(19)
(11) EP 3 074 623 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
15.08.2018  Patentblatt  2018/33

(21) Anmeldenummer: 14781567.4

(22) Anmeldetag:  09.10.2014
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F02M 47/02(2006.01)
F02M 55/00(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2014/071594
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2015/078629 (04.06.2015 Gazette  2015/22)

(54)

KRAFTSTOFFINJEKTOR

FUEL INJECTOR

INJECTEUR DE DARBURANT


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 28.11.2013 DE 102013224404

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
05.10.2016  Patentblatt  2016/40

(73) Patentinhaber: Robert Bosch GmbH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • HOFFMANN, Florian
    71638 Ludwigsburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A2- 1 281 858
WO-A1-03/004856
DE-A1-102006 009 659
JP-A- 2004 278 357
JP-A- 2010 190 180
US-E1- R E37 633
EP-A2- 1 296 055
WO-A1-03/004859
DE-A1-102011 086 249
JP-A- 2004 332 545
US-A1- 2012 042 852
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Stand der Technik



    [0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der DE 10 2006 049 830 A1 der Anmelderin bekannt. Der bekannte Kraftstoffinjektor weist innerhalb eines Injektorgehäuses einen Steuerraum auf, in dem das einer Einspritzöffnung gegenüberliegende Ende einer Düsennadel eintaucht. Der Steuerraum ist über einen als Zulaufbohrung ausgebildeten Zuströmkanal mit einem Hochdruckbereich des Injektorgehäuses verbunden, über die der Steuerraum mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Der Steuerraum dient in bekannter Art und Weise dazu, die Öffnungs- und Schließbewegung der Düsennadel über einen Kraftstoffabfluss zu einem Niederdruckbereich mittels einer Ablaufbohrung zu beeinflussen, die mittels eines Ventilglieds geöffnet bzw. verschlossen werden kann. WO03/004859 offenbart einen weiteren Kraftstoffinjektor mit einem Steuerraum. JP2004332545 offenbart einen Krafstoffinjektor mit einer Zulaufnut an der Mantelfläche des Einspritzglieds. Die Einspritzmenge, die während des Öffnungs- und Schließhubs der Düsennadel in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird hängt unter anderem von verschiedenen Kraftstoffeigenschaften ab. Die Kraftstoffeigenschaften hängen wiederum von der Art des Kraftstoffes und den Umgebungsbedingungen ab. Beispielsweise ist die Viskosität sowohl von der Kraftstoffsorte (Winterdiesel, Sommerdiesel, Mischungen verschiedener Kraftstoffe usw.) und innerhalb der jeweiligen Kraftstoffsorte auch von der Temperatur abhängig. Es gibt zwar bereits Möglichkeiten, bei Common-Rail-Einspritzsystemen mittels einer Kraftstofferkennungsfunktion während des Schließens des Kraftstoffeinspritzventils die Viskosität des Kraftstoffs zu erkennen, jedoch ist die Güte der Erkennung abhängig von den Einstellungen des Kraftstoffinjektors, wie z.B. der Magnetkraft, dem Ankerhub und anderen Faktoren.

