaschine möglichst konstante Eigenschaften der einzelnen Einspritzvorgänge (z. B. Einspritzmengen und/oder Sprayei genschaften) zu gewährleisten.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Kraftstoffinj ektor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Kraftstoffinj ektor eine ansteuerbare Heiz einrichtung zum Heizen des Düsenkörpers aufweist.

Damit kann der Düsenkörper z. B. unmittelbar vor einem Start der Brennkraftmaschine und/oder während eines Warmlaufs der

Brennkraftmaschine und/oder nach einem Ende eines Betriebs der Brennkraftmaschine geheizt werden, was sich als vorteilhaft zur Vermeidung von Korrosion im Bereich des Düsenkörpers bzw. insbesondere im Bereich von Spritzlöchern des Düsenkörpers herausgestellt hat.

Eine mögliche Erklärung für diesen vorteilhaften Effekt der Erfindung besteht darin, dass ohne ein derartiges Heizen z. B. vor allem bei einem Start und im Warmlauf der Brennkraftmaschine Wasser, das in der dem Brennraum zugeführten Verbrennungsluft gelöst ist, an den noch kalten Brennraumwänden (einschließlich Außenoberfläche des Düsenkörpers) kondensiert und somit Kor rosion an den betreffenden Stellen fördert. Bei Brennkraft maschinen mit Abgasrückführung ist derartiges Kondenswasser sauer, was die Korrosion zusätzlich katalysiert.

Auch kann vermutet werden, dass sich durch thermophoretische Effekte z. B. in einem kalten Spalt zwischen einem Abschnitt des Düsenkörpers und einer benachbarten Begrenzungswand des

Brennraums (z. B. in einem Zylinderkopf) Kondenswasser absetzt und nach und nach über Wachstum in diesem Spalt größere Tröpfchen bildet, die dann irgendwann z. B. gravimetrisch getrieben nach unten wandern und infolge ihrer Oberflächenspannung an der Außenoberfläche des Düsenkörpers und insbesondere auch z. B. im Bereich von Mündungen der Spritzlöcher anhaften können.

Wenn derartige Wassertröpfchen für längere Zeit an Spritz lochmündungen oder in den Spritzlöchern verweilen, kann dies zu Korrosion und damit zur Veränderung der Spritzlochform führen.

Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen ansteuerbaren Heizein richtung kann jedoch vorteilhaft sowohl die Entstehung von Kondenswasser als auch ein längeres Verweilen von Wasser im Bereich des Düsenkörpers vermieden werden.

In einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung für ein we nigstens annähernd gleichmäßiges Heizen des gesamten Düsen- körpers oder der gesamten (äußeren) Oberfläche des Düsenkörpers ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform sieht die Hei zeinrichtung ein unmittelbares Heizen lediglich in einem oder mehreren Teilabschnitten des Düsenkörpers (oder dessen Ober fläche) vor, insbesondere z. B. eines am freien Ende des Dü senkörpers befindlichen Teilabschnitts des Düsenkörpers.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Heizeinrichtung des Kraftstoffinj ektors (wenigstens) ein elektrisches Wider standsheizelement auf, das z. B. aus einem metallischen (oder z. B. halbleitenden) Material gebildet sein kann.

In einer Ausführungsform ist das elektrische Widerstands heizelement im Bereich einer Oberfläche des Düsenkörpers an geordnet .

Beispielsweise kann das elektrische Widerstandsheizelement im Bereich der Oberfläche des Düsenkörpers im Material der Wandung des Düsenkörpers teilweise oder vollständig eingebettet sein, gegebenenfalls unter Zwischenfügung einer elektrischen Iso lierung zwischen den Materialien einerseits des Widerstands heizelements und andererseits des Düsenkörpers bzw. der Dü senkörperoberfläche .

Alternativ kann das elektrische Widerstandsheizelement z. B. an der Oberfläche des Düsenkörpers aufgesetzt sein (wieder ge gebenenfalls unter Zwischenfügung einer elektrischen Isolie rung) .

In einer Ausführungsform ist das elektrische Widerstands heizelement als eine den Düsenkörper zumindest abschnittweise umschließende Heizwendel ausgebildet. Eine solche Heizwendel kann z. B. mindestens 5, insbesondere mindestens 10 Windungen besitzen, die z. B. spiralförmig am Umfang des betreffenden Düsenkörperabschnitts entlang verlaufen können.

