Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von über eine Hochdruckquelle
dem Kraftstoffinjektor zugeführtem Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor mit direktgesteuertem
Einspritzventilglied mit Doppelsitz.
Stand der Technik
[0002] Zur Versorgung von Brennräumen selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen mit Kraftstoff
können sowohl druckgesteuerte als auch hubgesteuerte Einspritzsysteme eingesetzt werden.
Als Kraftstoffeinspritzsysteme kommen neben Pumpe-Düse-Einheiten, Pumpe-Leitung-Düse-Einheiten
auch Speichereinspritzsysteme zum Einsatz. Speichereinspritzsysteme (Common-Rail)
ermöglichen in vorteilhafter Weise, den Einspritzdruck an Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine
anzupassen.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind Common-Rail-Injektoren mit Piezo-Aktoren bekannt,
bei welchen eine Düsennadel über den Druck in einem oder mehreren Steuerräumen gesteuert
wird Der Druck in diesem bzw. diesen Steuerräumen wird über den Piezo-Aktor und gegebenenfalls
ein oder mehrere Steuerventil gesteuert. Bei derartigen Aufbauten wird also die Düsennadel
indirekt durch den Piezo-Aktor gesteuert.
[0004] Neben diesen indirekt gesteuerten Common-Rail-Injektoren sind mittlerweile aus dem
Stand der Technik auch Systeme bekannt, bei denen eine Düsennadel direkt von einem
Piezo-Aktor gesteuert wird. Derartige Injektoren weisen eine große Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit
sowie zumeist einen vergleichsweise einfachen Injektoraufbau auf. Derartige Injektoren
benötigen jedoch lange Piezo-Aktoren, um den notwendigen Düsennadelhub zu erreichen.
[0005] Aus der
DE 195 19 191 C1 ist ein Einspritzventil für Kraftstoffeinspritzsysteme bekannt, welches eine Düsennadel
und eine die Düsennadel antreibenden Stößel aufweist sowie eine piezoelektrische Ansteuereinrichtung,
die über einen Primär- und einen Sekundärkolben hydraulisch übersetzt ist. Über den
Sekundärkolben treibt die piezoelektrische Ansteuereinrichtung den Stößel an, der
wiederum die Düsennadel direkt steuert. Der in der
DE 195 19 191 C1 beschriebene Aufbau ist jedoch vergleichsweise komplex und weist insbesondere den
Nachteil auf, dass vergleichsweise lange Piezo-Aktoren eingesetzt werden müssen, um
den nötigen Hub für den Einspritzvorgang zu erzielen und die Düsennadel zu entdrosseln.
[0006] Alternativ können hydraulische Übersetzer eingesetzt werden. Dabei sind jedoch meist
große hydraulische Übersetzungen zwischen Aktorhub und Düsennadelhub erforderlich
sowie eine Verwendung langer mechanischer Verbindungsteile. Daher weisen diese Injektoren
in der Regel ein schlechtes, indirektes Übertragungsverhalten von der Schaltkraft
des Aktors auf die Düsennadel auf.
[0007] Dokument D1,
EP 1 555 430 B1 bezieht sich auf eine Einspritzdüse für eine Verbrennungskraftmaschine. Ein Ventil,
welches innerhalb einer Bohrung eines Düsenkörpers bewegbar aufgenommen ist, weist
einen ersten und einen zweiten Sitz auf, welche mit jeweils einer Sitzfläche zur Anlage
kommen. Der erste Sitz steuert die Abgabe von Kraftstoff aus einer ersten Versorgungskammer
in eine Abgabekammer und der zweite Sitz die Abgabe von Kraftstoff aus einer zweiten
Versorgungskammer. Die erste und die zweite Versorgungskammer stehen miteinander in
Verbindung. Beim Öffnen des Ventils wird Kraftstoff am ersten und zweiten Sitz vorbei
in mindestens einen Düsenauslass strömen. Eine Ventilnadel kann mithilfe eines direkten
piezoelektrischen Stellantriebs oder mittels eines piezoelektrisch betätigbaren Steuerventils
in Anordnung betätigt werden. D1 offenbart unterschiedliche Ventilbereiche umfassend
fünf unterschiedliche Bereiche, welche als kegelstumpfförmige Bereiche in unterschiedlichen
Konuswinkeln ausgebildet sind.
[0008] Weiter ist aus
EP 1 626 173 A1 ein Einspritzventil bekannt, bei dem eine Düsennadel mit Hilfe eines Piezoaktors
in Längsrichtung bewegbar ist, die einer erste Spritzlochreihe ansteuert. Die Düsennadel
führt in einer an ihrem brennraumseitigen Ende ausgebildeten Längsbohrung eine innere
Düsennadel zum Ansteuern einer zweiten Spritzlochreihe.
Vorteile der Erfindung
[0009] Insbesondere zur Reduzierung der notwendigen Aktorlänge ist ein Einspritzventilglied
erforderlich, das zum vollständigen Öffnen der Einspritzöffnungen nur einen geringen
Hub durchlaufen muss. Dies kann mit einem Einspritzventilglied mit Doppelsitz und
Kraftstoffversorgung über beide Dichtsitze erreicht werden. Der Kern der Erfindung
besteht darin, einen solchen Doppelsitz des Einspritzventilglieds mit Kraftstoffversorgung
der Einspritzöffnungen über beide Dichtsitze mit einer direkten Ansteuerung des Einspritzventilglieds
durch einen Piezo-Aktor zu kombinieren, um dadurch eine optimierte Injektorauslegung
zu erreichen. Zu diesem Zweck wird ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von über
eine Hochdruckquelle unter Druck dem Kraftstoffinjektor zugeführten Kraftstoff in
einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen. Dieser Kraftstoffinjektor
weist ein Injektorgehäuse, einen Hochdruckraum, einen Druckraum, einen Düsenraum,
einen in dem Hochdruckraum gelagerten elektrisch ansteuerbaren linearen Aktor und
ein mit dem linearen Aktor über eine Kopplung gekoppeltes Einspritzventilglied auf.
Dabei stehen der Druckraum und der Hochdruckraum sowie der Düsenraum und der Druckraum
fluidisch miteinander in Verbindung. Das Einspritzventilglied ist in mindestens einem
Führungsabschnitt linear geführt, so dass das Einspritzventilglied parallel bzw. antiparallel
zu einer Schließrichtung eine Öffnungs und eine Schließbewegung ausführen kann. Das
Einspritzventilglied weist mindestens zwei Dichtsitze auf, dergestalt, dass in einer
geschlossenen Stellung die Dichtsitze an mindestens einer Wand des Düsenraums anliegen.