    [0003] Beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine ist die Viskosität des Kraftstoffs üblicherweise höher als bei betriebswarmer Brennkraftmaschine. Dies hat zur Folge, dass ohne Beeinflussung der Einspritzparameter während des Kaltstarts üblicherweise eine zu geringe Kraftstoffmenge in den Brennraum eingespritzt wird. Es ist daher erforderlich bzw. wünschenswert, während der Aufwärmphase des Motors bzw. der Brennkraftmaschine die Kraftstoffmenge während eines Einspritzvorgangs von einem relativ hohen Wert aufgrund der niedrigen Kraftstofftemperatur bzw. dessen hoher Viskosität nach und nach zu verringern, bis der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat bzw. der Kraftstoff eine innerhalb gewisser Toleranzen liegende Viskosität. Wie oben erläutert, gibt es zwar bereits Methoden bzw. Ansätze zur Erkennung der Viskosität des Kraftstoffs, jedoch bedeuten die angesprochenen Maßnahmen üblicherweise einen erhöhten konstruktiven bzw. steuerungstechnischen Aufwand. Darüber hinaus ist es wesentlich, dass bei der eingangs genannten Schrift die Zulaufbohrung in den Steuerraum zwar als längliche Bohrung dargestellt ist, in der Praxis ist innerhalb der ein Durchmesser-/Längenverhältnis von etwa 1:2,5 aufweisenden Zulaufbohrung zur Beeinflussung der Durchflussmenge jedoch eine Strömungsverengung in Form einer Blende ausgebildet. Diese Blende bewirkt, dass der in den Steuerraum aus dem Hochdruckraum nachströmende Kraftstoff nach Passieren der Blende turbulent weiterströmt. Aus der Strömungstechnik ist es bekannt, dass der Durchfluss durch eine Blende viskositätsunabhängig ist, so dass herkömmliche Zulaufbohrungen einen temperarturunabhängigen Durchfluss aufweisen.

    Offenbarung der Erfindung



    [0004] Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass während eines Einspritztaktes eines Einspritzventilglieds (Düsennadel), insbesondere während der Aufwärmphase der Brennkraftmaschine, eine Solleinspritzmenge trotz unterschiedlicher Viskositäten des Kraftstoffs bei unterschiedlichen Temperaturen in den Brennraum der Brennkraftmaschine mit möglichst geringem Aufwand erzielt werden kann. Insbesondere soll es erreicht werden, dass auch bei einer relativ hohen Viskosität, d.h. bei einer relativ geringen Temperatur des Kraftstoffs, die gewünschte Einspritzmenge erzielt wird.

    [0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der wenigstens eine Zuströmkanal, über den ein Nachströmen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in den Steuerraum des Kraftstoffinjektors stattfindet, zur Ausbildung einer laminaren Durchströmung ausgebildet ist. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zugrunde, dass beim Vorliegen einer laminaren Strömung die Durchflussmenge durch den Zuströmkanal viskositätsabhängig ist. Insbesondere wird dabei bei einer relativ hohen Viskosität ein gegenüber einer niedrigeren Viskosität verringerter Durchfluss ermöglicht. Dies hat zur Folge, dass der Druck im Steuerraum beim Öffnen der Ablaufbohrung stärker bzw. schneller abfällt, da der über den Zuströmkanal nachströmender Kraftstoff mit geringerer Durchflussmenge (pro Zeiteinheit) durch den Zuströmkanal nachströmt. Desweiteren wird beim Einleiten der Schließbewegung der Düsennadel durch Verschließen des Ablaufkanals der Druck im Steuerraum später bzw. zeitverzögert aufgebaut. Beide Eigenschaften haben zur Folge, dass die Dynamik der Bewegung des Einspritzventilglieds (Düsennadel) derart verändert wird, dass während eines Einspritztaktes eine erhöhte Kraftstoffmenge über die Einspritzöffnung in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Da die Viskosität temperaturabhängig ist, verringern sich die Effekte bei zunehmender Kraftstofftemperatur. Somit wird eine gewünschte viskositäts- bzw. temperaturabhängige Einspritzmenge des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine erzielt.

    [0006] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen angeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen offenbarten Merkmalen.

    [0007] Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Zuströmkanal wenigstens eine in dem Einspritzglied zwischen dem Steuerraum und dem Hochdruckraum an der Mantelfläche des Einspritzglieds ausbildete Nut umfasst, deren Breiten-/Tiefenverhältnis kleiner 1:10, vorzugsweise etwa 1:20 beträgt. Bei dieser Idee wird im Gegensatz zu einer in einer Steuerraumhülse oder einem Ventilstück ausgebildeten Drosselbohrung auf diese verzichtet und stattdessen über eine gezielte Undichtigkeit in der Führung des Einspritzglieds in Form einer an der Umfangs- bzw. Mantelfläche des Einspritzglieds ausgebildeten Nut die Zuströmung des Kraftstoffs aus dem Hochdruckraum in den Steuerraum bewirkt. Diese Lösung hat konstruktiv insofern einen Vorteil, als dass die Festigkeit des Ventilstücks bzw. der Steuerraumhülse durch Drosselbohrungen nicht geschwächt wird, und dass andererseits durch die üblicherweise in axialer Richtung des Einspritzglieds relativ lang ausgebildete Führung eine einzige Nut ausreichend ist, um den viskositätsabhängigen Drosseleffekt des Zuströmkanals zu verwirklichen.

