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Patent Searching and Data


Title:
FUEL INJECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/029076
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injector (1) for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the fuel injector (1) comprises an injector body (2) and a nozzle body (5). The injector body (2) and the nozzle body (5) are clamped together via a nozzle clamping nut (6). A pressure chamber (8) is formed in the nozzle body (5), which can be supplied with pressurised fuel via a supply bore (13) A nozzle needle (7) that releases or closes at least one injection opening (9) is arranged in the pressure chamber (8) such that it can move longitudinally. Cooling channels (30) through which coolant can flow are formed in the nozzle clamping nut (6) for cooling the nozzle body (5), wherein the cooling channels (30) comprise a coolant supply (31) and a coolant return (32).

Inventors:
WERGER, Heinrich (Garnei 198d, 5431 Kuchl, 5431, AT)
Application Number:
EP2016/067664
Publication Date:
February 23, 2017
Filing Date:
July 25, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
F02M53/04; F01P1/10; F01P3/16
Foreign References:
GB441181A1936-01-14
GB371577A1932-04-28
JP2002098000A2002-04-05
US2425229A1947-08-05
US1850227A1932-03-22
EP1781931B12009-12-16
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Claims:
Ansprüche

1 . Kraftstoffinjektor (1 ) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoff! njektor (1 ) einen Düsenkörper (5) umfasst, wobei in dem Düsenkörper (5) ein Druckraum (8) ausgebildet ist, der über eine Zulaufbohrung (13) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist, wobei eine zumindest eine Einspritzöffnung (9) freigebende oder verschließende längsbewegliche Düsennadel (7) in dem Druckraum (8) angeordnet ist, wobei eine Kühlhülse (6) den Düsenkörper (5) umgebend angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass in der Kühlhülse (6) mit Kühlmittel durchströmbare Kühlkanäle (30) zur Kühlung des Düsenkörpers (5) ausgebildet sind.

2. Kraftstoffinjektor (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kühlkanäle (30) einen Kühlstoffzulauf (31 ) und einen

Kühlstoffrücklauf (32) umfassen.

3. Kraftstoffinjektor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kühlhülse (6) an ihrem dem Brennraum zugewandten Ende einen Außenkörper (62) und einen Innenkörper (63) aufweist und dass die

Kühlkanäle (30) zumindest teilweise zwischen dem Außenkörper (62) und dem Innenkörper (63) ausgebildet sind.

4. Kraftstoffinjektor (1 ) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen dem Außenkörper (62) und dem Innenkörper (63) über den Umfang der Kühlhülse (6) ein mit Kühlmittel durchströmbarer Ringraum (65) ausgebildet ist.

5. Kraftstoffinjektor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (30) zwischen dem Außenkörper (62) und dem

Innenkörper (63) nierenförmige Strömungsquerschnitte aufweisen.

Kraftstoffinjektor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass an der Kühlhülse (6) eine Wärmeleitfläche (64) ausgebildet ist, wobei die Wärmeleitfläche (64) den Düsenkörper (5) kontaktiert, vorzugsweise an dem dem Brennraum zugewandte Ende des Düsenkörpers (5).

Kraftstoffinjektor (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kraftstoffinjektor (1 ) eine Wasserhülse (85) aufweist, wobei die Kraftstoffzulauf (31 ) und der Kraftstoffrücklauf (32) teilweise in der

Wasserhülse (85) ausgebildet sind.

Kraftstoffinjektor (1 ) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wasserhülse (85) unter Zwischenlage eines Dichtelements (90) mit der Kühlhülse (6) mediendicht verspannt ist.

Kraftstoffinjektor (1 ) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass in dem Dichtelement (90) zumindest zwei Langlöcher (35) ausgebildet sind, wobei das erste Langloch (35) in dem Kühlstoffzulauf (31 ) und das zweite Langloch (35) in dem Kühlstoffrücklauf (32) angeordnet ist.

0. Kraftstoffinjektor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kraftstoffinjektor (1 ) einen Injektorkörper (2) aufweist und dass die Kühlhülse (6) als Düsenspannmutter ausgeführt ist, wobei der Injektorkörper (2) und der Düsenkörper (5) durch die Kühlhülse (6) gegeneinander verspannt sind.

