Drosseleinrichtung zum Steuern einer einer Kraftstoff- Einspritzdüse zuzuführenden Kraftstoffmenge sowie Einspritz- einrichtung

Die Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung, mit der vorbestimmte Kraftstoffmengen zu einer Kraftstoff-Einspritzdüse zugeführt werden können. Weiter betrifft die Erfindung eine Einspritzeinrichtung, die eine solche Drosseleinrichtung aufweist.

Solche Drosseleinrichtungen und Einspritzeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Beispielweise zeigen die Fig. 4 und Fig. 5 eine solche be ^¬ kannte Einspritzeinrichtung mit darin angeordneter Drosseleinrichtung . Eine in den Fig. 4 und 5 gezeigte Einspritzeinrichtung 10 ist dazu vorgesehen, Kraftstoff 12, der zuvor mit einem hohen Druck beaufschlagt worden ist, in einen nicht gezeigten

Brennraum einzuspritzen. Die Einspritzeinrichtung 10 weist dazu eine Kraftstoff-Einspritzdüse 14 auf, zu der über eine Drosseleinrichtung 16 der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff 12 zugeführt wird.

Die in den Fig. 4 und Fig. 5 eingekreisten Bereiche zeigen die Drosseleinrichtung 16 im größeren Detail. Die Drosselein- richtung 16 weist eine Zuführeinrichtung 18 auf, mit der der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff 12 zu einem Steuerraum 20 zugeführt werden kann. Von dem Steuerraum 20 zweigt weiter eine Abführeinrichtung 22 ab, über die Kraftstoff 12 aus dem Steuerraum 20 wieder abfließen kann. In der Abführeinrichtung 22 ist ein Ventil 24 angeordnet, mit dem die Abführeinrichtung 22 geschlossen werden kann. Fig. 4 zeigt das Ventil 24 in geschlossenem Zustand, in Fig. 5 ist das Ventil im geöffneten Zustand gezeigt. Das Ventil 24 wird über eine Aktoreinrichtung 26 betätigt, die in einem Abschlusselement 28 angeordnet ist, welche ein Gehäuse 30, in dem die Kraftstoff-Einspritzdüse 14 und die Drosseleinrich ^¬ tung 16 angeordnet sind, abschließt.

Die Aktoreinrichtung 26 weist häufig einen Piezostapel 32 auf, dessen Hub zur Betätigung des Ventils 24 verwendet wer ^¬ den kann. Ist der Piezostapel 32 in Ruheposition, gezeigt in Fig.4, das heißt die piezoelektrischen Elemente in dem

Piezostapel 32 sind nicht ausgedehnt, ist das Ventil 24 ge ^¬ schlossen. Dadurch ist der Steuerraum 20 mit sehr hohem Druck beaufschlagt und schließt über diesen Druck eine Ventilnadel 34, die an der Kraftstoff-Einspritzdüse 14 angeordnet ist. Dadurch werden Einspritzöffnungen 36 geschlossen und es tritt kein Kraftstoff 12 aus der Einspritzeinrichtung 10 in den Brennraum ein.

In Fig. 5 betätigt der Piezostapel 32 über seinen Hub das Ventil 24, so dass dieses sich öffnet und Kraftstoff 12 aus der Abführeinrichtung 22 herausfließen kann. Der Steuerraum 20 wird somit entlastet und die Ventilnadel 34 geöffnet. So ^¬ mit kann Kraftstoff 12 aus den Einspritzöffnungen 36 in den Brennraum eintreten. Die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen bekannte Aufbauten einer Ein- spritzeinrichtung 10, bei der die Aktoreinrichtung 26 außerhalb des Gehäuses 30 als separates Bauteil angeordnet ist. Bei neueren Entwicklungen soll nun die Aktoreinrichtung, insbesondere der Piezostapel, im Inneren des Gehäuses der Ein- spritzeinrichtung angeordnet werden. Im Betrieb heizt sich der Piezostapel auf und gibt die so erzeugte Arbeitswärme an das Gehäuse und die in der Umgebung angeordneten Bauelemente der Einspritzeinrichtung ab. Da Kraftstoff, der zu der Kraftstoff-Einspritzdüse geleitet wird, in diesem Bereich vorbei ^¬ fließt, wird die Arbeitswärme automatisch an den Kraftstoff abgegeben. Die Arbeitswärme wird so von dem Kraftstoff in Richtung auf die Kraftstoff-Einspritzdüse weitertranspor ^¬ tiert. Aufgrund dieses thermischen Effektes tritt die Proble ^¬ matik auf, dass sich die Einspritzeinrichtung immer weniger öffnet und somit sukzessive weniger Kraftstoff in den Brenn ^¬ raum eingespritzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung vorzuschlagen, mit der die Kraftstoff-Einspritzmenge trotz Erwär ^¬ mung des Kraftstoffes weitgehend konstant gehalten werden kann .