    [0008] Insbesondere aus strömungstechnischen Gründen kann es von Vorteil sein, mehrere Nuten vorzusehen, die dann in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.

    [0009] Um das Einspritzventilglied lediglich über einen Teilbereich seiner Länge mechanisch bearbeiten zu müssen ist es von Vorteil, wenn bei der Verwendung wenigstens einer Nut ein in dem Element eintauchender erster Abschnitt des Einspritzglieds auf der dem Hochdruckraum zugewandten Seite in einen zweiten Abschnitt übergeht, der einen gegenüber dem ersten Abschnitt geringeren Durchmesser aufweist.

    [0010] In einer nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Zuströmkanal eine in dem Einspritzglied ausgebildete zweite Drosselbohrung umfasst, wobei das Durchmesser- /Längenverhältnis der Drosselbohrung kleiner 1:5, vorzugsweise etwa 1:10 beträgt. Diese Variante führt den Kraftstoff über eine beispielsweise in der Längsachse des Einspritzglieds (Düsennadel) ausgebildete Drosselbohrung zu, die dann beispielsweise über eine Querbohrung mit dem Hochdruckraum verbunden ist. Eine derartige Ausbildung hat den Vorteil, dass das Einspritzventilglied einen weitgehend konstanten Durchmesser aufweisen kann bzw. dass an der Umfangsfläche des Einspritzventils keine mechanischen Bearbeitungen erforderlich sind.

    [0011] Zur Ausbildung der wenigstens einen Nut ist es von Vorteil, wenn diese durch eine Laserbearbeitungsanlage erzeugt ist. Durch ein derartiges Verfahren lassen sich im großtechnischen Einsatz die benötigten Nuten mit der erforderlichen Genauigkeit einfach und zuverlässig herstellen.

    [0012] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.

    [0013] Diese zeigt in:
    Fig. 1
    einen Teilbereich eines nicht erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors im Längsschnitt und
    Fig. 2
    ein erfindungsgemäßes Einspritzglied und
    Fig. 3
    ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes nicht erfindungsgemäßes Einspritzglied (Düsennadel) mit unterschiedlich ausgebildeten Zuströmkanälen für den Kraftstoff in den Steuerraum. Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.


    [0014] In der Fig. 1 ist ein Teilbereich eines nicht erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10 dargestellt, wie er als Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen verwendet wird.

    [0015] Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein Injektorgehäuse 11 auf, in dem in einer Längsachse 12 ein Einspritzglied in Form einer Düsennadel 15 auf- und abbeweglich angeordnet ist. In der in der Fig. 1 dargestellten, abgesenkten Stellung der Düsennadel 15 sitzt die Düsennadel 15 mit einem Sitzbereich an einer Innenwand des Injektorgehäuses 11 unter Ausbildung eines Dichtsitzes 16 auf, um wenigstens eine, in dem Injektorgehäuse 11 ausgebildete Einspritzöffnung 17 zu verschließen. Bei angehobener Stellung der Düsennadel 15 wird hingegen die wenigstens eine Einspritzöffnung 17 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine freigegeben, indem in einem Hochdruckraum 18 des Injektorgehäuses 11 befindlicher Kraftstoff über die wenigstens eine Einspritzöffnung 17 in den Brennraum eingespritzt werden kann.

    [0016] Der Hochdruckraum 18 ist über eine Versorgungsbohrung 19 mit einem Kraftstoffanschlussstutzen 21 verbunden, der wiederum über eine nicht dargestellte Verbindung insbesondere mit einem Hochdruckspeicher (Rail) für den Kraftstoff verbunden ist.