Description:
Beschreibung

Kraftstoffinjektor

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des

Anspruchs 1.

Ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der

EP1781931 B1 bekannt. Der bekannte Kraftstoffinjektor umfasst einen

Injektorkörper und einen Düsenkörper. Der Injektorkörper und der Düsenkörper sind durch eine Düsenspannmutter miteinander verspannt. In dem Düsenkörper ist ein Druckraum ausgebildet, der über eine Zulaufbohrung mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist. Eine zumindest eine Einspritzöffnung freigebende oder verschließende längsbewegliche Düsennadel ist in dem Druckraum längsbeweglich angeordnet.

Weiterhin weist der bekannte Kraftstoffinjektor in dem Düsenkörper ausgebildete Kühlkanäle auf. Diese Kühlkanäle dienen der Kühlung von Düsenkörper und Düsennadel, speziell in den dem Brennraum zugewandten Bereichen.

Die Ausbildung der Kühlkanäle in dem Düsenkörper führt zu einer Reduzierung der Festigkeit des Düsenkörpers und damit seiner Lebensdauer. Weiterhin ist es nicht möglich, bestehende Kraftstoffinjektoren ohne Aktivkühlung einfach auf Ausführungen mit Kühlkanälen umzurüsten.

Offenbarung der Erfindung Demgegenüber vermindern die Kühlkanäle des erfindungsgemäßen

Kraftstoffinjektors die Festigkeit des Düsenkörpers nicht. Außerdem kann bei herkömmlichen Kraftstoffinjektoren eine Aktivkühlung leicht nachgerüstet werden.

Dazu umfasst der einen Düsenkörper. In dem Düsenkörper ist ein Druckraum ausgebildet, der über eine Zulaufbohrung mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist. Eine zumindest eine Einspritzöffnung freigebende oder verschließende Düsennadel ist in dem Druckraum längsbeweglich angeordnet. Eine Kühlhülse ist den Düsenkörper umgebend angeordnet. In der Kühlhülse sind mit Kühlmittel durchströmbare Kühlkanäle zur Kühlung des Düsenkörpers ausgebildet.

Vorzugsweise umgibt die Kühlhülse mit ihren Kühlkanälen den Düsenkörper in radialer Richtung an seinem dem Brennraum zugewandten Ende. Dadurch erfolgt die Kühlung des Düsenkörpers sehr brennraumnah. Durch die Ausbildung der Kühlkanäle in der Kühlhülse wird die Festigkeit des Düsenkörpers dabei nicht verringert. Vorzugsweise ist die Kühlhülse nicht mit Hochdruck beaufschlagt, so dass die Strukturschwächung durch die Kühlkanäle keinen nachteiligen Einfluss auf ihre Lebensdauer hat.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, herkömmliche Kraftstoffinjektoren ohne Aktivkühlung mit einer entsprechenden Kühlhülse nachzurüsten, so dass auch eine Aktivkühlung nachgerüstet wird. Das weitere Design des Kraftstoff! njektors muss dabei nicht bzw. nicht wesentlich geändert werden.

In bevorzugten Ausführungen hat die Kühlhülse auch die Funktion einer

Düsenspannmutter und verspannt den Düsenkörper mit weiteren Bauteilen des Injektors, beispielsweise mit einem Injektorkörper.

Vorteilhafterweise umfassen die Kühlkanäle einen Kühlstoffzulauf und einen Kühlstoffrücklauf. Dadurch wird eine kontrollierte Strömung in den Kühlkanälen erzielt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Kühlhülse an ihrem dem Brennraum zugewandten Ende einen Außenkörper und einen Innenkörper auf, wobei die Kühlkanäle zumindest teilweise zwischen dem Außenkörper und dem Innenkörper ausgebildet sind. Durch diese mindestens zweiteilige Ausführung der Kühlhülse können die Kühlkanäle vergleichsweise einfach gefertigt werden. Dennoch kann auch eine komplexe Strömungsgeometrie hergestellt werden. Vorzugsweise werden Außenkörper und Innenkörper anschließend durch Hartlöten mediendicht miteinander verbunden.