Diese Aufgabe wird mit einer Drosseleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Eine Einspritzeinrichtung, die die Drosseleinrichtung auf- weist, ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruches.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Eine Drosseleinrichtung zum Steuern einer einer Kraftstoff- Einspritzdüse zuzuführenden Kraftstoffmenge weist einen Steu ^¬ erraum zum Sammeln des Kraftstoffes und eine Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kraftstoffes zum dem Steuerraum in einer Hauptströmungsrichtung auf. Die Zuführeinrichtung weist eine Zulaufdrossel zum Reduzieren des Kraftstoffes in der Hauptströmungsrichtung auf, wobei die Zulaufdrossel eine Län ^¬ ge L _z aufweist. Die Länge L _z der Zulaufdrossel ist so ausge ^¬ wählt, dass ein im Betrieb durch die Zulaufdrossel strömender Kraftstoff in einer turbulenten Strömung durch die Zulaufdrossel strömt.

Die Zulaufdrossel ist dazu vorgesehen, einen Druck des Kraft ^¬ stoffes in Strömungsrichtung hin vorteilhaft zu reduzieren. Beispielsweise herrscht vor der Zulaufdrossel ein Druck zwi ^¬ schen 1800 bar und 2200 bar und nach der Zulaufdrossel ein Druck zwischen 1200 bar und 1600 bar.

In Untersuchungen wurde herausgefunden, dass sich während des Betriebs einer Einspritzeinrichtung und somit bei der Entste ^¬ hung von Arbeitswärme der Bereich um die Drosseleinrichtung immer stärker erwärmt. Der vorbeifließende Kraftstoff nimmt diese Arbeitswärme auf und leitet sie in Richtung auf die Kraftstoff-Einspritzdüse weiter.

Weiter wurde durch Untersuchungen ermittelt, dass der Druck in dem Steuerraum über die Betriebszeit ansteigt, ohne dass es zu einem Druckabbau in dem Steuerraum kommt. Der Druck wirkt auf eine Oberseite der Einspritznadel. Da sich der Druck nicht mehr wie gewünscht abbaut, wirkt der Druck perma ^¬ nent auf die Einspritznadel, die Einspritznadel ist nicht mehr genügend beschleunigbar und kann die Kraftstoff- Einspritzdüse nicht mehr in der gewünschten Weise öffnen. Durch die Erhöhung der Temperatur des Kraftstoffes ist ent- sprechend ein normaler, gewünschter Druckabbau in dem Steuerraum nicht mehr möglich. Um einen gewünschten Druckabbau in dem Steuerraum wieder zu ermöglichen, wird die Zuführeinrichtung im Bereich der Zulaufdrossel so ausgebildet, dass in der Zulaufdrossel eine turbulente Strömung des Kraftstoffes er- reicht wird. Der Massenstrom an Kraftstoff, der in den Steu ^¬ erraum fließt, ist abhängig von einem Durchflusskoeffizienten der Zulaufdrossel . Der Durchflusskoeffizient seinerseits ist in laminaren Strömungen aufgrund von Reibungseffekten abhän- gig von der vorherrschenden Temperatur. Bei zunehmender Temperatur steigt daher in laminaren Strömungen der Durchflusskoeffizient und somit auch der durch die Zulaufdrossel durch ^¬ geführte Massenstrom. Wird jedoch die Zulaufdrossel nun so ausgestaltet, dass darin eine turbulente Strömung entsteht, ergibt sich ein Durch ^¬ flusskoeffizient, der über große Temperaturbereiche weitge ^¬ hend konstant ist, da der Durchflusskoeffizient bei turbulen ^¬ ten Strömungen im Gegensatz zu dem Durchflusskoeffizient in laminaren Strömungen nicht temperaturabhängig ist.