Dadurch wird der Düsenraum in mindestens drei Teilräume unterteilt, wobei ein in Schließrichtung
erster und ein in Schließrichtung dritter Teilraum jeweils fluidisch mit dem Druckraum
in Verbindung stehen. Ein in Schließrichtung zwischen dem ersten Teilraum und dem
dritten raum angeordneter zweiter Teilraum ist fluidisch vom ersten Teilraum und vom
dritten Teilraum entkoppelt und steht fluidisch mit mindestens einer Einspritzöffnung
zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum in Verbindung.
[0010] Bei dem Aktor kann es sich beispielsweise um einen Piezo-Aktor handeln, wobei jedoch
auch andere Aktorbauformen, beispielsweise Magnet-Aktoren, einsetzbar sind. Bei der
Kopplung kann es sich beispielsweise um eine hydraulische Kopplung handeln. Diese
hydraulische Kopplung kann zusätzlich beispielsweise auch einen hydraulischen Übersetzer,
insbesondere zum Übersetzen eines Hubes des Aktors in einen Hub des Einspritzventilglieds
aufweisen. Auch dies soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer "direkten
Nadelsteuerung" verstanden werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen,
wenn dieser Übersetzer ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 0,5 bis 2, vorzugsweise
im Bereich von 1,0 bis 1,5 und besonders bevorzugt von 1,0 aufweist. Unter einem Übersetzungsverhältnis
ist dabei das Verhältnis eines Einspritzventilgliedhubs zum Hub des Aktors zu verstehen.
[0011] Die hydraulische Kopplung kann beispielsweise über einen Kopplungsraum erfolgen,
welcher insbesondere mit einem hydraulischen Fluid (vorzugsweise Kraftstoff) gefüllt
ist und welcher beispielsweise durch einen mit dem Aktor verbundenen ersten Kopplerkolben
und einen mit dem Einspritzventilglied verbundenen zweiten Kopplerkolben sowie mindestens
eine Dichthülse begrenzt sein kann. Dabei kann die Dichthülse über mindestens eine
Feder mit dem ersten und/oder dem zweiten Kopplerkolben verbunden sein. Als besonders
vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der mindestens eine Kopplungsraum einen ersten
Kopplungsraum und einen zweiten Kopplungsraum aufweist, welche über mindestens einen
Verbindungskanal fluidisch miteinander in Verbindung stehen. Dabei ist es von besonderem
Vorteil, wenn dieser mindestens eine Verbindungskanal mindestens eine Drosselelement
aufweist, an welcher der mindestens eine Verbindungskanal in seinem Querschnitt verengt
ist. Die Kopplungsräume können beispielsweise über eine mit dem Injektorgehäuse verbundene
Trennwand getrennt sein, wobei sowohl eine starre Verbindung wie auch eine flexible
Verbindung eingesetzt werden kann. Weiterhin kann die mindestens eine Dichthülse auch
zwei einzelne Dichthülsen aufweisen, wobei die erste Dichthülse über eine erste Feder
mit dem ersten Kopplerkolben und die zweite Dichthülse über eine zweite Feder mit
dem zweiten Kopplerkolben verbunden ist und wobei die erste Dichthülse und die zweite
Dichthülse jeweils mit der Trennwand verbunden sind. Alternativ könnte auch die erste
Dichthülse mit dem ersten Kopplerkolben und die zweite Dichthülse mit dem zweiten
Kopplerkolben verbunden sein, wobei beide Dichthülsen jeweils über eine Feder an der
Trennwand abgestützt sind. Auch eine Konstruktion, bei der jede Dichthülse jeweils
mit einer Feder am jeweiligen Kopplerkolben und mit einer zweiten Feder an der Trennwand
abgestützt ist, ist denkbar.
[0012] Die fluidische Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Düsenraum bzw. dem Druckraum
und dem ersten Teilraum und/oder dem zweiten Teilraum kann beispielsweise über mindestens
einen in das Einspritzventilglied eingelassenen Strömungskanal erfolgen. Insbesondere
bietet es sich dabei an, einen Strömungskanal in Form einer in das Einspritzventilglied
eingelassenen Nut oder mehrerer derartiger Nuten zu verwenden.
[0013] Durch den erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor wird die erforderliche Aktorlänge
zur direkten Nadelsteuerung stark reduziert. Zudem ist zwischen Aktor und Einspritzventilglied
keine oder nur eine kleine Wegübersetzung notwendig, um den erforderlichen Einspritzventilgliedhub
zu erreichen. Dabei ist eine Auslegung des hydraulischen Kopplers mit einem Hubübersetzungsverhältnis
um Eins möglich. Somit ergibt sich ein sehr steifes Übertragungsverhalten der Aktorstellkräfte
auf das Einspritzventilglied, wodurch eine optimale Stellgenauigkeit des Einspritzventilglieds
erreicht wird. Eine solche Injektorauslegung erlaubt die genaue Zumessung kleiner
Mengen an Kraftstoff. Durch die hohe Übertragungssteifigkeit und die schnelle Nadelbewegung
wird ein robustes Design mit geringen Einflüssen von Fertigungstoleranzen erreicht.
Zeichnung
[0014] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
[0015] Es zeigt:
- Figur 1
- ein nicht erfindungsgemäßer Kraftstoffinjektor mit einem Einspritzventilglied mit
Doppelsitz und einer direkten Steuerung des Einspritzventilglieds über einen Aktor
und einen hydraulischen Übersetzer;
- Figur 2
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffinjektors mit einem Einspritzventilglied
mit Doppelsitz und direkter Steuerung des Einspritzventilglieds mit einem einfachen
Kopplungsraum; und
- Figur 3
- ein weiteres zu Figur 2 alternatives Ausführungsbeispiel mit einem einfachen Kopplungsraum
und einer auf einem einzelnen Kopplerkolben gerührten Dichthülse.
Ausführungsbeispiele
[0016] Figur 1 zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor 110 zum Einspritzen
von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Der Kraftstoffinjektor
110 ist über eine Hochdruckleitung 112 mit einem Druckspeicher (Common-Rail) 114 verbunden.