In vorteilhaften alternativen Ausführungen kann die Kühlhülse auch einteilig ausgeführt werden und die Kühlkanäle beispielsweise durch Rapid Prototyping oder 3D-Drucken gefertigt werden.

In vorteilhaften Weiterbildungen ist zwischen dem Außenkörper und dem

Innenkörper über den Umfang der Kühlhülse ein mit Kühlmittel durchströmbarer Ringraum ausgebildet. Vorzugsweise verbindet der Ringraum dabei den

Kühlstoffzulauf mit dem Kühlstoffrücklauf. Durch den Ringraum erfolgt die Kühlung des Düsenkörpers über seinen gesamten Umfang an seinem dem Brennraum zugewandten Ende. Diese Kühlung ist besonders effektiv, da brennraumseitig der heißeste Bereich des Düsenkörpers ist. Weil so eine verhältnismäßig große Wärmemenge von der Spitze des Düsenkörpers abgeführt wird, wird dadurch auch mittelbar die Spitze der Düsennadel wirkungsvoll gekühlt.

In vorteilhaften Ausführungen weisen die Kühlkanäle, beispielsweise der

Kühlstoffzulauf und der Kühlstoffrücklauf, im Bereich zwischen dem Außenkörper und dem Innenkörper jeweils einen nierenförmigen Strömungsquerschnitt auf. Dadurch können etwaige Toleranzen zwischen Innenkörper und Außenkörper und gegebenenfalls weiterer Bauteile ausgeglichen werden, ohne den

Massenstrom des Kühlmittels durch die Kühlkanäle zu beeinträchtigen.

In vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist an der Kühlhülse eine

Wärmeleitfläche ausgebildet. Die Wärmeleitfläche kontaktiert den Düsenkörper, vorzugsweise das dem Brennraum zugewandte Ende des Düsenkörpers. Die Kontaktierung erfolgt vorzugsweise in radialer Richtung. Dadurch wird ein Wärmestrom von der vergleichsweise sehr heißen Spitze des Düsenkörpers über die Wärmeleitfläche in die Kühlhülse generiert. In der Kühlhülse wird die Wärme wiederum durch die Aktivkühlung in den Kühlkanälen abgeführt. Die Temperaturen von Düsenkörper und auch Düsennadel, insbesondere an ihren dem Brennraum zugewandten Enden, werden dadurch wirkungsvoll gekühlt.

In vorteilhaften Ausführungen weist der Kraftstoffinjektor eine Wasserhülse auf. Der Kraftstoffzulauf und der Kraftstoffrücklauf sind zumindest teilweise in der

Wasserhülse ausgebildet. Die Wasserhülse ist ein Anbauteil an den

Kraftstoffinjektor. Die Kühlkanäle werden so zumindest teilweise aus den spannungskritischen Bauteilen genommen und stattdessen in die Wasserhülse verlegt. Vorzugsweise umfasst die Kühlhülse dabei mehrere Bauteile,

beispielsweise einen Hauptkörper der Kühlhülse und Innen- und Außenkörper.

Der Hauptkörper kann dabei gleichzeitig als Düsenspannmutter des

Kraftstoffinjektors fungieren. Durch die mehrteilige Ausführung der Kühlhülse kann der Hauptkörper vorteilhafterweise ohne Kühlkanäle gestaltet werden; die Kühlkanäle verlaufen durch die Wasserhülse und von dort weiter durch Innen- und Außenkörper. Das Nachrüsten herkömmlicher ungekühlter

Kraftstoffinjektoren mit einer Aktivkühlung ist in diesen Ausführungen besonders einfach. Innen- und Außenkörper bilden dabei zusammen eine

Wärmeschutzhülse, die vorteilhafterweise mit dem Düsenkörper in Kontakt ist— beispielsweise über die Wärmeleitfläche - und dadurch aus den

temperaturkritischen Bereichen von Düsenkörper und Düsennadel eine große

Wärmemenge abführt.