Eine turbulente Strömung in der Zulaufdrossel kann erzielt werden, indem ihre Länge L _z besonders kurz ausgewählt wird. Je kürzer die Zulaufdrossel ist, desto höher ist die

Reynoldszahl. Übersteigt die Reynoldszahl einen kritischen

Punkt, ändert sich der Strömungsverlauf von laminar zu turbu ^¬ lent. Damit wird der Durchflusskoeffizient bei Übersteigen der kritischen Reynoldszahl temperaturunabhängig und der Mas- senfluss in den Steuerraum hinein kann kosntant gehalten wer- den. Dadurch kann eine Druckerhöhung in dem Steuerraum durch eine unerwünschte Masseflussänderung vermieden werden.

Dadurch wird der gewünschte Druckabbau in dem Steuerraum wie ^¬ der ermöglicht und die Performance der Kraftstoff- Einspritzdüse über die Betriebszeit weitgehend konstant ge ^¬ halten .

Um die beschriebenen Effekte vorteilhaft zu erreichen, liegt die Länge L _z der Zulaufdrossel vorzugsweise in einem Längen- _r

bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm. Dabei ist insbesondere ein Be ^¬ reich von 0,15 mm bis 0,4 mm, mehr insbesondere ein Bereich von 0,2 mm bis 0,3 mm, bevorzugt. Vorzugsweise ist ein Durchmesser D _z der Zulaufdrossel umso kleiner ausgewählt je kleiner die Länge L _z der Zulaufdrossel ausgewählt ist. Durch Änderung der Länge L _z der Zulaufdrossel ändert sich geringfügig auch der Massenstrom, der durch die Zulaufdrossel in den Steuerraum zugeführt wird; der Massen- ström wird größer. Um diesem Effekt vorteilhaft entgegen zu wirken, wird gleichzeitig mit der Verkürzung der Länge L _z der Durchmesser D _z der Zulaufdrossel verkleinert, so dass vor ^¬ zugsweise auch der Massenstrom verringert wird.

Beispielsweise wird bei einem Längenbereich der Zulaufdrossel von 0,4 mm bis 0,5 mm ein Durchmesser D _z gewählt, der in einem Bereich von 171 μιη bis 176 μιη liegt. In einem alternati ^¬ ven Beispiel wird bei einer Länge L _z von 0,2 mm bis 0,3 mm ein Durchmesser D _z im Bereich von 166 μιη bis 170 μιη gewählt.

Vorzugsweise ist eine Abführeinrichtung zum Abführen des Kraftstoffes aus dem Steuerraum vorgesehen, wobei die Abführeinrichtung so an dem Steuerraum angeordnet ist, dass der Kraftstoff entgegengesetzt zu der Hauptströmungsrichtung des Kraftstoffes in der Zuführeinrichtung in einer Abführströ- mungsrichtung aus dem Steuerraum abgeführt wird.

Vorzugsweise weist die Abführeinrichtung eine Ablaufdrossel zum Reduzieren eines Druckes des Kraftstoffes in der Abführ- Strömungsrichtung auf, wobei die Abführeinrichtung weiter in Abführströmungsrichtung vor der Ablaufdrossel einen

Ausströmbereich aufweist, wobei relativ zu einer Achse der Abführströmungsrichtung in dem Ausströmbereich eine Längsachse der Ablaufdrossel vorzugsweise geneigt angeordnet ist. Analog zur Zulaufdrossel ist die Ablaufdrossel dazu vorgese ^¬ hen, den Kraftstoffdruck in Strömungsrichtung vorteilhaft zu reduzieren. Beispielsweise wirkt vor der Ablaufdrossel ein Druck zwischen 1200 bar und 1600 bar und nach der Ablaufdros ^¬ sel ein Druck zwischen 40 bar und 80 bar.