Diese Ausführungsform ist insbesondere dann sehr vorteilhaft, wenn der Düsenkörper einen oder mehrere Düsenkörperabschnitte aufweist, die jeweils eine wenigstens annähernd zylindrische Form besitzen, was bei herkömmlichen Kraftstoffinj ektoren ohnehin typischerweise der Fall ist.

Alternativ oder zusätzlich zur Anordnung einer Heizwendel kommt z. B. auch in Betracht, ein elektrisches Widerstandsheizelement im Bereich der Oberfläche des Düsenkörpers meanderförmig verlaufend vorzusehen.

Im typischen Fall eines metallischen bzw. elektrisch leitenden Materials des Düsenkörpers ist eine geeignete elektrische Isolation (z. B. eine isolierende Oxidschicht) zwischen Wi derstandsheizelement und Düsenkörpermaterial vorzusehen.

Was einen zur Bestrombarkeit eines elektrischen Widerstands heizelements erforderlichen elektrischen Anschluss des Wi derstandsheizelement anbelangt, so ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Kraftstoffinj ektor eine im eingebauten Zustand des Kraftstoffinj ektors außerhalb eines Gehäuseabschnitts der Brennkraftmaschine (z. B. Zylinderkopf) liegende (oder zumindest von dort zugängliche) elektrische Kontaktanordnung aufweist, welche über eine durch das Innere des Kraftstoffinj ektors hindurch verlaufende (z. B. 2-polige) Leitungsanordnung elektrisch mit dem Widerstandsheizelement verbunden ist, um dieses in gewünschter Weise bestromen zu können (zeitweilige Aktivierung zum Heizen des Düsenkörpers). Falls mehrere Widerstandsheizelemente an einem Kraftstoffinj ektor vorgesehen sind, so können diese elektrisch parallel und/oder in Reihe geschaltet sein und somit über eine gemeinsam genutzte z. B. 2-polige Leitungsanordnung gleichzeitig bestromt werden. Abweichend von dieser Ausführungsform soll jedoch nicht aus geschlossen sein, eine zur Bestrombarkeit dienende Leitungs anordnung separat vom Kraftstoffinj ektor bzw. außerhalb des Kraftstoffinj ektors anzuordnen (und einen separaten Durchgang durch ein Gehäuse der Brennkraftmaschine auszubilden) .

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Verwendung eines mit einer ansteuerbaren Heizeinrichtung versehenen Kraftstoffinj ektors der hier beschriebenen Art in einem

Kraftstoffeinspritzsystem einer zum Antrieb eines Fahrzeuges (insbesondere Straßenkraftfahrzeug wie z. B. PKW oder LKW) eingesetzten Brennkraftmaschine vorgeschlagen, insbesondere eines mit Benzin betriebenen Ottomotors oder eines mit Diesel betriebenen Dieselmotors.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brenn kraftmaschine, insbesondere z. B. für eine zum Antrieb eines Fahrzeuges eingesetzte Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem einen wie hier beschriebenen mit einer ansteuerbaren Heizeinrichtung versehenen Kraftstoffin- jektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist, und wobei das Verfahren den Schritt einer Kraftstoffeinspritzung während eines Betriebs der

Brennkraftmaschine umfasst, und wobei das Verfahren ferner den Schritt einer zeitweisen Aktivierung der Heizeinrichtung un mittelbar vor einem Start der Brennkraftmaschine und/oder während eines Warmlaufes der Brennkraftmaschine und/oder nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach einem Ende eines Betriebs der Brennkraftmaschine umfasst, sofern bis zum Ablauf der Zeitspanne kein erneuter Start der Brennkraftmaschine erfolgt. Auch mit einem derartigen Betriebsverfahren kann vorteilhaft eine Korrosion im Bereich des Düsenkörpers vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil eines wie hier beschrieben mit einer Heizeinrichtung versehenen Kraftstoffinj ektors bzw. der Ver wendung eines derartigen Kraftstoffinj ektors für ein Kraft stoffeinspritzsystem besteht darin, dass im Falle eines Betriebs der Brennkraftmaschine mit durch Verdichtung eines Kraft stoff-Luft-Gemisches im Brennraum bewirkter Selbstzündung (z. B. Dieselmotor) der Einsatz einer bei derartigen Brennkraftma schinen mit Selbstzündung separat vorgesehen Vorheizeinrichtung (z. B. "Glühkerze") gegebenenfalls entbehrlich ist. Der er findungsgemäße Kraftstoffinj ektor mit ansteuerbarer Heizein richtung kann insofern insbesondere bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung zusätzlich die Funktion einer Vorheizein richtung zum Vorheizen des Brennraumes unmittelbar vor einem Start der Brennkraftmaschine realisieren.