In vorteilhaften Weiterbildungen ist die Wasserhülse unter Zwischenlage eines Dichtelements mit der Kühlhülse mediendicht verspannt. Dadurch werden die Kühlkanäle zwischen Wasserhülse und Kühlkanäle auf einfache Weise zur

Umgebung abgedichtet. In bevorzugten Ausführungen ist das Dichtelement dabei zwischen der Wasserhülse und dem Außenkörper der Kühlhülse angeordnet. Die Verspannung selbst kann beispielsweise durch eine Presspassung oder eine Verschraubung erfolgen.

Vorteilhafterweise sind in dem Dichtelement zumindest zwei Langlöcher ausgebildet: ein erstes Langloch, das in dem Kühlstoffzulauf angeordnet ist, und ein zweites Langloch, das in dem Kühlstoffrücklauf angeordnet ist. Dadurch erfolgt die Ausbildung der Kühlkanäle in dem Dichtelement auf einfache Art und Weise. Die Langlöcher besitzen einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt, so dass an ihnen keine Drosselung des Kühlmittelstroms stattfindet.

In vorteilhaften Ausführungen weist der Kraftstoffinjektor einen Injektorkörper. Weiterhin ist die Kühlhülse dabei als Düsenspannmutter ausgeführt und verspannt den Injektorkörper, gegebenenfalls unter Zwischenlage weiterer Bauteile, gegen den Düsenkörper. So hat die Kühlhülse zum einen die Funktion einer Aktivkühlung für den Düsenkörper und zum anderen eine

Verschraubungsfunktion.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 schematisch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind,

Fig. 3 den Schnitt A-A der Fig.2,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Kraftstoff! njektors im Längsschnitt, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind,

Fig. 5 den Schnitt B-B der Fig.4,

Fig. 6 noch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Kraftstoff! njektors im Längsschnitt, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind,

Fig. 7 das Dichtelement des Ausführungsbeispiels der Fig.6 in

Perspektivansicht. Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig.1 ist ein Kraftstoffinjektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine im Längsschnitt dargestellt, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Der bekannte Kraftstoffinjektor 1 umfasst einen Injektorkörper 2, einen

Ventilkörper 3, eine Zwischenplatte 4 und einen Düsenkörper 5. Alle diese Bauteile werden durch eine Düsenspannmutter 6 zusammengehalten. Der Düsenkörper 5 enthält hierbei eine Düsennadel 7, welche in einem im

Düsenkörper 5 ausgebildeten Druckraum 8 längsverschiebbar angeordnet ist. Bei einer Öffnungsbewegung der Düsennadel 7 wird Kraftstoff über mehrere im Düsenkörper 5 ausgebildete Einspritzöffnungen 9 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt.

An der Düsennadel 7 ist ein Bund ersichtlich, an welchem eine Druckfeder 10 abgestützt ist. Das andere Ende der Druckfeder 10 ist an einer Steuerhülse 1 1 abgestützt, welche selbst wiederum an der Unterseite der Zwischenplatte 4 anliegt. Die Steuerhülse 1 1 definiert mit der oberen, den Einspritzöffnungen 9 gegenüberliegenden Stirnfläche der Düsennadel 7 und mit der Unterseite der Zwischenplatte 4 einen Steuerraum 12. Der im Steuerraum 12 herrschende Druck ist für die Steuerung der Längsbewegung der Düsennadel 7 maßgeblich.

Im Kraftstoffinjektor 1 ist eine Zulaufbohrung 13 ausgebildet. Über die

Zulaufbohrung 13 wird der Kraftstoffdruck einerseits im Druckraum 8 wirksam, wo er über eine Druckschulter der Düsennadel 7 eine Kraft in Öffnungsrichtung der Düsennadel 7 ausübt. Andererseits wirkt dieser Kraftstoff druck über eine in der Steuerhülse 1 1 ausgebildete Zulaufdrossel 15 im Steuerraum 12 und hält, unterstützt von der Kraft der Druckfeder 10, die Düsennadel 7 in ihrer

Schließstellung.