Bei geradlinig angeordneten Ablaufdrosseln bildet sich im Wandbereich der Ablaufdrossel für gewöhnlich ein Gaspolster aus Kraftstoffdämpfen aus. Dadurch werden Reibungskräfte zwischen ausströmendem Kraftstoff und dem Wandbereich der Ablaufdrossel vermieden. Somit wird auch weitgehend verhindert, dass der turbulent in die Ablaufdrossel eintretende Kraft ^¬ stoff eine laminare Form annehmen könnte. Damit wird jedoch auch gleichzeitig vermieden, dass bei sich erhöhender Temperatur der Ablaufdrossel auch ein höherer Massenstrom durch die Ablaufdrossel aus dem Steuerraum austreten könnte. Wird nun die Ablaufdrossel vorteilhaft geneigt angeordnet, wandert das Gaspolster aus Kraftstoffdämpfen an einen Wandbereich, so dass sich an einem dazu gegenüberliegenden Wandbereich eine vorteilhafte Reibung zwischen dem Kraftstoff und dem Wandbe ^¬ reich ergibt. Dies führt vorzugsweise zu einer laminaren Strömung in diesem Bereich. Damit kann in diesem Bereich bei einer sich erhöhenden Temperatur auch eine Erhöhung des durchströmenden Massenstromes erreicht werden. Dies trägt vorteilhaft dazu bei, dass bei einer Temperaturerhöhung der Drosseleinrichtung insgesamt der Druck in dem Steuerraum vorzugsweise konstant gehalten werden kann. Um vorteilhaft einen Kompromiss zwischen einer optimalen Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums und dem gewünschten zuvor genannten Effekten zu erzielen, wird vorzugsweise ein Neigungswinkel zwischen der Längsachse und der Ach ^¬ se der Abführströmungsrichtung des Kraftstoffes in dem Ausströmbereich gewählt, der vorzugsweise kleiner ist als 50°, insbesondere kleiner als 45°.

Bevorzugt ist die Zulaufdrossel eine nicht kavitierende Dros- sei. Besonders bevorzugt ist die Ablaufdrossel eine

kavitierende Drossel. Das bedeutet, dass sich zumindest in einem Teilbereich des Wandbereiches der Ablaufdrossel ein Gaspolster aus Kraftstoff ausbildet. Eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum weist eine Kraftstoff-Einspritzdüse zum

Eindüsen des Kraftstoffes in den Brennraum sowie eine oben beschriebene Drosseleinrichtung zum Steuern einer der Kraftstoff-Einspritzdüse im Betrieb zuzuführenden Kraftstoffmenge auf.

Vorzugsweise weist die Einspritzeinrichtung ein Gehäuse mit einem oberen Bereich und einem unteren Bereich auf, wobei die Kraftstoff-Einspritzdüse und die Drosseleinrichtung in dem unteren Bereich angeordnet sind, wobei weiter eine

Aktoreinrichtung zum Betätigen eines Ventils der Abführeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Aktoreinrichtung einen Piezostapel aufweist, der gemeinsam mit der Drosseleinrichtung und der Kraftstoff-Einspritzdüse im unteren Bereich des Gehäuses in unmittelbarer Nähe zu der Drosseleinrichtung angeordnet ist, so dass im Betrieb Arbeitswärme von dem

Piezostapel in die Drosseleinrichtung eingeleitet wird.

Durch die bevorzugte Anordnung des Piezostapels innerhalb des Gehäuses und somit in unmittelbarer Nähe zu der Drosseleinrichtung ist es vorteilhaft möglich, Bauraum einzusparen. Wird nun durch diese vorteilhafte Anordnung Arbeitswärme von dem Piezostapel in die Drosseleinrichtung eingeleitet, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Drosseleinrichtung wie oben beschrieben ausgebildet ist, so dass sich der Druck in dem Steuerraum trotz der Temperaturerhöhung abbauen kann und somit eine gewünschte Beschleunigung der Einspritznadel möglich wird .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt :

Fig. 1 eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen von

Kraftstoff in einen Brennraum;

Fig. 2 eine Drosseleinrichtung, die in der Einspritzeinrichtung in Fig. 1 angeordnet ist und eine Zulauf ^¬ drossel und eine Ablaufdrossel aufweist; und

Fig. 3 die Ablaufdrossel aus Fig. 2 in einem nicht geneig ^¬ ten Zustand und in einem geneigten Zustand.

