Beschreibung

Titel

Kraftstoffinj ektor

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Kraftstoffinj ektoren zur Dieseleinspritzung sind über eine Hochdruckleitung an einen externen Kraft- stoffhochdruckspeicher angeschlossen, der auch als Common-Rail bezeichnet wird. Die Verbindungsleitungen zwischen dem externen Kraftstoffhochdruckspeicher und den Kraftstoffinjektoren führen zu einem Druckverlust .

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der höhere Einspritzdrücke ermöglicht als herkömmliche Kraftstoffinj ektoren .

Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffinjektor mit einem Injektorgehäuse, das einen Druckraum umfasst, aus dem mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einge- spritzt wird und der über einen Hochdruckkanal mit einem Hochdruckanschlussbereich in Verbindung steht, der an einen externen Kraftstoffhochdruckspeicher angeschlossen ist, dadurch gelöst, dass ein interner Kraftstoffhochdruckspeicher in dem In- jektorgehäuse parallel zu dem Hochdruckkanal angeordnet und/oder geschaltet ist. Durch die hydraulische Parallelschaltung des internen Kraftstoffhochdruckspeichers zu dem Hochdruckkanal können im Betrieb des Kraftstoffinjektors auftretende Druckstö- ße besser gedämpft oder absorbiert werden als bei einer Reihenschaltung. Durch die erfindungsgemäße Parallelschaltung können Druckschwingungen im Kraftstoffinjektor und der dadurch hervorgerufene Verschleiß, zum Beispiel an einem Düsennadelsitz, deutlich reduziert werden. Darüber hinaus kann auf in Reihe geschaltete Drosseln verzichtet werden, die zu einem Druckverlust führen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstof- finjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der interne Kraftstoffhochdruckspeicher ein Volumen von mehr als 2 Kubikzentimeter aufweist. Die Größe des Volumens des internen Kraftstoffhochdruckspeichers hängt unter anderem vom Düsendurchfluss, von der Einspritzmenge und dem zur Verfügung stehenden Bauraum ab.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet,

dass der interne Kraftstoffhochdruckspeicher über einen Druckraumverbindungskanal mit dem Druckraum und/oder dem Hochdruckkanal verbunden ist. Der Druckraumverbindungskanal schafft eine direkte Ver- bindung zwischen dem internen Kraftstoffhochdruckspeicher und dem Hochdruckkanal und/oder dem Druckraum.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraumverbindungskanal eine Drossel aufweist. Durch die Drossel werden Druckstöße, die durch Spritzbeginn und Spritzende hervorgerufen werden können, absorbiert und/oder gedämpft. Durch die Drosselung wird Druckenergie an der Drossel dissipiert .

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinj ektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der interne Kraftstoffhochdruckspeicher über einen Anschlussverbindungskanal mit dem Hochdruckanschlussbereich verbunden ist. Der Anschlussverbindungskanal schafft eine direkte Verbindung zwischen dem internen Kraftstoffhochdruckspeicher und dem Hochdruckanschlussbereich. Der Anschlussverbindungskanal ermöglicht eine vollständige Befüllung des internen Kraftstoffhochdruckspeichers mit Kraftstoff aus dem externen Kraftstoffhochdruckspeicher .

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussverbindungskanal eine Drossel

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aufweist. Durch die Drossel werden unerwünschte Druckschwingungen gedämpft.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinj ektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der interne Kraftstoffhochdruckspeicher parallel zu dem Hochdruckkanal verläuft. Der interne Kraftstoffhochdruckspeicher und der Hochdruckkanal erstrecken sich vorzugsweise parallel zu einer Längsachse des Kraftstoffinjektors .

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinj ektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum in einem Düsenkörper angeordnet ist, in dem eine Düsennadel hin und her bewegbar ist, um mindestens ein Spritzloch zum Einspritzen von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff aus dem Druckraum in den Brennraum der Brennkraftmaschine freizugeben oder zu verschließen. Der Düsenkörper ist Teil des Injektorgehäuses. Der Düsenkörper kann als separates Teil des Injektorgehäuses ausgeführt oder einstückig mit diesem verbunden sein. Die Bewegung der Düsennadel wird zum Beispiel druckabhängig mit Hilfe eines Aktors, insbesondere eines Pie- zoaktors, gesteuert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffinjektors ist dadurch gekennzeichnet, dass der interne Kraftstoffhochdruckspeicher in der Nähe des Druckraums beziehungsweise einer Einspritzöffnung angeordnet ist. Durch die vorzugsweise düsennahe Anordnung des internen Kraftstoffhochdruckspeichers kann eine bei Spritzbeginn auftretende Druckabsenkung reduziert werden, was die An-

regung einer ausgeprägten Druckwelle in einer Hochdruckleitung zum externen Kraftstoffhochdruckspeicher wesentlich mildert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein verschiedene Ausfuhrungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die beiliegende Figur zeigt eine schematische Dar- Stellung eines Kraftstoffinjektors, der an einen externen Kraftstoffhochdruckspeicher angeschlossen ist .

Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele

In der beiliegenden Figur ist ein Kraftstoffinjek- tor 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Der Kraftstoffinjektor 1 wird aus einem externen Kraft- stoffhochdruckspeicher 2 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt. über eine Zuleitung 3 ist der Kraftstoffinjektor 1 an den externen Kraft- stoffhochdruckspeicher 2 angeschlossen.

Die Zuleitung 3 ist an einen Anschlussstutzen 5 angeschlossen, der an einem Injektorgehause 6 vorgesehen ist. Das Injektorgehause 6 umfasst einen In- jektorkorper 7 und einen Dusenkorper 8, der gegebe-

nenfalls unter Zwischenschaltung eines Zwischenkörpers 9 fest mit dem Injektorkörper 7 verbunden ist.

Der Zwischenkörper 9 kann einstückig mit dem Düsen- körper 8 ausgebildet sein. Bei dem Zwischenkörper 9 kann es sich auch um einen im Außendurchmesser erweiterten Abschnitt des Düsenkörpers 8 handeln. In dem Düsenkörper 8 ist eine zentrale Führungsbohrung (nicht dargestellt) für eine Düsennadel vorgesehen, die in dem Injektorgehäuse 6 hin und her bewegbar aufgenommen und in dem Düsenkörper 8 geführt ist.

Die Düsennadel weist eine Spitze auf, an der eine Dichtfläche ausgebildet ist, die an dem in den Brennraum ragenden Ende 10 des Düsenkörpers 8, das auch als Düsenspitze bezeichnet wird, einen Dichtsitz bildet. An der Düsennadelspitze 10 sind mehrere Spritzlöcher vorgesehen, aus denen Kraftstoff, der durch zwei Tropfen beziehungsweise Strahlen 11, 12 angedeutet ist, in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird. In dem Düsenkörper 8 beziehungsweise dem Zwischenkörper 9 ist ein Druckraum 15 vorgesehen, der in der Figur nur schematisch angedeutet ist. An der (nicht dargestell- ten) Düsennadel ist zum Beispiel eine Druckschulter ausgebildet, die in dem Druckraum 15 angeordnet ist .

Der Kraftstoffinj ektor 1 weist im Bereich des An- schlussstutzens 5 einen Anschlussbereich 18 auf, der über die Zuleitung 3 mit dem externen Kraftstoffhochdruckspeicher 2 in Verbindung steht. Der Anschlussbereich 18 steht über einen Anschlussver- bindungskanal 20, in dem eine Drossel 21 vorgesehen

ist, mit einem internen Kraftstoffhochdruckspeicher 24 in Verbindung. Der interne Kraftstoffhochdruckspeicher 24 erstreckt sich in dem Injektorkörper 7 parallel zu einem Hochdruckkanal 26, der den An- Schlussbereich 18 mit dem Druckraum 15 verbindet. Der Anschlussverbindungskanal 20 mündet im Bereich des brennraumfernen Endes des internen Kraftstoffhochdruckspeichers 24 in diesen. Von dem brennraum- nahen Ende des internen Kraftstoffhochdruckspei- chers 24 erstreckt sich ein Druckraumverbindungska- nal 30, in dem eine Drossel 31 vorgesehen ist, zu der Schnittstelle zwischen dem Hochdruckkanal 26 und dem Druckraum 15.

Bei dem Hochdruckkanal 26 handelt es sich um eine Hochdruckbohrung, die einen Durchmesser von zum Beispiel 2 mm aufweist. Der interne Kraftstoffhoch- druckspeicher 24 hat zum Beispiel ein Volumen von 4 Kubikzentimetern. Die Drossel 21 weist zum Beispiel einen Durchmesser von 0,5 mm auf. Die Drossel 31 weist zum Beispiel einen Durchmesser von 0,7 mm auf .

Der interne Kraftstoffhochdruckspeicher 24, der auch als internes Rail bezeichnet wird, dient als ein nahe an der Einspritzdüse liegender Druckspeicher zur Anhebung des Einspritzdrucks. In Kombination mit den Drosseln 21, 31 absorbiert der interne Kraftstoffhochdruckspeicher 24 die durch Spritzbe- ginn und -ende hervorgerufenen Druckstöße. Dadurch werden die Druckschwingung im Injektor und der damit verbundene Düsennadelsitzverschleiß reduziert. Aufgrund seiner düsennahen Lage reduziert der interne Kraftstoffhochdruckspeicher 24 die Düsen-

druckabsenkung bei Spritzbeginn, was die Anregung einer ausgeprägten Druckwelle in der Hochdruckleitung 3 zu dem externen Kraftstoffhochdruckspeicher 2 wesentlich mildert.