DE10153629A1 - Fuel injection method - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum (2) einer Brennkraftmaschine, wobei das Brennstoffeinspritzsystem (1) ein Brennstoffeinspritzventil (12) umfaßt, das Brennstoff während eines Einspritztakts direkt in den Brennraum (2) einspritzt, der von einer Zylinderwandung (3) gebildet wird, in der ein Kolben (5) geführt ist, wobei das Brennstoffeinspritzventil (12) in dem Brennraum (2) eine Gemischwolke (13) erzeugt, weist folgende Verfahrensschritte auf: DOLLAR A - Öffnen des Brennstoffeinspritzventils (12) und Einspritzen einer ersten Gemischwolke (13a) in einem ersten Einspritzintervall; DOLLAR A - Schließen des Brennstoffeinspritzventils (12); DOLLAR A - erneutes Öffnen des Brennstoffeinspritzventils (12) und Einspritzen zumindest einer zweiten Gemischwolke (13b; 13c) in zumindest einem weiteren Einspritzintervall noch während des gleichen Einspritztakts der Brennkraftmaschine.A method for injecting fuel directly into a combustion chamber (2) of an internal combustion engine, the fuel injection system (1) comprising a fuel injection valve (12) which injects fuel directly into the combustion chamber (2) during an injection cycle, which is injected from a cylinder wall (3) is formed, in which a piston (5) is guided, the fuel injection valve (12) generating a mixture cloud (13) in the combustion chamber (2), has the following method steps: DOLLAR A - opening the fuel injection valve (12) and injecting a first one Mixture cloud (13a) in a first injection interval; DOLLAR A - closing the fuel injector (12); DOLLAR A - reopening the fuel injection valve (12) and injecting at least one second mixture cloud (13b; 13c) in at least one further injection interval during the same injection cycle of the internal combustion engine.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. The invention is based on a method for injection of fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine according to the genus of the main claim.
Aus der DE 198 27 219 A1 ist ein Brennstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, welches einen Injektor mit einer Brennstoffstrahleinstellplatte aufweist, welche erste Düsenlöcher besitzt, die entlang eines ersten Kreises angeordnet sind, sowie zweite Düsenlöcher, die entlang eines zweiten Kreises angeordnet sind. Der zweite Kreis hat einen Durchmesser, der größer als derjenige des ersten Kreises ist. Die Kreise sind dabei koaxial zu einer Mittelachse der Einstellplatte angeordnet. Jede Lochachse der zweiten Düsenlöcher bildet einen spitzen Winkel mit einer Referenzebene, die senkrecht zur Mittelachse des Ventilkörpers ist. Der Winkel ist kleiner als derjenige, der durch jede Lochachse der ersten Düsenlöcher mit der Referenzebene gebildet wird. Daher können Brennstoffzerstäubungen, die durch die ersten Düsenlöcher eingespritzt werden, weg von den Brennstoffzerstäubungen gerichtet werden, die durch die zweiten Düsenlöcher eingespritzt werden. Als ein Ergebnis stören die Brennstoffzerstäubungen, die durch die ersten Düsenlöcher eingespritzt werden, nicht die Brennstoffzerstäubungen, die durch die zweiten Düsenlöcher eingespritzt werden, was es ermöglicht, eingespritzten Brennstoff geeignet zu zerstäuben. DE 198 27 219 A1 describes a fuel injection system known for an internal combustion engine, which has an injector with a fuel jet adjustment plate, which has first nozzle holes that run along a first circle are arranged, and second nozzle holes that run along a second circle are arranged. The second circle has one Diameter larger than that of the first circle is. The circles are coaxial to a central axis of the Adjustment plate arranged. Each hole axis of the second Nozzle holes form an acute angle with one Reference plane that is perpendicular to the central axis of the Valve body is. The angle is smaller than the one through each hole axis of the first nozzle holes with the Reference plane is formed. Therefore can Atomizing fuel through the first nozzle holes be injected away from fuel atomization directed through the second nozzle holes be injected. As a result, they interfere Atomizing fuel through the first nozzle holes are injected, not the fuel atomizers that what it is injected through the second nozzle holes allows to inject fuel appropriately atomize.