    [0017] Innerhalb des Injektorgehäuses 11 ist eine Stufenbohrung 22 ausgebildet, die im Wesentlichen zwei Bohrungsabschnitte 23, 24 aufweist. Der einen geringeren Bohrungsdurchmesser aufweisende erste Bohrungsabschnitt 23 befindet sich im Bereich des Hochdruckraums 18. In den ersten Bohrungsabschnitt 23 ragt in axialer Richtung betrachtet ein Abschnitt eines Ventilstücks 25 hinein, das seinerseits im Übergangsbereich zwischen den beiden Bohrungsabschnitten 23, 24 axial an einer Stirnseite 26 der Stufenbohrung 22 anliegt. Innerhalb des zweiten Bohrungsabschnitts 24 sind neben einem zweiten Teilbereich des Ventilstücks 25 in axialer Richtung betrachtet ein ringförmiges Abschirmelement 27, ein ebenfalls ringförmiges Gehäuseteil 28 und ein Spannring 29 angeordnet, der mittels einer Gewindeverbindung 30 dazu ausgebildet ist, die angesprochenen Bauteile axial gegen die Stirnseite 26 der der Stufenbohrung 22 zu verspannen.

    [0018] Innerhalb des Gehäuseteils 28 ist ein Aktuator 32 zur zumindest mittelbaren Betätigung der Düsennadel 15 angeordnet, der einen Magnetanker 33 aufweist. Der Magnetanker 33 wirkt mit einer Magnetspule 34 zusammen, die in einer ringförmigen Ausnehmung eines Magnetkerns 35 eingesetzt ist. Der Magnetkern 35 ist wiederum unter Zwischenlage einer Auflageplatte 36 zwischen einer Stufe 37 am Gehäuseteil 28 und dem Spannring 29 angeordnet.

    [0019] Der Magnetanker 33 weist fluchtend zur Längsachse 12 eine Durchgangsbohrung 38 auf, in der ein Führungsstift 39 angeordnet ist. Der Führungsstift 39 dient der Axialführung des Magnetankers 33 und stützt sich auf der dem Ventilstück 25 abgewandten Seite axial gegen die Auflageplatte 36 ab. Der Magnetanker 33 ist mittels einer Druckfeder 41 in Richtung einer Stirnfläche 42 des Ventilstücks 25 kraftbeaufschlagt und bildet in der in der Fig. 1 dargestellten abgesenkten Stellung des Magnetankers 33 mit einer Dichtfläche 43 des Magnetankers 33 einen Dichtsitz aus.

    [0020] Der in dem ersten Bohrungsabschnitt 23 der Stufenbohrung 22 hineinragende Abschnitt des Ventilstücks 25 weist in der Längsachse 12 eine aus mehreren Bohrungsabschnitten ausgebildete Durchgangsbohrung auf, die auf der der Düsennadel 15 zugewandten Seite einen Führungsabschnitt 44 ausbildet. Innerhalb des Führungsabschnitts 44 taucht der der wenigstens einen Einspritzöffnung 17 abgewandte Endbereich der Düsennadel 15 in den Führungsabschnitt 44 ein und ist von diesem radial und axial geführt. Innerhalb des Ventilstücks 25 ist ein Steuerraum 45 ausgebildet, der über eine Ablaufbohrung 46 mit integrierter Abströmdrossel 47 in einen Niederdruckraum 50 druckentlastbar ist. Hierzu mündet die Ablaufbohrung 46 in der Stirnfläche 42 des Ventilstücks 25 und ist radial von der Dichtfläche 43 des Magnetankers 33 umgeben.