Weiterhin weist der Kraftstoffinjektor 110 ein Injektorgehäuse 116 auf. Das Injektorgehäuse
116 weist einen Hochdruckraum 118 auf, welcher über die Hochdruckleitung 112 mit dem
Druckspeicher 114 in Verbindung steht und mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt
wird. Weiterhin weist das Injektorgehäuse 116 einen Druckraum 120 sowie einen Düsenraum
122 auf. Der Druckraum 120 steht mit dem Hochdruckraum 118 über Kraftstoffkanäle 124
in Verbindung, welche in eine Trennwand 126 eingelassen sind, welche den Druckraum
120 vom Hochdruckraum 118 trennt. Die Kraftstoffkanäle 124 sind in diesem Ausführungsbeispiel
als zylindrische Bohrungen ausgeführt, welche in die Trennwand 126 eingebracht sind.
Auch andere Ausgestaltungen der Kraftstoffkanäle sind denkbar.
[0017] In den Druckraum 120 und den Düsenraum 122 ist ein Einspritzventilglied 128 eingebracht,
welche entlang eines Führungsabschnitts 130 im Düsenraum 122 geführt ist. Somit kann
sich das Einspritzventilglied 128 parallel oder antiparallel zu einer Schließrichtung
132 des Kraftstoffinjektors 110 bewegen. Im Führungsabschnitt 130 des Einspritzventilglieds
128 sind Strömungskanäle 134 in Form von in das Einspritzventilglied 128 eingelassenen
Abflachungen vorgesehen. Auch andere Ausgestaltungen der Strömungskanäle 134 sind
denkbar, beispielsweise Bohrungen etc. Diese Strömungskanäle 134 erstrecken sich vertikal
und sind in diesem Ausführungsbeispiel entlang des Umfangs des Einspritzventilglieds
gleichmäßig verteilt. Die Strömungskanäle 134 bewirken, dass trotz der Führung des
Einspritzventilglied 128 im Führungsabschnitt 130 der Düsenraum 122 mit dem Druckraum
120 des Kraftstoffinjektors 110 fluidisch in Verbindung steht. Auf diese Weise kann
Kraftstoff vom Hochdruckraum 118 durch den Druckraum 120 in Schließrichtung 132 hin
zu einem oder einer Mehrzahl von Einspritzöffnungen 136 fließen, welche im unteren
Bereich des Kraftstoffinjektors 110 in die Wand eines konisch zulaufenden Bereichs
138 des Düsenraums 122 eingelassen sind. Die Ausgestaltung dieser Einspritzöffnungen
136 ist aus dem Stand der Technik bekannt und kann, in Abhängigkeit von dem Verbrennungsmotor,
beispielsweise in ihrer Gestalt, Anzahl und Anordnung variieren.
[0018] In den Hochdruckraum 118 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Piezo-Aktor 140 eingebracht,
welcher sich in Schließrichtung 132 des Einspritzventilglieds 128 ausdehnen bzw. zusammenziehen
kann. Der Piezo-Aktor 140 ist an seiner Oberfläche durch eine geeignete Abdichtung
gegenüber dem Umgebungsmedium (Kraftstoff) abgedichtet, damit die Funktionalität des
Piezo-Aktors 140 durch den Kraftstoff nicht beeinträchtigt wird. Der Piezodes Injektorgehäuses
116 abgestützt. In die obere Wand 144 ist eine Öffnung 146 eingebracht, über welche
elektrische Kontakte 148 zur Ansteuerung des Piezo-Aktors 140 aus dem Injektorgehäuse
116 herausgeführt werden. Die Öffnung 146 kann nach dem Herausführen der elektrischen
Kontakte 148 durch eine geeignete Dichtmasse, beispielsweise einen Kunststoff, dicht
verschlossen werden.
[0019] An seinem unteren Ende ist der Piezo-Aktor 140 mit einem ersten Kopplerkolben 150
verbunden. Diese erste Kopplerkolben 150 ist an seinem unteren Rand von einer ersten
Dichthülse 152 umgeben, welche über eine erste Spiralfeder 154 gegenüber einem Vorsprung
156 des ersten Kopplerkolbens 150 abgestützt ist und somit gegen die Trennwand 126
gepresst wird. Die erste Dichthülse 152 hat ringförmige Gestalt und liegt dicht am
ersten Kopplerkolben 150 an. Somit bildet sich zwischen dem ersten Kopplerkolben 150
und der Trennwand 126 ein erster Kopplungsraum 158, welcher durch die Trennwand 126,
den ersten Kopplerkolben 150 und die Dichthülse 152 begrenzt wird. Die erste Dichthülse
152 ist an ihrem unteren Ende spitz zulaufend ausgeformt, so dass eine Dichtkante
gebildet wird. Der erste Kopplungsraum 158 kann beispielsweise durch eine entsprechende
Spaltströmung in der Führung oder auch durch andere Drosselelemente mit Kraftstoff
befüllt werden.
[0020] Das obere Ende des Einspritzventilglieds 128 weist einen zweiten Kopplerkolben 160
auf Wie auch der erste Kopplerkolben 150 ist auch der zweite Kopplerkolben 160 zylindrisch
ausgestaltet. An seinem oberen Ende ist der zweite Kopplerkolben 160 umgeben von einer
zweiten, kreisringförmigen Dichthülse 162, deren Rand nach oben hin in diesem Ausführungsbeispiel
wiederum spitz zuläuft. Auch andere Ausgestaltungen der Dichthülsen 152, 162 sind
denkbar. Die zweite Dichthülse 162 ist durch eine zweite Spiralfeder 164 auf einem
Vorsprung 166 des zweiten Kopplerkolbens 160 abgestützt und wird dadurch gegen die
Trennwand 126 gepresst. Die Dichthülse 162, die obere Fläche des zweiten Kopplerkolbens
160 und die Trennwand 126 begrenzen einen zweiten Kopplungsraum 168. Wiederum kann
dieser zweite Kopplungsraum 168 beispielsweise über eine Spaltströmung oder andere
Drosselelemente mit Kraftstoffbefüllt werden.