Wenn in der Folge ein Elektromagnet 16 angesteuert wird, wird ein Magnetanker 17 sowie eine mit dem Magnetanker 17 verbundene Ventilnadel 18 von einem an dem Ventilkörper 3 ausgebildeten Ventilsitz 19 abgehoben. Der Kraftstoff aus dem Steuerraum 12 kann auf diese Weise durch eine in der Zwischenplatte 4 ausgebildete Ablaufdrossel 20 über den Ventilsitz 19 in einen Ablaufkanal 21 abströmen. Das auf diese Weise bewirkte Absinken der hydraulischen Kraft auf die obere Stirnfläche der Düsennadel 7 führt zu einem Öffnen der Düsennadel 7. Der Kraftstoff aus dem Druckraum 8 gelangt so durch die Einspritzöffnungen 9 in den Brennraum.

Sobald der Elektromagnet 16 abgeschaltet wird, wird der Magnetanker 17 durch die Kraft einer weiteren Druckfeder 22 in Richtung des Ventilsitzes 19 gedrückt, so dass die Ventilnadel 18 an den Ventilsitz 19 gepresst wird. Auf diese Weise wird der Ablaufweg des Kraftstoffs über die Ablaufdrossel 20 und den Ventilsitz 19 gesperrt. Über die Zulaufdrossel 15 wird im Steuerraum 12 wieder

Kraftstoffdruck aufgebaut, wodurch die hydraulische Schließkraft erhöht wird. Dadurch wird die Düsennadel 7 in Richtung der Einspritzöffnungen 9 verschoben und verschließt diese. Der Einspritzvorgang ist dann beendet.

Um die Bauteile im Bereich des Brennraums zu kühlen, sind Kühlkanäle 30 in Ventilkörper 3, Zwischenplatte 4 und Düsenkörper 5 des bekannten

Kraftstoffinjektors 1 ausgebildet. So können speziell die Spitze der Düsennadel 7 und der Düsenkörper 5 gekühlt werden. In der Schnittdarstellung der Fig.1 liegen die Kühlkanäle 30 teilweise in der Zulaufbohrung 13. Dies ist jedoch lediglich der Schnittdarstellung geschuldet, in den Ausführungen sind die Kühlkanäle 30 von der Zulaufbohrung 13 getrennt.

Die Kühlkanäle 30 des bekannten Kraftstoff! njektors 1 verringern jedoch die Festigkeit des Düsenkörpers 5, so dass erfindungsgemäß die Kühlkanäle 30 außerhalb des Düsenkörpers 5 ausgebildet werden.

Fig.2 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Eine Kühlhülse 6 ist als

Düsenspannmutter ausgeführt und verspannt den Injektorkörper 2 mit dem Düsenkörper 5; gegebenenfalls sind weitere Bauteile zwischen diesen beiden Bauteilen angeordnet, beispielsweise eine Ventilplatte und/oder eine

Drosselplatte. Die im Düsenkörper 5 längsbeweglich angeordnete Düsennadel 7 ist in der Darstellung der Fig.2 nicht zu sehen. Erfindungsgemäß sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 die Kühlkanäle 30 in der Kühlhülse 6 bzw. Düsenspannmutter 6 ausgebildet bzw. durch diese begrenzt, wobei die

Kühlkanäle 30 einen Kühlstoffzulauf 31 und einen Kühlstoffrücklauf 32 umfassen. Der Kühlstoffzulauf 31 und der Kühlstoffrücklauf 32 können dabei beispielsweise als Bohrungen ausgeführt sein, die im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Kraftstoffinjektors 1 verlaufen. Durch die Kühlkanäle 30 kann je nach Bedarf bzw. Betriebssituation ein Kühlmittel strömen, um den Kraftstoffinjektor 1 - speziell im Bereich der Düsennadelspitze - zu kühlen. Die Kühlkanäle 30 können einen Anschluss an der Kühlhülse 6 aufweisen, wie in Fig.2 exemplarisch für den Kühlstoffzulauf 31 dargestellt, oder auch von der Kühlhülse 6 in den

Injektorkörper 2 weitergeführt werden, wie exemplarisch für den Kühlstoffrücklauf 32 dargestellt.