Aus der DE 196 42 653 C1 ist ein Verfahren zur Bildung eines zündfähigen Brennstoff-/Luftgemisches bekannt. In den Zylindern von direkt einspritzenden Brennkraftmaschinen ist ein zündfähiges Brennstoff-/Luftgemisch bildbar, indem in jeden von einem Kolben begrenzten Brennraum mittels eines Injektors bei Freigabe einer Düsenöffnung durch Abheben eines Ventilgliedes von einem die Düsenöffnung umfassenden Ventilsitz Brennstoff eingespritzt wird. Um unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, insbesondere im Schichtladungsbetrieb, eine verbrauchs- und emissionsoptimierte innere Gemischbildung in jedem Betriebspunkt des gesamten Kennfeldes zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Öffnungshub des Ventilgliedes und die Einspritzzeit variabel einstellbar sind. DE 196 42 653 C1 describes a method for forming a ignitable fuel / air mixture known. In the Cylinders of direct injection internal combustion engines an ignitable fuel / air mixture can be formed by in each combustion chamber delimited by a piston by means of a Injector when a nozzle opening is released by lifting it off of a valve member from a one comprising the nozzle opening Valve seat fuel is injected. To among all Operating conditions of the internal combustion engine, especially in Stratified charge operation, a consumption and emission-optimized inner mixture formation in everyone To enable the operating point of the entire map provided that the opening stroke of the valve member and the Injection time are variably adjustable.
Aus der DE 198 04 463 A1 ist ein Brennstoffeinspritzsystem für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen bekannt, welches mit einem Einspritzventil, das Brennstoff in einen von einer Kolben-/Zylinderanordnung gebildeten Brennraum einspritzt, und mit einer in den Brennraum ragenden Zündkerze versehen ist. Das Einspritzventil ist mit wenigstens einer Reihe über den Umfang der Einspritzdüse verteilt angeordneten Einspritzlöchern versehen. Durch eine gezielte Einspritzung von Brennstoff über die Einspritzlöcher wird ein strahlgeführtes Brennverfahren durch Bildung einer Gemischwolke realisiert, wobei wenigstens ein Strahl zur Zündung in Richtung auf die Zündkerze gerichtet ist. Weitere Strahlen sind vorgesehen, durch die eine wenigstens annähernd geschlossene bzw. zusammenhängende Gemischwolke gebildet wird. DE 198 04 463 A1 describes a fuel injection system for mixture-compressing, spark ignition internal combustion engines known, which with an injection valve, the fuel into one formed by a piston / cylinder arrangement Injected combustion chamber, and with one in the combustion chamber protruding spark plug is provided. The injection valve is with at least one row across the circumference of the injector distributed injection holes provided. By a targeted fuel injection via the Injection holes become a jet-guided combustion process realized by forming a mixture cloud, where at least one beam of ignition towards the Spark plug is directed. More rays are provided through which an at least approximately closed or coherent mixture cloud is formed.
Nachteilig an den aus den obengenannten Druckschriften bekannten Verfahren zur Gemischbildung bzw. Brennstoffeinspritzsystemen sind insbesondere die mangelnde Homogenität der Gemischwolke sowie das Problem, das zündfähige Gemisch in den Bereich der Funkenstrecke der Zündkerze zu transportieren. Um eine emissionsarme, brennstoffsparende Verbrennung zu ermöglichen, müssen in diesen Fällen komplizierte Brennraumgeometrien, Drallventile oder Verwirbelungsmechanismen benutzt werden, um einerseits den Brennraum mit dem Brennstoff-/Luftgemisch zu füllen und andererseits das zündfähige Gemisch zur Zündkerze zu führen. A disadvantage of the from the above publications known methods for mixture formation or Fuel injection systems are particularly lacking Homogeneity of the mixture cloud as well as the problem that ignitable mixture in the area of the spark gap Transport spark plug. To achieve a low-emission, To enable fuel-efficient combustion, in complicated combustion chamber geometries, swirl valves or swirl mechanisms can be used on the one hand fill the combustion chamber with the fuel / air mixture and on the other hand to lead the ignitable mixture to the spark plug.
Dabei wird zumeist die Zündkerze direkt angespritzt. Dies führt zu starker Verrußung der Zündkerze und häufigen Thermoschocks, wodurch die Zündkerze eine kürzere Lebensdauer aufweist. The spark plug is usually molded directly. This leads to heavy sooting of the spark plug and frequent Thermal shocks, which makes the spark plug a shorter one Has lifespan.