[0021] In die Trennwand 126 ist weiterhin ein Verbindungskanal 170 eingelassen, über welchen
Kraftstoff aus dem ersten Kopplungsraum 158 in den zweiten Kopplungsraum 168 strömen
kann und umgekehrt. Der Verbindungskanal 170 weist im Wesentlichen die Gestalt einer
zylindrischen Bohrung auf. Auch andere Ausgestaltungen sind denkbar, beispielsweise
eine Mehrzahl von Bohrungen oder auch nicht-geradliniger Verlauf der des Verbindungskanals
170. Vorzugsweise näherungsweise mittig weist der Verbindungskanal 170 ein Drosselelement
172 in Form einer räumlich gegenüber der Länge des Verbindungskanals 170 begrenzten
Verengung auf. Auch andere Ausgestaltungen des Drosselelements 172 sind denkbar. grenzten
Verengung auf. Auch andere Ausgestaltungen des Drosselelements 172 sind denkbar.
[0022] Die beiden Kopplungsräume 158 und 168 realisieren eine hydraulische Kraft-Übertragung
zwischen dem ersten Kopplerkolben 150 (und damit dem Piezo-Aktor 140) und dem Einspritzventilglied
128. Durch diese hydraulische Kraft-Übertragung wird insbesondere ein Ausgleich von
Temperaturdehnungen und Fertigungstoleranzen der Bauelemente bewirkt. Gleichzeitig
kann durch diesen hydraulischen Koppler eine Weg-Kraft-Übertragung zwischen Piezo-Aktor
140 und Einspritzventilglied 128 realisiert werden.
[0023] Im Ruhezustand herrscht in den beiden Kopplungsräumen 158 und 168 der gleiche Druck
wie im Hochdruckraum 118, also näherungsweise der Druck des Druckspeichers 114 (Rail-Druck).
Das Einspritzventilglied 128 ist dann geschlossen. Der Piezo-Aktor 140 ist im Ruhezustand
elektrisch aufgeladen und weist somit seine maximale Längenausdehnung auf. Zur Ansteuerung
des Kraftstoffinjektors 110 wird der Piezo-Aktor 140 entladen, wodurch sich der Piezo-Aktor
140 verkürzt und der erste Kopplerkolben 150 entgegen der Schließrichtung 132 bewegt
wird. Dadurch fällt der Druck im ersten Kopplungsraum 158 ab. Zum Druckausgleich strömt
Kraftstoff aus dem zweiten Kopplungsraum 168 durch den Verbindungskanal 170 in den
ersten Kopplungsraum 158, wodurch wiederum im zweiten Kopplungsraum 168 kurzfristig
ein Unterdruck entsteht. Dieser Unterdruck wird ausgeglichen, indem sich der zweite
Kopplerkolben 160 und somit das gesamte Einspritzventilglied 128 nach oben, also entgegen
der Schließrichtung 132, bewegt. Dadurch wird ein Öffnungsvorgang des Einspritzventilglieds
128 eingeleitet. Zum Schließen des Einspritzventilglieds 128 wird der Piezo-Aktor
140 wieder elektrisch geladen und dehnt sich dabei wieder aus (in Schließrichtung
132). Dadurch entsteht kurzfristig im ersten Kopplungsraum 158 ein Überdruck, welcher
dadurch ausgeglichen wird, dass durch den Verbindungskanal 170 Kraftstoff in den zweiten
Kopplungsraum 168 strömt, wodurch wiederum ein Druck auf den zweiten Kopplerkolben
160 ausgeübt wird. Damit schließt sich das Einspritzventilglied 128, indem sie eine
Bewegung in Schließrichtung 132 ausführt.
[0024] Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung mit den beiden Kopplungsräumen 158 und 168
wirkt nicht nur als hydraulische Kraft-Übertragung, sondern kann auch als hydraulischer
Übersetzer 174 zum Übersetzen eines Hubs des Piezo-Aktors 140 in einen Hub des Einspritzventilglieds
128 wirken. Dieser hydraulischer Übersetzer 174 setzt sich also aus dem ersten Kopplerkolben
150, dem ersten Kopplungsraum 158, dem Verbindungskanal 170, dem zweiten Kopplungsraum
168 und dem zweiten Kopplerkolben 160 zusammen. Das Übersetzungsverhältnis des hydraulischen
Übersetzers 174 ergibt sich aus dem Verhältnis der hydraulischen Flächen der Kopplerkolben
150 und 160, also der jeweils dem ersten Kopplungsraum 158 zugewandten Stirnfläche
des ersten zweiten Kopplerkolbens 160 eine Hubübersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis
größer als Eins herbeigeführt werden, wodurch auch mit einem geringen Hub des Piezo-Aktors
140 ein größerer Hub des Einspritzventilglieds 128 bewirkt werden kann. Dadurch lässt
sich die Baulänge des Piezo-Aktors 140 verkürzen. Auch mit einem Flächenverhältnis
von Eins, also einer 1:1-Hubübersetzung, lässt sich der dargestellte Kraftstoffinjektor
110 betreiben, wobei der hydraulische Übersetzer 174 in diesem Fall beispielsweise,
wie oben beschrieben, zum Ausgleich von Temperaturdehnungen und Fertigungstoleranzen
vorteilhaft eingesetzt werden kann.
[0025] Das Einspritzventilglied 128 weist neben dem bereits beschriebenen zweiten Kopplerkolben
160 einen an den Kopplerkolben 160 in Schließrichtung 132 nach unten anschließenden
Führungsabschnitt 130, gefolgt von einem konischen Abschnitt 176 und einem zylindrischen
Frontabschnitt 178 auf. Der zylindrische Frontabschnitt 178 des Einspritzventilglieds
128 weist einen geringeren Durchmesser als der Düsenraum 122 auf, so dass zwischen
dem Frontabschnitt 178 und der Wand des Düsenraums 122 ein Ringspalt 180 entsteht.
Kraftstoff, welcher aus dem Druckraum 120 über die Strömungskanäle 134 im Führungsabschnitt
130 des Einspritzventilglieds 128 strömt, kann durch diesen Ringspalt 180 in Schließrichtung
132 des Einspritzventilglieds 128 in Richtung auf die Einspritzöffnungen 136 strömen.