An ihrem dem Brennraum zugewandten Ende weist die Kühlhülse 6 einen Kragen 61 auf, an welchem der Kontakt zum Düsenkörper 5 zur Verspannung mit dem Injektorkörper 2 anliegt. Der Kragen 61 ist verlängert ausgeführt und ummantelt brennraumseitig einen Düsenschaft 51 des Düsenkörpers 5 zum großen Teil. Der Kragen 61 oder auch die ganze Kühlhülse 6 kann mehrteilig ausgeführt sein, so dass sich die Kühlkanäle 30 im Bereich des Düsenschafts 51 leichter fertigen lassen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.2 ist der Kragen 61 zweiteilig ausgeführt und umfasst einen Außenkörper 62 und einen Innenkörper 63. Bereiche der

Kühlkanäle 30 sind so ausgeführt, dass sowohl der Kühlstoffzulauf 31 als auch der Kühlstoffrücklauf 32 zumindest teilweise zwischen dem Außenkörper 62 und dem Innenkörper 63 ausgebildet sind bzw. durch diese begrenzt sind. Der Außenkörper 62 und der Innenkörper 63 werden beispielsweise durch Hartlöten derart miteinander verbunden, dass die Kühlkanäle 30 zur Umgebung

mediendicht verschlossen sind.

Vorteilhafterweise weist die Kühlhülse 6 eine Wärmeleitfläche 64 auf, die den Düsenkörper 5 kontaktiert und so die vom Brennraum in den Düsenkörper 5 eingetragene Wärmeenergie über die Wärmeleitfläche 64 zur Kühlhülse 6 leitet und dort durch die Kühlkanäle 30 abführt. Im Ausführungsbeispiel der Fig.2 ist die Wärmeleitfläche 64 als eine zylindrische Innenfläche an dem Innenkörper 63 ausgebildet. Der Innenkörper 63 hat somit auch die Funktion einer Wärmeschutzhülse, um Wärmeenergie gezielt von dem Düsenschaft 51 und der Spitze der Düsennadel 7 abzuführen.

An dem dem Brennraum zugewandten Ende des Kraftstoffinjektors 1 ist zwischen dem Außenkörper 62 und dem Innenkörper 63 ein Ringraum 65 ausgebildet, der über den gesamten Umfang des Innenkörpers 63 verläuft. Der Ringraum 65 ist Bestandteil der Kühlkanäle 30 und ist in Flussrichtung des Kühlmittels zwischen dem Kühlstoffzulauf 31 und dem Kühlstoffrücklauf 32 angeordnet. Beispielhaft ist ein Ringpfeil 66 abgebildet, der die

Kühlmittelströmung im Ringraum 65 schematisch darstellt.

Vorzugsweise sind mit zunehmendem Abstand von dem Brennraum Luftspalte 71 , 72 zwischen dem Düsenkörper 5 und der Kühlhülse 6 ausgebildet. Dadurch werden weitere Wärmebrücken zwischen dem Düsenkörper 5 und der Kühlhülse 6 vermieden, da diese weiteren Wärmebrücken einen erhöhten Wärmefluss durch den Düsenkörper 5 zur Folge hätten und so die Effektivität der

Wärmeleitfläche 64 reduzieren würden.

Weiterhin sind der Außenkörper 62 und der Innenkörper 63 vorteilhafterweise so in der Kühlhülse 6 angeordnet, dass sie weitestgehend außerhalb des

Kraftflusses der Vorspannkraft zwischen Injektorkörper 2 und Düsenkörper 5 liegen; dadurch wird die Festigkeit von Außenkörper 62 und Innenkörper 63 nicht durch die Vorspannkraft beeinträchtigt. Der Einspritzverlauf des Kraftstoff! njektors 1 kann in den erfindungsgemäßen