Nachteilig an dem aus der DE 196 42 653 C1 bekannten Verfahren zur Bildung eines zündfähigen Brennstoff- /Luftgemisches ist zudem die Unmöglichkeit, insbesondere im Schichtladungsbetrieb kleine Brennstoffmengen präzise zuzumessen, da die Zeiten für das Öffnen bzw. Schließen des Brennstoffeinspritzventils nicht genau genug gesteuert werden können. A disadvantage of the known from DE 196 42 653 C1 Process for forming an ignitable fuel / Air mixture is also impossible, especially in Stratified charge operation small amounts of fuel precisely to be measured since the times for opening and closing the Fuel injector is not controlled precisely enough can be.
Nachteilig ist weiterhin, daß komplizierte Brennraumgeometrien sowie Brennstoffeinspritzventile mit Drallaufbereitung schwer herstellbar und kostenaufwendig in der Produktion sind. Another disadvantage is that complicated Combustion chamber geometries and fuel injectors with Twist preparation difficult to manufacture and costly in of production.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch mehrere, zumindest aber zwei Einspritzphasen hintereinander in beliebig wählbaren Intervallen eine Gemischwolke gebildet werden kann, die den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine zum Einspritzzeitpunkt optimal angepaßt ist. The inventive method for injecting Fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine with the has characteristic features of the main claim in contrast the advantage that by several, or at least two injection phases in a row in any selectable Intervals a mixture cloud can be formed that the Operating parameters of the internal combustion engine for Injection time is optimally adjusted.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens zum Einspritzen von Brennstoff möglich. By the measures listed in the subclaims advantageous developments of the main claim specified method for injecting fuel possible.
Vorteilhafterweise sind die Einspritzphasen jeweils gleich lang, um eine Gemischwolke mit fetten und mageren Bereichen zu bilden. The injection phases are advantageously the same in each case long to form a mixture cloud with rich and lean areas to build.
Von Vorteil ist außerdem, daß die Intervalle zwischen den einzelnen Einspritzphasen beliebig wählbar, vorzugsweise gleich lang sein können, so daß die Gemischwolke in ihrer Form und Penetrationslänge beliebig verformbar ist. It is also advantageous that the intervals between the individual injection phases can be selected as desired, preferably can be of equal length, so that the mixture cloud in their Shape and penetration length is deformable.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung, vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are in the drawing, shown in simplified form and in the following Description explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzsystem mit einem zum Betrieb mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Brennstoffeinspritzventil, Fig. 1 shows a schematic section through a fuel injection system with a suitable for use with the inventive method, fuel injection valve,
Fig. 2A-D stark schematisierte Darstellungen von Gemischwolken, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Brennraum eingespritzt werden, und Fig. 2A-D highly schematic representations of a mixture cloud that is injected by the inventive method into the combustion chamber, and
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Brennstoffeinspritzventils. Fig. 3 is a schematic sectional view of a fuel injector suitable for carrying out the method according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzsystem, welches zur Anwendung des weiter unten beschriebenen Verfahrens geeignet ist. Das Brennstoffeinspritzsystem 1 weist einen Brennraum 2 auf, welcher durch eine Zylinderwandung 3, einen Zylinderkopf 4 sowie einen Kolben 5 begrenzt wird. Im Kolben 5 ist eine Brennraummulde 6 ausgebildet. In einem First 7 des Brennraums 2 ist eine Zündkerze 8 mit zwei Elektroden 15 z. B. zentral angeordnet. Ein Einlaßventil 9 und ein Auslaßventil 10 sind an Firstschrägen 11 des Brennraums 2 angedeutet. Ein seitlich zwischen der Zylinderwandung 3 und dem Zylinderkopf 4 angeordnetes Brennstoffeinspritzventil 12 spritzt eine kegelförmige Gemischwolke 13 in den Brennraum 2 ein. Die Geometrie der Brennraummulde 6 sowie die Form der Gemischwolke 13 bestimmen den Weg der Gemischwolke 13 in den Bereich einer Funkenstrecke 14, welche sich zwischen den Elektroden 15 der Zündkerze 8 erstreckt. Die Gemischwolke 13 wird durch den elektrischen Funken der Zündkerze 8 gezündet. Fig. 1 shows a schematic section through a fuel injection system which is suitable for applying the method described below. The fuel injection system 1 has a combustion chamber 2 which is delimited by a cylinder wall 3 , a cylinder head 4 and a piston 5 . A combustion chamber trough 6 is formed in the piston 5 . In a ridge 7 of the combustion chamber 2 is a spark plug 8 with two electrodes 15 z. B. centrally located. An inlet valve 9 and an outlet valve 10 are indicated on ridge slopes 11 of the combustion chamber 2 . A fuel injector 12 arranged laterally between the cylinder wall 3 and the cylinder head 4 injects a conical mixture cloud 13 into the combustion chamber 2 . The geometry of the combustion chamber trough 6 and the shape of the mixture cloud 13 determine the path of the mixture cloud 13 into the region of a spark gap 14 which extends between the electrodes 15 of the spark plug 8 . The mixture cloud 13 is ignited by the electrical spark of the spark plug 8 .