Fig.l zeigt eine Einspritzeinrichtung 10, mit der Kraftstoff 12 in einen nicht gezeigten Brennraum eingespritzt werden kann. Die Einspritzeinrichtung 10 weist eine Kraftstoff- Einspritzdüse 14 mit einer Ventilnadel 34, eine Drosselein ^¬ richtung 16 mit einer Zuführeinrichtung 18 und einer Abführeinrichtung 22 sowie eine Aktoreinrichtung 26 mit einem

Piezostapel 32 auf. Sämtliche genannten Elemente der Ein- spritzeinrichtung 10 sind in einem Gehäuse 30 angeordnet, wo ^¬ bei das Gehäuse 30 einen oberen Bereich 38 und einen unteren Bereich 40 aufweist. Dabei sind die Aktoreinrichtung 26, die Drosseleinrichtung 16 und die Kraftstoff-Einspritzdüse 14 ge ^¬ meinsam im unteren Bereich 40 angeordnet. Dabei befindet sich die Aktoreinrichtung 26 mit dem Piezostapel 32 in unmittelba ^¬ rer Nähe zu der Drosseleinrichtung 16, so dass Arbeitswärme von dem Piezostapel 32 direkt in die Drosseleinrichtung 16 eingeleitet werden kann.

Um negativen Auswirkungen dieser Wärmeeinleitung entgegen wirken zu können ist die Drosseleinrichtung 16 mit einer besonderen Geometrie ausgebildet.

Fig. 2 zeigt eine Detailansicht auf die Drosseleinrichtung 16. Die Drosseleinrichtung 16 weist einen Steuerraum 20 auf, in dem mit Druck beaufschlagter Kraftstoff 12 gespeichert wird, um mit diesem Druck entlang einer Kraftrichtung 42 die Kraftstoff-Einspritzdüse 14 geschlossen zu halten. Der Kraft ^¬ stoff 12 wird über eine Zuführeinrichtung 18 zu dem Steuerraum 20 zu- und über eine Abführeinrichtung 22 aus dem Steu- erraum 20 abgeführt. Der in dem Steuerraum 20 vorherrschende Druck sollte nach Möglichkeit in einem gewünschten Bereich konstant bleiben.

Die Zuführeinrichtung 18 weist eine Zulaufdrossel 44 auf. Der Kraftstoff 12 fließt durch die Zuführeinrichtung 18 und auch somit durch die Zulaufdrossel 44 in einer Hauptströmungsrichtung 46 in den Steuerraum 20. Über die Zulaufdrossel 44 wird der Druck in dem Kraftstoff 12 von beispielsweise 2000 bar auf beispielsweise etwa 1800 bar abgesenkt. Eine Länge L _z der Zulaufdrossel 14 ist so ausgewählt, dass sich eine möglichst hohe Reynoldszahl ergibt und somit eine turbulente Strömung 48 erzielt werden kann. In einer turbulenten Strömung 48 ist der Durchflusskoeffizient, der direkt den Massenstrom des Kraftstoffes 12 beeinflusst, temperaturunabhängig, so dass eine erhöhte Zufuhr von Kraftstoff 12 in den Steuerraum 20 durch eine Temperaturerhöhung - beispielsweise durch Abfuhr von Arbeitswärme des benachbarten Piezostapels 32 - vermieden werden kann. Beispielsweise weist die Zulaufdrossel 44 eine Länge L _z in einem Längenbereich von 0,1 mm bis 0,5 mm auf. Bei einer kurzen Länge L _z vergrößert sich der Massenstrom des Kraftstoffes 12 geringfügig, so dass es vorteilhaft ist, wenn auch ein Durchmesser D _z der Zulaufdrossel 44 angepasst wird. Liegt beispielsweise die Länge L _z in einem Bereich von 0,4 mm bis 0,5 mm, ist ein Durchmesser D _z in einem Bereich von 171 μιη bis 176 μιη günstig. In einem weiteren Beispiel kann die Länge L _z auch in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,3 mm liegen, wobei in diesem Fall ein Durchmesser D _z in einem Bereich von 161 μιη bis 170 μιη günstig ist.