Ausführungen von einem Elektromagneten, wie im Stand der Technik in Fig.1 dargestellt, oder auch von beliebigen weiteren Steuerungseinrichtungen, beispielsweise einem Piezoaktor, gesteuert werden. Fig.3 zeigt den Schnitt A-A der Fig.2: In dieser Ausführung weisen der

Kühlstoffzulauf 31 und der Kühlstoffrücklauf 32 die Form einer halbkreisförmigen Ausnehmung in dem Außenkörper 62 auf, während die Außenwand des

Innenkörpers 63 eine zylindrische Form hat. Dies ist eine sehr einfach zu fertigende Form von Kühlstoffzulauf 31 und Kühlstoffrücklauf 32. Der Luftspalt 71 zwischen dem Düsenschaft 51 und dem Innenkörper 63 dient der thermischen

Trennung dieser beiden Bauteile in diesem Bereich. In alternativen Ausführungen ist es auch möglich die Kühlhülse 6 einteilig herzustellen, so dass die Aufteilung in Innenkörper 63 und Außenkörper 62 entfällt. Dies kann beispielsweise durch das Fertigen mittels„Rapid Prototyping" bzw. 3D-Drucken erfolgen.

Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Kraftstoffinjektors 1. Im Ausführungsbeispiel der Fig.4 ist die Kühlhülse 6 dreiteilig ausgeführt, mit einem Hauptkörper 60, dem Innenkörper 63 und dem Außenkörper 62. Der Hauptkörper 60 umfasst dabei die größten Bereiche der Kühlhülse 6 bis hin zum Kragen 61 und besitzt die Funktion der

Düsenspannmutter. Der Hauptkörper 60 verspannt über seinen Kragen 61 den Düsenkörper 5 in gewohnter Weise mit dem Injektorkörper 2.

Im Bereich des Düsenschafts 51 sind der Innenkörper 63 und der Außenkörper 62 angeordnet, ähnlich den vorangegangenen Ausführungsbeispielen. Jedoch ist in der Schnittebene B-B eine Trennebene zwischen dem Hauptkörper 60 einerseits und Innen- und Außenkörper 63, 62 andererseits ausgebildet.

In der Ausführungsform der Fig.4 bilden der Innenkörper 63 und der

Außenkörper 62 eine Wärmeschutzhülse, die zum einen über die

Wärmeleitfläche 64 auf den Düsenschaft 51 aufgesteckt bzw. aufgepresst ist und zum anderen über die Vorspannkraft bzw. Pratzkraft zwischen dem Kragen 61 und einem Zylinderkopf 80 der Brennkraftmaschine fixiert bzw. verspannt ist.

Fig.5 zeigt den Schnitt B-B der Fig.4 in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei lediglich die Wärmeschutzhülse 62, 63 dargestellt ist. Der Außen körper 62 weist im Bereich der Ebene B-B, also an seiner Stirnseite, nierenförmige

Ausnehmungen 31 a, 32a auf, welche jeweils eine volumenmäßige Erweiterung des Kühlstoffzulaufs 31 und des Kühlstoffrücklaufs 32 bilden. Dadurch wird die Positionierung der Wärmeschutzhülse 62, 63 zum Hauptkörper 60 der Kühlhülse 6 toleranter ausgeführt.

In alternativen Ausführungen können die nierenformigen Ausnehmungen auch im Innenkörper 63 oder im Hauptkörper 60 ausgebildet sein. Fig.6 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Kraftstoffinjektors 1. Auch im Ausführungsbeispiel der Fig.6 ist die Kühlhülse 6 dreiteilig ausgeführt, mit einem Hauptkörper 60, dem Innenkörper 63 und dem Außenkörper 62, ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Fig.4. Der Hauptkörper 60 weist also wiederum die Funktion einer Düsenspannmutter auf.