    [0021] Der Steuerraum 45 ist nicht erfindungsgemäß über wenigstens zwei, in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordneten Zuströmkanälen in Form von ersten Drosselbohrungen 48, 49 mit dem Hochdruckraum 18 hydraulisch verbunden, die in der radial umlaufenden Wand des Ventilstücks 25 ausgebildet sind und senkrecht zur Längsachse 12 verlaufen. Erfindungsgemäß ist es wesentlich, dass die vorzugsweise durch eine Laserstrahleinrichtung erzeugten ersten Drosselbohrungen 48, 49 derart ausgebildet sind, dass beim Zuströmen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 18 in den Steuerraum 45 eine laminare Strömung herrscht. Hierzu ist es nicht erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Durchmesser- /Längenverhältnis der beiden, vorzugsweise identisch ausgebildeten ersten Drosselbohrungen 48, 49 kleiner 1:5, vorzugsweise etwa 1:10 ist. Eine derartige Ausbildung bewirkt eine von der Viskosität des Kraftstoffs im Hochdruckraum 18 abhängige Durchflussmenge des Kraftstoffs in den Steuerraum 45. Wenn anstelle von zwei Drosselbohrungen 48, 49 drei Drosselbohrungen verwendet werden, so beträgt ein vorzugsweises Durchmesser- /Längenverhältnis der drei Drosselbohrungen etwa 1:15.

    [0022] Zum Einspritzen von Kraftstoff in den (nicht gezeigten) Brennraum der Brennkraftmaschine wird der Aktuator 32 durch eine Bestromung der Magnetspule 34 betätigt. Dadurch hebt der Magnetanker 33 mit seiner Dichtfläche 43 von der Stirnfläche 42 des Ventilstücks 25 ab, wodurch ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 45 über die Ablaufbohrung 46 in den Niederdruckraum 50 des Injektorgehäuses 11 ermöglicht wird, in dem auch der Aktuator 32 angeordnet ist. Der Niederdruckraum 50 ist wiederum auf an sich bekannte, und daher nicht gezeigte Art und Weise mit einem Kraftstoffrücklauf des Kraftstoffinjektors 10 hydraulisch verbunden. Der Druckabfall im Steuerraum 45 bewirkt, dass die Düsennadel 15 von ihrem Dichtsitz 16 abhebt und die wenigstens eine Einspritzöffnung 17 freigibt. Bei kaltem, d.h. eine relativ hohe Viskosität aufweisendem Kraftstoff strömt der Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 18 über die beiden ersten Drosselbohrungen 48, 49 infolge der viskositätsabhängigen Durchflussmenge gegenüber Kraftstoff mit niedrigerer Viskosität verzögert nach, sodass ein besonders schneller Druckabfall im Steuerraum 45 erzielt wird, und somit auch ein besonders schnelles Abheben der Düsennadel 15 von dem Dichtsitz 16.

    [0023] Zum Stoppen des Einspritzvorgangs wird die Magnetspule 34 von der Spannungsquelle abgetrennt, sodass der Magnetanker 33 durch die Federkraft der Druckfeder 42 gegen die Stirnfläche 42 des Ventilstücks 25 gedrückt wird, um einen weiteren Abfluss von Kraftstoff aus dem Steuerraum 45 in den Niederdruckraum 50 zu unterbinden. Durch den nachströmenden Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 18 in den Steuerraum 45 nimmt dabei der hydraulische Druck auf die eine Stirnfläche der Düsennadel 15 zu, sodass diese wieder in Richtung Ihres Dichtsitzes 16 (insbesondere durch Unterstützung einer in der Fig. 1 nicht dargestellten, mit der Düsennadel 15 wirkverbunden angeordneten Schließfeder) bewegt wird. Durch das bei hoher Viskosität des Kraftstoffes verzögerte Nachströmen des Kraftstoffs aus dem Hochdruckraum 18 in den Steuerraum 45 wird der Druck im Steuerraum 45 dabei relativ langsam aufgebaut, sodass auch das Schließen der Düsennadel 15 zeitverzögert erfolgt.