Wie in Fig. 2 weiter zu sehen ist, ist an dem Steuerraum 20 eine Abführeinrichtung 22 angeordnet, durch die Kraftstoff 12 aus dem Steuerraum 20 abgeführt werden kann. Die Abführein- richtung 22 ist dabei an einer gleichen Stirnseite 52 des

Steuerraumes 20 angeordnet wie die Zuführeinrichtung 18. Da ^¬ durch wird der Kraftstoff 12 entgegengesetzt zu der Haupt ^¬ strömungsrichtung 76 in eine Abführstromungsrichtung 54 aus dem Steuerraum 20 abgeführt.

Auch die Abführeinrichtung 22 weist eine Drossel in Form einer Ablaufdrossel 56 auf. Mit dieser kann entlang der Abführ- strömungsrichtung 54 der Druck in dem Kraftstoff 12 reduziert werden, beispielsweise von etwa 1600 bar vor der Ablaufdros- sei 56 auf etwa 80 bar nach der Ablaufdrossel 56.

Neben der Ablaufdrossel 56 weist die Abführeinrichtung 22 an dem Steuerraum 20 angeordnet einen Ausströmbereich 58 auf, in den der aus dem Steuerraum 20 ausströmende Kraftstoff 12 zu- nächst eintritt, bevor er die Ablaufdrossel 56 erreicht.

Der Druck im Steuerraum 20 wird durch das Drosselverhältnis von Zulaufdrossel 44 und Ablaufdrossel 56 bestimmt und ist damit direkt abhängig von dem jeweiligen Durchflusskoeffi ^¬ zienten der beiden Drosseln 44, 56. Die Durchflusskoeffizienten werden nun beeinflusst, um zu vermeiden, dass sich der Druck im Steuerraum 20 soweit aufbaut, dass sich die Kraft- stoff-Einspritzdüse 14 nicht mehr richtig öffnen kann.

In Fig. 3 ist zu sehen, dass die Ablaufdrossel 56 in zwei al ^¬ ternativen Ausgestaltungen vorliegen kann. Die linke Darstellung zeigt dabei eine Ablaufdrossel 56, die entlang der Abführströmungsrichtung 54 geradlinig angeordnet ist. Das bedeutet, relativ zu einer Achse 60 der Abführströ- mungsrichtung 54 in dem Ausströmbereich 58 verläuft eine Längsachse 12 der Ablaufdrossel 56 koaxial.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel jedoch ist die Ab ^¬ laufdrossel 56 an dem Ausströmbereich 58 geneigt angeordnet, das bedeutet, die Längsachse 62 verläuft geneigt zu der Achse 60 der Abführströmungsrichtung 54 in dem Ausströmbereich 58. Ein Neigungswinkel ist dabei vorteilhaft kleiner als 50° und mehr vorteilhaft kleiner als 45°. Dadurch kann trotz der bevorzugten Neigung der Ablaufdrossel 56 weiterhin ein geringer Bauraum zur Anordnung der Drosseleinrichtung 16 ausreichen .

Die Wirkung der Neigung der Ablaufdrossel 56 ist in Fig. 3 veranschaulicht .

Die Ablaufdrossel 56 wird als kavitierende Drossel 64 betrie- ben, im Gegensatz zu der Zulaufdrossel 44, die als nicht kavitierende Drossel 60 betrieben wird. Kavitierend bedeutet dabei, dass sich an einem Wandbereich 68 der Ablaufdrossel 56 ein Gaspolster 70 ausbildet. Das Gaspolster 70 befindet sich in einer nicht geneigten Ablaufdrossel 56, gezeigt in der linken Abbildung in Fig. 3, Querschnittsansicht B-B, umlau ^¬ fend am gesamten Wandbereich 68 der Ablaufdrossel 56.