Zusätzlich ist jedoch außerhalb des Kraftstoffinjektors 1 eine Wasserhülse 85 mit einem darin ausgebildeten Zulaufkanal 86 und einem nicht dargestellten

Ablaufkanal angeordnet. Der Zulaufkanal 86 ist Bestandteil des Kühlstoffzulaufs 31 und der Ablaufkanal ist Bestandteil des Kühlstoffrücklaufs 32. Zwischen der

Wasserhülse 85 und dem Außenkörper 62 ist ein Dichtelement 90 mit darin radial ausgebildeten Langlöchern 35 angeordnet, wobei die Langlöcher 35 Bestandteil von Kühlstoffzulauf 31 bzw. Kühlstoffrücklauf 32 sind. In dieser Ausführung verlaufen die Kühlkanäle 30 nicht mehr durch den

Hauptkörper 60 der Kühlhülse 6, sondern durch Wasserhülse 85, Dichtelement 90, Außenkörper 62 und Innenkörper 63. Im Außenkörper 62 ist eine

Radialbohrung 34 ausgebildet. Zwischen Außenkörper 62 und Innenkörper 63 ist eine Axialbohrung 33 ausgebildet. Der Kühlstoffzulauf 31 weist somit in

Flussrichtung des Kühlmittels den Zulaufkanal 85, mindestens ein Langloch 35, die Radialbohrung 34 und die Axialbohrung 33 auf und mündet anschließend in den Ringraum 65.

Der Kühlstoffrücklauf 32 ist in Fig.6 nicht explizit gezeichnet, verläuft jedoch analog über die Bohrungen bzw. Hohlräume mit den Bezugszeichen 65, 33, 34,

35, 86.

In alternativen Ausführungen kann die Kühlhülse 6 auch einteilig oder zweiteilig ausgeführt werden, analog zu den vorherigen Ausführungsbeispielen, indem beispielsweise der Hauptkörper 60 und der Innenkörper 63 zu einem Bauteil zusammengefasst sind.

Fig. 7 zeigt das Dichtelement des Ausführungsbeispiels der Fig.6 in

perspektivischer Ansicht. In dieser Ausführung sind vier Langlöcher 35 radial ausgebildet, wobei jeweils zwei Langlöcher in Kühlstoffzulauf 31 und im Kühlstoffrücklauf 32 angeordnet sind. In alternativen Ausführungen sind jedoch auch beliebige Anzahlen und Formen von Langlöchern 35 möglich.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1 ist wie folgt:

Das Öffnen und Schließen der Düsennadel 7 des Kraftstoff! njektors 1 wird mittels eines Steuerventils bzw. des Elektromagneten 16 gesteuert. Wenn der

Steuerraum 12 durch das Steuerventil entlastet wird, hebt die Düsennadel 7 von ihrem Sitz ab und gibt die Einspritzöffnungen 9 frei, so dass Kraftstoff unter hohem Druck in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

Die Spitze des Düsenkörpers 5 im Bereich der Einspritzöffnungen 9 ragt also in den Brennraum und ist dementsprechend sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. Auch die weiteren Bauteile in der unmittelbaren Umgebung dazu, wie

beispielsweise die Düsennadel 7, erfahren sehr hohe Temperaturen. Um diese Temperaturen zu reduzieren bzw. eine hohe Menge an Wärme von der

Umgebung des Düsenkörpers 5 abzuführen, weist der Kraftstoffinjektor 1 Kühlkanäle 30 auf. Erfindungsgemäß sind diese Kühlkanäle 30 zumindest teilweise in der Kühlhülse 6 ausgebildet bzw. durch diese begrenzt.

Vorzugsweise weist die Kühlhülse 6 dabei gleichzeitig die Funktion einer Düsenspannmutter auf. Mit Hilfe der Durchströmung der Kühlkanäle 30 durch ein geeignetes Kühlmittel werden die Temperaturen an den beteiligten Bauteilen reduziert, was zu einer Erhöhung der jeweiligen Bauteillebensdauer führt.

Weiterhin wird eine schnelle Kraftstoffalterung und in der Folge eine

Funktionsbeeinträchtigung durch Belagsbildung vermieden.

Die Kühlhülse 6 mit den darin ausgebildeten Kühlkanälen 30 eignet sich weiterhin auch als Nachrüstsatz für bestehende Kraftstoffinjektoren 1 ohne Aktivkühlung.