    [0024] In der Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der in dem Ventilstück 25a keine erste Drosselbohrungen 48, 49 ausgebildet sind. Die beiden ersten Drosselbohrungen 48, 49 sind durch wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, vorzugsweise mehr als drei, in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete Nuten 51 ersetzt, die an der Umfangs- bzw. Mantelfläche der Düsennadel 15 ausgebildet sind und vorzugsweise parallel zur Längsachse 12 verlaufen. Hierzu weist die Düsennadel 15 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten, im Wesentlichen innerhalb des Ventilstücks 25a angeordneten Abschnitt 52 und einen zweiten, im Wesentlichen innerhalb des Hochdruckraums 18 angeordneten Abschnitt 53 auf. Wesentlich dabei ist, dass der zweite Abschnitt 53 einen geringeren Durchmesser aufweist als der erste Abschnitt 52, sodass die wenigstens eine Nut 51 lediglich im ersten Abschnitt 52 ausgebildet sein muss, um den Steuerraum 45 mit dem Hochdruckraum 18 hydraulisch zu verbinden. Erfindungsgemäß ist das Breiten-/Tiefenverhältnis der wenigstens einen Nut 51 kleiner 1:10, vorzugsweise etwa 1:20, wobei die Querschnittsform der Nut 51 vorzugsweise rechteckförmig oder halbrund ausgebildet ist (nicht dargestellt). Beispielsweise beträgt (bei rechteckigem Querschnitt) bei einer Breite von 1000µm der Nut 51 die Tiefe der Nut 51 etwa 50µm, bei einer Gesamtlänge der Nut 51 von etwa 12mm. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung findet somit die Versorgung des Steuerraums 45 mit Kraftstoff über die wenigstens eine Nut 51 statt.

    [0025] Zuletzt ist in der Fig. 3 eine nicht erfindungsgemäße, abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der im Gegensatz zur Fig. 2 eine in der Längsachse 12 ausgebildete zweite Drosselbohrung 55 ausgebildet ist, die über eine Querbohrung 56 Verbindung mit dem Hochdruckraum 18 hat. Auch die zweite Drosselbohrung 55 hat einen Durchmesser- /Längenverhältnis kleiner 1:5, vorzugsweise etwa 1:10.

    [0026] Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert. Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, dass der Steuerraum 45 durch eine sogenannte Steuerraumhülse ausgebildet bzw. begrenzt ist, die in Analogie zu dem in dem ersten Bohrungsabschnitt 23 angeordneten Bereich des Ventilstücks 25, 25a angeordnet ist und die dann ggf. die ersten Drosselbohrungen 48, 49 aufweisen kann.


    Ansprüche

    1. Kraftstoffinjektor (10), mit einem Injektorgehäuse (11), in dem wenigstens eine Einspritzöffnung (17) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist, wobei der Durchfluss durch die wenigstens eine Einspritzöffnung (17) mittels eines in einer Längsachse (12) auf- und abbeweglichen Einspritzglieds (15), insbesondere einer Düsennadel, steuerbar ist, wobei das Einspritzglied (15) in einem Hochdruckraum (18) angeordnet ist und mit einem der wenigstens einen Einspritzöffnung (17) abgewandten Endbereich in ein einen Steuerraum (45) begrenzendes Element (25; 25a) eintaucht, und wobei der Steuerraum (45) über wenigstens einen Zuströmkanal (48, 49; 51; 55) mit dem Hochdruckraum (18) hydraulisch verbunden und über einen Abströmkanal (46) in einen Niederdruckbereich (50) druckentlastbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens eine Zuströmkanal (48, 49; 51) zur Ausbildung einer laminaren Durchströmung des Kraftstoffs ausgebildet ist und wenigstens eine in dem Einspritzglied (15) zwischen dem Steuerraum (45) und dem Hochdruckraum (18) an der Mantelfläche des Einspritzglieds (15) ausbildete Nut (51) umfasst, deren Breiten-/Tiefenverhältnis kleiner 1:10, vorzugsweise etwa 1:20 beträgt.
     
    2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beim Vorhandensein mehrerer Nuten (51) die mehreren Nuten (51) in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
     
    3. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei der Verwendung wenigstens einer Nut (51) ein in dem Element (25a) eintauchender erster Abschnitt (52) des Einspritzglieds (15) auf der dem Hochdruckraum (18) zugewandten Seite in einen zweiten Abschnitt (53) übergeht, der einen gegenüber dem ersten Abschnitt (52) geringeren Durchmesser aufweist.
     