Gemäß eines noch weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung geht diese von einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffein- spritzsystems für eine Brennkraftmaschine aus, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem einen Kraftstoffinj ektor zum Ein spritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftma schine und eine im Brennraum angeordnete ansteuerbare Heiz einrichtung (z. B. "Glühkerze") zum Heizen des Brennraumes aufweist, wobei das Verfahren den Schritt einer Einspritzung von Kraftstoff während eines Betriebs der Brennkraftmaschine und den Schritt einer Aktivierung der Heizeinrichtung unmittelbar vor einem Start der Brennkraftmaschine für eine Vorheizzeitdauer umfasst, wobei die Vorheizzeitdauer so vorgegeben wird, dass am Ende der Vorheizdauer der Brennraum soweit erwärmt ist, dass die Brennkraftmaschine gestartet und mit durch Verdichtung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum bewirkter Selbstzündung betrieben werden kann. Ausgehend von diesem z. B. für mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschinen bekannten Verfahren wird gemäß dieses Aspekts der Erfindung die eingangs gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verfahren ferner den Schritt einer zeitweisen Aktivierung der Heizeinrichtung während eines Warmlaufes der Brennkraftmaschine und/oder nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach einem Ende eines Betriebs der Brennkraftmaschine umfasst, sofern bis zum Ablauf der Zeitspanne kein erneuter Start der Brennkraftmaschine erfolgt.

Bei diesem Verfahren kann insbesondere ein herkömmlicher Kraftstoffinj ektor, d. h. ohne eine wie hier beschriebene ansteuerbare Heizeinrichtung eingesetzt werden, da gemäß dieses Erfindungsaspekts eine ohnehin im Brennraum der Brennkraft maschine angeordnete ansteuerbare Heizeinrichtung (z. B.

herkömmliche Glühkerze) nicht nur zum Vorheizen der Brenn kraftmaschine unmittelbar vor einem Start sondern zusätzlich zur Vermeidung von Korrosion im Bereich des Kraftstoffinj ektors genutzt werden kann. Der eingesetzte Kraftstoffinj ektor kann auch hier einen in einem eingebauten Zustand des Kraftstoff injektors in den Brennraum ragenden Düsenkörper mit einem oder bevorzugt mehreren Spritzlöchern aufweisen.

Bei der Nutzung einer herkömmlichen Vorheizeinrichtung (z. B. Glühkerze) zusätzlich auch zur Vermeidung der Korrosion im Bereich des Düsenkörpers, durch zeitweises Aktivieren dieser Heizeinrichtung nach einem Ende des Betriebs der Brennkraft maschine, sollte die Aktivierung für eine Heizdauer erfolgen, die wesentlich größer ist (z. B. mindestens um einen Faktor 2), als diejenige Heizdauer, die beim Vorheizen (unmittelbar vor Be triebsbeginn) erforderlich ist, um das Starten und Weiterlaufen der Brennkraftmaschine mit Selbstzündung sicherzustellen. Beide im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Verfahren zum Be treiben eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brenn kraftmaschine beruhen auf einem gemeinsamen innovativen Konzept, welches darin besteht, zum Zwecke der Vermeidung einer Korrosion im Bereich eines Düsenkörpers eines Kraftstoffinj ektors das Kraftstoffeinspritzsystem so zu betreiben, dass ein Heizen im Bereich des Kraftstoffinj ektors bzw. dessen Düsenkörpers er möglicht wird (sei es direkt oder indirekt über ein Heizen des Brennraums) , und zwar insbesondere während eines Warmlaufs und/oder nach einem Ende eines Betriebs der Brennkraftmaschine (bzw. anders als bei herkömmlich "vorgeheizten" Brennkraft maschinen längere Zeit vor einem Betriebsstart der Brenn kraftmaschine) .