[0026] Weiterhin weist das Einspritzventilglied 128 in seinem Frontabschnitt 178 an seinem
unteren Ende zwei Dichtsitze 182, 184 auf. Diese Dichtsitze 182, 184 sind als umlaufende,
kreisförmige Kanten einer Einschnürung 186 im Bereich der Spitze des Einspritzventilglieds
128 ausgebildet. Im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds 128, also wenn
das Einspritzventilglied 128 sich in seiner in Bezug auf die Schließrichtung 132 untersten
Stellung befindet, liegen die Dichtsitze 182, 184 fest an der Innenwand des konisch
zulaufenden Bereichs 138 des Düsenraums 122 an. Dabei sind die Dichtsitze 182, 184
so ausgestaltet, dass sie bei Anliegen der Spitze des Einspritzventilglieds 128 an
der Innenwand des konisch zulaufenden Bereichs 138 des Düsenraums 122 im Bereich der
ringförmigen Einschnürung 186 einen ringförmigen Hohlraum (zweiter Teilraum 190, s.
u.) ausbilden. Die Einspritzöffnungen 136 sind im Bereich dieses ringförmigen Hohlraums
in der Wand des konisch zulaufenden Bereichs 138 angeordnet. Die Dichtsitze 182, 184
unterteilen also den Düsenraum 122 in drei Teilräume 188, 190, 192: Einen ersten Teilraum
188, welcher in Schließrichtung 132 oberhalb des Dichtsitzes 182 angeordnet ist, einen
zweiten Teilraum 190, welcher zwischen den beiden Dichtsitzen 182 und 184 angeordnet
ist und einen dritten Teilraum 192, welcher unterhalb des Dichtsitzes 184 angeordnet
ist, in einem Bereich, welcher durch den Frontabschnitt 178 des Einspritzventilglieds
128 nicht vollständig ausgefüllt wird.
[0027] Im Bereich des Frontabschnitts 178 des Einspritzventilglieds 128 sind Strömungskanäle
194 in das Einspritzventilglied 128 eingelassen, beispielsweise in Form von zentralen
Bohrungen reich, welcher durch den Frontabschnitt 178 des Einspritzventilglieds 128
nicht vollständig ausgefüllt wird.
[0028] Im Bereich des Frontabschnitts 178 des Einspritzventilglieds 128 sind Strömungskanäle
194 in das Einspritzventilglied 128 eingelassen, beispielsweise in Form von zentralen
Bohrungen in dem Einspritzventilglied 128. Über diese Strömungskanäle 194 kann Kraftstoff
vom ersten Teilraum 188 in den dritten Teilraum 192 strömen, so dass beide Teilräume
188, 192 fluidisch miteinander in Verbindung stehen und in diesen Teilräumen 188,
192 gleicher Kraftstoffdruck herrscht.
[0029] Im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds 128 sind die Einspritzöffnungen
136 durch die beiden Dichtsitze 182, 184 des Einspritzventilglieds 128 abgedichtet.
Beim Öffnen des Einspritzventilglieds 128, also bei einer Bewegung entgegen der Schließrichtung
132, werden somit zwei Dichtsitze 182, 184 im Wesentlichen gleichzeitig geöffnet.
Diese Dichtsitze 182, 184 weisen zudem vorteilhafter Weise einen großen Durchmesser
auf, also einen Durchmesser, welcher möglichst nahe beim Durchmesser des ersten Teilraums
188 liegt. Durch diese Ausgestaltung wird eine Entdrosselung des Kraftstoffinjektors
(und damit der Beginn eines Einspritzvorgangs) bereits bei geringem Einspritzventilgliedhub
erreicht, zum Beispiel bei einem Hub des Einspritzventilglieds 128 von 40 µm. Ein
derart kleiner Hub kann bereits von sehr kurzen Piezo-Aktoren 140, wie sie derzeit
in Serienproduktion beherrschbar sind, bereitgestellt werden. Typische Piezo-Aktoren
140 weisen Aktorlängen von ca. 35 mm und einen Hub von ca. 45 Mikrometern auf. Der
beschriebene Aufbau bewirkt, dass der hydraulische Übersetzer 174 bereits mit einer
sehr geringen hydraulischen Übersetzung, insbesondere mit einem Übersetzungsverhältnis
zwischen 0,5 und 2, vorteilhafter Weise im Bereich von Eins, ausgelegt werden kann.
Dadurch wird ein steifes Übertragungsverhalten zwischen dem Piezo-Aktor 140 und des
Einspritzventilglieds 128 erzielt, wodurch die Schalteigenschaften des Kraftstoffinjektors
110 stark verbessert werden. Insbesondere wird die exakte Zumessung sehr kleiner Voreinspritzmengen
ermöglicht. Weiterhin ist der beschriebene Kraftstoffinjektor sehr robust gegenüber
Fertigungstoleranzen.
[0030] Durch die optionale Verwendung des Drosselelementes 172 zwischen dem ersten Kopplungsraum
158 und dem zweiten Kopplungsraum 168 kann die Öffnungscharakteristik des Einspritzventilglieds
128 weiter optimiert werden. Durch eine Dämpfung der Öffnungsgeschwindigkeit des Einspritzventilglieds
128 durch geeignete Einstellung das Drosselelement 172 kann eine optimierte Kleinstmengenfähigkeit
und ein vorteilhafter Einspritzratenverlauf erreicht werden.
[0031] Bei Verwendung eines Übersetzungsverhältnisses des hydraulischen Übersetzers 174
von Eins ergeben sich gleiche hydraulische Flächen für den ersten Kopplerkolben 150
und den zweiten Kopplerkolben 160, insbesondere (bei zylindrischer Ausgestaltung)
gleiche Durchmesser dieser Kolben 150, 160. Dadurch ist eine Vereinfachung des konstruktiven
Aufbaus möglich. In Figur 2 ist schematisch ein entsprechendes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
mit geändertem Aufbau des hydraulischen Übersetzers 174 dargestellt.
[0032] Wiederum weist der Kraftstoffinjektor 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur
2 ein Injektorgehäuse 116 mit einem Hochdruckraum 118, einem Druckraum 120 und einem
Düsenraum 122 auf. Die Ausgestaltung des Einspritzventilglieds 128 ist analog zur
Ausgestaltung des Einspritzventilglieds 128 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur
1. Auch die Funktion der Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzöffnungen 136, insbesondere
die Ausgestaltung des Einspritzventilglieds 128 mit zwei Dichtsitzen 182 und 184 und
den Teilräumen 188, 190, 192, ist identisch bzw. funktionsgleich zu Figur 1.