Die Gemischwolke 13 ist in herkömmlichen Brennstoffeinspritzsystemen 1 bedingt durch das Einspritzverhalten der Brennstoffeinspritzventile 12 nur bedingt stöchiometrisch. Die Strahlfront, also der Bereich der Gemischwolke 13, der am weitesten vom Brennstoffeinspritzventil 12 entfernt ist und zeitlich als erstes eingespritzt worden ist, ist durch die größte Tröpfchengröße im Spray bestimmt, während das Strahlende, also der Bereich der Gemischwolke 13, der dem Brennstoffeinspritzventil 12 am nächsten ist und zeitlich zuletzt eingespritzt worden ist, von den kleinsten Tröpfchen bestimmt ist. Die Verteilung des Brennstoffes zwischen diesen beiden Bereichen ist nicht derartig, daß ein einheitliches, stöchiometrisches Gemisch entstehen kann. Einerseits enthält das Gemisch gaußverteilt deutlich mehr mittelgroße Tröpfchen als große oder kleine, andererseits können auch Änderungen im Massenfluß wie z. B. beim Öffnen und Schließen des Brennstoffeinspritzventils 12 und strömungsdynamische Phänomene Auswirkungen auf die Stöchiometrie der Gemischwolke 13 haben. The mixture cloud 13 is only partially stoichiometric in conventional fuel injection systems 1 due to the injection behavior of the fuel injection valves 12 . The jet front, that is to say the area of the mixture cloud 13 that is furthest away from the fuel injection valve 12 and was injected first in terms of time, is determined by the largest droplet size in the spray, while the jet end, that is to say the area of the mixture cloud 13 , that of the fuel injection valve 12 closest and last injected is determined by the smallest droplets. The distribution of the fuel between these two areas is not such that a uniform, stoichiometric mixture can arise. On the one hand, the mixture contains significantly more medium-sized droplets than large or small in Gaussian distribution. B. when opening and closing the fuel injector 12 and fluid dynamic phenomena affect the stoichiometry of the mixture cloud 13 .
Damit die oben aufgeführten Nachteile der Gemischwolke 13 behoben werden können, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum 2 vorgesehen, welches die Form und die Stöchiometrie der Gemischwolke 13 so beeinflußt, daß ein optimaler Verbrennungsprozeß stattfinden kann. So that the above-mentioned disadvantages of the mixture cloud 13 can be eliminated, a method for injecting fuel into the combustion chamber 2 is provided according to the invention, which influences the shape and the stoichiometry of the mixture cloud 13 in such a way that an optimal combustion process can take place.
Dabei ist das Brennstoffeinspritzventil 12 so ansteuerbar, daß eine von dem Brennstoffeinspritzventil 12 in den Brennraum 2 der Brennkraftmaschine eingespritzte Gemischwolke 13 an den jeweils aktuellen Betriebszustand, beispielsweise Vollast- oder Teillastbetrieb, und an die Stellung des Kolbens 5 angepaßt werden kann. Insbesondere ist die Penetration der Gemischwolke 13 sowie ihre Stöchiometrie gezielt beeinflußbar, indem vor dem Zündvorgang mehrere, zumindest zwei, im Ausführungsbeispiel drei Gemischwolken 13a, 13b und 13c durch zumindest zwei, im Ausführungsbeispiel drei, voneinander separierte Einspritzintervalle erzeugt werden. Die Gemischwolken 13a, 13b und 13c durchdringen sich dabei teilweise oder beeinflussen sich gegenseitig so, daß die Penetration, die Tröpfchengröße und die Form der resultierenden Gemischwolke 13 auf den Betriebszustand abstimmbar sind. The fuel injector 12 can be controlled such that a mixture cloud 13 injected from the fuel injector 12 into the combustion chamber 2 of the internal combustion engine can be adapted to the current operating state, for example full load or part load operation, and to the position of the piston 5 . In particular, the penetration of the mixture cloud 13 and its stoichiometry can be influenced in a targeted manner by generating several, at least two, in the exemplary embodiment three mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c by at least two, in the exemplary embodiment three, injection intervals separated from one another before the ignition process. The mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c partially penetrate each other or influence each other so that the penetration, the droplet size and the shape of the resulting mixture cloud 13 can be adjusted to the operating state.