Bei beiden Verfahren gemäß der Erfindung, einerseits dem Verfahren unter Einsatz eines mit einer Heizeinrichtung ver sehenen Kraftstoffinj ektors , und andererseits dem Verfahren unter Einsatz einer Heizeinrichtung des Kraftstoffein

spritzsystems (z. B. herkömmliche Vorheizeinrichtung) besteht jeweils eine Option darin, die betreffende Heizeinrichtung nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach einem Ende des Betriebs der Brennkraftmaschine zu aktivieren (falls bis dahin kein Start der Brennkraftmaschine erfolgt) .

Nachfolgend werden insbesondere im Hinblick auf die Vorbe stimmung einer solchen Zeitspanne einige vorteilhafte Aus führungsformen und Weiterbildungen erläutert (die für beide erfindungsgemäßen Betriebsverfahren einsetzbar sind) .

In einer Ausführungsform ist beispielsweise vorgesehen, dass die vorbestimmte Zeitspanne fest vorgegeben wird.

Eine derart fest vorgegebene vorbestimmte Zeitspanne kann z. B. mindestens 1 Std. oder z. B. mindestens 6 Std. betragen, wobei andererseits diese Zeitspanne zweckmäßigerweise höchstens einige Wochen (z. B. höchstens zwei Wochen) oder bevorzugt z. B. höchstens eine Woche betragen sollte.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die vorbestimmte Zeitspanne in Abhängigkeit von einem Ergebnis einer Messung wenigstens einer physikalischen Größe an der Brennkraftmaschine (sei es innerhalb und/oder außerhalb eines Gehäuses der

Brennkraftmaschine) oder einer die Brennkraftmaschine bein haltenden technischen Einrichtung (z. B. Fahrzeug) vorgegeben wird .

Bei der wenigstens einen physikalischen Größe kann es sich insbesondere z. B. um eine Luftfeuchtigkeit und/oder eine Temperatur handeln (wobei vorgesehen sein kann, jede dieser Größen innerhalb und/oder außerhalb eines Gehäuses der

Brennkraftmaschine zu messen) .

Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass die Aktivierung der betreffenden Heizeinrichtung im Hinblick auf das Ziel einer Vermeidung von Korrosion bedarfsgerechter erfolgen kann, also z. B. bei größerer Neigung zur Bildung von Kondenswasser (z. B. relativ niedrige Temperatur der Brennkraftmaschine bei gleichzeitig relativ hoher Luftfeuchtigkeit) kürzer vorbestimmt werden kann als im umgekehrten Fall.

In einer Ausführungsform umfasst die wenigstens eine physi kalische Größe eine Temperatur eines zur Kühlung der betreffenden Brennkraftmaschine in deren Betrieb vorgesehenen Kühlmittels (z . B. "Kühlwasser") . Dies ist insofern sehr vorteilhaft, weil eine Messeinrichtung zur Messung einer derartigen Kühlmitteltem peratur bei Brennkraftmaschinen in der Regel ohnehin vorhanden ist und somit bei der Implementierung der Erfindung ohne Zu- satzaufwand mitgenutzt werden kann. In einer Ausführungsform umfasst die wenigstens eine physi kalische Größe wenigstens zwei Temperaturen, die an ver schiedenen Stellen der Brennkraftmaschine bzw. einer die Brennkraftmaschine beinhaltenden technischen Einrichtung (z. B. Fahrzeug) gemessen werden, wobei eine der Temperaturen zumindest näherungsweise einer Temperatur im Brennraum (bzw. einem der Brennräume) der Brennkraftmaschine entspricht und die andere der Temperaturen zumindest näherungsweise einer Temperatur einer Umgebung der Brennkraftmaschine (z. B. "Umgebungslufttempe ratur") entspricht. Durch eine Auswertung dieser Temperaturen, insbesondere unter Berücksichtigung einer in der Umgebung der Brennkraftmaschine zusätzlich gemessenen Luftfeuchtigkeit kann vorteilhaft eine bessere Abschätzung der Neigung zur Wasser kondensation am Düsenkörper erfolgen.