[0033] Das erste Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich von dem Kraftstoffinjektor
gemäß Figur 1 lediglich in der Ausgestaltung des hydraulischen Übersetzers 174. Wiederum
ist der Piezo-Aktor 140 an seinem in Schließrichtung 132 unteren Ende mit einem ersten
Kopplerkolben 150 verbunden, welcher wiederum einen Vorsprung 156 aufweist. Auch das
Einspritzventilglied 128 weist wiederum an seinem oberen Ende einen zweiten Kopplerkolben
160 auf. In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Kopplerkolben 150 und der zweite
Kopplerkolben 160 jedoch beide von einer einzelnen Dichthülse 210 umschlossen, welche
sich an ihrem oberen Ende am Vorsprung 156 des ersten Kopplerkolbens 150 abstützt.
Am unteren Ende stützt sich die Dichthülse 210 über eine Spiralfeder 212 auf dem Vorsprung
166 des zweiten Kopplerkolbens 160 ab. Somit entsteht, begrenzt durch den ersten Kopplerkolben
150, den zweiten Kopplerkolben 160 und die Dichthülse 210, ein Kopplungsraum 214.
Die Trennwand 126 steht in diesem Ausführungsbeispiel nicht in Verbindung mit dem
Kopplungsraum 214, sondern weist eine zylindrische Bohrung 216 auf, durch welche die
Dichthülse 210 geführt wird. Somit bildet sich zwischen der Dichthülse 210 und der
Trennwand 126 ein Ringspalt 218, über welchen Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 118
in den Druckraum 120 strömen kann. Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel
hat insbesondere den Vorteil, dass gegenüber dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 die
Anzahl der Bauteile erheblich verringert ist. Alternativ zu dem in Figur 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel kann die Dichthülse 210 auch als integraler Bestandteil des ersten
Kopplerkolbens 150 ausgestaltet sein. Alternativ kann die Dichthülse 210 auch als
integraler Bestandteil es zweiten Kopplerkolbens 160 ausgestaltet sein, in welchem
Fall die Dichthülse 210 an ihrem oberen Ende mittels der Feder 212 gegen den Vorsprung
156 des ersten Kopplerkolbens 150 abzustützen wäre. Weiterhin lassen sich alternativ
auch zwei Spiralfedern 210 einsetzen, wobei die Dichthülse 210 sowohl gegenüber dem
Vorsprung 166 des zweiten Kopplerkolbens 160 als auch gegenüber dem Vorsprung 156
des ersten Kopplerkolbens 150 abgestützt wäre. Zu einer Erreichung minimaler Volumina
im Kopplungsraum ist jedoch eine zweiteilige Ausführung mit getrennter Dichthülse
210, wie in Figur 2 dargstellt, vorteilhaft. Durch ein minimales Volumen im Kopplungsraum
wird die Kraftübertragung verbessert und werden Verluste minimiert.
[0034] In Figur 3 ist ein weiteres, zur Ausführung gemäß Figur 2 alternatives Ausführungsbeispiel
eines Kraftstoffinjektors 110 dargestellt. Das Einspritzventilglied 128 und die Funktionalität
der Dichtsitze 182, 184 sind hierbei analog zur Ausführung gem. Figur 2 ausgestaltet.
Auch dieses Ausführungsbeispiel weist wiederum einen Kopplungsraum 310 zur Kraftübersetzung
zwischen Piezo-Aktor 140 und Einspritzventilglied 128 auf. Der Kopplungsraum 310 ist
wiederum durch eine Dichthülse 312 umgeben. Die Ausführung gemäß Figur 3 unterscheidet
sich von der Ausführung gemäß Figur 2 im Wesentlichen in der Führung der Dichthülse
312: Die Kopplung gemäß Figur 3 weist lediglich einen Kopplerkolben 150 auf, auf welchem
die Dichthülse 312 geführt ist. Auf eine Führung der Dichthülse 312 durch einen zweiten
Kopplerkolben (analog zum Kopplerkolben 160 gem. Figur 2) ist hier verzichtet worden.
Die Dichthülse 312 ist an ihrem nach unten (d. h. zum Einspritzventilglied 128 hin)
weisenden Ende mit einer Dichtkante 314 versehen und stützt sich direkt auf dem Vorsprung
166 des Einspritzventilgliedes 128 ab. Ein Federelement 316, welches sich an seinem
oberen Ende auf dem Vorsprung 156 des mit dem Piezo-Aktor 140 verbundenen Kopplerkolbens
150 abstützt, beaufschlagt die Dichthülse 312 mit einer Kraft in Schließrichtung 132.
[0035] In diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist auf den zweiten, mit dem Einspritzventilglied
128 verbundenen Kopplerkolben 160 verzichtet worden, und die Dichthülse 312 wird lediglich
auf dem ersten, mit dem Piezo-Aktor 140 verbundenen Kopplerkolben 150 geführt. Alternativ
könnte auch auf den Kopplerkolben 150 verzichtet werden und eine Führung der Dichthülse
312 auf dem Kopplerkolben 160 erfolgen. Diese Ausführungsformen, bei denen die Dichthülse
312 lediglich auf einem Kopplerkolben (150 oder 160) erfolgt, sind besonders vorteilhaft,
da hierbei Verspannungen zwischen Piezo-Aktor 140 und Einspritzventilglied 128, welche
beispielsweise aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten bei einem mehrteiligen Injektorkörper
auftreten können, vermieden werden. Weiterhin ergibt sich ein einfacher konstruktiver
Aufbau mit einer geringen Teileanzahl.
[0036] Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 2 und 3 bewirkt der Kopplerraum 214,
310 lediglich einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Durch den einfachen Aufbau
mit lediglich einem Kopplerraum 214, 310 ergibt sich in der Regel immer eine direkte
Kraftübertragung zwischen dem Piezo-Aktor 140 und dem Einspritzventilglied 128 mit
einem Übersetzungsverhältnis von 1.