Durch das umlaufende Gaspolster 70 werden Reibungseffekte zwischen dem Kraftstoff 12 und dem Wandbereich 68 der Ablaufdrossel 56 verhindert. Dadurch wird die Viskositätsabhängig ^¬ keit des Massenstroms verringert oder ganz aufgehoben. und der Massenstrom, der aus der Ablaufdrossel 56 ausströmt, bleibt auch bei Temperaturerhöhung konstant.

Wird nun die Ablaufdrossel 56, wie in der Querschnittsansicht A-A in der rechten Abbildung der Fig. 3 gezeigt, geneigt angeordnet, wandert das Gaspolster 70 zu einem ersten Teilbe- reich 72 des Wandbereiches 68, während ein zweiter Teilbe ^¬ reich 74 des Wandbereiches 68 nun in direktem Kontakt mit dem Kraftstoff 12 ist. Dadurch entstehen Reibungseffekte in der Ablaufdrossel 56 und in diesem Bereich ist der Massenfluss durch die Ablaufdrossel 56 nun temperaturabhängig. Das bedeu- tet, dass bei erhöhter Temperatur auch eine größere Kraft ^¬ stoffmenge aus der Ablaufdrossel 56 austreten wird.

Insgesamt kann bereits durch Vorsehen einer vordefinierten Länge L _z der Zulaufdrossel 44 eine bei Temperaturerhöhung un- erwünschte Massenstromdifferenz nach oben vermieden werden, so dass selbst bei einem gleichbleibenden Massenstrom, der bei der Ablaufdrossel 56 abfließt, eine unerwünschte Drucker ^¬ höhung in dem Steuerraum 20 verhindert werden kann. Dieser Effekt kann zusätzlich unterstützt werden, wenn die Ablaufdrossel 56 geneigt angeordnet wird und in diesem Be ^¬ reich dann der zuvor temperaturunabhängige Massenstrom zumindest teilweise temperaturabhängig wird und somit bei erhöhter Temperatur mehr Kraftstoff 12 aus der Ablaufdrossel 56 ab ^¬ fließt als bei niedrigen Temperaturen.

Beide geometrischen Maßnahmen - kurze Zulaufdrossel 44 und geneigte Ablaufdrossel 56 - tragen daher einzeln aber auch in Kombination dazu bei, den Druck in dem Steuerraum 20 auch bei einer Temperaturerhöhung weitgehend konstant zu halten, um so zu ermöglichen, dass sich die Kraftstoff-Einspritzdüse 14 weiterhin wie gewünscht öffnen kann.

Insgesamt bleibt das Drosselverhältnis von Zulaufdrossel 44 und Ablaufdrossel 56 über große Temperaturbereiche gleich, sodass der Druck in dem Steuerraum konstant gehalten werden kann .

Bezugs zeichenliste

10 Einspritzeinrichtung

12 Kraftstoff

14 Kraftstoff-Einspritzdüse

16 Drosseleinrichtung

18 Zuführeinrichtung

20 Steuerraum

22 Abführeinrichtung

24 Ventil

26 Aktoreinrichtung

28 Anschlusselement

30 Gehäuse

32 Piezostapel

34 Ventilnadel

36 Einspritzöffnung

38 oberer Bereich

40 unterer Bereich

42 Kraftrichtung

44 Zulaufdrossei

46 HauptStrömungsrichtung

48 turbulente Strömung

50 laminare Strömung

52 Stirnseite

54 Abführströmungsrichtung

56 Ablaufdrossei

58 AusStrömbereich

60 Achse Abführströmungsrichtung in Ausströmbereich

62 Längsachse

64 kavitierende Drossel

66 nicht kavitierende Drossel

68 Wandbereich

70 Gaspolster

72 erster Teilbereich , ,

1 b zweiter Teilbereich

Länge Zulaufdrossel

Durchmesser Zulaufdrossel Neigungswinkel