Die Fig. 2A bis 2D zeigen dabei jeweils eine stark schematisierte Gemischwolke 13, welche aus drei einzelnen Gemischwolken 13a, 13b und 13c besteht. Die einzelnen Gemischwolken 13a, 13b und 13c werden dabei mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Brennraum 2 eingespritzt, wobei die Einspritzintervalle und die dazwischenliegenden Intervalle jeweils eine unterschiedliche Dauer aufweisen können. Figs. 2A to 2D show, respectively, thereby a highly schematic mixture cloud 13 which each of three mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c exists. The individual mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c are injected into the combustion chamber 2 by means of the method according to the invention, the injection intervals and the intervals between them each having a different duration.
In Fig. 2A ist der einfachste Fall einer in drei Einspritzphasen eingespritzten Gemischwolke 13 dargestellt. Dabei dauern die Einspritzintervalle jeweils gleich lange und sind durch ebenfalls gleich lange Intervalle voneinander getrennt. Dadurch ergeben sich drei separate Gemischwolken 13a, 13b und 13c, die sich gegenseitig nicht durchdringen oder überlappen. Dadurch kann eine resultierende Gemischwolke 13 erzeugt werden, die insbesondere bei strahlgeführten Brennverfahren von Vorteil ist, da die einzelnen Gemischwolken 13a, 13b und 13c getrennt voneinander verwirbelt werden können. FIG. 2A shows the simplest case of a mixture cloud 13 injected in three injection phases. The injection intervals each have the same length and are separated from one another by equally long intervals. This results in three separate mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c, which do not penetrate or overlap each other. As a result, a resulting mixture cloud 13 can be generated, which is particularly advantageous in jet-guided combustion processes, since the individual mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c can be swirled separately from one another.
Soll eine Gemischwolke 13 mit einer fetteren Strahlfront erzeugt werden, so wird, wie in Fig. 2B dargestellt, die erste Gemischwolke 13a, welche sich räumlich am stärksten ausdehnt, mit einem verlängerten Einspritzintervall und einem kürzeren zweiten Einspritzintervall in den Brennraum 2 eingespritzt. Eine derartig aufgebaute Gemischwolke 13 hat eine große Penetrationslänge und eine fette Strahlfront. Alternativ kann durch ein sehr kurzes erstes Einspritzintervall auch eine sehr magere Strahlfront erzeugt werden. If a mixture cloud 13 with a richer jet front is to be generated, then, as shown in FIG. 2B, the first mixture cloud 13 a, which expands most spatially, is injected into the combustion chamber 2 with an extended injection interval and a shorter second injection interval. A mixture cloud 13 constructed in this way has a large penetration length and a rich beam front. Alternatively, a very lean jet front can also be generated by a very short first injection interval.
Zur Erzeugung einer Gemischwolke 13 mit einer geringeren Penetrationslänge empfiehlt es sich, die Einspritzintervalle schnell aufeinander folgen zu lassen, wie in Fig. 2C dargestellt, damit sich die einzelnen Gemischwolken 13a, 13b und 13c teilweise überlappen. Dadurch kann beispielsweise eine unerwünschte Benetzung des Kolbens 5 bei einer späten Einspritzung vermieden werden. To generate a mixture cloud 13 with a shorter penetration length, it is advisable to let the injection intervals follow one another quickly, as shown in FIG. 2C, so that the individual mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c partially overlap. In this way, for example, undesired wetting of the piston 5 during a late injection can be avoided.
Werden die Einspritzintervalle, wie in Fig. 2D dargestellt, noch schneller und in noch kürzeren Zeitabständen hintereinander ausgeführt, wird die Gemischwolke 13 in Randbereichen 16 aufgeweitet, so daß die Gemischwolke 13 insgesamt verformt wird. Dadurch kann sowohl die Penetration als auch die Stöchiometrie der Gemischwolke 13 beeinflußt werden. If the injection intervals, as shown in FIG. 2D, are carried out even faster and at even shorter intervals in succession, the mixture cloud 13 is widened in edge regions 16 , so that the mixture cloud 13 is deformed as a whole. As a result, both the penetration and the stoichiometry of the mixture cloud 13 can be influenced.