Bezugszeichenliste
| 110 |
Kraftstoffinjektor |
168 |
zweiter Kopplungsraum |
| 112 |
Hochdruckleitung |
170 |
Verbindungskanal |
| 114 |
Druckspeicher |
172 |
Drosselelement |
| 116 |
Injektorgehäuse |
174 |
|
| 118 |
Hochdruckraum |
176 |
konischer Abschnitt |
| 120 |
Druckraum |
178 |
Frontabschnitt |
| 122 |
Düsenraum |
180 |
Ringspalt |
| 124 |
Kraftstoffkanäle |
182 |
Dichtsitz |
| 126 |
Trennwand |
184 |
Dichtsitz |
| 128 |
Einspritzventilglied |
186 |
ringförmige Einschnürung |
| 130 |
Führungsabschnitt |
188 |
erster Teilraum |
| 132 |
Schließrichtung |
190 |
zweiter Teilraum |
| 134 |
Strömungskanäle |
192 |
dritter Teilraum |
| 136 |
Einspritzöffnungen |
194 |
Strömungskanäle |
| 138 |
konisch zulaufender Bereich des Düsenraums |
|
|
| 210 |
Dichthülse |
| 140 |
Piezo-Aktor |
212 |
Spiralfeder |
| 142 |
Dichtelement |
214 |
Kopplungsraum |
| 144 |
obere Wand des Injektorgehäuses |
216 |
zylindrische Bohrung |
| 146 |
Öffnung |
218 |
Ringspalt |
| 148 |
elektrische Kontakte |
|
|
| 150 |
erster Kopplerkolben |
310 |
Kopplungsraum |
| 152 |
erste Dichthülse |
312 |
Dichthülse |
| 154 |
erste Spiralfeder |
314 |
Dichtkante |
| 156 |
Vorsprung |
316 |
Federelement |
| 158 |
erster Kopplungsraum |
|
|
| 160 |
zweiter Kopplerkolben |
|
|
| 162 |
zweite Dichthülse |
|
|
| 164 |
zweite Spiralfeder |
|
|
| 166 |
Vorsprung |
|
|
1. Kraftstoffinjektor (110) zum Einspritzen von über eine Hochdruckquelle (114) unter
Druck dem Kraftstoffinjektor (110) zugeführtem Kraftstoff in einen Brennraum einer
Verbrennungskraftmaschine mit einem Injektorgehäuse (116), einem Hochdruckraum (118),
einem Druckraum (120), wobei der Druckraum (120) und der Hochdruckraum (118) fluidisch
in Verbindung stehen, einem Düsenraum (122), wobei der Düsenraum (122) und der Druckraum
(120) fluidisch in Verbindung stehen, einem in dem Hochdruckraum (118) aufgenommenem
elektrisch ansteuerbaren linearen Aktor (140) und einem mit dem linearen Aktor (140)
über eine Kopplung (174) gekoppelten Einspritzventilglied (128),
- wobei das Einspritzventilglied (128) in mindestens einem Führungsabschnitt (130)
linear geführt ist, dergestalt dass das Einspritzventilglied (128) parallel bzw. antiparallel
zu einer Schließrichtung (132) eine Öffnungs- und eine Schließbewegung ausführen kann,
- wobei das Einspritzventilglied (128) mindestens zwei Dichtsitze (182, 184) aufweist,
dergestalt, dass in einer geschlossenen Stellung die Dichtsitze (182, 184) an mindestens
einer Wand des Düsenraums (122) anliegen, wodurch der Düsenraum (122) in mindestens
drei Teilräume (190, 192, 188) unterteilt wird, wobei ein in Schließrichtung (132)
erster Teilraum (188) und ein in Schließrichtung dritter Teilraum (192) jeweils fluidisch
mit dem Druckraum (120) in Verbindung stehen, und wobei ein in Schließrichtung (132)
zwischen dem ersten Teilraum (188) und dem dritten Teilraum (192) angeordneter zweiter
Teilraum (190) fluidisch vom ersten Teilraum (188) und vom dritten Teilraum (192)
entkoppelt ist und fluidisch mit mindestens einer Einspritzöffnung (136) zum Einspritzen
von Kraftstoff in den Verbrennungsraum in Verbindung steht,
- wobei die Kopplung (174) eine hydraulische Kopplung (174) aufweist und die hydraulische
Kopplung (174) mindestens einen Kopplungsraum (214; 310) aufweist, wobei der mindestens
eine Kopplungsraum (214; 310) im Wesentlichen begrenzt wird durch eine Dichthülse
(312) einen mit dem Aktor (140) verbundenen ersten Kopplerkolben (150) und dem Einspritzventilglied
(128),
- wobei der Aktor (140) einen Piezo-Aktor (140) aufweist.
2. Kraftstoffinjektor (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Kopplung (174) einen hydraulischen Übersetzer (174) zum Übersetzen
eines Druckes und/oder zum Übersetzen eines Hubs des Aktors (140) in einen Hub des
Einspritzventilglieds (128) aufweist.
3. Kraftstoffinjektor (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Übersetzer (174) ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 0,5 bis
2, vorzugsweise im Bereich von 1,0 bis 1,5 und besonders bevorzugt ein Übersetzungsverhältnis
von 1,0 aufweist.
4. Kraftstoffinjektor (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichthülse (210; 312) über mindestens eine Feder (212; 316) mit
dem ersten Kopplerkolben (150) und/oder dem zweiten Kopplerkolben (160) verbunden
ist.
5. Kraftstoffinjektor (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum (120) und dem Düsenraum (122)
bzw. dem Druckraum (120) und dem ersten Teilraum (188) und/oder dritten Teilraum (192)
über mindestens einen in das Einspritzventilglied (128) eingelassenen Strömungskanal
(134, 194) erfolgt.
6. Kraftstoffinjektor (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kopplungsraum (310) begrenzt wird durch den mit dem Aktor (140)
verbundenen ersten Kopplerkolben (150), das Einspritzventilglied (128) und eine Dichthülse
(312), wobei die Dichthülse (312) auf dem ersten Kopplerkolben (150) geführt ist und
wobei die Dichthülse (312) abdichtend gegen das Einspritzventilglied (128) abgestützt
ist.