Die Messung der wenigstens einen physikalischen Größe erfolgt bevorzugt nicht kontinuierlich sondern lediglich von Zeit zu Zeit, z. B. in zeitlichem Abstand von mehreren Stunden oder z. B. mindestens einem Tag. In dieser Weise mehrfach gesammelte Messergebnisse können z. B. nach jeder weiteren Aufnahme eines Messergebnisses einer gemeinsamen Auswertung unterzogen werden, um die vorzubestimmende Zeitspanne zu aktualisieren.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne und dementsprechender zeitweiser Aktivierung der Heizeinrichtung erneut eine zeitweise Akti vierung der Heizeinrichtung nach einer erneut vorbestimmten Zeitspanne erfolgt, sofern bis dahin kein Start der Brenn kraftmaschine erfolgt.

Für die erneute Vorbestimmung dieser weiteren Zeitspanne kann z. B. genauso vorgegangen werden wie für die ursprünglich vor bestimme Zeitspanne. Dementsprechend kann die erneut vorzu- bestimmende Zeitspanne z. B. fest vorgegeben werden oder z. B. in Abhängigkeit von einem Ergebnis einer Messung wenigstens einer physikalischen Größe vorgegeben werden (z. B. wie vorstehend bereits erläutert) .

Möglich ist aber auch, die ursprünglich (d. h. unmittelbar nach einem Ende des Betriebs der Brennkraftmaschine) vorzubestimmende Zeitspanne fest vorzugeben, jedoch eine gegebenenfalls erneut vorzubestimmende Zeitspanne dann in Abhängigkeit des erwähnten Messergebnisses vorzubestimmen, oder umgekehrt.

In einer Weiterbildung wird die Vorbestimmung der Zeitspanne (und die darauf basierende zeitweise Aktivierung der Heizeinrichtung) solange wiederholt, bis wieder ein Start Brennkraftmaschine erfolgt. Bei einem solchen öfteren Wiederholen der Heizvorgänge kann z. B. vorgesehen sein, die vorbestimmten Zeitspannen tendenziell umso größer vorzusehen, je öfter die Heizeinrichtung seit dem letzten Betrieb der Brennkraftmaschine bereits ak tiviert wurde.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktivierung der Heizeinrichtung für eine fest vorgegebene Heizdauer erfolgt, die z. B. mindestens 10 s oder mindestens 30 s oder mindestens 60 s betragen kann, und andererseits z. B. maximal 5 min, insbesondere z. B. maximal 3 min betragen kann (wobei jedoch abhängig von der konkret erzielten Heizleistung und der thermischen Gegebenheiten auch eine davon abweichende Heizdauer zweckmäßig sein kann) .

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Falle einer wiederholten Vorbestimmung der Zeitspanne (und jeweiliger zeitweiser Aktivierung der Heizeinrichtung bis zum nächsten Brennkraftmaschinenstart) bei den jeweiligen zeitweisen Ak tivierungen der Heizeinrichtung die Heizdauer und/oder eine Heizleistung variiert wird. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktivierung der Heizeinrichtung für eine Heizdauer erfolgt, die in Abhängigkeit von einem Ergebnis einer Messung wenigstens einer physikalischen Größe (z. B. Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur) an der Brennkraftmaschine oder einer die Brennkraftmaschine bein haltenden technischen Einrichtung (z. B. Fahrzeug) vorgegeben wird .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Aktivierung der Heizeinrichtung mit einer Heizleistung erfolgt, die in Abhängigkeit von einem Ergebnis einer Messung wenigstens einer physikalischen Größe (z. B. Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur) an der Brennkraftmaschine oder einer die Brenn kraftmaschine beinhaltenden technischen Einrichtung (z. B. Fahrzeug) vorgegeben wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Düse am brennraumseitigen Ende eines Düsenkörpers eines Kraftstoffinj ektors gemäß eines Ausführungsbei spiels nach herkömmlicher Bauart,

Fig . 2 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines Düsenkörpers eines Kraftstoffinj ektors nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig . 3 eine Zeitverlaufsdarstellung einer Heizleistung zur

Veranschaulichung eines Betriebsverfahrens gemäß eines Ausführungsbeispiels. Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Kraftstoffinj ektors 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum B einer Brenn kraftmaschine. In der Figur ist von dem Kraftstoffinj ektor 10 lediglich ein brennraumseitiges Ende eines im dargestellten eingebauten Zustand des Kraftstoffinj ektors 10 in den Brennraum B ragenden Düsenkörpers 12 gezeigt.