Die unterschiedliche Penetration der Gemischwolken 13a, 13b und 13c kann auch durch eine Anwärmung des Brennstoffs, während dieser das Brennstoffeinspritzventil 12 durchströmt, erfolgen. Durch die Erwärmung des Brennstoffs steigt die Verdampfungsrate an, was sich günstig auf die Gemischbildung auswirkt. Die Anwärmung kann dabei beispielsweise durch die Abwärme eines Aktors 17 des Brennstoffeinspritzventils 12, der z. B. als piezoelektrischer Aktor 17 ausgebildet sein kann, erfolgen. In der nachfolgend beschriebenen Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 12 dargestellt, welches sich für die erwähnte Aufheizung des Brennstoffs eignet. The different penetration of the mixture clouds 13 a, 13 b and 13 c can also be achieved by heating the fuel while it is flowing through the fuel injection valve 12 . The heating of the fuel increases the evaporation rate, which has a positive effect on the mixture formation. The heating can, for example, by the waste heat of an actuator 17 of the fuel injector 12 , the z. B. can be designed as a piezoelectric actuator 17 take place. As described below Fig. 3 an embodiment of a fuel injection valve 12 is illustrated which is suitable for the abovementioned heating of the fuel.
Fig. 3 zeigt dabei in einer auszugsweisen Schnittdarstellung ein nach außen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 12, welches über einen bereits erwähnten piezoelektrischen Aktor 17 zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 12 verfügt. Der piezoelektrische Aktor 17 ist dabei luftumfaßt und stützt sich einerseits an einem ersten Gehäusebauteil 18 und andererseits an einer Schulter 19 einer Ventilnadel 20 ab. Die Ventilnadel 20 steht mit einer Ventilschließgruppe 21 in Wirkverbindung, auf welche in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen werden muß. Die Ventilnadel 20 wird durch eine Feder 22 so beaufschlagt, daß das Brennstoffeinspritzventil 12 im Ruhezustand des piezoelektrischen Aktors 17 in geschlossenem Zustand gehalten wird. Wird der piezoelektrische Aktor 17 durch eine elektrische Spannung erregt, dehnt er sich entgegen der Kraft der Feder 22 aus, wodurch die Ventilnadel 20 in einer Öffnungsrichtung bewegt und das Brennstoffeinspritzventil 12 geöffnet wird. Fig. 3 shows, in a partial sectional view of an outwardly opening fuel injection valve 12, which has an already-mentioned piezoelectric actuator 17 for actuating the fuel injection valve 12. The piezoelectric actuator 17 is enclosed in air and is supported on the one hand on a first housing component 18 and on the other hand on a shoulder 19 of a valve needle 20 . The valve needle 20 is operatively connected to a valve closing group 21 , which need not be discussed in more detail in this context. The valve needle 20 is urged by a spring 22 so that the fuel injection valve 12 is held in the rest state of the piezoelectric actuator 17 in the closed state. If the piezoelectric actuator 17 is excited by an electrical voltage, it expands against the force of the spring 22 , as a result of which the valve needle 20 moves in an opening direction and the fuel injection valve 12 is opened.
Der Brennstoff wird dem Brennstoffeinspritzventil 12 dabei beispielsweise zentral durch eine Brennstoffzufuhr 23 im ersten Gehäusebauteil 18 zugeleitet und umströmt ein Aktorgehäuse 24, welches in einem zweiten Gehäusebauteil 25 angeordnet ist. Der Aktor 17, welcher sich durch die schnellwechselnden Spannungen während des Betriebs erwärmt, führt seine Abwärme an das Aktorgehäuse 24 ab, welches wiederum von dem Brennstoff zumindest teilweise umströmt wird, so daß die Wärme an den Brennstoff abgegeben wird. The fuel is fed to the fuel injection valve 12 centrally, for example, through a fuel supply 23 in the first housing component 18 and flows around an actuator housing 24 which is arranged in a second housing component 25 . The actuator 17 , which heats up due to the rapidly changing voltages during operation, dissipates its waste heat to the actuator housing 24 , which in turn is at least partially flowed around by the fuel, so that the heat is given off to the fuel.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und für Brennstoffeinspritzventile 12 beliebiger Bauweise in verschiedenen Brennstoffeinspritzsystemen 1 anwendbar. The invention is not limited to the exemplary embodiments shown and can be used for fuel injection valves 12 of any design in various fuel injection systems 1 .
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