1. Fuel injector (110) for injecting fuel, which is supplied to the fuel injector (110)
under pressure by means of a high-pressure source (114), into a combustion chamber
of an internal combustion engine, having an injector housing (116), a high-pressure
chamber (118), a pressure chamber (120), wherein the pressure chamber (120) and the
high-pressure chamber (118) are fluidically connected, a nozzle chamber (122), wherein
the nozzle chamber (122) and the pressure chamber (120) are fluidically connected,
an electrically operable linear actuator (140) which is accommodated in the high-pressure
chamber (118), and an injection valve element (128) which is coupled to the linear
actuator (140) via a coupling (174),
- wherein the injection valve element (128), in at least one guide section (130),
is guided linearly such that the injection valve element (128) can perform an opening
and a closing movement parallel and/or antiparallel to a closing direction (132),
- wherein the injection valve element (128) has at least two sealing seats (182, 184)
such that, in a closed position, the sealing seats (182, 184) bear against at least
one wall of the nozzle chamber (122), whereby the nozzle chamber (122) is divided
into at least three sub-chambers (190, 192, 188), wherein a first sub-chamber (188)
in the closing direction (132) and a third sub-chamber (192) in the closing direction
are each fluidically connected to the pressure chamber (120), and wherein a second
sub-chamber (190) which is arranged between the first sub-chamber (188) and the third
sub-chamber (192) in the closing direction (132) is fluidically decoupled from the
first sub-chamber (188) and from the third sub-chamber (192) and is fluidically connected
to at least one injection opening (136) for the injection of fuel into the combustion
chamber,
- wherein the coupling (174) has a hydraulic coupling (174) and the hydraulic coupling
(174) has at least one coupling chamber (214; 310), wherein the at least one coupling
chamber (214; 310) is delimited substantially by a sealing sleeve (312), by a first
coupler piston (150) which is connected to the actuator (140), and by the injection
valve element (128),
- wherein the actuator (140) has a piezo actuator (140).
2. Fuel injector (110) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic coupling (174) has a hydraulic transformer (174) for transforming a
pressure and/or for transforming a stroke of the actuator (140) into a stroke of the
injection valve element (128).
3. Fuel injector (110) according to the preceding claim, characterized in that the hydraulic transformer (174) has a transformation ratio in the range from 0.5
to 2, preferably in the range from 1.0 to 1.5, and particularly preferably has a transformation
ratio of 1.0.
4. Fuel injector (110) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sealing sleeve (210; 312) is connected to the first coupler piston
(150) and/or to the second coupler piston (160) via at least one spring (212; 316).
5. Fuel injector (110) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic connection between the pressure chamber (120) and the nozzle chamber
(122) and/or between the pressure chamber (120) and the first sub-chamber (188) and/or
third sub-chamber (192) is realized via at least one flow duct (134, 194) which is
formed into the injection valve element (128).
6. Fuel injector (110) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one coupling chamber (310) is delimited by the first coupler piston
(150) which is connected to the actuator (140), by the injection valve element (128)
and by a sealing sleeve (312), wherein the sealing sleeve (312) is guided on the first
coupler piston (150), and wherein the sealing sleeve (312) is supported sealingly
against the injection valve element (128).
1. Injecteur de carburant (110) pour l'injection de carburant acheminé sous pression
à l'injecteur de carburant (110) par le biais d'une source haute pression (114) dans
une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne comprenant un boîtier d'injecteur
(116), un espace haute pression (118), un espace de pression (120), l'espace de pression
(120) et l'espace haute pression (118) étant en liaison fluidique, un espace de buse
(122), l'espace de buse (122) et l'espace de pression (120) étant en liaison fluidique,
un actionneur linéaire (140) pouvant être commandé électriquement et reçu dans l'espace
haute pression (118) et un organe de soupape d'injection (128) accouplé à l'actionneur
linéaire (140) par le biais d'un accouplement (174),
- l'organe de soupape d'injection (128) étant guidé de manière linéaire dans au moins
une section de guidage (130), de telle sorte que l'organe de soupape d'injection (128)
puisse effectuer un mouvement d'ouverture et un mouvement de fermeture parallèlement
ou antiparallèlement à un sens de fermeture (132),
- l'organe de soupape d'injection (128) présentant au moins deux sièges d'étanchéité
(182, 184) de telle sorte que dans une position fermée, les sièges d'étanchéité (182,
184) s'appliquent contre au moins une paroi de l'espace de buse (122), de telle sorte
que l'espace de buse (122) soit divisé en au moins trois espaces partiels (190, 192,
188), un premier espace partiel (188) dans le sens de fermeture (132) étant en liaison
fluidique avec l'espace de pression (120) et un troisième espace partiel (192) dans
le sens de fermeture étant en liaison fluidique avec l'espace de pression (120), et
un deuxième espace partiel (190) disposé entre le premier espace partiel (188) et
le troisième espace partiel (192) dans le sens de fermeture (132) étant désaccouplé
fluidiquement du premier espace partiel (188) et du troisième espace partiel (192)
et étant en liaison fluidique avec au moins une ouverture d'injection (136) pour injecter
du carburant dans la chambre de combustion,
- l'accouplement (174) présentant un accouplement hydraulique (174) et l'accouplement
hydraulique (174) présentant au moins un espace d'accouplement (214 ; 310), l'au moins
un espace d'accouplement (214 ; 310) étant essentiellement limité par une douille
d'étanchéité (312), un premier piston d'accouplement (150) connecté à l'actionneur
(140) et l'organe de soupape d'injection (128),
- l'actionneur (140) présentant un actionneur piézoélectrique (140).
2. Injecteur de carburant (110) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'accouplement hydraulique (174) présente un amplificateur de pression hydraulique
(174) pour amplifier une pression et/ou pour convertir une course de l'actionneur
(140) en une course de l'organe de soupape d'injection (128).
3. Injecteur de carburant (110) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'amplificateur de pression hydraulique (174) présente un rapport d'amplification
de l'ordre de 0,5 à 2, de préférence de l'ordre de 1,0 à 1,5, et particulièrement
préférablement un rapport d'amplification de 1,0.
4. Injecteur de carburant (110) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'au moins une douille d'étanchéité (210 ; 312) est connectée par le biais d'au moins
un ressort (212 ; 316) au premier piston d'accouplement (150) et/ou au deuxième piston
d'accouplement (160).
5. Injecteur de carburant (110) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la connexion hydraulique entre l'espace de pression (120) et l'espace de buse (122)
ou l'espace de pression (120) et le premier espace partiel (188) et/ou le troisième
espace partiel (192) s'effectue par le biais d'au moins un canal d'écoulement (134,
194) pratiqué dans l'organe de soupape d'injection (128).
6. Injecteur de carburant (110) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'au moins un espace d'accouplement (310) est limité par le premier piston d'accouplement
(150) connecté à l'actionneur (140), l'organe de soupape d'injection (128) et une
douille d'étanchéité (312), la douille d'étanchéité (312) étant guidée sur le premier
piston d'accouplement (150) et la douille d'étanchéité (312) étant supportée de manière
hermétique contre l'organe de soupape d'injection (128).