Der Düsenkörper 12 weist einen mit Kraftstoff (z. B. Benzin oder Diesel) versorgbaren Innenraum 14 und eine den Innenraum 14 vom Brennraum B trennende Wandung 16 auf, wobei im Innenraum 14 lageveränderbar eine Ventilnadel 18 angeordnet ist.

In der Wandung 16 sind mehrere Spritzlöcher 20 ausgebildet, von denen in der Schnittansicht von Fig. 1 zwei zu erkennen sind.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff (unter hohem Druck stehend) ausgehend von dem Innenraum 14 des Dü senkörpers 12 zu den hierfür von einer Motorsteuerung vorge sehenen Zeitpunkten durch die Spritzlöcher 20 hindurch in den Brennraum B eingespritzt, wobei durch die Lageveränderbarkeit der Ventilnadel 18 die Kraftstoffdurchströmung der Spritzlöcher 20 in Abhängigkeit von einer Lage der Ventilnadel 18 gesteuert werden kann. Die Lage der Ventilnadel 18 kann z. B. in an sich bekannter Weise mittels eines piezoelektrischen Aktors gesteuert werden, der in einem brennraumfernen (in der Figur nicht dargestellten) Abschnitt des Kraftstoffinj ektors 10 unterge bracht ist.

In Fig. 1 ist ferner ein den Düsenkörper 12 des Kraftstoff injektors 10 umgebender Teil eines Zylinderkopfes 1 der be treffenden Brennkraftmaschine (z. B. Ottomotor oder Dieselmotor) eingezeichnet . Bei einem Start der Brennkraftmaschine, im nachfolgenden Warmlauf, und auch eine gewisse Zeit nach dem Ende eines Betriebs der Brennkraftmaschine kann sich Kondenswasser an den Brenn raumwänden niederschlagen, beispielsweise an einer Oberfläche 2 des Zylinderkopfes 1 und einer Oberfläche 22 des Düsenkörpers 12. Falls sich hierbei auch größere Wassertröpfchen in einem Spalt 3 zwischen dem Düsenkörper 12 und der benachbarten Oberfläche 2 des Zylinderkopfes 1 bilden, so können diese Wassertröpfchen gravimetrisch getrieben nach unten wandern, insbesondere in denjenigen Bereich der Oberfläche 22, in dem die Spritzlöcher 20 münden, und dort zu nachteiligen Korrosionseffekten führen.

Die Erfindung zielt darauf ab, derartige Korrosion und eine damit einhergehende Veränderung der Spritzlochformen im Laufe der Zeit zu vermeiden.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinj ektors 10. In Fig. 2 und der nachfolgenden Be schreibung sind gleichwirkende Komponenten mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie bei dem vorangegangenen Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 1. Es wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum Beispiel von Fig. 1 eingegangen.

Der in Fig. 2 dargestellte Kraftstoffinj ektor 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum B einer Brennkraftmaschine weist ebenfalls einen in einem eingebauten Zustand des

Kraftstoffinj ektors 10 in den Brennraum B ragenden Düsenkörper 12 auf, von dem in Fig. 2 zwei Düsenkörperabschnitte 12-1 und 12-2 von jeweils zylindrischer Formgestaltung zu erkennen sind. Zwischen dem Düsenkörper 12 und einer Oberfläche 2 eines Zy linderkopfes 1 befindet sich wieder ein Spalt 3.

Die wesentliche Modifikation des erfindungsgemäßen Kraft stoffinj ektors 10 von Fig. 2 gegenüber dem mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Kraftstoffinj ektor 10 von herkömmlicher Bauart besteht darin, dass dieser an wenigstens einer Stelle mit einer ansteuerbaren Heizeinrichtung zum Heizen des Düsenkörpers 12 ausgestattet ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoffinj ektor 10 an den beiden Düsenkörperabschnitten 12-1 und 12-2 jeweils mit einer elektrischen Heizwendel 30-1 bzw. 30-2 ausgestattet.

Jede der Heizwendeln 30-1 und 30-2 ist als eine den jeweiligen Düsenkörperabschnitt 12-1 bzw.- 12-2 zumindest abschnittweise umschließende Heizwendel im Bereich der Oberfläche des je weiligen Düsenkörperabschnitts 12-1 bzw. 12-2 angeordnet.

Die beiden elektrischen Widerstandsheizelemente in Form der Heizwendeln 30-1 und 30-2 bilden zusammen die durch entsprechende Bestromung ansteuerbare Heizeinrichtung zum Heizen des Dü senkörpers 12.

Mittels des somit beheizbaren Kraftstoffinj ektors 10 kann vorteilhaft eine Korrosion im Bereich von Spritzlöchern 20 in einer Wandung 16 des Düsenkörpers 12 vermieden werden.

Die Heizwendeln 30-1 und 30-2 sind im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel als "elektrische Leiterbahnen" aus einem me tallischen Material auf einem (nicht dargestellten) elektrisch isolierenden Substrat ausgebildet, welches wiederum als eine dünne Beschichtung (Dicke z. B. im Bereich von 5 bis 200 gm) an einer Mantelfläche (Außenumfang) des jeweiligen Düsenkörper abschnitts 12-1 bzw. 12-2 aufgebracht oder ausgebildet wurde. Die Ausbildung der Substrat- und Leiterbahnschichten kann z. B. mit Hilfe eines PVD- oder CVD-Verfahrens vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich könnten ein oder mehrere elektrische Widerstandsheizelemente auch in anderer Weise realisiert werden, z. B. jeweils als ein elektrisch leitender Draht (z. B. aus Metall oder einer Metalllegierung, gegebenenfalls mit elektrischer Isolierung) von z. B. kreisförmigen Querschnitt. Der Durchmesser eines derartigen Heizdrahtes bzw. allgemein die Abmessung des betreffenden Heizelements orthogonal zur Oberfläche des be treffenden Düsenkörperabschnitts sollte in den meisten An wendungsfällen 0,5 mm nicht übersteigen.

Anstatt einer wie mit dem Beispiel von Fig. 2 veranschaulichten elektrischen Beschaltung eines Kraftstoffinj ektors 10 könnte im Falle einer Brennkraftmaschine, die mit einer "Vorheizein richtung" (z. B. Glühkerze) ausgestattet ist, das bei der Erfindung vorgesehene Heizen des Düsenkörpers (z. B. des Dü senkörpers 12 von Fig. 1) auch "indirekt" durch ein zu diesem Zweck vorgesehenes Betreiben dieser Vorheizeinrichtung erzielt werden. Gegebenenfalls sollte die Vorheizeinrichtung zu diesem Zweck (nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach einem Ende des Betriebs der Brennkraftmaschine) mit einer nennenswert längeren Heizdauer betrieben werden, als diese bei der betreffenden Brennkraftmaschine zum Vorheizen betrieben wird.

Fig. 3 veranschaulicht diesen Aspekt anhand eines Zeitdiagramms, in dem eine Heizleistung P einer Vorheizeinrichtung im Verlauf der Zeit t dargestellt ist.

Es sei angenommen, dass bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung ein Vorheizen mittels der Vorheizeinrichtung unmittelbar vor einem Start der Brennkraftmaschine erfolgt. Zur Realisierung eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens des Kraftstoffeinspritzsystems kann eine zeitweise Aktivierung der Vorheizeinrichtung zusätzlich auch z. B. eine vorbestimmte Zeitspanne nach einem Ende des Betriebs der Brennkraftmaschine erfolgen, und zwar für eine vorgegebene Heizdauer, die bevorzugt wesentlich größer als die Vorheizzeitdauer ist. In Fig. 3 ist dies veranschaulicht: Während die Vorheizeinrichtung zum Vorheizen (durchgezogene Linie) eine von tl bis t2 dauernde Zeitspanne vorsieht, könnte dieselbe Vorheizeinrichtung zum erfindungs gemäß vorgesehenen Heizen eine von tl bis t2 ' andauernde Zeitspanne vorsehen, die in diesem Beispiel doppelt so groß wie die Vorheizzeitdauer ist.

Bezugszeichenliste

1 Zylinderkopf

2 Oberfläche des Zylinderkopfes

3 Spalt

10 Kraftstoffinj ektor

12 Düsenkörper

12-1 Düsenkörperabschnitt

12-2 Düsenkörperabschnitt

14 Innenraum

16 Wandung

18 Ventilnadel

20 Spritzlöcher

22 Oberfläche des Düsenkörpers

30-1 Heizwendel

30-2 Heizwendel