    4. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Element ein in das Injektorgehäuse einsetzbares Ventilstück (25; 25a) oder einer Steuerraumhülse ist.
     


    Claims

    1. Fuel injector (10), having an injector housing (11) in which there is formed at least one injection opening (17) for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the throughflow through the at least one injection opening (17) is controllable by means of an injection element (15) which is movable up and down in a longitudinal axis (12), in particular by means of a nozzle needle, wherein the injection element (15) is arranged in a high-pressure chamber (18) and protrudes, with an end region averted from the at least one injection opening (17), into an element (25; 25a) which delimits a control chamber (45), and wherein the control chamber (45) is hydraulically connected via at least one inflow channel (48, 49; 51; 55) to the high-pressure chamber (18) and can be relieved of pressure via an outflow channel (46) into a low-pressure region (50),
    characterized
    in that the at least one inflow channel (48, 49; 51) is designed to form a laminar throughflow of the fuel, and comprises at least one groove (51) which is formed in the injection element (15) between the control chamber (45) and the high-pressure chamber (18) at the shell surface of the injection element (15), the width/depth ratio of which groove amounts to less than 1:10, preferably approximately 1:20.
     
    2. Fuel injector according to Claim 1,
    characterized
    in that, in the case of multiple grooves (51) being provided, the multiple grooves (51) are arranged at uniform angular intervals with respect to one another.
     
    3. Fuel injector according to either of Claims 1 and 2,
    characterized
    in that, in the case of at least one groove (51) being used, a first section (52), which protrudes into the element (25a), of the injection element (15) transitions, on the side facing towards the high-pressure chamber (18), into a second section (53) which has a smaller diameter than the first section (52).
     
    4. Fuel injector according to one of Claims 1 to 3,
    characterized
    in that the element is a valve piece (25; 25a) which is insertable into the injector housing, or is a control chamber sleeve.
     


    Revendications

    1. Injecteur de carburant (10), comprenant un boîtier d'injecteur (11) dans lequel est réalisée au moins une ouverture d'injection (17) pour l'injection de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, le débit à travers l'au moins une ouverture d'injection (17) pouvant être commandé au moyen d'un organe d'injection (15) pouvant être déplacé en va et vient dans un axe longitudinal (12), en particulier au moyen d'un pointeau de buse, l'organe d'injection (15) étant disposé dans un espace haute pression (18) et plongeant avec une région d'extrémité opposée à l'au moins une ouverture d'injection (17) dans un élément (25 ; 25a) limitant un espace de commande (45), et l'espace de commande (45) étant connecté hydrauliquement par le biais d'au moins un canal d'afflux (48, 49 ; 51 ; 55) à l'espace haute pression (18) et pouvant être détendu en pression par le biais d'un canal d'écoulement (46) dans une région basse pression (50),
    caractérisé en ce que l'au moins un canal d'afflux (48, 49 ; 51) est réalisé pour produire un écoulement laminaire de carburant et comprenant au moins une rainure (51) réalisée dans l'organe d'injection (15) entre l'espace de commande (45) et l'espace haute pression (18) au niveau de la surface d'enveloppe de l'organe d'injection (15), dont le rapport largeur/profondeur est inférieur à 1:10, de préférence vaut environ 1:20.
     
    2. Injecteur de carburant selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    lorsqu'il y a plusieurs rainures (51), la pluralité de rainures (51) sont disposées à intervalles angulaires réguliers les unes par rapport aux autres.
     
    3. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,
    caractérisé en ce que
    lors de l'utilisation d'au moins une rainure (51), une première portion (52) de l'organe d'injection (15) plongeant dans l'élément (25a) du côté tourné vers l'espace haute pression (18) se prolonge par une deuxième portion (53) qui présente un diamètre inférieur par rapport à la première portion (52).
     
    4. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que
    l'élément est une pièce de soupape (25 ; 25a) ou une douille d'espace de commande pouvant être inséré(e) dans le boîtier d'injecteur.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente